流体包裹体及石英LA-ICP-MS分析方法的建立及其在矿床学中的应用

流体包裹体LA-ICP-MS(激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱仪)分析具有高精度、低检测限、多元素同时微区原位检测的特点,因此在精细刻画成矿过程、深入揭示成矿机理方面具有传统方法无可比拟的优势。通过人工合成石英Na Cl-H2O-Rb-Cs和Na Cl-KCl-Ca Cl2-H2O-Rb-Cs流体包裹体,使用NIST610为外标、显微测温Na Cl等效盐度(电价平衡方法)为内标,建立了流体包裹体L A-ICP-MS分析方法。分析结果的相对误差在±16%以内,绝大部分在±10%以内,相对标准偏差(RSD)小于7%。同时结合国际上推荐的石英标样,使用NIST610为外标、无内标法,建立了石英微量元素LA-ICP-MS分析方法。分析结果表明,石英中主要元素Li、Al和Ti的相对误差在±10%以内,相对标准偏差小于5%。利用建立的方法对鲁西早白垩世王家庄Cu-Mo矿开展了应用研究,结果显示该矿富气相包裹体更富Cu,而含子矿物包裹体富Mo,暗示Cu和Mo可能具有不同的搬运机制,Cu更倾向于气相,Mo则倾向于进入液相,结合流体沸腾现象的存在,这可能是导致该矿上铜下钼分带沉淀的重要因素。此外,从早期岩浆成因石英到成矿期热液石英以及成矿期后石英,微量元素具有明显的Ti降低而Al升高的趋势,暗示成矿元素Cu、Mo的沉淀可能同时还受到温度和流体酸碱度变化的控制。     

新疆白杨河铍铀矿床萤石Sm-Nd和沥青铀矿U-Pb年代学及其地质意义

白杨河矿床是我国类型独特的一个特大型铍、铀多金属矿床,铍矿物主要确定为羟硅铍石,铀矿物主要发现沥青铀矿和次生的硅钙铀矿以及少量的铌铀矿,伴生矿物主要是萤石。为恢复铀和铍的成矿过程,划分成矿阶段,本次工作通过系统采集钻孔中的萤石样品,进行了Sm-Nd同位素测年研究,获得了三组等时线年龄,分别为291±16Ma、265±33Ma和207±37Ma,代表了成矿前、成矿期和成矿后萤石的形成;采集中心工地、新西工地和九号工地平巷内的沥青铀矿样品,进行了UPb同位素测年研究,获得了~(206)Pb/~(238)U表观年龄237.8±3.3Ma、224±3.1Ma、197.8±2.8Ma、97.8±1.4Ma和30.0±0.4Ma,利用U-Pb表观年龄将铀矿化划分为四个阶段:中三叠世、晚三叠-早侏罗世、晚白垩世和古近纪中期。因此,白杨河矿床具有铍早铀晚的成矿特点,铀成矿经历了四个阶段。     

全国流体包裹体及地质流体学术研讨会记要

遍布于地球各圈层中的地质流体的性状与作用是 2 0世纪 80年代以来国际地球科学研究的重要前沿领域 ,并日益受到各国地学工作者的强烈关注。近年来有关地质流体的学术会议频频召开 ,关于地质流体的论著、文集也在不断地出版。可以说 ,地质流体给长期以固体地球物质为主要研究对象的地球科学提供了新的学科生长点。地质流体对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、地球化学演化都扮演着极其重要的角色。由于地质流体又担当了地球各圈层能量和质量传输的主要介质 ,因而也决定了壳 -幔物质与能量的再分配。大量的研…     

胶东中生代构造体制转折过程中流体演化和金的大规模成矿

胶东是我国最大的金矿产出集中区,依据矿床和矿点的密集程度,可分为招远-莱州-平度、蓬莱-栖霞、牟平-乳山三个成矿带,区域内金矿类型可主要分为石英脉型和蚀变岩型。高精度的单矿物 Ar-Ar、Rb-Sr 同位素及热液锆石离子探针测年研究业已证买,金成矿的时代为120±10Ma,金矿床载金矿物-黄铁矿、矿石-黄铁矿石英脉、控矿围岩-花岗岩和变质岩等及伴生脉岩的 Sr-Nd 放射性同位素研究也证明,金成矿物质具有多源性,既来自于控矿围岩-花岗岩和变质岩,又来自于幔源的岩浆岩,流体包裹体研究表明,各类金矿具有一致的成矿流体介质条件,为低盐度 H_2O-CO_2-NaCl±CH_4流体,金成矿温度、压力条件近似,主成矿温度为170～335℃,成矿压力为70～250MPa。氢氧等稳定同位素结果表明,成矿流体可能来源于与金矿床伴生的基性幔源岩浆脱水形成的岩浆水,但在地壳浅部遭受到大气降水的混合。因此,胶东各类型金矿是在同一成矿背景下形成的矿床,与区域内中生代构造体制转折作用有关,也是中生代构造体制转折的表现形式之一。     

胶东乳山金矿蚀变岩中绢云母40Ar/39Ar年龄及其对金成矿事件的制约

胶东乳山金矿是我国单脉金储量最大的矿床,金的成矿具有多期多阶段的特点。为了研究早期矿化的时代,利用绢云母40Ar/39Ar法测定了乳山金矿含矿脉体旁围岩蚀变带中的绢英岩年龄。结果表明,围岩花岗岩的强烈绢英岩化蚀变年龄为129 Ma,比金发生大规模沉淀的成矿时间早约10 Ma,表明乳山金矿是多期热液成矿事件的产物,但这一事件也发生于120±10 Ma,从而证明乳山金矿与胶东其他地区金矿一样都是在中生代构造机制转折、岩石圈强烈减薄的构造背景下集中成矿的,这为进一步认识乳山金矿的成因机制和成矿动力学背景提供了新的证据。     

胶东-朝鲜半岛中生代金成矿作用

华北克拉通东部与朝鲜半岛相接,是中朝克拉通的重要组成部分。在华北克拉通东部的胶东半岛和朝鲜半岛内皆产出有不同规模的金矿床,并具有显著的地域特色。胶东半岛已发现金矿床(点)近200处,其中三山岛、焦家、新城、玲珑等为世界级金矿,它们为石英脉型和受构造控制的蚀变岩型,成矿时间主要集中在~120Ma,说明金成矿作用是在相当短的时间内,在同一成矿背景下和同一构造-岩浆-流体成矿系统下完成的。成矿流体主要来自幔源岩浆以及幔源岩浆与地壳相互作用产生的地质流体,就位环境与地壳/岩石圈在早白垩世强烈伸展构造变形有关,为克拉通破坏型金矿;与我国辽东相邻的朝鲜半岛北部平安北道等地金矿储量较大,成矿类型与特征辽东五龙金矿类似,为石英脉型矿化,也可能为早白垩世与华北克拉通岩石圈减薄、破坏相关的金矿床;朝鲜半岛南部的韩国金(银)矿床分成侏罗纪中温热液型和白垩纪浅成低温热液型两类,其中侏罗纪热液脉状金矿成矿特征虽与胶东金矿类似,但成矿时代(峰期~160Ma)有显著差异。而白垩纪浅成低温热液型金-银矿化主要发生在100~70Ma,与太平洋板块俯冲作用相关,为典型的环太平洋斑岩-次火山活动有关的浅成低温贱金属成矿系列。胶东和朝鲜半岛金矿床类型、特征及成矿时间的异同,与区域中生代地质演化及地球动力学背景密切相关。     

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。     

白云鄂博碳酸岩墙的稀土和微量元素地球化学及对其成因的启示

根据矿物组成白云鄂博矿区的碳酸岩岩可墙可分为白云石型、白云石－方解石共存型和方解石型三种类型。REE和微量元素地球化学表明,这三类碳酸岩岩墙为碳酸岩浆演化不同阶段的产物,白云石型和白云石－方解石共存型对应于早期岩浆阶段,其（La/Nd)n、(La/Yb)n比值随稀土总量的增加而增大,方解石型则对应于碳酸岩浆演化的晚期热液阶段,其稀土总量明显富集,但其（La/Nd)n、(La/Y)n和（La/Yb)n比值随稀土总量的增加却有减小的趋势,热液阶段也是白云鄂博稀土矿化的主要阶段。     

胶东焦家金矿带招贤金矿床的原位黄铁矿热电性特征及找矿指示意义

胶东金矿集区是中国最大的黄金产地,焦家金矿带是重要的成矿亚带之一,产出了一系列超大型、大型金矿床,资源量占整个胶东地区的1/4,招贤金矿床为焦家带深部的大型金矿床。对招贤金矿床深部成矿潜力的评价可为焦家金矿带乃至胶东地区的金矿床深部找矿预测提供科学依据。文章选取了招贤金矿床3个钻孔6个不同标高的矿石样品,进行了详细的矿物学、成矿元素以及黄铁矿热电性特征研究。通过扫描电镜及半定量成分分析,鉴别了银金矿是主要的金矿物,常以包体的形式赋存于黄铁矿中或其裂隙中。金矿床围岩蚀变分带明显,显示了较强的矿化作用,其矿物共生组合和多阶段的成矿特征与胶东其他超大型金矿床相似。通过Au等成矿元素分析,笔者认为Au及其相关性高的元素具有规律性的垂向变化特征,元素沉淀具有垂向间断性。利用原位黄铁矿热电性测试方法,精准测定了黄铁矿热电性参数,并通过热电系数离散程度、热电性导型、形成温度、延伸指数等计算分析,综合讨论了金矿床成矿潜力,认为招贤金矿床及焦家金成矿带的深部具有较好的找矿前景。     

内蒙古白云鄂博矿床发现一种新的含羟基、铌-镁氧化物新矿物——福元铌矿

铌具有熔点高、耐腐蚀、耐磨和超导性等优点,被广泛应用于特种钢铁、超导材料和航空航天等领域,是发展低碳绿色能源产业的战略性关键金属。内蒙古白云鄂博矿床是全球最大的稀土矿床,也是中国最大的铌矿床。据统计,在该矿床已发现的矿物达210余种,其中新矿物23种;铌矿物近31种,其中新矿物10种。福元铌矿是近期在该矿床发现的又一种新的含铌矿物,呈红褐色至褐色,板状,自形至半自形,粒度约为40~60μm,通常与鄂博铌矿、铌钙矿、烧绿石、磁铁矿及碳酸盐矿物等共生。福元铌矿是一种结构简单的含羟基、镁-铌氧化物类矿物,理想化学式Mg₇Nb₆O₁₈(OH)₈,铌氧化物平均含量为67.3%,属于三方晶系,空间群P3(#147)。福元铌矿是鄂博铌矿水热蚀变后的产物,且Nb₂O₅含量显著升高。福元铌矿新矿物的发现增加了白云鄂博可用铌金属选冶矿物种类,也表明了蚀变作用过程中Nb的弱迁移性。