不透明矿物流体包裹体红外显微测温研究：进展、存在问题与解决方案

流体包裹体是古地质流体的唯一直接记录,为反演地质过程涉及的物理化学条件等提供了最为重要的证据。流体包裹体是研究热液矿床成矿流体最有利手段,常规的测试对象为透明的脉石矿物,而矿石矿物中的流体包裹体更为直接、准确地记录了成矿流体信息。大多数矿石矿物在显微镜透射光下不透明,其捕获的流体包裹体研究需要使用配备有红外成像系统的显微镜进行。近20 年来,不透明矿物流体包裹体红外显微测温研究获得了长足的进展,但其中仍有一些问题尚未解决,制约了该方法的应用;同时,国内该研究领域正处在起步阶段,多个实验室已安装了红外测试仪器,但尚未开展系统的研究工作。因此,需要对该研究领域进行综述,探讨存在的问题,以促进该研究方法的发展。本文首先介绍了红外显微镜仪器工作原理及样品制备注意事项,阐述了影响不透明矿物红外透明度的因素,讨论了红外显微测温研究中的主要问题和难点,并针对测温过程中相变观察困难、红外光可能影响测温结果等问题提出可行的解决方案,最后论述了红外显微测温系统在矿床学领域的应用前景。     

不透明矿物流体包裹体红外显微测温法的应用现状简介

红外显微测温法是目前确定不透明矿物均一温度的直接方法,在矿床成因研究中具有重要的实际意义.本文系统地介绍了该方法的理论基础、所用仪器及研究现状.已有资料表明,矿石矿物与其共生的脉石矿物之间在形成条件上往往存在较大差异.最后,作者归纳了影响该方法广泛应用的主要因素,并初步提出了相应解决途径.     

藏南沙拉岗锑矿流体包裹体红外显微测温研究

沙拉岗锑矿是藏南金锑成矿带内最具有代表性的锑矿床。为了更直接地了解该矿床的流体物理化学特征,本文利用红外显微镜对辉锑矿及紧密共生石英中的流体包裹体进行了显微测温研究。红外显微测温分析结果表明,辉锑矿中包裹体均一温度在134.9～221.9℃,峰值在160～190℃之间,盐度在1.7%～7.3%NaCleqv,峰值在5.0%～6.0%NaCleqv之间,密度在0.879～0.958g/cm3之间,平均值为0.934g/cm3;共生石英中包裹体均一温度在142.5～205.6℃,峰值在160～190℃之间,盐度在2.3%～7.0%NaCleqv,峰值在4.0%～6.0%NaCleqv之间,密度在0.910～0.947g/cm3之间,平均值为0.929g/cm3。通过对比研究认为沙拉岗辉锑矿及共生石英形成于同一物理化学条件,捕获同一成矿流体。结合石英中单个流体包裹体激光拉曼成分分析认为成矿流体为含微量CO2、N2、CH4气体的低温、低盐度和低密度的NaCl-H2O热液体系。成矿流体的沸腾作用是辉锑矿大量沉淀主要原因。     

黑钨矿中流体包裹体红外显微测温技术方法探讨

以黑钨矿中流体包裹体为研究对象,从红外显微测温原理、仪器的校正、样品的制备、流体包裹体岩相学观察、流体包裹体显微测温及测温数据处理等方面入手,对红外显微测温技术以及该技术存在一些不足,进行了介绍和讨论.针对现阶段红外显微测温技术存在一些不足,提出了包裹体双抛光片制作过程中逐渐减薄、相变温度测定过程中采用循环法以及在保持...     

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。     

透射电子显微镜在变质岩矿物流体包裹体研究中的应用

流体包裹体地质作用的研究对于了解岩石的形成条件、构造演化及动力学过程具有重要意义。近年来 ,流体地质作用已成为地学界的重要前沿研究领域之一。随着研究手段的不断更新 ,流体包裹体及地质流体的研究无论在广度还是在深度上均取得了一系列重要成果。对大多数流体包裹体(>3μm)来说 ,显微热力学测温和激光拉曼光谱仍是获得单个流体包裹体成分可行的选择。但迄今为止 ,对小于 1μm ,特别是纳米级流体包裹体的研究较少 ,主要原因是受测试仪器和研究方法的限制。透射电子显微镜 (TEM )由于其仪器性能的优势 (分辨率为 0 .2nm ,放大倍数为…     

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。     

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。     

山东玲珑金矿床矿物流体包裹体中的羧酸

用离子色谱法分析了山东玲珑金矿床石英等矿物包裹体的浸取液,结果表明其中存在相当高的短链羧酸盐和少量的草酸。黄铁矿和黄铜矿浸取液中羧酸的浓度比石英浸取液的高,早期成矿阶段的矿物包裹体中一元羧酸的浓度大于主成矿阶段和晚期阶段。     

流体包裹体方法在页岩气研究中的应用

自美国页岩气革命以来,中国油气勘探开发对页岩气的研究日渐重视,大量研究对中国陆域页岩气地质资源进行了评价和优选,但对页岩气的生成机理、富集机理、成藏时间和后期破坏等方面的认识仍十分有限。文章通过对比已有对页岩气储层中的流体包裹体的研究,总结流体包裹体在页岩气储层的应用方法、现状与发展趋势。目前对于页岩气储层的包裹体研究,主要使用显微测温方法,对流体包裹体的均一温度、盐度进行研究;结合激光拉曼光谱测试分析包裹体成分,进而模拟恢复其古压力条件,从而反映出页岩气的生成机理、成藏温压条件等。总体而言,中国目前对页岩气生烃机制和保存机制以及储层特殊性的重视程度仍然不够,流体包裹体研究有望成为解决这些问题的利器,需要对其开展更多的工作。     

流体包裹体研究的进展和方向

国外近十年来,在流体包裹体研究方面取得很大进展,除了在地质年会上有许多成果报道之外,专业会议更是每年召开一次（指北美流体包裹体会议和欧州体包裹体会议）,报道了大量最新的有关包裹体的研究成果。本文将从４个方面评述国外近年来流体包裹体的研究进展：即人工流体包裹体及Ｐ－Ｔ－Ｖ－Ｘ属性;流体包裹体的成分分析和年代学;流体包裹体在金矿及其他矿床研究中的应用和利用流体包裹体寻找石油。     

胶东地区与金矿成矿有关的花岗岩体中的流体包裹体研究

与胶东金矿有密切关系的玲珑片麻状花岗岩、栾家河二长花岗岩、郭家岭花岗闪长岩、上庄二长花岗岩4种类型花岗岩中矿物包裹体的发育程度、类型、大小及其特点, 以及包裹体的显微测温结果, 反映出玲珑岩体是经历了高级区域变质作用形成的重熔型花岗岩, 郭家岭岩体是由高温、高粘度岩浆结晶成岩的。栾家河岩体是由一种富CO₂的高温、高粘度的岩浆中结晶演化而来, 岩体的侵入深度也较浅。上庄岩体形成温度压力较低。      

红外显微镜在地质学的应用与前景

在参阅大量文献的基础上，论述了国内外红外显微镜在地质学应用的现状和前景，介绍了红外显微镜设备及工作原理和样品制备方法，并重点论述了目前红外显微镜应用于不透明矿物的内部特征、流体包裹体及微古生物等方面研究取得的成果，指出了红外显微镜地质应用中尚存在的问题和解决方法。     

赣南茅坪钨矿流体包裹体研究

赣南茅坪钨矿是近年来探明的一个大型钨锡多金属矿床,矿床由石英脉型矿体和云英岩化花岗岩型矿体组成.本文在详细的岩相学观察基础上,对该矿床含矿石英脉石英和黄玉中的流体包裹体进行了显微测温和拉曼探针分析,并尝试用红外显微镜对黑钨矿中的流体包裹体进行了显微测温.结果表明,石英和黄玉中的流体包裹体主要为富液相的两相( H2O-NaCI)型水溶液包裹体,其中石英中尚有极少量的含CO2三相水溶液包裹体.石英中流体包裹体的均一温度、盐度范围较宽且均一温度分为较为明显的两个区间,石英中含CO2三相水溶液包裹体的均一温度与富液相两相水溶液包裹体的高温区间较为一致,盐度则明显低于后者,但均一方式不同.黑钨矿中流体包裹体的均一温度及盐度最高,黄玉中流体包裹体的均一温度及盐度较高且分布范围较窄.石英中流体包裹体的均一温度、盐度特征表明了成矿作用的多阶段性和流体演化的复杂性.流体包裹体特征表明,流体的早期沸腾作用和晚期混合作用可能是茅坪钨矿床石英脉型黑钨矿形成的主要机制.     

当前流体包裹体研究和应用概况

本文概要总结近年来流体包裹体研究和应用的发展情况,包括流体包裹体岩相学,PVTX研究,分析技术和应用等四个方面。岩相学方面的主要进展反映在“流体包裹体组合”概念的提出和应用。在PVTX研究方面,人工包裹体和热液金刚石压腔的应用极大地促进了我们对地质流体体系相特征的了解。各种分析技术不断涌现或改进,其中以Laser-Raman对气体成分和LA-ICP—MS对溶质成分的分析尤其有用。流体包裹体的应用领域一直以矿床学研究为主,当前和今后一段时间仍将如此。但是,流体包裹体在地球科学的其它领域,尤其是石油地质以及岩浆和地球内部过程的研究等方面,正得到越来越多的应用。     

浙江建德铜矿流体包裹体研究

浙江建德铜矿(原名岭后铜矿)是20世纪60年代初期探明的中型铜矿,位于扬子板块和华夏板块结合带(即钦杭结合带)北东段。文中系统研究了建德铜矿主成矿期块状矿石石英中的流体包裹体。岩相学研究表明主要发育三类包裹体:包括富液相包裹体(I型),富气相包裹体(II型),以及含子晶包裹体(III型);显微测温结果显示:I类富液相包裹体加热后均一到液相,均一温度分布范围主要集中在280~340℃,流体包裹体盐度0.63~8.00 wt.%Na Cl eqv,II类富气相包裹体加热均一到气相,均一温度296~334℃,盐度1.22~2.00 wt.%Na Cl eqv的低盐度范围,III类含子晶包裹体,均一温度范围与II类包裹体基本相同,介于290~326℃,盐度则较高,介于31.87~38.16 wt.%Na Cl eqv。激光拉曼探针分析揭示,流体挥发分主要为水蒸气,同时部分包裹体气相组分中含有CO2、CH4、N2。II类与III类流体包裹体在视域内共存,且两者均一温度相似,盐度相差很大,表明强烈的流体沸腾作用发生。流体强烈沸腾作用是造成建德铜矿成矿物质沉淀富集的原因。成矿流体研究结合地质特征表明,建德铜矿是燕山期的矽卡岩型矿床而不是海西期的喷流沉积矿床。     

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。