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李建康 《吉林大学学报(地球科学版)》2014,44(2):518-526
花岗岩浆液态不混溶作用和饱和H2O花岗岩浆的热液出溶作用是花岗岩类矿床成矿流体形成的重要机制。利用最新式热液金刚石压腔,开展了成矿流体形成机制的原位观测实验。在岩浆热液出溶过程的实验中,初始样品为各类硅酸盐和纯H2O或LiCl水溶液,在H2O饱和状态中,硅酸盐熔体珠不断分异出富H2O的流体。花岗岩浆液态不混溶实验的初始样品为NaAlSi3O8-LiAlSiO4-SiO2-LiCl-H2O。在硅酸盐完全重熔后的降温过程中,硅酸盐熔体珠分离出富H2O熔体相和贫H2O熔体相,压力的突然降低促进了相分离的发生。研究表明：岩浆热液的出溶作用发生在H2O饱和的条件下,是岩浆的“第二次”沸腾作用,对花岗岩型稀有金属矿床的形成具有重要意义;花岗岩浆液态不混溶产生的富H2O熔体易于结晶出粗大晶体,暗示岩浆液态不混溶作用可能是一些花岗伟晶岩形成的主要机制。两类成矿流体形成机制实验条件的差异表明,Li是花岗岩浆发生不混溶作用的重要因素。在今后的研究中,应把热液金刚石压腔的原位观测与微束分析技术结合,在高温高压状态下分析成矿元素的迁移和富集规律。 相似文献
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川西甲基卡伟晶岩型矿床中含硅酸盐子矿物包裹体的发现及其意义 总被引：4，自引：1，他引：4
伟晶岩对研究岩浆向热液的演化过程具有重要的研究意义。近年来，花岗岩浆的不混溶作用日益得到重视，被认为是伟晶岩形成的重要控制因素。川西甲基卡伟晶岩型矿床是中国最大的固体锂矿床。本人在甲基卡矿床中发现了大量富含挥发份的含硅酸盐子矿物的包裹体，这些包裹体不同于阿尔泰可可托海伟晶岩矿床和加拿大Tanco伟晶岩矿床中的熔体-流体包裹体，而同不混溶成因的水盐熔体组成相近。其他地质特征也表明，甲基卡矿床发生了花岗岩浆的不混溶作用。因此，可判断出，甲基卡矿床中的含硅酸盐子矿物包裹体是花岗岩浆不混溶作用的产物，为甲基卡矿床的花岗岩浆不混溶成因提供了新的佐证。 相似文献
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本文综述了伟晶岩结晶动力学、热力学和伟晶岩熔体稀有金属元素实现超常富集成矿的机制。结晶动力学涉及成核动力学和晶体生长动力学两个方面。低成核速率和高晶体生长速率是伟晶岩结晶动力学的重要特征,在结晶过程受到水、助溶剂以及过冷条件三个因素共同制约。伟晶岩熔体的相态（超临界态）可能在伟晶岩形成和稀有金属元素超常富集中扮演重要角色。花岗伟晶岩稀有金属超常富集程度受到岩浆源区成分、岩浆结晶分异过程与熔体化学成分等因素的控制。花岗质岩浆高度分异结晶或者变质沉积岩部分熔融直接形成的成矿伟晶岩熔体均需要源岩中稀有金属元素预富集。深熔作用产生的低程度、小体积的伟晶岩熔体具有更高的稀有金属元素成矿潜力。在岩浆分异演化过程中,稀有金属元素的超常富集主要通过超临界熔体/流体、岩浆熔体作用、过冷作用实现。超临界熔体/流体发生熔体- 流体不混溶作用使稀有金属元素在熔体相和流体相间再分配和富集;岩浆熔离作用使稀有金属元素选择性分配到富挥发分的熔体中,导致稀有金属元素再次富集;过冷作用降低稀有金属矿物结晶的饱和浓度,促进稀有金属矿物结晶。熔体的化学成分（如挥发分）直接影响熔体的物理、化学性质。例如,挥发分的富集能够降低熔体黏度,促进岩浆分异结晶过程。挥发分和稀有金属元素的亲和性也控制稀有金属元素在不同相熔体中的分配和富集,显著增加稀有金属元素的溶解度和迁移富集能力,有助于伟晶岩中稀有金属超常富集和成矿。 相似文献
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四川甲基卡锂矿床为超大型锂矿床,矿区南部呈岩株状产出的二云母花岗岩与稀有金属伟晶岩在时间、空间及成因上具有密切关系。通过对该岩体元素地球化学特征和氢氧同位素组成的研究,探讨了其在稀有金属成矿过程中的作用。研究结果表明,甲基卡二云母花岗岩为富硅、高钾、钙碱性、强过铝质S型花岗岩,其稀土总量较低,岩浆来源为三叠系西康群砂泥岩为代表的地壳物质的部分熔融,流体来源可能是岩浆水和变质水的混合水。岩体微量元素R型聚类分析显示,与稀有金属成矿最密切的元素为Li、Rb、Ti、W、Mn,而岩体稀有元素含量的变化规律指示岩体北侧成矿效率高于南侧,是下一步找矿工作的重点。综合地球化学、氢氧同位素及前人研究,认为花岗岩浆在底辟侵入过程中可能发生了不混溶作用,由此分离出的伟晶岩浆在运移过程中稀有金属得到不断富集,最终形成伟晶岩型稀有金属矿床。 相似文献
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川西甲基卡二云母花岗岩和伟晶岩内发育大量原生熔体包裹体和富晶体流体包裹体。为了查明甲基卡成矿熔体、流体性质与演化特征,运用激光拉曼光谱和扫描电镜鉴定了甲基卡花岗伟晶岩型锂矿床中二云母花岗岩及伟晶岩脉不同结构带内的原生熔体、流体包裹体的固相物质。分析结果表明,甲基卡二云母花岗岩石英内熔体包裹体的矿物组合为磷灰石+白云母、白云母+钠长石、白云母+石墨;伟晶岩绿柱石内富晶体流体包裹体的矿物组合主要为刚玉、富铝铁硅酸盐+刚玉+锂辉石、锂辉石+石英+锂绿泥石;伟晶岩锂辉石内富晶体流体包裹体的矿物组合主要为磷灰石、锡石、磁铁矿、石英+钠长石+锂绿泥石、萤石、富钙镁硅酸盐+富铁铝硅酸盐+富铁硅酸盐+石英;花岗岩浆熔体与伟晶岩浆熔体(流体)具有一定的差异,成矿熔体、流体成分总体呈现出碱质元素(Na、Si、Al)、挥发分(F、P、CO_2)含量增高及基性元素(Fe、Mg、Ca)降低的特征;包裹体中子矿物与主矿物的化学成分具有一定的差别,揭示出伟晶岩熔体(流体)存在局部岩浆分异作用,具不混溶性及非均匀性。因此认为,伟晶岩熔浆(流体)为岩浆分异与岩浆不混溶共同作用的产物,挥发分含量的增高(F、P、CO_2)使伟晶岩能够与稀有金属组成各类络合物或化合物,这对于稀有金属成矿起到了至关重要的作用。 相似文献
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伟晶岩型矿床是世界上重要的稀有金属矿床类型之一,也是当前国际矿床学研究热点之一.近年来该类稀有金属矿床在分类、成矿流体及成矿物质来源、伟晶岩成岩方式和稀有金属富集机制等方面的研究取得了一些重要进展.伟晶岩通常与母质岩浆具有密切的时空关系,但不少也与母质岩浆无成因关系.伟晶岩稀有金属矿床成矿熔体/流体具有低黏度、富水、高... 相似文献
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碳酸岩可分为原始地幔原生碳酸岩和广义“碳酸岩”——富氟钡型碳酸岩。相对于原生碳酸岩,富氟钡型碳酸岩含有大量挥发分和碱土元素,产出了众多稀土矿床,具有较高的成矿潜力。理论和实验研究表明,在碳酸岩岩浆演化过程中,挥发分和碱土元素是岩浆发生不混溶作用的关键因素,而且不混溶作用相对结晶分异作用更利于成矿元素的富集。因此,可以推断挥发分和碱土元素是富氟钡型碳酸岩的成矿的关键因素,不混溶模式是富氟钡型碳酸岩岩浆演化和成矿的主要机制。但是,这仅为理论推断的结果,而且许多实验的研究对象是未发生稀土矿化的碳酸岩,数据的说服力较弱。在我国富氟钡型碳酸岩矿床中,山东微山稀土矿床具有成矿元素高度富集,代表了富氟钡型碳酸岩成矿强度大的特点;而白云鄂博铁—稀土矿床则代表了富氟钡型碳酸岩成矿规模大的特点,二者相辅相成,是研究富氟钡型碳酸岩成矿效应的理想对象。 相似文献
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锡钨多金属矿化多与Li-F碱长花岗岩有关,其岩浆演化晚期常发生较大规模的液态分异作用。广西栗木锡钨铌钽矿与成矿有关的岩体包括肉红色中粒碱长花岗岩以及顶部的白色细粒碱长花岗岩。矿化产于碱长花岗岩顶部附近,主要矿化类型包括花岗岩型钨锡铌钽矿化、似伟晶岩型钨矿化、长石石英脉型钨矿化和石英脉型钨锡矿化。碱长花岗岩中存在大量岩浆液态不混溶现象,包括矿囊、似伟晶岩和细晶岩等。地质地球化学研究发现,岩浆液态不混溶作用贯穿于栗木碱长花岗岩分异演化的全过程,矿囊代表岩体中富含钨锡和挥发份的岩浆,岩体顶部的似伟晶岩和细晶岩是碱长花岗岩岩浆分异的结果。在岩浆液态不混溶作用过程中,W、Sn、Nb、Ta等成矿元素以及挥发份不断富集,形成岩浆岩型、长英质脉型以及石英脉型矿化。不同类型的矿化对应岩浆液态不混溶作用的不同阶段,由此建立了栗木矿床岩浆液态不混溶的成矿演化模型。 相似文献
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The Ore-forming Mechanism of the Jiajika Pegmatite-Type Rare Metal Deposit in Western Sichuan Province:Evidence from Isotope Dating 总被引：1，自引：0，他引：1
Granitic pegmatites are commonly thought to form by fractional crystallization or by liquid immiscibility of granitic magma;however,these proposals are based mainly on analyses of fluid and melt inclusions.Here,we use the Jiajika pegmatite deposit,the largest spodumene deposit in Asia,as a case study to investigate ore forming processes using isotope dating.Dating of a single granite sample from the Jiajika deposit using multiple methods gave a zircon U-Pb SHRIMP age of 208.4±3.9 Ma, an 40Ar/39Ar age for muscovite of 182.9±1.7 Ma,and an 40Ar/39Ar age for biotite of 169.9±1.6 Ma. Based on these dating results and the 40Ar/39Ar age of muscovite from the Jiajika pegmatite,a temperature-time cooling track for the Jiajika granite was constructed using closure temperatures of the different isotope systems.This track indicates that the granite cooled over～40 m.y.,with segregation of the pegmatite fluid from the granitic magma at a temperature of～700℃.This result suggests that the Jiajika pegmatite formed not by fractional crystallization,but by segregation of an immiscible liquid from the granitic magma.When compared with fractional crystallization,the relatively early timing of segregation of an immiscible liquid from a granitic magma can prevent the precipitation of ore-forming elements during crystallization,and suggests that liquid immiscibility could be an important ore-forming process for rare metal pegmatities.We also conclude that isotope dating is a method that can potentially be used to determine the dominant ore-forming processes that occurred during the formation of granite-related ore deposits,and suggest that this method can be employed to determine the formation history of the W-Sn ore deposits found elsewhere within the Nanling Metallogenic Belt. 相似文献
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甲基卡稀有金属矿床是我国目前规模最大的伟晶岩型稀有金属矿床,308号伟晶岩脉为其中出露面积最大的伟晶岩脉,由于勘查及研究程度较低,其形成时代及成矿机制尚不明确.通过LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb测年,首次获得产于308号伟晶岩脉中间带含锂辉石伟晶岩的年龄为210.9±4.6 Ma,表明其形成于印支晚期,为印支旋回强烈造山运动之后相对稳定阶段的产物.元素地球化学特征表明,308号伟晶岩脉中边缘带无矿细晶岩与矿床内二云母花岗岩具有相似的过铝质S型花岗岩特征,二者具有同源性,并认为其成矿机制为:花岗质岩浆在中浅成、偏还原的环境上升侵位,由细晶岩至伟晶岩演化过程中,相对分异程度升高,熔体相和富挥发分的流体相之间发生强烈碱交代作用,并在一定的结构分带中发生大规模稀有金属矿化. 相似文献
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四川甲基卡地区位于青藏高原东部扬子板块西缘巴颜喀拉地块,是我国重要的花岗岩型稀有金属矿成矿远景区,分布其中的甲基卡伟晶岩型稀有金属矿床是我国规模最大的固体锂矿床,形成了Li-Be-Nb-Ta等成矿系列。通过对甲基卡伟晶岩型稀有金属矿床成矿条件、含稀有金属伟晶岩脉分类、稀有元素矿物期次划分及产出特征、稀有元素品位变化规律及富集规律、矿床成因及找矿标志的分析研究,探讨了该区锂矿的成矿规律,总结出了寻找甲基卡式锂矿的一系列重要找矿标志,对矿床外围及区域其他相似地质条件地区找矿工作具有一定的指导意义。 相似文献
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LCT(lithium- cesium- tantalum)伟晶岩的分带有两种形式,一种是单个伟晶岩脉的内部结构分带,这种伟晶岩脉通常体积巨大,内部结构显示出成分分带的特征,单一脉体中不同结构带中可能发育不同的稀有金属矿化带,例如新疆可可托海3号伟晶岩脉;另一种分带性表现为伟晶岩和成矿系统的区域分带,通常以高分异的过铝质花岗岩为中心,围绕花岗岩数以百计的伟晶岩脉显示出不同的伟晶岩类型和矿化类型,越向外围,伟晶岩的演化程度越高。区域分带内的伟晶岩单个脉体的规模不大、内部分带性差、含矿性各不相同,甲基卡锂矿就是这一类伟晶岩矿床的典型代表。对甲基卡矿区伟晶岩的野外观察发现,含Be的9号脉、含Li的133号脉和含Nb、Ta的528号脉具有相对较好的内部结构分带性,而含Li的104号脉和308号脉的内部分带性则相对较差,推测与脉体内部多期岩浆- 热液活动有关。甲基卡矿区伟晶岩脉的相互穿插现象说明,矿区存在多期次的岩浆与成矿作用。科学钻探在JSD- 2和JSD- 3两个钻孔中均发现含锂辉石的伟晶岩脉和细晶岩脉侵入在不含矿的马颈子花岗岩中,佐证了多期岩浆与成矿事件的存在。伟晶岩中不同矿物U- Pb定年结果表明,全区伟晶岩的形成至少有两期,分别发生在213~206 Ma和199~191 Ma。依据钻孔JSD- 1的研究表明,岩浆由深至浅逐步向高分异方向演化。从下向上,花岗岩与伟晶岩同步演化,花岗岩依次出现黑云母花岗岩、含白云母的黑云母花岗岩、二云母花岗岩、白云母花岗岩和钠长石花岗岩,伟晶岩依次出现微斜长石型伟晶岩、微斜长石- 钠长石型伟晶岩、钠长石型伟晶岩和钠长石- 锂辉石型伟晶岩。根据不同深度伟晶岩的矿化特点,矿床的垂向分带大致划分如下：0~105 m的Li- Be- Nb- Ta矿化带;0~860 m的Be- Nb- Ta矿化带;0~1730 m的第一期Nb- Ta矿化带;1730~3170 m的无矿伟晶岩带;3170~3211 m的第二期Nb- Ta矿化带。 相似文献
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四川康定甲基卡超大型锂矿是我国最大的硬岩型锂矿床之一,矿区中南部呈岩株状出露的二云母花岗岩常被认为是成矿伟晶岩的"矿源岩",对其开展Li同位素地球化学研究,对探讨矿区稀有金属的来源与演化具有重要意义.研究工作基于详细的野外地质调查,采用MC-ICP-MS方法对岩体锂同位素组成开展了研究.研究结果显示,岩体Li含量介于192×10-6~470×10-6,均值为309×10-6,δ7Li值介于-1.56‰~+0.90‰,均值为-0.24‰,与平均上地壳值基本一致,具有高Li低δ7Li的特征.δ7Li与Li、Rb、Ga、SiO2及εNd（t）不存在明显的相关性,岩体锂同位素组成反映了其形成时的源区特征,未受岩浆结晶分异作用和蚀变作用的影响.岩体岩石地球化学、同位素地球化学资料表明,岩浆来源以三叠系西康群砂泥岩的部分熔融为主,可能有部分深源物质的加入.此外,岩体Li同位素的变化规律表明伟晶岩的成矿流体来源于二云母花岗岩.岩体Li含量与Li同位素组合不仅可用来划分锂矿床类型,而且对稀有金属找矿具有一定的指导意义. 相似文献
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锂是我国重要的战略性新兴关键矿产。位于青藏高原东缘的甲基卡锂矿是全球最大的硬岩型锂矿田,同时也伴生大量铍、铌、钽、铷及铯等稀有金属。隐伏花岗岩体的形态,花岗岩与伟晶岩关系,以及细晶岩型和伟晶岩型锂矿体(脉)的空间分布是认识锂成矿控矿作用的关键。本文以甲基卡锂矿田为研究对象,通过高精度重力测量,建立了隐伏花岗岩穹丘的三维模型,推断了花岗岩体的形态及延伸;同时还利用大地电磁测深和钻探验证,揭示了X03、309、134等超大型、大型锂等矿脉与二云母花岗岩的关系。提出了复式(多中心)花岗岩浆底辟穹隆、不混溶Li-F花岗质岩浆脉动式充填-交代以及半开放的剪张裂隙控制大(矿)脉的认识,探讨了以花岗岩细晶岩型锂矿为主体,并与伟晶岩型锂矿共存的成因。这对第四系覆盖程度高的地区的找矿具有重要指导意义。隐伏花岗岩株(枝)形成的多中心小穹窿周缘是找矿有利部位。对隐伏花岗岩体向北北西倾伏的推断、岩石组合特征(是否只有二云母花岗岩单一岩石类型)等的认识还需在矿田北部加强探深科学验证;对于甲基卡式稀有金属超常富集过程的问题还需要继续探索研究,以期深部锂矿找矿突破。 相似文献