流体包裹体盐度低温拉曼光谱测定方法研究.pdf

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1、2014年12月岩矿测试V0J．33．No．6Dec~mber2014R0CKANDMINERALANALYSIS8l3～821文章编号：0254～5357(2014)06—0813—09DOI：i0．15898／j．enki．11—2131／td．2014．06．009流体包裹体盐度低温拉曼光谱测定方法研究王志海，叶美芳，董会，赵慧博，王轶(中国地质调查局西安地质调查中心，陕西西安710054)摘要：氯盐溶液作为流体包裹体中最普遍和最重要的盐水化合物，是测定包裹体盐水溶液含盐度的主要溶质，但由于其强离子键

2、化合物的分子特性在常温、常压下没有拉曼效应，拉曼光谱测试无法获取氯盐的有效特征信息，使得利用激光拉曼光谱研究流体包裹体分子组分及含盐度的方法存在严重缺陷。本文联合利用激光拉曼光谱探针和冷热台，原位采集了不同盐度的NaC1一H，0和CaC1，一H，0标准盐水溶液在低温下(一185)形成的冰、NaC1水合物和CaC1，水合物的拉曼光谱，分析了不同盐度标准盐水溶液形成的水合物拉曼特征峰的变化规律，尝试建立流体包裹体盐度低温拉曼光谱测定方法。分析表明，NaC1水合物约342513m拉曼特征峰与冰约3120cm拉曼特

3、征峰峰面积比值和配制的NaC1一H20标准溶液盐度呈良好的正相关(F2=0．9995)，CaC1水合物约3431cmI1拉曼特征峰与冰约3120cm拉曼特征峰峰面积比值也和配制的CaC1一H’O标准溶液盐度呈较好的正相关(r=0．9458)。利用愈合人工水晶法合成的NaC1一H0和CaC1一H0包裹体标样检验了用上述方法低温测定流体包裹体盐度的可靠性，结果表明该技术用于盐度大于0．5mol／L的NaC1一H，O体系流体包裹体时，数据精度好于20％；用于盐度大于0．5mol／L的CaC1一H0体系流体包裹体时

4、，数据精度最高可达5％，完全可达到半定量一定量测定的要求。研究还发现，包裹体内压可能对低温拉曼光谱测定流体包裹体盐度影响不大，分析中获得的冰拉曼特征峰的拉曼位移(约3120cm)与前人略有差异，可能与实验条件下获得的冰的多型不同有关。与国内外同行的研究结果比较，本研究更加注重该项实验技术的实际应用，通过对不同体系盐水溶液系列进行拉曼光谱实验分析，对实验条件和方法进行不断优化，在确定流体体系的同时实现了包裹体盐水溶液盐度半定量一定量测定，准确度优于传统方法，并且该方法具有很强的实用性。关键词：流体包裹体；低温

5、拉曼光谱法；NaC1一H，0；CaC1，一H，O；盐度中图分类号：P571；0657．37文献标识码：A流体包裹体研究是地球科学研究的重要组成部试和计算备受关注，也存在许多困惑。自然界最常分，广泛应用于矿床学、构造地质学、石油勘探等地见的流体体系是NaC1一H0或NaC1一KC1一H：0体学领域。通过研究流体包裹体的成分和物相变化，系，其中，K、Ca“、Mg“、HCO；、CO一、SO一、HS一、可获取地质过程的物理化学参数，为揭示不同地质HSQ-等是较常见的离子(离子团)Es。在地热体形成的地质环境、物理化

6、学条件和演化历史，提供田、大洋热液系统、变质岩、油储和金一有色金属矿重要研究依据⋯。显微测温分析与单个或群体包床等地质环境中，NaC1一CaC1一H：0流体则比较常裹体成分和同位素分析是流体包裹体研究的基本方见。流体包裹体盐度测定的传统方法是显微测温分法，可用于计算各种热力学参数、识别流体包裹体中析，获得的盐度是多组分溶质的综合结果(以相主要化学组分或追溯流体来源。当于NaC1的浓度来表示)。近年来，激光拉曼光谱流体包裹体盐度是地质流体研究中重要的地球被广泛应用于流体包裹体研究，其分析具有微区、原化学参数，

7、直接反映古流体的主成分信息，其定量测位、无损、快速、灵敏度高的特点，非常适用于对不同收稿日期：2014—01—16；修回日期：2014—10—11；接受日期：2014—11—15基金项目：中国地质调查局国土资源大调查项目“引进现代分析测试设备配套方法研究(激光拉曼光谱现代微区分析技术及其在地质中的应用”(1212010816024)，“北山地区斑岩型铜矿特征矿物测试技术研究”(12120113014500)作者简介：王志海，高级工程师，主要从事拉曼光谱分析和流体包裹体研究。E—mail：601125W555

8、@163．corn。一813—第6期岩矿测试http：www．ykcs．ae．cn期次单个流体包裹体进行非破坏性成分分析，获得低温下拉曼特征峰的指派与解释仍存在分不同地质时期流体变化活动的信息E2-51。但是，作歧。本文在综合分析前人研究成果的基为地质流体中最主要溶质的氯化物均为强离子键化础上，配制了不同浓度的NaC1和CaC1水溶液，利用合物，溶于水形成cl一和对应的阳离子，没有拉曼效inVia型激光拉曼光谱仪