应用固体探针质谱法测定流体包裹体气体成分及气体成分在矿化过程研究中的应用

四极质谱仪能直接插入电离室的固体探针已用于流体包裹体的气相成分分析。这种探针可容纳一个能被连续加热或用可变的加热速率从30—750℃逐步加热的固体样品,爆裂的气体直接释放到光谱仪信号源中,因而可减少污染。分析应用了一个单离子监测模式程序,这种程序可以分别地检测预选的26种气体,而且可应用这种方法分析Pg级的气体。应用面积求积仪检测并分别分析包裹体的每一个单一爆裂,计算机程序自动地查出背景值以上的基线。对于单一爆裂或不同温度区间的全部爆裂以及总区间之和,都计算了气体比值。应用常规岩相学和显微测温分析测定不同世代的包裹体及其爆裂温度,然后把含有典型流体包裹体或作分析靶的包裹体的两面抛光薄片的细片切下来,送到固体探针内并适当加热。 已分析的主要气体化学形式有CO_2、CO-N_2(未区分)、H_2O、H_2S和几乎所有的轻烃类,还分析了不同主矿物,如石英、萤石、重晶石和硫化物中的流体包裹体。这种方法最重要的优点是,分析结果能与特定的包裹体类型相对应,因为只需要少量的样品,可使其从两面抛光的薄片上容易选择特定区域。另一个优点是,能够使石英的包裹体中存在的气相和与石英共生的硫化物中包裹体的气相相对应,因此可确认或否认这两种矿物捕获了相似的流体。正在进行的大部分试     

流体包裹体中笼形水合物引起的气体不均匀分配的理论和应用问题

在低温显微测温分析过程中,笼形水合物可能会形成于含水的、富气体的流体包裹体中。气体在笼形水合物和残留流体之间的不均匀分配,是温度、压力和总成分的函数。尤其是在含多成分气体的包裹体中,各种气体在笼形水合物中的选择性分配会强烈影响显微测温资料的解释。气体在残留流体中亏损(被笼形水合物吸收)的绝对程度,依赖于气体成分以及水和富气体流体的相对比例。笼形水合物体系中的平衡相关系可以模式化,以便作笼形水合物存在的校正。CO_2-CH_4-H_2O的定量模拟以及CO_2-N_2-H_2O、N_2-CH_4-H_2O和H_2S-CH_4-H_2O的研究,指示了气体不均匀分配的方向和程度以及笼形物的温度-压力-成分的稳定性。例如,在地质上合理的压力范围内,H_2S和CH_4在笼形水合物中的分配远比N_2强而在CO_2和CH_4之间,及在CO_2和N_2之间的分配方向则是温度、压力和成分的相对含量的函数。 单气体系和双气体体系之间的实验数据的对比以及John等(1985)的模式表明,该模式能正确地预测笼形化合物稳定性,因而对流体包裹体的研究很有用。     

流体包裹体中的有机成分及其应用

<正> 引言在许多地质样品(包括沉积岩、变质岩和某些火成岩)的流体包裹体中,常发现有机的气体、液体和固体的存在。然而,目前对包裹体有机成分的研究国外尚未普遍开展。虽然1981年在加拿大举办的流体包裹体学习班上,Burruss全面地介绍了沉积成岩作用中有机包裹体的研究;1984年Rodder在“流体     

用二次离子质谱仪(SIMS)对矿物中单个流体包裹体进行元素分析:太古宙中温热液金-石英脉中流体包裹体阳离子比的应用

使用CAMECA-4F型离子探针的SIMS方法已经达到这样的水平,即可定量分析预选的直径小至3μm、盐度稀达0.37mol％的单个流体包裹体的元素比。该方法首先由Nambu等(1977)进行过尝试,是在真空中用1.25keV的氧离子(O~-)束轰击寄主晶,来打开流体包裹体,因而对样品是破坏性的。在质谱仪中分析发射的二次离子,其强度与作靶用的包裹体中母体元素的浓度成正比。Na-mbu等(1977)分析冷冻包裹体,获得了包裹体中液体的K/Na比和Ca/Na比,其相对重现性(2σ/(?))分别为50—65％和80—200％。 对Na~+、K~+、Ca~+的二次离子生成量用总盐度为0.37—3.3 mol％,且K/Na、Ca/Na比为0.005—1.0的合成流体包裹体进行经验校正。由此得出,采自马尼托巴东南部比塞特的圣安东尼奥太古宙金矿床的石英中单个含金流体包裹体中的K/Na=0.036+0.04/-0.02,Ca/Na=0.034+0.07/-0.03。一次离子束的最佳空间控制允许打开单个包裹体,而不影响相邻的包裹体。此方法最为有效的应用是分析含多个世代流体包裹体的天然样品。     

单个流体包裹体的傅里叶变换红外和喇曼显微光谱法分析

本文介绍了利用红外(IR)和喇曼显微光谱法分析半个流体包裹体的水和各种挥发性化合物的一些情况,讨论了这两种振动显微光谱法在物理原理、仪器设计、样品制备的技术要求、所获得的光谱信息和所达到的空间分辨率等方面的差别。对这两种分析方法提出的研究课题包括最小流体包裹体的大小、检测限、光谱的定量化和水的测定。喇曼显微光谱法的主要局限性是:(1)在聚焦激光束的照射下,样品有可能出现激光诱导加热和荧光,这种加热和荧光通常会对含烃流体包裹体的喇曼分析产生干扰;(2)不能对多相流体包裹体作总组分定量分析。IR法的潜在优点可以解决这两个问题。可是,由于采样几何形状和衍射的限制,IR显微光谱法对最小流体包裹体的大小(测量要求包裹体的横切面至少～200μm~2)、主矿物的种类和样品的制备,都有非常严格的要求。此外,包裹体的大小和/或密度过大,也不能对其进行分析,因为流体把IR辐射全吸收了。总之,可以得出结论,IR分析不是解决包裹体喇曼分析所遇到问题的灵丹妙药。用喇曼技术能够做到:(1)与IR显微技术相比,可鉴定和定量分析的包裹体的大小要小得多(≤3μm),即使是含水流体包裹体也行;(2)检测象H_2、O_2和N_2这样的同核化合物,它们都是非IR活性的物质;(3)快速鉴定矿物包裹体。     

显微镜下测定温度的新仪器——盖克斯麦卡(Chaixmeca)显微测温计

气液包裹体研究中所遇到的主要困难是包裹体的体积太小,以致长期来局限于用常规化学方法进行某种测量来分析包裹体的成分。不过,矿物学家们总是试图用物理学方法确定包裹体的特征,其中起着重要作用的就是显微测温计(显微镜下测定相转变温度)。 目前,关于H_2O、CO_2、H_2O-CO_2、H_2O-NaCl、CH_4和H_2O-CH_4系的物理化学方面已经有许多实验数据。很显然,这些     

石盐中的流体包裹体分析

研究出了一种把微钴直接钴入石盐的流体包裹体中、提取包裹体中的流体、测定包襄体流体中的所有主要组分及一些次要组分的浓度的方法。可用于研究的流体包裹体的最小直径为约250μm。流体稀释后,用离子色谱法和库仑滴定法进行分析。主要的阳离子和阴离子浓度的分析误差约为4％。本包襄体流体分析方法的精度比目前普遍应用的分析方法的精度要高得多。这些分析是再现演化出蒸发盐卤水的海水的成分的良好开端,     

江西西华山钨矿床流体包裹体特征及成矿流体来源

本文对江西西华山钨矿床的石英流体包裹体进行了岩相学和显微测温分析,研究了石英流体包裹体的气、液相组分及碳、氢、氧同位素特征。结果表明,石英中流体包裹体十分发育,包裹体类型有NaCl-H2O(盐水)包裹体(Ⅰ)和CO2-H2O包裹体(Ⅱ),且以前者为主。包裹体均一温度在200℃～280℃,平均249.5℃;盐度为7.89%～13.95%,平均10.73%;成矿流体密度为0.628g/cm3～0.895g/cm3,平均0.795g/cm3,属低盐度低密度范畴;压力平均值为64.01MPa,对应的成矿深度平均值为6.45km。成矿热液气相成分以H2O为主,CO2含量低;液相成分阴阳离子浓度都很低,相对富钠和氯,流体离子类型大致呈Na+-K+-Cl--SO42-型。成矿流体基本来自岩浆水,部分可能有变质水的加入;流体中碳主要由岩浆水提供,少数由地幔源提供。     

根据显微测温结果确定混溶CO_2-H_2O包裹体的相体积

利用显微测温结果确定混溶CO_2-H_2O包裹体的成分和体积比是目前建立的一种新的图解法。假如仅知某一混溶CO_2-H_2O包裹体的四个变量中的两个变量,其他两个变量便可以从上述四个变量的关系图求得。利用该图解便可根据部分和总的均一温度测量结果推导出CO_2相的体积分数。反过来,如果有可靠的目测体积估算数据,该方法也可以用来确定某个在达到总体均一化之前发生爆裂的包裹体的理论均一温度。该图解法也可用于NaCl含量≤6wt％的混溶CO_2-H_2O包裹体。     

熔融包裹体及其挥发分研究概况及分析方法简析

火山岩矿物斑晶中的熔融包裹体是矿物结晶时包裹了原始岩浆而成,未发生泄露和破坏的熔融包裹体可以有效地保存有关原始岩浆中各种物质的实际浓度。其成分代表着原始岩浆的成分,它能比较真实、直接地提供原始岩浆的信息。反映成岩成矿时的物理化学条件和岩浆演化情况。因此对熔融包裹体的研究是火山学研究中的一个重要方面。文章综述了近年来熔融包裹体研究的最新进展和应用,分析了对熔融包裹体的几种检测方法的优缺点。讨论了常见的“岩石学方法”的一些问题。     

熔融包裹体及其挥发分研究概况及分析方法简析

火山岩矿物斑晶中的熔融包裹体是矿物结晶时包裹了原始岩浆而成,未发生泄露和破坏的熔融包裹体可以有效地保存有关原始岩浆中各种物质的实际浓度,其成分代表着原始岩浆的成分,它能比较真实、直接地提供原始岩浆的信息,反映成岩成矿时的物理化学务件和岩浆演化情况,因此对熔融包裹体的研究是火山学研究中的一个重要方面。文章综述了近年来熔融包裹体研究的最新进展和应用,分析了对熔融包裹体的几种检测方法的优缺点,讨论了常见的"岩石学方法"的一些问题。     

苏胶地体榴辉岩相岩石中流体包裹体的初步研究

高压低温变质岩的流体包裹体研究程度很低。本文选择苏胶地体四个有代表性的榴辉岩相岩石：蓝晶石英钟榴辉岩、石英榴辉岩、蓝晶石石英岩和绿帘石石英脉作了初步研究。研究结果表明：各类榴辉岩相岩石的流体包裹体均程度不同地发生了次生变化．未发现原生包裹体。蓝晶石榴辉岩中的石英包裹体表现为变质峰期的流体成分特征：均—温度较高、冰点相对较低、成分复杂多样，具深源特征；而其它样品则代表退变质阶段之产物：成分简单、盐度较小，且不含碳质包裹体。     

麻粒岩流体包裹体中的甲烷是氢扩散的产物吗?

麻粒岩变质级岩石的包裹体的大量研究表明,这类岩石中有富含CO_2的包裹体存在,它们似乎是在接近高峰变质期时被捕获的。据报道,这类包裹体中CO_2的最终熔化温度[Tm(CO_2)]常低于CO_2三相点温度(-56.6℃),有些甚至低于-60℃。这种冰点下降常归因于诸如CH_4这样的第二种挥发份的存在。CH_4的存在在某些情况下已为喇曼光谱或质谱分析所证实。CO_2的熔化温度接近于-56.6℃,常被认为是包裹体中含有“几乎纯的CO_2”的证据。然而,也可能存在大量的CH_4,不过它们似乎可使冰点略有降低。 对代表麻粒岩相变质作用条件的C-O-H流体化学形式的形成所作的计算表明,在石墨存在的情况下,CH_4在高峰变质流体中所占的比例很大,但它在富CO_2流体中绝不会成为主要化学形式。在大多数情况下CH_4的量实际上用显微测温法或光谱法是不能测出的。CO_2和CH_4只有在水溶液流体包裹体中才能成为主要化学形式。捕获后的化学形式在质量不变情况下转变为流体包裹体,并不能产生所报道的成分,除非在该包裹体中发生石墨沉淀。因此,所观测到的成分要求在捕获后由于出现成分丢失或获得而产生的成分变化。 通过假定向着温度轴呈凹形和凸形上升的假想的温度-压力曲线(分别为T-凹形和T-凸形曲线,我们从6kbar(1 kbar=100MPa)、800℃起模似了T、P     

复式橄榄岩捕虏体中的CO_2-CO流体包裹体:对上地幔氧逸度的意义

<正> 本文所研究的流体包裹体体,产于美国内华达州月坑火山区的复式捕虏体中。该捕虏体是一个被中长石-闪石岩脉切割的含闪石的异剥橄榄岩体。采用显微测温术和显微激光喇曼光谱法对该捕虏体这两个组成部分中单个流体包裹体的组成进行了测定。主岩(即异剥橄榄岩)中的流体成分几乎为纯CO_2(>99摩尔％),而岩脉中的流体其CO_2中则含8.5—12摩尔     

流体包裹体分析——序和跋

本文综述了用于测定矿物中流体包裹体(熔融包裹体除外)化学成分和同位素组成的定性、半定量和定量分析方法及其局限性。着重探讨这些方法的技术现状及其进一步发展的可能性。     

气液包裹体冷冻法及其在地质上的意义

气液包裹体冷冻法是利用冷冻的方法测定气液包裹体中液体的盐度、密度以及 pH 值。藉此了解成矿溶液的一些物理化学性质和大致的成分。成矿溶液物理化学性质和成分的测定是解决矿床成因的关键问题之一。因此,气液包裹体冷冻法在地质科学中得到了比较广泛的应用。气液包裹体冷冻法已经经历了较长的历史。美国的凯默洛恩(Cameron)、劳(Row)和怀斯(Weis)     

国外气液包裹体成分研究简介

一、包裹体成分分析的意义。 我们知道,在矿物和岩石中存在的气液包裹体是作为成矿溶液的样品保存下来的。对它的研究可以推知各种地质体形成时的物理化学条件,进而解决目前地质科学中存在的一些难题,如成矿溶液的来源及演化、矿床的成因及形成过程等。通过气液包裹体来     

矿物包裹体的构造地球化学研究──以海南二甲金矿为例

本文从构造地球化学角度研究了包裹体的形态特征、均一温度、氢、氧同位素及包裹体气液成分的变化规律与构造形变的关系，认识到可从包裹体研究认识构造岩流体的演变规律，从而更进一步地认识构造活动中的地球化学作用。     

坦科花岗质伟晶岩底板接触带的H_2O-CH_4-NaCl-CO_2包裹体:应用显微测温、激光喇曼光谱和气相色谱法测得的内部压力和成分

S.E.Manitoba应用显微测温法(MT)、激光喇曼光谱法(LRS)和气相色谱法(GC)研究了坦科(Tanco)花岗质伟晶岩底板接触带电气石和石英中的流体包裹体。含CH_4的水溶液包裹体产于底板角闪岩接触带的交代电气石中。用MT法获得的内压估算值低于用LRS获得的估算值(平均差=5.4±1.9MPa)。出现这一差别的原因可能是Th CH_4(V)的测定有误差,以及在Th CH_4(V)条件下CO_2优先进入了笼形化合物。LRS的压力估测值(12.5—18.4MPa)被认为是较正确的。根据该压力估测值得到的水相盐度高于用MT数据推算出的盐度:10—20 eq.wt％NaCl。GC全分析测得的这些包裹体的组成为:97.3 mol％H_2O,0.4mol％CO_2,250ppmC_2H_6,130ppmN_2,33ppmC_3H_8,11ppmC_2H_4,3ppmC_3H_6以及痕量C_4烃类。该组成大致类似于MT算得的组成(92％H_2O和8％CH_4,水相中溶解的7 eq.wt％NaCl和CH_4相中溶解的2 mol％CO_2),据估计,这是由于在电气石中以单一成因包裹体占优势的结果。但是在组成上仍存在两点差异:1)该流体由GC测得的CH_4/CO_2比值为5.33,明显低于由MT揭示的比值(49.0);2)与GC测得的H_2O含量98 mol％相比,由MT估算的H_2O含量为92mol％。GC的分析结果可能是由于受到电气石中次生包裹体的污染。但是,次生包裹体的含量低说明,它们不可能是造成这种偏?     

作为成矿溶液样品的气液包裹体研究(二)

六、气液包裹体的研究方法 为了达到测定包裹体中温度、压力、成分等因素的目的,必须根据包裹体研究的原理和假设,采用各种方法和手段。在这一方面,尤其是近来无线电电子学、自动控制和各种微量测定的技术引进到包裹体研究的领域中,使方法更加正确和可靠,现在我们扼要地介绍一下包裹体的研究方法。