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锡矿的成因与花岗岩有关这一观点已被广泛接受,但锡石能否直接从演化至晚期的岩浆中结晶、锡成矿需不需要热液的富集作用等,仍然存在争议。 这个争论的解决,有赖于准确获得锡在高度演化的岩浆中的含量。对花岗岩进行全岩分析得到的锡含量,很可能是被成矿作用萃取之后的产物,并不能代表岩浆初始的锡含量。通过测定锡在某种矿物中的含量,利用锡在此种矿物与熔体间的分配系数,则可以反演此种矿物结晶时岩浆中的锡含量。遗憾的是,目前此类分配系数数据十分缺乏。我们通过设计一系列高温高压模拟实验,得到锡在锆石与花岗质熔体间的分配系数。在实验中,设置的变量有温度(925℃~1125℃)、熔体组分(ASI=0.6~1.2)与氧逸度(NNO-1.8~NNO+4.6)。 高温高压实验采用的装置主要为Rockland顶载式活塞圆筒。在实验前,我们对Rockland型活塞圆筒进行了压力校正。对于1/2inch压力盘,我们采用Fayalite+Quartz(→)Ferrosilite的相变反应来进行校正。对于3/4inch压力盘,采用的水在钠长石熔体中的饱和度来进行压力校正。结果表明:1/2inch压力盘在用BaCO3管做传压介质时,摩擦力校正为-12%,1GPa=1493PSI;3/4inch盘用NaCl管做传压介质时,不需要进行摩擦力校正,1GPa=2960PSI。 实验结果表明,锡在锆石与花岗质熔体间的分配系数随氧逸度升高而增大,随温度升高而降低,与熔体成分关系复杂。除去两个误差很大的数据,DSnzrn/melt总是小于1。由这些分配系数可知,成矿岩浆中的锡含量可以达到很高,这是岩浆热液型锡矿及伟晶岩型锡矿的成矿前提。 实验初始物中同时添加有W、Nb、Hf、 Ti微量元素。其中DWzrn/melt受温度影响最为明显,温度升高时,DWzrn/melt下降,而受熔体组分与氧逸度影响不大。DHfzrn/melt与DNbzrn/melt受熔体组分影响最为显著,熔体ASI增大时,DHfzrn/melt与DNbzrn/melt增大。氧逸度影响DHfzrn/melt,但对DNbzrn/melt无影响。DNbzrn/melt是否受温度影响与熔体成分有关。熔体为碱性时,DNbzrn/melt几乎不受温度影响;熔体为准铝质时,DNbzrn/melt随温度升高而下降。DTizrn/melt在不同组分、温度、氧逸度下在误差范围内几乎一致。