高温高压流体中氟钛络合物的水解:一种潜在的温度计

摘要

高场强元素(HFSE)通常被认为是自然界流体中最不活泼的金属元素.然而,Nb、Ta和Ti等HFSE在岩浆-热液体系中可以富集成稀有金属矿产;在自然界的超高压石英脉体中也经常可以看到金红石,而金红石是深部地质过程中Ti、Nb、Ta等HFSE的主要载体.这些观测说明不管在岩浆热液环境还是超高压俯冲环境,在一定程度上HFSE能在流体中发生活动或迁移,这可能揭示了大陆地壳和/或俯冲带弧壳的形成过程及机制,同时也跟Nb、Ta、Ti等稀有金属矿床的成因有着密切联系.本文在何俊杰等的实验数据基础上进行扩展及应用，希望能更进一步对Ti在深部地质流体中的活动进行探索和制约。根据K2TiF6水解反应常数可以计算出在一定温度下流体中的F/Ti。相反，若能测出高温高压流体中的F浓度以及Ti浓度则可以反算出流体所处的温度环境。当石英脉体中出现金红石矿物即表示当时流体中的Ti含量达到饱和，而Ti的迁移能力取决于流体中的F含量，这时通过测量两元素的含量即可反算流体的温度。