西藏琼嘉岗伟晶岩型锂矿矿物包裹体形成过程及其对熔-流体特征的指示

西藏琼嘉岗伟晶岩型锂矿是喜马拉雅地区发现的首例具有工业价值的伟晶岩型锂矿床,该矿床的发现证实了喜马拉雅地区具有成为我国稀有金属战略基地的潜力,也为喜马拉雅地区寻找伟晶岩型锂矿床提供了指示意义。本研究主要针对琼嘉岗锂矿花岗岩和伟晶岩中三种主要副矿物独居石、磷灰石和锆石中的矿物包裹体进行扫描电镜分析,确定矿物包裹体种类、频率以及产状(与裂隙关系),结合磷灰石中长石包裹体电子探针分析,综合指示琼嘉岗锂矿熔-流体性质及演化过程。研究表明:(1)琼嘉岗锂矿独居石、磷灰石和锆石中主要发育硅酸盐、氧化物、磷酸盐以及少量硫化物包裹体,其中填充裂隙和穿切裂隙的富稀土矿物独居石和磷灰石包裹体均由热液蚀变形成,而锆石放射性损伤强烈的区域中发育的远离裂隙的晶质铀矿和方钍石包裹体的形成也和流体作用相关;(2)电气石白云母花岗岩的磷灰石中发育钶钽铁矿以及烧绿石包裹体表明早期花岗岩岩浆富集铌和钽,稀有金属包裹体的数量以及类型也对高演化的花岗岩和伟晶岩是否具有稀有金属成矿潜力以及矿化类型具有一定指示意义;(3)锂辉石伟晶岩磷灰石中发育异常高且变化大的An值的斜长石包裹体,它们分别记录了磷灰石在结晶时对早期富钙熔体的捕获以及熔体的分异过程。本文的研究结果还表明副矿物中矿物包裹体的种类以及元素组成可以为高演化花岗岩-伟晶岩体系的熔-流体特征及演化提供指示意义。

浙江海岸带泥质滩涂物源示踪研究:来自矿物包裹体中磁性矿物的证据

土地资源是浙江沿海地区发展的重要限制性因素。丰富的滩涂资源一直被视为当地最重要的后备土地资源。准确示踪其物质来源,是科学管理滩涂的重要基础。由于在海水中的长期浸泡,矿物被部分溶解,进而影响沉积物的地球化学和矿物学性质,增加示踪结果的不确定性。通过矿物包裹体的磁学特征研究浙江沿海滩涂的物质来源,由于不受海水溶蚀影响,其结果更可靠。对浙江滩涂沉积物中矿物包裹体的环境磁学研究发现:(1)样品的主要载磁矿物依然是磁铁矿;(2)磁铁矿的含量明显降低,饱和等温剩磁(SIRM)值为9.1×10^(-5)—28.6×10^(-5)A·m^(2)·kg^(-1),仅是原样的2%—8%;(3)样品的赤铁矿与磁铁矿比重较原样明显降低。酸处理后样品的磁化率值(χ)仅为1.0×10^(-8)—2.3×10^(-8)m^(3)·kg^(-1),极易受到测量误差的影响,因此无法准确反映样品中磁铁矿含量的空间分布特征,而在强磁场下获得的磁学参数更适合于矿物包裹体的环境磁学研究。基于非磁滞剩磁磁化率(χ_(ARM))、SIRM及饱和等温剩磁退磁参数的散点图和模糊聚类方法可以区分长江和浙江当地河流的物质,是可信赖的物源示踪手段。根据矿物包裹体的磁学特征,提出浙江滩涂沉积物主要来源于当地河流的悬浮颗粒物。

飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)在矿物包裹体研究中的应用

矿物包裹体的化学成分研究在地质学、矿床学和油气勘探等方面具有重要意义。目前对包裹体化学成分分析的主要分析方法有激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、电子探针(EPMA)、显微激光拉曼光谱(LRS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、质子诱发X射线光谱分析(PIXE)、同步辐射X射线荧光光谱(SXRF)和(传统的)二次离子质谱分析(SIMS)等。本文在对上述方法的分析特点进行简单介绍的基础上,重点阐述了对于矿床学样品表征具有广泛应用潜力的飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)的原理、特点和技术优势,总结了国内外学者应用TOF-SIMS对矿物包裹体化学成分分析的研究进展与存在问题,并做了相关领域的展望。

北秦岭松树沟榴闪岩锆石U-Pb定年、矿物包裹体和Lu-Hf同位素特征及其地质意义

采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法对松树沟榴闪岩中的锆石进行年代学分析,得到锆石残留核的206Pb/238U加权平均年龄为729±24Ma,对应的Th/U比值为0.70~1.01;变质锆石的206Pb/238U加权平均年龄为496±9.1Ma,对应的Th/U比值为0.02~0.11。通过激光拉曼探针在变质锆石里寻找到斜长石、单斜辉石、石榴石、石英、榍石、磷灰石等矿物包裹体,结合岩石具有的石榴石变斑晶和单斜辉石+斜长石嵌晶,推测变质锆石可能生长于岩石的高压麻粒岩相变质阶段,不排除早期存在榴辉岩相变质的可能性,所获~496Ma的变质时代记录了一期与陆壳深俯冲相关的区域地质事件。利用LA-MC-ICP-MS法测定了变质重结晶锆石的176Hf/177Hf=0.282560~0.282663;以t=730Ma计算出εHf(t)=+8.6^+12.2;Hf模式年龄为867±43Ma。锆石残留核年龄和变质重结晶锆石的t DM(Hf)数值,表明该榴闪岩的原岩应老于729Ma,原岩物质从亏损地幔分离的时间不晚于867±43Ma。结合前人研究成果,认为松树沟榴闪岩是早期侵位的岩石遭受早古生代高压-超高压区域变质作用的产物。

福建明溪锆石巨晶中的斜锆石、锆石矿物包裹体及其成因启示

福建明溪是我国和火山岩有关的锆石巨晶的典型产地。通过对该地的锆石巨晶晶体形态及其包裹体的研究发现,福建明溪锆石巨晶四方柱明显较双锥发育,表面有熔蚀结构,内部结构均匀;锆石巨晶中发现的斜锆石包裹体和其它产地斜锆石相比具有贫大离子半径元素U,Th,Y,Zr Hf高的特点。巨晶中的锆石包裹体的拉曼光谱有两种不同类型,其中一类锆石包裹体的拉曼谱和变质及热处理锆石相似,说明锆石巨晶形成时曾经历过变质作用过程。锆石巨晶及其包裹体特征暗示锆石巨晶不是玄武岩结晶产物,和伴生的刚玉巨晶相比其来源可能更深,是壳一幔物质相互作用产物。

CCSD主孔超高压榴辉岩金红石中的矿物包裹体研究

金红石是榴辉岩中的主要含钛副矿物。中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔100～2000m岩心样品中,金红石榴辉岩、多硅白云母榴辉岩和蓝晶石榴辉岩中都程度不等地含有金红石。金红石既可以与其他矿物一起被石榴石、绿辉石等主要变质矿物包裹,也可以包裹其他矿物。本文利用电子探针技术,对CCSD所揭示的超高压榴辉岩的金红石中的矿物包裹体进行了鉴定和分析。结果显示,绿辉石、富铪锆石、高铝榍石、韭闪石和红闪石、斜黝帘石等矿物包裹体形成于榴辉岩相进变质至峰期变质阶段;随着超高压变质带快速折返,榴辉岩经受强烈的退变质作用,包括金红石、绿辉石在内的多种矿物都经受了退变质作用,与金红石共生的钛铁矿完全或者部分退变成含铁金红石和钛铁晶石。在退变的金红石中,还发现了透辉石+斜长石后成合晶、低铝榍石、镁绿闪石等退变质矿物组合。

川西甲基卡伟晶岩型矿床中含硅酸盐子矿物包裹体的发现及其意义

伟晶岩对研究岩浆向热液的演化过程具有重要的研究意义。近年来,花岗岩浆的不混溶作用日益得到重视,被认为是伟晶岩形成的重要控制因素。川西甲基卡伟晶岩型矿床是中国最大的固体锂矿床。本人在甲基卡矿床中发现了大量富含挥发份的含硅酸盐子矿物的包裹体,这些包裹体不同于阿尔泰可可托海伟晶岩矿床和加拿大Tanco伟晶岩矿床中的熔体-流体包裹体,而同不混溶成因的水盐熔体组成相近。其他地质特征也表明,甲基卡矿床发生了花岗岩浆的不混溶作用。因此,可判断出,甲基卡矿床中的含硅酸盐子矿物包裹体是花岗岩浆不混溶作用的产物,为甲基卡矿床的花岗岩浆不混溶成因提供了新的佐证。

山西代县金红石矿床中锆石的内部特征和矿物包裹体研究及其地质意义

对山西代县洪塘矿区富含红色和黑色两种金红石的直闪岩进行岩相观察和矿物成分分析,并就其中锆石在阴极发光下的外部形态、内部结构及矿物包裹体进行研究。所分选出的锆石按其颗粒上的相对位置、形态、阴极发光图像、SHRIMP年龄值以及内部矿物包裹体划分为复杂锆石和单成因锆石,其中复杂锆石由核部、幔部和边部锆石三类锆石组成。第Ⅰ类锆石无环带,部分边缘可见溶蚀痕迹,为继承锆石。内部包裹富镁矿物组合顽火辉石+金云母,与寄主岩石的组合明显不同,反映其可能是寄主岩石形成之前保留于锆石中的原岩矿物并源于地幔。第Ⅱ类锆石为半自形-自形晶,环带较宽且清晰,推测为高级变质锆石。其内矿物包裹体主要为直闪石,其次为钙铁辉石(?),反映其形成于角闪岩相,与寄主岩石的矿物组合可能一致。第Ⅲ类锆石主要位于增生边,阴极发光亮度高,推测为流体改造的变质锆石。第Ⅳ类单成因锆石多呈自形,阴极发光下较暗,生长环带规则且较窄。矿物包裹体有钠长石+石英+白云母,对应中压绿片岩相,其形成温度和压力低于寄主岩石,它与第Ⅲ类锆石可能是在同一期后期事件中形成。结合岩相学研究结果,认为该区金红石矿床之原岩可能是岩浆岩,后期经历了至少两期构造热事件,早期热事件可能导致了锆石内U-Th-Pb体系的重置。以上研究结果表明经历复杂变质作用的变质岩中锆石内部矿物包裹体的研究分析还是探讨寄主岩石成因及所经历地质事件的有效手段。

中国主要类型锑矿床矿物包裹体地质地球化学

讨论了中国主要类型锑矿床矿物包裹体形态、大小、气液比值、包裹体爆裂温度、均一化温度和盐度。认为锑矿床中辉锑矿最佳形成温度为180℃～220℃,盐度变化范围为(5～10)wt%NaCl。矿物包裹体成分变化较大,均以H2O为主,气相成分主要为CO2,液相成分中以Na+,Ca2+为主,K+、Mg2+次之,K+/Na+比值一般小于1,Ca2+/Mg2+比值一般大于1,说明锑矿床的成矿流体液相组分以H2O、Na+、Ca2+、F-、Cl-为主,气相组分以CO2为主。根据矿物包裹体中某些成分的相关性,可判别矿床之间的关系,指导找矿勘查工作。

合肥盆地早侏罗世防虎山组沉积岩碎屑锆石的矿物包裹体及内部结构

防虎山组的下部砂岩地层是合肥盆地最古老的中生代沉积地层,在样品FH4中选出了碎屑锆石,通过显微激光拉曼光谱、电子探针的研究发现,锆石中含有柯石英、绿辉石、多硅白云母等典型的高压超高压(HP UHP)矿物包裹体、熔体玻璃包裹体以及磷灰石、石英、斜长石、白云母等矿物包裹体。结合阴极发光图像所揭示的锆石内部结构的分析以及锆石的微区测年数据,对碎屑锆石的物源进行了讨论。HP UHP矿物包裹体在具有三叠纪年龄的变质碎屑锆石中的发现,进一步证明大别造山带高压-超高压岩石在早侏罗世时期已经出露地表并为合肥盆地提供了重要物源;碎屑锆石内部结构及成因的多样性表明当时作为源区的大别造山带岩石的复杂性。

阿尔金断裂剪切过程中定向生长锆石的发现及其意义——来自于显微构造和锆石内部矿物包裹体的证据

阿尔金断裂带中段出露一套走滑过程中形成的花岗质和角闪质糜棱岩。从糜棱岩中分选出3种类型的锆石:岩浆成因的长柱状锆石、柱状锆石和变质成因的次浑圆状锆石。这3种锆石的显微结构和构造特征以及它们内部的矿物包裹体均有所区别。其中长柱状锆石在岩石中定向排列,晶体长轴方向与拉伸线理方向一致,并且内部的所有矿物包裹体的长轴方向均与锆石的长轴方向平行,即与拉伸线理方向平行;拉曼研究表明包裹体矿物具熔融相特征;阴极发光图像中反映出这种锆石具有相对均一的内部结构。因此,该长柱状锆石是在韧性剪切过程中部分熔融环境下快速定向生长的,不仅代表了走滑剪切过程中的剪切应变方向,而且其生长年龄代表了走滑剪切的时代。

矿物包裹体的成因矿物学标型意义

火山岩、次火山岩中的玻璃包裹体、斑岩型矿床中的高盐沸腾包裹体、绿岩带脉型金矿中的低盐 CO2 包裹体和油气田中的有机包裹体是在特定条件下形成的矿物包裹体。它们不仅能清楚地反映矿物的成因 ,而且有一定的指示找矿的作用 ,可以作为成因矿物学的标型特征之一。

矿物包裹体特征对古岩溶作用的指示性

碳酸盐岩溶蚀孔缝中充填矿物包裹体特征对古岩溶作用环境和期次具有较好的指示性。黄骅坳陷奥陶系充填矿物包裹体物理特征反映古岩溶作用环境为埋藏型 ,包裹体化学特征显示了古岩溶作用与有机质熟化程度有关。包裹体各项特征指标的明显差异性与古岩溶作用的多期性相对应 :3种盐度类型反映了浅埋藏、中等埋藏和深埋藏 3种环境 ;4个均一温度段与古岩溶发育的 4个期次相吻合。

豆荚状铬铁矿中不同类型矿物包裹体成因及指示意义

豆荚状铬铁矿是十分重要的战略资源,目前学者对它们的成因尚未形成统一的认识。先前的研究主要从岩石学、地球化学和地质年代学等方面对铬铁矿的成因进行了约束,但对铬铁矿包裹体类型及其反映的地质过程还缺乏系统的总结和研究。通过对不同岩体的铬铁矿中矿物包裹体进行详细的研究,发现铬铁矿中含有丰富的矿物包裹体,分为5大类:(1)无水硅酸盐类矿物包裹体,包括橄榄石、斜方辉石、单斜辉石等;(2)含水矿物,包括角闪石、绿泥石、蛇纹石等;(3)含铂族元素矿物和硫化物,包括Os-Ir合金、Pt-Fe合金、自然Os和自然Ir,以及黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等;(4)壳源矿物,包括锆石、金红石、石英、钙铬榴石等;(5)异常矿物,包括金刚石、碳硅石、柯石英等超高压矿物,以及自然镍、自然铬、自然铁和自然钛等。通过对比研究,确定它们形成于不同期次,进而初步拟定豆荚状铬铁矿形成过程存在4个阶段,分别为地幔深部的地幔柱/地幔对流、大洋岩石圈中地幔橄榄岩的部分熔融/岩浆结晶分异、俯冲带环境中的岩石-熔体反应和后期的热液蚀变/流体改造。认为铬铁矿中矿物包裹体记录了铬铁矿成矿各个时期的环境条件,针对铬铁矿中包裹体的详细研究可以更加准确地揭示铬铁矿的形成过程。

兰坪-思茅盆地石盐矿床盐矿物包裹体特征

石盐矿床在蒸发沉积过程中经受环境变化而被改造 ,兰坪 -思茅盆地石盐矿床石盐矿物流体包裹体特征及测温数据证明 ,该区地壳在喜山期一直处于活动状态 ,在石盐的成矿、成矿期后都迭加了火山以及构造

辽宁金刚石中矿物包裹体标型特征及其意义

辽宁金刚石中矿物包裹体的化学成分和组合特征属于典型的橄榄岩壁，具有重要标型意义的矿物包裹体主要有镁橄榄石、铬镁铝榴石、铬铁矿等．由单晶金刚石与微晶金刚石相互交替生长而构成的结构环带以及由成分复杂的壳源物质构成的成分环带，分别具有重要的成因意义．以EPMA、LRM及宝石显微镜为研究手段，从金刚石中矿物包裹体标型特征这一角度，揭示了辽宁部分金刚石的不平密结晶作用过程具不连续性和多阶段性；金伯利岩岩浆在侵位过程中，其侵入速率曾发生过周期性变化，并发生再结晶而形成金刚石。进一步验证了辽宁大多数金刚石不属岩浆结晶产物而是地幔捕虏晶这一推论。

矿物包裹体研究方法在区域稳定性评价中的应用

矿物包裹体研究方法在区域稳定性评价中的应用储同庆，罗国煜（南京大学地球科学系南京２１０００８）矿物生长时，成矿介质充填在晶格缺陷、空穴等处，矿物继续生长将其封闭而形成包裹体。与矿物同时形成的包裹体称原生包裹体，矿物形成以后受到应力作用产生微裂隙，成矿...

夏庄铀矿床矿物包裹体研究

据矿物包裹体研究,夏庄花岗岩型脉状铀矿床成矿温度为100—300℃,压力约20—500atm,盐度为16—30wt％。成矿流体的同位素组成:δD-54—88‰,δ^(18)O-2.97—8.8‰,δ^(13)C-6.99—7.88‰,具大气降水的特征。铀在热液中呈碳酸铀酰络合物搬运,沥青铀矿是在160—250℃,20—60atm,沸腾条件下形成的。

新疆天格尔金矿成矿带矿物包裹体研究

天格尔金矿成矿带矿物包裹体的均一温度、爆裂温度、成矿压力、气相成分及物理化学条件的研究表明，金矿化可分为两个成矿阶段，矿化深度１～１．５ｋｍ，成矿热液具有酸性还原特性，金是以金硫络合物形式迁移沉淀的。

对矿物包裹体溶液性质的新认识——兼论含矿溶液是酸性溶液的地质证据

对金属矿床成矿溶液的性质 ,特别是 pH值 (酸碱度 )的确定 ,是认识含矿溶液的成因、成矿条件和成矿机理的关键。目前对成矿溶液性质的研究主要局限在对围岩蚀变矿物包裹体的测定方面 ,并得出近中性热卤水成矿的结论。作者认为 ,多数围岩蚀变矿物的包裹体溶液不能代表原成矿溶液的性质 ,“近中性的热卤水成矿”的认识有误 ,应是酸性水形成的含矿溶液成矿 ,并从矿物包裹体溶液的特征、Roedder的高金属含量的矿物包裹体溶液的发现、氢氧同位素资料、矿物包裹体中高卤水溶液的起源以及成矿溶液的演化机理等方面论述了酸性金属含矿溶液的成因及成矿演化过程。