磷灰石（Ca5(PO4)3(OH,F,Cl)广泛分布于岩浆岩、变质岩和沉积岩等各类岩石中，是最常见的磷酸盐矿物。由于磷灰石富含有大量的主、微量元素，如F、Cl、S、Sr、Th、U及稀土元素等，因此被广泛应用于研究岩浆、流体的F、Cl组成及逸度、岩浆岩石成因、矿床成因及矿床类型指示。中哈萨克斯坦发育大量不同类型的岩石类型及相应的矿种，主要包括斑岩型Cu(-Mo)矿、矽卡岩型Cu矿、Pb-Zn矿、云英岩型W-Mo矿等，且矿床规模较大。因而对不同类型矿床成矿岩石中磷灰石成分进行研究，可以为矿床成因类型划分和成矿指示提供借鉴意义。
地质与地球物理研究所固体矿产资源研究室造山带与成矿作用课题组博士生曹明坚与指导老师李光明副研究员和秦克章研究员等通过对Aktogai超大型斑岩型Cu-Mo矿、 East Kounrad等斑岩型Mo-W矿、以及云英岩性W-Mo矿、矽卡岩型Cu矿和Pb-Zn矿等不同矿床类型成矿斑岩中磷灰石进行系统的EPMA和LA-ICPMS成分研究，探讨磷灰石结晶时的物理化学条件，为岩石成因和成矿作用提供指示。研究结果显示：
（1）斑岩型Mo-W矿磷灰石具有最高的F/Cl比值和Mn含量，指示岩石可能形成于沉积物熔融，而矽卡岩型Pb-Zn矿磷灰石具有最高的Cl，反映岩浆结晶时具有高的H2O含量；
（2）磷灰石中MnO、Sr和Y含量主要与岩浆分异程度有关；
（3）不同矿种磷灰石稀土配分模式具有明显的差异，反映结晶时不同的物理化学条件；
（4）Aktogai成矿斑岩磷灰石具有微弱的Eu负异常，其余磷灰石都显示明显或强烈的Eu负异常，指示Aktogai成矿斑岩具有最高的氧逸度条件；
（5）磷灰石F，Cl，Mn，Sr，Y，(La/Yb)N和(Eu/Eu*)N可用于综合判断矿床类型。
因此，磷灰石化学成分特征可用于综合判断岩石特征和相应的矿床类型，这对利用碎屑沉积物判断沉积源区产出的矿种具有重要的实际指导意义。
图1：中哈萨克斯坦区域地质图与矿床分布图
图2：中哈萨克斯坦花岗质（斑）岩相关矿床中磷灰石的稀土配分模式
该研究成果近期发表在国际知名的地质学期刊Resource Geology上（Cao et al. Major and Trace Element Characteristics of Apatites in Granitoids from Central Kazakhstan: Implications for Petrogenesis and Mineralization. Resource Geology. 2012, 62: 63-83）。
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