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时间:2019-06-17
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1、包裹体研究与应用中国地质大学(北京)地球科学与资源学院1一、矿物包裹体在各类矿床中的应用解决问题:物理化学条件形成机制元素迁移形式及富集条件盲矿体的找寻电子探针、离子探针、激光拉曼光谱、扫描电镜、同步辐射加速器的X射线荧光分析、红外光谱——微区微量成分分析,使包裹体研究产生了一个飞跃,为其在矿床地球化学中的应用创造了良好的条件。2(一)、岩浆矿床包裹体研究在岩浆矿床中主要用来探讨其形成物理化学条件,如温度、压力、介质成分等,为解决矿床成因提供依据。文献中报道较少。31.铬铁矿形成的物理化学条件研究铬铁矿矿床是典型岩浆矿床。新疆西准噶尔铬铁矿多产于
2、阿尔卑斯型铁质超基性岩体中的纯橄榄岩中,在铬尖晶石中发现晶质硅酸盐熔融包裹体和晶体-流体包裹体,呈主矿物负晶形,大小10~20μm。晶体-流体包裹体中含有橄榄石、辉石、尖晶石等矿物,挥发组分有H2O、CO2、CO、N2、H2、CH4等。4包裹体测温表明,稀疏-中等浸染状矿石形成温度713~1200℃,稠密浸染-致密块状矿石和豆状矿石形成温度为713~1000℃。研究表明,该区铬铁矿是由镁铁质超基性岩浆分异而成的富含挥发组分的成矿熔浆团,在713~1200℃温度下形成的不混熔岩浆在降温极为缓慢的深源环境中通过结晶分异形成的。5近期国外对铬铁矿包裹体的成因
3、提出了一些新的见解。Horn等(1989)运用显微测温和其它分析技术如拉曼探针(FT-IR探针)、扫描电镜等方法对Troodos超基性岩浆矿床中铬铁矿的包裹体进行了研究,发现其中有二相水溶液包裹体,并证明含有H2和CH4——认为铬铁矿矿床是在一个强还原环境下经热液交代作用而形成的。对超镁铁质岩浆矿床进行深入的矿物包裹体研究有利于我们正确地认识其成因。62.与玄武岩有关的宝石矿床的成矿物理化学条件研究海南蓬莱蓝宝石、红锆石矿床主要属于第四纪残坡积矿床,部分为洪冲积砂矿。矿床的形成主要与区内基性火山岩的风化剥蚀有关。区内火山活动主要表现为中心式喷发、喷
4、溢,火山口沿南北向断裂分布。对副矿物的研究表明,区内火山岩无论是基性熔岩还是火山碎屑岩都含有蓝刚玉与红锆石。人工重砂测量表明,其中的蓝刚玉含量为2.60X10-6,红锆石的为92X10-6,因此确定该套火山岩为蓝宝石及红锆石的原生赋矿岩石。7(1)宝石中包裹体特征该区蓝宝石、红锆石中包裹体的含量影响到宝石质量,一般质量较差、透明度较差的样品包裹体较多。包裹体相态特征——固体包裹体、熔融包裹体、熔融-流体包裹体及少量气液包裹体。固体包裹体(CSi、CFe+Si、AFe+Si),蓝宝石晶体中常含有副矿物锆石、铌钽铁矿、钛铁矿,红锆石中主要是单相铁质硅酸盐
5、(AFe+Si)及磷灰石;8熔融包裹体(A+G+CSi、CSi+G、ASi+G),是该区蓝宝石、红锆石包裹体的主要类型,大小为0.n~30um,蓝宝石中常含有晶质及非晶质熔融包裹体,气相占5%~10%;熔融-流体包裹体(ASi+LCO2+G、ASi+LCO2、LCO2),主要表现为各种相态比例悬殊,熔融包裹体与气-液相包裹体共存,具沸腾相的特点,气相比例为5%~20%,在蓝宝石中居多。9(2)蓝宝石、红锆石形成温度及其成因利用1350高温加热台测定了蓝宝石、红锆石原生熔融包裹体温度。前者初熔温度为760~825℃,均一温度为1125~1265℃;后者始
6、融温度为770~820℃,均一温度为1000~1100℃。蓝宝石包裹体气相成分主要为H2O、CO2、CO、CH4,具有还原环境的特征,与碱性玄武岩中尖晶石、二辉橄榄岩中橄榄石包裹体气体成分相近。10包裹体研究成果表明,该区蓝宝石、红锆石是在地壳深部高温高压(1000~1260℃,19X108~22X108Pa)还原条件下,在富铝的镁铁质岩浆中结晶的。该区新生代以后琼北断陷盆地具有大陆裂谷性质,在地壳张裂环境下,下部地壳及上地幔局部熔融,造成早期富硅质石英拉斑玄武岩浆的大量喷发。在深部岩浆房中,在局部富Al2O3岩浆中形成蓝刚玉,在富硅的岩浆中形成红锆
7、石巨晶矿物。当上地幔再次发生部分分熔形成碱性玄武岩浆后,蓝宝石、红锆石及二辉橄榄岩包体中的橄榄石巨晶等一同被带出地表,并在玄武岩红土化作用过程中作为风化残留矿物被搬运到山谷而形成坡积和冲积型砂矿。11新疆可可托海伟晶岩矿床形成的物理化学条件研究对新疆可可托海伟晶岩3号脉,国内外学者进行了大量研究,关于其成因有不少争论。对3号脉及湖南幕阜山绿柱石伟晶岩矿物中包裹体的研究表明其为熔融包裹体,这为探讨矿床成因及形成机制提供了有力证据。12(1)地质特征3号脉位于富蕴地背斜格皱带片麻状黑云母微斜长石花岗岩体顶部辉长-闪长岩体内。该矿脉具典型同心环带状构造,从外
8、向内可分九个结构带:I一文象及变文象结构带;II一糖粒状钠长石带;III一块状微斜长石带;IV
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