巴尔哲碱性花岗岩中的熔体和熔体-流体包裹体:岩浆-热液过渡的信息

熔体包裹体由被封存在矿物中的原始岩浆组成,有效的保存了有关其主矿物形成时周围岩浆介质的物理化学信息,是研究岩浆演化和成矿作用的原始样品。本文以内蒙古巴尔哲超大型稀有稀土金属矿床中伟晶岩壳和石英斑晶中的熔体包裹体和流体-熔体包裹体为研究对象,使用高温热台和激光拉曼进行分析。结果显示熔体包裹体的熔融温度在750～1027℃之间(平均为916℃),熔体-流体包裹体的均一温度在475～650℃之间(平均为562℃),而包裹体内的硅酸盐矿物和稀土矿物的存在表明巴尔哲岩体的岩浆-热液演化及其对稀有稀土矿化的制约。

甘肃干沙鄂博稀土矿床熔体和流体包裹体对成矿的制约

甘肃天祝干沙鄂博稀土矿床产于霓辉正长岩和霓辉正长斑岩中,矿体形态呈不规则脉状、透镜状和板状。成矿过程可分为岩浆期、岩浆-热液期、热液期和表生期,其中岩浆-热液期为主要成矿期。本矿床中的包裹体有熔体包裹体、流体-熔体包裹体、H2O包裹体、CO2包裹体、CO2-H2O包裹体、含子矿物H2O包裹体和含子矿物CO2-H2O包裹体7类,并以富含流体-熔体包裹体、CO2-H2O包裹体为显著特征。包裹体组合从熔体包裹体→流体-熔体包裹体、H2O包裹体、CO2包裹体和CO2-H2O包裹体→H2O包裹体的变化,反映本矿床的形成经历了从岩浆→岩浆+热液→热液的演化过程。岩浆期熔体包裹体均一温度为780℃;岩浆-热液期均一温度为191700℃,盐度为5.26%22.24%,属中低盐度,成矿压力为6895 MPa,相应的成矿深度为2.63.6 km;热液期均一温度为129225℃,盐度为0.35%7.73%,为低盐度。从岩浆期到岩浆-热液期再到热液期,温度逐渐降低,矿化作用主要发生在岩浆-热液期,属中高温、中深成岩浆-热液过渡型矿床。

地幔岩流体包裹体的稀土元素初步研究

地幔流体REE的研究有助于了解地幔区域化学不均一性、地幔的富集与亏损等地幔地球化学特征。当前对地幔流体的REE研究,主要是通过对比富CO2包裹体与贫CO2包裹体的地幔岩或地幔矿物的测试分析来间接获得信息。本文尝试运用电感耦合等离子体质谱(ICP MS)和热爆方法,直接测定了长白山地区的地幔捕虏体中流体 熔体包裹体REE含量。初步研究显示流体 熔体包裹体中富含REE,尤其LREE相对富集;REE组成曲线右倾,Eu弱正异常,与地幔岩的寄主玄武岩REE组成特征相似,反映源区地幔岩的交代特征。

湖北大冶铜山口斑岩-矽卡岩型铜钼矿床包裹体特征及流体演化意义

为了提供矽卡岩岩浆成因证据,丰富多成因矽卡岩理论,并研究湖北大冶铜山口铜钼矿床成矿流体性质,以包裹体的岩相学观察为基础,结合高温流体包裹体显微测温和激光拉曼光谱分析,对铜山口矿床矽卡岩矿化进行了研究。结果表明:在早期矽卡岩矿物石榴石中发现了丰富的晶质和非晶质熔融包裹体、熔体-流体包裹体,表明天然岩浆珠滴被矽卡岩矿物晶格缺陷捕获,其中含有石榴石、黄铜矿等子矿物,且早期流体包裹体均一温度超过500℃,为早期矽卡岩岩浆熔体成因提供了重要证据。矽卡岩成矿早期以岩浆作用为主,晚期以热液作用为主,且熔-流转换的过程主要发生在干矽卡岩阶段,早期岩浆熔体中富含成矿物质,为矿区深部成矿提供了物质基础。

云南中甸红山矽卡岩铜多金属矿床包裹体特征及其地质意义

通过显微测温和激光拉曼光谱学研究,发现滇西北红山矽卡岩铜多金属矿床的石榴子石、透辉石和斜长石中普遍发育熔体-流体包裹体、含子晶包裹体和气液包裹体。实测熔体-流体包裹体的均一温度为720~1 080℃,说明红山矽卡岩体可能由岩浆直接冷却结晶而成。结合矿床地质特征,推测矽卡质岩浆为中酸性岩浆局部同熔碳酸盐围岩所产生的次生岩浆。熔体-流体包裹体指示了岩浆出溶成矿流体的相分离过程。包裹体中的子晶矿物组合相似,主要为方解石、石盐、钾盐、锰铝榴石、透辉石、杂卤石、赤铁矿及金属硫化物等。成矿流体形成后基本停留在原地,与已固化的石榴子矽卡岩处于相对封闭的构造空间内。当热液系统由于流体内压增大或构造活动破裂,成矿作用进入石英-硫化物期。含矿石英脉捕获了大量的含CO_(2)包裹体和气液两相包裹体,其中含CO_(2)包裹体的盐度一般低于5%NaCl_(equiv.),气液两相包裹体的盐度一般大于18%NaCl_(equiv.)。包裹体均一温度-盐度图解表明,低盐度富CO_(2)流体与中等盐度流体发生的相分离作用,可能是导致石英-硫化物期铜铁硫化物沉淀成矿的主要原因。

岩浆到热液演化的包裹体记录--以骑田岭花岗岩体为例

骑田岭花岗岩是燕山期花岗岩早期多阶段侵入复式岩体,岩石化学的研究表明它是富碱的、高分异的A型花岗岩,形成于板内拉张的构造环境。在其第二阶段中细粒黑云母花岗岩内广泛发育着厘米级至米级似伟晶岩囊状体和石英晶洞,它们是富挥发份岩浆固结的产物,代表岩石形成过程经历了明显的岩浆-热液过渡阶段。包裹体显微岩相学研究在骑田岭黑云母花岗岩的石英中发现熔体-流体包裹体和流体包裹体共存,这一结果进一步证实骑田岭中细粒黑云母花岗岩中的似伟晶岩囊状体和石英晶洞是花岗质熔体在岩浆-热液过渡阶段的产物。显微测温结果显示,熔体-流体包裹体的捕获温度大于530℃,说明岩浆热液过渡阶段的温度不低于该温度;闪锌矿中流体包裹体的均一温度在285～417℃之间,盐度为11.7%NaCleqv,代表了成矿流体的温度和盐度;流体包裹体的均一温度为172～454℃,代表热液阶段流体的温度。从中细粒黑云母花岗岩到似伟晶岩囊状体再到石英晶洞,岩浆-热液体系经历了富挥份熔体→熔体+高盐度流体→高盐度流体→低盐度流体的完整演化过程,形成了CaCl2-NaCl-H2O-CO2体系的岩浆热液流体。包裹体岩相学及激光拉曼探针分析结果显示,在流体包裹体和多晶熔体-流体包裹体中含有长石、方解石、金红石及金属氧化物等子矿物,暗示其所捕获的流体具有较强的成矿能力。

四川牦牛坪稀土矿床成因研究——来自包裹体的证据

四川牦牛坪稀土矿床是中国的第二大轻稀土矿床。碳酸岩—正长岩杂岩体是矿区主要的围岩,萤石是主要的脉石矿物。在四川冕宁牦牛坪稀土矿床霓辉重晶石型矿体早期萤石中笔者发现了大量的流体—熔体包裹体,对萤石矿物包裹体研究结果表明,牦牛坪矿床的晚期萤石矿物中至少存在6种类型包裹体:(1)气液包裹体(V-L);(2)含CO_2三相包裹体(L-L-V);(3)含有少量子晶的多相包裹体(L-V-D 或 L-L-V-D);(4)流体-熔体包裹体或多子晶包裹体(L-L-V-MS);(5)固体包裹体(S)和(6)已经爆裂的高压包裹体等。各种类型的包裹体代表了不同的成岩阶段,并存在成因上的内在联系。气液包裹体(V-L)初融温度为-24.5～-22.0℃,冰点温度为-2.5～-6.0℃,盐度为4.2%～9.2%,均一温度集中在142～146℃。含 CO_2三相包裹体(L-L-V)T_(m-CO_2)为-56.6℃,T_(m-clathe)为+2.1～+10.0℃,盐度为0.1%～13.0%;T_(h-CO_2)为+25～+30.3℃,均一温度为230～265℃。含子晶的多相包裹体(L-V-D 或 T-L-V-D)子晶溶化温度在260～285℃之间,与前两类包裹体具有明显的成因上联系。流体—熔体包裹体或多子晶包裹体(L-V-MS)CO_2含量约为10vol%;固相成分含量30vol%到90vol%,为长板状或立方体子晶,有些子晶呈圆形,正高突起,一轴负晶,可能为稀土碳酸盐矿物;T_(m-CO_2)为-65.0～-58.0℃,初熔温度为-55.0～-52.0℃,T_(h-CO_2)为+26.5～+28.3℃,气体水合物溶解温度为+26.0～+31.0℃;CO_2相在220～276℃均一到水溶液相。固体组分一般会出现4次明显的溶解过程,即200～240℃、240～300℃、270～370℃和370～720℃四个阶段。包裹体的显微测温和拉曼成分分析结果显示早期流体中富含H_2O、CO_2、H_2S 和 N_2等挥发分,并富含大量的重晶石、氟碳铈矿的子矿物,晚期成矿流体中则以 H_2O和 CO_2为主。根据矿床地质特征和矿物包裹体的研究结果,我们认为源区地幔岩石的低程度部分熔融形成富集稀土的碱性碳酸岩岩浆,侵位过程中产生液态不混熔现象,分异出携带大量高度富集 REE 的富 F 和 CO_2的高温流体,并主要以气相形式迁移稀土元素,在气成热液阶段 REE 富集成矿。矿床的成矿作用是由碳酸岩岩浆气液流体的沸腾、充填和交代过程而实现的。萤石的形成经历了气相迁移、深部成岩、上升交代、侵位成岩的过程。萤石的形成与稀土矿化有密切的关系。

甘肃干沙鄂博稀土矿床成矿介质演化过程:来自包裹体的信息

在矿床地质研究基础上,通过对石英、萤石、方解石中流体包裹体岩相学、显微测温分析,对甘肃省干沙鄂博稀土矿床成矿流体的特征、演化及成矿机理进行了讨论。结果表明:矿床中发育大量包裹体,按室温下的成分相态特征,将其分为熔体包裹体、流体-熔体包裹体、气液H_2O包裹体、气液CO_2包裹体、CO_2-H_2O包裹体和含子矿物的气液H_2O包裹体、含子矿物的CO_2-H_2O包裹体等7种类型。在成矿过程中,包裹体组合从熔体包裹体→流体-熔体包裹体+流体包裹体→流体包裹体的变化,反映了成矿介质经历了从岩浆→岩浆+热液→热液的演化过程。在岩浆-热液成矿期,流体-熔体包裹体大量存在,以及富H_2O相CO_2-H_2O包裹体与富CO_2相CO_2-H_2O包裹体密切共生,表明成矿时曾经发生两次不混溶作用,早期岩浆-热液不混溶作用导致萤石和REE-氟碳酸盐的晶出,而CO_2-H_2O不混溶作用引起了硫化物的沉淀。

新疆阿尔泰吉伯特铁矿床包裹体特征研究

吉伯特铁矿是新疆阿勒泰地区产于泥盆纪海相火山岩中的小型矿床。本文对吉伯特铁矿床的包裹体开展了研究，识别了熔体包裹体、熔体-流体包裹体以及富晶体的流体包裹体，并对其进行了初步的显微测温、激光拉曼光谱和电子探针等研究。熔体包裹体中含有富si玻璃质、贫Si富Fe熔体、石英、萤石、方解石、磁铁矿等多种成分，它们分别组成不同的包裹体组合。熔体包裹体、熔体-流体包裹体和流体包裹体的存在表明它们被捕获时是一种熔体与流体共存的不混溶状态，这充分说明了吉伯特铁矿床的形成与岩浆熔体、岩浆-热液过渡性流体有直接的成因联系。吉伯特铁矿床中Fe的矿化是一个熔体相逐渐减少，流体相逐渐增加的连续演化过程，它受岩浆作用、岩浆-热液过渡性流体以及矽卡岩作用的共同制约。

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。

湘南地区钨锡多金属矿床浆液过渡态熔体类型成因联系及其成矿意义

岩浆液态不混溶形成的浆液过渡态熔体是与高度分异花岗岩有关的钨锡多金属成矿流体的重要形式。湘南地区与钨锡多金属成矿有关的浆液过渡态熔体有两种类型,一种富钠富挥发分,以芙蓉矿田矿化蚀变碱长花岗岩中的钠长石电气石石英囊为代表;另一种富钾富挥发分,以界牌岭矿床矿化蚀变花岗斑岩中的锂白云母萤石囊(团块)为代表。两种浆液过渡态熔体可形成于同一矿床,为同期岩浆活动产物,成分上K2O与Na2O负相关,表明它们具有密切的时空和成因联系,熔体-流体包裹体发育,为高度分异的花岗质岩浆液态不混溶产物。两种浆液过渡态熔体富含成矿物质,与成矿关系密切,湘南地区多数钨锡多金属矿床的云英岩型、构造蚀变带型、钾化花岗岩型钨锡多金属成矿可能与富钾富挥发分的浆液过渡态熔体有关,钠化花岗岩型铌钽矿化与富钠富挥发分的浆液过渡态熔体有关。

甘肃干沙鄂博稀土矿床萤石成因研究

通过晚期与稀土元素矿化相关的萤石中流体包裹体岩相学、显微测温分析,以及萤石、矿石及碱性岩体的稀土及微量元素分析,系统地探讨了沙鄂博稀土矿床成矿流体的特征、成矿物质来源及萤石成因。与稀土矿化相关的晚期萤石中发育大量的熔体包裹体及流体-熔体包裹体,表明萤石归属于岩浆成因,同时表明成矿与岩浆作用有关。碱性斑岩体、晚期萤石和矿石的稀土元素具相似的配分模式,表现为向右陡倾的分配曲线。微量元素分析结果表明:含矿碱性岩体、晚期萤石和矿石均富集大离子亲石元素,并具明显的Ba, Th, Ce, Sr和Hf等负异常,微量元素蛛网图相似。含矿碱性岩体、矿石及与稀土矿化相关的萤石的稀土元素及微量元素的相似特征,表明成矿物质来自碱性岩体。通过包裹体、稀土与微量元素研究认为,干沙鄂博稀土矿床中萤石成因类型为岩浆成因非热液成因。