高硅花岗岩流体出溶作用的识别和意义

作     者：王志强 周美娟 黎训飞 笪昊翔 WANG Zhiqiang;ZHOU Meijuan;LI Xunfei;DA Haoxiang

作者机构：合肥工业大学资源与环境工程学院矿床成因与勘查技术研究中心安徽合肥230009 安徽省矿产资源与矿山环境工程技术研究中心安徽合肥230009 

出 版 物：《华东地质》 (East China Geology)

年 卷 期：2024年第45卷第1期

页      面：26-48页

学科分类：0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金“南岭燕山期骑田岭复式岩体钨、锡成矿差异机制研究(编号:41602051)” 中央高校基本科研业务费专项资金“南岭燕山期高硅花岗岩精细矿物学和Li同位素研究(编号:JZ2021HGTB0108)”项目联合资助 

主　　题：高硅花岗岩 流体出溶 岩浆-热液过渡 金属稳定同位素 稀有金属成矿 

摘      要：高硅花岗岩以暗色矿物含量低,富SiO_(2)、Rb,贫MgO、FeO、Sr、Ba为特征,富集稀有金属元素,其研究对于理解花岗岩成因演化、稀有金属元素富集和成矿过程至关重要。岩相学和地球化学特征指示其经历高程度的分异演化,H 2O等挥发分作为不相容组分在残余熔体中逐渐富集饱和,导致流体出溶在高硅花岗质熔体中,但如何识别这一过程是难点。文章从岩相学、地球化学、矿物学、金属稳定同位素(Li、Ba、Fe)等角度总结了高硅花岗岩中流体出溶作用的证据和指标。岩相学方面,晶洞构造、雪球结构、单向固结结构等特殊结构、构造的出现是流体出溶的重要标志;地球化学方面,极低的Nb/Ta值(5)、Zr/Hf值、稀土元素四分组效应是流体-熔体相互作用的有效识别标志;矿物学方面,锆石蜕晶化作用、轻稀土元素富集及钾长石富Pb指示存在热液流体参与;金属稳定同位素方面,相对于普通花岗岩,高硅花岗岩通常富集重Li、轻Ba和重Fe同位素,流体-熔体相互作用很可能是主要控制因素。但部分地球化学指标还存在较大争论,在实际使用过程中需结合不同指标进行综合分析。经过岩浆演化和流体出溶两阶段的富集过程,稀有金属元素得以在出溶流体中极度富集进而成矿。