广州地化所铁钛磷灰岩成因研究取得新进展----中国科学院

铁钛磷灰岩（nelsonite）仅由铁钛氧化物（磁铁矿、钛铁矿或金红石）和磷灰石组成，缺乏硅酸盐矿物，常与元古宙岩体型斜长岩相伴生。关于其成因，长期存有争议，主要有不混溶分离（immiscibility）和分异堆晶成因（cumulate）两种观点。河北大庙Fe-Ti-P矿床是中国唯一赋存于岩体型斜长岩中的铁矿床，包含有大量铁钛磷灰岩，它们呈透镜状、席状、不规则状等产出，磷灰石含量在铁钛磷灰岩中变化很大（10-90%），不同于世界上其它同类矿床中铁钛磷灰岩（其磷灰石含量为30%）。

中科院广州地球化学研究所陈伟博士及其导师周美夫教授和赵太平研究员通过详细的野外和显微观察以及全岩和矿物主、微量成分分析，首次提出了不混熔铁钛磷灰质矿浆（nelsonitic melt）的概念。他们的研究表明：（1）Fe-Ti和Fe-Ti-P矿石均是堆晶岩，是由不混溶的铁钛磷灰质矿浆（nelsonitic melt）在演化分异过程中经钛磁铁矿和磷灰石堆晶形成；（2）计算的铁钛磷灰质熔体的成分为~52.0 wt.% Fe₂O₃t, 18.5 wt.% CaO, 14.2 wt.% P₂O₅, 8.7 wt.% TiO₂, 4.0 wt.% Al₂O₃ and 1.1 wt.% MgO以及少量SiO₂, K₂O, Na₂O and F。高挥发分（如P，F等）含量可能对不混溶有促进作用；（3）与铁钛磷灰质熔体共轭的不混熔熔体可能为纹长苏长岩（mangerite；~50 wt.% SiO₂），不混溶发生时的岩浆成分为~44 wt.% SiO₂, ~21 wt.% Fe₂O₃t, ~3.0 wt.% TiO₂, ~3.0 wt.% K₂O and ~2.6 wt.% P₂O₅。

该研究成果发表于Contributions to Mineralogy and Petrology（Chen WT, Zhou MF, Zhao TP. 2013. Differentiation of nelsonitic magmas in the formation of the -1.74Ga Damiao Fe-Ti-P ore deposit, North China. Contributions to Mineralogy and Petrology, DOI 10.1007/s00410-013-0861-x）。