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高分异花岗岩具有与稀有金属矿床伴生的特点,其成因及成矿专属性是近年来固体地球科学的研究热点。一些高分异花岗岩表现出特殊的地球化学特征,比如双胞胎元素对(主要指Nb-Ta和Zr-Hf)解耦、稀土元素四分组效应等。查明高分异花岗岩这些特殊地球化学特征的成因机制,能让我们更系统地认识高分异花岗岩成因。本研究通过总结前人关于双胞胎元素明显解耦的高分异花岗岩相关成果,来讨论结晶分异和水热反应在双胞胎元素解耦过程中的重要作用。双胞胎元素Nb-Ta的解耦是由角闪石、黑云母等矿物分离结晶以及后期富F流体作用引起,其中角闪石分离结晶对Nb-Ta解耦的影响大于黑云母; Zr-Hf解耦主要受控于锆石分离结晶;稀土元素四分组效应则是经历过高度结晶分异的岩浆在熔体–流体和流体–气体的分离作用后形成的,与独居石、褐帘石、磷钇矿和锆石等矿物分离结晶以及富Cl流体相关。稀土元素总量下降明显、轻重稀土元素比值降低以及强烈负Eu异常现象也与磷灰石、褐帘石、独居石等矿物的分离结晶以及流体活动有关。 相似文献
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《地质科技情报》2017,(6)
大坪铷矿位于湖南省双峰县紫云山岩体中,铷矿体呈近东西向条带状产于紫云山复式花岗岩体顶部,是一处富铷花岗岩型稀有金属矿床。白云母花岗岩地球化学研究表明:主量元素具高SiO_2(73.27%~74.72%)、高分异指数DI(86.83~93.28),和高铝饱和指数(A/CNK=1.55~1.76),为高分异花岗岩及过铝质岩石,具较低的MgO(0.01%~0.36%)和TiO_2(0.01%~0.16%);微量元素富集Rb、Ta和Nb而强烈亏损Sr、Ba和Ti;稀土元素总量较低[w(∑REE)=8.24×10~(-6)~124.44×10~(-6)],具显著铕负异常(δEu=0.09~0.33),稀土元素配分图出现"M"型四分组效应。地球化学特征反映出紫云山复式花岗岩经历了高程度的分异演化过程,并在岩浆演化到晚期阶段F、H_2O等挥发分逐渐富集,由于F与稀有金属元素有较强的亲和力,形成络合物一起迁移和富集,当岩浆演化到晚期发生了熔体-流体不混溶作用稀有金属配合物被破坏,铷以类质同像形式在白云母花岗岩中富集成矿。 相似文献
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内蒙古东七一山钨多金属矿位于北山造山带东段,是一个以钨为主,共伴生锡、钼、铷、铍、铌、钽、铁和萤石的综合型矿床。本次工作对含矿花岗质杂岩开展了岩石学、地球化学、锆石U-Pb及辉钼矿Re-Os年代学研究。富W-Sn-Mo花岗岩岩性为细粒似斑状二长花岗岩、中细粒似斑状二长花岗岩、花岗斑岩,结晶年龄分别为220.6±1.6Ma、220.4±1.3Ma和220.0±1.1Ma。富Rb-Be-Nb-Ta花岗岩岩性为中粗粒钠长石化似斑状二长花岗岩,结晶年龄为219.9±1.9Ma。辉钼矿Re-Os定年获得加权平均年龄为211±1Ma(MSWD=0.83),说明成岩成矿发生在晚三叠世。含矿花岗质杂岩均具有高硅、富碱、贫铁镁钙特征,为高钾钙碱性花岗岩。其中,富W-Sn-Mo花岗岩为准铝质-过铝质花岗岩;而富Rb-Be-Nb-Ta花岗岩为强过铝质花岗岩。杂岩体轻重稀土具一定分馏,呈现显著的负Eu异常,均富集Rb、K、U、Ta,强烈亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti、Zr、Hf。与富W-Sn-Mo花岗岩相比,富Rb-Be-Nb-Ta花岗岩具更低的稀土总量,更显著的Eu负异常,并显示微弱的稀土四分组效应,更高的Li、Ta含量,更低的P、Ti、Zr、Hf、W、Mo、Bi含量。时空关系和地球化学特征表明,杂岩体为同一次岩浆活动不同演化阶段的产物,均经历了较高程度的结晶分异和较强的熔体-流体相互作用。相比而言,富Rb-Be-Nb-Ta花岗岩比富W-Sn-Mo花岗岩结晶分异程度更高,熔体-流体作用更强,花岗质岩浆的高程度分离结晶和熔体-流体相互作用是形成该杂岩体并促使成矿的重要控制因素。 相似文献
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湖南尖峰岭矿床是一个典型的花岗岩型Li、Nb和Ta稀有金属矿床,为研究花岗岩成矿作用以及指导湘南地区稀有金属找矿工作,采用XRF、ICP-MS和ISE法分析了与成矿有关的黑云母花岗岩、钠长石花岗岩及云英岩的中主量、微量元素和挥发分。结果表明:钠长石花岗岩和云英岩中的SiO_2(70.6%~84.85%)和挥发分F(2.43%~3.74%)质量分数高,富Al_2O_3(9.36%~22.99%),且A/CNK1.0,为过铝质岩石,全碱(w(Na_2O+K_2O)=1.51%~7.52%)和w(CaO)(0.1%~3.44%)变化大,w(Fe_2O_3)、w(MgO)、w(TiO_2)、w(MnO)、w(P_2O_5)较低;稀土元素组成具显著的Eu负异常和"M"型四分组效应,强烈富集Rb、Th、U、Nb、Ta元素,亏损Ba、Sr、Ti元素。花岗岩地球化学特征显示在演化过程中经历了高程度分异演化作用和岩浆不混溶作用,其挥发分F对稀有元素有明显的富集作用,并制约着熔体/流体体系的地球化学行为及其成矿效应。钠长石花岗岩和云英岩的稀有金属富集成矿受到岩浆不混溶作用、水岩反应、风化淋滤作用的共同控制。 相似文献
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内蒙古维拉斯托稀有金属-锡多金属矿床的成矿作用:来自花岗质岩浆结晶分异的启示 总被引：1，自引：0，他引：1
内蒙古维拉斯托稀有金属-锡多金属矿床位于大兴安岭南段西坡,是一个以锡为主,共伴生锌、钨、铜、钼、铌、钽、锂和铷的大型矿床。该矿床以发育铌、钽、铷、锂矿化有别于大兴安岭南段的其他锡多金属矿床。本文对维拉斯托地区的北大山岩体和维拉斯托岩体开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学研究和锆石Lu-Hf同位素分析。北大山岩体和维拉斯托岩体的结晶年龄分别为140±2Ma和137±1Ma~138±1Ma。2个岩体均具有高硅、富碱、贫铁镁钙特征,主体为高钾钙碱性的弱过铝质碱长花岗岩,轻重稀土分馏不明显,呈现出显著的负铕异常。2个岩体均富集Rb、Th、U、K、Ta、Hf和轻稀土元素,强烈亏损Ba、Sr、P、Eu和Ti等元素。与北大山岩体相比,维拉斯托岩体有更低的稀土总量,更明显的Eu负异常,展示了明显的稀土元素四分组效应;Ba、Sr、Eu、Ti和Y亏损更强烈。二者的时空关系和地球化学特征表明2个岩体为同一期岩浆活动不同演化阶段的产物,岩浆演化过程经历了钾长石、斜长石、黑云母、独居石、榍石、褐帘石、磷灰石、磷钇矿、锆石和钛铁矿的分离结晶,维拉斯托岩体还发生了熔体-流体相互作用。北大山岩体和维拉斯托岩体锆石的εHf(t)值分别为5.4~8.6和4.2~9.9,两阶段Hf同位素模式年龄分别为643~847Ma和556~921Ma,表明它们的岩浆源区为起源于亏损地幔的新元古代新生地壳物质。北大山岩体属于高分异I型花岗岩,维拉斯托岩体发育钠长石、天河石、黄玉、锂云母和萤石,属于超分异的Li-F花岗岩。花岗质岩浆的高程度分离结晶和熔体-流体相互作用是形成维拉斯托超分异花岗岩并发生稀有金属-锡多金属成矿作用的重要控制因素。维拉斯托稀有金属-锡多金属矿床属于岩浆-热液矿床。维拉斯托地区的早白垩世花岗质岩石形成于伸展环境。 相似文献
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江西彭山锡多金属矿集区位于钦行成矿带东段靠扬子板块一侧,是扬子板块东南缘重要的锡金属矿集区。彭山地区发育花岗岩底辟穹隆构造,而曾家垄岩体是穹隆构造核部的隐伏花岗岩体,由黑云母花岗岩和二云母花岗岩组成。对此岩体进行了详细的锆石U-Pb年代学、云母-长石-磷灰石矿物化学、全岩主元素、微量元素及Nd-Hf同位素研究,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明黑云母花岗岩成岩年龄为(126.1±1.1)Ma,二云母花岗岩成岩年龄为(126.4±2.0)Ma,两者在误差范围内一致。岩相学和岩石地球化学表明黑云母花岗岩和二云母花岗岩均属于高分异花岗岩(均存在稀土四分组效应和异常的微量元素特征),但两者存在差异:二云母花岗岩相对高硅,富碱,为过铝质,具有较低的Ga/Al值,高Rb/Sr值,以及相对高的εNd(t)和εHf(t)值。曾家垄高分异花岗岩的形成模式为双桥山群变质沉积岩经部分熔融形成黑云母花岗岩之后留下的麻粒岩相残余体,在幔源高温玄武岩底侵作用下再次深熔,形成二云母花岗岩。玄武质岩浆的底侵不仅为麻粒岩相残余的部分熔融带来高温,同时也带来挥发分F和B等以及少量幔源物质(导致二云母花岗岩具有较高εNd(t)和εHf(t)值)。F和B的加入改变了岩浆体系的物理化学性质,显著降低了岩浆的黏度、密度和固相线温度,导致岩浆体系分离结晶过程延长和高度分离结晶;延长的岩浆演化过程活化了围岩中的水,导致强烈的熔-流体相互作用,形成高分异花岗岩的稀土四分组效应。同时,深部变质流体或/和围岩流体的活化也萃取了其中的成矿物质,这可能是成矿的原因,锡矿形成可能与岩体无关。 相似文献
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岩浆液态不混溶形成的浆液过渡态熔体是与高度分异花岗岩有关的钨锡多金属成矿流体的重要形式。湘南地区与钨锡多金属成矿有关的浆液过渡态熔体有两种类型,一种富钠富挥发分,以芙蓉矿田矿化蚀变碱长花岗岩中的钠长石电气石石英囊为代表;另一种富钾富挥发分,以界牌岭矿床矿化蚀变花岗斑岩中的锂白云母萤石囊(团块)为代表。两种浆液过渡态熔体可形成于同一矿床,为同期岩浆活动产物,成分上K2O与Na2O负相关,表明它们具有密切的时空和成因联系,熔体-流体包裹体发育,为高度分异的花岗质岩浆液态不混溶产物。两种浆液过渡态熔体富含成矿物质,与成矿关系密切,湘南地区多数钨锡多金属矿床的云英岩型、构造蚀变带型、钾化花岗岩型钨锡多金属成矿可能与富钾富挥发分的浆液过渡态熔体有关,钠化花岗岩型铌钽矿化与富钠富挥发分的浆液过渡态熔体有关。 相似文献
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过铝质岩浆体系中不相容元素的地球化学行为及机理--元素对分异和稀土元素"四重效应"及其对流体作用过程的指示意义 总被引：2，自引：1，他引：2
根据对新疆阿尔泰3号伟晶岩脉各结构带中磷灰石的微量元素组成的系统研究，并综合了目前世界上对不同演化程度的酸性岩浆岩(I型和S型花岗岩、过铝质花岗岩、花岗伟晶岩)的研究成果，对通常具有相似离子半径和相同离子电价的元素对比值变化以及稀土元素“四重效应”产生的原因进行了分析。研究认为，这些元素对的分异和稀土元素“四重效应”的产生与富含挥发分流体相的存在密切相关，流体／熔体相作用的程度可能是制约元素对分异和稀土元素“四重效应”大小的主要因素。 相似文献
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新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉磷灰石矿物中稀土元素“四分组效应”及其意义 总被引：19，自引：2，他引：19
新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉磷灰石矿物中稀土元素（REE）和其他微量元素的ICP－MS分析结果表明，Y／Ho,Zr/Hf和Nb/Ta明显偏离球粒陨石中对应的比值，并存在显著的REE“四分组效应”，REE“四分组效应”量化特征参数TE3，4主要与Y／Ho,Nb/Ta分异程度有关，与δEu负异常演化程度相一致，锰铝榴石也呈现REE“四分组效应”和Y／Ho,Nb/Ta显著分异，指示REE“四分组效应”是形成伟晶岩熔体的一个基本特征，并不是由富LREE矿物（如独居石）和富HREE矿物（如四榴子石）结晶引起的残余熔体REE含量的异常变化，其机制可能是富F，B和P的过铝质窝本与含水流体间相互作用，REE在流体相／熔体相的分配受温度，压力和流体相组成复合控制的综合结果。 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