鈦的地球化學(xué)性質(zhì)與成礦
發(fā)布時(shí)間:2021-09-06 17:13
鈦由于其高強(qiáng)度和抗腐蝕性特征,在航空航天、醫(yī)藥、手機(jī)等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用,是二十世紀(jì)的戰(zhàn)略金屬元素。在自然界中,鈦鐵礦、鈦磁鐵礦和金紅石是最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的含鈦礦物。鈦?zhàn)畛醣徽J(rèn)為是變質(zhì)過程中最不活潑的金屬元素之一,隨著越來越多的證據(jù)顯示鈦可以在特定條件下進(jìn)入變質(zhì)熱液流體中發(fā)生活動遷移。高壓變質(zhì)脈體中金紅石和磷灰石作為共生礦物存在,這可能為富F溶液對鈦遷移富集的影響,當(dāng)氟磷灰石從富F流體中結(jié)晶沉淀時(shí)K2TiF6絡(luò)合物分解,鈦在其中的溶解度降低進(jìn)而結(jié)晶沉淀出金紅石,而這一富集遷移沉淀機(jī)制很可能是變質(zhì)型金紅石礦床變質(zhì)富集的機(jī)制。在巖漿礦床中,鈦常作為伴生元素賦存于磁鐵礦床中。一般認(rèn)為部分熔融程度、揮發(fā)分含量和成礦巖漿溫度等決定了含鈦礦或高鈦巖體的形成,本文認(rèn)為富金紅石的再循環(huán)洋殼或者富鈦沉積礦床重熔是巖漿型鈦礦床的重要成礦物質(zhì)來源。沉積型鈦礦床的形成與區(qū)域地質(zhì)、地理和水動力學(xué)有關(guān),它們常在被動大陸邊緣,以高風(fēng)化、高品位鈦源巖為后盾通過風(fēng)化、剝蝕和海侵等主要形成在沿海岸帶特別是南北緯30°低緯度地區(qū)?傊烩佋磪^(qū)、起源深度、部分熔融溫度和程度、陸殼...
【文章來源】:巖石學(xué)報(bào). 2020,36(01)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
金紅石-銳鈦礦(板鈦礦)-Ti O2Ⅱ-MⅠ-榍石-鈦鐵礦相轉(zhuǎn)變圖(據(jù)Akaogi et al.,1992;Dachille et al.,1968;Liou et al.,1998;Meinhold,2010;Olsen et al.,1999;Tang and Endo,1994;Withers et al.,2003;肖益林等,2011)
變質(zhì)作用過程中鈦的地球化學(xué)行為主要取決于不同變質(zhì)階段和不同巖性中的含鈦礦物(Goldsmith and Force,1978;Schuiling and Vink,1967;Van Baalen,1993)。榍石一般是低變質(zhì)階段最主要的鈦載體礦物(Force,1991),而在綠片巖階段則是黑云母,其Ti O2含量約1%或者更多,當(dāng)巖石中鎂質(zhì)高時(shí),可形成鈦鐵礦,甚至在一些高氧化泥質(zhì)巖石中出現(xiàn)金紅石(Goldsmith and Force,1978;Schuiling and Vink,1967;Van Baalen,1993;劉源駿,2016;張翊鈞,1988)。在角閃巖相階段,鎂鐵巖石中角閃石和輝石為主要含鈦礦物,鈦含量可達(dá)1%或更高。當(dāng)處于變質(zhì)增溫階段時(shí),鈦從角閃石、輝石中釋放出來與Fe形成鈦鐵礦(Ti O2+磁鐵礦=鈦鐵礦+赤鐵礦)(Goldsmith and Force,1978;Van Baalen,1993;劉源駿,1966;張翊鈞,1988)。當(dāng)變質(zhì)作用繼續(xù)加深時(shí),大量金紅石產(chǎn)生在進(jìn)變質(zhì)作用的晚期階段,而榍石多在退變質(zhì)作用階段沿鈦鐵礦和金紅石邊緣交代出現(xiàn)(圖2)(Goldsmith and Force,1978;Van Baalen,1993;劉源駿,1991)。當(dāng)巖石處于增溫過程或者在高氧逸度環(huán)境下,可見到榍石變?yōu)殁佽F礦(圖2)(Force,1991)。在麻粒巖相階段,輝石、閃石和黑云母等是主要的含鈦礦物。其中鈦含量高時(shí)形成鈦輝石,在黑云母和閃石中Ti O2最高可達(dá)6%和4%(Goldsmith and Force,1978)。在此巖相中榍石較少,主要以含鈦鐵礦和金紅石為主。在變質(zhì)程度最高級別的榴輝巖相中,金紅石是主要的含鈦礦物(圖2),含量可達(dá)5%以上(Cortesogno et al.,1977;Goldsmith and Force,1978;Van Baalen,1993)。除此之外Ti O2在更高的溫度或壓力條件下會轉(zhuǎn)化為高壓同質(zhì)多象變體如Ti O2Ⅱ等(圖2)。除了變質(zhì)級別因素外,原巖也影響著礦物Ti O2含量。如原巖為基-超基性巖的黑云母、角閃石、輝石比副變質(zhì)巖和中酸性巖中的同種礦物含鈦量高。總之,金紅石主礦物相主要形成于進(jìn)變質(zhì)作用階段,而在退變質(zhì)作用階段則以鈦鐵礦和榍石為主(表1)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]柴北緣魚卡榴輝巖型金紅石礦床金紅石礦物學(xué)、元素地球化學(xué)及成因[J]. 陳鑫,鄭有業(yè),許榮科,蔡鵬捷,林成貴,白杰,孫述海,魯立輝. 巖石學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]全球鈦砂礦分布及特點(diǎn)[J]. 姜雪薇. 山西農(nóng)經(jīng). 2017(10)
[3]對湖北大阜山巖體幾點(diǎn)認(rèn)識[J]. 劉源駿. 資源環(huán)境與工程. 2016(S1)
[4]變質(zhì)作用與金紅石成礦[J]. 劉源駿. 資源環(huán)境與工程. 2016(S1)
[5]沉淀-陳化-返溶作用和壓力對熱液中氟鈦絡(luò)合物高溫水解的影響及地質(zhì)意義[J]. 何俊杰,丁興,王玉榮,孫衛(wèi)東. 巖石學(xué)報(bào). 2015(07)
[6]溫度、濃度對流體中氟鈦絡(luò)合物水解的影響:對深部地質(zhì)過程中鈦元素活動的制約[J]. 何俊杰,丁興,王玉榮,孫衛(wèi)東,傅斌. 巖石學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]巖漿Cu-Ni-PGE礦床和Fe-Ti-V礦床的關(guān)鍵控礦因素評述:兼論與峨眉山玄武巖的關(guān)系[J]. 駱文娟. 地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)). 2014(10)
[8]與地幔柱有關(guān)的成礦作用及其主控因素[J]. 徐義剛,王焰,位荀,何斌. 巖石學(xué)報(bào). 2013(10)
[9]Textures and mineral compositions of the Xinjie layered intrusion,SW China:Implications for the origin of magnetite and fractionation process of Fe-Ti-rich basaltic magmas[J]. Huan Dong,Changming Xing,Christina Yan Wang. Geoscience Frontiers. 2013(05)
[10]Two stages of immiscible liquid separation in the formation of Panzhihua-type Fe-Ti-V oxide deposits,SW China[J]. Mei-Fu Zhou,Wei Terry Chen,Christina Yan Wang,Stephen A.Prevec,Patricia Pingping Liu,Geoffrey H.Howarth. Geoscience Frontiers. 2013(05)
本文編號:3387855
【文章來源】:巖石學(xué)報(bào). 2020,36(01)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
金紅石-銳鈦礦(板鈦礦)-Ti O2Ⅱ-MⅠ-榍石-鈦鐵礦相轉(zhuǎn)變圖(據(jù)Akaogi et al.,1992;Dachille et al.,1968;Liou et al.,1998;Meinhold,2010;Olsen et al.,1999;Tang and Endo,1994;Withers et al.,2003;肖益林等,2011)
變質(zhì)作用過程中鈦的地球化學(xué)行為主要取決于不同變質(zhì)階段和不同巖性中的含鈦礦物(Goldsmith and Force,1978;Schuiling and Vink,1967;Van Baalen,1993)。榍石一般是低變質(zhì)階段最主要的鈦載體礦物(Force,1991),而在綠片巖階段則是黑云母,其Ti O2含量約1%或者更多,當(dāng)巖石中鎂質(zhì)高時(shí),可形成鈦鐵礦,甚至在一些高氧化泥質(zhì)巖石中出現(xiàn)金紅石(Goldsmith and Force,1978;Schuiling and Vink,1967;Van Baalen,1993;劉源駿,2016;張翊鈞,1988)。在角閃巖相階段,鎂鐵巖石中角閃石和輝石為主要含鈦礦物,鈦含量可達(dá)1%或更高。當(dāng)處于變質(zhì)增溫階段時(shí),鈦從角閃石、輝石中釋放出來與Fe形成鈦鐵礦(Ti O2+磁鐵礦=鈦鐵礦+赤鐵礦)(Goldsmith and Force,1978;Van Baalen,1993;劉源駿,1966;張翊鈞,1988)。當(dāng)變質(zhì)作用繼續(xù)加深時(shí),大量金紅石產(chǎn)生在進(jìn)變質(zhì)作用的晚期階段,而榍石多在退變質(zhì)作用階段沿鈦鐵礦和金紅石邊緣交代出現(xiàn)(圖2)(Goldsmith and Force,1978;Van Baalen,1993;劉源駿,1991)。當(dāng)巖石處于增溫過程或者在高氧逸度環(huán)境下,可見到榍石變?yōu)殁佽F礦(圖2)(Force,1991)。在麻粒巖相階段,輝石、閃石和黑云母等是主要的含鈦礦物。其中鈦含量高時(shí)形成鈦輝石,在黑云母和閃石中Ti O2最高可達(dá)6%和4%(Goldsmith and Force,1978)。在此巖相中榍石較少,主要以含鈦鐵礦和金紅石為主。在變質(zhì)程度最高級別的榴輝巖相中,金紅石是主要的含鈦礦物(圖2),含量可達(dá)5%以上(Cortesogno et al.,1977;Goldsmith and Force,1978;Van Baalen,1993)。除此之外Ti O2在更高的溫度或壓力條件下會轉(zhuǎn)化為高壓同質(zhì)多象變體如Ti O2Ⅱ等(圖2)。除了變質(zhì)級別因素外,原巖也影響著礦物Ti O2含量。如原巖為基-超基性巖的黑云母、角閃石、輝石比副變質(zhì)巖和中酸性巖中的同種礦物含鈦量高。總之,金紅石主礦物相主要形成于進(jìn)變質(zhì)作用階段,而在退變質(zhì)作用階段則以鈦鐵礦和榍石為主(表1)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]柴北緣魚卡榴輝巖型金紅石礦床金紅石礦物學(xué)、元素地球化學(xué)及成因[J]. 陳鑫,鄭有業(yè),許榮科,蔡鵬捷,林成貴,白杰,孫述海,魯立輝. 巖石學(xué)報(bào). 2018(06)
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[3]對湖北大阜山巖體幾點(diǎn)認(rèn)識[J]. 劉源駿. 資源環(huán)境與工程. 2016(S1)
[4]變質(zhì)作用與金紅石成礦[J]. 劉源駿. 資源環(huán)境與工程. 2016(S1)
[5]沉淀-陳化-返溶作用和壓力對熱液中氟鈦絡(luò)合物高溫水解的影響及地質(zhì)意義[J]. 何俊杰,丁興,王玉榮,孫衛(wèi)東. 巖石學(xué)報(bào). 2015(07)
[6]溫度、濃度對流體中氟鈦絡(luò)合物水解的影響:對深部地質(zhì)過程中鈦元素活動的制約[J]. 何俊杰,丁興,王玉榮,孫衛(wèi)東,傅斌. 巖石學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]巖漿Cu-Ni-PGE礦床和Fe-Ti-V礦床的關(guān)鍵控礦因素評述:兼論與峨眉山玄武巖的關(guān)系[J]. 駱文娟. 地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)). 2014(10)
[8]與地幔柱有關(guān)的成礦作用及其主控因素[J]. 徐義剛,王焰,位荀,何斌. 巖石學(xué)報(bào). 2013(10)
[9]Textures and mineral compositions of the Xinjie layered intrusion,SW China:Implications for the origin of magnetite and fractionation process of Fe-Ti-rich basaltic magmas[J]. Huan Dong,Changming Xing,Christina Yan Wang. Geoscience Frontiers. 2013(05)
[10]Two stages of immiscible liquid separation in the formation of Panzhihua-type Fe-Ti-V oxide deposits,SW China[J]. Mei-Fu Zhou,Wei Terry Chen,Christina Yan Wang,Stephen A.Prevec,Patricia Pingping Liu,Geoffrey H.Howarth. Geoscience Frontiers. 2013(05)
本文編號:3387855
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