显微红外测温技术及其在金红石矿床中的应用

显微红外测温技术是红外显微镜通过红外成像系统研究不透明和半透明矿物的流体包裹体的丰度和分布特征,并与冷热台相结合,进行流体包裹体显微测温分析的一种技术手段。本文以苏鲁超高压变质带东海榴辉岩中金红石矿床的流体包裹体研究为例,系统介绍了显微红外测温分析技术。结果表明,显微红外测温技术是研究半透明和不透明矿物中流体包裹体的一种十分有效的新手段,可见光和红外光两种光源下流体包裹体的测定不存在系统误差。利用红外显微镜进行半透明-不透明矿石矿物的流体包裹体测定时,循环技术法是测定冰点和均一温度的有效方法。江苏东海地区超高压变质带所经历的早期退变质阶段是金红石矿床的主要形成阶段。显微红外测温技术对研究矿床的成矿流体性质以及矿床成因等具有重要的意义。并将在金属矿床成矿流体的研究领域发挥重要的作用。     

热液矿床中不透明矿物的流体包裹体研究进展

脉石矿物中流体包裹体所提供的有关流体与成矿的物理化学条件不一定代表成矿时的实际流体和成矿条件,最好的办法是直接测定矿石矿物捕获的包裹体。红外显微镜的运用开拓了不透明矿物中流体包裹体研究的新领域。文章对红外显微镜工作的基本原理及设备做了简要的综述,重点介绍了不透明矿物中流体包裹体岩相学、显微测温以及成分分析研究,并举例说明了不透明矿物流体包裹体在W-Sn矿床以及其他矿床研究中的应用,最后指出了不透明矿物中流体包裹体研究尚且存在的问题、部分解决方法,并简单展望了其在中国的发展前景。     

闪锌矿流体包裹体显微红外测温及其矿床成因意义——以云南会泽超大型富锗银铅锌矿床为例

显微红外测温是利用红外显微镜研究不透明半透明矿物的流体包裹体丰度和分布特征,并与冷热台相结合进行流体包裹体显微测温分析的一种有效的新技术。云南会泽超大型富锗银铅锌矿床是分布于川滇黔接壤区典型的会泽型(HZT)铅锌矿床。本文以该矿床的闪锌矿、方解石流体包裹体为例,应用显微红外测温技术发现闪锌矿中发育大量流体包裹体,按其相态可分为6类:纯气相(V)、富液相气液两相(L+V)、富气相气液两相(L+V)、纯液相(L)、含子矿物三相(L+V+S)、含CO₂三相(L_CO2+L_H2O+V_CO2)包裹体,而在热液方解石中仅发现富液相气液两相(L+V)、纯液相(L)包裹体。闪锌矿中的流体包裹体均一温度集中在2个区间:150~221℃和320~364℃;而盐度变化范围较大,主要集中于3个区间:12.0%~18.0%、5.0%~11.0%、1.1%~5.0%。不同世代闪锌矿流体包裹体均一温度大致反映成矿流体演化的全过程,而方解石流体包裹体均一温度主要反映成矿流体演化的中晚阶段,而且与脉石矿物(方解石)共生的闪锌矿流体包裹体均一温度也高于方解石包裹体均一温度;反映了闪锌矿流体包裹体较方解石更能反映成矿流体的信息,进一步揭示从早成矿阶段到晚成矿阶段,成矿流体大致经历了中高温-中盐度→中低温-中盐度→中低温-中低盐度的演化过程。通过压力校正后的流体包裹体捕获温度反映了早成矿阶段成矿流体呈中高温,进一步证实了该矿床并非低温矿床。通过矿床对比研究,不仅反映了该矿床明显不同于典型的MVT铅锌矿床,而且表明了显微红外测温技术为该类矿床成矿流体p-T-x条件及矿床成因的研究提供了新方法与途径,并将在金属矿床成矿流体的研究领域发挥重要作用。     

赣南荡坪石英脉型黑钨矿床成矿流体研究

为揭示赣南荡坪钨矿的成矿流体特征及矿床成因,采用流体包裹体组合的研究方法,利用红外显微镜、冷热台和激光拉曼等测试手段,对黑钨矿和与其共生的石英中流体包裹体进行了系统的岩相学观察、显微测温及成分分析。结果表明,与黑钨矿形成相关的流体为中高温、中低盐度的NaCl-H_2O流体体系,与石英中流体包裹体相比,黑钨矿中包裹体的总体均一温度及盐度较高,分布范围狭窄,表明黑钨矿与共生石英中的流体包裹体形成的p-t-x条件不同。成矿流体在演化过程中的冷却作用是本矿床黑钨矿沉淀成矿的主要因素。     

湖南渣滓溪锑钨矿床流体包裹体特征及其意义

湘中锑矿带中的渣滓溪锑钨矿床,是我国典型的大型脉状充填型锑矿床,前人对其成矿流体研究较少,该矿的矿石沉淀机制和成矿过程,目前尚不清楚。本次采用红外显微测温和传统显微测温相结合的方法,对渣滓溪矿区的白钨矿、辉锑矿及与其共生的石英中的流体包裹体,进行了系统的岩相学和显微测温研究。研究表明,该区矿物中发育的流体包裹体有四种类型,纯液相包裹体、富液相的气液包裹体、富气相的气液包裹体和纯气相包裹体。该区白钨矿中流体包裹体的均一温度为147～285℃,盐度为2.4%～6.0%NaCleqv,与其共生的石英中流体包裹体的均一温度为147～314℃,盐度为3.1%～6.2%NaCleqv;辉锑矿中流体包裹体的均一温度为124～269℃,盐度为0.4%～4.5%NaCleqv,与其共生的石英中流体包裹体的均一温度为114～298℃,盐度为0.2%～5.9%NaCleqv,成矿流体为一种中温、低盐度,以H2O为主的热水溶液。该区钨矿石中的白钨矿和石英、锑矿石中的辉锑矿和石英分别具有相似的均一温度和盐度。钨矿石和锑矿石具有不同的沉淀机制,前者是由于流体混合作用导致的,而后者则是由于流体沸腾引起的。湘西浅变质岩中的锑矿床和湘中碳酸盐岩中的锑矿床,两者锑矿石的形成过程与沉淀机制明显不同:前者的矿石矿物与脉石矿物的均一温度和盐度基本一致,是从同一溶液中沉淀的,流体沸腾作用导致锑矿石发生沉淀;而后者的矿石矿物与脉石矿物的均一温度和盐度明显有别,是不同流体作用的产物,锑矿石的形成是流体混合作用所致。     

羌塘地区多才玛铅锌矿床流体包裹体特征及成因类型

多才玛超大型铅锌矿床位于青藏高原东北部北羌塘地块,受NW向断裂构造的控制,矿体呈脉状、透镜状,赋矿围岩为二叠系九十道班组灰岩,矿石为浸染状、角砾状、块状和网脉状构造,矿石矿物组成简单,金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,脉石矿物主要有方解石、白云石、重晶石、石英。在野外地质观察基础上,对脉石矿物进行了显微观察及包裹体测温研究,结果表明:矿石中方解石和石英中所捕获的原生流体包裹体有气液两相包裹体、富气体气液两相包裹体、纯气体包裹体3种类型,邻近分布,其均一温度相近;脉石矿物的流体包裹体主要以气液相包裹体居多,其他两类次之;包裹体测温结果显示,成矿流体冰点温度为?19.3~?0.5℃,均一温度变化范围为97~497℃,峰值范围为120~180℃;流体盐度变化范围为0.9%~21.9%Na Cleq,平均盐度9.2%Na Cleq;大部分包裹体流体密度为0.7~1.00 g/cm3,平均密度0.94 g/cm3;估算的成矿压力为5~10 MPa,对应成矿深度为0.5~1 km之间。成矿流体呈低温、中低盐度、中等密度、低压、浅成相的矿床成矿环境特征。结合区域成矿背景、矿床地质和流体包裹体特征,认为多才玛铅锌矿床为造山逆冲推覆带背景下的MVT型铅锌矿床。     

红外显微镜红外光强度对测定不透明矿物中流体包裹体盐度的影响：以辉锑矿为例

红外显微镜是研究不透明矿物中流体包裹体的重要手段,但红外光发热可能对不透明矿物中流体包裹体的盐度和均一温度测定有影响。本文以辉锑矿中流体包裹体为例,系统评价了红外光强度对测定辉锑矿中流体包裹体冰点的影响。结果表明,红外光强度对辉锑矿中流体包裹体的冰点测定有显著影响,导致过高估计流体包裹体的盐度,并提出了解决这一问题的方法。     

湖南瑶岗仙石英脉型黑钨矿床成矿流体特征

利用红外显微镜对湖南瑶岗仙石英脉型黑钨矿床中不透明矿物黑钨矿的流体包裹体以及黑钨矿共生的透明矿物石英中的流体包裹体进行显微测温对比分析,结果表明,黑钨矿中的原生流体包裹体有富液体包裹体、纯液体包裹体和富气体包裹体等,其均一温度范围大致在230℃~320℃,平均温度为281℃;冰点-4.2℃~-12.9℃,盐度6.74%~16.80%溶液。石英中流体包裹体主要为富液体包裹体,其均一温度范围大致在202℃~273℃,平均温度为240℃;冰点-0.5℃~-4.1℃,盐度为0.88%~6.59%溶液。黑钨矿形成时捕获的流体属于中温、中等盐度、低密度的流体,石英形成时捕获的流体属于中低温、低盐度、低密度的流体。通过黑钨矿中流体包裹体的显微测温结果及前人研究成果分析显示,成矿流体主要来自岩浆,流体演化经历了自然冷却、混合作用等过程,这些过程可能是钨沉淀的有效机制。     

西天山达巴特斑岩型铜矿床流体地球化学特征和成矿作用

本文对西天山地区达巴特斑岩铜钼矿床矿石中石英的流体包裹体进行了均一法和冷冻法测温,对相应的石英单矿物进行了氢氧同位素测定,据此判断了成矿流体的来源和成矿物理化学条件。结果表明含铜钼矿石中的流体包裹体主要为气液两相包裹体和含子矿物三相包裹体,不同样品中同类包裹体具有基本一致的均一温度、子矿物溶化温度、冰点、盐度和密度值, 数据显示成矿流体均呈中温低盐度的特点。矿石氢氧同位素组成表明矿床的成矿流体属于岩浆水范畴,而且具有深部来源甚至幔源的可能性。根据矿体主要分布在火山机构南北两侧与地层的接触带及其内发育的断裂构造中这一空间关系,结合流体包裹体测温结果,推测尽管该矿床成矿流体具有深源特征,但成矿作用发生在中浅部环境,成矿与火山机构最晚期的花岗斑岩具有密切的成因关系。     

相山铀矿田成矿流体研究现状及存在问题

笔者在综合分析前人相关研究成果的基础上,阐述了相山铀矿田成矿流体的研究现状,并就目前存在的问题进行了探讨。认为该矿田成矿流体研究的问题主要集中在成矿温度、成矿物质和成矿流体来源等3个方面,而解决这些问题的有效途径是:1)寻找直接、客观、有代表性的流体包裹体;2)采用红外显微镜研究不透明矿石矿物中的流体包裹体;3)利用原位微区分析方法,定性、定量分析成矿流体的地球化学特征。     

内蒙古二道河子铅锌银多金属矿床流体包裹体红外显微测温研究

二道河子铅锌银多金属矿床是得耳布干成矿带具有代表性的铅锌矿床之一。闪锌矿作为主要矿石矿物,可分为早期黑色-中期红棕色或棕色-晚期黄褐色或浅黄色三个世代。采用红外显微镜技术和激光拉曼技术对不同世代闪锌矿及共生石英中的流体包裹体进行显微测温和成分测试,初步认为三个世代闪锌矿基本与石英内的三次流体活动相对应,推测它们形成于同一物理化学条件,捕获同一成矿流体,但闪锌矿流体包裹体能更直观而细致地勾勒出成矿流体的演化过程。从成矿早期至晚期,随着流体演化,流体包裹体的均一温度、盐度及CO2含量均明显下降,流体从中温、中低盐度、CO2-H2O-NaCl体系向低温、低盐度、H2O-NaCl体系演化。此外,在整个主成矿过程中,影响成矿物质沉淀富集的机制也随时间变化有所差异:早期流体沸腾是黑色闪锌矿等硫化物形成的重要因素;中期以流体自然冷却作用为主,形成了红棕色闪锌矿等硫化物;至晚期,随着大气水的混入,流体混合作用是形成晚期闪锌矿等硫化物的重要原因。二道河子矿床为与火山-次火山有关的浅成中低温热液矿床。     

三江北段查涌铜多金属矿床成矿流体特征——流体包裹体及氢氧同位素证据

在矿床地质特征研究和成矿阶段划分的基础上,选取三江成矿带北段查涌铜多金属矿床主成矿热液期的矿石样品,进行了流体包裹体显微测温和氢氧同位素测试。流体包裹体研究结果表明,矿物中包裹体以富液相为主,均一温度为320~360℃,盐度w(NaCl,eq)=3%~5%,显示岩浆热液矿床的流体特征;氢氧同位素测试结果显示,δD=-110.0×10~(-3)~-95.5×10~(-3),平均-104.4×10~(-3),δ(~(18)O_(V-SMOW))=-2.2×10~(-3)~2.5×10~(-3),平均-0.6×10~(-3),表明其主成矿期的成矿流体以岩浆水为主,并伴有少量大气降水的加入。     

哀牢山金矿带冬瓜林金矿床流体包裹体及硫同位素研究

流体包裹体和硫同位素研究可以揭示成矿流体特征和成矿物质来源,是探讨矿床成因的重要手段。冬瓜林金矿床位于哀牢山金矿带的镇沅金矿田,研究程度较低,矿床成因研究尚未系统开展。本文针对该矿床利用显微测温和硫同位素示踪,分别对两个金成矿阶段脉体中的流体包裹体和矿石中黄铁矿的硫同位素进行了测定,进而探讨其矿床成因。流体包裹体测试结果显示,流体体系为NaCl-H_2O体系;包裹体的均一温度主要分布于100~400℃(有160~190℃和280~310℃两个峰值),盐度集中于6%~9%,密度集中于0.7~0.8 g/cm3和0.9~1.0 g/cm~3,表明成矿流体为中低温度和低盐度的流体。硫同位素测试结果显示,两个金成矿阶段的δ~(34)S值分别集中于0~1‰和-4.7‰~3‰,整体上与该矿床最主要的矿石——煌斑岩型矿石的δ~(34)S值最为接近,且矿床中煌斑岩和金矿化关系最为密切,因此成矿物质可能主要来自与煌斑岩有关的幔源物质,但受到地壳物质的混染。综合上述结果认为,冬瓜林金矿床的形成可能与幔源含金流体有关,但有大气降水和围岩的加入,这一结论为揭示本矿床及哀牢山金矿带的矿床成因研究提供了重要依据。     

闪锌矿中单个流体包裹体成分LA-ICP-MS分析及其指示意义：以南岭新田岭钨矿床为例

单个流体包裹体成分LA-ICP-MS分析在精准示踪成矿物质来源和精细刻画成矿过程方面具有独特优势,但已有研究主要聚焦于透明的脉石矿物中的流体包裹体,对用于矿石矿物较少,二者之间有何异同特别是谁更能代表成矿流体组成目前研究薄弱。闪锌矿是岩浆热液矿床和MVT型矿床中常见的矿石矿物,其通常发育流体包裹体并在透射光下具有透明-半透明特征,是研究流体包裹体较为理想的矿石矿物。文章选择南岭新田岭钨矿硫化物阶段的闪锌矿及共生石英为研究对象,开展流体包裹体成分LA-ICP-MS对比分析。分析结果显示,闪锌矿和石英中的流体包裹体组成存在较大差异,前者异常富Cu、Ag和Sn等金属元素,后者富Li、B、Na、K、Rb、Sr、Cs和Pb等元素。结合闪锌矿本身微量元素特征,文章认为元素Cu、Ag和Sn的超常富集与其从寄主矿物扩散进入流体包裹体有关。在基于大离子亲石元素的流体成因类型判别图中,闪锌矿和石英中的流体包裹体组成均能有效示踪成矿流体来源,但后者示踪效果更好。总体而言,共生石英中流体包裹体组成可能更能代表成矿流体组成,闪锌矿因其莫氏硬度较低、金属元素含量高等原因,元素易发生后期扩散/改变,流体包裹体组成可能不能代表真实流体信息。在研究矿石矿物流体包裹体时,需谨慎对待某些元素的超常富集。综合研究脉石矿物流体包裹体和矿石矿物本身元素组成是成矿流体研究更准确的手段。     

西华山钨矿床共生透明矿物与不透明矿物中流体包裹体的对比研究

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。笔者利用红外显微镜、冷热台及其他相关设备对矿床中的透明矿物(石英、绿柱石和萤石)与不透明矿物(黑钨矿、黄铁矿)中的流体包裹体进行了对比研究。结果显示,共生透明矿物与不透明矿物之间,在包裹体均一温度等特征上既可基本相同又可出现很大差异。一般来说,黑钨矿能有效地保存原生流体包裹体(t_h=300～420℃;晶洞中为220～290℃),仅有少量次生包裹体(t_h=160～280℃),而与之共生的石英中原生包裹体则几乎被破坏殆尽,现在所见到的包裹体绝大多数是次生的或是在较晚结晶时捕获的(t_h=130～270℃)。只有未经后期应力作用和流体改造的晶洞水晶及与其共生的黑钨矿,二者获得的结果才相同或相似。绿柱石中通常有大量的次生包裹体和原生包裹体。黑钨矿与绿柱石中硅酸盐熔融包裹体的出现,表明西华山钨矿床的成矿作用始于岩浆-热液过渡阶段,其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。笔者认为,在进行金属矿床流体包裹体研究时,应强调共生透明矿物与不透明矿物的对比研究,在进行对比研究时,详尽的基础地质研究和包裹体岩相学观察必不可少;当单独利用透明矿物包裹体资料对金属矿床进行地质解释时,需慎之又慎。     

滇东富乐铅锌矿区及外围闪锌矿流体包裹体特征

云南罗平富乐铅锌矿是川滇黔铅锌成矿域内赋矿层位最新的大型铅锌矿床,成矿流体研究薄弱,铅锌成矿作用过程的认识缺少实际地球化学依据。对该矿床及邻近矿点中闪锌矿流体包裹体的研究表明,该区矿床(点)闪锌矿中流体包裹体以气液相包裹体为主,其次为含子矿物多相包裹体,显微测温获得闪锌矿流体包裹体均一温度主要分布在120~160℃和180~210℃两个区间,盐度分布在4%~10%和16%~22%两个区间,矿区存在低温和中温两类成矿流体,该类流体属于少量油田水混入的Na~+-Mg~(2+)-SO_4~(2-)-Cl~-型流体,结合富乐矿区矿体及矿石组构特征分析,该区成矿流体具有低温和中温流体混合特征,在成矿流体混合部位形成富厚矿体。该成果为认识该区铅锌成矿作用提供了新的地球化学证据。     

赣北张十八铅锌矿流体包裹体研究

对张十八矿床中部分矿石矿物的流体包裹体进行了温度、盐度、气液相成分及氢氧同位素的测试,并且对数据进行分析。首次利用四级质谱技术测定了石英等透明矿物内流体包裹体气相成份,再加上配套的矿区流体包裹体氢、氧同位素资料,对成矿流体来源、组成和演化等进行了讨论。     

内蒙古林西县小北沟萤石矿床流体包裹体特征

<正>内蒙古林西地区萤石资源丰富,前人已对该地区多个萤石矿床如水头萤石矿、马代沟萤石矿等进行了地球化学和年代学相关的报道和研究(曹华文等,2013),但在成因方面的研究相对薄弱,尚未开展过流体包裹体相关研究工作。流体包裹体是成矿流体遗留下来的直接样品,是研究成矿流体物化条件及成矿机理的关键(曹俊臣,1994)。鉴于此,本文选取内蒙古林西县小北沟萤石矿石中的流体包裹体进行岩相学观察和显微测温,探讨与成矿相关的物理化学条件,为后期进一步进行成矿机理分析提     

赣南钨矿类型划分及其成矿流体特征

赣南是中国最重要的钨矿产区,矿床类型及其分类方法众多且未统一.通过对赣南地区以往和新发现钨矿资源成果的分析和总结,简要概括了赣南钨矿的类型及其各自的成矿地质特征,并收集了不同类型的赣南钨矿床的流体包裹体岩相学、显微测温、氢氧同位素等相关资料,探讨了赣南钨矿的成矿流体特征.得出赣南钨矿流体包裹体以富液相包裹体为主,少见含子矿物的三相包裹体、CO₂包裹体及流熔包裹体,具有不同层次的测温值,显示出多期次流体活动相互叠加的特征.成矿流体为中高温低盐度低密度的NaCl-H₂O-CO₂体系,成矿流体以岩浆水为主,并有大气降水的混合.     

四川牦牛坪稀土矿床矿物流体包裹体研究

对矿物流体包裹体进行分析的结果表明，牦牛坪稀土矿床的矿物中存在4种类型包裹体：（1）液-所耵；（2）液-气-固相；（3）纯气相；（4）固相，矿物包裹体显微测温结果显示牦牛坪矿床成矿温度从423℃至122℃；成矿流体的盐度ω（NaCl)为11.46%-14.36%质量分数，包裹体的成分分析结果显示流体中富含CO2和其他挥发性组分，并富含大量的不同成分的矿物雏晶，根据矿床地质特征和矿物包裹体的研究结果，作者认为本矿床的成矿作用是由碳酸岩岩浆气液流体的沸腾、充填和交代过程而实现的。