Sm、Nd同属轻稀土元素,其离子半径和化学性质相近,故两者分馏通常不明显,绝大多数岩石、矿物中Sm/Nd比较小且变化范围窄,这制约了Sm-Nd同位素年代学的推广应用。最近研究表明,地壳中的一些热液成矿作用可使Sm/Nd发生强烈分馏,但这种分馏现象尚未引起足够的重视,目前也不清楚是什么原因导致其强烈分馏现象的发生。本项目以湘西一带的金锑钨矿床为研究对象,对该区白钨矿中的稀土元素地球化学特征开展了系统研究,揭示了该区一些矿床中存在稀土元素四分组效应和Sm/Nd强烈分馏现象,通过对比研究,从流体源区、流体组成、矿物晶体结构、生长机制与结晶过程等方面探讨了热液体系中影响Sm/Nd分馏的几个主要因素,并从理论和实验模拟两方面探讨了稀土元素在白钨矿中的扩散行为,得到了白钨矿中Sm、Nd扩散速率低,其Sm-Nd同位素体系易处于封闭状态的结论。本项目的开展,有助于揭示热液体系中稀土元素的地球化学行为,为热液矿床中白钨矿的Sm-Nd同位素定年提供理论依据,完善和发展Sm-Nd同位素年代学,促进同位素年代学和稀土元素地球化学的发展;也有助于促进对湘西金锑钨矿床本身的研究,深化对其成矿过程和成矿机理的认识。
英文主题词rare earth elements;Sm/Nd fractionation; constraint factors,scheelite; hydrothermal mineralization system