青海东昆仑卡尔却卡多金属矿区斑岩型铜矿的流体包裹体研究

卡尔却卡铜多金属矿床是青海省地质调查院于近几年在东昆仑西段祁漫塔格地区新发现的一个矿床,目前规模已达中型。文章通过对矿区西北部受岩体断裂破碎蚀变带控制的铜矿体中石英流体包裹体岩相学、显微测温和激光拉曼探针成分分析,表明铜矿化石英脉中发育气液两相、富气相、含子矿物三相、纯液相和纯气相5类包裹体;气液两相和含子矿物三相流体包裹体的盐度差异明显,但它们的均一温度比较一致(320~440℃),反映在成矿流体演化过程中发生了强烈的流体不混溶,对成矿起重要作用;流体包裹体气相成分主要为H2O和CO2,其次为CH4、N2、H2、H2S及烃类。综合流体包裹体研究和矿化、蚀变等地质特征,笔者认为矿区西北部矿化应为与高中温岩浆热液作用有关的斑岩型铜矿化,它与区内强烈发育的铜铅锌多金属矽卡岩矿化均为同一构造-岩浆作用的产物。     

The indigenous origin of Witwatersrand “carbon”

In the Witwatersrand approximately 40% of the gold is intimately associated with so-called “carbon” in “carbon seam reefs”, which occur in over a dozen paleoplacers, many of them concentrated at two stratigraphic levels in the 7000-m-thick succession of Archean siliciclastic sedimentary rocks. This is reduced carbon, present as kerogen admixed in various proportions with derivative (now solid) bitumen(s). Oil generation and migration were active geological processes during Early Earth history. Numerous possible source rocks for oil generation, including the carbon seams themselves, occur within the Witwatersrand basin. In the Witwatersrand ore, oil-bearing fluid inclusions are also present, derived like the bitumen, by thermal maturation of the kerogen. The presence of kerogen and bitumen in the Witwatersrand sedimentary rocks, together with a wealth of observations on the spatial distribution of the carbon seams confirm that the carbon originated in situ from living organisms in microbial mat cover, as opposed to flowing in from elsewhere as liquid hydrocarbons as some researchers have suggested. Paleochannels, which truncated auriferous carbon seams early in the depositional history, are of widespread occurrence, and micro-synsedimentary faults offset carbon seams. The carbon seams are thus indigenous biogenic markers that grew contemporaneously with placer development. The various features highlighting the nature and spatial distribution of Witwatersrand carbon seams provide a classic case where field evidence trumps laboratory data in the reconstruction of geological processes.     

断裂带中流体包裹体的应用——以东营凹陷平南断裂为例

断裂是油气运移的主要通道之一,断裂带岩石中的包裹体可以反映流体当时的物理、化学性质及断裂性质。本文通过对平南断裂岩石样品中的包裹体进行岩相学研究,发现平南断裂是一条早期形成,后期经过正负反转运动的断裂带;包裹体均一温度的研究表明,平南断裂带中有两期油气运移事件发生,两期对应的温度分别为60~85℃和90~120℃,平南断裂下盘潜山油藏主要是第二期油气运聚而成。     

大陆碰撞造山带的流体成分与演化:东喜马拉雅构造结南迦巴瓦岩群高压麻粒岩的流体包裹体研究

位于喜马拉雅东构造结的南迦巴瓦岩群经历了高压麻粒岩相、中压麻粒岩相和角闪岩相三期变质作用.在高压麻粒岩中含有复杂的流体包裹体类型,按照捕获先后顺序有:H2O-CO2±CH4包裹体(Ⅰ型);CO2±CH4±N2包裹体(Ⅱ型);高盐度多相包裹体(Ш型);中.低盐度H2O包裹体(Ⅳ型)和极低密度气体包裹体或"空"包裹体(Ⅴ型).在基性麻粒岩中,被石榴石包裹石英中孤立分布的H2O-CO2 4-CH4包裹体,以及部分沿石榴石晶内裂隙分布的H2-CO2±CH4和H2O包裹体轨迹未穿过围绕石榴石的辉石 斜长石后成合晶冠状体,表明它们有可能是在麻粒岩相变质阶段捕获的.然而,所有流体包裹体的等容线均从麻粒岩相变质峰期P-T区间下方通过,说明麻粒岩相变质峰期捕获的包裹体均受到了不同程度的改造,包括部分爆裂、渗漏和流体-矿物相互作用等.现存的富CO2流体包裹体均具有较低密度,并且往往含有明显数量CH4和N2组分,不可能是麻粒岩相变质峰期捕获的包裹体.根据富CO2包裹体与具有不同相比的H2-CO2包裹体共存推测,大部分CO2包裹体是通过H2O-CO2包裹体中H2O的选择性泄漏而形成的.Ⅲ型高盐度盐水包裹体很可能是角闪岩相退变质过程中捕获的,因其等容线与退变质轨迹近于平行,这些包裹体很可能保存了其在角闪岩相阶段捕获时的原生物理化学特征.沿矿物颗粒裂隙分布的大量Ⅳ型和Ⅴ型包裹体,应该是角闪岩相或更晚期形成的次生包裹体,代表了浅成(近地表)环境的循环流体.与世界许多地区麻粒岩相岩石普遍舍高密度纯CO2流体包裹体不同,南迦巴瓦岩群高压麻粒岩以富含H2O-CO4±CH4和H2O包裹体为特征,这可能与高压麻粒岩与高温麻粒岩产出于不同的构造环境和经历的退变质轨迹有关.     

流体包裹体压力计研究之二:高温高压下碳氢化合物的拉曼光谱

在温度23～315℃、压力高达近2000MPa下用金刚石压腔下研究了正庚烷、环己烷及其混合物的拉曼光谱特征。结果表明：环己烷和正庚烷混合,只是改变了环己烷及正庚烷的平均C-H伸缩振动的拉曼位移,但是并不影响其P-△^-vp关系式。另外,经过数据拟合,得到了平均C-H伸缩振动的拉曼位移与压力的关系为：P=78．21（△^-vp）＋71．56。该公式可以用来作为流体包裹体尤其是油气包裹体的压力计。     

松辽盆地深层火山岩储层中的CH4包裹体:产状特征及其地质意义

营城组火山岩是松辽盆地深层油气藏的主要储层之一,本次研究我们在该组火山岩中首次发现了较多的纯CH4包裹体,这类包裹体主要以原生及次生形式产于流纹岩石英斑晶及玄武岩气孔充填矿物石英之中。综合分析认为,伴随营城组火山岩喷发活动,产生了较多的无机成因的CH4等气体,它们连同可能存在的其它有机成因的烃类气体一起,沿流纹岩中的微裂隙及玄武岩中的气孔等构造运移、聚集,从而形成深层火山岩储层中的富CH4天然气藏。因此,营城组火山岩不仅仅作为被动的油气储层存在,而且该期火山活动可能也为深层油气成藏提供了至少部分CH4等气体的来源。     

山东昌乐玄武岩内刚玉巨晶中流体和熔融包裹体测温及激光拉曼密度分析

通过详细的测温并辅以新发展的激光拉曼分析流体包裹体密度技术,对山东昌乐玄武岩内刚玉巨晶中的流体和熔融包裹体进行了测试,鉴定出:刚玉中多类流体包裹体为富CO2包裹体,也含少量其他挥发分,密度低于0.55g/cm3(多数<0.3 g/cm3)或位于0.65～0.75 g/cm3范围,前者指示包裹体遭受泄漏;另外一类流体包裹体为富CO2盐水包裹体,也含少量其他挥发分,密度0.64～0.78 g/cm3.各类熔融包裹体中,一类在1 100～1 300℃均一,另3类在1 040～1 280℃均一,但熔融包裹体中也有许多无法均一,是由于其内固体物质粘滞性高同时升温时间有限或富CO2相、富熔体相不均一捕获所致.以熔融包裹体最低均一温度(1 000～1 100℃)代表刚玉内包裹体的捕获温度,用"等容线法"限定包裹体捕获压力为350～640 MPa,经静岩压力换算深度为12～23 km,即中-下地壳深度.大量富CO2包裹体在测温过程中无法观察到相变行为,是鉴定昌乐刚玉的重要标志,而富CO2及含CO2盐水包裹体与熔融包裹体密切伴生及熔融包裹体不均一捕获的特点,反映捕获温压条件下深部流体和熔体存在不混溶现象,也表明昌乐刚玉形成于中一下地壳CO2过饱和的高温熔体环境.     

中国大陆科学钻探工程主孔斜长角闪岩中锆石的SHRIMPU-Pb定年及其地质意义

矿物包裹体激光拉曼测试、阴极发光图像分析和SHILIMPU—Pb定年综合研究结果表明,中国大陆科学钻探主孔斜长角闪岩（样品G12）中的锆石可划分为2种类型：第一类颗粒粗大,舍有大量矿物包裹体和杂质;第二类颗粒细小,舍有少量矿物包裹体且十分干净。第一类锆石具有明显的双层结构。核部阴极发光图像显示典型的岩浆结晶环带,相应的矿物包裹体为单斜辉石（Cpx）＋斜长石（P1）＋磷灰石（Ap）±石英（Qtz）,表明其寄主岩石的原岩为基性岩浆岩;边部阴极发光图像十分均匀,保存柯石英（Coe）＋石榴子石（Grt）＋绿辉石（Omp）＋多硅白云母（Phe）＋磷灰石（Ap）等标志性超高压包裹体矿物组合,记录的变质温压条件为T=732-839℃、p=3．0-4．0GPa,表明该类变质增生锆石微区形成于超高压变质阶段。第二类锆石阴极发光图像十分均匀,发光性明显增强,保存角闪石（Amp）＋斜长石（P1）等标志性角闪岩相包裹体矿物组合,记录的变质温压条件为T=612-698℃、p=0．76-1．05GPa,表明该类锆石形成于后期角闪岩相退变质阶段。SHRIMPU-Pb定年结果显示,继承性岩浆结晶锆石核部记录的^206Pb／灿的年龄为685-650Ma．表明其原岩形成于新元古代;舍柯石英等超高压矿物包裹体的边部记录的^206Pb／^238U年龄为243-225Ma,表明超高压变质时代应归属于晚三叠世。第二类舍低压包裹体矿物的锆石微区记录的^206Pb／^238U年龄为219-210Ma．应代表后期角闪岩相退变质作用的时代。上述研究结果表明,苏鲁地体斜长角闪岩的原岩在晚三叠世深俯冲至上地幔100-120km的地幔深处并经历了超高压变质作用。约15Ma之后,这些超高压岩石抬升到约25km的中部地壳,并经历了后期角闪岩相退变质作用的改造。相应的折返速率为0．57cm／y。     

河南祁雨沟金矿流体包裹体及矿床成因类型研究

河南祁雨沟金矿位于华北克拉通南缘的熊耳地体．产于燕山期火山隐爆角砾岩筒内。流体包裹体研究表明．祁雨沟金矿不同成矿阶段的石英中的流体包裹体有3种类型：水溶液包裹体、含子矿物包裹体和含CO2包裹体。成矿早期流体为高温（〉350℃）、高盐度（〉30wt％NaCl．eqv）、高氧逸度、富CO2的岩浆流体,经流体减压沸腾、挥发分逸失、氧逸度降低、温度降低演化为导致大量金属硫化物及金沉淀的还原性流体．再经大气降水的混入和降温等过程．演化为晚阶段低温、低盐度的大气降水热液。祁雨沟金矿的地质和成矿流体特征指示其应为爆破角砾岩型．而非浅成低温热液型．     

河南汤家坪钼矿床流体成矿作用研究

汤家坪大型斑岩型钼矿床位于大别造山带。对流体包裹体的岩相学、显微测温及激光拉曼显微探针分析表明,汤家坪钼矿床的流体包裹体可划分为富（含）CO2包裹体、水溶液包裹体和含子晶包裹体3类;均～温度集中在126,7-472．1℃,盐度集中在（0．18-14．21）wt％和（33．10～54．37）wt％．密度为O．38～1．21g／cm^3;子矿物含石盐及金属硫化物等。从矿体中心向外围．流体包裹体的温度、盐度有逐渐变小的趋势;从成矿早阶段到晚阶段．由高盐度低密度岩浆流体逐渐变为低盐度低密度流体,压力逐渐变小,深度变浅。辉钥矿的Re-Os模式年龄集巾在113～118Ma．表明成矿略晚于母岩岩体的成岩时代．其成岩成矿的构造背景为华北与扬子板块碰撞造山晚期的伸展构造体制。