沉淀-陈化-返溶作用和压力对热液中氟钛络合物高温水解的影响及地质意义*

何俊杰 丁兴 王玉荣 孙卫东，4

1.中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室，广州 510640

2.中国科学院大学，北京 100049

3.中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室，广州 510640

4.中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心，北京 100101

1 引言

元素在地质过程中以什么形式迁移以及如何迁移，一直以来就是地球化学界最基础的科学问题。在水溶液中，一些阳离子、阴离子或电中性分子能络合在一起形成一个稳定的团簇分子，称之为络合物(Ahrland et al.，1958;Baes and Mesmer，1976，1981);在地质过程的高温高压条件下，由于组分复杂、挥发性组分浓度高、密度大等特点，非常有利于络合物的形成(王玉荣，1978)。因此，通常认为，流体主导的地质过程中，元素主要以配位型络合物和多酸型络合物存在并进行迁移(王玉荣，1978;Taylor and Wall，1993;Bayot and Devillers，2006; Liu et al.， 2007; Stefánsson， 2007;Antignano and Manning，2008;Williams-Jones et al.，2009;Yardley and Bodnar，2014)。自从20 世纪60 年代络合物的概念被引入地球化学领域，元素络合物在高温高压状态下的赋存状态以及稳定性研究，对于理解地质过程中元素的迁移以及丰富、完善成矿理论具有积极的意义。

高场强元素(HFSE)通常被认为是流体中最不活泼的金属元素(Pearce and Peate，1995)。然而，在遭受后期流体作用的花岗岩中的黑云母会显示不同程度的Ti 丢失(丁兴等，2012);另一方面在自然界的高压脉体中也经常可以看到金红石(Gao et al.，2007;Guo et al.，2012;Huang et al.，2012)，而金红石是深部地质过程中Ti、Nb、Ta 等HFSE 的主要载体(Xiao et al.，2006;Liang et al.，2009;Ding et al.，2009，2013;Meinhold，2010)，这些观测都说明不管在低温低压环境还是高温高压环境，HFSE 在流体中都显示一定的活动性。而HFSE 在这些地质过程中的活动性可……