热液金刚石压腔在流体包裹体研究中的应用——以川西甲基卡伟晶岩型矿床为例

流体包裹体是赋存在矿物中的流体样品,均一实验是以其研究成岩成矿流体演化的重要步骤和内容。但某些深成岩或矿床中的流体包裹体,如我国川西甲基卡伟晶岩型锂矿中的富CO2包裹体,因具有较大的内压,当利用传统的热台在1个大气压下加热时,容易发生爆裂而无法观测到均一行为和均一温度。因此,本文利用热液金刚石压腔(HDAC),以H2O为压力介质对流体包裹体施加外压,完成了甲基卡矿床No.134号脉石英中富CO2包裹体的均一实验。实验结果表明,随着外压的增大,均一温度呈降低的趋势,说明流体包裹体在被捕获后并非严格的等容,从而警示我们以后再对深成矿床中具有高内压的流体包裹体进行显微测温时应选用HDAC以获得更为可靠准确的数据。补充富CO2包裹体的均一实验数据后,石英中的H2O-CO2-NaCl包裹体表现出良好分异现象,随着均一状态自液态CO2→CO2与H2O临界相→液态H2O相变化,均一温度和盐度也随之降低,且比锂辉石中的包裹体具有更低的盐度和更大的温度变化范围。这些热力学特征说明,在锂辉石型伟晶岩形成过程中,锂辉石和石英先后结晶,分别主要捕获富子晶包裹体和H2O-CO2-NaCl包裹体,同时Li+不断向锂辉石结晶前锋聚集,使参与流体的Li+含量降低,致使石英中流体包裹体的盐度呈现出降低的趋势。     

苏联托勒巴契克火山拉长石巨晶火山砾的结晶演化历史

本文根据对苏联托勒巴契克火山(1975-1976年喷发)拉长石巨晶火山砾中岩浆包裹体的研究结果,重溯该类拉长石巨晶结晶生长的热历史及其形成过程。从拉长石巨晶的中心到边缘,随着结晶温度降低(1220→1160℃)化学成分逐渐贫钙(An_(62.7)→An_(57.2) )。岩浆包裹体的化学成分表明,该类拉长石巨晶于一种碱性玄武质熔浆中结晶,尔后由火山爆发作用抛出地表。作者直接利用岩浆包裹体中所捕获的天然熔浆进行实验岩石学研究,重现了天然岩浆的结晶、演化过程。实验研究还查明了该类火山砾所经受的最后热事件,从晶体边缘到中心的最大热梯度为110℃。拉长石巨晶的边缘部分在1160℃遭受淬冷,从而使得该带中的岩浆包裹体为非演化型单相玻璃包裹体;中心部分在1220至1050℃间缓慢冷却,所含包裹体属演化型。托勒巴契克火山拉长石巨晶火山砾形成过程中,温度和冷却速率乃是控制其结晶生长的主导因素。     

苏联托勒巴契克火山拉长石巨晶火山砾的结晶演化历史

本文根据对苏联托勒巴契克火山(1975—1976年喷发)拉长石巨晶火山砾中岩浆包裹体的研究结果,重溯该类拉长石巨晶结晶生长的热历史及其形成过程。从拉长石巨晶的中心到边缘,随着结晶温度降低(1220→1160℃)化学成分逐渐贫钙(An_(62.7)→An_(57.2))。岩浆包裹体的化学成分表明,该类拉长石巨晶于一种碱性玄武质熔浆中结晶,尔后由火山爆发作用抛出地表。作者直接利用岩浆包裹体中所捕获的天然熔浆进行实验岩石学研究,重现了天然岩浆的结晶、演化过程。实验研究还查明了该类火山砾所经受的最后热事件,从晶体边缘到中心的最大热梯度为110℃。拉长石巨晶的边缘部分在1160℃遭受淬冷,从而使得该带中的岩浆包裹体为非演化型单相玻璃包裹体;中心部分在1220至1050℃间缓慢冷却,所含包裹体属演化型。托勒巴契克火山拉长石巨晶火山砾形成过程中,温度和冷却速率乃是控制其结晶生长的主导因素。     

Linkam热台与热液金刚石压腔的熔体包裹体均一实验对比研究

熔体包裹体均一实验是利用熔体包裹体研究原始岩浆演化和挥发分组成的基础。目前,开展包裹体均一温度实验的设备主要为Linkam系列的高温热台,而热液金刚石压腔(HDAC)是近年来才被应用到熔体包裹体均一实验中的。文章以义兴寨金矿床石英斑岩为例,对比研究了Linkam TS1500高温热台和HDAC在熔体包裹体均一实验应用中的优劣。利用Linkam TS1500高温热台得出熔体包裹体的均一温度范围为943~1190℃,而HDAC的测试结果为780~890℃。实验研究表明:HDAC能够在加热的同时提供接近熔体捕获条件的外压,更适于开展富挥发分的高内压熔体包裹体的均一实验。实验过程中得到的熔体包裹体固相初熔温度范围,可为估算义兴寨金矿床石英斑岩原始岩浆晚期结晶的压力提供依据。     

山东邹平王家庄铜(钼)矿床蚀变围岩中含云母流体包裹体的成因及其意义

王家庄铜(钼)矿床位于鲁西邹平火山岩盆地。矿床围岩,即王家庄复合岩体,主要由闪长岩、二长岩和石英二长(闪长)岩等组成。从岩体周边向内到矿体,依次出现钾蚀变带、钾硅化蚀变带和强钾硅化蚀变带。矿床主要有两种类型矿石:深部蚀变石英二长(闪长)岩中的早期浸染状矿石和浅部角砾岩化石英二长(闪长)岩中的块状硫化物石英脉矿石。矿石矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、砷黝铜矿和辉钼矿等。流体包裹体研究表明,除了证实有前人确定的富液相包裹体、富气相包裹体和含石盐的高盐度包裹体外,还在钾硅化蚀变-矿化围岩中发现含云母的流体包裹体。它们多随机或成群分布于石英晶核和生长环带中。岩相学、拉曼光谱和电子探针分析表明,含云母的流体包裹体主要由水液相+气相+白云母(黑云母)组成,其相比例随石英晶体不同或是相对稳定,或是有很大变化。显微测温表明,含云母的流体包裹体中水溶液的冰点和均一温度有很大变化,而主要集中在-5～10℃和310～360℃。热液金刚石压腔(HDAC)加热实验显示,含云母流体包裹体的均一温度可高达773～790℃,由此估算的均一压力高达275～380MPa,将大大超过地质推断的合理范围。对含云母流体包裹体的成因机制进行了讨论。认为它们不属于熔融包裹体范畴,而是钾硅化蚀变阶段捕获的原生流体包裹体,是从中酸性岩浆结晶作用晚期分离出来的富K-Al-Si组分、挥发分、盐类和成矿金属元素的含水流体中非均匀捕获的产物。伴随裂隙开放和压力温度迅速降低,导致大量白云母(少量黑云母和硅酸盐等)从富K-Al-Si组分的含水流体中结晶出来,沉淀在正在结晶的石英核部或生长表面坑穴,随后与石英周围的流体介质一起被捕获,成为含云母流体包裹体。含云母流体包裹体属于岩浆作用晚期自交代作用产物,它们与含石盐包裹体的共存反映了这两种矿物在岩浆-热液中达到饱和并沉淀出来,对于流体流动和成矿作用具有重要意义,并有助于我们对王家庄铜(钼)矿床成矿流体的性质和岩浆-热液演化过程有深入了解。     

改进后的烃类流体包裹体热力学模拟方法及其在油气成藏研究中的应用

烃类包裹体成分和热力学行为非常复杂,准确恢复捕获条件一直是一个难点。以往的研究一般用盐水包裹体的均一温度来代替捕获温度,但是均一温度和捕获温度之间有误差,用均一温度代替捕获温度不够准确,因此需要校正。笔者对烃类和同期盐水包裹体的均一温度先校正后模拟,减少了烃类包裹体热力学模拟误差;通过对储层流体包裹体进行显微荧光、显微测温、显微共聚焦激光扫描、显微傅里叶变换红外光谱等实验分析,得到流体包裹体均一温度(90~170 ℃)、盐度(0.71%~11.1%)、气液比(7%~9%)、CH₄的摩尔分数(20%~25%)和CH₂/CH₃(4~8)等参数;结合盐水包裹体均一温度校正曲线,利用FIT-Oil软件进行PIT(烃类包裹体热力学)模拟,恢复储层包裹体的捕获压力和捕获温度,提高了包裹体捕获条件获得的精度。为了验证此方法的准确性,以人工合成包裹体作为标准样品,获得盐水包裹体均一温度与捕获温度关系校正曲线,参数校正后利用软件计算出的捕获温压与实验设定的温压条件吻合良好。以东营凹陷丰深10井沙四下亚段储层包裹体为实例,进行了古温压和成藏期的估算,与前人通过其他方法得出的结论一致,证实了捕获条件获得的准确性。     

我国五大连池、集宁碱性玄武岩矿物中的岩浆包裹体

本文研究了五大连池火山近代富钾玄武岩及集宁新生代碱性玄武岩矿物中的岩浆包裹体。所研究的岩浆包裹体属演化型岩浆包裹体。其主矿物经受了缓慢地冷却和结晶。我们可利用电子探针分析均一后的包裹体以获得初始化学成分。岩浆包裹体的测温测压结果表明,集宁碱性玄武岩中的橄榄石斑晶是在1295—1310℃和3.1—3.5kbar下结晶;五大连池火山富钾玄武岩的矿物斑晶是在岩浆缓慢上升和冷却过程中结晶。这表现为自橄榄石向单斜辉石,岩浆包裹体的均一温度(1308→1178℃)和CO_2压力(0.9→0.4kbar)逐渐下降。     

山东昌乐玄武岩内刚玉巨晶中流体和熔融包裹体测温及激光拉曼密度分析

通过详细的测温并辅以新发展的激光拉曼分析流体包裹体密度技术,对山东昌乐玄武岩内刚玉巨晶中的流体和熔融包裹体进行了测试,鉴定出:刚玉中多类流体包裹体为富CO2包裹体,也含少量其他挥发分,密度低于0.55g/cm3(多数<0.3 g/cm3)或位于0.65～0.75 g/cm3范围,前者指示包裹体遭受泄漏;另外一类流体包裹体为富CO2盐水包裹体,也含少量其他挥发分,密度0.64～0.78 g/cm3.各类熔融包裹体中,一类在1 100～1 300℃均一,另3类在1 040～1 280℃均一,但熔融包裹体中也有许多无法均一,是由于其内固体物质粘滞性高同时升温时间有限或富CO2相、富熔体相不均一捕获所致.以熔融包裹体最低均一温度(1 000～1 100℃)代表刚玉内包裹体的捕获温度,用"等容线法"限定包裹体捕获压力为350～640 MPa,经静岩压力换算深度为12～23 km,即中-下地壳深度.大量富CO2包裹体在测温过程中无法观察到相变行为,是鉴定昌乐刚玉的重要标志,而富CO2及含CO2盐水包裹体与熔融包裹体密切伴生及熔融包裹体不均一捕获的特点,反映捕获温压条件下深部流体和熔体存在不混溶现象,也表明昌乐刚玉形成于中一下地壳CO2过饱和的高温熔体环境.     

白银厂石英角斑岩中的岩浆包裹体

白银厂石英角斑岩的石英斑晶中见有大量原生岩浆包裹体和次生流体包裹体,多已结晶化,全结晶化者由石英(包裹体壁上)及正长石、钠长石、白云母(包裹体中)等子矿物和变形收缩泡组成。测温表明,岩浆包裹体的均一温度弱结晶化者为860-910℃,强结晶化者高于1000℃,这是由于包裹被捕获后的演化作用导致包裹体丧失部分挥发组分。均一化包裹体的化学成分用电子探针测定,与全岩成分相近,代表主矿物(石英)结晶时的岩浆成分。全岩化学成分的高K_2O含量与晚期钾交代作用有关。次生高盐度流体包裹体常以显微裂隙与脱玻化岩浆包裹体相连,可能代表了晚期岩浆阶段从正在结晶的硅酸盐熔浆中释放出来的矿化流体。故认为岩石中的石英斑晶是从一种富Na酸性岩浆在860-910℃及400-700巴(P_(H_2O))条件下结晶而成。     

南极洲埃尔毕斯火山歪长石火山弹中的岩浆包裹体

南极洲埃尔毕斯火山的歪长石巨晶火山弹中含大量非一弱演化型岩浆包裹体。通过岩浆包裹体研究查明,该歪长石巨晶是在温度1042-1068℃,压力300-900巴(PH_2O)条件下,于一种化学成分比较均一,物理化学条件相对恒定,并不断有同成分岩浆补给的粗面响岩质岩浆熔体中快速结晶而成。晶体结晶之后由火山爆发作用抛出,遭受淬冷。以岩浆包裹体为样本的岩浆结晶作用实验(岩浆“再生”实验)产生了该火山天然熔岩中所见到的大部分矿物。     

Définition d'une limite multicritère ; stratigraphie du passage Campanien–Maastrichtien du site géologique de Tercis (Landes,SW France)Definition of a multi-criteria boundary; stratigraphy of the Campanian–Maastrichtian interval of the geological site at Tercis (Landes,SW France)

Lithostratigraphy, physicochemical stratigraphy, biostratigraphy, and geochronology of the 77–70 Ma old series bracketing the Campanian–Maastrichtian boundary have been investigated by 70 experts. For the first time, direct relationships between macro- and microfossils have been established, as well as direct and indirect relationships between chemo-physical and biostratigraphical tools. A combination of criteria for selecting the boundary level, duration estimates, uncertainties on durations and on the location of biohorizons have been considered; new chronostratigraphic units are proposed. The geological site at Tercis is accepted by the Commission on Stratigraphy as the international reference for the stratigraphy of the studied interval. To cite this article: G.S. Odin, C. R. Geoscience 334 (2002) 409–414.     

Quaternary stresses revealed by calcite twinning inversion: insights from observations in the Savonnières underground quarry (eastern France)

Calcite samples were extracted both from the rock matrix and the superficial coating of a karstified fault plane of an underground quarry, located in the eastern border of the Paris basin. The karstification is dated as Quaternary. Analysis of mechanical calcite twinning reveals that only the calcite matrix has also undergone a compression trending WNW that can be attributed to the Mio-Pliocene alpine collision. Both coating and matrix have undergone a strike-slip regime with σ₁ roughly trending north–south, that could correspond to the regional present-day state of stress, a strike-slip compression rather trending NNW, modified by local phenomena. To cite this article: M. Rocher et al., C. R. Geoscience 335 (2003).     

NONMETALS DEPOSITS

正20141520 Bo Ying(Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment,MLR,Beijing 100037,China);Liu Chenglin Saline Spring Hydrochemical Characteristics and Indicators for Potassium Exploration in Southwestern and Northern Tarim Basin,Xinjiang(Acta Geoscientica Sinica,ISSN1006-3021,CN11-3474/P,34(5),2013,p.594-602,5 illus.,3 tables,28 refs.)     

MATHEMATICAL GEOLOGY

正20141243Chen Ge(Hangzhou Research Institute of Petroleum Geology,PetroChina,Hangzhou 310023,China);Si Chunsong Study on Sedimentary Numerical Simulation Method of Fan Delta Sand Body(Journal of Geology,     

PROSPECTING EXPLORATION

正20142599Chen Sanming(Guangxi Key Laboratory of Concealed Deposits Exploration,Guilin University of Technology,Guilin541004,China);He Yuzhou Block Model and Reserves Estimation of Panzhihua Iron Deposit Based on 3D Geological Modeling(Journal of Guilin University of Technology,ISSN1674-9057,CN45-1375/N,33(4),2013,p.610-615,9illus.,1table,15refs.)     

STRUCTURAL GEOLOGY

正20140594 Bai Daoyuan(Hunan Institute of Geology Survey,Changsha 410016,China);Zhong Xiang Faults in the Jingzhou Basin and Their Tectonic Settings(Geotectonica et Metallogenia,ISSN1001-1552,CN44-1595/P,37(2),2013,p.173-183,6illus.,59refs.)Key words:basin evolution,tectonic setting,South China In the Upper Paleozoic and Jurassic se-     

STRUCTURAL GEOLOGY

正20141912Cao Hui(State Key Laboratory for Continental Tectonics and Dynamics,Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China)Gravitational Collapse and Folding during Orogenesis:A Comparative Study of FIA Trends and Fold Axial Plane Traces(Geology in China,ISSN1000-3657,CN11-1167/P,40(6),2013,p.1818-1828,9illus.,35refs.,with     

PALEOZOOLOGY

正20141609 Chen Guiying(College of Earth Sciences,Guilin University of Technology,Guilin 541004,China);Han Nairen New Materials of Stylophora from the Upper Cambrian of the Jingxi Area,Guangxi,South China(Acta Palaeontologica Sinica,ISSN0001-6616,CN32-1188Q,52(3),2013,p.288-293,2 illus.,12 refs.)Key words:Stylophora,Guangxi     

GEOPHYSICS

正20140634 Cao Lingmin(Key Laboratory of Marine Geology and Environment,Institute of Oceanology,Chinese Academy of Sciences,Qingdao 266071,China);Xu Yi Finite Difference Tomography of the Crustal Velocity Structure in Tengchong,Yunnan Province(Chinese Journal of Geophysics,ISSN0001-5733,CN11-2074/P,56(4),2013,p.1159-1167,6illus.,35refs.,with English abstract)