文档介绍：电气石研究进展及其找矿意义_黄雪飞
矿产勘查
电气石研究进展及其找矿意义
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黄雪飞1,,张宝林1,李晓利1,沈晓丽1,,郭志华1,
,北京100029;,北京100049
摘要:电气石族矿物化学成分多样,同一位置类质同像替代多。电气石形成的温度压力范围很广,能够在地壳的温度压力范围内稳定存在,并且与多种地质流体保持平衡。电气石结构内主微量元素的扩散速率极低。电气石矿物硬度较大,形成后能够经受风化、成岩和变质作用过程而保存其形成时的组成与结构。通过对组成电气石的主微量元素、稳定同位素(包括B、Li、Sr住剥蚀、
和Nd等)和放射性同位素(K-Ar、Ar-Ar等)的分析可以示踪电气石及其共生矿物形成时的成岩成矿环境,包括流体的来源、氧温度压力、形成时代及其在矿床勘探方面的指示意义等。化还原状态、
关键词:电气石;成分判别;硼同位素;形成时代;找矿意义中图分类号:
文献标识码:A
文章编号:1005-2518(2012)03-0056-10
引用格式:黄雪飞,张宝林,李晓利,[J].黄金科学技术,2012,20(3):56-65.
电气石(Tourmaline)是一种硼硅酸盐矿物,即除硅氧骨干外,还有[BO3]3-络阴离子团,化学通式为XY3Z6[T6O18][BO3]3V3W,其中:X=空位、Na、K、Ca、Pb2+;Y=Li、Mg、Fe2+、Mn2+、Cu2+、Al、V3+、Cr3+、Fe3+、Mn3+、Ti4+;Z=Mg、Fe2+、Al、V3+、Cr3+、Fe3+;T=Si、B、Al;B=B;V=OH、O;W=OH、F、O。电气石族矿物通常产于酸性程度较高的花岗岩、伟晶岩和细晶岩中,由于该矿物的耐磨性,也往往以一种碎屑矿物出现于沉积岩内,或者形成于变质岩中,并且热液活动不仅可以形成不同类型的热液矿床,而且也会伴生特征的电气石族矿
并且化学性质十分物。由于电气石组成成分多变,
稳定,耐磨、耐蚀,因此,电气石的化学和同位素组成特征可以为判断形成电气石的原岩及热液源区提供有效的信息。本文从电气石族矿物的化学成分组成与命名规则、电气石形成的温度压力、地质背景以及对其形成环境的示踪等方面,归纳总结了前人的研究进展。
1电气石研究进展
电气石的化学成分复杂,同一位置类质同像替代较多,为了研究的方便,前人一般利用其化学组成作为命名的依据,特别是以某些晶格位置的特殊化
)、黑电气学组成来命名,如常用的镁电气石(Y=Mg
石(Y=Fe)、锂电气石(Y=Li+Al)和钠锰电气石(Y=
Mn)都是以Y位置上的不同类质同像划分的4个端
元成分。
HawthorneandHenry[1]首先利用电气石晶格内X位置上主要占位元素,将电气石分为三大类:碱性电气石(X位置主要是Na+K)、钙质电气石(X位置
)和X空位电气石(X位置主要是空位)。主要是Ca
然后依据V、W与Y、Z位置进行进一步的细分(图1)。V位置为OH、O,W位置为OH、F、O。前人研究表明,每单位化学式的(OH+F)<4个原子数,不足部分
V和W位置的晶格形状不同,其组成由O2-构成[2-3]。
离子(OH-、F-、O2-)的顺序也不同。一般V位置首先由OH-占据,O2-主要在W位置上。除非Y与Z位置全由三价阳离子占据时,才会有OH-和O2-同时占据V位置。Grice等[4]认为V与W位置同时都有OH-和O2-时,会优先将OH-分配到V位置。W位置比较特殊,因为F-都在该位置上,W位置上也会有OH-和O2-。因此,根据W位置上的元素占位情况可将电气
富氟和富氧电气石端元(图1)。而组成石分为富水、
Y位置的主要元素为Li、Mg、Fe2+、Al和Fe3+。常见的由OH占据V位置的电气石,其Y位置也可以看成
Mg、Fe2+和Al组成。一个三元系统,端元由Li、
目前,国际矿物协会接受的电气石矿物种属有18种,其中,碱性电气石组有11种,包括:钠镁电气石、钠铁电气石(黑电气石)、铬镁电气石、钒镁电气石、富氟镁电气石、富氟铁电气石和锂电气石等;钙
收稿日期:2012-03-28;修订日期:2012-05-16.
基金项目:“十一五”科技支撑计划重大项目二级课题“典型覆盖区金属矿综合地球物理定位预测技术开发及应用”(编号:2006BAB01A02):黄雪飞(1985-),女,湖北荆州人,硕士研究生,@
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图1电气石化学组成分类图[5]
注:首先根