稀土元素四分组效应研究取得重要进展

2010-6-29 00:00 来源: 广州地球化学研究所
1788 收藏到BLOG

  中科院广州地球化学研究所赵振华研究员及研究小组在对河北省张家口东坪特大型金矿中钾化-硅化碱性正长岩研究中,发现了一种新类型的稀土四分组效应—MW复合型,该研究成果已作为科学通报2010年第15期封面文章发表。

  赵振华研究员是国际上最早发现和研究高分异花岗岩及水岩作用过程中稀土元素四分组效应的地球化学家之一。他发现的稀土四分组效应—MW复合型显示了M型和W型稀土四分组效应同时出现在同一类岩石(矿石)中。对该种岩石中磷灰石和锆石单颗粒矿物的稀土组成原位分析一致显示了熔体结晶(岩浆)及热液流体交代叠加作用,并可能至少有两期热液活动。它揭示了具有MW复合型稀土四分组效应的东坪特大型金矿形成过程中熔体-流体共存及富Cl, CO2和Si, K, Al, 高温、中低盐度热液流体交代作用的叠加。该新发现丰富了稀土四分组效应的类型和内容,并为探讨与碱性岩浆的金成矿作用提供了新资料。

  稀土四分组效应(tetrad effect)是由于镧系元素4f电子层1/4, 1/2, 3/4, 至完全充满状态其化学性质的差异性变化造成的。即La-Ce-Pr-Nd, Pm-Sm-Eu-Gd, Gd-Tb-Dy-Ho 和Er-Tm-Yb-Lu化学性质分组,Nd/Pm, Gd, Ho/Er 为分界点,每4 个稀土元素为一组,各组在化学过程呈现出更相似的性质。在球粒陨石标准化图解中形成四组上凸或下凹的曲线,分别称为M型和W型四分组效应,它完全偏离了岩石中常见的线性分布规律。在已有研究中发现的高演化岩浆岩、水溶液和热液成因矿物中M型和W型稀土元素四分组效应均是分别单独存在的。