鲁西南归来在金矿成矿流体特征和演化

归来在金矿是近年来在鲁西南新发现的隐爆角砾岩型金矿床，成因上与附近铜石偏碱性杂岩体有关。本文通过对侵入杂岩和金矿床中流体包裹体研究，结合前人地质勘探和科研成果，认为形成妲来在金矿的成矿流体是岩浆水与大量来自围岩的大气降水混合而成，早期为富含卤素和CO2的低－中等盐度热液，演化至晚期为低挥发分、不同盐度的低温热水溶液。金矿沉淀时的流体压力不高于40－60MPa，温度为180－250℃。温度下降和伴随隐爆作用发生的减压和流体不混溶是促使金沉淀的主要因素。     

闪锌矿流体包裹体显微红外测温及其矿床成因意义——以云南会泽超大型富锗银铅锌矿床为例

显微红外测温是利用红外显微镜研究不透明半透明矿物的流体包裹体丰度和分布特征,并与冷热台相结合进行流体包裹体显微测温分析的一种有效的新技术。云南会泽超大型富锗银铅锌矿床是分布于川滇黔接壤区典型的会泽型(HZT)铅锌矿床。本文以该矿床的闪锌矿、方解石流体包裹体为例,应用显微红外测温技术发现闪锌矿中发育大量流体包裹体,按其相态可分为6类:纯气相(V)、富液相气液两相(L+V)、富气相气液两相(L+V)、纯液相(L)、含子矿物三相(L+V+S)、含CO₂三相(L_CO2+L_H2O+V_CO2)包裹体,而在热液方解石中仅发现富液相气液两相(L+V)、纯液相(L)包裹体。闪锌矿中的流体包裹体均一温度集中在2个区间:150~221℃和320~364℃;而盐度变化范围较大,主要集中于3个区间:12.0%~18.0%、5.0%~11.0%、1.1%~5.0%。不同世代闪锌矿流体包裹体均一温度大致反映成矿流体演化的全过程,而方解石流体包裹体均一温度主要反映成矿流体演化的中晚阶段,而且与脉石矿物(方解石)共生的闪锌矿流体包裹体均一温度也高于方解石包裹体均一温度;反映了闪锌矿流体包裹体较方解石更能反映成矿流体的信息,进一步揭示从早成矿阶段到晚成矿阶段,成矿流体大致经历了中高温-中盐度→中低温-中盐度→中低温-中低盐度的演化过程。通过压力校正后的流体包裹体捕获温度反映了早成矿阶段成矿流体呈中高温,进一步证实了该矿床并非低温矿床。通过矿床对比研究,不仅反映了该矿床明显不同于典型的MVT铅锌矿床,而且表明了显微红外测温技术为该类矿床成矿流体p-T-x条件及矿床成因的研究提供了新方法与途径,并将在金属矿床成矿流体的研究领域发挥重要作用。     

德兴斑岩铜矿田黄铁矿Re-Os同位素定年及其地质意义

德兴斑岩铜矿田是中国东部最大的斑岩铜矿系统,一直以来,德兴铜矿的成矿过程和成因机制都是矿床学家关注的热点问题。前人在德兴铜矿的围岩蚀变、矿化期次、流体特征、成岩年代等方面取得了较为一致的认识,但其成矿时代仍争议较大。文章首次对矿田内与黄铜矿密切共生的黄铁矿进行了Re-Os同位素定年,10件样品中的4件w(Re)极低,模式年龄变化范围大,且误差较大,故不对其进行讨论;其余6件的w(Re)为10.58×10~(-9)～102.59×10~(-9),普通w(Os)较低(0.0054×10~(-9)～0.0113×10~(-9)),w(~(187)Os)较高(0.019×10~(-9)～0.177×10~(-9)),Re/Os比值较高(4406～73 422),为低含量高放射性Os成因硫化物。研究获得黄铁矿Re-Os同位素加权平均模式年龄为(165.3±2.3)Ma(MSWD=1.04)。因此,德兴铜矿的铜成矿年龄为中侏罗世,综合前人资料,德兴铜矿最可能形成于古太平洋板块俯冲的远程效应影响下的陆内伸展的地质背景,为陆内环境斑岩铜矿。     

实验室合成石盐包裹体的均一温度以及古气候意义

石盐是表生环境下形成蒸发岩系的主要矿物,在形成过程中捕获大量的原生包裹体。通过低温冷冻测温技术,可以得到石盐中原生包裹体的一系列均一温度,如何正确理解这些数据是应用石盐原生包裹体恢复古气候的关键。石盐沉积可以发生在气水界面以及水体底部,其均一温度记录了卤水结晶的温度。Lowenstein et al. (1998) 曾经用水浴法在恒定水温下合成了人工合成石盐,进行原生包裹体的均一温度研究,然而如何用水温来恢复古气温是古环境解释的关键。本次实验通过40℃下(气温,烘箱中蒸发)人工合成石盐,在岩相学观察基础上,对形成于气水界面漏斗晶中的包裹体和在底水沉积人字晶中的包裹体的均一温度进行低温冷冻测温法测定。测温过程中石盐包裹体可以得到一系列均一温度(10.6~39.9℃),而只有最大均一温度才能反映卤水结晶时的温度,两种类型的包裹体也显示了相似的最大均一温度。因此在浅水环境下,两种包裹体都可以用来反映古气温。     

江西黄沙石英脉型钨矿床流体包裹体研究

黄沙钨矿床是赣南地区一大型石英脉型钨多金属矿床。本文采用"流体包裹体组合"的研究方法,对黄沙钨矿床主成矿阶段早期的黑钨矿-石英脉和晚期的硫化物-(黑钨矿)-石英脉石英中的流体包裹体进行了显微测温和拉曼探针的分析。研究表明,黑钨矿-石英脉中包裹体主要为水溶液包裹体和含CO₂水溶液包裹体,硫化物-(黑钨矿)-石英脉中主要发育水溶液包裹体。黑钨矿-石英脉中包裹体的均一温度明显高于硫化物-(黑钨矿)-石英脉中的包裹体,但两者水溶液包裹体的盐度相差不大。激光拉曼探针测试表明,两期矿脉中水溶液包裹体的组分主要为水,在黑钨矿-石英脉中的含CO₂水溶液包裹体,除CO₂外,还检测到CH₄和N₂组分。研究表明,以CO₂逸失为特征的流体不混溶作用是早期黑钨矿-石英脉含矿流体中的金属络合物分解并沉淀成矿的主要机制,晚期硫化物-(黑钨矿)-石英脉中矿质的沉淀则主要是流体的混合作用导致。     

蒸发岩盆地古环境的直接记录:来自石盐流体包裹体的证据

蒸发岩是保存古环境信息的宝库,而石盐是蒸发岩盆地完全干涸后最主要的矿物。石盐矿物具有很好的封闭性,在浅埋深状态就会固结成岩,没有孔隙并且不可压缩。石盐、石膏、钙芒硝、芒硝中的包裹体,是潟湖或陆地盐湖环境下,通过蒸发而结晶析出过程中所捕获的流体(液体和/或气体)。因此,在石盐矿物的内部可以保存下来良好的原生石盐流体包裹体,它们记录了原始海洋/盐湖的温度、化学组分和大气成分的信息,为古环境研究提供了绝妙的直接记录。其中石盐原生流体包裹体的均一温度,可记录卤水沉积时的温度;浅水环境石盐流体包裹体记录的卤水温度近似等于气温。石盐原生流体包裹体中的卤水成分代表了海水/盐湖蒸发浓缩过程中的卤水,可通过其来推断当时的海水/盐湖水体的成分。石盐漏斗晶形成时是漂浮在卤水表面的,其原生流体包裹体可捕获当时的大气,而石盐是一种稳定的无机矿物,其原生流体包裹体可保存原始的大气信息。石盐原生流体包裹体可以提供其他传统地球化学手段无法提供的直接、精确、定量的地质记录,因此在未来的古环境研究中将成为焦点。     

编后语

“地质流体”是指存在并活跃于岩石圈中的由H_2O、CO_2、烃类以及卤素、S、N等挥发组分及其中的溶解组分一同构成的复杂流体相,它是地质作用过程中最活跃、最主要的因素之一,并在地球内部发生的一切地质作用过程、各圈层地球物理结构与力学性质、地球化学演化中扮演着极其重要的角色。地球内部流体已成为当前地学研究领域的前沿课题,并将是建立地质科学新理论体系的生长点和突破口。 由中国岩石矿物地球化学学会矿物包裹体专业委员会、南京大学内生矿床成矿机制国家开放实验室、中国科学院贵阳地球化学研究所矿床地球化学重点实验室主办,国际矿物协会包裹体专业委员会、中国石油勘探开发研究院廊坊分院天然气成藏重点实验室协办的“第13届地质流体及流体包裹体学术研讨会”于2002年10月14至17日在南京大学举行。会议共收到论文摘要71篇,来自国内各主要地球科学研究机构、高等院校地质院系、中国三大石油公司的120余位代表出席了会议。在地质流体及流体包裹体研究方面卓有建树的海外华裔学者周义明博士(美国地质调查局)、卢焕章教授(加拿大Quebec大学)     

新桥多金属矿床的矿体下部网脉状矿化的流体包裹体研究

新桥矿床是长江中下游铜铁多金属成矿带铜陵矿集区中重要的大型层状Cu-Fe-S-Au多金属矿床之一.区内发育新桥、狮子山、铜官山、冬瓜山、大团山、天马山等多个大型Cu-Au多金属矿床.     

含CO2盐水流体包裹体摩尔体积和组分求解新方法

借鉴Parry(1986)方法的思路, 提出求解含CO₂盐水流体包裹体摩尔体积和组分(V_m-X)的新方法. 新方法以实测包裹体气-液相CO₂部分均一温度及均一方式(T_h,CO₂), 包裹体盐度(S)和包裹体完全均一温度(T_h)为原始数据, 构建了含X_CO2、X_NaCl、V_m及F(包裹体气-液相CO₂部分均一时CO₂相的充填度)四个未知量的四个关联方程. 通过解四个方程构成的方程组, 求取包裹体的V_m-X值. 前三个方程为X_CO2、X_NaCl和V_m的数学表达式, 它们只与T_h,CO₂、S和F相关, 其简化的形式可表示为: ; ; . 第四个方程为包裹体完全均一时X_CO2、X_NaCl、V_m和T_h间的热力学关系式, 简化形式为: . 解方程组要使用迭代求解法, 过程如下: 先给定F值代入前三个方程, 可分别求得X_CO2、X_NaCl和一个摩尔体积值V_m1, 然后把求得的X_CO2、X_NaCl代入方程f₄ 求出另一个摩尔体积值V_m2, 当V_m1＝V_m2, V_m1(V_m2)、F、X_CO2和X_NaCl即为整个方程组的解, 如符合地质意义, 即求得了包裹体的V_m-X值. 与Parry(1986)方法相比, 该方法更易于使用, 对X_CO2的求解也更精确. 新方法适用于求解CO₂气-液相部分均一时, 温度高于笼合物熔化温度, 且不含固相石盐的含CO₂盐水体系流体包裹体.     

辽东半岛前寒武纪结晶基底中金矿床的同位素地球化学特征

辽东半岛前寒武纪结晶基底中赋存有众多的金矿床,是中国北方重要金矿集中区之一。区内的金矿床多受辽南地体古元古代辽河群（盖县组）或其混合岩化、花岗岩化产物——花岗片麻岩的控制。对这些金矿床,目前的成因观点主要有岩浆热液成因、变质热液成因和多成因（变质热液成因;大气降水热液成因;岩浆热液成因）。同位素地球化学研究结果与多成因观点比较吻合。