富磷过铝质岩浆体系与稀有金属矿化关系的实验研究

富磷过铝质岩浆体系与Be、Sn、Nb、Ta等稀有金属元素富集矿化有密切的相关性，本项目通过含稀有金属元素副矿物、稀有独立矿物在富磷过铝质熔体的溶解度实验以及富磷过铝质岩浆体系液态不混溶实验，研究磷对上述矿物溶解度的影响以及稀有金属元素在不混溶两相间的分配，揭示磷在稀有金属富集矿化过程中的作用，阐明富磷过铝质岩浆体系与稀有金属矿化之间的关系。

本项目系统研究了磷对稀有金属矿物在不同性质人造花岗质熔体溶解度的影响，实验结果显示，铌锰矿和钽锰矿在过碱质熔体中远高于其在准铝质和过铝质熔体中的溶解度。铌锰矿和钽锰矿在水饱和的过碱质熔体中的溶解度相差不大，而在准铝质和过铝质熔体中铌锰矿的溶解度要明显低于钽锰矿的溶解度。在含磷体系中，铌锰矿和钽锰矿在过碱质熔体中的溶解度与体系中P2O5存在线性相关性，即logKNbsp= - 0.29*P2O5 - 2.05 (R2=0.96) 和logKTasp= - 0.29*P2O5 – 1.79 (R2=0.98)，随体系中P2O5增大而降低；铌锰矿和钽锰矿在准铝质熔体中溶解度则随体系中P2O5增大而升高趋势。在过铝质体系中，铌锰矿和钽锰矿的溶解度随体系中P2O5增大，表现为先降低而后增大的趋势，在体系含有~3 wt% P2O5处存在铌锰矿和钽锰矿的溶解度的最低值。Nb、Ta在硅酸盐熔体中的溶解机制和P在不同化学组成的硅酸盐熔体中表现出不同的结构作用很可能是上述实验结果产生的主要原因。