不同成矿阶段流体包裹体气相成分的四极质谱测定

四极质谱法测定的爆裂温度曲线，可区分出不同成矿阶段群体包裹体温度区间，并分别测定其气相组成。代表不同成矿阶段的包裹体气相组成有明显差异。本研究表明用四极质谱法测定同一样品中不同成矿阶段的包裹体气相组分是可行的，拓宽了成矿流体研究的思路，为研究多期次成矿流体的来源、演化和解译矿床成因提供了新的方法、手段。     

广西大厂矿田高峰锡多金属矿床流体包裹体研究

广西大厂锡多金属矿田是世界著名的锡矿产地之一。矿田内绝大部分锡锌资源量分布在西成矿带的高峰和长坡-铜坑两个矿床之中,其中赋存在中泥盆统生物礁灰岩中的高峰100号体以其品位高(Sn 1. 79%、Zn 10. 1%、Pb 5. 21%、Sb4. 8%、Ag 235g/t)、规模大(矿石量超过1300万吨)而在整个大厂矿田中占据非常重要的地位。本文在扫描电镜-阴极发光(SEM-CL)图像分析的基础上,对高峰锡多金属矿床成矿早期锡石-毒砂-磁黄铁矿阶段和成矿晚期硫化物-硫盐-碳酸盐阶段的流体包裹体岩相学、显微测温学及其气相成分的激光Raman光谱进行了系统研究。结果表明,成矿早期锡石-毒砂-磁黄铁矿阶段石英和锡石中主要发育富含CO2和CH4气相流体包裹体,其均一温度和盐度分别为360～410℃和3%～6%Na Cleqv;成矿晚期硫化物-硫盐-碳酸盐阶段石英中则仅发育气-液两相盐水流体包裹体,具有相对低的均一温度(270～310℃)和盐度(3%～6%Na Cleqv)。石英和锡石的H-O同位素组成指示成矿流体主要来源于岩浆热液。对比矿田内其他矿床,进一步发现高峰矿床富CO2气相流体的盐度(3%～6%Na Cleqv)与拉么矽卡岩型Zn-Cu矿床富CO2气相流体的盐度(7%～9%Na Cleqv)相近,认为高峰矿床与拉么矿床可能具有相同的成矿流体来源,两者均来源于深部岩浆房中分异出的超临界流体。高峰矿床成矿流体可能主要来源于深部矽卡岩阶段富CO2气相流体的压缩和冷却(vapor contraction and cooling)。流体冷却过程可能是锡石-硫化物成矿的主要控制因素。高峰矿床-200m中段以上矿体,锡石和石英中的流体包裹体以富CO2和CH4气相流体包裹体为主,而缺失多子晶流体包裹体组合,推测高峰矿床-200m中段以下可能存在富含成矿金属的高密度卤水,从而形成高品位的锡多金属脉状矿体或矽卡岩型Zn-Cu矿体。     

湖南锡田钨锡多金属矿床流体包裹体研究

锡田钨锡多金属矿床是南岭钨锡成矿带的重要组成部分。文章主要针对石英脉型钨锡矿和云英岩型钨矿中的石英流体包裹体进行了显微测温和激光拉曼光谱分析,流体包裹体分为4类:富液相两相水溶液包裹体(L型)、富气相两相水溶液包裹体(V型)、V_(CO_2)-L_(CO_2)-L_(H_2O)三相包裹体(C型)和含子晶三相包裹体(S型)。石英脉型钨锡矿均一温度为240~440℃,ω(NaCl_(eq))为1.4%~9.5%,云英岩型钨矿均一温度为370~470℃,且富锡石样品均一温度(t_h:310~420℃,ω(NaCl_(eq))为4.3%~9.5%)略高于富黑钨矿样品(t_h:240~340℃,ω(NaCl_(eq))为1.4%~7.7%)。流体包裹体气相成分主要为CO_2、CH_4、N_2。结合流体包裹体显微测温、激光拉曼光谱分析结果和野外矿床地质特征,探讨了成矿流体中N_2、CH_4的源区、W和Sn的赋存状态以及其成矿机制。W以一系列钨酸、钨酸根离子、碱金属钨酸盐赋存于流体中,Sn主要赋存状态为Sn(+2价)-Cl络合物。石英脉型钨锡矿因流体上升至花岗岩体或围岩的构造裂隙中,成矿流体与围岩相互反应以及与地壳流体与大气水混合,其p、t急剧下降以及流体pH值变化,导致黑钨矿沉淀,成矿流体从还原环境转为氧化环境致使锡石沉淀成矿。云英岩型钨矿有效成矿机制是流体沸腾或不混溶。     

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。     

广西大福楼锡多金属矿床流体包裹体特征

大福楼锡多金属矿床是大厂锡矿田东矿带一个主要的锡石硫化物矿床,位于丹池大背斜的东翼,矿床主要由3个工业矿体组成:0号矿体、21号矿体和22号矿体。其中,0号矿体为陡倾斜切层大脉状矿体,长1200余米,深500余米,厚2m左右;21号和22号矿体为产于下泥盆统泥质页岩中的似层状矿矿体,长600～1100m,宽200～400m,厚1.5～2.2m。本矿床主要工业矿物有:锡石、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、铁闪锌     

新疆祁漫塔格巴什尔希钨锡矿床流体包裹体地球化学研究

白干湖矿田是由柯可卡尔德、白干湖、巴什尔希和阿瓦尔等钨锡矿床构成的一个超大型钨锡矿田,其中的巴什尔希矿床正处于勘查阶段.文章对其开展了详细的流体包裹体岩相学、显微测温和氢、氧同位素地球化学研究,结果表明热液石英脉中流体包裹体以含CO2包裹体最多,其次为液体包裹体,含子矿物包裹体很少见,属于H2O-CO2-NaCl体系.均一温度范围广,介于260～440℃,集中在300～380℃;成矿流体w(NaCleq)较低,大多介于4％～12％;CO2摩尔分数[x(CO2)]为0.043％～0.595％,集中于0～0.2％.CO2相密度约0.74～0.84 g/cm3,H2O相密度1.02～1.10 g/cm3;成矿时流体压力为80～160MPa.流体演化经历成矿前期、成矿期和成矿后期3个期次,各期次流体演化趋势不同,整体上流体从成矿前期到成矿后期均一温度和盐度逐渐降低.流体包裹体氢、氧同位素组成表明,钨锡主成矿期流体以岩浆水为主,到后期硫化物矿化阶段又混合有大气降水.     

新疆阿尔泰小土尔根铜矿流体包裹体和H-O、Cu同位素特征及其成因探讨

小土尔根铜矿位于新疆阿尔泰地区诺尔特Au-Pb-Zn(-W-Mo)成矿带北部,成矿条件有利。在详细的野外考察基础上,作者系统分析了矿区的流体包裹体类型、流体成分,结合H-O、Cu同位素地球化学研究,对其成矿流体特征及来源、成矿物质来源和矿床成因进行了探讨。该矿流体包裹体类型比较简单,主要为气液两相包裹体,少量纯液相包裹体,偶见含子晶包裹体。激光拉曼光谱分析表明,成矿流体为H_2O-Na Cl-CO_2-CH_4体系。成矿流体温度介于188~421℃,盐度介于0.71%~15.53%Na Cl_(eqv),主要集中于8.0%~12.0%Na Cl_(eqv),为中?高温、中?低盐度成矿流体。H、O同位素(δD_(SMOW)值介于-72‰~-122‰,δ~(18)O_(fluid)值介于3.7‰~8.1‰)指示,成矿流体主要来源于岩浆水,随着成矿作用的进行,大气降水混入的比例略有增大。黄铜矿的δ~(65)Cu值介于-0.12‰~0.93‰,落入花岗岩δ~(65)Cu值分布范围,且分馏特征与花岗岩相似,说明成矿元素Cu来自花岗岩岩浆。结合前人成果,作者认为小土尔根铜矿应为诺尔特地区首例还原性斑岩铜矿床。     

Helix SFT惰性气体质谱仪分析矿物包裹体中氦同位素组成

氦同位素组成在地球大气圈、地壳及地幔各圈层具有不同的元素丰度和同位素比值,变化范围达数个量级,而且氦作为惰性气体中质量最轻的元素,其稳定性好,迁移能力强,因此将其同位素作为地质过程和物质来源的天然示踪剂倍受重视,被广泛地应用于地学研究的各个领域,而能否对于岩石样品中氦同位素组成进行准确分析,成为了氦同位素作为示踪剂的一个关键问题。本文利用Helix SFT惰性气体质谱仪对岩石矿物包裹体内的氦同位素组成测定方法进行了研究,建立了样品的压碎及气体提取纯化装置,通过进一定体积的标准氦气,计算出仪器的灵敏度,在此基础上对整套系统的静态本底进行了测定。对仪器本身的离子倍增器的接收效率进行了探讨,使其可以准确对3 He进行准确测定。以大气中氦同位素为标准并进行多次测定,获得了氦同位素测量的质量歧视校正因子。通过对实际样品黄铁矿包裹体中氦同位素组成的测定,获得了稳定性很好的同位素比值数据,其精度可达99%。通过建立合理的压碎装置,利用该仪器对氦同位素组成分析的独特优势,可以满足对于岩石矿物包裹体中氦同位素组成的精确测定,满足其在地质科研领域的应用研究需要,进而对基础科学研究起到支撑作用。     

川西地区有机流体包裹体产状、组分及成因序次分析

川西地区三叠-侏罗系地层中的有机流体包裹体有6种赋存形式,3种主要相态。激光拉曼探针测试分析表明,包裹体的有机组分包括CH₄、C₂H₂、C₂H₄、C₂H₆、C₃H₈、C₃H₆、C₄H₆、C₆H₆等8种组分,非烃组分主要包括CO₂、H₂、H₂S、CO等4种。综合均一温度、盐度以及埋藏史、热史分析,有机流体包裹体可分为4个期次,是该地区油气生成、运移、演化以及不同成岩作用阶段共同作用的结果,对油气成藏规律有重要的指示作用。     

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。     

Determining Fluid Compositions in the H2O-NaCl-CaCl2 System with Cryogenic Raman Spectroscopy: Application to Natural Fluid Inclusions

Previous cryogenic Raman spectroscopic analysis of H₂O-NaCl-CaCl₂ solutions has identified the Raman peaks of various hydrates of NaCl and CaCl₂,and established a linear relationship between Raman band intensity of the hydrates and the composition of the solution(NaCl/（NaCl+CaCl₂） molar ratio,or X_NaC1) using synthetic fluids,which created the opportunity to quantitatively determine the solute composition of aqueous fluid inclusions with cryogenic Raman spectroscopy.This paper aims to test the feasibility of this newly established method with natural fluid inclusions.Twenty-five fluid inclusions in quartz from various occurrences which show a high degree of freezing during the cooling processes were carefully chosen for cryogenic Raman analysis.X_NaCl was calculated using their spectra and an equation established in a previous study.These inclusions were then analyzed with the thermal decrepitation-SEM-EDS method.The X_NaCl values estimated from the two methods show a 1:1 correlation,indicating that the new,non-destructive cryogenic Raman spectroscopic analysis method can indeed be used for fluid inclusion compositional study.     

一种新的成矿流体示踪法——流体包裹体N2—Ar—He示踪体系

本文介绍一种新的成矿流体示踪法,Ｎ２－Ａｒ－Ｈｅ示踪体系,概述了其主要原理和分析方法,并以粤中长坑Ａｕ－Ａｇ矿和粤东嵩溪Ａｓ－Ｓｂ矿为例,进行了成矿流体Ｎ２－Ａｒ－Ｈｅ示踪体系研究,结果显示其成矿流体主要来自建造水或沉积热卤水,为矿床成因研究提供了新的证据。     

对新疆萨日达拉金矿成矿流体的He、Ar同位素示踪

采用稀有气体同位素质谱方法,通过分析萨日达拉金矿载金黄铁矿中流体包裹体的He、Ar同位素组成,对成矿流体进行示踪研究。结果表明,萨日达拉金矿黄铁矿流体包裹体中He同位素组成变化范围较大,R/Ra值为0.34~1.59,显示壳幔混合特征,二元混合模型计算结果显示以地壳放射性成因氦为主,并有地幔氦的加入;Ar同位素组成较均一,40Ar/36Ar值为305~359,平均336,36Ar/38Ar值为5.34~5.44,平均5.40,显示叠加有部分放射性成因40Ar的大气降水成因氩同位素组成。综合分析结果表明,萨日达拉金矿成矿流体为由大气降水深循环改造而成的地壳流体,其所具有的地幔He同位素组成应继承自下部地壳中隐伏的壳幔混合成因地质体。     

流体包裹体成分分析研究

笔者在日本研修期间学习和了解了先进的流体包裹体成分分的方法,其中包括分析群体包裹体液相成分的ＩＣＰ－ＭＳ和ＰＩＸＥ分析方法;分析单个包裹体液相成分的ＬＡ－ＩＣＰ－ＭＳ方法,ＬＲＭ,ＦＴ－ＩＲ单个包裹体气相成分分析方法等。这些方法极大地提高了包裹体成分分析的水平,促进了包裹体研究的发展,本文简要介绍这几种流体包裹体成分分析方法和其它包裹体研究方法及笔者的一些研究成果,以供国内同行借鉴和共同探讨。     

川西南碳酸盐岩储层流体包裹体气体地球化学研究

采用真空磁力破碎包裹体与质谱计在线连接的方法,分析了四川盆地西南威远气田、资阳气田和隆昌气田不同时代碳酸盐岩储层中流体包裹体的化学成分和碳同位素组成,并结合储层地质特征,研究了储层流体的来源。研究表明 :流体包裹体气体成分主要以CH₄和CO₂ 为主,不同时代的储层原岩流体包裹体的成分明显不同,同一时代储层原岩及次生脉体中气体的含量变化不一。二叠系储层原岩流体包裹体气体成分以甲烷为主,CH₄含量一般在80 %以上,而震旦系储层原岩则以CO₂ 为主,CO₂ 含量大于 6 0 %。震旦系储层沥青脉中的包裹体CH₄含量最低,储层原岩包裹体CH₄含量次之,次生白云岩及方解石脉体中的包裹体CH₄的含量均大于前两者;而CO₂ 的含量却刚好于此相反。依据储层原岩、次生矿物脉体和沥青脉中包裹体CH₄和CO₂ 碳同位素组成的变化,讨论了二叠系 (P3 ₁₂A、P3 ₁₂B)和震旦系 (Z₄、Z₃、Z₂ )不同层段储层中油气侵入的方式和过程。     

气相色谱-三重四极杆质谱法测定地下水中44种有机物污染物

地下水中有机氯、多环芳烃、邻苯二甲酸酯等半挥发性有机污染物对生态环境和人体健康带来潜在威胁,开发高效、准确、快速的检测方法具有现实意义。通过液液萃取、固相萃取等方式将水中有机污染物分类萃取,利用气相色谱、气相色谱-质谱、液相色谱-质谱等方法测定,不能在满足低检出限的同时测定多种类别有机污染物。本文建立了一种改进的QuECHERS方法,即在水样中加入少量有机溶剂振荡后直接取有机相,无需净化,利用灵敏度更高的气相色谱-三重四极杆质谱仪多反应监测模式(MRM)进行定性、内标法定量,实现了44种有机污染物的同时测定。实验优化了质谱条件,对比了不同溶剂的提取效果以及传统方法和QuECHERS的优缺点。结果表明:44种有机物在1～200μg/L范围内线性关系良好,各有机物的检出限和回收率均满足要求。本方法具有前处理简单、检出限低、邻苯二甲酸酯类本底低、多类有机物同时测定等优点,可应用于地下水中痕量有机物的测定和评估。     

藏北商旭金矿床成因研究：流体包裹体及氢-氧同位素证据

商旭金矿床处于班公湖-怒江缝合带中段南侧,位于藏北双湖县境内,是班公湖-怒江缝合带已发现的可能是造山型的金矿床。矿体赋存于中-下侏罗统木嘎岗日群浅变质复理石中,受北西西向断裂构造控制,金矿化与石英脉密切相关。含矿石英脉中见较多黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等硫化物,自然金沿石英裂隙分布,少量分布在黄铁矿裂隙中。岩相学特征和激光拉曼测定结果显示,商旭金矿床中存在两类流体包裹体:1富液相包裹体(L型);2含CO2包裹体(C型),此类包裹体主要为CO2三相包裹体,见CO2两相包裹体。显微测温结果表明:1L型包裹体的均一温度为89.6~409.8℃,盐度ω(NaCleq)为0.35%~9.34%,流体密度为0.55~0.98g/cm3;2C型包裹体的均一温度为264.3~395.2℃,盐度ω(NaCleq)为4.62%~9.74%,流体密度为0.66~0.81g/cm3。商旭金矿床成矿流体具有富CO2、中低温度、低盐度、低密度的特征,与典型造山型金矿成矿流体特征相似。同时,商旭金矿床成矿流体的氢氧同位素组成分别为δD=-108‰~-89‰、δ18 O=-0.8‰~5.8‰,表明成矿流体主要来自变质水与建造水的混合。综合流体包裹体和氢氧同位素证据,进一步论证商旭金矿床为造山型金矿。