导　　师： 孙卫东; 丁兴

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 中国科学院广州地球化学研究所

摘　　要： 高场强元素（HFSEs）是指离子电价较高、半径较小、具有较高离子场强的元素,主要包括Ti、Nb、Ta、Zr、Hf、Sn（Ⅳ）等。以往地质学家们都认为它们难以在热液中发生迁移,并因而导致了岛弧岩浆源区具有亏损HFSEs的特征。然而,越来越多的地质现象表明,某些情况下,HFSEs具有较高的流体活动性,比如超高压石英脉中共生的金红石、接触变质过程中以脉状产出的金红石和榍石、变质流体包裹体中的金红石、榍石和斜锆石子晶等。为了探索HFSEs在高温高压流体中活动的条件,实验地球化学家们开展了大量矿物溶解度实验研究,结果表明卤素（尤其是F）可显著提高HFSEs矿物在高温高压流体中的溶解度。然而,由于实验技术的局限性,不同实验室之间的实验结果往往存在数量级上的差异,部分环境变量对HFSEs流体活动性的影响至今仍未取得一致的共识。为了更准确地获得不同条件下HFSEs的流体迁移能力,我们建立了一种以络合物高温水解法和热力学模拟计算为基础的HFSEs流体活动性研究方法。该方法与以往的矿物溶解度法相比具有反应体系简单、平衡时间短、产物分析简易、数据便于拓展等优点。基于络合物高温水解法,我们开展了K2TiF6、K2NbF7、K2TaF7、（NH4）2Zr F6、K2HfF6和K2SnF6六种HFSE-F络合物的高温水解实验,并据此讨论了Ti、Nb、Ta、Zr、Hf、Sn（Ⅳ）六种HFSEs在富F流体中的迁移能力及其影响因素。金红石等赋Ti矿物往往赋存了大量的HFSEs,因此这些赋Ti矿物的溶解能力或Ti在流体中的活动性往往决定了体系中的HFSEs能否发生迁移以及迁移的能力。我们的高温水解实验结果表明,在高温高压下K2TiF6的水解率随温度升高和浓度降低而增大,而反应压力和络合物阳离子对K2TiF6的水解影响微乎其微。通过对实验结果的计算拟合,我们首次获得了K2TiF6累积水解平衡常数表达�

关 键 词： 高场强元素 络合物 水解 富氟流体 矿物溶解度 流体活动性 锡矿

领　　域： []