富F熔体—溶液流体体系的地球化学性状及成矿效应研究进展.pdfVIP

地 质 科 学 CHINESE OFGEOLOGY 2015年1月 JOURNAL 富F熔体一溶液流体体系的地球化学性状 及成矿效应研究进展木 赵 博 张德会 张荣臻 石成龙 (中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083) 摘要F既是重要的岩浆挥发分，又是重要的助熔剂和矿化剂，同时也是克拉克值较大的 元素之一，并且在(铝)硅酸盐熔体中高度可溶。本文从F的常见工业矿物和主要赋存形式、 分配行为的多样性、对其它元素分配行为的影响、矿化作用(即亲氟元素在热液体系中的氟 化物络合形式、存在环境和沉淀机制等)、萤石和冰晶石的溶解及沉淀机制以及富F岩浆一 热液体系的成矿专属性及特征6个方面探讨了F的地球化学成矿作用。结论认为：F必须有 能力大量进入与花岗质或伟晶岩质熔体共存的含水流体相中才具有进一步的成矿学意义，云 英岩化、钠长石化、含黄玉一萤石石英脉、具有较高F／CaO比值的残余熔体以及F在高度演 化花岗质岩浆中的过饱和等因素均可能导致含矿富F热液的出溶；但总体上，富F岩浆一热 液体系具有成矿专属性的原因之一仍在于：F首先通过对熔体物理化学性质的影响间接支配 着高场强亲氟元素如w、Sn、Nb、Ta、REE、U等的热液成矿效应。 关键词 氟 地球化学 特征标志 含水流体 氟化物络合物 分配行为 中图分类号：P578．31，P61l文献标识码：A 1871年，英国物理学家和数学家麦克斯韦意识到自然界存在着与熵增加相抗拒的 能量控制机制，并提出“麦克斯韦妖”的设想：一个绝热容器被分成相等的两格，中间是 由一种机制控制的一扇活板门，容器中的空气分子做无规则热运动时会撞击门，门则可 以选择性地将速度较快的分子(温度较高)放入其中一格，将速度较慢的分子(温度较 低)放人另一格，这样，两格的温度就会一高一低，即麦克斯韦妖能够按照某种秩序和 规则把作随机热运动的微粒分配到一定的相格里，这种情形后来被认为是耗散结构的一 et and a1．，1985)。Carroll 个雏形(Prigogine 的那样，元素的富集成矿直接受制于元素在不同相之间的不均匀分配，但对于以岩浆岩 为中心的热液矿床来说，诸如热液(挥发分)出溶的时间、流体的质量以及出溶机理、岩 浆侵位处及其附近流体一熔体的分异作用、出溶流体搬运和富集金属的能力等对于成矿 元素的富集则是关键性制约因素，且挥发分的出溶和演化行为明显具有将随机热运动的 ·国家自然科学基金项目(编号和国土资源部公益性行业科研专项(编号：201411024)资助。 赵博，男，1985年7月生，博士研究生，地球化学专业。E·mail：xqqelove@163．corn 张德会，男，1955年8月生，教授，地球化学专业。本文通讯作者。E-mail：zhdehui@cugb．edu．cn 2014—05—10收稿，2014—09-03改回。 万方数据 1期 赵 博等：富F熔体一溶液流体体系的地球化学性状及成矿效应研究进展 223 微粒(可类比地质流体中不同性质、配位形式和浓度的成矿金属)选择性地分配到一定 的相格(类比不混溶作用)的麦克斯韦妖性质；同时，卤素浓度的增加又降低了熔体粘 度、密度、液相线和固相线温度等，提高了热水溶液从残余岩浆中移出金属的效率 因(於崇文，2003)。 事实上，许多大型一超大型多金属矿床往往不约而同地富F(毛景文等，1998； and et ChangMeinert，2004；张德会等，2004；McPhiea1．，2011)。这是因为：一方面，F 具有挥发分中仅次于0的高丰度背景，如果将花岗岩类按物质来源分为A型、S型和I 型3种类型，除了I型钙碱性岩体相对富cl之外，发育于准裂谷区强拉张应力环境的碱 性一过碱性花岗岩(A型)及隆起区以积压应力环境为主的过铝质花岗岩(S型)均显著 富F或具有较高的F／C1比值，这对于与高度演化岩浆作用有关的热液型亲氟金属矿床 的形成具有关键意义(战明国，19