实验室生长的NaCl-H_2O、NaCl-KCl-H_2O、NaCl-MgCl_2-H_2O和NaCl-CaCl_2-H_2O体系的石盐晶体中流体包裹体的熔化性质(摘要)

<正> 石盐晶体中的含水流体包裹体的化学成分,可以根据冰、水石盐和钾石盐的观测熔化性质来加以精确测定。在实验室生长的石盐晶体(NaCl-H_2O、NaCl-KCl-H_2O、NaCl-MgCl_2-H_2O和NaCl-CaCl_2-H_2O体系)中观测到的一些流体包裹体的熔化性质,与预测的稳定平衡关系不一致。在NaCl-H_2O和NaCl-KCl-H_2O     

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。     

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?     

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。     

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     

CO_2流体相在紫苏花岗岩形成中的作用

紫苏花岗岩是产在麻拉岩相地体中的一种含有紫苏辉石的特殊花岗岩。与一般花岗岩相比较，它的形成条件除具有高温（750～1000℃）、中高压（（6～12）×108Pa）外，更重要的是具有贫H2O富CO2流体相的特征。紫苏花岗岩矿物中大量的贫H2O富CO2高温液态包裹体的存在肯定了这一事实。五相体系Mg2SiO4－KAlSiO4－SiO2－H2O-CO2中富SiO2部分的部分熔融实验表明，在高温条件下，（750°～1200℃），其高CO2／H2O比值的体系在低压下（＜3×108Pa）熔出的熔体成分类似于一般花岗岩成分；高压下（（8～15）×108Pa），则熔出类似紫苏花岗岩成分的熔体。该体系在富CO2流体时，当温度超过1000℃，压力大于15×108Pa也熔出类似紫苏花岗岩的熔体。     

CO_2-CH_4与CO_2-N_2二元体系的等容相图:在流体包裹体研究中的应用

CO_2-CH_4-N_2包裹体在-180—+35℃范围的等容相变包括一些新描述的类型。所有的转变都可以分类为最初或最终的冰融、均一化、部分均一化、升华或亚稳均一化。以相变的顺序或相数区分,相系可以分为9类。相转变的多样性可用流体组成和摩尔体积的不同加以解释。相组合可用CO_2-CH_4和CO_2-N_2二元体系等容相图说明,该二元体系包括了对天然流体包裹体有影响的各种组分范围和摩尔体积。两个二元体系的(?)TX图的拓扑结构是不同的,并可解释两个体系的唯一的相性质,而这两个体系通常只能以其相行为来区别。这里讨论了等容相图(TX)和等温相图(vX)。利用显微热分析与喇曼探针分析资料可以从相图上确定摩尔体积。而CO_2-CH_4-N_2三元体系相图仅能半定量地估算其摩尔体积。     

围压对流体包裹体和玻璃包裹体均一温度的影响

用一种新的高压(达700MPa)、高温(达1400℃)显微热台来测量水热蚀变石英和浮岩透长石中压力对流体包裹体和玻璃包裹体均一温度的影响。在水热环境合成的石英中,在200—250℃和0.1—400MPa的范围内,压力对含水流体包裹体的影响为9℃/100MPa(1 kb)。压力对透长石捕获的流纹质玻璃包裹体的影响更大:在560—850℃和0.1—400MPa的范围内均一温度下降的速率高达70℃/100MPa。     

含水包裹体均一温度的离散成因——沸腾或颈缩分离

一、引言本文拟介绍用显微测温法研究比利时东部一个老铅锌矿床方解石中流体包裹体。这些两相包裹体的均一温度(T_h)分布极为复杂。一方面测出的温度离散度很大(从30℃至300℃以上),另一方面存在着好几个峰。对同一个样品来说,气-液充填系数变化也很大。我们侧重研究了能导致气液比波动的两个现象:(1)成矿溶液的沸腾,可在不均匀体系中捕获任何比例的两相流体;(2)捕获流体之后包裹体的颈缩分离。     

山东沂南金矿床流体包裹体特征及地质意义

本文从流体包裹体出发,讨论了沂南金矿床的成矿物质来源和成矿机制。各成矿阶段的矽卡岩矿物、石英和方解石中流体包裹体岩相学和显微测温研究结果表明,包裹体主要类型有气液水包裹体、含子矿物多相包裹体、CO2-H2O包裹体和晶质熔体包裹体,其中熔体包裹体在较早期的石榴石、绿帘石和石英中发育。Ⅰ、Ⅱ成矿阶段的成矿流体具有高温和高盐度的特征,均一温度分别为430~520℃、340~430℃,盐度分别为56.7 wt%NaCl2、2.2~53.5 wt%NaCl,代表铁矿化时的流体特征;Ⅲ成矿阶段流体具有中低温(190~250℃)、盐度范围变化较大(6.45~53.5 wt%NaCl)的特征,代表了Cu,Au矿化时的流体活动情况;Ⅳ成矿阶段包裹体均一温度100~190℃,盐度为2.07~15.76 wt%NaCl。根据不同类型包裹体共生组合及流体演化特征,认为流体的不混溶性是导致大量金属沉淀的主要原因,岩浆热液在成矿流体中占主导地位。     

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     

燕山西段花岗杂岩中沸腾包裹体特征

<正> 矿液在沸腾状态下被捕获的包裹体简称为沸腾包裹体,它是沸腾矿液的样品。研究燕山西段花岗岩及周围矿化小岩体时发现,钼(铜)矿化与沸腾包裹体有关。 沸腾包裹体以分布范围小、类型多(流体和熔融包裹体共存)、形态多样、排列杂乱,并以高温、高盐度和多相、多组分为特点。在花岗岩和矿化中酸性小岩体里主要分布于岩体内部裂隙发育带、岩相过渡     

NaCl-CaCl_2-H_2O体系:Ⅰ.1atm总压力下的冰液相线(摘要)

<正> 测定了在1 atm(=101325Pa)总压力下,具有固定NaCl/(NaCl+CaCl_2)重量比的NaCl-H_2O和CaCl_2-H_2O二元体系以及五个假二元体系中NaCl-CaCl_2-H_2O体系的冰稳定区的相关系。这些测定结果与发表的NaCl-H_2O二元体系的数据完全吻合,但与以前测定的CaCl_2     

半定量傅里叶变换红外显微分析的限度:钾石盐中合成烃类流体包裹体的证据

红外显微光谱测定法是一种用于单个荧光性烃类包裹体直接分析的重要方法。为了对这种方法进行标定,在大气压力和低于100℃的条件下在钾石盐晶体中合成了烷烃和苯包裹体。研究表明,合成的纯烷烃包裹体的红外光谱与同样组成的标准物的光谱不同。正烷烃和环已烷包裹体的光谱表现出明显的变形,以宽而平且具波状结构为其特征。这种光谱变形出现在C-H伸缩振动和弯曲振动红外谱段内,并影响到CH_2/CH_3峰的面积比值测量。而苯包裹体的C-H伸缩振动谱则不产生光谱变形。喇曼光谱表明,在捕获期间组成未曾变化。当烷烃在溶剂中被稀释时,所观察到的包裹体红外光谱变形现象消失。在纯烷烃标准中未观察到这种稀释效应。 用下式可估计烷基链的碳原子数X,该值位于纯正烷烃标准的值与合成包裹体的值之间: (面积[∑CH_2]/面积[∑CH_3]+0.1)/0.27相似文献   

天然水中矿物溶解度的预测—Na-K-Ca-Mg-Cl-SO_4-H_2O体系在温度低于25℃时的化学平衡模型

对Na-K-Ca-Mg-Cl-SO_4-H_2O体系提出了一个低温热化学模型。根据已发表的二元和三元溶液的数据,模拟计算了固-液反应的含水化学形式知标准化学势。强调了低于25℃(到近-60℃)的温度范围,尽管模型参数在25—100℃温度下与较高温度下的模型参数极度吻合。二元和三元特定离子相互作用项与温度无关,因而可根据凝固点降低和矿物溶解度测量结果进行模型计算。冰-水反应的标准化学势不用本模型计算(用蒸气压和自由能来计算)。用特定的离子相互作用项来拟合固-液反应的剩余标准化学势。 根据所形成的矿物的已发表数据和把海水冷冻至共结点(约-54℃)得到的卤水组成,对模型预测的数据进行了检验。用本模型预测了所观测到的固相从冷海水中沉淀的顺序(冰-芒硝-水石盐-钾石盐-MgCl_2·12H_2O-南极石)。除芒硝外,其余所有的矿物模拟温度都在实测温度的误差范围之内。用本模型预测的卤水组成也与观测到的组成极为吻合。 本模型可以精确预测本体系中简单和复杂溶液的凝固点,也可以预测低温相平衡和矿物溶解度。以低温相平衡为基础,本模型也可用于测定多组分体系流体包裹体中卤水的组成。     

稳定同位素的动力学分馏——2.固体矿物-流体间的同位素动力学分馏

<正> 在地球化学研究中,由固相矿物和流体(特别是含水流体)组成的体系具有特别重要意义。岩浆热液过程、沉积过程以及风化过程都与固相矿物-含水流体体系有关。虽然目前已发表了一些关于重要造岩矿物与水之间的同位素平衡分馏方程,但有关它们的同位素动力学分馏性质的研究工作却做得不多,这主要     

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％。     

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。     

模拟土壤团聚体中金属离子的吸附-还原解吸

通过高分子水凝胶包裹技术,研究了不同的团聚体模拟体系中金属离子的吸附-生物还原解吸机制。结果表明:无定形铁矿物模拟团聚体对于金属离子的吸附量高于针铁矿模拟团聚体,且交联密度1.0%包裹组金属离子吸附量小于0.3%包裹组。在希瓦氏菌的作用下,凝胶包裹的铁矿物体系中亚铁浓度先升高后下降,而铁矿物上吸附的Cu2+和Mn2+则随着生物还原作用而解吸释放;针铁矿组的解吸量低于无定形铁矿物,而交联密度高的1.0%包裹组金属离子解吸量高于0.3%包裹组。在凝胶包裹的水稻土团聚体体系中,生物还原作用同样会引起铜/镍/钴/锰离子的溶出,从而影响土壤环境中重金属污染的迁移转化。     

流体包裹体同位素年代学与放射成因同位素研究评述

在矿床地球化学研究中,与一般全岩或单矿物同位素和放射成因同位素研究相比,流体包裹体中流体的同位素年代学和放射成因同位素研究对弄清成矿年代和矿源具有诸多优越性。一则流体包裹体大都无渗漏现象,即自形成起就保持封闭地球化学体系;二则可通过阶段加热爆裂法区分后期地质作用与早期地质作用结晶时的流体;从理论上说,凡含有包裹体的矿物,均可作为本方法研究的对象。笔者强调了进一步发展流体包裹体中同位素示踪和同位素计时研究的关键是选择有代表性的包裹体。