单个熔体包裹体激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析及地质学应用

熔体包裹体可以保留岩浆被捕获时的温度、压力及化学组成等信息,为研究岩浆结晶演化过程提供最直接有效的手段;然而由于取样方法、仪器分辨率和灵敏度等技术手段的限制,熔体包裹体研究(尤其是熔体包裹体成分研究方面)发展相对缓慢。本文在简述熔体包裹体特征与分类的基础上,总结了目前熔体包裹体成分研究的主要技术手段,包括技术特点、适用范围及样品制备等;详细介绍单个熔体包裹体激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)原位分析技术(原理、优缺点、定量方法等),并重点阐述分析过程中可能产生的元素分馏、基体效应及激光剥蚀技术要点等。单个熔体包裹体LA-ICP-MS原位分析技术的发展和完善,避免了传统熔体包裹体成分分析技术需加热均一化、样品制备繁琐等缺点,可直接对成分复杂矿物表面100 μm以下以多相形式存在的熔体包裹体进行整体分析,数据精确度可与电子探针分析和二次离子质谱相媲美,增加了样品中可分析熔体包裹体数量,更全面地反映岩浆演化信息,省时、高效、准确,极大地推动了熔体包裹体研究的发展。近年来,国内外单个熔体包裹体LA-ICP-MS原位分析技术应用于地质学和矿床学领域,在地球深部岩浆过程及岩浆热液矿床成矿理论等方面取得了重要成果。随着激光、质谱等设备的发展及定量方法完善,单个熔体包裹体LA-ICP-MS分析的准确性将进一步提高,同时单个熔体包裹体同位素原位分析技术的发展和应用将再次为熔体包裹体研究带来革命性进展。     

LA-MC-ICPMS分析古老熔体包裹体Pb同位素组成中的误差评价

目前应用LA-MC-ICPMS分析熔体包裹体Pb同位素,由于没有同时测试U和Th的信号,导致熔体包裹体Pb同位素的研究仅局限于中生代以来的样品。本文应用LA-MC-ICPMS分析了玻璃样品以及存在显著U-Th衰变影响的古老熔体包裹体的Pb同位素组成,评价了U/Pb和Th/Pb分析误差对初始Pb同位素比值校正的影响。实验中以国际玻璃标样NKT-1G为外部标样,采用"标样-样品-标样法"进行仪器漂移和质量歧视校正,结果表明,国际玻璃标样BHVO-2G、TB-1G的208Pb/206Pb和207Pb/206Pb分析精度优于0.30%(2RSD),与推荐值的偏差小于0.30%,然而232Th/206Pb和238U/206Pb分析结果显示了较大分散性(外精度约5.0%)。根据误差传递计算,样品的年龄对初始铅的误差有很大影响。对于古生代以来的样品(年龄小于540 Ma),即使测试的232Th/206Pb和238U/206Pb与真值偏差达到10%,经过U-Th衰变校正后的Pb同位素比值与真值的偏差依然小于0.80%。因此本方法可以将熔体包裹体等地质样品的Pb同位素研究由新生代样品(年龄小于65 Ma)扩展到古生代样品。     

熔体包裹体分析技术进展

熔体包裹体是岩浆岩中矿物生长或结晶过程中捕获的少量硅酸盐熔体,成为地球深部过程的重要见证者。因此,有效识别其记录的岩浆演化信息显得十分重要。文章在前人对熔体包裹体研究的基础上,系统梳理其研究方法,总结了5步研究过程：① 利用偏光显微镜,开展详细的岩相学观察以识别具有代表性的熔体包裹体类型;② 为加热实验和成分分析制备样品;③ 利用高温热台,对熔体包裹体进行加热实验使其内部均一化,并测得捕获温度;④ 通过电子探针、二次离子探针、LA-ICP-MS、显微激光拉曼等技术对熔体包裹体中的主、微量元素、同位素以及挥发分组成进行分析测试;⑤ 熔体包裹体数据分析,与全岩成分和相关实验得出的流体成分进行对比。虽然熔体包裹体的研究经历了近百年的发展,但有效还原其代表的初始岩浆信息,仍然是当前研究的难点和热点。尤其是地球系统科学发展引发宜居地球深部过程的探讨,使得开展熔体包裹体分析新方法的探讨成为重中之重。     

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.      

熔体包裹体在估算花岗岩类矿床形成压力(深度)方面的应用

在花岗岩类矿床中,花岗岩浆分异出富挥发分熔体/流体的过程,是导致岩浆就位和成矿元素迁移、富集的关键因素之一.在该过程中,同时捕获的不同类别的熔体包裹体和流体包裹体可以互相限定捕获条件,由此可以建立一系列与熔体包裹体有关的地质压力计,进而得到相关分异作用发生的深度.这些深度数值,对于指导花岗岩地区的找矿工作具有重要价值....     

地幔流体及其成矿作用

高灵敏度、高精密度、低检出限、多元素同时检测并可提供同位素组成比值信息的等离子体质谱与高空间分辨率的紫外激光采样技术结合 ,可定量地测定单个流体包裹体中常、微量元素含量 ,为成矿流体的研究提供了一个新的研究手段。文中简要地介绍了激光剥蚀电感耦合等离子体质谱 (LA ICP MS)分析仪器的发展 ,结合实验室的研究工作 ,就激光剥蚀池的设计、单个流体包裹体的剥蚀方法、元素的分馏效率、定量校正技术及其在成矿成因物理化学机制研究中的应用等进行评述 ,并阐述单个流体包裹体元素组成的LA ICP MS分析技术存在的局限和发展趋势。     

流体包裹体研究进展及其在矿床学中的应用

流体包裹体是近年来研究地质流体,尤其是成矿流体的关键途径,各种与之相关的测试技术与方法及理论成果日新月异。流体包裹体研究不仅可以获得成矿流体的物理化学条件,还可以示踪成矿物质来源与组成,为识别矿床类型、构建成矿模式提供直接证据。笔者等从流体包裹体岩相学、均一温度与盐度、成分分析、pH测试与计算、P—V—T—x状态方程、热液金刚石压腔及其在矿床学上的应用7个方面对流体包裹体的研究与发展进行全面的梳理。首先,系统总结了近年来流体包裹体各方面的最新研究进展和发展趋势,分析了流体包裹体成分测试中存在的主要问题,为其发展提供了一定的方向性;其次对各类矿床的成矿流体和流体包裹体特征进行了归纳整理,对分析矿床的成因类型具有重要意义;最后,提出了流体包裹体在矿床学研究中的发展方向。     

山东金青顶金矿床和七宝山金矿床的流体包裹体REE组成

文章运用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）方法，研究了金青顶金矿床和七宝山金矿床的脉石英中流体包裹体REE组成特征，结果表明流体包裹体的REE均为LREE富集型，并显示Eu正异常。成矿流体REE配分模式和REE参数特征表明它们具有相当的来源。与金矿有关的成矿母岩，即昆嵛山花岗岩和七宝山次火山岩的REE特征也极为相似，反映成矿流体的REE组成都有从成岩向成矿过程演化继承的关系。矿床流体包裹体REE组成的相似特征及矿床碳氧同位素等特点表明，金青顶金矿床和七宝山金矿床是华北东部中生代同一构造热事件的产物。     

流体包裹体研究进展及其在矿床学中的应用

流体包裹体是近年来研究地质流体,尤其是成矿流体的关键途径,各种与之相关的测试技术与方法及理论成果日新月异。流体包裹体研究不仅可以获得成矿流体的物理化学条件,还可以示踪成矿物质来源与组成,为识别矿床类型、构建成矿模式提供直接证据。本文从流体包裹体岩相学、均一温度与盐度、成分分析、pH测试与计算、P—V—T—x状态方程、热液金刚石压腔及其在矿床学上的应用等7个方面对流体包裹体的研究与发展进行全面的梳理。首先,系统总结了近年来流体包裹体各方面的最新研究进展和发展趋势,分析了流体包裹体成分测试中存在的主要问题,为其发展提供了一定的方向性;其次对各类矿床的成矿流体和流体包裹体特征进行了归纳整理,对分析矿床的成因类型具有重要意义;最后,提出了流体包裹体在矿床学研究中的发展方向。     

巴尔哲碱性花岗岩中的熔体和熔体-流体包裹体: 岩浆-热液过渡的信息

熔体包裹体由被封存在矿物中的原始岩浆组成,有效的保存了有关其主矿物形成时周围岩浆介质的物理化学信息,是研究岩浆演化和成矿作用的原始样品。本文以内蒙古巴尔哲超大型稀有稀土金属矿床中伟晶岩壳和石英斑晶中的熔体包裹体和流体-熔体包裹体为研究对象,使用高温热台和激光拉曼进行分析。结果显示熔体包裹体的熔融温度在750~1027℃之间(平均为916℃),熔体-流体包裹体的均一温度在475~650℃之间(平均为562℃),而包裹体内的硅酸盐矿物和稀土矿物的存在表明巴尔哲岩体的岩浆-热液演化及其对稀有稀土矿化的制约。     

Applications of Remote Sensing Techniques in Coal Geology

Through applied researches, the regularity of thermal infrared radiation of the coal seams has been found, a model of thermal radiation of the coal seams established, and the internal relations of the information extracted from remote sensing images with coal seams and coal measures revealed. Through a series of complete tests of remote sensing techniques such as multi-level (space, aerial and ground) synchronous remote-sensing and multi-directional, multiband and multitemporal remote sensing, the optimal procedure for applications of remote sensing techniques in coal geology has been determined. The theories and methods established in the applied researches have yielded apparent economic results and social benefits in respect to coal field prediction, coal reconnaissance, coal geological surveys and detection of geological hazards in coal mines.     

Zn同位素分析方法及其地质应用

介绍了Zn同位素组成的表示方法及其化学分离与质谱测定方法,论述了Zn同位素在陨石、沉积物和沉积岩、火成岩、矿床和海水以及生物样品中的组成特征,以及生物有机作用、物理-化学作用对Zn同位素分馏的影响,阐述了Zn同位素在陨石和宇宙化学、古海洋学、全球气候变化研究中的应用现状与前景.     

遥感和光谱地质进展及其对矿产勘查的实践应用

根据2009年Economic Geology出版的专辑Remote Sensing and Spectral Geology,近年来发表的相关文献以及研究和应用的实践,对遥感与光谱地质进行了综述.内容从测谱学、TM/ETM和ASTER宽波段遥感应用,到地面和航空高光谱遥感应用与热红外遥感.传统的信息填图主要是解译,现...     

铼—锇同位素和铂族元素分析方法及地学应用进展

近30年来,国内外铼—锇(Re-Os)同位素和铂族元素(PGE)分析方法及其地学应用取得了诸多研究进展.首先对铼—锇同位素和铂族元素分析的样品溶解、化学分离及质谱测定等方面的进展情况进行了综述;然后,对铼—锇同位素和铂族元素在天体化学、大陆岩石圈地幔定年、金属矿床定年、沉积地层定年及古环境,以及在油气系统定年与示踪等领域的应用进展情况进行了简要评述.可供地质分析工作者针对不同分析任务及分析对象,选择分析方法并进一步发展Re-Os-PGE分析技术时参考,也可供地质科研工作者开展Re-Os-PGE地球化学研究工作时借鉴.     

储层定量荧光技术及其在油气成藏研究中的应用

储层定量荧光技术,包括储层颗粒定量荧光(QGF)、储层萃取液定量荧光(QGF-E)、储层颗粒内部油包裹体定量荧光(QGF+)、全息扫描荧光(TSF)和油包裹体萃取液全息扫描荧光(iTSF)等系列技术,已广泛应用于现今油层(含残留油层)和古油层识别、油气成藏历史恢复、油气运移路径追踪以及原油性质测定等.与其他岩矿和有机地化方法相比,储层定量荧光技术具有快速、低成本、分辨率高和易操作等优势.详细介绍了储层定量荧光技术的原理、处理流程、参数意义及其在油气成藏研究中的具体应用实例:(1) 利用QGF和QGF-E技术可有效识别古油层和残留油层,重建油气藏演化历史;(2) 利用QGF-E技术可有效识别测井资料难以识别的致密油层,指导致密油勘探开发;(3) TSF、iTSF、QGF+光谱参数与地化参数之间有一定的内在联系,可以用来检测原油、储层萃取烃和烃类包裹体的地化特征,建立烃类包裹体之间及与原油的联系.还指出了储层定量荧光技术在应用中需要注意的问题以及在其他方面的应用前景.      

地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用

简要回顾了地质岩心钻探技术的发展历程,介绍了进入21世纪地质岩心钻探设备与技术的发展现状;举例说明了地质岩心钻探技术在资源勘探开发中的应用,并对地质岩心钻探技术在科学钻探和环境保护中的应用情况进行了概括性描述。     

FI技术在油气地质研究中的应用新进展

流体包裹体(FI)为研究油气地质提供了一种崭新的思路、方法和手段。通过分析流体包裹体的类型、特征、丰度、均一温度、盐度、压力和成分，可以了解油气热演化程度，为油气生成时的物理化学条件和流体的来源等研究提供重要信息；在油气运移、聚集过程中，温度与成分等特征发生相应的交化，通过对不同阶段所捕获的FI的研究，可以确定油气的运移时间和深度，探明油气运移的通道和方向，评价油气资源潜力以及预测油气的勘探远景区。此外，作还用流体包裹体势图和流体包裹体地层学方法，从宏观上描述了油气的运聚方向和通道，指出了其会聚的最有利区段，为直接指导油气的勘探提供理论依据。     

关于同位素地质测试数据的数据处理及结果表示

论述了同位素地质测试数据的数据处理及有效数字位数等问题,并根据现有分析方法及仪器的灵敏度、精密度和准确度等因素,对实施室报出同位素地质测试数据的有效位数进行了约定。意在促进我国同位素地质数据的规范化,从而更有利于不同实验室的测试数据之间的对比和应用,更充分地发挥同位素地质测试数据和作用。     

油气成藏流体动力系统分析原理及应用

阐述了油气成藏流体动力系统分析的基本原理,把油气成藏流体动力系统分为重力驱动型、压实驱动型、滞流型和封存型四种类型。结合国内外的研究实例,分析了不同类型流体动力系统油气藏形成和分布的规律,强调在不同类型的流体动力系统中,油气藏形成的机理不同,在成藏动力学研究中有不同的侧重点。加强重力驱动型和封存型流体动力系统动力系统油气成藏条件研究对我国南方海相盆地和其它勘探程度较高的盆地深部的油气勘探具有重要意义。     

硫酸钡的氧硫同位素分析方法及有关数据的地质应用实例

碳粉在高温条件下可还原硫酸钡,使其氧转入ＣＯ２及ＣＯ气体中。此ＣＯ气体在高温镍金属的催化作用下,可转化为ＣＯ２气体。两种ＣＯ２合并后,可用质谱计分析其氧同位素组成。此组成便是硫酸钡的δ（１８）Ｏ值。水体硫酸根的氧、硫同位素值在水环境研究中大有用处。例如,三山岛金矿矿井水中硫酸根的氧、硫同位素数据表明,此水是地下水及海水的混合产物。这就为矿井排水工程的设计提供出某种信息。