荡子山白榴霓霞岩包体中富Sr磷灰石的发现及其成因矿物学研究

详细信息   

• 责任者：张文兰^c南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室 ; 邵济安^c北京大学 ; 王汝成 ; 徐夕生 ; 车旭东 ; 杨岳衡^c中国科学院地质与地球物理研究所
• 刊名：科学通报
• 出版年：2010
• 卷期：55^b33
• 关键词：霓霞岩 ; 锶 ; 磷灰石11^a黑龙江省20^a矿物学 ; 类质同象 ; 地幔流体 ; 晶形 ; 赋存形式 ; 化学成分 ; 白榴岩31^a荡子山
• 页码：3214～3225
• 索书号：P106.6/432
• 图表：^c表3参27插图
• 分类号：0610,0200
• 文摘期号：2011/05

摘要

荡子山白榴霓霞岩包体中含有大量的富锶磷灰石。利用电子探针微束分析技术对富锶磷灰石的赋存状态、晶形、矿物共生、成分变化以及成因机制进行了深入细致的研究，发现富锶磷灰石有短柱状和细长柱状两种晶形，并多被其他矿物包裹，表明它们形成于岩浆结晶的早期阶段，其成分为氟磷灰石。之后被富锶流体沿着氟磷灰石颗粒的边缘进行交代，从而形成了富锶磷灰石，交代方式为类质同像置换。富锶磷灰石中SrO含量的变化反映出体系中碱度的变化，体系中的碱度升高时，磷灰石矿物中Sr置换Ca的数量增加，而当体系中的碱度降低时，已经进入到磷灰石矿物晶格中的Na、LREE和Sr离子也会从中分离出来而导致这些阳离子数降低。因此，Sr置换Ca的数量对体系中的碱度变化趋势有着明显的指示意义。根据电子探针成分分析数据计算得出阳离子的个数，富锶磷灰石结构式可写为(Ca_3.15～4.963Sr_{0.019～1.510} Ba_0.00～0.030 Na_{0.006～0.108} REE_{0.106～0.153})(P_{2.842～3.028} Si_{0.009～0.094})O₁₂(F_{0.675～1.079}，Cl _{0.000～0.256}，OH_{–0.084～0.297})。利用配有193 nm激光的Neptune多接收等离子体质谱仪(LA‐MC‐ICPMS)，对富锶磷灰石原位微区Sr、Nd同位素进行了分析。将分析结果与白榴霓霞岩包体及包体的寄主岩Sr、Nd同位素组成进行了比较，发现交代早期岩浆结晶成因氟磷灰石的富锶流体与白榴霓霞岩包体及包体的寄主岩来自不同的源区，其中，前者来自较亏损地幔，而后两者则来自较富集地幔。