浙江省绍兴市平水铜矿流体包裹体研究

浙江平水铜矿(原名西裘铜矿)是20世纪70年代初期探明的中大型块状硫化物矿床,位于扬子板块和华夏板块结合带(即钦杭结合带)北东段的典型的块状硫化物矿床。本文系统研究了平水铜矿与条带状矿石伴生石英中的流体包裹体,发现流体包裹体类型比较简单,主要是富液相的气液两相包裹体,分为2类:一类IIa原生的流体包裹体,其均一温度从192~245℃(平均217℃),盐度从2.75%~5.7% NaCleqv,另一类IIb次生的流体包裹体,其均一温度从158~189℃(平均173℃),盐度从2.75%~4.6% NaCleqv拉曼测试也表明流体包裹体的气相成分基本为水蒸气,未鉴定出其它气体成分。这种流体包裹体数据符合典型的火山成因块状硫化物矿床的流体特征,进一步证实了平水铜矿的成因类型和成矿模式。这一认识对深入了解平水铜矿的成因、形成和演化具有重要地质意义。     

流体包裹体研究进展与展望(2011-2020)

本世纪第二个十年(2011-2020),我国流体包裹体研究与应用取得了长足进步.本文重点回顾了这一时期我国在流体包裹体研究领域的主要进展,包括流体包裹体理论、流体包裹体分析技术、矿床学和沉积成藏研究进展.流体PVTx性质模拟研究继续保持国际先进水平,建立了更加复杂多样的状态方程并能够较好地应用于各类天然流体体系中;同时,流体包裹体组合(FIA)概念的使用已深入人心,流体包裹体数据的获取更加科学和规范.国内学者已逐步采用或完善了 一些国际前沿的流体包裹体研究新技术和新方法,如石英阴极发光技术、不透明矿物的红外显微测温技术、单个包裹体LA-ICP-MS分析技术、融合二氧化硅毛细管合成人工包裹体技术、金刚石对顶及相关水热实验技术、流体包裹体定年技术等,这些新方法和新技术已被应用于各类地质流体研究中,尤其是在成矿流体和成矿机制研究方面取得了大量成果.石盐包裹体和油气包裹体越来越受到环境及石油地质学家的重视,在沉积成藏尤其是在古环境和油气充注及成分演化史的研究中起着关键作用.近十年来国内学术组织发挥积极作用,定期召开学术会议,由中国学者创办的ACROFI系列会议已成为国际流体包裹体界的重要系列会议之一,为我国和其他亚洲国家学者提供了前沿的国际学术交流平台.本文最后展望了我国包裹体领域的发展趋势.     

蒸发岩盆地古环境的直接记录:来自石盐流体包裹体的证据

蒸发岩是保存古环境信息的宝库,而石盐是蒸发岩盆地完全干涸后最主要的矿物。石盐矿物具有很好的封闭性,在浅埋深状态就会固结成岩,没有孔隙并且不可压缩。石盐、石膏、钙芒硝、芒硝中的包裹体,是潟湖或陆地盐湖环境下,通过蒸发而结晶析出过程中所捕获的流体(液体和/或气体)。因此,在石盐矿物的内部可以保存下来良好的原生石盐流体包裹体,它们记录了原始海洋/盐湖的温度、化学组分和大气成分的信息,为古环境研究提供了绝妙的直接记录。其中石盐原生流体包裹体的均一温度,可记录卤水沉积时的温度;浅水环境石盐流体包裹体记录的卤水温度近似等于气温。石盐原生流体包裹体中的卤水成分代表了海水/盐湖蒸发浓缩过程中的卤水,可通过其来推断当时的海水/盐湖水体的成分。石盐漏斗晶形成时是漂浮在卤水表面的,其原生流体包裹体可捕获当时的大气,而石盐是一种稳定的无机矿物,其原生流体包裹体可保存原始的大气信息。石盐原生流体包裹体可以提供其他传统地球化学手段无法提供的直接、精确、定量的地质记录,因此在未来的古环境研究中将成为焦点。     

德兴斑岩铜矿田黄铁矿Re-Os同位素定年及其地质意义

德兴斑岩铜矿田是中国东部最大的斑岩铜矿系统,一直以来,德兴铜矿的成矿过程和成因机制都是矿床学家关注的热点问题。前人在德兴铜矿的围岩蚀变、矿化期次、流体特征、成岩年代等方面取得了较为一致的认识,但其成矿时代仍争议较大。文章首次对矿田内与黄铜矿密切共生的黄铁矿进行了Re-Os同位素定年,10件样品中的4件w(Re)极低,模式年龄变化范围大,且误差较大,故不对其进行讨论;其余6件的w(Re)为10.58×10~(-9)～102.59×10~(-9),普通w(Os)较低(0.0054×10~(-9)～0.0113×10~(-9)),w(~(187)Os)较高(0.019×10~(-9)～0.177×10~(-9)),Re/Os比值较高(4406～73 422),为低含量高放射性Os成因硫化物。研究获得黄铁矿Re-Os同位素加权平均模式年龄为(165.3±2.3)Ma(MSWD=1.04)。因此,德兴铜矿的铜成矿年龄为中侏罗世,综合前人资料,德兴铜矿最可能形成于古太平洋板块俯冲的远程效应影响下的陆内伸展的地质背景,为陆内环境斑岩铜矿。     

老挝石和寿山石矿物学特征的差异性研究

以老挝石和寿山石的岩相学为基础,对其矿物学上的差异性进行了对比分析研究.重点用电子探针（EMPA）分析了老挝石和寿山石组成的化学元素种类及含量.用X射线粉晶衍射（XRD）分析了老挝石和寿山石的矿物组成.研究结果表明,老挝石和寿山石两者在矿物学上的差异主要体现在颜色、成分等方面,老挝石的颜色主要为红、白、粉,较少出现黄色,寿山石颜色丰富多彩,有红、白、粉、紫、黄、绿等,不同品种颜色差异较大.造成老挝石和寿山石颜色差异的主要原因为Fe元素含量的变化,Fe含量越高,颜色越深.老挝石和寿山石的主要矿物组成大致相同,主要由地开石、高岭石和珍珠陶石等组成,但两者在矿物组成含量及种类上略有差异.寿山石品种不同,矿物组成略有差异,如寿山虎口石中出现黄铁矿和叶蜡石,这在老挝石的研究中没有发现.     

江西大吉山钨多金属矿床流体包裹体研究

大吉山钨矿床是赣南地区的一个大型钨多金属矿床,由石英脉型钨矿体和花岗岩浸染型钨、钽、铌、铍矿体构成.在详细的岩相学观察的基础上,文章采用“流体包裹体组合”法,对石英脉型矿体和花岗岩浸染型矿体石英中的流体包裹体进行了显微测温和拉曼探针分析.研究表明,与石英脉型矿体成矿相关的流体为中-高温、中-低盐度的NaCl-H2O-CO2-CH4±N2体系,与花岗岩浸染型矿体成矿相关的流体为高温、中-低盐度的NaCl-H2O±CO2±CH4体系,两者流体的性质不同.笔者认为,在流体体系冷却过程中,所发生的以CO2逸失为特征的流体不混溶作用是石英脉型矿体的主要形成机制,而花岗岩浸染型矿体中金属元素的沉淀则主要由流体体系的冷却作用所致,这两类矿体的成矿流体的来源可能不同.     

山东灵山岛莱阳群水下非构造裂缝特征及意义

收缩裂缝在前寒武纪到显生宙各个地质时代都有发现,其成因一直存在争议。作者在灵山岛莱阳群泥岩和砂岩中都发现了大量的非构造裂缝,除了收缩裂缝外还有应力脆性裂缝和混合裂缝。这些裂缝通常在单层内发育,极少量延伸到邻层,具有多形态、多尺度、多充填方式、多期次和多级别的特征,与干燥泥裂和后期构造裂缝区别明显,结合地层中无暴露标志,认为是在水下环境形成。总结水下裂缝的关键特征并对比Pratt提出的地震收缩裂缝特征,推测灵山岛裂缝亦是地震触发而形成。灵山岛已经识别出了大量地震成因的软沉积变形构造,证明当时本区域地震活动频繁,具有裂缝地震成因的要素。前人总结收缩裂缝特点发现裂陷盆地明显多于被动大陆边缘挤压盆地,作者认为收缩裂缝在裂陷盆地拉张环境下容易形成和保存。灵山岛裂缝解释为水下环境地震成因具有更多的地质意义:可以解决沉积时水体深度问题;记录了古地震能量与频次,有效反映古地震的节律;是灵山岛莱阳群属于裂陷盆地沉积的有利证据。     

流体包裹体研究进展

本世纪前十年(2001年-2010年),国内流体包裹体的研究和应用都有了很大的进展。本文就流体包裹体研究的几个主要方面——包裹体流体体系PVTX性质的模拟、人工合成流体包裹体、成矿流体和成矿机制研究以及油气包裹体和成藏过程研究等——进行了总结。国内包裹体流体体系PVTX性质的模拟研究已经达到国际水平,各种天然流体体系的状态方程被应用于包裹体研究中。结合国际上流行的流体包裹体合成技术,国内学者利用人工流体包裹体,已经开展了流体包裹体形成机理、包裹体中流体体系相平衡和流体包裹体分析设备标定的研究工作。成矿流体和成矿机制研究仍然是流体包裹体的主要应用领域,一些国际前沿的新技术和新方法,如金属矿物中流体包裹体的红外显微测温技术,单个流体包裹体成矿元素的LA-ICP-MS测定方法,以及流体包裹体组合(FIA)研究方法等,被国内学者在研究中采用。油气包裹体研究越来越受到石油地质学家的重视,其在油气成藏机理尤其是油气充注以及成分演化史研究中发挥着日益重要的作用。除了上述主要研究领域,利用熔体包裹体研究地幔流体,通过超高压变质岩中流体包裹体研究变质流体,应用表生环境下蒸发岩(石盐)中的流体包裹体研究古气候,这些方面也都取得了很好的研究成果。本世纪的前十年,国内流体包裹体研究与国际研究紧密结合,中国学者创立的ACROFI系列会议目前也已经成为国际流体包裹体界的重要系列会议之一。     

江西黄沙石英脉型钨矿床流体包裹体研究

黄沙钨矿床是赣南地区一大型石英脉型钨多金属矿床。本文采用"流体包裹体组合"的研究方法,对黄沙钨矿床主成矿阶段早期的黑钨矿-石英脉和晚期的硫化物-(黑钨矿)-石英脉石英中的流体包裹体进行了显微测温和拉曼探针的分析。研究表明,黑钨矿-石英脉中包裹体主要为水溶液包裹体和含CO₂水溶液包裹体,硫化物-(黑钨矿)-石英脉中主要发育水溶液包裹体。黑钨矿-石英脉中包裹体的均一温度明显高于硫化物-(黑钨矿)-石英脉中的包裹体,但两者水溶液包裹体的盐度相差不大。激光拉曼探针测试表明,两期矿脉中水溶液包裹体的组分主要为水,在黑钨矿-石英脉中的含CO₂水溶液包裹体,除CO₂外,还检测到CH₄和N₂组分。研究表明,以CO₂逸失为特征的流体不混溶作用是早期黑钨矿-石英脉含矿流体中的金属络合物分解并沉淀成矿的主要机制,晚期硫化物-(黑钨矿)-石英脉中矿质的沉淀则主要是流体的混合作用导致。     

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。