无机成因天然气的地球化学特征

甲烷(CH4)等烃类气体自地球深部选出的同时,还伴随有其它气体,如CO2、CO、N2、H2S、H2、He、Ne、Ar等,统称为无机成因天然气.无机成因天然气与生物成因天然气在地球化学特征上存在显著的差异,主要表现在化学成分和同住素组成特征.无机成因CH4的干燥系数较大,δ13C1值几乎都大于-25‰,且CH4及其同系物碳同住素组成的分布随碳数的增大而变轻(反序);无机成因CO2碳同住素较重;稀有气体中w(3He)/w(4He)值较低等.这些特征是判别无机成因天然气的重要地球化学指标.     

幔源角闪石巨晶中硫化物熔融包裹体研究

硫化物熔融包裹体研究是认识硫化物矿床成矿元素来源和演化的重要手段,由于硫化物熔融包裹体的体积较小(粒径仅为10～20μm),其详细化学元素组分的难以获得一直是制约进一步研究的瓶颈。笔者在前人研究的基础上,借助于扫描电镜、电镜能谱和二次飞行时间离子探针(Tof-SIMS)对产于铜陵地区角闪石巨晶中的硫化物熔融包裹体进行了详细的研究,首次获得了一套精确的矿物化学资料和元素分布图。矿物学研究表明,角闪石巨晶在上地幔和下地壳均有结晶,温压区间分别为T:850～900℃(温度),P:0.70×109～0.82×109Pa(压力),对应深度D:23.10～27.06km;和T:900～950℃,P:1.09×109～1.17×109Pa,D:35.97～38.61km。元素分布图显示,硫化物熔融包裹体主要有两种元素组成体系:S-Fe-Mn-Ni-Rb-Sr-Ba和S-Fe-Cu-Sr,幔源硫化物体系中Mn、Ni、Rb、Ba等元素具有相似的性质特征可共溶,与Cu则表现出不混溶。在铜陵地区,上地幔的部分熔融形成了一套碱性玄武岩浆,后受岩浆底侵作用和壳幔相互作用影响,底侵进入下地壳深位岩浆房,发生结晶分异和同化混染作用,形成一套轻度演化的玄武岩浆,可能为辉长质。上地幔和下地壳的角闪石巨晶分别是由上地幔碱性玄武岩浆和下地壳轻度演化的玄武岩浆(辉长质)高压下结晶的产物。当上地幔碱性玄武岩浆上侵到下地壳深位岩浆房以后,发生结晶分异作用,又由于地壳硅镁层的混染作用,使得玄武岩浆中硫溶解度降低,促其熔离,从而释放大量的硫(S,以及Ni、Cu、Cr)。角闪石巨晶中的硫化物熔融包裹体正是在下地壳深位岩浆房中,由正在结晶的角闪石巨晶在结晶分异和轻度演化的玄武质岩浆中捕获的不混溶硫化物熔融液滴形成的。铜陵地区在中生代经历了一个长期的大规模的岩浆底侵作用和壳幔相互作用过程,由于下地壳硅镁层混染作用使得轻度演化的玄武岩浆释放大量硫,必然会在莫霍面附近形成大规模高浓度的硫富集区,这些组分在岩浆上侵作用、地壳减薄作用或者裂谷作用的影响下很容易再活化,进入区域岩浆-热液流体系统,最终参与形成区域大规模的硫化物矿床。     

天然气中的幔源稀有气体

天然气为地球内流体的重要组成部分，天然气中幔源稀有气体是源于地球深部的地幔挥发分。文章以气体地球化学国家重点实验室有关研究为主，简要综述了此一领域的研究。氦的同位素３Ｈｅ／４Ｈｅ是幔源物质的重要判识指标，天然气中３Ｈｅ／４Ｈｅ值大于１．４×１０－６时，表明有相当数量的幔源挥发分加入到天然气中，它是地球构造活动性强，地幔挥发分可以沿一定断裂体系进入沉积壳层的指示。在一定程度上氩同位素４０Ａｒ／３６Ａｒ及氖同位素２０Ｎｅ／２２Ｎｅ值也可指示构造环境的特征。天然气中稀有气体研究反映了我国东部含油气区具有最活跃的构造环境，中部最稳定，西部次稳定。在东部活跃的构造背景下，造成了幔源挥发分较普遍地加入到沉积壳层天然气中，形成了中国东部发现的世界首例壳－幔复合型氦资源，形成了一批与幔源挥发分成藏有关的二氧化碳资源。东部地区也成为幔源甲烷可能富集成藏的重要区域。     

矿物包裹体研究在成因矿物学中的应用

矿物的形成与分布主要受温度、压力、介质性质等物理化学条件所制约。研究者们为了了解这些物理化学参数曾多方面进行探索。应用矿物中包裹体所包含的原始成岩成矿介质来探讨矿物形成的温度、压力、介质浓度及成分,矿物共生组合及空间分布规律、成矿物质来源等问题有着指导意义。目前地质研究者广泛应用这一手段解决成岩、     

江苏盘石山幔源橄榄岩包体成因的地球化学

根据主要元素、微量元素，若干矿物相主要元素和单斜辉石微量元素测定认为：盘石山幔源橄榄岩包体是由接近原始地幔源区的地幔经不同比例部分熔融后的残余二辉橄榄岩和方辉橄榄岩组成，基本未受其它过程干扰。由主要元素和ＭｇＯ相关性的回归方程，根据二元混合规律估算了原始熔体的组成范围。计算了包体的平衡温度，认为较亏损的方辉橄榄岩可能位于弱亏损的二辉橄榄岩之上，全岩和单斜辉石中不相容元素含量有可能作为地幔部分熔融和     

锡矿床包裹体地球化学

系统地研究湘桂粤赣地区主要类型锡矿床的包裹体特征,表明锡石主要形成于250～400℃范围,成矿流体以中低盐度为主,属Ca~(2+)-Na~+-F~-型的富CO_2流体.同时还指出包裹体在矿田和矿床范围内具有分带的特征,最后提出流体的沸腾和混合是锡多金属矿床的重要成矿作用.     

无机气相色谱仪在气液包裹体成分研究中的应用

CXL-101 inorganic gas chromatography is eharacterised by its high sensitivity,high speed, small quantity of sample required, less adsorption and reliability of result. It is especially suitable for the determination of H2O and CO2 in fluid inclusions. H2O and CO2 contents in fluid inclusions of 41 samples were measured by this instrument from a number of types of tungsten and quarts deposits, Regular variation has heen found in the content of H2O, i.e., it decreases with decreasing distance toward the parent rock, or with increasing temperature, and vice versa. This regularity may be ascribed to the origin of fluid, distance between parent rock and ore deposit, temperature of form.ation, changes in the way of fluid movement as well Hs the nature of country rocks.     

矿物包裹体地球化学找矿模式

本文叙述了矿物包裹体研究用于找矿的现状;气液包裹体与矿体的关系;以及从包裹体地球化学研究所揭示的内生热液矿床的特征出发,参考不同矿床的具体情况概括出的包裹体地球化学找矿模式.该模式用于金矿找矿取得了一定的效果.     

甘肃阳山金矿流体包裹体地球化学和矿床成因类型

西秦岭造山带内的甘肃阳山金矿是我国最新发现的规模最大的金矿床。矿床受EW韧脆性剪切带控制,赋矿围岩为泥盆系碳质碳酸盐-千枚岩-板岩和侵入其中的花岗斑岩脉。流体成矿过程包括：形成石英-绢云母-黄铁矿组合的早阶段,形成石英-黄铁矿-毒砂和石英-毒砂-黄铁矿以及石英-碳酸盐-辉锑矿-自然金组合的主戍矿阶段,形成碳酸盐-石英网脉的晚阶段。早阶段流体包裹体以含CO2包裹体为主,CO2含量为7．3％-21．5mol％,均一温度集中于270℃～300℃,盐度〈3wt．％NaCleqv;主阶段发育纯CO2包裹体、水溶液包裹体和少量含CO2包裹体,均一温度集中于210℃～270℃,盐度集中在〈2wt,％NaCleqv和3～5wt,％NaCleqv两个范围;晚阶段只发育水溶液包裹体,均一温度集中在160℃-210℃,盐度〈3wt．％NaCleqv。主阶段流体包裹体类型的多样性、相似的均一温度和流体盐度的双峰特征均指示流体沸腾现象的存在,其流体包裹体捕获温度为210℃～375℃,压力为85～222MPa;赋矿断层的阀门式活动导致主阶段流体系统交替于静岩和静水压力之间,成矿深度为8．5km左右,成矿流体系统发育在早侏罗世大陆碰撞造山过程。矿床地质特征类似于卡林型金矿,但赋存于蚀变花岗斑岩中矿体既非造山型,也不同于卡林型,成矿流体具造山型矿床特征。因此,阳山金矿可能代表一种新的金矿类型,建议称为“阳山型金矿”。     

长白山地区新生代火山岩及其幔源包体的矿物化学及矿物包裹体研究

长白山地区新生代火山岩主要为玄武岩类、粗面岩类和碱性流纹岩类。其中奶头山期碱性玄武岩中含有幔源的尖晶石二辉橄榄岩包体和辉石岩包体。幔源包体及不同期次火山岩的主要矿物是橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、尖晶石、斜长石、碱性长石。不同寄主岩石中的矿物组成及其化学成分具有一定的变化，反映了岩浆分异演化的特征；矿物及火山熔岩中的包裹体成分及玻璃熔体结构的激光拉曼光谱分析结果表明，地下深处的岩浆含有较多的挥发分，岩浆上升过程中发生了强烈的出溶作用；岩浆由起源经分异演化上升到地壳浅部直至喷发，幔源的挥发分减少，而浅成或壳源的挥发分增多，特别是在岩浆喷发过程中，地下水或大气成分起了重要作用。     

准噶尔盆地南缘天然气地球化学与成因研究

准噶尔盆地南缘地区是我国天然气勘探和研究长期关注的一个热点,天然气成因过往一直认为是以侏罗纪煤系为主,但鉴于区内尚有其他多套潜在烃源岩系,因此是否存在其他来源与成因天然气并不很清楚,限制了成藏规律认识与勘探部署。通过较系统的天然气地球化学分析,包括组分、烷烃系列碳同位素、轻烃等,结合地质地球化学背景,取得了新认识,发现研究区的天然气除了已有认识到的侏罗系成因外,还有其他2种成因类型,分别为可能的三叠系/二叠系来源高—过成熟煤型气,以及古近系来源低—中等成熟油型气,而白垩系油型气可能是因为混入量相对较低而未能显现,但理应存在。这些不同类型的天然气在地球化学特征上可以显著区分,且分布具有明显的地区规律性差异,遵循"源控论",即受控于烃源岩的分布。据此,提出研究区多种成因类型的天然气为可能的规模成藏提供了物质基础,侏罗系天然气是相对最为现实的勘探目标,霍-玛-吐背斜带是下步天然气勘探的重点目标区。这些认识还可供我国中西部前陆盆地和其他具有相似地质背景的盆地进行天然气勘探和研究时类比参考。     

下庄铀矿田流体包裹体地球化学研究

对下庄铀矿田不同矿体矿石中的石英、萤石、方解石等脉石矿物进行了系统的流体包裹体测温工作。研究结果表明,下庄铀矿田从成矿早期→成矿期→成矿晚期均一温度明显降低,但流体盐度变化不大,均为低盐度的流体。下庄铀矿田不同矿床均一温度与流体盐度具有相似的变化范围,矿床在中温(187~275℃)与低盐度(NaCl1.6~9.6wt%)条件下形成。     

新疆望峰金矿床流体包裹体地球化学及矿床成因类型

西天山东缘的望峰金矿床受胜利达坂韧性剪切带的控制,成矿过程包括早、中、晚3个阶段,自然金和矿石矿物主要形成于中阶段。岩相学、显微测温及单个包裹体成分激光拉曼光谱研究表明,望峰金矿床石英中的流体包裹体有CO₂-H₂O型、纯CO₂型、NaCl-H₂O溶液型和含子晶多相等4种类型。早阶段石英中原生包裹体主要是CO₂-H₂O型,其盐度1.62%~8.03% NaCl eqv.,流体密度0.73~0.89g/cm³,均一温度为250~390℃,气相成分为CO₂。中阶段石英中的原生包裹体包括了所有4种类型,其CO₂-H₂O型和NaCl-H₂O溶液型包裹体的均一温度分别为210~340℃和230~300℃,显示了流体沸腾现象的存在。CO₂-H₂O型包裹体的盐度0.83%~9.59% NaCl eqv.,密度0.77~0.95g/cm³,气相成分为CO₂±CH₄±N₂。晚阶段石英只发育水溶液包裹体,具有较低的盐度（0.35%~3.87% NaCl eqv.）和均一温度（120~214℃）。根据CO₂-H₂O型包裹体估算早、中阶段流体包裹体捕获压力分别为110~300PMa和90~250MPa,成矿深度为9~11km。总体而言,望峰金矿床由低盐度、低密度、富CO₂的变质流体系统形成,流体减压沸腾导致矿质沉淀,属于中深带的造山型金矿系统。     

贵州晴隆锑矿流体包裹体地球化学特征及成因意义

通过矿床流体包裹体测量,晴隆锑矿成矿温度在125℃~200℃、流体盐度为(0.35~2.24)wt%NaCleq、流体密度为0.88g/cm~3~0.95g/cm~3,成矿流体属Ca~(2+)-Na~+-Cl~﹣-F~﹣型体系。流体气相组分最主要为H_2O等。晴隆锑矿成矿类型为火山沉积—改造型层控矿床。     

长白山地区新生代火山岩及其幔源包体的矿物化学及矿物包裹体研究

长白山地区新生代火山岩主要为玄武岩类、粗面岩类和碱性流纹岩类。其中奶头山期碱性玄武岩中含有幔源的尖晶石二辉橄榄岩包体和辉石岩包体。幔源包体及不同期次火山岩的主要矿物是橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、尖晶石、斜长石、碱性长石。不同寄主岩石中的矿物组成及其化学成分具有一定的变化，反映了岩浆分异演化的特征；矿物及火山熔岩中的包裹体成分及玻璃熔体结构的激光拉曼光谱分析结果表明，地下深处的岩浆含有较多的挥发分，岩浆上升过程中发生了强烈的出溶作用；岩浆由起源经分异演化上升到地壳浅部直至喷发，幔源的挥发分减少，而浅成或壳源的挥发分增多，特别是在岩浆喷发过程中，地下水或大气成分起了重要作用     

辽河坳陷滩海东部地区天然气地球化学特征及有机热成因-无机成因双源模式

辽河坳陷滩海东部地区葵探1井获得天然气重大突破,其侏罗系、古近系天然气的甲烷碳同位素组成(δ¹³C₁)差异大,确定天然气成因与气源岩对于评价天然气资源潜力及选择勘探目标具有重要意义。系统分析了滩海东部地区古近系东营组、沙河街组三段和侏罗系小东沟组3套含气层系的天然气组分、稳定碳同位素组成等地球化学特征,对天然气成因和来源进行探讨。滩海东部地区发育有机热成因气和无机成因气2种类型：(1)古近系东营组和沙三段天然气为煤型有机热成因气,成分以甲烷为主,干燥系数介于0.789～0.949,δ¹³C₁值主要在-35‰左右。主要气源岩为盖州滩洼陷沙三中下亚段泥岩,R_o在0.77%～1.59%之间。中浅层东营组天然气成熟度显著高于同深度泥岩,表明天然气来源于深部地层;而深层沙河街组三段天然气成熟度与同深度泥岩差异不大,表明天然气以原地聚集为主。(2)侏罗系小东沟组天然气为无机成因气,干燥系数平均值为0.991,δ¹³C₁值>-20‰;推测东营...     

熔体包裹体在镁铁质火山岩成因研究中的应用

熔体包裹体是矿物在生长或结晶过程中捕获的小的硅酸盐熔体,它保存了原生岩浆、岩浆演化以及源区性质等方面的重要信息。然而,全岩成分只保留了经历复杂地质过程(如分离结晶、岩浆混合、地壳混染和后期蚀变等)之后的"混合"成分,有关岩石起源方面的重要信息部分或全部消失。本文系统总结了熔体包裹体的研究方法,包括岩相学观察、挑选寄主矿物、加热均一化、镶嵌和磨制样品靶、成分分析等,介绍了熔体包裹体方法在镁铁质火山岩成因研究中一些应用实例。     

新疆望峰金矿床流体包裹体地球化学

1 矿床地质望峰金矿床位于乌鲁木齐市西南110 km的乌鲁木齐-库尔勒公路边,大地构造上属于西天山东段的"中天山地轴"的北缘.中天山地轴以发育前寒武纪变质基底为特征,其变质变形程度明显强于南、北两侧的古生代增生带,与两侧增生带的边界断裂分别是乌瓦门断裂带和冰达坂断裂带(也称中天山北缘断裂或天山主干断裂).