第八届青年地学论坛

火成碳酸盐岩是一种地球表面出露很少的具有特殊组成的岩石之一，却备受关注，因为其中一些火成碳酸岩是内生稀土矿床的重要载体。尽管最近关于火成碳酸岩有许多研究工作，但对碳酸岩熔体成因和碳酸岩熔体的初始成分的限定仍存在问题: 碳酸岩多数是经过结晶分异后堆晶而形成，并且后期还可能受到流体交代作用的影响。在此，我们利用高温高压实验测定了磷灰石和碳酸岩熔体之间的挥发分和金属元素分配系数，并根据磷灰石的成分计算了碳酸岩熔体的初始成分。实验结果表明，碳酸盐岩熔体中钠的含量是决定磷灰石和碳酸岩熔体之间分配系数的关键因素。 例如，在典型的碳酸盐岩体系中，Sr、Y和REE在磷灰石和碳酸岩熔体之间的分配系数稳定在1-7之间。根据我们新的实验数据，结合来自不同地质背景下碳酸盐岩的中的超过700个磷灰石成分数据，我们发现碳酸岩初始熔体稀土元素含量变化范围超过两个数量级。碳酸岩初始岩浆中稀土元素的大尺度变化不能完全由岩浆的分离结晶来解释，暗示这些碳酸盐熔体一定是与生俱来就富含或缺乏稀土元素，并且在分离结晶过程中变化有限。这种碳酸岩初始熔体中的稀土元素含量变化范围与和碱性岩不混溶作用产生的碳酸岩熔体特征相对应，暗示与碱性岩的液态不混溶可能是形成火成碳酸岩的一种机制。
 

磷灰石,稀土,碳酸岩,高温高压实验