利用铝饱和指数评价中酸性岩浆岩的含矿性——以山西省210个中酸性岩体为例

利用常量元素地球化学特征参与评价岩体的含矿性具有重要意义。通过计算山西境内210个中酸性岩体的铝饱和指数,发现含矿岩体与非矿岩体的铝饱和指数存在一个明显的分界值,即铝饱和指数大于1.7的岩体基本与矿有关,小于此值的岩体绝大多数尚未发现与矿有关。铝饱和指数可能是反映岩体中矿元素活化释放程度或能力的一项重要指标,是本次探讨的重点,对评价其他区域中酸性岩的含矿性有重要参考意义。

广东省22个燕山期花岗岩的源区特征及成因:元素及Nd-Sr同位素研究

根据主要元素组成,将所研究的22个广东省燕山期花岗岩分为强过铝花岗岩和弱过铝花岗岩两类,后者又区分出分异和未分异两种。它们总体具有较为相似的微量元素和稀土元素组成,即都是以大离子元素明显富集、Ba,Sr,Nb,Ta,P与 Ti 呈负异常、Eu 亏损为特征,但分异弱过铝花岗岩(包括禾洞、大埔、荷泗、白浆岩体)的 Ba、Ti 呈负异常和 Eu 亏损更为明显。强过铝和弱过铝花岗岩的 Nd 同位素组成区别明显:象头山等6个强过铝花岗岩体具有低的ε_(Nd)(t)值(-13.4～-10.0,平均为-12.1)和较老的 Nd 模式年龄(1.76～2.08Ga,平均为1.96Ga),是由成熟度较高的陆壳部分熔融形成;在弱过铝花岗岩中,石背岩体以及禾洞和大埔两个分异岩体具有高的ε_(Nd)(t)值(-3.6～-4.9,平均为-4.4)和年轻的 Nd 模式年龄(1.23 ～1.34Ga,平均为1.3Ga),反映其源区存在一定数量的地幔物质;佛冈等其余12个弱过铝花岗岩体(包括荷泗、白浆2个分异花岗岩)的ε_(Nd)(t)值(-12.3～-8.1,平均为-9.7)和 Nd 模式年龄(1.56～1.94Ga,平均为1.74Ga)都介于上述两类花岗岩之间,但相对较接近于强过铝花岗岩,主要是由成熟度不同程度地低于强过铝花岗岩源区的陆壳变质岩部分熔融形成。广东省燕山期花岗岩主要是在伸展构造及玄武岩底侵条件下,由以沉积变质岩为主的中下陆壳部分熔融形成。

稀有金属矿物溶解度对花岗伟晶岩成矿作用的制约

花岗伟晶岩型矿床是稀有金属矿床重要的类型之一。在花岗伟晶岩中,稀有金属元素Li、Be、Nb和Ta主要以独立矿物的形式存在,前人对稀有金属独立矿物在硅酸盐熔体中的溶解度及其影响因素展开了系统研究。本文综合分析了已有的实验数据,其结果表明,影响稀有金属独立矿物溶解度最为重要的2个参数是温度(T)和铝饱和指数(ASI)。因此本文建立了稀有金属独立矿物,尤其是铌锰矿和钽锰矿溶解度,与温度(T)和铝饱和指数(ASI)之间的定量关系:lg[w(Li)/10^(-6)]=-0.37×[1000/(T/K)]+4.56,R^(2)=0.44 lg[w(BeO)/10^(-6)]=-4.21×[1000/(T/K)]+6.86,R^(2)=0.91 lg[K_(sp)^(Nb)/(mg^(2)·kg^(-2))]=-(2.86±0.14)×ASI_(Mn+Li)-(4.95±0.31)×[1000/(T/K)]+(4.20+0.28),R^(2)=0.86 lg[K_(sp)^(Ta)/(mg^(2)·kg^(-2))]=-(2.46±0.11)×ASI_(Mn+Li)-(4.86±0.30)×[1000/(T/K)]+(4.00+0.30),R^(2)=0.80式中,温度T为热力学温度,ASI_(Mn+Li)(ASI=Al_(2)O_(3)/(CaO+Na_(2)O+K_(2)O+Li_(2)O+MnO),摩尔分数比)和T的适用范围分别为0.6~1.2和1073~1373 K的范围内。上述公式为估算硅酸盐熔体中稀有金属含量提供了便利,为量化花岗伟晶岩成矿模型提供了基础。稀有金属独立矿物溶解度随温度降低和铝饱和指数的增加而急剧降低,因此,在岩浆演化过程中,由岩浆侵位、分离结晶以及流体作用等因素引起的岩浆温度降低和铝饱和指数的增加,是导致稀有金属独立矿物结晶的主要机制。