1、第八章 地质应用Chapter 8 Geological Applications包裹体研究的准备工作地 质 研究地 质资 料的收集和分析野外地 质观察样 品采集 样 品制 备 与研究 对 象有关的地 层 、构造、岩 浆等地 质 背景 资 料; 了解包裹体主岩的性 质 、成分、地 质环 境、成岩成 矿过 程、成岩成 矿 期次、 矿 物共生 组 合、 围 岩 蚀变 等 资料。采 样 基本原 则 根据研究目的和要求决定取 样种 类 、数量; 注意采 样 位置,在剖面和平面上合理布置 样 品数量; 样 品要有代表性; 岩石和 矿 物 样 品必 须 是新 鲜的。参数 获 得参数所用方法 参数的地 质
2、意 义温度均一温度( Th)爆裂温度( Td)熔融温度( Tm)冷 冻 温度( Tf)捕 获 温度( Tt)均一法爆裂法淬火法冷 冻 法均一温度 +压 力校正 值成 矿 流体的温度、成 矿 流体相 变 的温度、成岩 时 硅酸 盐 熔融体的温度压 力 NaCl-H2O体系法CO2-H2O体系法CO2-CH4体系法成岩、成 矿时 流体的 压 力盐 度 冷 冻 法(利用冰晶最后融化温度 换 算)、均一法(利用子 矿 物融化温度换 算)成 矿 流体离子 浓 度的 总 和;不同流体区分的依据流体的体系 显 微 镜 下各相的 鉴 定:均一法、冷 冻 法 测 定相 变 温度确定流体所属的体系: 为 区分不同
3、流体、及推 测 流体的物理化学参数提供依据成分气相、液相、子 矿物和熔融体成分群体、 单 个流体包裹体成分分析法成岩、成 矿 流体的成分、熔融体的成分密度 均一法、冷 冻 法、体 积 法 确定成 矿 流体的密度流体的氧、 氢 、碳同位素 打开包裹体提取 H2O和 CO2分别测 D及 13C,从石英等 矿物的 18O成 矿 物 质 来源从包裹体研究中所能 获 得的参数 来源 流体的来源、金属的来源、硫的来源及其他脉石矿物组成的来源等。 流体的搬运 包括搬运的能力和动力。 流体与围岩的相互作用 金属和硫进入流体,形成成矿流体。 矿床的沉淀 温度、压力、构造等 流体成分的改变 流体的相分离 。流体在
4、矿床成矿过程中的作用来源围岩相互作用包括:流体、金属、硫、其他组分及热的来源搬运成矿流体沉淀出 矿 床应 用 实 例斑岩矿床 指产于斑岩及其围岩中的浸染状和网脉状矿床。以 Cu矿为主,还有 Mo矿和 Au矿。1. 德兴斑岩铜矿成矿流体演化与来源的流体包裹体研究(钱鹏 ,等 , 2003)德 兴 斑岩 铜矿 侵入岩体为花岗闪长斑岩;块状构造,全晶质斑状结构。斑晶主要为中长石,其次为普通角闪石、 黑云母以及钾长石和石英。 围岩为浅变质泥砂质和凝灰质千枚岩。 德兴斑岩铜矿体和围岩中普遍发育石英脉。 花岗闪长斑岩体内部 ,发育钾长石化、黑云母化、水云母化和绿泥石化蚀变带 ,在接触带附近 ,则发生硅化、
5、绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化 ,并伴有金属矿物多次沉淀。远离接触带的围岩中,蚀变减弱,形成绿泥石化 - 绢云母化带。I. 来源 问题II. 成 矿 流体演化 过 程?成 矿 流体来源? 岩 浆 水 or 大气水?! 对 花 岗闪长 斑岩 石英斑晶 和 不同期次石英脉中的包裹体 进 行研究根据穿插关系及 矿 物 组 合,将 围 岩中 发 育的石英脉分 为 3期:成 矿 早期、 主成 矿 期、 成 矿 期后。 包裹体的 类 型 成因 类 型划分 物相 类 型划分 包裹体均一温度和冰点 根据石英斑晶中流体包裹体的均一温度划分成 矿 流体演化 阶 段 Linkam THMSE600 冷热台 包裹体 盐
6、 度和密度 盐度利用冷冻温度 -盐度换算表,根据冰点查出包裹体的盐度(wt%NaCl) ; 密度根据盐度查 NaCl -H2O 体系中与蒸汽共存的液体密度表获得。 原生包裹体 次生包裹体 假次生包裹体 富液相包裹体 富气相包裹体 多相包裹体 结 论 石英斑晶中包裹体主要代表成矿流体演化过程中岩浆流体的特征。岩浆流体演化经历了 3 个阶段;英脉中包裹体特征研究证实,成矿流体与岩浆流体演化的第二阶段晚期与第三阶段早期的流体特征相似。 德兴斑岩铜矿在成矿早期,成矿流体源自岩浆流体,但在成矿流体演化过程中有低盐度、 低氧同位素的大气降水参与成矿。2. Gold concentrations of ma
7、gmatic brines and the metal budget of porphyry copper deposits. (T. Ulrich, et al., 1999. Nature.)Questions: whether the metal content of porphyry-style and other magmatichydrothermal deposits is dominantly controlled by metal partitioning between magma and an exsolving magmatic uid phase, or by scavenging of metals from solid upper-crustal rocks by surface-derived uids? 金属来源?流体来源? 成矿元素主要来自岩浆 or 围岩?成矿流体主要为岩浆流体 or 大气降水?Here we report quantitative data on the concentration of gold in porphyry-mineralizing uids.