（段登飞/文）近日，国际权威地学期刊《Ore Geology Reviews》上刊发了我校针对岩浆-热液体系中稀土元素迁移行为的最新研究成果。论文第一作者为我校完美app登录入口,完美（中国）官方段登飞，共同作者为中国地质大学（武汉）蒋少涌教授。
稀土矿床一般成矿母岩为（过）碱性-碳酸岩，而钙碱性岩石在岩浆演化早期，会因为稀土进入副矿物使得残余岩浆贫稀土元素，所以晚期出溶的成矿热液同样也贫稀土元素。但有不少钙碱性岩相关的矽卡岩型Fe矿床发育有稀土矿化（体），甚至最早命名稀土元素的Bastnäs矿床，以及越南西北部的Sin Quyen矿床，均发育较大规模的稀土矿化，并且它们的成矿母岩也可能为钙碱性岩石。
为了探究钙碱性岩石稀土矿化的成因，长江大学段登飞和中国地质大学（武汉）蒋少涌教授，选取长江中下游成矿带鄂东南矿集区的大冶铁山矽卡岩型Fe-Cu（Au）矿床为研究对象，采用矿物学研究手段反演了岩浆演化历史，发现岩浆演化末期，成矿流体从岩浆中迁移了大量的稀土元素。
图1 铁山石英闪长岩角闪石期次
通过详细的岩相学和BSE研究发现，铁山成矿岩体具有非常复杂的角闪石期次（图1），结合角闪石的主微量成分大致可以分为早中晚三期，早期角闪石在~5km的岩浆房结晶，中晚两期角闪石在~3km位置形成。
图2 不同期次角闪石的稀土含量变化
角闪石的稀土组成表明，岩浆在深部（~5km）经历分离结晶，刚到浅部就位时，稀土含量上升（图2）。但岩体就位后，岩浆中的稀土含量不断下降（图2）。模拟计算表明，岩浆中稀土含量的变化不能用副矿物（磷灰石、榍石等）的结晶来解释（图3），只能用流体出溶时迁移稀土元素来解释。
图3 副矿物结晶对稀土元素影响模拟计算
作者认为岩体的高F含量，可以降低岩浆固相线温度，有利于流体迁移稀土元素。另外一种可能是，岩浆浅部就位后混染了蒸发岩组分，使得成矿热液具有较高的Cl和S含量，从而更有利于稀土元素进入成矿热液。
总之，该论文指出钙碱性岩浆在晚期流体出溶阶段也有可能大量迁移稀土元素，这可能与岩体的高F含量和混染蒸发岩组分有关，以后的稀土找矿工作可以重点关注矽卡岩型Fe矿床中可能的稀土矿化。
文献来源：
Duan, D.F and Jiang, S.Y. 2023. Significant mobilization of REE from calc-alkaline melt into fluid during fluid exsolution: Insights from magmatic amphibole composition from Tieshan skarn Fe-Cu deposit (Hubei Province, China). Ore Geology Reviews. 163:105759.
该论文受国家自然科学基金资助（42203065,42030811）。（审核 孟强）
Links