拉曼光谱定量测定CH_4-H_2O-NaCl三元系单个包裹体的组成

<正>确定流体包裹体的组成和性质,是揭示流体参与的各种地质作用和成矿成藏过程的重要途径。含气盐水包裹体可以在升温均一后直接用拉曼光谱仪观测流体的总组成(Dubessy等,2001)。在众多含甲烷包裹体中,CH4-H2O-Na Cl三元系包裹体最为典型。本研究采用课题组建立的不饱和均一溶液方法(Guo等,2014;Ou等,2015),用毛细管透明高压腔封装已知盐度、甲烷气与水溶液相对比例的流体,开展拉曼标     

新疆哈密市沙东钨矿成矿流体包裹体特征研究

新疆哈密市沙东钨矿是中天山地块首次发现的大型钨矿床,通过对沙东钨矿主成矿阶段形成的含白钨矿石英脉中流体包裹体进行岩相学和显微测温研究。初步确定矿床成矿温度为160℃~350℃,成矿压力为54.039~71.946 MPa,成矿深度1.80~2.40 km,成矿流体为富含多种气态组分的中低盐度流体。综合矿区成矿地质背景、矿床地质特征及流体包裹体显微测温成果认为,沙东钨矿矿床成矿流体为中高温、中低盐度的NaCl-H_2O-CO_2(-CH_4)体系。成矿流体主要来自酸性岩浆热液,主要含矿热液富碱、富硅和富CO_2、富F等挥发份流体。成矿过程中流体发生不混溶,对钨的富集起重要作用。     

上扬子地块东缘凹子岗锌矿床成矿流体特征

凹子岗锌矿床位于上扬子地块东缘,该矿床经历了两个成矿期:沉积成岩期和热液期,形成两种不同岩相学特征的闪锌矿。流体包裹体岩相学研究显示,存在盐水包裹体(W型)、烃类包裹体(G型)和含石盐子矿物多相包裹体(S型)。有机流体活动与成矿存在耦合关系,其中烃类包裹体(G型)赋存于白云石和自形粗粒闪锌矿中,具有黄色荧光效应,激光拉曼测试显示其成分为沥青质、CH_4、C_3H_8和H_2O;此外,沥青与闪锌矿密切共生。显微测温结果显示热液期流体包裹体均一温度集中于160~180℃,盐度集中于8%~14%NaCl_(eqv),部分可达30%NaCl_(eqv)左右。成矿流体除含有机质外,还含有NaCl、KCl、CaCl_2、MgCl_2、H_2O,为多元共存的流体体系,成矿压力为22~84 MPa。     

黑龙江漠河推覆带前哨林场锑金矿床流体包裹体特征及其地质意义

从矿床地质出发,报道了大兴安岭漠河地区前哨林场锑金矿的流体包裹体岩相学、显微测温及气相成分,探讨了前哨林场锑金矿床流体包裹体性质、成岩成矿时间及空间分布特征。研究结果表明:其成矿过程经历灰白色石英-黄铁矿阶段(Ⅰ)、灰黑色石英-辉锑矿-黄铁矿阶段(Ⅱ)及乳白色石英-少硫化物-碳酸盐阶段(Ⅲ)等3个阶段;矿物流体包裹体类型以气液两相型包裹体为主,并含少量CO2三相包裹体,成矿流体应为中低温、低盐度的H2O-CO2-Na Cl体系热液,现阶段所卸载的矿(化)体为主成矿晚期的矿体,该期矿体的西北部找矿潜力较大;结合矿区地质特征,初步认为其形成于晚侏罗世晚期—早白垩世。     

原位低温拉曼光谱技术在人工合成CaCl2-H2O和MgCl2-H2O体系流体包裹体分析中的应用I：低温拉曼光谱研究

利用原位低温拉曼光谱分析技术,对在设定的实验条件下合成的CaCl2-H2O体系和CaCl2-H2O体系的流体包裹体进行分析研究,结果表明低温下CaCl2水溶液和CaCl2水溶液形成的盐水合物具有各自不同的特征拉曼光谱,通过测定特征光谱,能够简易直接的鉴定这些物质,进而确定盐水体系包裹体的成分。因此,原位低温拉曼光谱技术,能够有效地测定Ca^2＋和Mg^2＋这两种盐水体系包裹体流体中常见,但显微测温过程难以观察和判别的二价阳离子。实践表明,原位低温拉曼光谱分析技术是对传统的流体包裹体显微测温技术的一个十分有效的补充,在包裹体研究领域会得到越来越广泛的应用。     

原位低温拉曼光谱技术在人工合成CaCl_2-H_2O和MgCl_2-H_2O体系流体包裹体分析中的应用Ⅰ:低温拉曼光谱研究

利用原位低温拉曼光谱分析技术,对在设定的实验条件下合成的CaCl2-H2O体系和MgCl2-H2O体系的流体包裹体进行分析研究,结果表明低温下CaCl2水溶液和MgCl2水溶液形成的盐水合物具有各自不同的特征拉曼光谱,通过测定特征光谱,能够简易直接的鉴定这些物质,进而确定盐水体系包裹体的成分.因此,原位低温拉曼光谱技术,能够有效地测定Ca2+和Mg2+这两种盐水体系包裹体流体中常见,但显微测温过程难以观察和判别的二价阳离子.实践表明,原位低温拉曼光谱分析技术是对传统的流体包裹体显微测温技术的一个十分有效的补充,在包裹体研究领域会得到越来越广泛的应用.     

黑龙江伊春蜂房沟金矿流体包裹体特征及矿床成因机制

蜂房沟金矿位于佳木斯地块东北部,矿石自然类型为石英脉型。经矿物流体包裹体岩相学、显微测温和激光拉曼探针分析,探讨成矿流体性质、矿床成因类型及成矿机制。研究结果表明：①矿物流体包裹体以气液两相为主,含有少量的纯气相和纯液相包裹体,成矿流体的均一温度集中在240℃～270℃、成矿流体盐度为1.74～6.30 wt%NaCI、密度0.68～0.92 g/cm3、成矿压力为16～22 MPa、估算成矿深度为1.6～2.2 km,包裹体气相成分主要为C0₂和H₂O,含少量CH₄,总体属于CO2-H2O-NaCI体系;②成矿流体是一种不混溶流体,流体在不混溶过程中造成的相分离是金沉淀成矿的主要机制;③通过与典型造山型金矿对比,该矿床属于浅成造山型金矿,成矿机理可由碰撞成岩成矿与流体作用(CMF)模式解释。     

相山居隆庵矿床铀成矿流体特征及其来源探讨

通过居隆庵矿床流体包裹体岩相学、显微测温学、单个流体包裹体激光拉曼成分及群体包裹体成分的对比研究,查明了成矿流体的基本性质(温度、盐度及成分等);根据成矿流体的碳、氢、氧等稳定同位素特征,并结合矿床的地质-构造特征,探讨了成矿流体的来源。研究表明,居隆庵矿床铀成矿流体为富含成矿物质及挥发分(CO2、H2、CH4等)的中-高温、中-高盐度流体,其成分以C、H、O、N等为主,并溶有多种碱金属、P及卤素(F、Cl)等微量组分的C-H-O流体,成矿流体具有深源(幔源)性的特点。     

流体包裹体特征及其地质意义——以甘肃省芨岭铀矿床为例

为确定芨岭铀矿成矿流体的性质,对成矿期碳酸盐脉开展了详细的流体包裹体研究。包裹体岩相学和显微测温结果表明,碳酸盐脉主要发育气相包裹体、液相包裹体和纯液相包裹体;包裹体均一温度为141~295℃(峰值分别为170~180℃、240~250℃),盐度为2.09%~7.69%Na Cleqv(峰值5%~6%NCleqv),属于低-中温、低盐度铀矿床。激光拉曼和群体包裹体成分分析结果显示:成矿流体气相成分以CH_4、H_2为主,H_2S、N_2、CO_2次之,液相成分富H_2O和CH_4,成矿流体属于NaCl-H_2O±CH_4±CO_2体系。结合C、O同位素组成,δ~(13)C_(VPDB)值在-1.50‰~-6.33‰之间,δ~(18)O_(SMOW)值为-2.577‰~5.051‰,成矿热液的水源主要为岩浆热液与大气降水混合特征,且以大气降水形成为主。结合成矿流体特征,流体不混溶或沸腾作用导致相分离产生铀沉淀,以及流体脱气(CO_2)作用导致铀矿质沉淀、富集,是芨岭铀成矿的主要成因。     

低温原位拉曼光谱技术在流体包裹体研究中的应用

国外学者自80年代起利用原位低温拉曼测定技术在国际上首先开展地质领域感兴趣的几种盐水化合物研究以来,原位低温拉曼测定技术已经成功地用于对人工合成和自然界盐水体系流体包裹体的研究,在流体相中盐类的鉴定、低温相平衡及盐度研究等方面取得了显著成果。该方法是对传统的流体包裹体显微测温方法的重要补充,正在成为国际上流体包裹体研究的一个新的热点,在地质流体研究方面具有非常广阔的应用前景。     

黑龙江嘉荫平顶山金矿床成矿流体特征及矿床成因

平顶山金矿床位于佳木斯地块东北部,矿床的产出受断裂构造控制,矿体主要赋存于高角度张性破碎带中,矿石类型为石英脉和蚀变岩两种。笔者在对平顶山金矿的成矿地质背景、矿床地质特征详细研究基础上,通过对各成矿阶段代表性的原生流体包裹体进行岩相学观察、显微测温和激光拉曼探针分析,探讨了成矿流体性质和矿床成因类型。流体包裹体研究表明,流体包裹体以气液两相为主。主成矿阶段流体均一温度具有中低温(142.2℃～267.3℃)、低盐度(1.90%～4.32%NaCl)、低密度(0.81～0.94 g/cm3)的特征。包裹体气相成分主要为H2O,其次为CH4和CO2,液相成分主要为H2O和CH4。综合研究表明,平顶山金矿属于受断裂控制的中低温热液脉型金矿床。     

NaCl-H2O-CO2体系人工合成流体包裹体实验研究

NaCl- H2O-CO2体系流体是热液成矿系统中最常见的流体之一,针对该体系相关特征的研究对理解热液矿床的成矿机制和过程、成矿流体特征等具有重要的理论和实际意义.本文利用愈合人工水晶裂隙的技术,开展100 MPa、800℃条件下NaCl-H2 O-CO2体系流体的人工合成包裹体实验,并对其物理化学性质进行了初步探讨.通过对合成的包裹体进行岩相学观察、显微测温以及喇曼光谱分析,结果表明,在实验温压条件下合成的包裹体捕获了既定组成的流体;人工合成NaCl- H2O-CO2体系流体包裹体与天然流体包裹体具有相似的特征,可以作为天然包裹体的参照物应用于流体包裹体及地质流体的研究,特别是在评价CO2在热液矿床成矿过程中的作用方面,NaCl-H2O-CO2体系人工合成包裹体具有广阔的应用前景.     

中低温氯化钠水溶液活度系数、密度、蒸汽压等热力学性质的精确预测

水和氯化钠是许多地质流体体系最主要的组分,例如盆地卤水、热液成矿流体等(Roedder,1984;Schmidt和Bodnar,2000).H_2O-NaCl体系的活度系数、密度、蒸汽压等热力学性质对于油气田盐水包裹体和热液矿床流体包裹体分析(刘斌和沈昆,1999;卢焕章等,2004)、CO_2地质储存、水-岩反应(地质流体的反应-输运模拟等)等研究有着重要的价值.     

内蒙古图古日格金矿床流体包裹体研究：对矿床成因的约束

图古日格金矿床是内蒙古狼山-渣尔泰山多金属成矿带一大型金矿床,根据野外矿石类型和矿物共生组合关系可将金成矿作用分为钾长石-石英-黄铁矿阶段(早)、黄铁矿-方铅矿-黄铜矿-石英阶段(中)和石英-碳酸盐-黄铁矿阶段(晚)。文章对早、中、晚阶段的流体包裹体进行了系统的岩相学、显微测温和激光拉曼分析。研究结果表明,早阶段流体包裹体主要为富气、富液水溶液包裹体和CO_2三相包裹体,中阶段主要为水溶液包裹体和纯CO_2包裹体,晚阶段主要发育富液相水溶液包裹体。从早阶段到晚阶段,流体包裹体的均一温度逐渐降低,盐度先升高再降低。激光拉曼分析显示,包裹体的组分主要为水和CO_2,以及少量N_2。综合研究可知,早阶段成矿流体在演化过程中发生了以CO_2逸失为特征的流体不混溶作用;中阶段成矿主导因素为流体的混合作用;晚阶段成矿元素沉淀的主要原因为流体体系的自然冷却。综合矿床地质特征及前人研究成果,认为图古日格金矿是一个与岩浆岩有关的造山型金矿床。     

江西省全南县大吉山钨矿成矿流体演化特征

大吉山钨矿位于南岭W、Sn成矿省,是我国著名的大型W矿床。本文旨在通过对大吉山脉形钨矿2513号脉中的包裹体进行详细的岩相学及显微测温学研究,对成矿流体的演化过程及矿床形成深度进行探讨。包裹体的岩相学研究表明,包裹体类型复杂主要由富液包裹体、含CO2、CH4三相包裹体及含子矿物包裹体组成;包裹体组合复杂,各种类型的包裹体常叠加在一起;原生、次生包裹体产状区别明显,较易识别,原生包裹体主要由含CO2、CH4三相包裹体及充填度较小的富液包裹体组成,次生包裹体主要为充填度较大的富液包裹体。显微测温分析发现不同类型的包裹体的盐度、均一温度差别显著,呈现复杂的流体演化过程。包裹体的爆裂曲线显示,曲线有高低温两个起爆点,分别对应原次生包裹体包裹体群的起爆温度;由深部到浅部,原生包裹体的起爆温度逐渐降低。利用显微共焦激光拉曼探针仪对原生包裹体进行成分分析发现,成矿流体主要由H2ONaCl和H2OCO2CH4NaCl体系组成。包裹体的显微测温结果显示,成矿流体演化经历了自然冷却、不混溶作用和混合作用等过程,各种过程相互作用造成了钨的沉淀。通过对不混溶包裹体的测温数据进行计算,得出大吉山脉型钨矿成矿流体的压力约为114～132MPa,矿床形成深度约为4.6～5.3km。     

湖南锡田钨锡多金属矿床流体包裹体研究

锡田钨锡多金属矿床是南岭钨锡成矿带的重要组成部分。文章主要针对石英脉型钨锡矿和云英岩型钨矿中的石英流体包裹体进行了显微测温和激光拉曼光谱分析,流体包裹体分为4类:富液相两相水溶液包裹体(L型)、富气相两相水溶液包裹体(V型)、V_(CO_2)-L_(CO_2)-L_(H_2O)三相包裹体(C型)和含子晶三相包裹体(S型)。石英脉型钨锡矿均一温度为240~440℃,ω(NaCl_(eq))为1.4%~9.5%,云英岩型钨矿均一温度为370~470℃,且富锡石样品均一温度(t_h:310~420℃,ω(NaCl_(eq))为4.3%~9.5%)略高于富黑钨矿样品(t_h:240~340℃,ω(NaCl_(eq))为1.4%~7.7%)。流体包裹体气相成分主要为CO_2、CH_4、N_2。结合流体包裹体显微测温、激光拉曼光谱分析结果和野外矿床地质特征,探讨了成矿流体中N_2、CH_4的源区、W和Sn的赋存状态以及其成矿机制。W以一系列钨酸、钨酸根离子、碱金属钨酸盐赋存于流体中,Sn主要赋存状态为Sn(+2价)-Cl络合物。石英脉型钨锡矿因流体上升至花岗岩体或围岩的构造裂隙中,成矿流体与围岩相互反应以及与地壳流体与大气水混合,其p、t急剧下降以及流体pH值变化,导致黑钨矿沉淀,成矿流体从还原环境转为氧化环境致使锡石沉淀成矿。云英岩型钨矿有效成矿机制是流体沸腾或不混溶。     

泌阳凹陷下第三系流体包裹体特征及其应用——Ⅰ.流体包裹体研究

本文研究了泌阳凹陷下第三系四期成岩自生矿物中流体包裹体的类型、盐度、温度和有机组分等性质。由冷冻法确定各期包裹体中盐水溶液的体系和组成,用两种方法对各期盐水溶液包裹体和烃有机包裹体的均一温度进行压力校正获得包裹体捕获温度和压力。包裹体研究结果反映了泌阳凹陷成岩流体的物理化学条件,随成岩演化,成岩流体由氯化物型转变为碳酸盐型;第三期矿物形成时成岩温度降低反映了凹陷的上升作用。包裹体的荧光特征表明包裹体的有机组分在时间和空间上的变化。     

山东金岭金矿床成矿流体地球化学特征

对山东金岭金矿矿石中的流体包裹体进行了岩相学、显微测温及单个包裹体成分激光拉曼光谱研究。结果表明:金矿石中发育含CO2相、气液两相和CO2相等三类包裹体,成矿过程中,流体经历了NaCl-H2O-CO2体系的不混溶作用;成矿流体具有低盐度(6.6%~10.8%NaCleqv)、低密度(0.54~0.93g.cm-3)的特点;成矿温度集中于280~300℃之间,成矿压力为70~119MPa,成矿深度为6.78~9.07km;矿石石英中流体包裹体成分普遍含CO2。结合新近的流体包裹体同位素分析结果和测年数据,认为成矿流体为地幔流体、岩浆流体和大气降水的混合产物,矿床成因类型为幔源流体参与成矿的造山型金矿床中成亚类。     

辽宁青城子矿田高家堡子银矿成矿流体特征及地质意义

高家堡子银矿是产于辽宁青城子矿田内的大型银矿床。利用从该矿床所采集的含银石英脉及脉状铅锌银矿石样品,对矿床成矿流体进行了详细显微测温、激光拉曼光谱、群体包裹体成分及氢氧同位素测试研究。结果表明高家堡子银矿存在纯液相及水盐气液两相流体包裹体;流体包裹体显微测温揭示水-盐气液两相流体包裹体均一温度为122℃~202℃,主要集中在122℃至185℃之间;成矿流体盐度为1.05%~9.34%Na Cleq;激光拉曼测试显示包裹体主要由H2O、CO2、CH4等组成,与流体包裹体气相成分测试结果基本一致;成矿流体液相分析显示Na+、Mg2+、Ca2+、K+、Cl-、SO2-4为主要成矿流体的阴阳离子。结合矿田内已有H-O同位素测试分析结果,认为青城子矿田内金银矿成矿流体来自岩浆活动驱动的热液系统。高家堡子银矿为岩浆热液叠加早期沉积变质大理岩的浅成低温银矿床,岩浆活动在成矿中起了重要作用。     

粤东莲花山断裂带高山寨钨多金属矿床流体包裹体研究

高山寨钨多金属矿床处于粤东梅州地区,位于莲花山断裂带的北西侧,属新华夏系第二个隆起褶皱带南段与南岭东西复杂构造带南缘交接复合部位。研究基于详细的岩相学观察,对该矿床含矿石英脉中的10个石英包裹体片中流体包裹体进行显微测温和激光拉曼光谱分析,从而为探讨其流体性质及成矿机制提供依据。通过研究分析,该矿床主要有五种类型流体包裹体,分别为:富液相、富气相、纯液相、纯气相以及含CO_2三相流体包裹体。选取富液相流体包裹体和少量的含CO_2三相流体包裹体进行测温。据温度测试结果推测,石英中的流体包裹体经历至少两次流体活动。富液相流体包裹体均一温度分布较广(156℃～380℃),可分为低温区间(181℃～240℃)、高温区间(261℃～338℃);含CO_2三相流体包裹体的均一温度(290℃～347℃)与富液相的流体包裹体均一温度高温区间的较为一致,但三相流体包裹体盐度(0.4%～4.9%)低于富液相包裹体(1.2%～12.5%)。从本次实验结果推测高山寨钨矿床成矿机制为:在成矿流体演化过程中,高温阶段发生流体沸腾作用,导致部分金属矿物发生沉淀;低温阶段成矿流体经历了自然冷却作用及与低温低盐度的流体混合作用,导致金属矿物沉淀富集成矿。