麻江古油藏原生水晶中固体沥青包裹体的发现及地质意义

在麻江古油藏坝固地区,产于下奥陶统红花园组碳酸盐岩储层晶洞中的大部分水晶中均含有固体沥青包裹体,其中一类为水晶生长过程中捕获白云岩晶洞中的储层沥青,可能代表了传统上认为的在加里东期被破坏的麻江古油藏。激光拉曼光谱分析显示该类固体沥青包裹体与白云岩晶洞中的储层沥青都具有较高的演化程度。根据流体包裹体显微测温和埋藏史分析,认为麻江古油藏存在印支期成藏的油气,结合流体包裹体与水晶中原生固体沥青包裹体的共生关系,为传统认为的麻江古油藏在加里东期被破坏提供了新证据,此外,还对印支期成藏油气的来源做了初步分析。     

粉色水晶内针状包裹体的成分与分布特征研究

粉色水晶内部的针状包裹体常被认为是三组呈三方对称的金红石或蓝线石,至今未有定论。本文选取含有针状包裹体的4颗星光粉晶,利用宝石学显微镜、激光拉曼光谱仪及紫外可见分光光度计对样品进行观察与测试,以确定包裹体的分布特征及矿物种类。无损拉曼测试发现包裹体的特征振动峰949 cm-1、999 cm-1与蓝线石标准峰相匹配,可确定针状包裹体为蓝线石或与其极为相近的矿物。放大检查发现,包裹体直径约0.5μm,长度可达毫米级,近定向分布,整体上呈汇聚状,在某些位置可粗略分为三组,同组针状包裹体近似平行分布。造成六射星光的三组蓝线石立体相交,未观察到明显的三方对称关系,与水晶的结晶习性无直接关系,故认为蓝线石为先成包裹体,在水晶的生长过程中被捕获。紫外可见分光光谱仅显示粉色蓝线石的特征吸收,表明大量的粉色蓝线石包裹体对粉色水晶的粉色有一定贡献。     

人工石盐晶体的包裹体特征及其均一温度

一、概述气液包裹体是矿物生长时被包裹在矿物的晶格缺陷或空隙中,至今尚存在并与主矿物有着相的界限的一部分成矿溶液。因此,气液包裹体应是矿物结晶过程中母液性质及其物化条件的真实反映。利用包裹体这一特征,不仅能测定成岩成矿的温度、压力、成矿溶液盐度、密度,     

水晶晶体中的球粒状与管状铁氧化物包裹体的形貌结构与成因

产出在四川美姑峨眉山玄武岩中的水晶有两种类型,即产出在玄武岩气孔中第一成矿阶段紫色水晶和“三色”层水晶与玄武岩层间滑（错）动裂隙或晶洞中第二成矿阶段的浅色水晶。晶体中铁氧化物包裹体为镜铁矿、赤铁矿、纤铁矿。包裹体的形貌结构有两种类型：其一具三圈层构造球粒（0.15~0.5㎜）,它由球核、球壳与表层三部分组成,球核与表层为红棕色,球壳为铁黑色,称“红夹黑”。扫描电镜（SEM）与能谱分析（EDS）表明,球壳由绕球核呈放射状排列的片状镜铁矿组成,表层为红色半透明鳞片状纤铁矿,球核由微晶赤铁矿定向聚合呈圆球形或向外伸出的圆柱形,球粒产出在“三色”层水晶的红棕色间歇层的夹层（0.4~0.7㎜）中;其二具两圈层构造的中空管,管的长轴方向垂直水晶的菱面体单形晶面方向。SEM及EDS测试表明,管中心为空管,内圈为铁黑色片状镜铁矿,外圈为厚度不一的红棕色赤铁矿,管的形貌有滴管状、钟乳状、倒葫芦状,晶出在第二成矿阶段第一世代条带状水晶的条带中。“三色”层及条带状水晶中的包裹体是强酸性氧逸度高、且热动力生长环境条件极不稳定的产物。水晶流体包裹体均一温度及拉曼光谱分析研究,水晶矿属低温热液（150~190℃）成矿,成矿流体的盐度较低, 5.7%~13.2%NaCl_eq,其中紫晶盐度最高（13.2% NaCl_eq）,条带状水晶盐度较低（6% NaCl_eq）。流体包裹体主要由H₂O和SO₂及微量CH₄组成。这项研究对了解铁氧化物生长机理、生长速率、生长环境热动力条件变化及成矿阶段划分都具重要意义,同时对研究现今表生氧化环境所形成铁氧化物种类、机理也有现实指导意义。     

球粒状铁绿纤石（?）的形貌结构特征与成因

球粒状铁绿纤石(?)产出于云南昭通玄武岩晶洞中,与其共生的矿物有绿帘石、硅铁灰石、水晶、葡萄石及方解石等矿物.扫描电镜(SEM)下,该矿物呈扁平长柱状,沿柱体方向呈不同程度的弯曲,并绕球粒中的包裹体聚合生长成不同形状的球粒,聚合生长的方式取决于包裹体在球体中的位置与距离,越近球粒表面,越趋于平行排列.水晶的流体包裹体测温及拉曼光谱分析表明,铁绿纤石(?)属低温(148～169℃)热液产物,热液的盐度为 11%～12%,富含H2O及微量CH4,铁绿纤石(?)的形成可能与有机质(CH4)有关.     

共生黑钨矿与石英等多种矿物中流体包裹体的红外显微测温对比研究——以江西西华山石英脉钨矿床为例

西华山钨矿床是一个产于燕山期花岗岩中的大脉型钨矿床。已有百余年的开采史。但在矿床成矿条件和成矿流体性质等方面一直存在不同认识。作者利用红外显微镜及其它相关设备,对西华山矿床不同中段样品中的黑钨矿、锡石、绿柱石、黄铁矿、闪锌矿、石英和萤石中的流体包裹体进行了详细对比研究。结果显示,蚀变花岗岩中造岩石英只见次生气液包裹体,晶洞水晶中只有原生包裹体,而云英岩石英中原生、次生包裹体均较发育。黑钨矿中以原生气液包裹体为主,在早期结晶的黑钨矿中还有较多的硅酸盐熔融包裹体,而晶洞中的黑钨矿和水晶一样——只有原生气液包裹体。绿柱石中除了硅酸盐包裹体外,主要是气液包裹体(多为次生)。其它锡石、黄铁矿、闪锌矿和萤石等都只有气液包裹体(原生或次生)。研究结果表明,西华山钨矿床的初始成矿流体是一种岩浆——热液过渡性流体,尔后才演变成单一的热水溶液,在这一过程中黑钨矿、黄铁矿、闪锌矿、萤石和石英等矿物不断晶出。矿床总的成矿温度大致为700~200℃,压力约为160~200MPa。各种气液包裹体的盐度主要为5.0%~10%Na Cleqv。文中还对这些数据的地质意义以及对脉钨矿床流体包裹体研究和数据解释中的某些问题进行了较深入的讨论。     

凉山瓦西乡南红玉中的赤铁矿包裹体特征与成因

瓦西乡产出的南红玉中的红色点状及火焰纹典型包裹体分别是石英中的红色球粒与红色管状包裹体。鏡下及扫描电镜(SEM)研究,红色球粒分布在"三色"层水晶的菱面体单形晶面的间歇层面中,由红色核、黑色壳和红色表层组成;火焰纹管状包裹体主要出现在条带水晶中,管的方向垂直水晶的菱面体晶面,管的内壁呈黑色,外壳为红色。其球粒表层或管外壳的颜色、厚度及透光性则直接影响南红的颜色质量与润泽性。研究表明,球粒状和火焰状包裹体主要由片状、鳞片状或板片状赤铁矿组成;球粒圈层中的赤铁矿晶体c轴取向呈规律变化,可能与其V2O5含量有关。据水晶晶体中的球粒、管及共生矿物绿帘石、黄铜矿包裹体的红外光谱(IR)及流体包裹体均一法测温与激光拉曼(LRS)分析,球或管的赤铁矿属含有机质的低温热液(约160℃)成因,成矿溶液中的有机质也是促使铁氧化物凝聚形成具不同圈层结构的红色球粒与管的主要原因。有机质可能来自下二叠统茅口组碳酸盐。     

西华山钨矿床晶洞中水晶与黑钨矿流体包裹体显微测温与特征元素测定

摘要：西华山钨矿床晶洞中水晶与黑钨矿以及晶洞外部块状石英与共生黑钨矿中流体包裹体对比研究结果表明,后期应力作用和流体改造是造成共生石英与黑钨矿包裹体均一温度出现重大差异的主要原因。一般来说,在后期应力作用和流体改造下,黑钨矿有较好的稳定性,能较好地保存原生包裹体和较少出现次生包裹体,而与之共生石英中的原生包裹体几乎破坏殆尽,现在所看到的包裹体绝大部分是后来形成的次生包裹体,且很难确切区别原生与次生关系。当后期应力作用和流体改造很微弱时,石英中可保存较多原生包裹体,并且原生与次生关系较易区分。当完全未受应力作用改造时,共生石英(水晶)与黑钨矿中都只有原生包裹体,其Th值和盐度值基本相同或完全一致,且石英(水晶)流体包裹中富含W、Mn、Fe等成矿元素,表明石英与黑钨矿是由同一流体在相同时间和相同条件下沉淀的。鉴于一般金属矿床皆在一定程度上经受了后期应力作用和流体改造,因此在有关流体包裹体研究中应该结合不透明矿物进行全面对比,并且切实加强岩相学研究。     

西华山钨矿床晶洞中水晶与黑钨矿流体包裹体显微测温与特征元素测定

摘要：西华山钨矿床晶洞中水晶与黑钨矿以及晶洞外部块状石英与共生黑钨矿中流体包裹体对比研究结果表明,后期应力作用和流体改造是造成共生石英与黑钨矿包裹体均一温度出现重大差异的主要原因。一般来说,在后期应力作用和流体改造下,黑钨矿有较好的稳定性,能较好地保存原生包裹体和较少出现次生包裹体,而与之共生石英中的原生包裹体几乎破坏殆尽,现在所看到的包裹体绝大部分是后来形成的次生包裹体,且很难确切区别原生与次生关系。当后期应力作用和流体改造很微弱时,石英中可保存较多原生包裹体,并且原生与次生关系较易区分。当完全未受应力作用改造时,共生石英(水晶)与黑钨矿中都只有原生包裹体,其Th值和盐度值基本相同或完全一致,且石英(水晶)流体包裹中富含W、Mn、Fe等成矿元素,表明石英与黑钨矿是由同一流体在相同时间和相同条件下沉淀的。鉴于一般金属矿床皆在一定程度上经受了后期应力作用和流体改造,因此在有关流体包裹体研究中应该结合不透明矿物进行全面对比,并且切实加强岩相学研究。     

麻江古油藏原生水晶中沥青包裹体特征及成因分析

在麻江古油藏都匀坝固剖面的下奥陶统红花园组中,在灰岩晶洞、溶孔、裂隙中充填有大量的沥青,晶洞中还同时发现与沥青共生的晶形完好、颗粒粗大的原生水晶,有的水晶中肉眼即可见黑色的固态物质.这种水晶包含沥青的现象并不多见,常见的矿物中的沥青包裹体多与气态及液态烃共生,一般分布在包裹体壁.     

黄铁矿与石英含金机理探讨

从晶体结构化学角度出发，分析了金的电子结构及性质、黄铁矿晶体结构特点、二氧化硅的电子结构特点和石英晶体表面特征；探讨了Au^＋和Au^－离子形式分别替代Fe^2 离子和S^2-离子的形成机理以及以可见金方式在黄铁矿中的赋存机制；认为金在黄铁矿中的富集主要与其晶体结构有关，特别是与黄铁矿中Fe-S，S-S，Au-S和Fe-Au键的电子结构特点有关；应用稳定配合物的18电子规则和晶体生长的界面相模型探讨了石英含金机理；研究表明，石英含金不仅与石英表面的结构、内部缺陷和表面特征有关，还与石英生长的环境有关，尤其是与石英表面键的电子结构特点有关，并主要受石英晶体生长过程中的界面相的控制。     

小秦岭金矿含金石英脉中石英晶体微形貌研究

利用微分干涉显微镜等手段对小秦岭金矿含金石英脉中不同成矿阶段的石英晶体微形貌进行了研究。石英晶体{101^-1}、{011^-1}、{101^-0}单形晶面上不同特征的微形貌对了解石英晶体的生长机理、生长速率、生长环境的变化及成矿溶液的过饱和度具有重要意义，同时也可提供成矿阶段划分及晶体生长时热力学条件的信息。     

Matrix rheology effects on reaction rim growth I: evidence from orthopyroxene rim growth experiments

The rim-forming reaction quartz + olivine = orthopyroxene is used to investigate the effect of matrix rheology on rim growth rates. Orthopyroxene rim growth around olivine grains in quartz matrix is compared to rim growth around quartz grains in an olivine matrix. At constant P–T , within one single capsule, orthopyroxene rims grow faster around quartz clasts in olivine matrix than around olivine clasts in quartz matrix. Fourier transform infra-red spectra indicate that the entire samples are water saturated because of water adsorption on the reactant grain surfaces. The increased orthopyroxene growth rates in olivine matrix as opposed to quartz matrix are interpreted in terms of matrix rheology, where in the two different matrix-inclusion arrangements the olivine matrix behaves 'softer' and the quartz matrix 'more rigid'. The strain energy associated with accommodation of the negative reaction volume is higher for the quartz than the olivine matrix and reduces the free energy that drives orthopyroxene rim growth. Growth textures in both kinds of orthopyroxene rims indicate that the diffusivity of MgO slightly exceeds the diffusivity of SiO₂. The relative mobility of MgO and SiO₂ at given P , T , f H₂O seems to be controlled by energy minimization during orthopyroxene growth at the compressive Ol/Opx interface. Our experiments provide evidence for two previously overlooked effects relevant to rim growth reactions in metamorphic rocks: (i) diffusivity along chemical potential gradients to reaction sites is a function of rheology and (ii) the relative diffusivity of components during reaction rim or corona growth is a function of local volume changes at the rim's interfaces.     

A mechanism for preferential H2O leakage from fluid inclusions in quartz,based on TEM observations

Preferential leakage of H₂O from fluid inclusions containing multiple gas components has been suspected in natural metamorphic rocks and has been demonstrated experimentally for synthetic H₂O-CO₂-rich inclusions in natural quartz. Knowledge of the physical and chemical characteristics of the leakage mechanism, which may be very complex, increases the value of natural fluid inclusions to metamorphic geology. It is proposed that crystal defects play a major role in nondecrepitative preferential H₂O leakage through quartz, and remain effective during metamorphism. Inclusions with either an internal overpressure or underpressure produce strain in the adjacent quartz crystal via the nucleation of many dislocations and planar defects (like Dauphiné twin boundaries). These defects allow preferential loss of H₂O from H₂O-CO₂-rich inclusions at supercritical conditions. The transport capacity of this leakage mechanism is enhanced by nucleation of small bubbles on defect structures. The nucleation of these bubbles seems to be a recovery process in strained crystals. Solubility gradients of quartz in water in a crystal with internally underpressurized inclusions may result in optical visible implosion halos in a three dimensional spatial arrangement, caused by the growth of small bubbles at the expense of the larger original fluid inclusion. Natural fluid inclusions from Naxos (Greece) are always associated with numerous interlinked dislocations. These dislocations may have been produced by plastic derormation or by crystal growth related processes (e.g. crack healing). The presence of small bubbles on these dislocations indicates that a similar leakage mechanism for H₂O must have occurred in these rocks.     

四川平武板状绿柱石矿物学特征及板状成因

在综合该区绿柱石产出背景的基础上,从围岩蚀变、矿物共生组合、矿物标型形态和绿柱石测温测压等方面确定平武绿柱石矿床是气成高温浅成石英脉型矿床。文中对绿柱石矿物进行了湿法化学分析、X射线粉晶衍射分析、微形貌分析,研究了该区绿柱石的形态、物性、化学成分及类质同象特征,确定该区绿柱石为板状晶形的含铯钠锂绿柱石,碱金属平均质量分数为2.412%(Li2O+Na2O+K2O+ Rb2O+Cs2O)。板状含碱绿柱石一般发育在伟晶岩中,气成高温热液矿床中产出板状含碱绿柱石极为罕见。在以上工作基础上,从绿柱石形成的内因和外因两方面探讨了绿柱石的板状成因。     

不同成因类型水晶晶体形貌的研究

对不同成因类型的水晶品体的形貌特征的研究,表明水晶的晶体形貌差异主要与围岩的组成性质有关,而晶体上的大菱面体单形晶面上的微形貌特征则与品体生长时的温度及热动力环境条件变化有关.     

静水生长的淡水湖冰微结构的季节变化及其受生长过程的影响

冰物理微结构特征控制着冰层基本物理性质。基于多年冬季对东北平原区水库和湖泊冰层生消过程、气象条件,以及冰层晶体、冰内气泡和密度特征的现场观测,分析了淡水湖冰微结构的季节演化和年变化规律及其影响因素。湖冰晶体结构、气泡含量与分布、冰密度具有明显的分层结构,且在冰厚增长期和稳定期内基本维持不变;进入融化期,冰内微结构变化迅速,表现为晶体边界融化、气泡体积扩展和融水迁移。不同年份、不同湖泊冰晶体类型和气泡形态类似,但各类晶体层厚度比例、气泡含量与尺寸存在差异。统计分析显示,晶体和气泡结构与湖冰生长速率关系密切,晶体粒径与生长速率呈正比,水内气体的产生和溶解过程、水体扰动程度的差异影响着气泡含量同生长速率之间的关系。     

石英包体拉曼偏移压力计——一种变质压力计算方法

矿物或流体包体可以有效保存寄主矿物生长过程中的化学环境、温度、压力等信息。在高压变质过程中,石榴子石中石英包体的分子振动与环境压力之间具有良好的相关性。根据这一特性,前人提出了石英包体拉曼偏移压力计,其原理是利用显微激光拉曼光谱仪分析石英包体在室温常压下保留的残余压力,再结合石英与寄主矿物的弹性物理特性,恢复石英包体被捕获时的压力,属于矿物物理光谱学压力计,本文介绍了利用石英包体的拉曼位移计算变质压力的基本原理和方法,并对不同方法的适用条件和使用局限做了简要分析。石英包体拉曼偏移压力计是恢复变质岩石形成温度和压力条件的有效方法,具有广泛的应用前景。     

Modelling the evolution of vein microstructure with phase-field techniques – a first look

Vein microstructures in the Earth's crust contain a wealth of information on the physical conditions of crystal growth, but correct interpretation requires an improved understanding of the processes involved. In this paper the processes involved in the formation of veins are briefly reviewed, and the possibilities of modelling these processes using the phase-field method are discussed. This technique, which is established in the computational materials science community to investigate crystallization processes, is shown to be a powerful tool to describe processes during vein formation and other geological processes involving crystal growth.     

山东玲珑金矿石英成因矿物学研究及其找矿远景的确定

玲珑金矿是我国目前最大、开采历史最久的含金石英脉型金矿之一。已有许多地质学者对其多方面进行了大量研究,但对最重要的脉石矿物—石英,仍有必要系统研究,为这个老矿山的远景找矿和那些尚未勘探的石英脉的含矿性评价提供有用信息。