英格兰康沃尔郡圣迈克尔山和克利加黑德矿床的共生(同生?)黑钨矿、锡石和石英中流体包裹体的对比

圣迈克尔山(St.Michel's Mount)和克利加黑德(Gligga Head)矿床是英格兰西南部康沃尔(Cornwall)地区W-Sn矿化的典型范例。矿化由石英、黑钨矿、锡石以及席状脉中数量不等的贱金属硫化物组成。有关的蚀变包括云英岩化和泥岩化。在圣迈克尔山和克利加黑德,矿石矿物(黑钨矿和锡石)与石英同时沉淀的结构证据一般是不明确的。前人的研究表明,石英与黑钨矿是连生的,但没有提及二者之间的成因关系。本研究对黑钨矿、锡石和石英中的流体包裹体进行了显微测温。在红外显微镜下观察了黑钨矿中的包裹体,在可见光下观察了锡石和石英中的包裹体。 圣迈克尔山石英中原生包裹体的平均均一温度为311℃,黑钨矿中原生包裹体的平均均一温度为369℃。石英中原生包裹体的平均盐度为7.3 eq.wt％NaCl,黑钨矿中原生包裹体的平均盐度为4.2eq.wt％NaCl。克利加黑德不同矿物中原生包裹体的平均均一温度为:锡石,352℃;黑钨矿,324℃;石英,295℃。流体包裹体的平均盐度为:锡石,5.3 eq.wt％NaCl;黑钨矿,3.9 eq.wt％NaCl;石英,6.0 eq.wt％NaCl。各矿物之间均一温度测量值数量级的变化不能说明流体被捕获时温度的变化,因而必定是由矿物的沉淀温度的实际变化造成的。这些数据表明,矿石矿物(黑钨矿和锡石)比与之共生的石英早沉淀,尽管缺乏明     

利用U-1000型激光喇曼探针测定流体包裹体气体成分的研究

本文报道了利用激光喇曼探针分析流体包裹体中H_2S、CO_2,CH_4气体的初步结果,讨论了包裹体内压与气体谱峰位置、定量分析气体成分等基本问题。结果表明,这种方法能够在不打开包裹体的情况下分析半个包裹体(>10μm)的气体成分,其检测限为1—2mol％,定量分析的误差小于5％。     

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     

现代海底热液系统矿物中的流体包裹体研究

根据流体包裹体研究,获得了大西洋北纬26°区现代海底热液系统中矿物结晶条件的第一手资料。结晶温度270～340℃,溶液盐度5.7～7.0eq.mass% NaCl,CO_2浓度9.0～53.5g/kgH_2O,烃浓度7.3～18.2g/kg H_2O。未发现溶液沸腾标志。将最近获得的关于现代海洋成矿系统和大陆黄铁矿矿床(二者均发现有CO_2水溶液即液态CO_2的流体包裹体)的研究结果进行对比,并未获得将该矿床归入古海底热液矿床的足够证据。     

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。     

矿物包裹体中H_2、CO、CH_4、CO_2、H_2O的气相色谱连续测定

<正> 气相色谱法测定矿物包裹体中 H_2、CO、CH_4、CO_2、H_2O,目前多采用两种以上的方法或一个附有两根色谱柱的切换系统才能完成。本文报道了只用一根1米长的 TDX-01色谱柱,氩气为载体,热导池检测,用0.2—0.5克样品在半小时内就可同时完成包裹体中上述组份的提取、分离和测定。     

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。     

基于光谱分析仪的通量-梯度法测量小型池塘水-气界面温室气体交换通量

小型池塘作为内陆水体的一部分,是被忽视的温室气体重要排放源.本研究主要利用通量-梯度方法测量长江三角洲地区的一处小型池塘水-气界面温室气体(CO_2和CH_4)交换通量.结果表明:1零梯度测试结果显示本套通量-梯度系统测量H_2O、CO_2和CH_4通量的精度分别为7.525 W·m-2、0.022 mg·(m2·s)-1、0.054μg·(m2·s)-1,并且在正常实验观测期间3种气体(H_2O、CO_2和CH_4)的通量值分别有84%、80%和94%的结果高于零梯度测试精度,以上结果可以保证本套通量-梯度系统具有足够的精度测量池塘水-气界面温室气体交换通量;2通量-梯度计算结果表明此小型池塘在夏季为CO_2和CH_4的排放源,其排放通量平均值分别为0.038 mg·(m2·s)-1和0.889μg·(m2·s)-1,其中CH_4排放通量远高于内陆湖泊甲烷排放通量的中值,说明小型池塘的温室气体排放量是估算内陆水体温室气体排放量特别是CH_4排放量中不可忽视的重要量值,本研究结果可为准确估算区域温室气体排放量提供科学参考.     

三峡水库澎溪河水-气界面CO_2与CH_4通量特征及影响因素初探

澎溪河流域是三峡水库典型支流,对水库区域碳循环及区域化学风化的影响非常重要。2016年5月—2017年2月对澎溪河流域水-气界面CO_2与CH_4通量特征进行监测与分析,采用顶空平衡法结合模型估算法计算表层水体CO_2与CH_4的分压以及水-气界面的交换通量,并运用spearman相关分析法分析了二氧化碳和甲烷的分压和排放通量与其他环境变量之间的相关性。研究发现:澎溪河是温室气体排放"源",表层水体p(CO_2)平均值为(1807.635±315.605)μatm(1μatm=0.101325 Pa,下同),表层水体p(CH_4)平均值为(218.7725±127.9425)μatm;CO_2扩散通量平均值为(32.53±3.86) mmol?m~(-2)?d~(-1),水-气界面CH_4扩散通量平均值为(0.208±0.143) mmol?m~(-2)?d~(-1),通量与分压趋势基本保持一致。通过与世界上典型河流温室气体扩散通量对比,得出澎溪河流域CO_2通量释放量为中等水平,而CH_4扩散通量较小,且CH_4通量与p(CH_4)、水温、pH值显著正相关,而水-气界面CO_2扩散通量与p(CO_2)显著正相关,与DO、pH值、叶绿素a(Chl-a)显著负相关。     

青海南部高原积雪期与生长季高寒草甸土壤CO2、CH4和N2O通量的观测

以静态箱采集气体和气相色谱分析气体浓度方法,测定分析了青海南部高原积雪期和生长季高寒草甸土壤CO_2、CH_4和N_2O通量.结果表明在积雪集中期的3月3日和4日,积雪深度为9~10 cm时,土壤CO_2通量为1.33 g·(m~2·h)-1、N_2O通量为0.21 mg·(m~2·h)-1、CH_4通量为-0.19 mg·(m~2·h)-1;在积雪末期的4月30日,积雪深度在8~9 cm时,土壤CO_2通量为4.70 g·(m~2·h)~(-1)、N_2O通量为0.24 mg·(m~2·h)-1、CH_4通量为-1.23 mg·(m~2·h)-1;积雪深度小于4 cm时,土壤CO_2和N_2O通量较低或为负值,土壤CH_4通量为负值且绝对值较小.土壤CO_2和N_2O通量与积雪深度呈正相关、土壤CH_4通量与积雪深度呈负相关(P0.05),土壤CO_2与CH_4通量及CH_4与N_2O通量间呈负相关、土壤CO_2与N_2O通量间呈正相关.土壤CO_2和N_2O通量在生长季较高、在积雪末期其次、在积雪集中期较低;土壤CH_4通量为负值,其绝对值在生长季和积雪末期较大.结果说明积雪改变将影响青藏高原高寒草甸土壤温室气体通量.     

加拿大魁北克省加斯佩区与花岗岩有关的马德莱娜铜矿床中流体的演化及其在成矿中的作用

魁北克马德莱娜铜矿床的容矿岩石为黑云母角页岩,与麦克杰里格尔花岗岩杂岩体相邻,由网脉状矿体组成,从中心向外呈现出斑铜矿-黄铜矿到黄铜矿-磁黄铁矿的分带现象。矿化早于接触变质主期,与黑云母、钙硅酸盐脉及其蚀变组合伴生。绿泥石-白云母蚀变及石英-碳酸盐脉晚于矿化。脉石英含有低、高盐度的含水包裹体、CO_2-CH_4含水包裹体及无水的流体包裹体。等容线投影图表明,矿床形成于400—600℃,1—2kbar。低的冰熔化温度、低共熔温度表明,某些含水包裹体含钙高。本文建立了以下流体演化模式,即高盐度的正岩浆流体与富含有机质的页岩反应形成富含CH_4和N_2的流体,导致黑云母蚀变。在局部地区,正岩浆流体与钙质层反应,释放出CO_2,使流体中钙质增加,因而导致钙硅酸盐蚀变。主要由地层水形成的低盐度流体,导致了绿泥石-白云母蚀变及石英-碳酸盐脉的形成。从矿化中心向外,水/岩比值降低,从而导致温度和(或)Cu/Fe比降低以及a_(H_2S)增加,这被用来解释硫化物矿物的分带现象。     

东太平洋隆起13°N热液喷口的同位素组成和气体浓度

对东太平洋隆起13°N热液的气体浓度和同位素组成进行了测定。在大多数贫Mg样品(≌5×10~(3-)mol/kg)中,气体浓度为:(3—4.5)×10~5 cm~3 STP/kg的He,0.62—1.24cm~3 STP/kg的CH_4,(10.8—16.71)×10~(-3) mol/kg的CO_2。样品含有大量由与钛取样瓶反应所产生的H_2(95—126cm~3/kg)和某些CO(0.26—0.36cm~3/kg)。CH_4和CO_2的δ~(13)C(分别为-16.6—-19.5,-4.1—-5.5)表明温度为475—550℃,而δ~(13)C_(co)与在接近取样温度的350℃下CO_2对Ti的还原所形成的一致。~3He/~4He在(7.5±0.1)R_A是非常均一的(~3He/~4He=1.0×10~(-5)),非常类似于已发表的资料以及(14—2.1)x10~6之间的CH_4/~3He比值。水的~(18)O和D显示出富集,分别为0.39—0.69‰,0.62—1.49‰。这些值相当于水/岩比为0.4—7。明显的~(18)O富集表明大洋同位素组成并没有完全被热水循环所缓冲。根据热水通量和地幔~3He通量对~3He-热函关系进行了讨论。     

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     

用C-O-H-N体系中的高密度挥发物校正激光喇曼显微探针

已有三种在C-O-H-N体系中产生高密度挥发物标样的方法,供激光喇曼显微探针(LRM)校正之用,这三种方法是:合成流体包裹体法、密封熔融石英管法和高压腔法。欲定量解释混合挥发性流体包裹体的喇曼光谱,需要知道每种化学形式对压力和组分敏感的喇曼散射效率或定量因子,因此,必须对已知组分和压力的挥发物混合物的这些参数进行校正。 合成流体包裹体有两个优点:一是包裹体能方便地用于辅助的显微热台法(MT)研究,二是其大小和光学性质类似于天然样品。缺点是不易生成无H_2O的挥发性混合物,生成的包襄体组分也不稳定,不易得到包裹体的准确组分和密度,且实验步骤复杂。 密封熔融石英管法的主要优点是简便,缺点是难以预测复杂挥发性组分的准确成分,仅能估计密度,不能进行辅助的MT法研究。 高压腔法的优点是能产生特定已知组分的挥发性混合物,对压力容易改变和监测。缺点是不能进行辅助的MT测定,装置庞大。在这三种校正LRM的方法中,高压腔法对控制样品的组分和总压力最为方便可靠 我们用高压腔法得到的初步数据有:(1)等摩尔CH_4-N_2混合物中CH_4和N_2的喇曼定量因子之比值;(2)在压力达69MPa时混合物中CH_4和纯CH_4的v_1谱峰位置。这些数据已成功地用于德卢斯(Duluch)杂岩的天然包裹体,从而获得了它们的组分和总压?     

成都平原不同类型沟渠CO2、CH4和N2O排放通量特征及其影响因素

为研究不同类型沟渠CH_4、CO_2和N_2O排放通量特征及其影响因素,于2014年3月~2015年2月,以每月一次的频率,采用静态浮箱法对成都平原的农业沟渠、农业生活复合沟渠、生活沟渠的CH_4、CO_2和N_2O排放通量进行监测.结果表明:(1)受人为活动的影响,研究区域中3种类型的沟渠CO_2、CH_4和N_2O排放通量较大,变化范围分别为-2.26~1 504.40mg·(m~2·h)~(-1)、0.69~40.00 mg·(m~2·h)~(-1)、-2.27~70.35μg·(m~2·h)~(-1),且均表现出夏季高,冬季低的特征.(2)农业生活复合沟渠CO_2排放通量显著高于农业沟渠和生活沟渠(P0.05),生活沟渠CH_4和N_2O排放通量显著高于农业生活复合沟渠和农业沟渠(P0.05).(3)水温和降雨量是影响CO_2、CH_4和N_2O排放通量的主要环境因子,溶解氧(dissolved oxgen,DO)和全氮(total nitrogen,TN)是影响CO_2和N_2O排放通量的主要水质参数;铵态氮(ammonium nitrogen,NH_4~+-N)与DO是影响CH_4排放通量的主要水质参数.     

湘西金矿矿物包裹体中气体成分的测定与研究

<正> 湘西金矿是一个钨、锑、金等多种金属伴生的大型矿床。为进一步查明该矿床的形成条件,测定参与成矿过程的气相成分,对阐明湘西金矿的成矿机理和矿床成因具有重要的意义。为此,我们对湘西金矿沃溪矿区几条主要矿脉中的几十个石英样品进行了包裹体(以下简称包体)中H2O、CO_2、CH_4、O_2、N_2、H_2、     

降雨对城市草坪温室气体源汇效应的影响

利用静态箱法研究了夏季降雨对上海市城市草坪温室气体排放的影响,结果表明,晴天上海市城市草坪是N_2O和CO_2的源,CH_4的汇;降雨会削弱N_2O和CO_2排放,使得草坪由CH_4的汇转变为排放源。N_2O通量在晴天和雨后分别为1.37±3.47和1.06±2.67μmol/(m2·h),CO_2通量在晴天和雨后分别为13.33±8.59和6.46±2.61mmol/(m~2·h),CH_4通量在晴天和降雨后分别为-0.08±3.77和0.22±6.27μmol/(m~2·h)。明暗箱对比实验显示,草坪生态系统能有效缓解土壤对大气N_2O和CO_2的贡献。N_2O和CO_2通量与光合有效辐射和温度呈显著负相关(p0.01),CH_4和二者相关性不显著。降雨通过降低光合作用和温度,间接削弱城市草坪CO_2和N_2O的排放。降雨可能通过提高含水率抑制城市草坪对CH_4的吸收,促进其排放。     

三峡库区香溪河秋末至中冬CO2和CH4分压特征分析

为揭示三峡库区支流库湾表层水体秋末至中冬CH_4和CO_2的分压特征及其影响因素,于2014年相应时间段在香溪河库湾每天定点定时采取表层水样,利用顶空气相色谱技术测定水中溶解CH_4和CO_2的浓度,通过亨利定律计算CH_4和CO_2的分压,并同步监测相关环境因子.结果表明,表层水体CH_4分压变化范围0.64~4.43 Pa,平均值为(1.69±0.94)Pa,CO_2分压变化范围49.90~868.91 Pa,平均值为(328.48±251.63)Pa.水体CO_2和CH_4分压的变化呈显著负相关(r=-0.618,P0.01),p CH_4和p CO_2与溶解氧、总磷、叶绿素a、p H水温和水位相关性明显,其中p CO_2与各环境因子的相关性较p CH_4更为密切.     

长春城市水体夏秋季温室气体排放特征

为掌握我国东北地区城市湖泊水体温室气体的释放/吸收特征,本研究分别于夏季和秋季,对位于吉林省长春市的7个城市湖泊(南湖、北湖、雁鸣湖、胜利公园、地理所内湖、天嘉公园和长春公园)表层水中的CO_2和CH_4分压[p(CO_2)和p(CH_4)]进行了监测,并对影响p(CO_2)和p(CH_4)季节变化的相关环境和水质参数进行了分析.研究结果表明在夏季和秋季这7个城市湖泊表层水体中CH_4都处于过饱和状态;除夏季的南湖和胜利公园内湖,其它湖泊CO_2也都处于过饱和状态,且不同湖泊间的温室气体分压具有显著性差异(P0.05),通量也同样具有显著性差异(P0.05).除了南湖和胜利公园内湖外,其它各湖泊在夏秋季节都是大气CO_2和CH_4的"源",且对大气中温室气体的贡献都以CO_2为主.环境参数与p(CO_2)或p(CH_4)之间的相关性分析表明,在夏季,城市湖泊表层水体中p(CO_2)和p(CH_4)都与日照时数呈显著负相关(r_(p(CO_2))=-0.48,P0.05;r_(p(CH_4))=-0.63,P0.01),日照时数通过影响水生植物的光合作用进而影响水体中CO_2和溶解氧浓度,p(CH_4)还与降水量呈显著正相关(r_(p(CH_4))=0.44,P0.05);在秋季,p(CO_2)与气温呈显著负相关(r_(p(CO_2))=-0.39,P0.05).另外,水质参数与p(CO_2)和p(CH_4)的相关性分析表明,这些城市湖泊表层水体的p(CO_2)和p(CH_4)都与水体pH显著负相关(r_(p(CO_2))=-0.51,r_(p(CH_4))=-0.82,P0.01),与盐度显著正相关(r_(p(CO_2))=0.38,P0.05;r_(p(CH_4))=0.75,P0.01),p(CH_4)还与水体DOC、TN和TP均具有显著相关性(P0.01).从研究结果可以推测在这7个富营养城市湖泊中,水体的营养物水平及其所决定的浮游植物生物量并不是影响表层水体p(CO_2)的最主要因素,而日照时数、水体pH和盐度与夏秋季表层水体中的p(CO_2)和p(CH_4)有较大关联.     

神农架大九湖泥炭湿地二氧化碳和甲烷排放化学计量比研究

湿地碳释放产物之间关系的研究对了解湿地生态系统碳固定和温室气体排放机理具有重要意义。运用涡度相关技术连续原位观测,对湖北省神农架林区大九湖亚高山泥炭湿地二氧化碳(CO_2)和甲烷(CH_4)的排放特征、CO_2与CH_4排放化学计量比(CO_2∶CH_4比值)的动态变化及其与环境因子的相关性进行了分析。结果表明:①大九湖泥炭湿地CH_4和CO_2通量均表现出较明显的月和季节变化规律,从CO_2与CH_4排放的相关性拟合结果来看,各季节CH_4与CO_2排放的月平均关系表现为线性拟合或一元二次拟合效果最佳,而其日平均关系则表现为一元二次拟合效果较好;②泥炭湿地CO_2∶CH_4比值从2017年3月到2018年1月呈"U"型曲线,1月达到最大值后下降,且全年CO_2:CH_4比值日平均与CO_2呈极显著正相关关系;③除地面以下20cm处土壤含水量(SWC20)月平均外,CO_2∶CH_4日/月平均变化与环境因子均呈极显著相关关系,其中CO_2∶CH_4比值与环境温度、土壤温度呈极显著负相关关系,而CO_2∶CH_4比值与土壤含水量呈极显著正相关关系。