均匀流体和不均匀流体的形成机制: 来自合成流体包裹体的证据

为详细了解流体的形成机制, 对系统的流体包裹体合成实验进行研究.研究表明, 在合成流体包裹体实验中, 广泛存在流体的均一化和沸腾作用; 流体的均匀与否, 与流体p-t轨迹在TP (H₂O)-CP(H₂O)-CP(NaCl-H₂O) 曲线的部位有密切的关系.p-t轨迹在曲线上部的流体为均匀流体, 反之则为沸腾流体.但也有例外, 如在溶解曲线上被主矿物捕获的流体.这为本次研究一定条件下流体的形成机制、探讨成矿作用提供了理论依据.      

河南祁雨沟金矿床成矿流体演化特征

祁雨沟隐爆角砾岩金矿床产于太古宇太华群中,金矿化分为6个成矿阶段,其中第Ⅰ,Ⅲ,Ⅴ阶段石英39Ar 40Ar坪年龄分别为130 31±0 86,122 61±0 61和(109 20±0 70)Ma。对各成矿阶段石英、方解石中流体包裹体均一温度、盐度、化学成分、氢氧同位素组成分析结果表明,早阶段流体为岩浆水,其后逐渐有大气降水的混合;第Ⅰ阶段高温(301 2～465 4℃)、中等盐度(9 1%～18 6%)的流体曾发生沸腾,形成较多以气相为主的包裹体;从第Ⅱ成矿阶段开始,流体沸腾减弱而出现不混溶现象;在第Ⅲ成矿阶段,不混溶作用增强,形成富CO2的低盐度流体与富H2O高盐度流体;在第Ⅳ—Ⅴ成矿阶段,大气降水的混合作用趋于增强,流体总体盐度降低。流体包裹体气相成分以CO2,H2S,CH4为主,含少量CO,N2,H2等,并且早阶段流体CO2含量较高,在第Ⅲ—Ⅴ成矿阶段,H2S,CH4,CO浓度增高,金属矿物大量出现。减压作用造成初始高温流体沸腾,其后温度降低以及盐析效应可能造成富CO2流体与富H2O流体的不混溶,而Au的大量沉淀则主要与大气降水的混合作用有关。     

内蒙古柳坝沟金矿床流体包裹体研究

对柳坝沟金矿床的包裹体进行系统的岩相学、显微测温和激光拉曼光谱研究,结果表明:包裹体的主要类型有富液包裹体、富气包裹体、CO2-H2O和含子矿物多相包裹体。流体包裹体液相成分为水,气相成分主要为CO2及H2O,并含有少量或微量的N2、H2S、CH4等挥发份。成矿流体属中高温、中低盐度、中等密度的NaCl-H2O-CO2体系。矿床形成于中深成矿环境。矿床的成矿作用是一个温度退缩和盐度降低的过程,成矿过程中发生过多次流体沸腾作用,流体的沸腾和CO2流体在Au成矿过程中发挥着重要作用。     

山西省义兴寨金矿流体包裹体特征及其地质意义

山西省繁峙县义兴寨金矿为一大型石英脉型矿床。对义兴寨矿区金矿石中的流体包裹体进行了岩相学和显微测温研究,结果表明:义兴寨金矿各成矿阶段金矿石中的流体包裹体主要为气液两相的H2O包裹体,其次为纯气相H2O包裹体和含CO2包裹体。激光拉曼探针分析表明,第Ⅰ阶段流体包裹体除SO2特征峰外,还出现了CO2特征峰和C6H6特征峰,第Ⅱ阶段石英中流体包裹体的气相成分伴有一定量的SO2。第Ⅰ阶段包裹体的完全均一温度(均一至液相)为149~384℃,第Ⅱ阶段包裹体的完全均一温度(均一至液相或气相)为151~373℃,富气相包裹体多数在达到均一前发生爆裂,第Ⅲ阶段包裹体的完全均一温度(均一至液相)为246~325℃,第Ⅳ阶段包裹体的完全均一温度(均一至液相)为223~269℃。成矿流体为中温、低盐度的浆控热液,主成矿期发生流体沸腾并在第Ⅱ阶段有不同来源流体混入,后期有大气降水的加入。早期成矿阶段的流体具有深部地壳甚至地幔的特征。     

江西武山矽卡岩型铜矿床成矿流体演化及其成矿意义

江西武山铜矿床是长江中下游多金属成矿带内重要的矽卡岩型矿床之一。文章对该矿床中的流体包裹体进行了详细研究,重点分析了成矿流体的演化过程及其成矿意义。根据野外地质产状和室内岩相学特征,将武山矽卡岩型铜矿床热液成矿过程分为气成-高温热液期和热液期,前者包括矽卡岩阶段和磁铁矿阶段,后者包括石英-硫化物阶段和碳酸盐阶段。其中,石英-硫化物阶段是该铜矿形成的主要阶段,可进一步细分为辉钼矿-石英和黄铁矿-黄铜矿-石英2个阶段。岩相学观察显示,包裹体类型有Ⅰ型含子矿物包裹体(L+V+S)、Ⅱ型气液两相包裹体(L+Ⅴ)和Ⅲ型气相包裹体(Ⅴ)。气成-高温热液期的石榴子石中流体包裹体数量不多,但Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型包裹体都有;而热液期的石英与方解石中流体包裹体数量众多,以Ⅱ型包裹体为主。从早期矽卡岩阶段至碳酸盐阶段,成矿热液经历了从高温(378~518℃)、高盐度[ω(NaCl_(eq))介于17.3%~45.1%)向低温(113~250℃)、低盐度[ω(NaCl_(eq))介于3.4%~11.9%]的持续演化。热液演化过程中发生了流体沸腾作用和岩浆热液与大气降水的混合作用。其中,矽卡岩阶段的水-岩作用、沸腾作用与矽卡岩的形成密切相关,而成矿阶段的沸腾作用与混合作用可能是铜矿床形成的重要机制。H、O同位素研究表明,各成矿阶段的成矿流体以岩浆水为主,但随着成矿作用的进行,大气降水在成矿流体中的体积质量逐渐增大。     

山东昌乐刚玉巨晶中的流体和熔融包裹体及其流体组分特征

山东昌乐第三纪玄武岩中产有刚玉巨晶,内含丰富的原生和假次生流体包裹体和熔融包裹体。流体包裹体可分为CO2单相包裹体、H2O-CO2两相和三相包裹体。熔融包裹体类型复杂,其中富流体相包裹体可分为含CO2收缩气泡两相熔融包裹体和气-液-固多相熔融包裹体。诸类包裹体主要赋含在刚玉晶核外的“主体”部分,以CO2单相流体包裹体和两相熔融包裹体最为发育,并且不同类型包裹体常密切伴生,表明它们形成时流体发生了不混溶作用:出现熔浆相(富含挥发分)、气相(CO2为主)和富水相(H2O-CO2为主)等多相体系。激光拉曼分析结果显示,各类包裹体中的气体组分主要是CO2,另有不等量的N2和H2S,据此划分为纯CO2、CO2-N2、CO2-H2S和CO2-N2-H2S等气体组合类型,没有发现O2、CH4和H2等组分。此外,拉曼分析也证实了流体包裹体和熔融包裹体中存在H2O。上述资料表明,昌乐地区深部流体以CO2为主,同时包含H2O、N2和H2S在内的多种组分,这些流体组分也是刚玉母浆系统的重要成分。     

黑龙江省大兴安岭地区大黑山钼矿床流体包裹体特征及成矿机制探讨

大黑山钼矿床位于黑龙江省大兴安岭北段,是一个与花岗闪长岩有关的钼矿床。根据矿物组合和脉体穿插关系,将成矿过程划分为4个阶段:石英-钾长石阶段(Ⅰ)、石英-辉钼矿阶段(Ⅱ)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅲ)和石英-方解石阶段(Ⅳ)。流体包裹体岩相学、显微测温以及显微激光拉曼探针研究显示,该矿床成矿流体为H2O-NaCl-CO2体系,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段均可见水溶液包裹体(L+V型)、含子晶多相包裹体(S型)和含CO2包裹体(C型);而第Ⅳ阶段仅发育水溶液包裹体(L+V型)和纯液相包裹体(L型)。成矿流体演化从早到晚,流体包裹体的均一温度峰值分别为:330~430,320~360,280~340,180~240℃,呈现逐步降低的趋势;对应的盐度w(NaCleq)分别为5.86%~54.10%,4.07%~51.70%,3.23%~46.20%和0.70%~9.08%,也逐步降低。主成矿阶段的流体最低捕获压力为17~58 MPa,对应的成矿深度约为1.7~5.8km。成矿流体的δ18Ow值为-5.8‰~4.2‰,δDW值为-139.8‰~-127.2‰,成矿流体可能为岩浆水与雨水的混合流体。主成矿阶段发生了流体沸腾作用,使CO2大量逸出,导致流体还原性增强,造成大量MoS2的沉淀而形成钼矿床。     

胶东三甲金矿床流体包裹体特征

三甲金矿是胶东牟平-乳山金成矿带内重要的石英脉型金矿,金主要产于黄铁矿和多金属硫化物石英脉中。流体包裹体研究表明,三甲金矿蚀变岩石和各成矿阶段金矿石中的流体包裹体主要有三种类型：H2O-CO2包裹体、富CO2包裹体和H2O溶液包裹体。早期乳白色石英中主要赋存原生的H2O-CO2包裹体;成矿期黄铁矿石英脉和多金属硫化物石英脉中的富CO2包裹体主要为原生,随机分布,气液比变化较大,常与早期H2O溶液包裹体共生且均一温度接近,显示不混溶流体包裹体组合特征;在成矿晚期的石英和方解石中主要发育原生H2O溶液包裹体。显微测温结果显示,成矿前（第1阶段）H2O-CO2包裹体的完全均一温度（Tb．TOT,至液相）为280℃至416℃,成矿期（第Ⅱ和Ⅲ阶段）富CO2包裹体的完全均一温度为210—330℃,同期的H2O溶液包裹体均一温度为253～377℃,成矿后（第Ⅳ阶段）H2O溶液包裹体的均一温度为176—207℃。成矿流体为低盐度的CO2-H2O-NaCl型热液,成矿应力场转变导致的流体减压沸腾作用可能是三甲金矿金沉淀成矿的主要原因。     

流体包裹体中微量气体组成及其成矿示踪体系研究新进展

N2 Ar He体系可用以示踪成矿流体及温泉等与火山有关的水流体的来源 ,当体系中He含量低于检出限 ,N2 Ar He体系不能用时 ,CO2 /CH4 N2 /Ar体系可用于识别成矿流体中岩浆水、建造水和大气降水 ,CO2 CH4 H2 体系可以鉴别成矿流体是否发生过沸腾作用以及沸腾是在开放体系还是封闭体系中形成 ,一般开放体系中沸腾有利于成矿。CO2 CH4 C2 H6体系可用于判别岩浆作用是否直接影响成矿或对成矿流体的贡献 ,从而确定热液矿床的成因。CH4 C2 H6 C3 H8体系可用来示踪一些与干酪根热解有关的成矿流体长距离、大规模迁移过程。C2 H6 C3 H8 C6H6体系可用于判定成矿流体的大地构造环境 ,因岛弧与裂谷环境下C2 H6/C3 H8比值有明显差异。以广东长坑 (Au Ag)和嵩溪 (Ag Sb)矿床为例 ,概述了这些体系各自的应用     

CH4—H2O体系流体包裹体拉曼光谱定量分析和计算方法

CH4—H2O体系流体包裹体研究对含油气盆地流体分析和成矿流体研究都有重要的意义。本文详细介绍了H2O、CH4和CH4—H2O体系的拉曼光谱特征及分子作用，分析了CH4—H2O体系热力学特征，同时对CH4—H2O体系流体包裹体拉曼光谱定量分析和计算的方法及步骤进行了叙述。利用人工合成流体包裹体建立甲烷浓度与拉曼特征峰面积比值之间的校正曲线是实现CH4—H2O体系流体包裹体定量分析的基础。盐度对包裹体定量分析的影响最为显著，在恒定甲烷浓度下，甲烷与水的拉曼峰面积比值随着盐度增加而减少。对于流体包裹体封闭体系，随温度升高，液相甲烷浓度增大。校正曲线必须包含对温度和盐度的校正。石英主矿物性质和方位对甲烷浓度定量分析的影响可以忽略。实验研究表明，原位拉曼光谱技术是准确获取流体包裹体中甲烷水合物生成条件的一种有效方法。因此，基于拉曼光谱分析和显微测温分析结果，采用热力学模型可以定量计算CH4—H2O体系流体包裹体的相关参数。     

常见含水流体包裹体体系pH值的程序计算

常见成矿流体可以近似为CO2-H2O-NaCl体系及其子体系,在成矿过程中一旦被矿物捕获和封存,就会形成流体包裹 体。基于对流体包裹体的热力学研究,可以获得成矿流体的温度、压力和组成等物理化学参数。虽然pH值是一个重要的物 理化学参数,但是对于含水流体包裹体pH值的研究,一直处于探索阶段。目前只有少数研究者实验测定了CO2-H2O-NaCl体 系的pH值,部分研究者建立了热力学模型来计算该体系的pH值。本文结合前人工作,对重要的流体包裹体系（H2O、 NaCl-H2O和CO2-H2O-NaCl） 的pH值计算模型进行了系统归纳,并给出相关体系精确的计算程序。这些体系的执行程序代码 可以从论文出单位或通讯作者获得。     

新疆加曼特金矿流体包裹体特征及成因证据的分析方法研究

通过对新疆加曼特金矿床矿脉中石英、闪锌矿、方解石内发育的流体包裹体进行显微测温分析,计算得出流体的盐度和密度;同时采用激光拉曼光谱对单个流体包裹体的成分进行分析。结果表明,加曼特金矿流体包裹体激光拉曼图谱上显示仅有H2O峰,成矿流体属NaCl-H2O体系;均一温度主要集中在180～260℃,盐度在0.17%～12.52%,密度为0.49～0.97 g/cm3,初步认为该矿床应属于浅成低温热液型矿床,成矿流体显示低温、低盐度和低密度的性质。     

黑龙江省黑河市北大沟金矿床流体包裹体研究

黑龙江省黑河市北大沟金矿床是近年来在大兴安岭燕山期成矿带发现的小型金矿床。对石英脉中流体包裹体岩相学研究、显微测温和气液相成分分析表明:(1)主成矿阶段石英脉中发育纯液相、气液两相、富气相和纯气相4类包裹体。(2)流体包裹体均一温度在160~380℃之间,主要集中在260~300℃;成矿流体为NaCl-H2O体系;流体包裹体盐度估计在0.2%~2.0%(NaCleq)之间;成矿流体密度估计在0.550~0.912 g/cm3之间;成矿压力估计在6×105~210×105Pa之间;估算成矿深度为0.06~2.10 km。(3)从流体包裹体成分分析获得的pH值为6.6~6.7之间,还原参数n(CH4+CO+H2)/n(CO2)(摩尔数比值)在0.027~0.271之间,表明具有浅成中偏酸性和弱还原环境成矿的特点。该矿床是与火山热液有关的浅成中—低温热液金矿床。     

大别山榴辉岩的包裹体研究

本文对大别山榴辉岩流体包裹体进行了研究。包裹体成分以ＮａＣｌ－Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ、ＮａＣｌ－ＣＯ２－Ｈ２Ｏ为主，是在退变质的角闪岩相和绿片岩相条件下捕获的。从变质高峰期至退变质晚期，包裹体成分演化由氧化向还原转化。熔融包裹体的发现，说明榴辉岩在形成过程中伴随局部深熔作用。通过流体包裹体研究，对大别山榴辉岩抬升过程ｐ－Ｔ－ｔ轨迹进行了探讨，认为是一等温降压过程。     

NaCl-H2O-CO2体系人工合成流体包裹体实验研究

NaCl- H2O-CO2体系流体是热液成矿系统中最常见的流体之一,针对该体系相关特征的研究对理解热液矿床的成矿机制和过程、成矿流体特征等具有重要的理论和实际意义.本文利用愈合人工水晶裂隙的技术,开展100 MPa、800℃条件下NaCl-H2 O-CO2体系流体的人工合成包裹体实验,并对其物理化学性质进行了初步探讨.通过对合成的包裹体进行岩相学观察、显微测温以及喇曼光谱分析,结果表明,在实验温压条件下合成的包裹体捕获了既定组成的流体;人工合成NaCl- H2O-CO2体系流体包裹体与天然流体包裹体具有相似的特征,可以作为天然包裹体的参照物应用于流体包裹体及地质流体的研究,特别是在评价CO2在热液矿床成矿过程中的作用方面,NaCl-H2O-CO2体系人工合成包裹体具有广阔的应用前景.     

酒泉盆地青西凹陷下沟组湖相热水沉积岩流体包裹体特征

以地质背景和岩石组构分析为基础,系统研究了酒泉盆地青西凹陷下沟组湖相热水沉积岩中的流体包裹体特征。结果表明,热水沉积岩中的原生流体包裹体以气液二相包裹体为主、单一液相和单一气相包裹体较少、偶见含子矿物三相包裹体。成矿流体属NaCl-H2O型热液体系,温度为90～200℃,盐度为8%～22%NaCl,密度为0.99～1.2g/cm3,成矿压力为15～180MPa。结合锶同位素等地球化学资料分析,认为成矿流体属于深循环的下渗湖水与岩浆水共同构成的中低温、中高盐度和中偏高密度混合热卤水。提出以不同产状的重晶石、铁白云石和萤石为代表的热水沉积岩的成矿热流体系统,自主喷流通道、分支喷流通道经喷流口至附近及远端的盆地热卤水沉积区存在温度、盐度、密度和压力等物理化学参数逐渐降低的分带性变化规律。在热流体特征分析基础上,对研究区早白垩世湖底热流体成矿机制和成因模式进行了探讨。     

吉林省新华龙钼矿床流体包裹体

新华龙钼矿床位于中国东北地区吉林省东部,是一个新发现的斑岩型钼矿床。矿床产于花岗闪长斑岩中。矿床成矿阶段包括石英-浸染状辉钼矿、石英-网脉状辉钼矿、石英-黄铁矿-黄铜矿、石英-多金属硫化物和石英-碳酸盐化5个阶段。流体包裹体实验结果表明：流体包裹体的类型主要为气液两相包裹体,其次为纯气相和纯液相包裹体,还有少量含子矿物的多相包裹体。流体包裹体的均一温度为172～385 ℃,盐度(w(NaCl))为8.51%～45.44%。从早阶段到晚阶段成矿流体温度具有规律的演化,均一温度分别为360～390 ℃、270～350 ℃、250～260 ℃、220～230 ℃、170～190 ℃。其中:含子矿物多相包裹体均一温度为272～385 ℃,盐度为35.79％～45.44％,密度为1.07～1.08 g/cm³;气液两相包裹体均一温度为172～381 ℃,盐度为8.51％～23.36％,密度为0.70～0.99 g/cm³。激光拉曼光谱分析表明,包裹体的气体成分主要为CO₂、H₂O、N₂和CH₄。包裹体岩相学及测温表明,流体由早期的高温、高盐度、含二氧化碳的含矿流体在主成矿阶段发生流体包裹体的沸腾、CO₂逸出、温度降低等过程,导致大量金属硫化物沉淀。结合氢氧同位素特征,初步确定该矿床的成矿流体主要以岩浆水为主,后期有大气水的加入。流体沸腾是新华龙钼矿床成矿的重要机制。