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.

流体包裹体研究进展与展望(2011-2020)

本世纪第二个十年(2011-2020),我国流体包裹体研究与应用取得了长足进步。本文重点回顾了这一时期我国在流体包裹体研究领域的主要进展,包括流体包裹体理论、流体包裹体分析技术、矿床学和沉积成藏研究进展。流体PVTx性质模拟研究继续保持国际先进水平,建立了更加复杂多样的状态方程并能够较好地应用于各类天然流体体系中;同时,流体包裹体组合(FIA)概念的使用已深入人心,流体包裹体数据的获取更加科学和规范。国内学者已逐步采用或完善了一些国际前沿的流体包裹体研究新技术和新方法,如石英阴极发光技术、不透明矿物的红外显微测温技术、单个包裹体LA-ICP-MS分析技术、融合二氧化硅毛细管合成人工包裹体技术、金刚石对顶及相关水热实验技术、流体包裹体定年技术等,这些新方法和新技术已被应用于各类地质流体研究中,尤其是在成矿流体和成矿机制研究方面取得了大量成果。石盐包裹体和油气包裹体越来越受到环境及石油地质学家的重视,在沉积成藏尤其是在古环境和油气充注及成分演化史的研究中起着关键作用。近十年来国内学术组织发挥积极作用,定期召开学术会议,由中国学者创办的ACROFI系列会议已成为国际流体包裹体界的重要系列会议之一,为我国和其他亚洲国家学者提供了前沿的国际学术交流平台。本文最后展望了我国包裹体领域的发展趋势。

斑岩型和浅成低温热液型矿床成矿流体与找矿预测研究:以华南若干典型矿床为例

斑岩型和浅成低温热液型矿床是全球铜、钼、金、银的主要来源之一,具有重要经济价值。这两类矿床之间通常存在紧密的时空关系,对其成矿流体性质和演化的解剖不仅有利于探究金属沉淀机制,也有助于揭示两者之间的内在成因联系。本文在综述国内外重要研究前沿基础上,以中国华南富家坞斑岩型铜钼(金)矿、桐村斑岩钼矿,以及邱村和安村浅成低温热液金矿为例,系统总结了斑岩型和浅成低温热液型矿床流体特征、演化规律和金属沉淀机制、探讨了从斑岩型到浅成低温热液型流体演化的"气相迁移"模型,并以福建紫金山铜金矿床为例,介绍了应用流体填图进行找矿预测的实例。

华南燕山期大规模铜成矿作用的成矿模式及找矿方向

华南地区是中国最重要的金属矿产资源聚集区,其燕山期大规模成矿作用尤其引人注目。文章围绕华南燕山期大规模铜成矿作用,系统收集了该区内30余个主要矿床的地质和同位素年代学资料,初步总结了华南燕山期铜矿床的主要类型和时空分布特征。统计结果表明,斑岩型和浅成低温热液型矿床是华南燕山期最重要的铜成矿类型。对此,文章结合华南地区近年来铜及相关金、钼等金属的最新找矿勘查进展和矿床成因机制研究成果,分别以德兴矿集区、德化矿集区、紫金山矿集区和治岭头矿集区为例,提出了华南燕山期斑岩-浅成低温热液铜多金属成矿系统的几种成矿模式和找矿方向。

热液矿床的成矿流体与成矿机制——以中国若干典型矿床为例

流体包裹体研究是获得成矿流体性质如温度、压力和成分信息的主要手段,对于矿床成因类型和成矿机制的研究至关重要。目前,流体包裹体研究手段已经广泛应用于各类热液矿床的流体研究中,并且积累了大量研究数据。本文选择斑岩型矿床、矽卡岩型矿床、浅成低温热液矿床、海底热液及块状硫化物矿床（VMS型）和造山型金矿5种典型热液矿床,通过总结其中流体包裹体的岩相学特征、温度、盐度及同位素数据,并结合围岩蚀变和矿化分带特征,对不同类型矿床中成矿流体的性质、来源及成矿机制进行了探讨。

花岗质岩石相关成矿系统的流体作用

与花岗质岩石相关的成矿系统与战略新兴矿产(W、Sn、Mo、Be、Nb、Ta、Li等)和大宗紧缺战略矿产(Cu、Au)密切相关。流体包裹体作为古成矿流体的样品,直接记录了成矿流体的温度、盐度和元素含量等关键信息。目前,随着单个流体(熔体)包裹体成分分析技术的突破,已经积累了一批可靠的成矿流体中元素含量的数据。本文总结了4种典型热液矿床的流体包裹体的温度、盐度和成分数据,对与花岗质岩石相关的成矿系统的流体性质和成矿机制进行探讨。斑岩型钼矿的熔体包裹体中钼含量不高,但斑岩型铜矿的熔体或熔流体包裹体中可含有高含量的铜和金。斑岩型钼矿和斑岩型铜矿热液阶段的流体相分离和特定温度域的流体冷却(420~350℃)是重要成矿机制。花岗伟晶岩型稀有金属矿和花岗岩型钨(锡)矿普遍发育的超临界流体可能具有超强的元素溶解能力。流体混合、水岩反应和流体沸腾等多种机制导致花岗岩型钨(锡)矿金属沉淀富集。目前,尚缺乏花岗伟晶岩型稀有金属矿的系统流体演化研究。

华南与花岗岩有关大规模钨锡成矿作用的时空分布、成矿模式及找矿方向

华南是我国重要的钨锡成矿区。本文围绕华南与花岗岩有关的大规模钨锡成矿作用,系统收集了区内130余个主要矿床的地质和同位素年代学资料,初步总结了与花岗岩有关大规模钨锡矿床的主要类型和时空分布特征。统计结果表明,矽卡岩型和石英脉型是华南最重要的钨成矿类型,而矽卡岩型和锡石硫化物型(或碳酸盐岩交代型)是华南最主要的锡成矿类型。华南与花岗岩有关钨锡成矿作用具有多时代特点,但大规模成矿均集中于燕山期。以南岭和赣北成矿带为主要代表的钨成矿作用主要集中爆发于晚侏罗世至早白垩世早期(160~120Ma),而右江盆地晚白垩世(110~80 Ma,峰期为90~80 Ma)和南岭成矿带晚侏罗世(160~150 Ma)锡矿床则共同构成了华南最主要的锡成矿作用。多种不同矿化或金属类型在同一矿床或矿田尺度上组合产出是华南与花岗岩有关钨锡矿床的重要特征之一,对指导找矿具有重要意义。对此,文章结合华南地区近年来的一些重要成矿机制研究成果和找矿勘查进展,分别以瑶岗仙、川口、茅坪、柿竹园、大厂和个旧等矿床或矿田为例,论述了华南与花岗岩有关大规模钨锡成矿作用的几种成矿模式和找矿方向。此外,本文在钨、锡成矿花岗岩的岩石学、地球化学和矿物学特征基础上,总结花岗质岩浆热液体系熔体-流体化学组分特征,探索花岗岩钨、锡成矿潜力判别的熔体-流体包裹体指标,初步拓展与花岗岩有关钨、锡矿床的找矿指标体系。

湖南柿竹园钨锡钼铋多金属矿床含矿云英岩脉的流体包裹体研究

柿竹园是南岭成矿带中著名的钨锡钼铋多金属矿床.对柿竹园矿床主成矿期云英岩脉中的黑钨矿、白钨矿、石英和晚期萤石开展了流体包裹体研究.包裹体显微测温研究表明,黑钨矿和白钨矿中只识别出富液相H2O-NaCl型包裹体,均一温度分别集中于350~400℃和250~300℃.与白钨矿相比,黑钨矿中包裹体均一温度较高,推测黑钨矿的形成可能早于白钨矿,与前人观察到白钨矿交代早期黑钨矿的结果一致.黑钨矿共生石英中发育不混溶流体包裹体组合,且均一温度较低,主要集中在300~350℃,表明石英与共生黑钨矿经历不同的流体演化过程和形成条件.白钨矿共生石英中发育与白钨矿中相似的包裹体,也为富液相H2O-NaCl型包裹体,均一温度集中在250~300℃,盐度主要为6 wt.%~8 wt.%NaCl equiv.晚期萤石中为富液相H2O-NaCl型包裹体,均一温度集中于250~300℃,盐度2.6 wt.%~9.2 wt.%NaCl equiv,记录了成矿后期的流体活动.激光拉曼探针分析表明石英中的包裹体中气相仅含有少量CO2和CH4,在柿竹园矿床的形成过程中,CO2对钨迁移和沉淀的作用可能极其有限.

福建邱村金矿地质特征及矿床成因

为研究福建邱村金矿的矿床成因,对围岩蚀变、矿石矿物成分及流体包裹体进行了研究。围岩蚀变研究表明,金矿化与石英(玉髓)-伊利石-黄铁矿-碳酸盐矿物组合相关,为一套典型低硫型浅成低温热液蚀变组合。电子探针成分分析显示,银金矿中金含量为62%~69%,银含量为28%~33%,金的成色平均为674。包裹体岩相学及显微测温结果显示,含金石英脉中以富液相两相包裹体为主,偶见少量富气相包裹体;富液相两相包裹体的均一温度为180~250℃,盐度为0.5%~3.0%Na Cleq。激光拉曼测试表明,包裹体气相成分以水为主。上述结果均表明邱村金矿床应属于低硫型浅成低温热液矿床。

安徽省池州市马头钼矿床成矿流体特征和矿床成因

安徽马头钼矿床位于长江中下游成矿带的安庆-贵池矿集区内,矿体主要赋存在花岗闪长斑岩中,其矿化类型由浅部石英脉型和深部细脉浸染型矿体组成.其中,浅部蚀变以绢英岩化和青磐岩化为主,钾化和碳酸盐化相对较弱,深部蚀变主要为强钾化和少量硅化.成矿流体研究结果表明,该矿床浅部主要为Ⅰ型水溶液包裹体,而深部则包含Ⅰ型水溶液包裹体、Ⅱ型富CO_2包裹体和Ⅲ型含CO_2包裹体.浅部Ⅰ型包裹体均一温度集中在224℃~283℃,盐度在3.8wt.%~7.6wt.%NaCl之间;深部Ⅰ型和Ⅱ型包裹体均一到液相,其均一温度分别集中在263℃~316℃和311℃~331℃,盐度分别为5.1wt.%~10.3wt.%NaCl和0.6wt.%~2.0wt.%NaCl,Ⅲ型包裹体均一温度为335℃~362℃,盐度为2.7wt.%~6.7wt.%NaCl.深部大量Ⅰ型与Ⅱ型、Ⅲ型包裹体共生在同一石英颗粒中,均一温度相近,均一方式不同,表明深部细脉浸染型成矿作用过程中可能有流体不混溶作用发生,导致CO_2逃逸,流体性质改变致使Mo等成矿物质的沉淀.本研究发现NaCl-H_2O-CO_2体系流体不混溶为马头钼矿床属于斑岩型矿床提供了新的地质地球化学证据.

广东河台金矿两阶段成矿事件:来自含金石英脉阴极发光和流体包裹体研究

为进一步厘定广东河台金矿成矿流体的来源并深刻揭示其成矿过程,利用扫描电子显微镜-阴极发光(SEM-CL)成像技术对河台金矿含金石英脉中的石英进行了世代划分,并对不同世代石英开展了流体包裹体研究。通过观察石英的阴极发光图像,将含金石英脉中的石英分为早世代石英(Q1)和晚世代石英(Q2),两世代石英中均可见金矿化。Q1中流体包裹体可分为3类:Ⅰ_(Q1)型H_(2)O-CO_(2)包裹体、Ⅱ_(Q1)型气液两相富H_(2)O包裹体和Ⅲ_(Q1)型富CO_(2)包裹体,其中Ⅱ_(Q1)、Ⅲ_(Q1)型包裹体可见共生,其均一温度分别为214~349℃(均一到液相)和368~406℃(均一到气相),盐度分别为1.4%~9.2%NaCl_(eqv)和0.8%~3.7%NaCl_(eqv)。Q1中记录的早期成矿流体发生了不混溶作用,流体特征与造山型金矿相似。Q2中流体包裹体可分为4类:Ⅰ_(Q2)型H_(2)O-CO_(2)包裹体、Ⅱ_(Q2)型气液两相富H_(2)O包裹体、Ⅲ_(Q2)型富CO_(2)包裹体和Ⅳ_(Q2)型含子晶包裹体,其中Ⅲ_(Q2)、Ⅳ_(Q2)型包裹体密切共生,其盐度分别为0.4%~4.6%NaCl_(eqv)和32.9%~37.4%NaCl_(eqv),均一温度分别为312~398℃(均一到气相)和273~349℃(均一到液相)。Q2中记录的晚期成矿流体发生了沸腾作用,其流体特征类似一些高温岩浆热液系统。综合前人的年代学研究结果,本文认为河台金矿经历了加里东期和燕山期两期矿化事件,加里东期形成造山型金矿并在燕山期被岩浆热液作用改造。

江南造山带中段正冲金矿矿床成因:来自流体包裹体和黄铁矿微量元素的证据

江南造山带上产出有大量金矿,但其成因存在争议,为厘清其成因,对该造山带上的正冲金矿床中的黄铁矿进行了LA-ICP-MS微量元素分析和流体包裹体研究。结果显示,正冲金矿的流体包裹体有含CO2包裹体、富CO2包裹体和水溶液包裹体,其中富CO2包裹体与水溶液包裹体共存,具有相似的均一温度,但盐度不同,说明流体不混溶可能导致了金的沉淀;正冲金矿不同阶段黄铁矿中的Au与As、Ag、Zn等有协同变化趋势,而Co/Ni<1,说明含金黄铁矿来源于沉积岩。将正冲金矿黄铁矿的微量元素特征与沉积、变质、浅成低温热液环境中形成的黄铁矿的微量元素特征进行对比,发现其与变质低温热液形成的黄铁矿相似,认为其为变质热液成因。研究认为,正冲金矿是一个典型的造山型金矿,其成矿流体为变质流体。