廣州地化所在高演化花崗巖中的電氣石成因研究方面取得新認(rèn)識
近年國家發(fā)展逐漸進(jìn)入后工業(yè)化時代，對于傳統(tǒng)大宗礦產(chǎn)的需求增長逐漸降低，而對于稀有金屬等的需求變得越來越高，在此形勢下，高演化花崗巖由于和稀有金屬的富集成礦具有非常緊密的聯(lián)系而變得越來越重要。但是高演化花崗巖常常會在演化階段晚期發(fā)生強烈的自交代而使得利用全巖的主微量去判斷其巖漿性質(zhì)變得極其困難，而且，高演化花崗巖也由于普遍富Rb，而使得高演化花崗巖的Sr同位素變得無用武之地。基于此，科學(xué)家普遍以利用高演化花崗巖的礦物為手段去探討高演化花崗巖的巖漿作用，而電氣石作為高演化花崗巖中一種普遍存在的礦物，更是由于其在大多數(shù)地質(zhì)環(huán)境中的穩(wěn)定性，而被普遍利用其結(jié)構(gòu)和地球化學(xué)性質(zhì)去探討高演化花崗巖巖漿-熱液階段的物理化學(xué)性質(zhì)和流體流動特性。這些研究有一個非常重要的基點：高演化花崗巖中的電氣石和高演化花崗巖同期。
藏南淡色花崗巖帶，是我國一個非常重要的高演化花崗巖帶，近年的勘察結(jié)果顯示出巨大的稀有金屬成礦潛力，而錯那洞淡色花崗巖更是已經(jīng)探明了超大型錯那洞Be-Rb礦。廣州地球化學(xué)研究所韓金生助理研究員和陳華勇研究員，以錯那洞超大型Be-Rb礦為研究對象，在細(xì)致的野外工作基礎(chǔ)上，對錯那洞淡色花崗巖和賦存于其中的電氣石進(jìn)行結(jié)構(gòu)及地球化學(xué)研究，取得了以下認(rèn)識：
1）錯那洞淡色花崗巖（主體為二云母花崗巖和偉晶巖），二云母花崗巖中的電氣石顯示明顯的嵌晶結(jié)構(gòu)，與二云母花崗巖同期，而偉晶巖中的電氣石雖然乍看似乎也顯示嵌晶結(jié)構(gòu)，但電氣石普遍被脈體穿插，在電氣石中具有廣泛分布的裂隙和充填（圖1）。
2）獨居石U-Th-Pb年齡顯示錯那洞淡色花崗巖形成于20Ma，但同時含有45Ma的繼承獨居石（圖2）。
3）對偉晶巖中的電氣石進(jìn)行Ar-Ar定年，得到其年齡結(jié)果為45Ma（圖2），清楚的顯示了電氣石和偉晶巖不同期，并據(jù)此提出“捕獲電氣石”的概念，即電氣石與包含它的巖體僅僅只是空間上的共生，而無成因上的聯(lián)系。背后的理論支持在于電氣石具有比較高的封閉溫度（580-700℃以上），而偉晶巖的結(jié)晶溫度最低甚至可能僅僅為490℃，這樣的溫度不足以對電氣石構(gòu)成化學(xué)改造。
4）雖然主流的觀點認(rèn)為花崗巖巖漿的最低結(jié)晶溫度在650℃以上，但是近年來也有科學(xué)家通過石英Ti溫度計計算花崗巖的最低結(jié)晶溫度可能在474-561℃。據(jù)此我們有理由懷疑在花崗巖中產(chǎn)出的電氣石有相當(dāng)一部分是“捕獲”成因的。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金及廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究重大項目資助。研究成果近期在American Mineralogist上刊出，論文信息如下：
Han, J.S., Hollings, P., Jourdan, F., Zeng, Y.C., Chen, H.Y.* 2020. Inherited Eocene magmatic tourmaline captured by the Miocene Himalayan leucogranites. American Mineralogist, DOI: 10.2138/am-2020-7608
圖1 (a)錯那洞偉晶巖電氣石的結(jié)構(gòu)；(b)偉晶巖電氣石被脈體穿插；(c)二云母花崗巖中電氣石的結(jié)構(gòu)
圖2 (a)偉晶巖中的電氣石Ar-Ar坪年齡；(b)二云母花崗巖獨居石Th-Pb年齡；(c)偉晶巖獨居石Th-Pb年齡
