拉曼光谱在矿物包裹体成分分析中的应用

拉曼光谱在矿物包裹体成分研究中的应用近年来已有一些报导,而在国内则刚刚开始。 通过矿物包裹体成分的分析可以获得成矿溶液的化学组成及有关的物理化学参数,这是矿床研究的宝贵资料。但是,矿物包裹体极其细小,一般只有几微米到几十微米。     

拉曼光谱在分析气液包裹体气体成分中的应用

简要介绍了拉曼光谱的原理、激光拉曼探针的基本组成部份及使用激光拉曼探针分析气液包裹体中气体成分的方法,指出了在分析过程中应注意的问题,以及目前国际上在解决这些问题中所处的现状。     

模糊ISODATA法在矿物包裹体成分研究中的应用

矿物包裹体是在成岩成矿过程中保留下来的原始物质,对其成分进行研究,可以提供诸如成岩成矿的物化条件、矿床成因、成岩演化等多方面的信息。就具体矿床而言,成矿物质常常具多源性,矿床的形成往往是各种因素共同作用的产物,其成因具有模糊性。如产于火山岩体或岩浆岩体附近的层控矿床,既具有沉积层控的特点,又受到火山活动或岩浆活动的影响,二者没有一个明确的成因界线。对此模糊现象,运用模糊ＩＳＯＤＡＴＡ法来讨论不同矿床矿物包裹体成分特点,以此探讨矿床的成因类型。     

低温原位拉曼光谱技术在流体包裹体研究中的应用

国外学者自80年代起利用原位低温拉曼测定技术在国际上首先开展地质领域感兴趣的几种盐水化合物研究以来,原位低温拉曼测定技术已经成功地用于对人工合成和自然界盐水体系流体包裹体的研究,在流体相中盐类的鉴定、低温相平衡及盐度研究等方面取得了显著成果。该方法是对传统的流体包裹体显微测温方法的重要补充,正在成为国际上流体包裹体研究的一个新的热点,在地质流体研究方面具有非常广阔的应用前景。     

沥青包裹体的拉曼光谱特征

对石油中的沥青质组分进行了拉曼光谱分析,发现有两种不同的拉曼光谱特征的沥青质:一是具碳质拉曼特征峰的沥青质,二是无碳质拉曼特征峰的沥青质,将前者称为碳质沥青质.对储集砂岩中的深色沥青质包裹体拉曼分析并据其拉曼光谱图特征将这类包裹体分为三种类型:含碳质沥青包裹体、碳质沥青包裹体和沥青包裹体.如果烃包裹体形成后经历了地质构造应力而破裂和地热作用而发生轻组分移出,就形成了沥青包裹体;若再经地质高温变质作用而发生了碳化,就形成碳质沥青包裹体;若只经历地质高温变质作用而发生碳化,组分热解但未移出,可能会形成含碳质沥青包裹体.     

矿物包裹体在沉积学中的应用

矿物包裹体是在沉积成岩成矿过程中被捕获的原始沉积成岩成矿流体介质,对包裹体的研究不但可以提供诸多物理化学条件(温度、压力、含盐度、逸散度、pH值、Eh值、密度、体积等)的重要信息,而且有助于了解沉积成岩成矿流体介质的性质、组分、状态以及它们在时间和空间上的演化规律。本文系统介绍并探索矿物包裹体在沉积岩成因、成岩作用、成岩微区分析、成岩条件、成岩环境、成岩演化过程、有机质热演化和沉积盆地分析等方面的应用。     

矿物气液包裹体成分分析法

矿物中的气——液包裹体用于测温已有多年历史,而对其成分的研究则进展缓慢。原因是包裹体体积太小,不易直接测定,取样的难度很大,需要特殊设备。但是,随着实验设备和技术水平的提高及微量元素分析技术的发展,测定包裹体成分的工作,已经提到日程上来。我们以某石英矿床为例,对气——液包裹体成分分析方法进行了试验,讨论如下。     

毛细管合成包裹体在激光拉曼探针测定包裹体盐度中的应用

盐度是流体包裹体重要的参数之一,利用激光拉曼探针可以快速、准确地测定包裹体盐度,而标准样品的制备是保证该方法准确性的关键。毛细管合成包裹体技术是一种新型的标准样品制备方法,本文利用该方法,制备了不同组成的H₂O-NaCl样品,并以此建立了测定包裹体盐度的标准曲线。显微测温结果表明,毛细管合成包裹体标准样品盐度的准确性可以达到±0.5%,利用石英和石盐中的合成包裹体对标准曲线进行了检验,结果表明利用标准曲线测定包裹体盐度,测量值与理论值的误差在1%以内。应用该方法制备的标准样品具有操作简便、快捷、样品尺寸与地质样品相类似等特点,兼具了矿物中合成包裹体以及石英试管或玻璃瓶制备标准样品的优势。     

扫描电子显微镜在研究矿物包裹体子矿物中的应用

子矿物是矿物包裹体内的流体在温压条件改变后沉淀出的细小固体相。多数固体物质随着温度的下降,其溶解度减小。因此,在温度下降时,不仅NaCl、KCl等盐类矿物从饱和状态溶液中结晶出来,而且残留在溶液中的造矿元素及硅酸盐组分也以微细矿物或玻璃体沉淀出来。     

流体包裹体气液成分原位测定的新进展

综述了近年来流体包裹体原位测定的分析方法,其中较为常用的方法为激光拉曼光谱法,质子探针法等。激光烧蚀法是最近发展起来的一种打开单个包裹体的新方法。该方法与其它技术相结合对测定流体包裹有一定的发展前景。     

扫描电子显微镜在研究矿物包裹体子矿物中的应用

子矿物是矿物包裹体内的流体在温压条件改变后沉淀出的细小固体相。多数固体物质随着温度的下降,其溶解度减小。因此,在温度下降时,不仅NaCl、KCl等盐类矿物从饱和状态溶液中结晶出来,而且残留在溶液中的造矿元素及硅酸盐组分也似微细矿物或玻璃体沉淀出来。 长期以来研究包裹体子矿物主要采用光学显微     

Determining Pressure with Daughter Minerals in Fluid Inclusion by Raman Spectroscopy: Sphalerite as an Example

Abstract: Raman frequency of some materials, including minerals, molecules and ions, shifts systematically with changing pressure and temperature. This property is often used as a pressure gauge in high pressure experiments with the hydrothermal diamond anvil cell (HDAC). Since the system of fluid inclusion is similar to that of HDAC, it can also be used to determine the internal pressure of fluid inclusions. Sphalerite is a common daughter mineral. In this study, the frequency shift of the 350 cm?1 peak of sphalerite has been studied from 296 to 523 K and from 0.07 to 2.00 GPa using the HDAC. The global slope of the isotherms (?n350/?p)T is 0.0048 in the studied pressure range. No significant variation of the slopes with temperature has been observed. The correlation between the frequency shift of the 350 cm?1 peak of sphalerite and pressure and temperature is constrained as P=208.33(?np)350+3.13T?943.75. This relationship may be used to estimate the internal pressure of the sphalerite-bearing fluid inclusions.     

南岭某些钨锡铍矿床中单个流体包裹体成分初步研究

使用激光拉曼光谱测定了南岭三个典型钨锡铍矿床的水晶、绿柱石、锡石和香花石中单个流体包裹体气、液相的成分,除H2O外,气、液相中均含有大量的CO2,烃类普遍存在,其中以丙烯最重要。南岭W—sn矿床成矿流体可能是花岗质岩浆在岩浆-热液过渡阶段不混溶的流体分离形成的。在成矿晚期,围岩热接触变质释放出的N2连同循环的大气水进入成矿流体。     

焉耆盆地流体包裹体特征与油气成藏期次

为进一步落实焉耆盆地博湖坳陷的油气成藏期次,采用储层成岩矿物及其流体包裹体测试分析法,并结合自生伊利石同位索年龄分析等各种研究成果来综合确定盆地油气成藏期次。盆地侏罗系储层中流体包裹体主要分布于三工河组和八道湾组,其均一温度多为101～110℃和121～130℃,组分中的正构烷烃碳数呈双峰态,前主峰为18或20,后主峰为26或27,这些特征指示盆地在侏罗纪中晚期发生两次成藏作用：第一期形成于源岩处于低成熟阶段的中晚侏罗世;第二期形成于源岩处于成熟阶段的侏罗纪末。     

显微激光拉曼光谱测定单个包裹体盐度的实验研究

水溶液激光拉曼光谱上 O-H 展宽区(2800～3800 cm~(-1))对盐浓度的改变非常敏感,通过计算显微激光拉曼光谱的偏移参数,就可以确定包裹体溶液(室温)的盐度。已有实验证明这种方法适合于标准溶液。人工合成流体包裹体作为天然包裹体的参照物,可以被用来验证许多涉及流体包裹体的假设的有效性,人工合成包裹体是检验激光拉曼光谱测定单个流体包裹体盐度可行性的关键。本文采用 Sterner 等(1984a)提出的方法,在50MPa/100 MPa,500～600℃范围内合成纯 H_2O 体系及 NaCl-H_2O 体系的包裹体,利用合成包裹体对单个流体包裹体盐度的激光拉曼光谱测定进行较为系统的研究。结果表明这种方法确定单个不饱和流体包裹体盐度是可行的,而且较精确(相差 1％±),是一种快速、简便、无损的盐度测定方法。     

鄂尔多斯盆地定边地区山西组流体包裹体的拉曼光谱特征

拉曼光谱技术是对流体包裹体进行无损分析的重要手段。本文应用激光拉曼技术对鄂尔多斯盆地定边地区山西组石英矿物颗粒中流体包裹体组分特征进行分析研究,发现该区包裹体主要呈现2种拉曼光谱图:分别是代表芳烃存在的荧光型拉曼光谱图和代表饱和烃存在的饱和烃型拉曼光谱图。从所测得的2种谱图来看,该地层包裹体捕获于煤系烃源岩的生烃演化阶段,进一步分析发现在石英颗粒的Ⅰ期、Ⅱ期次生加大边中的包裹体的拉曼谱图主要显现2250 cm~(-1)±和2945 cm~(-1)±拉曼谱峰,而裂缝中的包裹体除了具有与其相同的峰值之外,在600~1500 cm~(-1)之间亦显示出多个拉曼谱峰,说明存在于这2种构造中的包裹体处于不同的煤系烃源岩演化之中,因此所测包裹体组分不完全相同。该研究测得的拉曼光谱图揭示了研究区山西组地层中流体包裹体的主要组分,并且反映了包裹体被捕获时的成烃流体组分变化特征,对最终确定当时地层的流体环境及其与煤系烃源岩生烃演化之间的关系有着重要意义。     

Preliminary Study on the Chemical Mapping of Individual Fluid Inclusion by Synchrotron X-ray Fluorescence Microprobe

Abstract: Synchrotron X-ray fluorescence analyses on individual hypersaline fluid inclusions were tested to using synchrotron source at Tsukuba (KEK), Japan. The XRF instrumentation at KEK meets the purpose of fluid inclusion analysis, nondestructive, multi–element, ppm detection limits, with micro spatial resolution. In practice, however, the quantitative chemical analysis of fluid inclusion requires further considerable data accumulation. Semi-quantitative distribution of elements (mass number > 25) in single fluid inclusion was obtained.     

单个流体包裹体LA-ICP-MS分析及应用进展

独立封存的单个流体包裹体,能够准确地反演被捕获时期的流体信息.激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）是单个流体包裹体微区分析的重要手段,展现了原位、实时、高空间分辨率、高灵敏度、高精密度、低检出限、多元素同时检测的优点.单个流体包裹体组成信息的LA-ICP-MS测定技术,在单个流体包裹体选取、激光剥蚀采样方式、气溶胶传输与电离、质谱瞬时信号采集效率、定量校准与内标元素准确测定等方面逐步突破,且该技术应用于成矿元素来源及分配、成矿流体来源及特征、建立成矿模式等方面的研究广泛.因此提高单个流体包裹体分析成功率、降低小体积流体包裹体元素检出限、测定矿石矿物流体包裹体成分等成为该分析技术亟待解决的问题.      

细微矿物拉曼成像分析技术与方法研究

岩矿鉴定是各类地质工作开展的基础,其鉴定水平和质量直接影响着工作的深入程度和研究程度。传统鉴定方法受人员自身经验水平、光学显微镜分辨率等因素的影响较大,对于现今需要研究的细微稀有矿物、细粒沉积岩矿物等很难准确地识别鉴定。而依托高精密大型仪器的技术方法多数对样品制备有特殊要求,不利于样品的再利用,诸如扫描电镜、电子探针等在高倍数反射光下探寻、观测特定的细微透明矿物也存在一定的不足。本文将激光拉曼高分辨大面积快速成像方法（StreamLineHR）运用于两块标准岩石光薄片的全区域大面积扫谱,准确识别出其中透明矿物有碱性长石、斜长石、石英、普通角闪石、黑云母、方解石、榍石、磷灰石、锆石和绿帘石,不透明矿物有磁铁矿,部分矿物间存在紧密伴生的情况（如石英与长石、榍石与角闪石）和次生蚀变的情况（如长石碳酸盐化蚀变为方解石）。并以此为基础进行了含量统计,将其分别定名为细粒角闪石英二长闪长岩与细粒黑云母斜长角闪岩。实验过程中,荧光效应,类质同象类矿物（长石、角闪石）峰位相似性和蚀变矿物峰位偏移会对矿物识别、谱图解析造成干扰,可结合矿物镜下光性特征来解决。另外,面扫步长设置越小,分析精确度越高,时间成本也会相应增加,应用时需兼顾考虑。该方法实现了对细微矿物便捷、直观、准确的大范围快速识别鉴定,可弥补传统岩矿鉴定和其他技术方法的不足,拓展了拉曼光谱法在地质工作中的应用范围。