小秦岭地区花岗岩体中CO_2-H_2O包裹体的找矿意义

小秦岭地区与金矿成因有关的燕山期文峪花岗岩及其派生石英脉中发育了非常丰富的ＣＯ２－Ｈ２Ｏ包裹体，其流体为富含ＣＯ２的低盐度（＜１０％ＮａＣｌ）流体，这与含金石英脉内的包裹体类型及金矿成矿流体性质上十分相似。与金矿成因无关的华山岩体内包裹体类型则为水溶液包裹体，流体性质为贫ＣＯ２的低盐度流体。与金矿有关，但其周围矿化很差的娘娘山岩体内ＣＯ２－Ｈ２Ｏ包裹体数量很少。因此，ＣＯ２－Ｈ２Ｏ包裹体可以作为与金矿成因有关的花岗岩体关联程度的判别标志。

NaCl-H_2O-CO_2体系人工合成流体包裹体实验研究

NaCl-H2O-CO2体系流体是热液成矿系统中最常见的流体之一,针对该体系相关特征的研究对理解热液矿床的成矿机制和过程、成矿流体特征等具有重要的理论和实际意义。本文利用愈合人工水晶裂隙的技术,开展100MPa、800℃条件下NaCl-H2O-CO2体系流体的人工合成包裹体实验,并对其物理化学性质进行了初步探讨。通过对合成的包裹体进行岩相学观察、显微测温以及喇曼光谱分析,结果表明,在实验温压条件下合成的包裹体捕获了既定组成的流体;人工合成NaCl-H2O-CO2体系流体包裹体与天然流体包裹体具有相似的特征,可以作为天然包裹体的参照物应用于流体包裹体及地质流体的研究,特别是在评价CO2在热液矿床成矿过程中的作用方面,NaCl-H2O-CO2体系人工合成包裹体具有广阔的应用前景。

CO_2-H_2O流体不混溶对Au溶解度的影响——以贵州省贞丰县水银洞金矿床为例

运用热力学原理和方法,研究了CO2-H2O流体不混溶作用对Au的溶解度的影响。结果表明,贵州水银洞金矿床的成矿流体是一种富含挥发分(fCO2=70.79MPa)、酸性(pH=3.71)、还原性(fO2=0.50×10-36MPa)、中温(267℃)、具有超压(180MPa)性质的含Au(a∑Au=3.744×10-8mol/L)流体。当超压流体的封闭层——炭质页岩因断裂作用而被破坏时,热液体系的压力发生骤降(28.50～35.30MPa),CO2-H2O流体发生不混溶作用,并有大量CO2溢出。CO2的流失可使成矿溶液的CO2逸度和O2逸度降低(fCO2=0.80MPa、fO2=2.512×10-42MPa),酸碱度升高(pH=4.32),同时伴随温度的下降(224℃),成矿热液中Au溶解度的降低(a∑Au=3.790×10-9mol/L),从而快速沉淀下来成矿。

高温高压条件下单一CO_(2)体系的傅里叶红外光谱定量模型及天然包裹体应用

傅里叶红外光谱是可以用于定性识别天然流体包裹体组分的原位无损分析技术,目前针对于天然包裹体的温度—压强—组分的定量分析是激光谱学地质应用的重点和难点以及发展方向,傅里叶红外光谱对于天然流体包裹体的定量方法和模型尚未建立。通过高压毛细硅管封装技术结合傅里叶红外光谱仪,对单一CO_(2)体系2ν2+ν3和ν1+ν3伸缩振动双峰进行40~80℃,60~500 bar压强范围下红外光谱的采集和观测,获取了不同温度和压强范围下红外光谱参数,通过拟合和计算获取该体系下傅里叶红外光谱的峰面积和峰位移,建立了CO_(2)的2ν2+ν3和ν1+ν3伸缩振动双峰体系下傅里叶红外光谱流体的密度与峰面积,压强与峰面积的标定模型,并明确CO_(2)的2ν2+ν3和ν1+ν3伸缩振动双峰形态随温度压强的变化特征,讨论了峰位移随温度和压强的变化。通过单一CO_(2)组分傅里叶红外光谱定量技术,在40℃下,采集莺歌海盆地黄流组储层中石英裂隙内纯CO_(2)包裹体的伸缩振动双峰峰面积来计算的密度,同时在室温下,采集包裹体的拉曼光谱,对比利用两种不同原位分析测试方法所计算密度,验证了傅里叶红外光谱定量分析的可行性,傅里叶红外光谱定量分析相比于拉曼光谱定量分析具有不受实验仪器和环境限制的优点,其定量方法可以避免由于仪器所处不同实验室之间产生的误差。

云南大坪韧性剪切带型金矿富CO_2流体包裹体及其成矿意义

大坪金矿成矿可分为三个成矿阶段:早期成矿阶段(白钨矿石英脉)、主成矿阶段(团块状多金属硫化物含金石英脉)和晚成矿阶段(碳酸盐石英脉)。本文利用显微测温和拉曼光谱分析了大坪矿脉的流体包裹体特征,结果表明:流体包裹体基本由富液相CO2包裹体和不同CO2/H2O比例的CO2-H2O型包裹体组成,早阶段白钨矿石英脉中同时富含富气相CO2包裹体,主成矿阶段团块状多金属硫化物金矿石中富液相CO2包裹体占明显优势,只有晚成矿阶段碳酸盐石英脉中含有居次要地位的H2O溶液包裹体。流体包裹体中气相组成基本为纯CO2,早阶段者还含少量N2。早阶段CO2-H2O型包裹体的盐度为6.37%-14.64%NaCl,峰值9%-10.5%NaCl,均一温度为299.4-423.7℃,峰值320-380℃,CO2包裹体密度为0.352-0.798g/cm3,多数在0.64-0.71g/cm3;主成矿阶段的CO2-H2O型包裹体的盐度在3.70%-14.64%NaCl之间,峰值7.2%-9.0%NaCl,均一温度279.0-406.5℃之间,峰值320-360℃,CO2包裹体密度为0.591-0.843g/cm3,多数大于0.8g/cm3;晚成矿阶段CO2-H2O型包裹体的盐度为4.80%-6.54%NaCl,均一温度为287.6-337.1℃。计算表明早阶段成矿压力约为190-440MPa,主阶段成矿压力约为133.5-340.0MPa,相当的成矿深度为5.1-12.9km。这些特征揭示了该矿成矿流体为近临界的高CO2(CO2≥H2O)的中低盐度的CO2-H2O-NaCl体系流体,在成矿过程中基本不存在流体混合,但发生了明显的沸腾和相分离作用。该矿是剪切带控制下的中深中温热液金矿,成矿作用主要是减压沸腾环境下的快速沉淀。结合其它证据,作者认为该矿的成矿流体主体为深源的壳幔混合流体,而不是地壳浅部的大气降水、岩浆水或其混合流体。金在高CO2的成矿流体中可能主要以硫氢络合物形式迁移,矿质沉淀主要与压力速降条件下发生流体的相分离作用相关。

原位低温拉曼光谱技术在人工合成CaCl_2-H_2O和MgCl_2-H_2O体系流体包裹体分析中的应用Ⅱ:低温下流体包裹体相变行为的研究

本文利用低温原位拉曼技术,对 CaCl_2-H_2O 体系和 MgCl_2-H_2O 体系人工合成流体包裹体进行了研究。结果表明:对于盐浓度不同的溶液而言,可采用不同的冷冻方式有效采集低温拉曼光谱;通过系统采集不同温度下的拉曼光谱,可以直接准确地测定包裹体中流体的成分和低温相变过程。人工合成包裹体原位低温拉曼光谱的研究,为将该技术应用于天然包裹体分研究奠定了理论基础,可以预见,该技术必将在流体包裹体研究领域发挥其它方法不可替代的重要作用。

松辽盆地高含CO_2气藏储层包裹体气体的地球化学特征

对松辽盆地高含CO2气藏储层包裹体及其气体组分的地球化学特征研究发现,储层中CO2包裹体不发育,包裹体中CO2的地球化学特征和气藏中气体的地球化学特征有比较大的差别,包裹体中的CO2显示有机成因,而气藏中的CO2显示无机成因;但包裹体中与气藏中的烃类气体的同位素特征却比较一致。造成包裹体上述特征的原因一是无机幔源CO2的充注速度快,包裹体来不及生长;二是在CO2充注以前,储层已经被烃类气体所饱和,在储层缺水的地质环境下不适宜包裹体的形成。最后结合地质特征认为,CO2的充注发生在烃类气体充注以后。

迭代法计算H_2O-CO_2-NaCl包裹体均一压力的改进及其应用

文章在宋玉财等于2007年提出的利用迭代法计算流体包裹体成分及均一压力的基础上,结合Duan等通过热力学模拟研究所获得的最新的热力学方程及H2O-CO2-NaCl包裹体pVtx计算程序,对宋玉财等所提出的H2O-CO2-NaCl包裹体成分及均一压力的迭代计算法提出了改进意见,同时对其进行了适当的修改。文章利用中-低温条件下求解CO2在盐水中的溶解度及摩尔体积的方程,提高了原方法的计算精度,并将原方法的适用范围(均一温度≥300℃)扩展到中-低温(0～260℃)、中-低压力(0～1000×105Pa)以及中等盐度的范围。本方法适用于求解CO部分均一温度高于笼形物融化温度、不含石盐子矿物且完全均一到水溶液相的HO-CO-NaCl包裹体。

NH_3-CO_2-H_2O体系热力学汽液平衡计算应用

基于Edwards模型对NH3 CO2 H2 O体系进行了热力学平衡模拟计算 ,开发了在较稀浓度范围内收敛性较好的计算程序 ,所得计算结果与文献实验数据的偏差在允许范围之内。对尿素流程冷凝工段的闪蒸过程进行了模拟计算 ,结果同实验数据及设计数据吻合较好。

赣南淘锡坑钨矿床云英岩中含CO_2包裹体的发现及意义

淘锡坑矿床是赣南地区一大型黑钨矿矿床,为揭示成矿流体的早期演化特征,深入认识钨元素的富集机制,本文对淘锡坑钨矿床云英岩中流体和熔体包裹体进行了岩相学、激光拉曼光谱和显微测温研究。结果表明,云英岩中的流体包裹体可以划分为富液相两相水溶液包裹体、富气相含CO_2水溶液包裹体和纯气相包裹体三类,流体为中—高温、低盐度、低密度的NaCl-H_2O-CO_2-CH_4体系。熔体包裹体主要由钠长石、石英、少量流体相和气相组成,气相部分含有CH_4和微量CO_2。在岩浆热液演化早期阶段,流体氧化还原条件可能发生了改变,发生了CH_4到CO_2的转变,致使流体中CO_2含量增高。在流体演化过程中发生的以CO_2散逸为特征的流体不混溶作用可能是淘锡坑钨矿床形成的重要机制。CO_2对于钨元素的迁移和富集具有重要作用,CO_2的散逸是诱发黑钨矿沉淀富集的重要因素之一。

山东东营凹陷砂岩中NaCl-CaCl_2-H_2O体系包裹体的发现及其意义

油田水的成分和变化是含油气盆地演化历史的重要部分.由于油田水的取样十分困难且数据有限很难进行系统分析,本文通过包裹体显微测温学与油田水采样的结果相结合的方法,对东营牛庄洼陷中油田水的成分进行了研究.砂岩中穿插石英颗粒的最后一期包裹体,记录了最晚期的油田水成分.对最晚期的流体包裹体的显微测温学结果表明,晚期流体包裹体主要为NaCl-CaCl2-H2O体系,这与相同或者相近深度油井油田水采样的成分基本一致,证明了该方法的有效性.这种方法便捷、有效,有着良好发展前景.

振动筛板鼓泡塔中NaCO_3-CO_2-H_2O体系的反应速率

研究了不同CO_2流量、筛板振幅、筛板振动频率下,反应时间对振动筛板鼓泡塔中NaCO_3-CO_2-H_2O体系的NaHCO_3浓度和NaHCO_3生成速率的影响,测定了振动筛板鼓泡塔、鼓泡塔和筛板鼓泡塔在相同条件下的反应速率.结果表明,在振动筛板鼓泡塔中反应20~25min时,CO_2高流量与低流量下的NaHCO_3浓度比为1.39.反应进行5min时,NaHCO_3生成速率在筛板振幅为0.5cm时是1.5cm时的1.76倍,振动频率为120min^(-1)时是60min^(-1)时的1.46倍.振动筛板鼓泡塔比筛板鼓泡塔节省反应时间10%,比鼓泡塔省时26%.

长岭凹陷深层天然气藏中CO_2及CH_4充注次序的流体包裹体证据

对长岭凹陷深层天然气藏储层——营城组火山岩中发育的流体包裹体进行了详细研究,结果表明在火山岩发育的石英、方解石细网脉中均存在较多的碳质流体包裹体,单个包裹体激光拉曼光谱分析结果表明其主要为CO2及CH4两种类型的碳质包裹体。其中方解石细网脉体中发育有原生及次生CH4包裹体,而含CO2包裹体多以原生包裹体产于石英细网脉中。很多含CO2包裹体的石英细脉中发现了含CH4包裹体的方解石脉体的角砾,这就表明石英细脉形成晚于方解石细脉。营城组火山岩储层中CO2及CH4包裹体的产状特征研究表明,松辽盆地深层天然气藏的形成系火山岩成岩后CO2及CH4等气体不同期次充注的结果,CH4气的充注时间早于CO2气,火山岩中发育的原生孔隙及次生裂隙为上述气体的充注和聚集提供了重要通道。

松辽盆地火山岩高含CO_2气藏包裹体特征及成藏期次

在详细岩相学观察的基础上,充分利用包裹体的岩相学特征、均一温度特征、气体组分特征以及碳同位素特征等,确定了松辽盆地营城组火山岩中包裹体的类型、期次和成分特征,并对火山岩高含CO2气藏的成藏期次进行了分析。综合各种地质地化证据,确定松辽盆地火山岩高含CO2气藏中烃类气成藏特征是连续充注基础上的两期成藏,即泉头组—青山口组沉积时期和嫩江组沉积中后期;CO2充注发生在喜山期,CO2的充注晚于烃类气的充注。

Na2CO3-H2O体系人工流体包裹体中CO3^2-离子的显微拉曼光谱研究

本实验利用显微激光拉曼光谱技术,采用可视融合SiO2毛细管样品,在室温(293K)下,针对200cm-1～4000cm-1光谱区间,原位采集了Na2CO3-H2O体系水溶液包裹体的拉曼光谱.并且,在分析包裹体特征拉曼光谱基础上,对流体包裹体中的CO23-离子浓度开展定量分析工作.实验结果显示,水溶液包裹体中CO23-离子具有明显的拉曼特征峰,且其特征峰强度随离子浓度的增加而增强.对CO23-离子的定量分析结果,揭示CO23-离子特征峰的强度参数(I)———CO23-离子特征峰和水O-H伸缩振动特征峰面积比———与CO23-离子浓度(c(CO23-))之间存在函数关系:c(CO23-)=-1244(I)2+132.4(I)+0.042;同时,也证实水是盐水体系水溶液包裹体拉曼定量分析的合适内标,其与检测物的拉曼强度比是具有定量分析价值的参数;此外,还反映排除主矿物拉曼信号干扰,准确获取CO23-离子拉曼特征峰有助于流体包裹体中CO23-离子的精确定量.此次研究结果表明显微激光拉曼光谱技术能够有效应用于水溶液流体包裹体中CO23-离子的定量分析,其不失为流体包裹体成分定量分析的一种实用手段.

四川冕宁木落稀土矿床稀土矿物中富CO_2和H_2流体包裹体研究

木落稀土矿床位于四川省冕宁县境内,其成矿与喜山期岩浆碳酸岩有关。通过对矿床中主要稀土矿物氟碳铈矿中流体包裹体的岩相学、包裹体显微测温分析和包裹体成分的LRM分析等,对成矿流体的特征、演化及稀土矿化过程进行了讨论,结果表明与稀土成矿有关的流体为富CO2和SO4的中高温、高压超临界流体。温度、压力降低和流体不混溶是造成稀土矿物沉淀的主要机制。

中高盐度NaCl-H_2O溶液包裹体3种存在形式(T_h＞T_m、T_h=T_m、T_h＜T_m)的形成机制及捕获时的物化条件研究

首次提出均一捕获的中高盐度NaCl-H_2O溶液包裹体出现的3种类型(T_h>T_m、T_h=T_m、T_h<T_m)主要取决于包裹体捕获时的相态(均一相与不均一相)及包裹体捕获后降温和升温过程中引起的△V_l(NaCl-H_2O饱和溶液容积的变化)与△V_s(盐晶容积的变化)之间的关系。在均一捕获NaCl-H_2O饱和溶液时,当包裹体的|△_l|>|△V_s|,即在NaCl饱和曲线上温度小于Tr点温度(|△_l|=|△V_s|时的温度)段捕获包裹体的T_h=T_m,T_h或T_m为其捕获时温度。当包裹体的|△_l|≤|△V_s|,即在NaCl饱和曲线上温度大于或等于Tr点温度段捕获的包裹体的T_h<T_m,T_m是其捕获温度,T_h与捕获时的压力呈负相关关系。在均一捕获不饱和NaCl-H_2O溶液时,即温度大于饱和点温度,密度小于饱和点密度区间捕获的包裹体的T_h>T_m,T_h是该类包裹体捕获的最低温度。在温度和密度均大于Tr点的等容线上捕获的包裹体的T_h<T_m,其T_m是该类包裹体捕获的最低温度,T_h与捕获时的压力呈负相关关系,在温度小于Tr点的等容线上捕获的包裹体的T_h=T_m,其T_h或T_m是该类包裹体捕获的最低温度。在不均一捕获NaCl-H_2O饱和溶液时,T_h与T_m高于或等于捕获温度,T_h与T_m的关系决定于捕获时盐晶和气泡的容积比。通过热力学计算还确定了气液平衡标准条件(1个大气压、25℃)下Tr点温度为335℃。提出通过计算不同温压条件下的Tr点值、常温常压下的V_l、V_g、V_s之间的比值来区分该类包裹体的捕获环境(均一相与不均一相)。

NH_3-CO_2-H_2O体系浸出锌焙烧砂试验研究

采用NH3CO2H2O体系对锌焙烧砂进行浸出,研究了浸出过程中影响锌浸出率的因素,以及其他主要元素在浸出过程中的浸出情况,得到了最佳工艺条件,使锌焙烧砂的锌浸出率达到75.38%,可溶锌一次浸出率达91.74%。

CO_2-H_2O体系中芳香硝基化合物选择还原反应的研究

在CO2-H2O体系中,研究了各反应因素对锌粉选择还原芳香硝基化合物制备相应的芳香羟胺的影响.在锌粉与硝基苯的物质的量之比为3∶1,CO2压力为0.5MPa,40℃的条件下,反应3h,N-苯基羟胺的产率为76%.该法具有较高的化学选择性,带有其它可还原官能团的芳香硝基化合物也能被选择还原成相应的羟胺,苯环上带有的这些可还原的官能团不发生还原反应.苯环上带有的吸电子基团有利于此选择还原反应的进行.

双辽火山活动与松辽盆地南部无机CO_2气藏的成因联系——来自火山岩中流体-熔融包裹体的证据

针对松辽盆地南部的双辽火山群中碱性玄武岩及包含其中的地幔捕掳体的普通薄片鉴定、岩石地球化学分析、流体包裹体显微岩相学和激光拉曼光谱分析,研究表明:双辽火山岩以碱性橄榄玄武岩为主,玄武岩中的地幔捕掳体比较发育;对玄武岩斑晶以及地幔捕掳体中的流体-熔融包裹体测试显示玄武岩中的橄榄石斑晶和地幔捕掳体中的流体-熔融包裹体十分发育,其成分主要是CO2,此外还含有少量的CO,CH4,N2和H2O,与上地幔中的自由流体相组分一致。松辽盆地南部的CO2气藏主要是幔源-岩浆成因,成藏时间较晚,主要在新生代,与双辽火山活动的时间接近。尽管双辽火山活动规模较小,但是具有很强的释出CO2的能力,这些富含CO2和H2O的碱性玄武质岩浆很可能并未喷出地表,而是沿着深大断裂进入盆地内部,从而成为松南无机CO2气藏气源体之一。