铂族元素流体活动性

铂族元素(简称PGE)通常被认为是不活动性元素,可以用来示踪地幔源区和镁铁-超镁铁质岩浆的演化过程。然而,越来越多的野外地质证据和实验研究表明,PGE具有热液活动性,其活动性在指示岩石和矿床成因、地幔交代作用等方面具有重要意义。本文在回顾实际样品中PGE流体活动性的基础上,重点收集和整理了前人有关PGE流体活动性的实验研究和模型计算。大量地质记录显示岩浆活动常常伴随着热液事件发生,并且铂族元素的富集常与岩浆后期热液叠加作用以及大洋或盆地的热液事件有密切联系。溶解度实验结果表明,PGE在富Cl~-流体中的溶解度最高可达100n×10~(-6),而在富HS~-流体中则低几个数量级,仅有n×10~(-12)级别。高温高压实验及模拟计算显示,PGE通常以络合物形式在流体中进行迁移和富集,涉及的主要无机配位阴离子有Cl~-、HS~-、OH~-以及NH_3。这些PGE络合物或络合阴离子团的稳定性受流体的温度、氧逸度、离子浓度、pH等诸多因素的制约。其中,PGE-Cl络合物种型在PGE的浅部迁移中可能贡献最大,其稳定条件为中低温(300℃)、高盐度、高氧逸度、高Cl~-浓度、酸性的地质流体环境。而在还原、碱性、高S~(2-)浓度、相对中低温的流体条件下,PGE-HS种型则占主导。当流体环境为高温和碱性条件时,PGE-OH络合物种型则较为常见。相对其他几种络合物形式,PGE-NH_3对于PGE迁移的贡献较小,其最佳稳定条件为相对中低温、中碱性、相对低氧逸度的地质环境。最后,本文探讨了前人工作的不足以及未来亟需解决的问题。     

广西大厂地区黑云母花岗岩中电气石的化学组成及其对岩浆热液演化的指示

广西大厂地区笼箱盖黑云母花岗岩与区内晚白垩世锡多金属成矿作用在时空上密切相关。岩相学特征表明,笼箱盖黑云母花岗岩中的电气石可以分为三类:1)浸染状电气石; 2)石英-电气石囊; 3)电气石-石英脉。本文利用电子探针和激光剥蚀等离子体质谱系统测定三种不同产状电气石的化学组成。分析结果显示,三种产状的电气石均具有高的Fe/(Fe+Mg)和Na/(Na+Ca)比值,主体属于碱基亚类铁电气石。浸染状电气石为岩浆晚期结晶,其Fe/(Fe+Mg)比值变化于0. 85～0. 94,随着岩浆分异,电气石逐渐富集Li、F、Fe和Sn等元素。与浸染状电气石相比,石英-电气石囊中早阶段电气石具有低的Fe/(Fe+Mg)比值,高的V、Co和Sr含量,可能反映了岩浆演化晚期出现的不混溶富硼熔/流体对早期黑云母和长石的交代作用,从而使囊中早阶段电气石继承部分被交代矿物的化学组成特征;石英-电气石囊中晚阶段电气石的化学组成变化较大(如Li、F、Mg、Al、V、Fe和Zn),与热液成因电气石的推论一致。与浸染状和囊状电气石相比,石英脉中的电气石具有高的Fe/(Fe+Mg)和Na/(Na+Ca)比值;微量元素组成与囊状电气石相似。就成矿元素锡而言,三种产状的电气石均具有相对高的锡含量,与其他地区锡成矿花岗岩中电气石的成分特征相似。但是,从岩浆晚期到热液阶段,大厂地区电气石的锡含量并没有显著升高,可能反映了早期岩浆热液流体对熔体锡有限的萃取作用。