单个流体包裹体LA-ICP-MS成分分析及在矿床学中的应用

流体对于热液矿床成矿过程起着十分重要的作用,而古成矿流体最直接的代表是流体包裹体,流体包裹体研究是了解与成矿有关的一系列问题的重要钥匙。单个流体包裹体成分LA-ICP-MS分析是了解成矿流体成分特征的最重要手段之一。文章简要介绍了单个流体包裹体成分LA_ICP_MS分析技术及待测样品选取等方面的问题,重点归纳了流体包裹体成分LA-ICP-MS分析在矿床学中的主要应用,如成矿流体的特征、成矿流体的来源、成矿流体演化历程、诱发金属沉淀的原因、岩浆_热液矿床中金属的来源、元素在不同相中的分配、模拟计算。最后为LA-ICP-MS对单个流体包裹体成分测试的前景做了简单的展望。     

新疆阔尔真阔腊金矿床成矿流体包裹体研究

新疆西北部阔尔真阔腊金矿床是产于海西期岛弧型钙碱性火山岩中的火山晚期热液型金矿床。流体包裹体研究表明,成矿阶段(Ⅰ)包裹体为气相包裹体,均一温度为308～396℃,盐度为5．86～8．41wt％NaCl;主成矿阶段(Ⅱ、Ⅲ)为气液包裹体,均一温度分别为209～276℃(Ⅱ)、119～198℃(Ⅲ),盐度分别为5．11～7．86wt％NaCl(Ⅱ)、2．74～6．17wt％NaCl(Ⅲ)。石英流体包裹体成分测定采用分阶段法,有效地排除了不同成矿阶段包裹体成分的影响,准确地测出了成矿阶段(Ⅰ)和主成矿阶段(Ⅱ、Ⅲ)包裹体的成分,结果表明成矿流体具Na^ -H^--Cl^--H2O型中低温、低盐特征,金主要以金硫络合物的形式迁移,金矿化是在还原条件下进行。主成矿阶段包裹体中水的氢同位素组成为-83．97～-89．07‰,氧同位素组成为1．8～3．2‰,成矿流体是岩浆热液与古大气降水混合而成。流体混合及水-岩反应是造成本区金沉淀成矿的主要因素。     

河北平泉下营坊金矿床流体包裹体地球化学及其找矿意义

本文基于包裹体类型、均一温度、盐度、压力、包裹体成分及氢氧同位素的研究,认为下营坊金矿床具有典型斑岩型矿床的特征,成矿流体主要来源于壳幔混熔岩浆,主成矿期有少量大气降水加入。沸腾包裹体群、含子晶的多相包裹体和富含CO₂的包裹体可指示富矿地段。均一温度等值线的三维空间变化可以确定富矿地段及矿体产状。     

广西大厂矿田亢马锡多金属矿床流体包裹体地球化学

广西大厂矿田产有世界级的超大型锡多金属矿床。亢马锡多金属矿床位于大厂矿田的东成矿带内,矿体主要呈脉状产出于泥盆系黑色页岩中。本文在扫描电镜-X射线激发荧光(SEM-CL)图像分析的基础上,重点对亢马矿床主成矿期锡石-硫化物和碳酸盐-硫盐阶段流体包裹体岩相学、显微测温学及其气相成分的激光Raman光谱进行了系统研究。结果表明,主成矿期锡石-硫化物阶段石英中主要发育富含CO_2气相包裹体和含子晶流体包裹体组合,其均一温度和盐度分别为304~392℃、3%~8%和314~420℃、36%~48%。成矿晚期碳酸盐-硫盐阶段方解石中则仅发育气-液两相盐水流体包裹体,具有较低的均一温度(108~197℃)和盐度(6%~12%)。主成矿期锡石-硫化物阶段富含CO_2气相与含子晶流体包裹体共存、具相近的均一温度以及不同的盐度,推测锡石-硫化物阶段成矿流体经历了流体不混溶(沸腾)过程,流体相分离导致Sn等成矿元素以氯络合物形式进入高盐度的卤水相,其氧化-还原过程可能是导致锡石和硫化物沉淀富集最重要的成矿机制,而成矿晚期碳酸盐阶段的流体可能主要来源于富含CO_2气相流体的冷凝过程。     

滇黔交界地区玄武岩铜矿流体包裹体地球化学特征

为了探讨玄武岩铜矿成矿流体的特征,对滇黔交界地区峨眉山玄武岩铜矿3个成矿期次铜矿石中石英和方解石的气液包裹体进行了激光拉曼成分研究和均一温度、盐度测定,对古石油包裹体通过荧光显微镜进行了成分鉴定。结果表明：第1、2期次成矿流体主要为盆地卤水,其气液包裹体气液比小（一般5%～10%）,w（NaCl）为8%～22%,气相为甲烷,液相为水,无子晶及液相CO2,均一温度为80℃～260℃;第2期次成矿流体除盆地卤水外,还有以古石油为代表的有机流体,古石油包裹体由液态烃、固体沥青和气相组成,均一温度变化大（30℃～290℃）,液态烃以荧光性强的芳烃为主;第3期次成矿流体具有大气降水成因,其气液包裹体气液比一般为5%～10%,w（NaCl）〈4%,无子晶及液相CO2,均一温度140℃～270℃,但以小于200℃为主。从第1期次到第3期次,成矿流体盐度逐渐降低,特别是第3期次的盐度非常低,但温度变化不明显。本区最重要的自然铜沉淀富集成矿是第2期次不同性质成矿流体混合或成矿流体与有机流体混合、有机质的还原的结果。     

达亚纳石英脉型钨钼矿床流体包裹体特征

达亚纳钨钼矿床是近年来内蒙古东乌旗-嫩江成矿带西南端的一个中小型石英脉型钨钼矿床。通过对主成矿阶段石英脉中的流体包裹体进行了显微测温研究表明,其流体包裹体主要类型有NaCl-H_2O型、CO_2-H_2O型和含子晶包裹体;显微测温实验结果表明成矿流体主要表现为中-高温,中-低盐度特征。对流体包裹体的分析发现成矿具有多期次,脉动式热液充填成矿特点,可将成矿热液划分为五期热液活动,前三期为成矿期热液活动,后两期为成矿后热液活动。达亚纳钨钼矿成矿机制为流体混合沉淀成矿。     

达亚纳石英脉型钨钼矿床流体包裹体特征

达亚纳钨钼矿床是近年来内蒙古东乌旗-嫩江成矿带西南端的一个中小型石英脉型钨钼矿床。通过对主成矿阶段石英脉中的流体包裹体进行了显微测温研究表明,其流体包裹体主要类型有NaCl-H_2O型、CO_2-H_2O型和含子晶包裹体;显微测温实验结果表明成矿流体主要表现为中-高温,中-低盐度特征。对流体包裹体的分析发现成矿具有多期次,脉动式热液充填成矿特点,可将成矿热液划分为五期热液活动,前三期为成矿期热液活动,后两期为成矿后热液活动。达亚纳钨钼矿成矿机制为流体混合沉淀成矿。     

矿物中群体包裹成分分析方法讨论

目前激光拉曼探针直接测定抛光片中矿物单个包裹体气液相组分,所获得的是分子团相对摩尔分数,而不能获得包裹体中流体的阴、阳离子和成矿元素组分,因此群体包裹成分分析仍然是进行矿床地球化学研究、获得成矿流体有关信息的首选方法。矿物群体包裹体成分分析,除要求榈必须是纯净的单矿物（９９％以上）外,还要了解样品中原生和次生包裹体的含量、特征、大小、气液比以及它们各自的均一温度、爆裂温度和盐度等情况,以便确定样品     

广东凡口铅锌矿床流体包裹体特征及地质意义

通过凡口矿区流体包裹体温度、成分和氢氧同位素的研究对流体的性质及来源进行了探讨。结果表明:区内流体包裹多发育于闪锌矿及方解石中,白云石、石英中少量可见,包裹体个体小,一般为2～5μm,气液比5%～10%,主要有纯液相和气液两相两种类型,不含子矿物。主成矿期流体中包裹体的均一温度为93～292℃,冰点温度为-1.4～-6.7℃,流体包裹体中发现CH4等有机气体。主成矿期成矿热液为低温低盐度流体,有机质参与成矿过程,成矿流体主要来源于地层建造水,后期流体可能有岩浆热液参与。     

滇黔桂三角地区锑矿床流体包裹体研究

通过对滇黔桂三角地区四个代表性锑矿床中矿物流体包裹体特征、相变行为的系统观察和测定，以及对包裹体气液相成分的分析，获得了本区两种类型锑矿床成矿过程中成矿流体的温度、盐度、密度、流体成分、成矿压力、矿化深度及pH、fo2、还原参数等成矿的物理化学参数。结果表明：本区锑矿床成矿流体以NaCl－H2O体系为主，中—弱碱性，中—低盐度，主成矿期成矿温度峰值为150～200℃。     

滇东北茂租大型铅锌矿床成矿流体地球化学研究

茂租铅锌矿床位于扬子地块西南缘茂租断裂和莲峰―巧家断裂交汇的三角带,是川滇黔铅锌多金属成矿域滇东北铅锌矿化集中区重要的铅锌矿床。根据矿床流体包裹体岩相观察发现,茂租铅锌矿床主成矿阶段包裹体类型简单,主要为富液相包裹体,气液比小,少量纯液相包裹体。显微测温工作表明主成矿阶段流体整体具有中高温(峰值235℃~250℃)、中低盐度(盐度10%~18%NaCleq v)、中低密度(密度ρ分布于0.75~0.85g/cm~3)特征,同时存在低盐度峰值(1%~6%)和高盐度峰值(20%~24%)两端元,可能是高低盐度流体混合的结果。群体包裹体成分分析表明各期流体成分相似,液相为Ca~(2+)-Na~+(Mg~(2+))-SO_4~(2-)-Cl~-(F~-)体系流体,气相主要为H_2O、CO_2,并含少量N_2及H_2、CO、CH_4等还原性气体。对以上流体包裹体成分数据分析发现,成矿流体主要源于盆地热卤水,有一部分的大气降水的参与,且在主成矿期为弱氧化性质流体(闪锌矿R0.1),成矿晚期成矿流体具有较强还原性(晚期萤石R=0.997)。此外,碳氧同位素及流体包裹体氢氧同位素组成表明,成矿流体除盆地卤水和大气降水来源外,还存在变质水及少量有机质流体来源。     

矿物包裹体中的子矿物研究

矿物生长过程(或之后)捕获(或沿裂隙浸入)的成矿流体(或熔体)被圈闭在晶体缺陷、窝穴(或愈合裂隙)中与主矿物有相界的物质称为矿物中包裹体,其中的内含物随物理化学条件变化出现的盐析物(固相)谓之子矿物。子矿物是在相对封闭体系中由流体或熔体直接生长的固相;在流体中生长时有足够的生长空间,子矿物常呈自形晶;在熔体中生长时,首先沿包裹体腔壁析出与主矿物成分相同的子矿物;随后按吉布斯(Gibbs)相律演化(Романцев 1977)。可见,研究子矿物是了解成矿溶液(或熔体)特征的天然样品,流体包裹体中子矿物主要有石盐、钾盐等卤化物,其次有硫化     

内蒙古鸡冠山斑岩钼矿床成矿时代和成矿流体研究

内蒙古鸡冠山钼矿床是西拉沐伦钼成矿带上的典型斑岩矿床。矿床产于火山侵入杂岩中,矿化类型以细脉浸染状矿化为主。对矿床5件辉钼矿样品进行了铼-锇同位素分析,获得了151.1±1.3Ma的等时线年龄,表明成矿作用发生在晚侏罗世。成矿作用可划分为三个阶段:早阶段为石英-黄铁矿阶段,发育乳白色石英和粗粒浸染状黄铁矿;中阶段包括早期石英-多金属硫化物亚阶段和晚期石英-萤石-金属硫化物亚阶段;晚阶段为石英-碳酸盐细脉,穿切早、中阶段脉体和矿物组合。鸡冠山钼矿床流体包裹体岩相学研究表明,与成矿有关的包裹体主要有六种类型:富液相、富气相、含子晶多相、含CO2三相、纯CO2及纯液相包裹体。其中,早阶段以富气和富CO2包裹体为主,中阶段多种包裹体共存,晚阶段则主要为富液包裹体。冷热台显微测温和激光拉曼显微探针(LRM)成分分析结果表明,早阶段石英中原生包裹体的均一温度480℃,盐度最高66.75%NaCleqv,包裹体气相成分富含水和CO2,液相成分则以水为主,子晶矿物有石盐、黄铜矿以及指示氧化条件的赤铁矿等,同时也说明成矿流体是富含成矿金属元素的。中阶段早期石英中的流体包裹体均一温度为320～480℃,晚期石英和萤石中的流体包裹体的均一温度为180～320℃。中阶段流体盐度介于4.65%～56.76%NaCleqv。中阶段包裹体含石盐、方解石、黄铜矿、赤铁矿等子矿物,富气相、富液相与含子晶多相包裹体共存,且具有相近的均一温度,而盐度相差悬殊,指示流体发生了沸腾。晚阶段流体的温度降低至100～180℃,盐度则低于10.86%NaCleqv,流体包裹体成分主要为水。鸡冠山钼矿成矿流体演化从早至晚为:从早阶段高温、高盐度、高氧逸度、富CO2、富成矿物质以岩浆热液为主成矿流体,演化至晚期低温、低盐度、无子晶、贫CO2、以大气降水为主的流体。沸腾作用是鸡冠山钼矿形成的重要机制。     

河南省大方山-葫芦峪金矿床流体包裹体研究

大方山-葫芦峪金矿区位于华北地台南缘与北秦岭造山带的衔接过渡带,矿脉赋存于构造蚀变破碎带中。矿床各成矿阶段流体包裹体主要为气液两相包裹体,通过对各阶段包裹体分析得知,主成矿阶段流体包裹体均一温度范围在197℃-305℃之间,流体包裹体盐度范围在10.98-0.88wt%NaCl 之间,包裹体气相成分中富含 H2 O 和 CO2,少量 O2和 N2,液相成分中相对富含 K＋、Na＋、Ca2＋、SO2-4、Cl-离子。流体包裹体研究表明,金矿床成矿流体为多来源的中低温流体。     

西藏南木斑岩铜钼矿床的流体包裹体研究

南木斑岩铜钼矿床是西藏冈底斯东段铜多金属成矿带中的典型斑岩矿床。流体包裹体研究显示与成矿有关的包裹体可以分为液相包裹体、气相包裹体和含子晶多相包裹体三类，它们的均一温度为315～526℃，盐度变化大，含石盐子矿物包裹体的盐度ω(NaCleq)33．1％～52．98％。激光拉曼探针成分分析表明，黄铜矿等子矿物相存在于高盐度包裹体中，部分液相包裹体和气相包裹体含有一定量的CO2。含子矿物包裹体与液相包裹体、气相包裹体共存．且均一温度相近，盐度相差很大，表明成矿流体经历了沸腾作用。成矿流体是富含成矿金属元素的高盐度、高温岩浆流体，岩浆热液提供了主要金属物质。     

不同成矿阶段流体包裹体气相成分的四极质谱测定

四极质谱法测定的爆裂温度曲线，可区分出不同成矿阶段群体包裹体温度区间，并分别测定其气相组成。代表不同成矿阶段的包裹体气相组成有明显差异。本研究表明用四极质谱法测定同一样品中不同成矿阶段的包裹体气相组分是可行的，拓宽了成矿流体研究的思路，为研究多期次成矿流体的来源、演化和解译矿床成因提供了新的方法、手段。     

广东长坑金银矿床成矿流体成分及来源探讨

对广东长坑金银矿床流体包裹体的研究表明,该矿床矿石中流体包裹体种类较多,以富气态烃包裹体与盐水溶液包裹体为主,包裹体相对含量统计表明,富气态烃包裹体占包裹体总数的大多数,表明成矿流体为富含气态烃的水溶液。金、银矿石均一温度测定主要集中在１６０～２６０℃之间,单个包裹体的拉曼光谱分析结果证果,成矿充体成分与赋矿围岩有密切关系,成矿本主要为盆地富有机质的热流体。     

延边浅成高硫化热液金矿床的成矿流体起源与演化:以杜荒岭和九三沟矿床为例

杜荒岭和九三沟矿床是延边地区两个典型的浅成热液高硫化型金矿床,两者距离不足10km。本文运用显微测温、激光拉曼成分测试和稀有气体同位素对这两个矿床的蚀变岩和矿石中的石英内流体包裹体进行研究,以便揭示成矿流体的起源和演化过程。测温及拉曼测试结果表明:蚀变早期矿化阶段主要气体成分为CO_2、N_2的两相流体包裹体,发育少量高盐度(33.4%~48.1%)高温(410~470℃)的流体包裹体,其为深部斑岩成矿系统与后期浅成矿化流体叠加的产物;主成矿阶段均一温度为90~330℃,盐度为0.4%~44.9%,成分以H2O为主,含少量的CO_2;富气相、富液相及含石盐子晶多相的流体包裹体共存,表明流体发生了沸腾作用,这些流体包裹体被捕获的深度为100~500 m,代表浅成矿化的主要流体。稀有气体同位素结果表明:3 He/4 He值为0.009 6~0.020 6Ra,20 Ne/22 Ne、21 Ne/22 Ne值分别为9.734~9.987和0.030 9~0.040 6,40 Ar/36 Ar为1 302.4~4 433.6。上述研究结果表明,延边地区杜荒岭和九三沟金矿早期成矿流体为携带Au、Ag、Cu等成矿元素的高温、高氧化的岩浆气,主成矿阶段地壳流体的混入导致沸腾作用,晚期转以低温低盐度的大气水为主。     

西藏冈底斯三处斑岩铜矿床流体包裹体及成矿作用研究

对西藏冈底斯斑岩铜矿带中的驱龙、冲江斑岩铜矿床和与斑岩有关的帮浦铜多金属矿床进行了流体包裹体岩相学、显微测温和激光拉曼探针分析。对斑岩中斑晶石英、硅化脉石英和热液矿物硬石膏内流体包裹体的观测表明,与成矿有关的流体包裹体可以分为气相包裹体、液相包裹体、含子晶的多相包裹体等3类。它们的均一温度变化较大（191～550℃）,气相包裹体与含子晶多相包裹体的均一温度相近,主要集中于300～550℃之间。流体的盐度ω（NaCleq）为1．91％～66．75％,含石盐子晶包裹体的盐度ω（NaCleq）范围为32．70％～66．75％。激光拉曼光谱分析表明,子晶以石盐为主,并有较多的黄铜矿;气相包裹体和液相包裹体的气相中含有CO2。低密度的气相包裹体与高密度的液相包裹体、高盐度的含子晶包裹体共生,其均一温度范围一致,但盐度相差较大,指示成矿流体有不混溶作用或沸腾作用。成矿流体来自于岩浆的出溶;金属硫化物直接来源于岩浆。斑晶石英内流体包裹体中的不混溶作用与岩浆的初始沸腾有关;硅化脉石英捕获的流体包裹体与岩浆的二次沸腾有关;而硬石膏内流体包裹体的不混溶与两种不同性质流体的混合作用有关。斑晶石英中包裹体内的黄铜矿子晶是岩浆流体高金属含量的表征而不是矿化开始的标志。冈底斯成矿带内斑岩铜矿的成矿始于岩浆期后高温阶段,随后的高-中温热液阶段是流体大量沉淀矿质的重要时期。     

单个流体包裹体LA-ICP-MS分析及应用进展

独立封存的单个流体包裹体,能够准确地反演被捕获时期的流体信息.激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）是单个流体包裹体微区分析的重要手段,展现了原位、实时、高空间分辨率、高灵敏度、高精密度、低检出限、多元素同时检测的优点.单个流体包裹体组成信息的LA-ICP-MS测定技术,在单个流体包裹体选取、激光剥蚀采样方式、气溶胶传输与电离、质谱瞬时信号采集效率、定量校准与内标元素准确测定等方面逐步突破,且该技术应用于成矿元素来源及分配、成矿流体来源及特征、建立成矿模式等方面的研究广泛.因此提高单个流体包裹体分析成功率、降低小体积流体包裹体元素检出限、测定矿石矿物流体包裹体成分等成为该分析技术亟待解决的问题.