新西兰地热系统中稀土元素的行为

位于新西兰北岛Taupo火山带地热系统内的热液蚀变流纹岩的稀土元素(REE)模式为我们提供了REE活动的证据。未蚀变流纹岩的REE分配趋势是中等程度富集LREE((La/Lu)_(cn)=3.84～5.62)以及Eu具明显的负异常。相比之下,热液蚀变流纹岩的REE分配型式则明显不同,并可分为四种不同的岩石化学类型。含粘土矿物+石英+长石+方解石(土沸石、绿帘石、榍石、绿泥石、不透明矿物)矿物组合的岩石呈现与新鲜流纹岩的REE型式近于平等的REE分配型式;含石英+绿泥石或石英+粘土矿物+沸石等矿物组合的样品呈平坦的但缺少Eu异常的REE分配型式;强硅化的样品呈亏损的弯曲的REE分配趋势,这几种REE分配型式是由于碱性或酸性流体与岩石反应所致。第四种是极强蚀变的样品,呈现强烈富集HREE、亏损LREE或者亏损HREE的异常REE分配型式,这种异常的分配型式是岩石与酸性流体间的反应所致。这些研究结果证实,在蚀变期间原始组分分解而释放出的一部分REE进入流体而被迁移。REE亏损程度与蚀变强度、流体/岩石比率呈正相关。碱性流体和酸性流体引起的蚀变岩显示相似的REE分配型式说明,REE分配趋势的形态主要受流体/岩石比率控制,其次才是矿物。蚀变矿物复杂岩石中的REE在蚀变过程中固留在岩石中,而蚀变矿物单一(如仅有石英)样品中的REE在蚀变过程中更可能是只有一部分固留在蚀变岩中。Eu常和其它的REE行为不同,这可能是由于存在Eu~(2+)之故。