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。     

激光拉曼光谱法在单个流体包裹体研究中的应用进展

激光拉曼光谱法以其非破坏性、高灵敏度和高分辨率等特性,一直以来都是研究流体包裹体的重要方法之一。近年来,围绕激光拉曼光谱在流体包裹体中的应用而展开的研究主要集中在半定量-定量测试方面,即在准确定性的基础上,采用高斯-洛仑兹去卷积分峰、低温原位等定量方法获取流体包裹体的成分和含量,从而克服了激光拉曼光谱法应用于溶液中阳离子的定量分析的灵敏度、准确度较低的问题,不仅能获得流体包裹体中一些常温下不具拉曼活性的盐类物质拉曼特征峰信息,还能根据特征峰与浓度、内压之间的线性关系,进一步对盐度和压力等性质进行测定,从而拓展了激光拉曼光谱法在流体包裹体中的应用范围。本文对激光拉曼光谱法应用于分析流体包裹体成分、盐度、同位素和压力所取得的最新进展进行了评述,并认为随着分析测试技术的不断进步,激光拉曼光谱法未来的分析方向也将继续围绕多元复杂体系及其定量方面的研究展开。     

成矿流体包裹体盐度的拉曼光谱测定

拉曼光谱在 2 80 0～ 3 4 0 0cm-1范围内对水溶液中OH-离子的变化非常敏感 ,溶液中电解质的浓度变化与溶液的拉曼光谱特征参数之间存在一定的定量关系。通过对不同浓度标准NaCl和KCl水溶液的拉曼光谱特征分析 ,提出了一种可综合反映溶液浓度的拉曼光谱参数 (偏斜率 )。通过试验和分析 ,发现NaCl和KCl水溶液浓度与水溶液拉曼光谱偏斜率之间存在很好的线性关系 ,并找出了拟合直线 ,同时给出了NaCl和KCl水溶液盐度的拉曼参数计算经验公式。为了验证此公式的有效性 ,专门用传统的显微微热计和激光拉曼光谱仪分别测定了人工流体包裹体和马脑壳金矿床含金石英脉中的流体包裹体的盐度 ,并对结果进行了对比讨论 ,证明用激光拉曼光谱仪测定不饱和流体包裹体的盐度是一种快速、简便、无损的盐度测定新方法     

高温下合成包裹体中流体水分子氢键的拉曼光谱分析

在合成包裹体腔中，用显微激光拉曼探针原位分析了高温下纯水和含气体CO2的流体中水分子的氢键作用。研究结果表明，随着温度升高，流体中水分子的氢键作用不断减弱，但纯水在最高的测量温度400℃，含CO2的流体在520℃都还存在着比较强的氢键作用。含CO2的流体比相同温度下纯水的氢键作用弱，并且当气相与液相混溶成为纯液相后，它的氢键与温度的关系明显出现了转折，温度对氢键的影响比均一前小。     

流体包裹体成分测定的低温相变和显微拉曼光谱分析技术研究进展

论述了包裹体低温分析技术的原理以及进展。传统的流体包裹体低温分析技术是以显微冷冻测温测定无机盐体系为主,目前已发展到应用低温原位拉曼光谱技术对包裹体中的阳离子和阴离子进行定量-半定量分析。油气包裹体原位低温分析技术也取得了较大的突破,对不同成分油气包裹体低温下的相变过程取得了一定的认识,据此对油气包裹体进行分类,推测其主要成分,为油气包裹体计算提供基础参数。     

流体包裹体激光拉曼光谱分析原理、方法、存在的问题及未来研究方向

国内外在流体包裹体激光拉曼光谱研究方面取得了大量的成果。本文回顾了流体包裹体激光拉曼光谱分析技术的发展历史,介绍了流体包裹体激光拉曼光谱技术定性和定量分析的原理和方法,指出了该技术存在的问题及未来研究方向。流体包裹体激光拉曼光谱分析主要受到样品、荧光、同位素、光化学反应、水溶性物质信号弱、气相水及水合物、子矿物等因素的影响。由于用来进行定量分析的拉曼散射截面参数明显受到压力影响,加上峰面积计算不规范化使得目前的流体包裹体激光拉曼光谱分析结果可靠性有待于重新审视。未来流体包裹体拉曼光谱分析技术应当在完善不同标准体系和标准物质光谱数据的基础上,针对不同类型包裹体采用采取不同条件,分析结果将在准确定性的基础上从相对定量向绝对定量发展。     

南京栖霞山铅锌矿成矿流体特征及演化:来自流体包裹体及氢氧同位素约束

南京栖霞山铅锌矿床是华东最大的铅锌矿床,具有悠久的研究和开采历史;近些年来的勘探在深部取得显著进展,显示了很好的勘探潜力。本次研究,在系统全面地野外地质观察和样品采集的基础上,开展了详细的岩相学研究和成矿期次的划分,并进行了流体包裹体和氢氧同位素测试分析。结果显示,栖霞山铅锌矿存在两期铅锌矿化:早期以形成层状和块状矿石为特征,闪锌矿深灰-红棕色;晚期矿化以块状、角砾状和脉状构造为特征,闪锌矿呈棕色-浅黄色。早期闪锌矿中包裹体以富液相包裹体类型为主,均一温度分布范围为182～289℃,盐度为0. 9%～8. 2%NaCleqv,成矿流体与富硫同生沉积层发生化学反应可能是其主要的沉淀机制;晚期闪锌矿中也是以富液相包裹体类型为主,但是温度、盐度有所上升,均一温度集中在197～348℃,盐度介于0. 4%～10. 9%NaCleqv之间,指示有更多岩浆流体混入,流体混合可能是主要的沉淀机制。为了限定其深部可能的热液中心位置,我们利用晚期闪锌矿中的包裹体进行流体空间填图。填图结果显示了良好的空间变化规律:成矿流体温度以西南到北东方向为轴,向西南方向温度上升,暗示了成矿流体可能来源于西南方向深部,因此在其西南方向的深部可能具有更好的勘探潜力。     

湖南康家湾大型隐伏铅锌矿床成因探讨：流体包裹体、氢氧同位素及硫同位素证据

康家湾铅锌矿床位于湖南省水口山矿田,矿体主要产于二叠系当冲组下段泥灰岩、硅质岩与栖霞组灰岩的层间硅化破碎带中。根据矿物组合和穿插关系,可将该矿床的成矿作用过程划分为3个阶段:黄铁矿-石英阶段、闪锌矿-方铅矿(黄铁矿)-石英阶段和方解石-闪锌矿-方铅矿阶段。流体包裹体研究表明,康家湾铅锌矿床黄铁矿-石英阶段的流体主要为中-高温(243～343℃)、中-高盐度(18.4%～33.8% NaCleqv)的流体;闪锌矿-方铅矿(黄铁矿)-石英阶段的流体为中-高温(278～352℃)、中-低盐度(1.1%～20.7% NaCleqv)流体;晚期方解石-闪锌矿-方铅矿阶段的流体为低温(125～191℃)、低盐度(0.2%～6.7%NaCleqv)的流体。其中,闪锌矿-方铅矿(黄铁矿)-石英阶段的流体发生了沸腾作用。激光拉曼分析结果显示,该矿床成矿期的石英和闪锌矿中的液体包裹体气相成分主要为H_2O。H-O、S同位素研究显示,康家湾铅锌矿床的成矿流体可能主要来源于岩浆水,并在运移过程中混合了大气水。结合矿床地质、流体包裹体和氢氧、硫同位素特征,流体混合导致温度、盐度降低和沸腾作用可能是导致康家湾铅锌矿床成矿物质发生大规模沉淀的重要因素。     

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.      

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。     

CH4-H2O体系流体包裹体均一过程激光拉曼光谱定量分析

对南黄海盆地二叠纪地层中某石英脉中的CH4-H2O体系流体包裹体均一过程进行了激光拉曼光谱定量分析。利用甲烷与水的拉曼峰面积比值计算不同温度下流体包裹体中水溶液相中甲烷的浓度,除了在100℃附近出现最小值,随温度增加甲烷浓度呈指数增大。包裹体在214℃完全均一,均一时甲烷的浓度为0·1347mol/L。同时利用甲烷的拉曼特征对流体包裹体均一过程的内压变化作了分析。压力变化可以分为三个区间:19~100℃,随温度升高压力增大;100~150℃压力随温度升高减小;150℃之后压力迅速增大。均一温度下的内压为21·92MPa。流体包裹体内压的变化主要是由甲烷溶解行为和封闭体系的热力学特征决定的。实验表明激光拉曼光技术可以作为定量分析含甲烷流体包裹体的一种有效方法。     

拉曼光谱方法测量流体包裹体的内压及其应用

通过金刚石压腔和显微激光拉曼光谱方法,获得了流体包裹体中H2O-NaCl体系的O—H、碳酸根的C—O、硫酸根的S—O和正庚烷-环己烷的C—H振动拉曼位移与温度和压力关系的表达式。该研究结果可以用于实测流体包裹体在不同温度下的内压,并可由此获得流体包裹体的p-t线或等容线。这不仅有助于精确获得流体包裹体的形成温度和形成压力,也可为研究和确定流体包裹体中流体的组成和性质提供依据。     

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。     

单个流体包裹体LA-ICP-MS成分分析及在矿床学中的应用

流体对于热液矿床成矿过程起着十分重要的作用,而古成矿流体最直接的代表是流体包裹体,流体包裹体研究是了解与成矿有关的一系列问题的重要钥匙。单个流体包裹体成分LA-ICP-MS分析是了解成矿流体成分特征的最重要手段之一。文章简要介绍了单个流体包裹体成分LA_ICP_MS分析技术及待测样品选取等方面的问题,重点归纳了流体包裹体成分LA-ICP-MS分析在矿床学中的主要应用,如成矿流体的特征、成矿流体的来源、成矿流体演化历程、诱发金属沉淀的原因、岩浆_热液矿床中金属的来源、元素在不同相中的分配、模拟计算。最后为LA-ICP-MS对单个流体包裹体成分测试的前景做了简单的展望。     

原位低温拉曼光谱技术在人工合成CaCl_2-H_2O和MgCl_2-H_2O体系流体包裹体分析中的应用Ⅰ:低温拉曼光谱研究

利用原位低温拉曼光谱分析技术,对在设定的实验条件下合成的CaCl2-H2O体系和MgCl2-H2O体系的流体包裹体进行分析研究,结果表明低温下CaCl2水溶液和MgCl2水溶液形成的盐水合物具有各自不同的特征拉曼光谱,通过测定特征光谱,能够简易直接的鉴定这些物质,进而确定盐水体系包裹体的成分.因此,原位低温拉曼光谱技术,能够有效地测定Ca2+和Mg2+这两种盐水体系包裹体流体中常见,但显微测温过程难以观察和判别的二价阳离子.实践表明,原位低温拉曼光谱分析技术是对传统的流体包裹体显微测温技术的一个十分有效的补充,在包裹体研究领域会得到越来越广泛的应用.     

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。     

湖北省陨西县三天门金矿床包裹体-同位素地球化学及成矿流体特征

通过矿床流体包裹体岩相学、显微测温学和包裹体激光拉曼光谱分析研究成矿流体性质,探讨矿床成因类型。研究结果表明,流体包裹体有气液两相、含纯液相和纯气相包裹体3种类型。气相成分以CO2为主,其次为H2O,总体属CH4-H2O-CO2体系;结合氢氧同位素地球化学特征（δD值为-64.1‰～-124.4‰;δ18O值为1.34‰～-6.96‰）,确定成矿流体是岩浆热液与大气降水的混合流体。含矿硫（δ34S）指示硫主要为深部岩浆来源,并经历了陆壳硫的混染,包裹体均一温度以240℃～270℃区间为主,属中低温热液矿床。     

流体包裹体的喇曼光谱分析进展

激光显微喇曼光谱已经成为流体包裹体非破坏性分析的重要手段。它可以快速方便地对单个包裹体进行定性、半定量乃至定量分析，且样品制备简单。通过对入射光进行聚焦，可以分析样品中微米级的包裹体。激光显微喇曼光谱对纯气相包裹体、盐水溶液包裹体、含挥发分的水溶液包裹体，以及有机包裹体的分析已经显示出了很大的潜力。此外，对流体包裹体中同位素比值的分析和作为高温高压下流体的分子之间作用的研究也具有很大应用前景。