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基于机器学习的角闪石温压计及其地质应用 被引量：1
1
作者 黄明波 柏中杰 +3 位作者 高剑峰 汪光韶 马博骋 曾禹人 《岩石学报》 北大核心 2026年第3期1109-1121,共13页
角闪石是广泛存在于各类火成岩和岩浆-热液矿床中的常见造岩矿物,其化学成分对温度与压力变化敏感,能够有效记录岩浆结晶过程的物理条件,是构建温压计的理想对象。为更精确约束岩浆结晶条件并深化成矿过程研究,本文基于机器学习算法,建... 角闪石是广泛存在于各类火成岩和岩浆-热液矿床中的常见造岩矿物,其化学成分对温度与压力变化敏感,能够有效记录岩浆结晶过程的物理条件,是构建温压计的理想对象。为更精确约束岩浆结晶条件并深化成矿过程研究,本文基于机器学习算法,建立了一种基于角闪石成分的温度-压力预测模型,并对其性能进行了系统验证。该模型依托大规模实验数据训练,能够捕捉角闪石化学组成与P-T条件间复杂的非线性关系,显著提高了预测的精度与稳健性。为验证模型的实际效果,本文将其应用于四类典型地质样本:东天山铜镍硫化物矿床、峨眉山大火成岩省太和钒钛磁铁矿矿床、冈底斯弧及Kohistan弧新生下地壳,以及冈底斯带三叠纪弧火山岩。预测结果反映出不同区域岩浆结晶的深度和温度分布规律,表明该模型在大火成岩省和造山带等地质背景、不同侵位深度的岩浆体系中均具有良好的适用性与可靠性。相较于传统经验公式受限于特定条件的问题,本模型展现出更广泛的适用范围,可为不同构造环境下的岩浆过程解析与成矿作用研究提供有力支撑。 展开更多
关键词 角闪石 机器学习 温压计 铜镍硫化物矿床 新生下地壳 钒钛磁铁矿
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川西马尔康李家沟锂辉石伟晶岩脉中锂辉石-石英共生结构成因研究
2
作者 黄宇航 马绪宣 +5 位作者 张义虎 赵中宝 王焕 张蕾 潘家伟 李海兵 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2026年第2期342-356,共15页
锂辉石伟晶岩脉中锂辉石具有特殊的锂辉石-石英共生(SQI)结构,研究其显微结构、构造特征及成因机制,对进一步揭示花岗伟晶岩型锂矿床的成矿机制具有重要意义。本文以川西马尔康李家沟晚三叠世-早侏罗世锂辉石伟晶岩脉为例,综合利用光学... 锂辉石伟晶岩脉中锂辉石具有特殊的锂辉石-石英共生(SQI)结构,研究其显微结构、构造特征及成因机制,对进一步揭示花岗伟晶岩型锂矿床的成矿机制具有重要意义。本文以川西马尔康李家沟晚三叠世-早侏罗世锂辉石伟晶岩脉为例,综合利用光学显微镜、扫描电镜、电子探针和电子背散射衍射等技术方法,对岩石矿物组成、主量元素和矿物晶体学取向等进行了研究,结合区域地质背景与前人研究成果,对川西李家沟锂辉石伟晶岩中SQI结构的形成机制得出以下初步认识:SQI结构中的细粒锂辉石与主晶锂辉石在主量元素组成及晶体取向上高度一致,且主晶解理可连续延伸至SQI结构域内,表明二者原属同一晶体,具有相同的成分与结构特征;SQI并非由岩浆热液交代或过冷结晶形成,而是早期锂辉石斑晶在区域构造应力作用下发生脆-韧性变形、被剪切破碎形成细粒锂辉石集合体,随后硅质熔体沿其裂隙系统贯入并结晶出石英而最终形成的;石英的形态受锂辉石颗粒间隙控制,未见明显变形特征,且与外围石英相互连通,反映其形成于同构造变形期之后,为硅质熔体在锂辉石颗粒边缘间隙中结晶的产物;李家沟锂辉石伟晶岩脉中SQI结构形成于造山挤压背景下,是变形诱导的产物。 展开更多
关键词 锂辉石-石英共生(SQI)结构 锂辉石伟晶岩 EBSD 显微构造 马尔康
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基于斜方辉石成分的机器学习模型判别基性-超基性岩成因类型与成矿潜力
3
作者 李敏 毛亚晶 +4 位作者 吕鹏飞 郑旭阳 秦奔 李勇 秦克章 《岩石学报》 北大核心 2026年第3期1090-1108,共19页
斜方辉石是基性-超基性岩中重要的造岩矿物,在岩浆铜镍矿床和铬-铂族元素矿床中普遍发育,记录了早-中期岩浆演化与硫化物熔离过程,其化学成分可望用于评价基性-超基性岩体的铜镍矿床和铬-铂族元素矿床成矿潜力。本文整合了全球主要基性... 斜方辉石是基性-超基性岩中重要的造岩矿物,在岩浆铜镍矿床和铬-铂族元素矿床中普遍发育,记录了早-中期岩浆演化与硫化物熔离过程,其化学成分可望用于评价基性-超基性岩体的铜镍矿床和铬-铂族元素矿床成矿潜力。本文整合了全球主要基性-超基性岩体及典型含矿岩体的斜方辉石数据,借助机器学习分类算法,对地幔岩、喷出岩、不含矿侵入岩、铜镍矿床相关小岩体及铬-铂族元素矿床相关层状岩体的斜方辉石化学特征进行系统对比。二元图解结果表明不同类型岩石中的斜方辉石主量元素具一定差异,基于Ca-Cr-Al-Mg^(#)等多参数组合的机器学习模型可以有效判别岩石成因与成矿类型。小岩体相关铜镍矿床中斜方辉石普遍具高Cr-Al、中Ca和低Ni的特征,反映较快速结晶与早期硫化物熔离作用;铬-铂族元素相关层状岩体则表现为中高Cr、中Ni和低Ca-Al特征,被认为是记录了充分的岩浆分异和早期铬铁矿结晶作用。基于斜方辉石主要元素的机器学习分类算法对比表明,集成投票模型在判别基性-超基性岩成因类型上准确率最高;随机森林、集成投票模型在岩体成矿潜力判别中表现突出,二者的准确率、F1值和召回率均大于90%。本文得出基于斜方辉石主要元素的机器学习模型可有效判别基性-超基性岩的铜镍、铬-铂族元素成矿潜力,为基性-超基性岩的含矿性判别与找矿预测提供了新的手段。 展开更多
关键词 斜方辉石 岩浆铜镍矿床 层状岩体 机器学习 含矿性评价
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阿富汗浅黄棕色系透辉石谱学特征及热处理探究
4
作者 李听 左广豹 李志彬 《中国宝玉石》 2026年第1期29-39,52,共12页
阿富汗透辉石以其独特的绿色至蓝绿色外观备受关注,然而浅色系(黄棕)的研究目前相对较少,其颜色成因机制尚不完全明晰。本研究通过常规宝石学测试、红外光谱、激光拉曼光谱、紫外-可见光吸收光谱、激光剥蚀等离子质谱仪(LA-ICP-MS)及热... 阿富汗透辉石以其独特的绿色至蓝绿色外观备受关注,然而浅色系(黄棕)的研究目前相对较少,其颜色成因机制尚不完全明晰。本研究通过常规宝石学测试、红外光谱、激光拉曼光谱、紫外-可见光吸收光谱、激光剥蚀等离子质谱仪(LA-ICP-MS)及热处理实验,主要探讨了阿富汗浅色系(黄棕)透辉石致色元素对其颜色的影响。实验结果表明,样品颜色深浅与铁(Fe)含量呈显著正相关。黄色调由Fe^(3+)在453 nm的T位Fe^(3+)→O的电荷转移和M1位Fe^(3+)的d-d跃迁产生,微量Fe^(2+)和Cr^(3+)与绿色调相关。明度及饱和度较低的棕褐色样品,Ti、V含量较高,色调易受到Fe^(2+)-Ti^(4+)的电荷转移影响。热处理实验显示,在氧化环境下(830~850℃)样品黄色调饱和度显著提升,灰色调减弱,相对密度降低,该现象归因于Fe^(2+)氧化为Fe^(3+)(反应式:4FeO+O_(2)→2Fe_(2)O_(3))及晶格膨胀效应。本研究为阿富汗浅黄棕色透辉石的颜色成因、产地鉴别及热处理工艺标准化提供了一定的理论依据和参考价值。 展开更多
关键词 阿富汗透辉石 谱学特征 颜色成因 热处理
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秦岭造山带早中生代花岗质岩体中角闪石成分空间变化及其深部物质组成示踪和成矿意义 被引量：2
5
作者 王晓霞 陈小丹 +2 位作者 王涛 柯昌辉 杨阳 《岩石学报》 北大核心 2025年第9期3038-3052,共15页
角闪石是花岗质岩体中常见的暗色矿物之一,蕴含着岩浆成因、物质来源、形成物理化学条件等重要信息。如何将这些信息应用于区域深部物质示踪和成矿规律探索,是值得深入探讨的问题。本文以秦岭造山带早中生代花岗质岩体中角闪石为研究对... 角闪石是花岗质岩体中常见的暗色矿物之一,蕴含着岩浆成因、物质来源、形成物理化学条件等重要信息。如何将这些信息应用于区域深部物质示踪和成矿规律探索,是值得深入探讨的问题。本文以秦岭造山带早中生代花岗质岩体中角闪石为研究对象,分析其成分和形成物理化学条件的空间变化,探讨其对深部物质组成示踪和成矿规律的指示意义。研究结果表明,北秦岭和南秦岭2个构造单元中花岗质岩体的角闪石成分、形成条件及其物质来源差异明显,导致其成矿特征各异。北秦岭花岗质岩石中的角闪石主要为镁角闪石,成分变化范围较小,Cl含量高,形成温度(633~802℃)和压力(0.07~0.28GPa)较低,氧逸度较高(-16.5~-12.4),显示出良好的铜多金属矿成矿潜力;而南秦岭的角闪石类型多样,包括镁角闪石、铁角闪石、铁韭闪石和韭闪石,成分变化范围较大,Cl含量较低,形成温度(687~808℃)和压力(0.12~0.36GPa)较高,成矿特征与北秦岭不同,主要以金多金属矿为主。这些角闪石成分的空间变化与之前通过黑云母成分和全岩Nd同位素组成揭示的深部物质组成空间变化特征一致,表明角闪石与黑云母成分在揭示深部物质组成方面具有良好的一致性,二者联合应用,可为区域深部物质组成、成矿背景、成矿潜力及成矿规律的研究提供新的重要依据。 展开更多
关键词 角闪石成分 物理化学条件 花岗质岩体 成矿作用 地壳深部物质
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才纳杂岩体单斜辉石-角闪石核边结构对晶粥活化的启示
6
作者 刘锐 马绪宣 +4 位作者 李旺 张蕾 王焕 潘家伟 刘栋梁 《岩石学报》 北大核心 2025年第11期3657-3670,共14页
地壳中广泛发育的晶粥系统是岩浆存储的主要形式,其活化过程对理解岩浆分异演化、成矿作用及火山喷发前兆具有重要指示意义。然而,晶粥内部复杂的物理-化学耦合过程及其动力学机制仍存在诸多未解之谜。本研究以冈底斯早始新世(55~45Ma)... 地壳中广泛发育的晶粥系统是岩浆存储的主要形式,其活化过程对理解岩浆分异演化、成矿作用及火山喷发前兆具有重要指示意义。然而,晶粥内部复杂的物理-化学耦合过程及其动力学机制仍存在诸多未解之谜。本研究以冈底斯早始新世(55~45Ma)才纳杂岩体为研究对象,通过精细的岩相学观察、显微结构解析、矿物化学分析及结晶温压计算,系统揭示了岩浆微粒包体(magmatic microgranular enclaves,MMEs)中单斜辉石-角闪石核边结构的成因机制及其构造意义。主要获得以下认识:(1)核部单斜辉石发育筛状变晶结构、熔蚀港湾边界,并具有高结晶温度(1088~1096℃),指示其为镁铁质补给岩浆从先存晶粥中捕获的捕虏晶;(2)边部角闪石呈自形环带、成分均一,结晶温度(794~837℃)和压力(0.27~0.34GPa)均与寄主岩及MMEs基质中的角闪石一致,反应其为活化后岩浆自生结晶产物;(3)在核-边界面处识别出宽约10~20μm的Mg元素异常富集带及成分陡变边界,为揭示岩浆补给过程中的非平衡状态提供了微观证据。单斜辉石-角闪石核边结构记录了富水镁铁质岩浆补给诱发先存贫水晶粥活化的关键过程:晶粥发生部分熔融形成熔蚀单斜辉石,而补给的富水熔体则在其边缘结晶出角闪石环边。本研究不仅为理解晶粥活化机制提供了关键的微观约束,也为建立岩浆系统演化与区域构造活动的成因联系提供了新的矿物学证据。 展开更多
关键词 单斜辉石-角闪石核边结构 晶粥活化 岩浆构造 才纳侵入杂岩体 冈底斯岩基
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西藏嘎波伟晶岩型锂矿中电气石组成、硼同位素特征及其地质意义 被引量：2
7
作者 郭伟康 董随亮 +4 位作者 张松浩 李光明 付建刚 张林奎 张志 《岩石学报》 北大核心 2025年第3期804-819,共16页
西藏洛扎地区是喜马拉雅成矿带重要的稀有金属富集区,电气石在该地区的花岗岩中广泛富集。本文对洛扎地区的白云母花岗岩、锂辉石伟晶岩、锂电气石伟晶岩和电气石石英脉中的电气石进行系统的岩相学、矿物组成和硼同位素分析,来探讨伟晶... 西藏洛扎地区是喜马拉雅成矿带重要的稀有金属富集区,电气石在该地区的花岗岩中广泛富集。本文对洛扎地区的白云母花岗岩、锂辉石伟晶岩、锂电气石伟晶岩和电气石石英脉中的电气石进行系统的岩相学、矿物组成和硼同位素分析,来探讨伟晶岩体系的演化、源区性质、岩体-围岩的相关作用等问题。分析结果表明,所有电气石均属于碱性电气石,除电气石石英脉和锂电气石伟晶岩中的电气石为镁电气石外,其余都是黑电气石。随着岩浆分异演化程度的增加,电气石中Li、Be、Nb、Ta等元素逐渐富集,电气石中(R1+Al)(Na+R2)_(-1)、(Al+O)(R+OH)_(-1)、(Na+Mg)(Al+X_(vac))_(-1)和(X_(vac)Al)(NaR^(2+))_(-1)的替代关系则记录了伟晶岩岩浆逐渐富集Al,亏损Na、Ca、Mg的过程。白云母花岗岩、锂辉石伟晶岩、锂电气石伟晶岩和石英脉中电气石的δ^(11)B平均值分别为(-14.77±0.22)‰、(-11.89±0.34)‰、(-10.94±0.37)‰和(-7.71±0.24)‰,与大陆地壳平均δ^(11)B值(-10‰±3‰)一致,表明物源主要为高喜马拉雅变质岩系;同时,电气石的δ^(11)B值也是逐渐变重的,说明岩浆演化晚期流体出溶是导致硼同位素分馏的主要原因。因此,岩浆-热液过渡阶段对于锂等稀有金属的成矿具有重要意义。 展开更多
关键词 稀有金属 电气石 矿物组成 岩浆-热液演化 嘎波
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喜马拉雅东段库曲伟晶岩铁电气石-锂电气石-钙锂电气石系列及其指示意义 被引量：2
8
作者 周起凤 秦克章 +4 位作者 刘宇超 何畅通 曹明坚 赵俊兴 施睿哲 《岩石学报》 北大核心 2025年第3期837-858,共22页
电气石是花岗伟晶岩中常见的副矿物。喜马拉雅花岗岩-伟晶岩系统以普遍产出电气石为重要地质特征。喜马拉雅东段库曲岩体产出含锂辉石伟晶岩脉,发育复杂稀有金属矿化。本文调查了库曲岩体桑玉村南侧的绿色电气石伟晶岩,其由墨绿色电气石... 电气石是花岗伟晶岩中常见的副矿物。喜马拉雅花岗岩-伟晶岩系统以普遍产出电气石为重要地质特征。喜马拉雅东段库曲岩体产出含锂辉石伟晶岩脉,发育复杂稀有金属矿化。本文调查了库曲岩体桑玉村南侧的绿色电气石伟晶岩,其由墨绿色电气石-钠长石-微斜长石-石英-云母集合体、少量黄绿色电气石-钠长石-微斜长石-石英-云母集合体和无色电气石-钠长石-石英-云母集合体组成,产出绿柱石、锂云母、铌铁矿族矿物、细晶石、萤石等矿物。电气石属于碱基-钙基系列,包括铁电气石、锂电气石、F-锂电气石和F-钙锂电气石。锂电气石分为富铁锂电气石(FeO=3.36%~7.17%)和贫铁锂电气石(FeO=0.12%~2.70%)。与贫铁锂电气石相比,富铁锂电气石富Fe、贫Al、Li和Na,F-锂电气石富Ca和F、贫Na。F-钙锂电气石的SiO_(2)和Al_(2)O_(3)含量分别为36.35%~38.17%和39.78%~41.81%,Li_(2)O^(*)、CaO和F含量高(2.27%~2.59%、2.37%~3.48%和0.99%~1.26%),FeO和Na_(2)O含量低(0.13%~1.87%和0.90%~1.41%)。其中,最富Ca的F-钙锂电气石分子式是(Ca_(0.55)Na_(0.30)□_(0.16))(Li_(1.60)Al_(1.34)Mn_(0.02)Fe_(0.02))Al_(6)(Si_(5.85)Al_(0.15))O_(18)(BO_(3))_(3)(OH)_(3)(F_(0.61)OH_(0.39))。在背散射图像下,电气石具有均一、核-(幔)-边、不规则分带和补丁结构。墨绿色电气石(Type I)由铁电气石核、铁电气石或富铁锂电气石幔/补丁、以及富铁锂电气石边组成,偶见F-钙锂电气石边。黄绿色电气石(TypeⅡ)主要由富铁锂电气石核和贫铁锂电气石、F-锂电气石或F-钙锂电气石幔/边组成(TypeⅡa),或呈具有不规则分带的富铁锂电气石细脉(TypeⅡb)。无色电气石(TypeⅢ)的内部结构分带多样,其中,TypeⅢa呈均一结构,为贫铁锂电气石、F-锂电气石或F-钙锂电气石颗粒;TypeⅢb由贫铁锂电气石核/幔与贫铁锂电气石、F-锂电气石或F-钙锂电气石边组成,偶见F-锂电气石或F-钙锂电气石核/幔;TypeⅢc呈不规则分带或补丁结构,由贫铁锂电气石和F-钙锂电气石组成。电气石的替代机制主要为Li_(1.5)Al_(1.5)Fe_(-3)^(2+),还包括□AlNa_(-1)R^(2+)_(-1)(Type I铁电气石核)、CaR^(2+)Na_(-1)Al_(-1)或CaONa_(-1)(OH)_(-1)(TypeⅠ和TypeⅡ富铁锂电气石)、以及CaLi_(2)Na_(-1)□_(-1)Al_(-1)(TypeⅢ电气石)。与电气石共生的云母具有均一、核-边和不规则分带结构,包括白云母、锂云母、及少量含锂白云母、铁锂云母。电气石和云母的演化序列为铁电气石→富铁锂电气石→贫铁锂电气石→F-锂电气石→F-钙锂电气石和白云母-含锂白云母→铁锂云母/锂云母。随岩浆分异程度加大,电气石Li、Ca、F含量升高,Fe含量降低,Ti、Zn含量略降低,Mn含量略升高。库曲绿色电气石伟晶岩的岩浆向贫Fe、富Li、Ca、F的方向演化,局部伴随富Fe介质结晶和交代。库曲F-钙锂电气石是高分异演化岩浆、极度结晶分异以及Ca-F络合共同作用的产物。铁电气石-锂电气石-钙锂电气石系列的发现和F-钙锂电气石的成因分析表明库曲伟晶岩具有非常高的岩浆分异演化程度。库曲是喜马拉雅东段进一步寻找不同类型富锂伟晶岩的有利区域。喜马拉雅造山带是重要的高度分异演化伟晶岩区和锂等稀有金属资源找矿潜力区。 展开更多
关键词 铁电气石-锂电气石-钙锂电气石 白云母-铁锂云母-锂云母 岩浆分异演化 富锂伟晶岩 喜马拉雅
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美国Spruce Pine白岗岩长石和云母矿物学特征研究:对高纯石英原料矿的指示意义 被引量：1
9
作者 胡欢 王汝成 +2 位作者 谢磊 徐渴鑫 董少春 《岩石学报》 北大核心 2025年第10期3453-3468,共16页
高纯石英是半导体、光伏、光纤通信等高科技产业的关键战略材料,其优质原料主要来自花岗伟晶岩和脉石英。美国北卡罗来纳州Spruce Pine地区白岗岩-伟晶岩矿床是全球最著名的高纯石英来源之一,本次研究以Spruce Pine白岗岩为对象,利用矿... 高纯石英是半导体、光伏、光纤通信等高科技产业的关键战略材料,其优质原料主要来自花岗伟晶岩和脉石英。美国北卡罗来纳州Spruce Pine地区白岗岩-伟晶岩矿床是全球最著名的高纯石英来源之一,本次研究以Spruce Pine白岗岩为对象,利用矿物自动鉴别系统AMICS、电子探针和LA-ICP-MS开展了岩相学、全岩地球化学和矿物原位主微量元素成分分析,得到以下认识:(1) Spruce Pine白岗岩主要矿物为透长石、奥长石-钠长石、白云母(成分均一、贫Li低F)和石英。副矿物很少,主要有石榴石、绿帘石和锆石等;(2)全岩地球化学表明,美国Spruce Pine白岗岩为极低TiO_(2)含量、低挥发组分、高Sr、Ba和Nb/Ta(>5)、低Rb和Rb/Sr(<10),中等Eu负异常的过铝质花岗岩(A/CNK=1.10~1.11)。钾长石和白云母微量元素具有高Ba、Sr和K/Rb(钾长石>236,云母>96),低Li、Rb、Cs特征。美国Spruce Pine白岗岩为极低TiO_(2)、中等结晶分异且无显著流体作用的白云母花岗岩;(3)对比世界典型稀有金属花岗岩/伟晶岩,高纯石英矿床花岗岩/伟晶岩为经历中等-高度结晶分异作用、弱流体作用、低TiO_(2)含量、准铝-过铝质的贫稀有金属花岗岩/伟晶岩,而岩石地球化学参数Rb/Sr(=10)、Nb/Ta(=5)、Eu负异常以及云母F含量、钾长石和云母K/Rb比值是区分高纯石英花岗岩/伟晶岩和稀有金属花岗岩/伟晶岩较好的地球化学指标。总之,低TiO_(2)、中等-高结晶分异且弱流体作用的贫矿白云母花岗岩/伟晶岩为我国寻找高纯石英优质原料的潜在目标。 展开更多
关键词 Spruce Pine 高纯石英 全岩地球化学 矿物化学成分
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电气石成分及同位素特征在示踪成矿流体来源方面的应用 被引量：1
10
作者 王雅涵 王丹 +1 位作者 申婷婷 田忠华 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2025年第5期1193-1216,共24页
电气石是一种成分复杂的含硼(B)环状硅酸盐矿物,具有较强的抗腐蚀能力,可以在较宽的温压范围内(t=150~900℃、p=6 MPa~6 GPa)稳定存在,它是记录不同地质系统及构造环境中地质信息的理想示踪矿物。本文系统总结了电气石的矿物学及化学成... 电气石是一种成分复杂的含硼(B)环状硅酸盐矿物,具有较强的抗腐蚀能力,可以在较宽的温压范围内(t=150~900℃、p=6 MPa~6 GPa)稳定存在,它是记录不同地质系统及构造环境中地质信息的理想示踪矿物。本文系统总结了电气石的矿物学及化学成分特征,重点探讨了电气石B同位素组成的主要控制因素,包括物质源区、平衡分馏或瑞利分馏作用以及矿床演化过程等。在此基础上,文章通过对多个典型实例的归纳分析,综述了电气石主微量元素、稳定同位素(H-O、Si、B)与放射性同位素(Rb-Sr、Sm-Nd)在记录地质流体的来源与演化及不同类型矿床(IOCG型及造山型金矿)成矿过程研究中的应用。最后,本文对电气石未来的研究工作进行了展望,未来在电气石晶体化学结构解析、原位微区同位素分析(如Li、Mg)、p-t-T轨迹建立示踪流体演化过程以及古海水B同位素重建等方面值得深入研究。有关电气石矿物化学、同位素地球化学结合年代学等方法的综合研究,不仅有助于对流体形成与演化过程的理解,还可能为揭示早期地球环境的演化提供重要线索。 展开更多
关键词 电气石 矿物化学 B同位素 同位素示踪 成矿流体
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白云母-长石矿物学精细特征对高分异岩浆演化与高纯石英矿形成的指示意义 被引量：3
11
作者 左鹏飞 侯思远 +4 位作者 董一鸣 张琮 李超 张慧明 李晓宇 《岩石学报》 北大核心 2025年第10期3359-3372,共14页
白云母和长石是高分异花岗岩中的关键矿物,能够敏感地示踪岩浆分异程度及热液改造过程。在东秦岭古生代造山带的高分异花岗岩中,新发现了白岗岩型高纯石英矿床,但目前其白云母-长石矿物组合对高纯石英成矿潜力的指示作用尚缺乏系统研究... 白云母和长石是高分异花岗岩中的关键矿物,能够敏感地示踪岩浆分异程度及热液改造过程。在东秦岭古生代造山带的高分异花岗岩中,新发现了白岗岩型高纯石英矿床,但目前其白云母-长石矿物组合对高纯石英成矿潜力的指示作用尚缺乏系统研究。本研究以东秦岭高纯石英矿床中不同岩相(包括白云母花岗岩、细晶岩和似伟晶岩)的白云母和钾长石为研究对象,采用电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)等技术,系统分析了它们的显微结构、主微量元素组成及其演化规律。结果表明,似伟晶岩与细晶岩中的白云母和钾长石表现出明显的Rb、Cs、Nb、Ta富集和低TiO_(2)特征;而在白云母花岗岩中,这些元素的富集程度较弱,TiO_(2)含量较高,指示了白云母与钾长石中上述元素的变化主要受高分异岩浆演化过程的控制。结合石英微区微量元素的变化规律,从白云母花岗岩到细晶岩,再到似伟晶岩,Ti含量显著降低,Al、Ge、Li则逐渐增加。因此,白云母-钾长石的微量元素演化行为能够有效指示高纯石英矿床的成矿潜力。 展开更多
关键词 东秦岭 古生代 白岗岩 白云母 钾长石 高纯石英
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四川红格层状侵入体中角闪石和金云母的矿物学特征及其成因意义 被引量：13
12
作者 栾燕 宋谢炎 +3 位作者 陈列锰 郑文勤 田小林 冉启渝 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1457-1471,共15页
红格层状岩体是峨眉山大火成岩省内带最大的赋存钒钛磁铁矿矿床的层状岩体，从底部到顶部可分为下部岩相带、中部岩相带和上部岩相带。红格岩体下部岩相带角闪（磁铁）辉石岩和角闪（磁铁）橄辉岩中角闪石含量高达5％～15％，远远高于... 红格层状岩体是峨眉山大火成岩省内带最大的赋存钒钛磁铁矿矿床的层状岩体，从底部到顶部可分为下部岩相带、中部岩相带和上部岩相带。红格岩体下部岩相带角闪（磁铁）辉石岩和角闪（磁铁）橄辉岩中角闪石含量高达5％～15％，远远高于区内其他含超大型钒钛磁铁矿矿床的层状岩体。岩体中角闪石呈嵌晶状结构，且具有均一干涉色，暗示其为岩浆成因，而非热液蚀变的产物。此外，角闪石的矿物化学特征表现为高Al2O3含量（10．5％～12．0％）、高AL／Si（0．30～0．37）和Mg/（Fe^3＋＋Fe^2＋＋VIAl）比值（1．69～2．63）以及低Si／（Si＋Ti＋Al）比值（0．69～0．74），进一步表明其是直接从幔源基性岩浆中结晶形成的。金云母高MgO含量（18．7％-22．9％）的特征也说明其与幔源岩浆作用有关。角闪石和金云母的成因与红格层状侵入体的地质背景相吻合，为探讨红格岩体形成过程中的物理化学条件提供了重要的矿物学依据。根据矿物电子探针成分及其化学式计算得到岩体角闪石的结晶温度为1000～1100℃，结晶压力小于2．2kbar，结晶时的氧逸度范围在NNO-0．55到NNO＋0．73之间。矿物结构关系指示岩体的磁铁矿结晶早于角闪石，因此，结合MELTs模拟计算，认为红格岩体钒钛磁铁矿矿层的形成温度为1100—1165℃，氧逸度高于NNO＋0．73。红格岩体下部岩相带和中部岩相带每个旋回自下而上，角闪石的Fe^3＋／（Fe^3＋／Fe^2＋）比值以及全岩Fe^3＋／Fe^2＋和Mt／（Mt＋Ilm）比值有规律地逐渐降低，而磁铁矿V20，含量逐渐升高，这些特征说明Fe．Ti氧化物的分离结晶导致氧逸度逐渐降低。而上部岩相带IX旋回全岩Fe^3＋／Fe^2＋和Mt／（Mt＋Ilm）比值自底部到顶部随着磁铁矿V2O3含量的降低而升高，显示出与下部岩相带和中部岩相带相反的变化趋势，表明Ⅸ旋回在分离结晶过程中氧逸度是逐渐升高的，可能是受上部岩相带富P2O3母岩浆的制约。 展开更多
关键词 角闪石 金云母 温度 压力 氧逸度 红格层状侵入体
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云南马厂箐铜钼矿成矿岩体的角闪石和黑云母矿物学特征及其意义 被引量：23
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作者 沈阳 郑远川 +4 位作者 马睿 张爱萍 徐培言 吴昌炟 王梓轩 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期798-816,共19页
马厂箐铜钼矿床位于扬子克拉通西缘,是三江成矿带内典型的大陆碰撞型斑岩铜-钼矿床,其成矿作用与矿区内的斑状花岗岩密切相关。在详细的岩相学观察基础上,对成矿岩体的造岩矿物角闪石和黑云母开展了电子探针成分分析,厘定了斑状花岗岩... 马厂箐铜钼矿床位于扬子克拉通西缘,是三江成矿带内典型的大陆碰撞型斑岩铜-钼矿床,其成矿作用与矿区内的斑状花岗岩密切相关。在详细的岩相学观察基础上,对成矿岩体的造岩矿物角闪石和黑云母开展了电子探针成分分析,厘定了斑状花岗岩结晶的温压条件、岩浆氧逸度和含水量等要素,为解析马厂箐富碱侵入岩体的演化和成矿作用提供了矿物学尺度的制约。实验数据显示,岩体内角闪石富镁(w(Mg O)14.1%~16.3%)、富钙(w(Ca O)11.0%~11.6%)、贫钾(w(K2O)0.3%~0.6%)、富钠(Na2O/K2O>1.0),属于阳起石和镁角闪石。黑云母Fe2+/(Fe2++Mg)比值较为均一,集中分布在0.35~0.38之间,且显示出富镁(w(Mg O)13.6%~16.2%)、铝(w(Al2O3)12.9%~13.7%),贫钛(w(Ti O2)1.9%~3.0%)、钙(w(Ca O)<0.06%)的特征,属镁质黑云母。由角闪石和黑云母阳离子数计算的矿物结晶温度分别为687~770℃和660~713℃,结晶压力为38~82 MPa和55~80 MPa,相应侵位深度为1.3~2.7km和1.8~2.6 km。同时,通过角闪石成分计算岩浆氧逸度为ΔNNO+1.56^+2.41,并且根据岩石地球化学特征及矿物相稳定组合限定岩浆源区具有较高的含水量(w(H2O)>10%)。结合矿物组合中角闪石的大量存在,分析可知马厂箐斑状花岗岩具有高氧逸度、富水、侵位浅的特点,符合形成大型-超大型斑岩Cu-Mo矿床岩浆岩的基本特征。因此,继北衙超大型斑岩Au矿取得重大突破后,推测三江成矿带南段扬子克拉通一侧斑岩型Cu-Mo矿床仍有较大的找矿潜力。 展开更多
关键词 地球化学 斑状花岗岩 矿物学特征 氧逸度 含水量 马厂箐矿床
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角闪石族和辉石族矿物的系统矿物学分类命名 被引量：24
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作者 刘显凡 汪灵 +4 位作者 李慧 刘菁 赵甫峰 卢秋霞 胡琳 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期19-28,共10页
角闪石族和辉石族矿物是链状硅酸盐矿物的重要组成部分,它们中的许多矿物种属于造岩矿物和/或工业矿物,具有重要的成因矿物研究意义和工业应用开发价值。国内学者对它们的分类命名和基本系统认识主要源自于王璞等(1984)编著的《系统矿... 角闪石族和辉石族矿物是链状硅酸盐矿物的重要组成部分,它们中的许多矿物种属于造岩矿物和/或工业矿物,具有重要的成因矿物研究意义和工业应用开发价值。国内学者对它们的分类命名和基本系统认识主要源自于王璞等(1984)编著的《系统矿物学》。随着科学技术发展和矿物学研究的不断深入,原有的矿物基础资料和分类命名都在不断更新与完善,迄今已有专业学术机构和学者在不同年代陆续发表了不同版本对该两类矿物的修订或修改意见,但一直没有统一整合,导致在涉及该两类矿物的应用研究中,在分类命名上与国际标准不统一。根据本课题组在国家公益性行业科研专项项目(新编《系统矿物学》)所承担的研究任务和当前国内外研究进展,本文系统归纳、梳理并综述了角闪石族和辉石族矿物的分类方案和命名原则,使分类命名统一标准、原则和认识并与国际接轨,这有利于该两类矿物的理论研究与开发应用,更好地支撑地质学及相关学科的研究与发展。 展开更多
关键词 角闪石族 辉石族 分类命名 进展综述 系统矿物学
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长江中下游地区鄂东南和九瑞矿集区成矿岩体特征及其识别标志 被引量：16
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作者 蒋少涌 段登飞 +2 位作者 徐耀明 SAMAKE Bakaramoko 李正汉 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3609-3628,共20页
长江中下游地区是我国一条重要的铜多金属成矿带,成矿与燕山期岩浆活动密切相关,矿床类型主要有斑岩型和矽卡岩型。在长江中下游成矿带西段的鄂东南和九瑞地区产有该带中几个十分重要的大型铜多金属矿床,如铜绿山、鸡冠嘴、铜山口、城... 长江中下游地区是我国一条重要的铜多金属成矿带,成矿与燕山期岩浆活动密切相关,矿床类型主要有斑岩型和矽卡岩型。在长江中下游成矿带西段的鄂东南和九瑞地区产有该带中几个十分重要的大型铜多金属矿床,如铜绿山、鸡冠嘴、铜山口、城门山、武山等。通过对该区岩体的系统对比研究表明,成矿岩体和不成矿岩体的矿物组成,主微量元素成分及成岩年龄上并无明显差异。总体而言,九瑞地区岩浆岩的形成年龄集中在141~148Ma之间,略早于鄂东南地区与铜矿相关的岩浆岩(集中在137~140Ma)。对岩浆岩全岩的Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究表明,一些成矿岩体具有比不成矿岩体更高比例的幔源物质贡献。对岩浆岩中主要造岩矿物,如角闪石和黑云母的详细研究,可以区分它们的不同结晶历史,从而揭示岩浆从早至晚演化过程中,相容元素和不相容元素、成矿元素和挥发份元素的变化规律,判别岩浆分离结晶过程、流体出溶过程,指示成矿与否。通过对角闪石和黑云母温压计的应用,估测了九瑞和鄂东南地区成矿岩体与不成矿岩体的侵位压力和深度,发现成矿岩体一般具有较低的压力(<4kbar)和较浅的侵位深度。九瑞和鄂东南地区成矿岩体均具有较高的氧逸度。成矿岩体演化到晚期,氧逸度显示升高的趋势,岩浆中的挥发分/成矿金属含量较高。而不成矿岩体就位前岩浆贫化Cu、S、Cl等元素,不能分异出含足够成矿元素的成矿热液。因此,通过详细的矿物学、特别是造岩矿物角闪石和黑云母以及副矿物锆石和磷灰石的主微量元素和同位素组成的研究,以及由其计算出的温度、压力、氧逸度、流体成分等参数,可以区分成矿与不成矿岩体,从而为长江中下游成矿带乃至其他类似地区的深部找矿工作提供理论指导。 展开更多
关键词 地质特征 识别标志 成矿岩体 温压条件 氧逸度 岩浆源区 鄂东南矿集区和九瑞矿集区
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滇西北斑岩铜矿带中黑云母矿物化学及其成岩成矿指示意义 被引量：12
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作者 潘彦宁 董国臣 +1 位作者 李雪峰 王鹏 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期194-207,共14页
中甸岛弧位于西南三江构造火成岩带义敦岛弧的南端,受甘孜理塘洋俯冲的影响,印支期岩浆活动与带内斑岩型、夕卡岩型铜矿床成矿关系密切。中甸岛弧带内普朗、浪都及松诺岩体的岩石学特征、形成年龄及矿床的地质特征研究较多,在已有研究... 中甸岛弧位于西南三江构造火成岩带义敦岛弧的南端,受甘孜理塘洋俯冲的影响,印支期岩浆活动与带内斑岩型、夕卡岩型铜矿床成矿关系密切。中甸岛弧带内普朗、浪都及松诺岩体的岩石学特征、形成年龄及矿床的地质特征研究较多,在已有研究的基础上,应用电子探针(EPMA)和激光剥蚀-等离子质谱(LA-ICPMS),系统测定普朗、浪都及松诺含矿石英二长斑岩中黑云母矿物的化学成分,并探讨其成岩成矿意义。电子探针主量元素测定结果显示,普朗石英二长斑岩中的黑云母较浪都及松诺富MgO、TiO_2贫FeO、Al_2O_3,但三者在SiO_2、Na_2O、K_2O及CaO值上差别不明显;与三者全岩相比,黑云母中的∑REE不到全岩∑REE的5%(质量分数),同时富集Rb、Ba、K、Ti、Nb、Ta而贫Th、U、Pb、Sr、Zr、Hf、Y等微量元素。此外,成大矿的普朗石英二长斑岩中黑云母的∑REE及Rb、Hf、Cr的值较浪都及松诺高。在成岩方面,普朗大型-超大型斑岩型铜矿较浪都及松诺斑岩型铜矿床(点)形成于相对高温高氧逸度的介质环境中,且其岩浆的分异演化程度略高。同时,在成矿方面,中甸岛弧地区普朗及浪都斑岩型铜矿成矿体中的黑云母Cu含量高于松诺贫矿体中黑云母Cu含量。 展开更多
关键词 中甸岛弧 斑岩铜矿 黑云母 矿物化学 成岩成矿
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桂北摩天岭岩体电气石矿物学特征及其对岩浆-热液演化示踪 被引量：1
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作者 周心怡 王凯兴 +3 位作者 刘晓东 朱坤贺 吴昆明 史竟存 《华南地质》 2025年第2期407-420,共14页
摩天岭岩体是华南地区与铀矿相关的最古老花岗岩之一,其岩浆期后流体特征及性质研究尚不充分,限制了对其成矿机制的深入理解。电气石可为研究岩浆-热液作用提供重要线索,本研究通过电子探针分析、激光原位分析等方法,结合主成分分析,对... 摩天岭岩体是华南地区与铀矿相关的最古老花岗岩之一,其岩浆期后流体特征及性质研究尚不充分,限制了对其成矿机制的深入理解。电气石可为研究岩浆-热液作用提供重要线索,本研究通过电子探针分析、激光原位分析等方法,结合主成分分析,对摩天岭岩体中的电气石开展系统研究。结果显示,摩天岭岩体中的电气石分为三种类型:岩浆晚期的浸染状电气石(Tur-1)、岩浆热液转换阶段的石英-电气石囊型(Tur-2)和热液阶段的电气石-石英脉型(Tur-3),且具有明显的主量元素聚类特征,绝大多数为黑电气石。研究表明,从Tur-1到Tur-3,电气石的形成环境由岩浆向热液转变,Tur-2可能记录了这一演化过程,V、Co等元素含量的进一步增加也暗示岩浆经历了持续的分异演化,不同类型的电气石反映了岩浆体系流体活动的增强及阶段的转变。同时,摩天岭地区的岩浆-热液流体活动对区内铀矿(如新村、达亮铀矿床)和锡矿(九峰锡矿床)的形成具有重要意义,挥发组分的存在不仅增强了岩浆对铀的富集能力,还进一步提升了摩天岭主体花岗岩中铀的含量,为岩体内晶质铀矿的形成提供了丰富的物质基础。当摩天岭花岗质岩浆演化至晚期时,会分泌出富含F和B的流体,这为锡成矿提供了热源和富Sn-F-B的流体,从而为矿床的形成提供充足的成矿物源。 展开更多
关键词 电气石 元素替换 主成分分析 岩浆-热液演化 摩天岭
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赣南中生代橄榄玄粗岩中镁绿钙闪石的厘定与成因意义 被引量：7
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作者 章邦桐 吴俊奇 +1 位作者 凌洪飞 陈培荣 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期1-5,共5页
赣南会昌橄榄玄粗岩中镁铁矿物斑晶以角闪石为主,通过电子探针分析、湿化学分析及X射线衍射分析,一致确认会昌橄榄玄粗岩中角闪石属于钙质角闪石亚类,为镁绿钙闪石。采用3种钙质角闪石Al地质压力计及CaO地质温度计估算会昌橄榄玄粗岩中... 赣南会昌橄榄玄粗岩中镁铁矿物斑晶以角闪石为主,通过电子探针分析、湿化学分析及X射线衍射分析,一致确认会昌橄榄玄粗岩中角闪石属于钙质角闪石亚类,为镁绿钙闪石。采用3种钙质角闪石Al地质压力计及CaO地质温度计估算会昌橄榄玄粗岩中角闪石的形成温度约为927℃,压力约为0.82 GPa。根据晶体化学特征,判明会昌镁绿钙闪石属幔源成因,从而为会昌橄榄玄粗岩的幔源成因提供了重要佐证。 展开更多
关键词 橄榄玄粗岩 镁绿钙闪石 幔源成因 赣南会昌
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滇西六合正长斑岩中角闪石、黑云母和锆石的特征及其指示意义 被引量：3
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作者 周晔 沈阳 +2 位作者 侯增谦 谢鑫 罗晨皓 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期547-561,共15页
滇西金沙江-哀牢山成矿带发育众多与富碱侵入岩密切相关的斑岩矿床。六合正长斑岩产于该成矿带中段,为贫矿富碱斑岩。在岩相学基础上,对六合正长斑岩中的黑云母、角闪石、锆石进行了矿物学研究,厘定了矿物结晶的温压条件、岩浆氧逸度和... 滇西金沙江-哀牢山成矿带发育众多与富碱侵入岩密切相关的斑岩矿床。六合正长斑岩产于该成矿带中段,为贫矿富碱斑岩。在岩相学基础上,对六合正长斑岩中的黑云母、角闪石、锆石进行了矿物学研究,厘定了矿物结晶的温压条件、岩浆氧逸度和含水量等关键要素,并结合全岩地球化学和前人研究成果,讨论了制约滇西富碱斑岩成矿的条件。六合正长斑岩中的黑云母富镁(MgO=12.98%~14.83%)、铝(Al_2O_3=14.18%~16.52%),Fe^(2+)/(Fe^(2+)+Mg)=0.29~0.31,矿物温压计测得黑云母的结晶温度为615~669℃,形成压力为103~165 MPa,形成深度为3~5 km(平均深度为4.2 km)。角闪石富铁(FeO=21.75%~22.21%)、钙(CaO=10.14%~10.49%),属浅闪石质-韭闪石质角闪石,形成温度为817~843℃,形成压力为158~191 MPa,形成深度为5~6 km(平均深度为5.9km)。通过角闪石成分限定岩浆氧逸度(ΔFMQ)为+1.12^+1.27。岩体中的岩浆锆石结晶温度为687~1 098℃,Ce^(4+)/Ce^(3+)=11.18~54.78(平均值<50),δEu=0.14~0.81。正长斑岩中角闪石以斑晶产出,全岩Dy/Yb值与SiO_2含量呈负相关性,La/Yb值与SiO_2含量呈正相关性,且δEu=0.97~1.00,说明六合岩浆在早期结晶大量角闪石,鲜有斜长石分离结晶。以上分析显示六合正长斑岩具有低氧逸度、高含水量的特征。对比斑岩矿床中含矿岩石的矿物学特征,认为六合正长斑岩不具有形成斑岩型矿床的潜力。 展开更多
关键词 六合正长斑岩 黑云母 角闪石 锆石 氧逸度 含水量
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西昆仑木吉地区卡拉瓦拉伟晶岩型锂铍矿电气石地球化学特征及其成因探讨
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作者 龙雨兵 王核 +5 位作者 张晓宇 黄亮 孙志强 张嵩 董瑞 王振宏 《岩石学报》 北大核心 2025年第3期905-921,共17页
木吉地区的卡拉瓦拉锂铍矿床位于西昆仑-松潘-甘孜稀有金属伟晶岩成矿带的西段,其稀有金属伟晶岩成矿与三叠纪高分异花岗岩密切相关。电气石作为广泛分布于卡拉瓦拉各类伟晶岩中的重要矿物,是研究岩浆和热液系统的理想材料。通过对电气... 木吉地区的卡拉瓦拉锂铍矿床位于西昆仑-松潘-甘孜稀有金属伟晶岩成矿带的西段,其稀有金属伟晶岩成矿与三叠纪高分异花岗岩密切相关。电气石作为广泛分布于卡拉瓦拉各类伟晶岩中的重要矿物,是研究岩浆和热液系统的理想材料。通过对电气石主量和微量元素数据的详细分析,可以揭示其成因机制并追踪其地球化学演化过程。本文对卡拉瓦拉矿床中贫矿伟晶岩(BK)与含矿伟晶岩(MK)中的两类典型电气石样品进行了电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析,发现卡拉瓦拉的电气石可分为碱性系列和X位空位系列,主要由铁电气石和锂电气石组成。BK型电气石主要分布于贫锂的花岗岩及其伟晶岩和细晶岩中,而MK型电气石则全部分布于富锂的花岗伟晶岩和细晶岩中。从BK型到MK型电气石的化学成分变化趋势显示,Fe和Mg含量逐渐减少,而Li、Al和F含量逐渐增加,表明复杂的元素交换过程导致了电气石成分的多样性。此外,电气石中大部分微量元素的含量变化幅度较大,平均含量范围为0.1×10^(-6)~10×10^(-6),其中Sr、Pb和Sn的富集指示电气石受到了热液流体的显著影响。而BK型和MK型电气石中主量元素和微量元素相关性的不一致,则进一步表明存在局部熔体/流体作用的可能性。 展开更多
关键词 电气石 稀有金属伟晶岩 西昆仑 岩浆-热液演化
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