王一川 段登飞

矽卡岩中石榴子石的稀土配分特征及其成因指示

王一川1段登飞2,†

1.北京大学地球与空间科学学院, 北京 100871; 2.长江大学资源与环境学院, 武汉 430100;†通信作者,E-mail: cugddf@foxmail.com

通过总结矽卡岩矿床中石榴子石的主、微量成分组成特征, 探讨影响稀土配分特征的主要原因。结果表明, 矽卡岩矿床中石榴子石主要为钙铝‒钙铁榴石系列。随着 Fe 含量减少, 从钙铁榴石富集轻稀土变化为钙铝榴石富集重稀土。随着钙铁榴石含量逐渐减少, 富集轻稀土的石榴石配分曲线最高点从 La-Ce 移动到 Ce-Pr, 再移动到 Pr-Nd。石榴子石的稀土配分特征主要受石榴子石主量成分影响, 受热液稀土配分特征及其他因素的影响较小。稀土元素主要进入石榴子石的十二面体位置, 钙铁榴石含量越高, 十二面体的理想半径越大, 石榴子石就越富集离子半径较大的轻稀土, 亏损离子半径较小的重稀土。热液表现为 Eu 正异常的矿床中, 大部分石榴子石也表现为 Eu 正异常。氧逸度降低或盐度升高都可以使热液 Eu 异常程度升高, 富 Eu 矿物结晶或分解可以使热液 Eu 异常程度减小或增加, 由此导致的热液性质变化直接影响石榴子石的 Eu 异常特征。因此, 石榴子石的 Eu 异常可以用于反演热液的盐度和氧逸度, 以及富 Eu 矿物的结晶和分解等信息。

石榴子石; 稀土配分; Eu 异常; 矽卡岩; 理想半径

石榴子石广泛地分布于地幔橄榄岩[1‒2]、变质岩[3‒4]、过铝质的岩浆岩[5‒6]和矽卡岩[7]等岩石中, 具有重要的地质学意义。例如, Fe 和 Mg 在石榴子石与平衡矿物之间的分配与温度相关; CaO 在石榴子石与斜长石间的分配与压力有关[8‒9], 可利用石榴子石‒Al2SiO5‒石英‒斜长石(GASP)地质压力计估算石榴子石的形成压力[10]。……