流体包裹体Rb-Sr等时线定年的可靠性

通过对Rb-Sr等时线原理应用的必要条件及流体包裹体样品的成因特点的分析,认为是否可以用流体包裹体Rb-Sr定年在理论上尚需解决以下问题:(1)因矿物中常有不同期次、不同成因的流体包裹体存在,必须保证所选择的各流体包裹体样品具有相同的初始Sr同位素比值;(2)流体包裹体中Rb与Sr的分异机理以及分异程度问题,即流体中Rb与Sr之间是否存在分异和分异程度是否可以达到Sr同位素分析的精度要求。已有的流体包裹体的Rb-Sr等时线年龄研究资料和数据的分析检验结果普遍存在以下问题:等时线图上数据点分散;拟合年龄较老;等时线拟合品质参数MSWD偏大,可靠性低。

基于原位方解石U-Pb定年与包裹体分析技术恢复储集层成岩-成藏过程——以准噶尔盆地南缘高泉地区白垩系清水河组为例

准噶尔盆地南缘深层成岩-成藏复杂性制约了其下组合油气勘探的进程。以准噶尔盆地南缘四棵树凹陷高泉构造油气藏为例,在白垩系清水河组储集层岩相及成岩作用分析的基础上,通过原位方解石U-Pb定年和流体包裹体分析技术,标定盆地热演化史,刻画高泉构造下组合油气成藏过程。研究表明,储集层中发育两期方解石胶结和3期油气充注,方解石形成年龄分别为(122.1±6.4),(14.2±0.3)~(14.4±1.0)Ma,油气充注事件为距今14.2~30.0 Ma低熟油充注,距今14.2 Ma以来成熟原油充注和距今2 Ma以来高熟天然气充注,油气藏以成熟油和高熟天然气充注贡献为主。距今2 Ma以来受喜马拉雅晚期南北向挤压冲断构造活动的影响,高泉构造圈闭发生了调整,主要成藏期有效圈闭规模明显减小,导致构造中低部位油气显示相对较弱,说明关键成藏期的圈闭有效性控制该区下组合的油气富集与分布。储集层方解石U-Pb定年技术和流体包裹体分析技术耦合,为精细刻画中国中西部复杂构造带的复杂成岩-成藏过程提供了有效方法。

湖南清水塘铅锌矿床成因——来自流体包裹体和石英Rb-Sr定年证据

【研究目的】为探讨衡阳盆地及周边地区铅锌矿床的成因问题,本文对研究程度较高的清水塘铅锌矿床开展工作。【研究方法】通过矿床地质调查,不同阶段石英、方解石及闪锌矿的流体包裹体研究及石英Rb-Sr测年工作,探讨其成矿流体地球化学特征、演化与成矿过程。【研究结果】根据矿物组合及矿脉之间的穿切关系,本文将清水塘铅锌矿床成矿作用划分为黄铁矿-石英(Ⅰ)、石英-方铅矿-闪锌矿(Ⅱ)和重晶石-方解石(Ⅲ)3个阶段。流体包裹体研究表明,Ⅱ阶段石英、闪锌矿中均发育L和VL两种类型原生、次生流体包裹体;Ⅰ阶段石英、Ⅲ阶段方解石主要发育VL型原生流体包裹体。测温结果显示:Ⅱ阶段石英原生包裹体根据均一温度、盐度可细分为258~296℃、8.55%~9.21%NaCl eqv,260~298℃、3.61%~4.18%NaCl eqv,120~160℃、12.73%~18.22%NaCl eqv及145~168℃、3.06%~3.87%NaCl eqv 4组,而闪锌矿均一温度、盐度主要集中于102~178℃、10.24%~19.45%NaCl eqv;成矿流体属中—低温、中盐度的NaCl-H_(2)O体系热液。结合包裹体产状和均一温度可知:Ⅱ阶段中盐度、低盐度流体具有不同的来源与演化过程,前者多成群分布,应为Ⅰ阶段中温(210~312℃)、中盐度(12.30%~19.30%NaCl eqv)流体演化而来;后者多沿矿物裂隙产出,可能为后期低盐度大气降水混合的结果。本文获得2组石英Rb-Sr等时线年龄分别为(88.8±2.4)Ma和(17.86±0.42)Ma,前者代表清水塘铅锌矿床的成矿时代,后者记录后期构造叠加的时代;二者均明显晚于矿区附近周家岭花岗岩((203.0±1.4)Ma)及邻区关帝庙岩体((223.4±1.9)Ma)的成岩时代。【结果】考虑到区内铅锌成矿流体与岩浆活动有关,结合清水塘、留书塘矿区硫化物S、Pb同位素组成特点推测矿区深部存在晚白垩世隐伏岩体,为铅锌成矿提供物质和能量来源。

江西金山金矿成矿时代探讨--来自石英流体包裹体Rb-Sr年龄的证据

本文测定了金山金矿含金石英脉型矿石的石英流体包裹体Rb-Sr年龄,试图弄清金山金矿的成矿时代。结果显示,含金石英脉型矿体的形成年龄为379±49Ma,所得Sr同位素初始比(87Sr/86Sr)i=0.7138±0.0011。根据笔者先前所测蚀变岩型矿体含金黄铁矿的黄铁矿Rb-Sr年龄及前人的定年工作,可以推测金山金矿的成矿作用是多期次的,并且在各期内部还有可能是多次脉动式成矿。但金山金矿主要的成矿时代是在晋宁期和海西期,其中晋宁期是蚀变岩型金矿体形成的主要时期,而海西期则是含金石英脉型金矿体形成的主要时期。石英流体包裹体所得的Sr同位素初始比,明显高于玄武岩的值(0.704),而比陆源硅酸盐的值(0.720)偏低,表明成矿物质为壳源物质,并有深源物质的混染。

甘肃花牛山金矿床成矿年代、流体包裹体及稳定同位素研究

花牛山金矿床位于北山造山带柳园地区，是一处矽卡岩型矿床。矿体产在花牛山钾长花岗岩与蓟县系平头山组大理岩的接触带上。获得矽卡岩型矿石中辉钼矿Re．Os模式年龄为221．0＋3．4Ma，成岩一成矿时间误差范围内一致，暗示成矿作用发生在晚三叠世。石英一硫化物期早阶段石英中发育四类流体包裹体：富液两相包裹体（I型）、富气两相包裹体（Ⅱ型）、三相包裹体（Ⅲ型）和纯液相包裹体（Ⅳ型）。I型包裹体均一温度范围为170～430℃，多数集中在300～370℃，盐度介于6．59％～14．04％NaCleq；II型包裹体均一温度范围为330～415℃，盐度为12．62％～16．14％NaCleq；Ⅲ型包裹体完全均一温度范围为300～436℃。晚阶段方解石中仅发育富液两相包裹体（I型），均一温度范围为121～182℃，相应盐度4．34％～8．01％NaCleq。主成矿阶段（即早阶段）流体具高温、中等盐度、富CO2、CH4流体特征，并在300～415℃温度区间发生了流体沸腾作用。从早阶段到晚阶段，流体温度和盐度逐渐降低，密度有增大趋势。流体系统演化过程中，可能发生了岩浆水与大气降水的混合作用。石英中流体包裹体的δ18O和δD值分别为-0．01‰～0．29‰和-116‰-10‰，暗示成矿流体是岩浆水与大气降水的混合热液。矿石金属硫化物δ34s值范围为4．21‰～6．53‰，均一化程度较高，矿石硫主要来自花牛山钾长花岗岩浆。结合区域地质，认为该矿床形成于造山后伸展环境，幔源岩浆底侵诱发地壳物质的部分熔融，继而导致构造一岩浆活动和金成矿作用发生。

流体包裹体^(40)Ar-^(39)Ar计时技术及其矿床定年应用

６０年代中叶建立的４０Ａｒ３９Ａｒ计时技术，已被广泛应用于测定各种矿物岩石的年龄，探讨区域性乃至全球性的重要地质问题。高精度４０Ａｒ３９Ａｒ计时技术的建立，使微钾矿物、流体包裹体４０Ａｒ３９Ａｒ定年成为可能。本文综合了笔者十多年来从事流体包裹体...

江西众埠街大型铅锌矿床Rb-Sr同位素年龄及成矿流体特征

江西众埠街矿床位于钦杭成矿带东段,是近年来取得重大找矿突破的大型铅锌多金属矿床。为研究众埠街矿床成矿作用,对成矿阶段的石英、方解石开展流体包裹体和氢-氧同位素研究,采用闪锌矿Rb-Sr定年方法测定众埠街大型铅锌多金属矿床的成矿时代,通过闪锌矿Sr同位素初始比(87 Sr/86 Sr)i判断成矿物质来源。测得闪锌矿Rb-Sr等时线年龄为359±7 Ma,表明铅锌成矿期为早石炭世。闪锌矿Sr同位素初始(87 Sr/86 Sr)i值介于0.6937~0.7163之间,平均值为0.709,表明成矿物质来源于壳幔混合。流体包裹体显微测温结果显示,均一温度范围为154~310℃,盐度范围为0.70%~5.70%NaCl eqv。石英氢-氧同位素结果显示,δD V-SMOW值变化范围为-75.4‰~-58.1‰,δ18 O H_(2)O值为1.0‰~8.1‰。综合研究表明,成矿流体主要为岩浆水,混合少量的大气降水。众埠街铅锌矿为岩浆热液型矿床,与沉积型锰矿床没有成因联系。

江苏仑山金矿床流体包裹体、稳定同位素和成矿年代学研究

仑山金矿床位于宁镇矿集区东端。成矿期分为沉积成矿期和热液成矿期,后者可进一步划分为热液Ⅰ阶段和热液Ⅱ阶段。流体包裹体研究表明,热液Ⅰ阶段石英中的气液两相流体包裹体均一温度多集中在330~366℃之间,盐度w(Na Cl_(eq))变化于4.96%~6.74%之间,热液Ⅰ阶段方解石中气液两相流体包裹体均一温度多集中在150~240℃之间,w(Na Cl_(eq))变化于0.71%~9.80%之间,成矿流体为中高温低盐度流体;热液Ⅱ阶段石英、方解石和萤石的流体包裹体均一温度变化于124~260℃,盐度w(Na Cl_(eq))变化于1%~8%之间,成矿流体为中温低盐度流体。氢、氧同位素研究表明,热液Ⅰ阶段成矿流体为岩浆流体,热液Ⅱ阶段成矿流体以大气降水占主导,但仍有少量岩浆流体。硫同位素研究表明,仑山金矿床沉积成矿期硫除来源于三叠系青龙群膏盐层外,有机质也参与了沉积成矿期中金矿的形成。热液Ⅰ阶段硫来源于沉积成岩阶段黄铁矿的活化迁移和富集,岩浆硫也提供了成矿物质。萤石Sm-Nd测年分析表明,仑山金矿床热液Ⅱ阶段成矿年龄为(93.7±3.1)Ma,推断主成矿阶段形成于晚白垩世。仑山金矿床的形成代表着长江中下游成矿带最晚期的成矿作用。

东昆仑东段那更银多金属矿床成因:来自流体包裹体、锆石U-Pb年代学和稳定同位素的制约

那更银多金属矿床位于东昆仑成矿带东段,是青海境内截至目前发现的首个大型独立银矿床,对其开展成矿研究具有突出的代表性。本文对矿区内的矿化流纹岩、含矿石英脉进行了流体包裹体、H-O-S同位素以及U-Pb年代学研究,探讨该矿床成矿流体来源和成因类型。对流纹岩中的锆石进行U-Pb测年获得的加权平均年龄为219.2±1.4 Ma,属于晚三叠世。矿化石英脉样品中流体包裹体NaCl-H_(2)O-CO_(2)体系温度范围为75~346℃,盐度(NaCl_(eqv))为2.57%~7.86%,具有中低温、低盐度特征,并计算得出其成矿深度为0.330~1.046 km。δD_(SMOW)值和δ^(18)O H_(2)O值的变化范围分别为-118.2‰~-86.7‰和-11.02‰~10.02‰,黄铁矿、闪锌矿、方铅矿的δ^(34)S值为-6.1‰~0.5‰,指示成矿流体主要来源于深源岩浆水与大气水的混合体系。综合分析认为,含矿流纹质熔浆在近地表结晶过程中析出的含水流体,沿断裂带上升至浅部开放体系时,在静水条件下减压沸腾引发流体系统中的温度和硫逸度快速降低,从而导致银、铅、锌等元素沉淀成矿,其成因类型属于浅成低温火山热液型。

新疆西天山莱历斯高尔斑岩型铜钼矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及流体包裹体研究

莱历斯高尔斑岩型铜钼矿床位于依连哈比尔尕晚古生代残余洋盆和博罗霍洛早古生代岛弧的结合部位,矿体赋存于花岗闪长斑岩体内及岩体与围岩的接触带中。矿石中5件辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄加权平均值为372.5±5.0Ma、等时线年龄为379.9±8.3Ma,表明莱历斯高尔铜钼矿床形成于晚泥盆世。石英中主要发育气液两相水溶液包裹体(W型)、含CO2三相包裹体(C型)及含子矿物多相包裹体(S型),并有少量纯CO2及纯CH4包裹体。成矿早阶段钾长石化花岗闪长斑岩石英斑晶中主要为W型包裹体,均一温度介于300~395℃之间,峰值为358~395℃,盐度介于7.59%~11.22%NaCleqv;主成矿阶段石英细脉中主要发育W型、C型和S型包裹体,并可见少量纯CO2包裹体,均一温度主要介于230~378℃,盐度变化较大,介于0.02%~52.00%NaCleqv;成矿晚阶段石英-方解石脉中仅见气液两相包裹体,均一温度介于118~241℃之间,盐度主要介于1.57%~9.54%NaCleqv。主成矿阶段流体包裹体类型多样、且具有相似的均一温度,指示流体沸腾现象的存在,其流体包裹体捕获温度为210~343℃,压力为17~59MPa,对应的成矿深度介于1.7~2.2km之间。成矿流体不混溶或沸腾作用是金属硫化物沉淀的主要机制。推测莱历斯高尔斑岩型铜钼矿床形成于晚泥盆世依连哈比尔尕残余洋盆向伊犁-中天山微板块之下俯冲的陆缘弧环境。

深层—超深层走滑断裂带储层流体来源与油气成藏过程研究——以塔里木盆地富满油田为例

以富满油田北部走滑断裂带深部储层孔洞缝充填脉体为研究对象,基于脉体的岩相学特征、微区稀土元素和Sr(锶)同位素、油包裹体荧光光谱、显微热力学和碳酸盐岩U-Pb同位素定年进行分析。结果表明:富满油田北部走滑断裂带发育2期方解石脉体,脉体来源于中下奥陶统海源地层水,未见氧化性流体侵入,表明深层—超深层油气晚期具有良好的封闭性。通过包裹体测温投点埋藏史结合碳酸盐岩低U-Pb同位素定年技术,厘定塔里木盆地富满油田北部走滑断裂带深层奥陶系存在3期油气充注过程,分别对应于距今(459±7.2)Ma(加里东中期)、(348±18)Ma(海西早期)和268Ma(海西晚期),富满油田北部深层—超深层碳酸盐岩油气成藏关键期为海西早期,且油气充注与断裂活动有较好的对应关系。

延边海沟金矿床石英流体包裹体激光探针^(40)Ar/^(39)Ar测年与成矿背景

海沟金矿为一大型贫硫化物石英脉型金矿床,长期以来其形成时代一直存在争议,致使矿床成因研究受到较大影响,成矿预测等方面研究进展缓慢。采用石英流体包裹体的40Ar/39Ar激光探针定年法对该金矿床进行了精细的年代学测定,获得主成矿阶段石英流体包裹体的40Ar/39Ar正、反等时线年龄分别为(170±20)Ma和(172±16)Ma,MS WD分别为0.31和0.35,40Ar/36Ar比值分别为298±4和299±4;进一步剔除接近大气的成分点和过剩氩高的成分点,计算获得等时线年龄为(170±38)Ma(40Ar/36ArInt.=299±10)和(165±52)Ma(40Ar/36ArInt.=303±23)。结合已有同位素年代学研究成果,进一步明确了海沟金矿床主成矿期发生在早侏罗世晚期,成矿作用与中生代库拉板块向亚洲板块俯冲、特别是由此引发的华北板块东缘与兴蒙造山带东段的强烈拼贴并诱发的岩石圈加厚、减薄作用密切相关。

内蒙古卓资县大苏计斑岩型钼矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及流体包裹体研究

内蒙古卓资县大苏计钼矿床位于华北克拉通北缘中段的凉城断隆内,是近年来在华北克拉通北缘发现的一个大型斑岩钼矿床,矿体主要产于印支期石英斑岩和正长花岗斑岩中。成矿过程可以划分为石英_钾长石_黄铁矿±辉钼矿±磁铁矿阶段(早阶段)、石英_绢云母_辉钼矿_黄铁矿阶段(中阶段)和石英_方解石_黄铁矿±闪锌矿±方铅矿阶段(晚阶段)。矿石中5件辉钼矿的Re_Os同位素模式年龄介于(223.6±3.1)Ma^(224.2±3.4)Ma之间,其加权平均值为(223.9±1.4)Ma(MSWD=0.017),等时线年龄为(223.5±5.5)Ma(MSWD=0.026),表明大苏计钼矿床形成于印支期。大苏计钼矿床发育富液型、富气型、H2O_CO2型、含子矿物型和纯气相包裹体。成矿早阶段主要发育富液型、富气型包裹体,另有少量H2O_CO2型包裹体,其均一温度介于342~430℃之间,盐度w(Na Cleq)介于3.4%~11.0%之间;中阶段主要发育富液型、富气型、H2O_CO2型和含子矿物型包裹体,另有少量纯气相包裹体,其均一温度为234~380℃之间,盐度w(Na Cleq)介于6.2%~34.9%之间;晚阶段仅发育富液型包裹体,其均一温度介于202~280℃之间,盐度w(Na Cleq)介于1.2%~11.7%之间,指示该阶段有大气降水的加入。成矿流体从早、中阶段的H2O_Na Cl_CO2体系演化为晚阶段的H2O_Na Cl体系。早、中阶段流体均为不混溶流体,流体沸腾是成矿物质沉淀的主要机制。集宁地区钼矿床主要为斑岩型,至少存在晚三叠世和晚侏罗世2期钼成矿事件。

延边天宝山多金属矿床的矿物流体包裹体激光探针^(40)Ar/^(39)Ar测年及其地质意义

延边天宝山为一座大型中高温热液多金属(铅,锌,铜,钼等)矿床,由新兴铅锌、立山铅锌铜和东风铅锌铜钼3个中型矿床所组成,研究采用单矿物流体包裹体的40Ar/39Ar激光探针定年法对其含矿石英脉进行了精细的年代学测定以确定该矿床形成时代和成矿流体来源;实验室获得的40Ar/39Ar正反等时线年龄分别为(175±10)Ma和(175±18)Ma;经验证实剔除部分接近大气的成分点和过剩氩的成分点,重新计算的正、反等时线年龄分别为(179±11)Ma和(179.1±9.8)Ma,MSWD分别为0.95和0.99,40Ar/36Ar比值分别为297.8±2.7,297.6±2.5;结合区域地质特征,认为天宝山多金属矿床的成矿应发生在早侏罗世晚期,成矿流体是以岩浆热液为主、少量大气水和地壳流体参与的混合流体。

四川盆地中部走滑断裂活动时间与控藏作用——来自断裂带胶结物U-Pb定年和流体包裹体的证据

四川盆地中部(川中地区)深层海相地层发育多组走滑断裂,其垂向位移小且存在多期活动,断裂的形成时期难以判识。通过对断裂带附近发育的多期碳酸盐胶结物进行U-Pb定年,结合矿物的成岩序次分析、流体包裹体分析及其他矿物的定年结果,综合厘定了川中地区走滑断裂多期流体活动的时限,剖析了走滑断裂对油气成藏的控制作用。研究结果表明:川中地区的走滑断裂经历了多期活动,主要活动时间为早加里东期—燕山期,与峨眉地裂运动有关的晚海西期走滑拉张断裂在垂向上沟通了多个层系,有利于在断裂带附近形成优质储层,并为印支期大规模古油藏的形成提供输导条件;印支期,裂陷槽内烃源岩大量生油,原油沿着NWW向走滑断裂在纵向和横向上进行长距离输导,在川中地区形成了多层系、立体、差异化富集的古油藏;燕山期,古油藏发生准原位裂解而形成古气藏;晚燕山期—喜马拉雅期,古气藏发生调整改造和再运移,此时,NWW向走滑断裂主要起到封闭和横向遮挡的作用,控制了天然气的局部富集和保存。NWW向走滑断裂对川中地区油气的运移成藏与富集起到了重要的控制作用。

流体定年方法在油气成藏历史研究中的应用——以鄂尔多斯盆地姬塬地区长6油层为例

成藏年代学是成藏动力学领域研究的重点和难点,是揭示油气成藏过程、成藏机理的重要途径。通过烃源岩生排烃期分析、自生伊利石K-Ar同位素年龄测定及流体包裹体均一温度等方法定量地研究了鄂尔多斯盆地姬塬油田延长组长6油层组油气藏的充注历史。综合分析认为,长7段和长6段有效烃源岩自晚侏罗世晚期-早白垩世早期进入生排烃门限以来,长6油层组主要存在160 Ma～140 Ma和110 Ma～90 Ma的两期油气充注过程。其中,早期以连续、缓慢、小规模的低充注为主要特征;晚期则以瞬态、快速、大规模的高充注特征为主,是长6油层组的主要充注时期。

沉积盆地流体包裹体研究的理论与实践

流体包裹体作为地质流体研究的重要手段,在沉积盆地油气成藏条件分析和有机/无机矿产共存、共生关系研究中起着不可替代的作用。本文以鄂尔多斯北部、塔里木东北部、辽西-冀北坳陷中-新元古界等地的油气藏、砂岩型铀矿为例,通过流体包裹体岩相学、偏光-荧光特征、显微测温、显微傅里叶红外和包裹体同位素定年技术,结合盆地构造、地层埋藏史、热演化史等资料,探讨了流体包裹体在定性、定量分析有机/无机矿产的成矿流体性质、来源、期次、流体运/聚时空及油气成藏演化等方面的应用。

河南下蒿坪金矿Pb同位素特征及Rb-Sr等时线年龄的地质意义

下蒿坪金矿位于全国十大产金县之一的嵩县境内,金矿中黄铁矿的206Pb/204Pb值介于7.114 9～17.201 2之间,207Pb/204Pb比值介于15.443 7～15.451 4之间,208Pb/204Pb比值介于37.881 05～37.968 87之间,各比值相对稳定,仅存在微小变化。铅同位素的模式年龄为756Ma～810Ma,未呈现明显变化。铅同位素模式年龄远大于矿床的形成年代(约143Ma),推测模式年龄代表了古商丹洋向北俯冲到中秦岭地体之下的板块碰撞事件。在构造图解上,样品投点于造山带及克拉通地壳,与中生代秦岭造山带的大规模岩浆侵入背景相一致。4件黄铁矿样品的87 Rb/86Sr变化在0.656 2～13.967 6之间,对应的87Sr/86Sr为0.716 506～0.750 193,两个参数间有较好的正相关性,应用ISOPLOT获得的等时线年龄值为129Ma±45Ma,87Sr/86Sr初始比值0.724 9±0.004 8,证实下蒿坪金矿的成矿时代为燕山晚期。

湘西花垣—张家界断裂带构造变形特征与ESR定年

花垣—张家界断裂带作为雪峰山隆起带北西部的一条重要断裂带,其活动历史包含了隆起带很多的演化信息。对断裂带宏观构造、微观构造、ESR定年和流体包裹体测温的综合研究表明,其经历了挤压、伸展、走滑多期复合的演化历程,北西段的活动强度相对较强,中生代以来变形以浅部的脆性为主,并伴随了多次的低温热液活动。包裹体测温显示均一温度的众数值主要集中在120～150℃,180～200℃和270～330℃3个阶段。断裂带的石英脉ESR定年表明,其中生代以来剧烈活动时间处于燕山中-晚阶段(86～131.8Ma)。根据石英脉的野外产状和流体包裹体温度特征,结合前人资料认为雪峰山隆起带中生代从挤压向伸展的转换时间应在131.3～120Ma之间,至110Ma年左右伸展作用趋于强烈。