甲烷水合物拉曼光谱特征及其在流体包裹体分析中的应用

甲烷水合物具有明显的拉曼光谱特征,但会受到压力和组成的影响,压力主要影响甲烷水合物拉曼峰强度,而组成会影响甲烷水合物的类型以及特征峰的拉曼位移.流体包裹体中甲烷水合物形成时的温度和压力是流体包裹体分析中的重要参数.采用原位拉曼光谱技术对南黄海盆地栖霞组地层石英脉中的天然CH4-H2O体系流体包裹体进行了分析.实验结果表明,利用激光拉曼光谱技术可以获得包裹体中甲烷水合物的拉曼光谱信号.该研究包裹体中的水合物为Ⅰ型甲烷水合物,其形成温度为7.5℃(280.65 K);结合甲烷水合物相平衡关系计算得到包裹体中甲烷生成的压力为5.6 MPa.原位拉曼光谱技术不仅可以准确识别甲烷水合物的类型,而且也可定量获取包裹体中水合物的生成条件.     

甲烷水合物拉曼光谱特征及其在流体包裹体分析中的应用

甲烷水合物具有明显的拉曼光谱特征，但会受到压力和组成的影响，压力主要影响甲烷水合物拉曼峰强度，而组成会影响甲烷水合物的类型以及特征峰的拉曼位移。流体包裹体中甲烷水合物形成时的温度和压力是流体包裹体分析中的重要参数。采用原位拉曼光谱技术对南黄海盆地栖霞组地层石英脉中的天然CH4-H2O体系流体包裹体进行了分析。实验结果表明，利用激光拉曼光谱技术可以获得包裹体中甲烷水合物的拉曼光谱信号。该研究包裹体中的水合物为I型甲烷水合物，其形成温度为7．5℃（280．65K）；结合甲烷水合物相平衡关系计算得到包裹体中甲烷生成的压力为5．6MPa。原位拉曼光谱技术不仅可以准确识别甲烷水合物的类型，而且也可定量获取包裹体中水合物的生成条件。     

新疆北山红十井金矿床成矿流体性质及成矿机制

通过对红十井金矿床热液期各阶段含矿石英及方解石中流体包裹体进行岩相学、显微测温学研究和激光拉曼光谱分析,探讨其成矿流体性质及成矿机制.热液期第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段包裹体液相和气相成分均主要为H_2O,第Ⅰ、Ⅱ阶段包裹体气相成分可检测到较多CO_2,第Ⅱ阶段包裹体气相成分可检测到极少量的CH_4、SO_2;第Ⅱ阶段包裹体中可见极少量NaCl子晶.红十井金矿床成矿流体演化特征:第Ⅰ阶段温度中等偏高、盐度中等、为含有少量CO_2气相成分的H_2O-CO_2-NaCl流体体系;第Ⅱ阶段中温、盐度从低到高均有分布、为含有较多CO_2气液相成分的H_2O-CO_2-NaCl流体体系;第Ⅲ阶段温度中等偏低、盐度中等偏低、为无CO_2气液相成分的H_2O-NaCl流体体系.红十井金矿成矿流体普遍经历了流体不混溶过程,最终导致矿质沉淀.     

β-Ga_2O_3的高压原位拉曼光谱

利用金刚石对顶砧(DAC)高压装置产生高压, 在0～23.4 GPa研究β相氧化镓(β-Ga2O3)晶体高压原位拉曼光谱. 根据高压拉曼光谱的实验数据, 给出了β-Ga2O3晶体拉曼振动频率与压力的关系, 并将外振动谱线144 cm-1归属于平移模, 169 cm-1归属于转动模. 在18 GPa附近, 发现两个新的拉曼峰232 cm-1和483 cm-1, 由这两个峰的强度随压力的升高逐渐增强可知, β-Ga2O3晶体发生了压力导致的结构相变.     

祁连山玉石沟橄榄岩中非生物成因甲烷‒石墨流体包裹体及其形成条件

研究北祁连造山带玉石沟橄榄岩中富甲烷流体包裹体。激光拉曼光谱原位分析结果显示, 这些流体包裹体主要由液态或气态 CH₄+C(石墨)组成, 次要成分为N₂, H₂O, C₂H₆和C₃H₈, 代表还原性的C-H流体形式。根据石墨的拉曼特征谱峰, 利用石墨化碳质拉曼光谱(RSCM)温度计计算石墨形成温度, 结果指示石墨在流体中沉淀的最低温度介于430~590°C之间, 表明CH₄+C是非生物成因的, 并形成于地幔环境。     

碳酸盐岩流体包裹体(NaCl-H2O)的合成及捕获机理分析

对碳酸盐岩原生、次生流体包裹体的形成机理进行了分析,并分别在压力为100 Mpa、温度为400～300℃和350℃条件下,利用高温高压釜合成了碳酸盐岩原生、次生流体包裹体(NaCl-H2O),模拟了包裹体的形成过程,并利用激光拉曼光谱及显微测温技术对合成包裹体的成分、均一温度、盐度等参数进行了定量分析.结果表明,合成的原生、次生包裹体气相与空气成分相符,其均一温度分别为372.8℃和321.02℃,盐度分别为23.22%和19.54%.与实验前设定的条件相符,从而验证了合成包裹体的准确性,并为进一步分析包裹体相态奠定了基础.     

吉南白山市板庙子金矿床成矿流体研究

板庙子金矿是老岭成矿带上近年来发现的大型隐伏矿床.为研究成矿流体的性质及元素沉淀机制,运用显微测温、激光拉曼探针技术,对其矿物的流体包裹体进行系统研究.实验结果表明:1)流体包裹体类型主要为气液两相包裹体,其次为富气相包裹体、纯液相包裹体;2)均一温度变化范围在113~355℃之间,成矿流体盐度为0.87~7.85wt%(NaCl),密度为0.60~1.0g/cm3;3)气体成分主要为H2O、CO2.研究结果表明初始成矿流体为中低温,低密度,气体成分以H2O、CO2为主的流体,成矿过程中与变质流体等的混合是其成矿的主要机制;该矿床为受层位与断裂共同控矿、早期有岩浆活动的浅成低温热液金矿床.     

贵州紫木凼金矿流体包裹体研究

紫木凼金矿床是黔西南典型的大型微细浸染型金矿床之一。对该矿床包裹体进行了研究,结果表明,包裹体类型有H_2O包裹体、CO_2包裹体、CO_2-H_2O包裹体和固体包裹体四种,其中H_2O包裹体温度变化为84.9~243℃,主要集中在110~230℃;盐度0.18%~7.59%(NaCl),平均4.05%(NaCl);密度0.8~1.0 g/cm~3;CO_2-H_2O包裹体完全均一温度变化范围为209.4~254.4℃,平均241.42℃,盐度为0.82%~2.81%(NaCl),平均1.704%(NaCl),密度介于0.917~0.967 g/cm3之间,平均为0.944 g/cm~3,压力变化范围108.622~150.946 MPa,平均133.639 MPa,高于上覆岩层静岩压力,说明成矿流体属于中低温、低盐度、中等密度、具有超压性质的流体。H_2O包裹体、CO_2包裹体和CO_2-H_2O包裹体共生于同一视域内,且CO_2-H_2O包裹体以不同比例的CO_2相出现,加热时富H_2O相包裹体均一到水相,富CO_2相包裹体均一到气相,两种均一温度基本一致;反映成矿过程中发生过流体不混溶,致使Au沉淀并成矿。     

西汉狮子山楚王陵出土玉器中的石墨包裹体

利用激光拉曼光谱技术,研究了徐州狮子山西汉楚王陵出土的部分玉衣片和玉棺片中的黑色点状固体包裹体。拉曼光谱谱图显示其主要的拉曼散射峰位于1360("D"峰)、1582("O"峰)、2440、2735、3250cm-1附近,与石墨拉曼散射峰的典型峰位一致,显示黑色包裹体为石墨。石墨拉曼光谱中的"D"峰和"O"峰的相关信息可敏感地反映其主岩的形成条件,因此对古玉器玉料中石墨包裹体拉曼光谱的深入研究可以对玉料的产地来源进行限定。     

滇西宝兴厂铜、钼多金属矿床流体包裹体地球化学特征

通过对宝兴厂无矿化斑状花岗岩石英斑晶和煌斑岩石英脉、矿化阶段辉钼矿石英脉、黄铜矿-辉钼矿石英脉、黄铁矿-辉钼矿石英脉、黄铜矿-黄铁矿石英脉以及黄铁矿石英脉中流体包裹体岩相学、包裹体显微测温分析及包裹体成分的激光拉曼光谱分析.结果显示石英斑晶和石英脉原生包裹体中发育富气相包裹体和富液相包裹体2种类型.流体包裹体以中高温(a.v.250.7℃~450℃),中盐度(a.v.6.65%~10.78%NaCl.eqv)为特征,但是无矿化的石英流体包裹体温度和盐度较矿化阶段石英流体包裹体要高.矿化阶段的成矿流体捕获压力(3.90~13.4 MPa)及成矿深度(0.53~1.30 km)均显示该矿床形成于浅成的环境,与斑岩成矿系统一致.激光拉曼光谱分析表明,石英中流体包裹体的气相组分以水蒸汽为主,伴有少量的CO_2,液相成分中主要富含Na~+和Cl~-成矿流体,总体上属于NaCl-H_2O体系.综上所述,宝兴厂斑岩型铜钼多金属矿床流体包裹体特征与多阶段侵入体相关,暗示其成岩主要与金沙江—哀牢山一带岩浆作用有关,流体包裹体均一温度、盐度和流体成分的测试数据,代表着早期岩浆流体出溶与晚期对流循环的大气降水混合的热液事件.     

碳酸盐岩流体包裹体(NaCl-H2O)的合成及捕获机理分析

对碳酸盐岩原生、次生流体包裹体的形成机理进行了分析，并分别在压力为100MPa、温度为400—300℃和350℃条件下，利用高温高压釜合成了碳酸盐岩原生、次生流体包裹体（NaCl-H2O），模拟了包裹体的形成过程，并利用激光拉曼光谱及显微测温技术对合成包裹体的成分、均一温度、盐度等参数进行了定量分析。结果表明，合成的原生、次生包裹体气相与空气成分相符，其均一温度分别为372．8℃和321．02℃，盐度分别为23．22％和19．54％．与实验前设定的条件相符，从而验证了合成包裹体的准确性，并为进一步分析包裹体相态奠定了基础。     

辽西蒋家屯和兰家沟钼矿的流体包裹体对比研究

通过对辽西蒋家屯和兰家沟钼矿的流体包裹体研究，两种不同类型的成矿流体被识别出来.蒋家屯脉状钼矿含矿石英脉中发现大量的Ⅰ型水溶液流体包裹体，成矿流体的均一温度为163~234℃，盐度为3.06%~ 6.01%(NaCl eqv，质量分数)，表明成矿流体为中低温度、低盐度流体.兰家沟斑岩型钼矿含矿石英脉中发育含CO₂Ⅱ型包裹体，包裹体内较高含量的CO₂指示了成矿深度较大.兰家沟钼矿的成矿流体均一温度为200~283℃(Ⅰ型包裹体)和281~346℃(Ⅱ型包裹体)，盐度为2.74%~7.31%(NaCl eqv，质量分数)(Ⅰ型包裹体)和3.52%~4.80%(NaCl eqv，质量分数)(Ⅱ型包裹体).鉴于上述研究，与大型兰家沟斑岩型钼矿相比，目前揭露的蒋家屯脉状钼矿体成矿深度较小，成矿温度较低，其深部可能会发现更具经济价值的斑岩型钼矿体.     

Zn_2TiO_4晶体的原位变温拉曼研究

研究了Zn_2TiO_4晶体在不同温度(-166℃~544℃的温度范围)下的拉曼光谱,分析了Zn_2TiO_4晶体拉曼光谱随温度变化的规律.研究表明,Zn_2TiO_4晶体的拉曼谱峰位不同程度的向低波数频移,半峰宽逐渐变宽,相对强度发生改变,位于200~600 cm-1之间的拉曼振动模式由于共振相对强度增强,拉曼峰强占据了主导地位.此外,基于多面体的近似,通过变温拉曼谱研究了Zn_2TiO_4晶体的热膨胀系数.     

基于流体包裹体的任丘油田雾迷山组成藏期次确定与古压力恢复

利用Linkam THMS 600型冷热台和LabRam-010型激光拉曼光谱仪,采用先进的包裹体测试技术及分析方法,对任丘油田雾迷山组地层储层流体包裹体进行了显微荧光、均一温度、冰点、拉曼光谱等分析测试,以确定雾迷山组储层油气充注时间及成藏期次,并利用数据对油气充注时古压力进行恢复.结果表明:该储层流体包裹体主要包括单相烃类包裹体、两相烃类包裹体、含饱和烃盐水包裹体及两相盐水包裹体4种类型;流体包裹体均一温度具有明显的双峰特征,峰值分别为70～90 ℃和110～120 ℃,盐度数据也集中在2个区域;沙二段及明化镇组沉积中期是主要成藏期;油气充注时的压力总体高于正常地层压力,但是并未造成异常高压.     

甘肃干沙鄂博稀土矿床成矿介质演化过程:来自包裹体的信息

在矿床地质研究基础上,通过对石英、萤石、方解石中流体包裹体岩相学、显微测温分析,对甘肃省干沙鄂博稀土矿床成矿流体的特征、演化及成矿机理进行了讨论.结果表明:矿床中发育大量包裹体,按室温下的成分相态特征,将其分为熔体包裹体、流体-熔体包裹体、气液H2O包裹体、气液CO2包裹体、CO2-H2O包裹体和含子矿物的气液H2O包裹体、含子矿物的CO2-H2O包裹体等7种类型.在成矿过程中,包裹体组合从熔体包裹体→流体-熔体包裹体+流体包裹体→流体包裹体的变化,反映了成矿介质经历了从岩浆→岩浆+热液→热液的演化过程.在岩浆-热液成矿期,流体-熔体包裹体大量存在,以及富H2O相CO2-H2O包裹体与富cO2相CO2-H2O包裹体密切共生,表明成矿时曾经发生两次不混溶作用,早期岩浆-热液不混溶作用导致萤石和REE-氟碳酸盐的晶出,而CO2-H2O不混溶作用引起了硫化物的沉淀.     

中草药萝芙木中育亨宾生物碱的TLC-FT-SERS研究

本文应用表面增强技术将薄层色谱与近红外傅立叶变换拉曼光谱联用 ,获得到了中草药萝芙木生物碱中主要有效成分育亨宾在薄层原位的傅立叶变换表面增强拉曼光谱 .研究表明 ,在薄层色谱直径约 2mm斑点原位 ,样品的FT -SERS光谱与纯固体样品的FT -Raman光谱的主要特征峰波数基本一致 ,相对强度出现一些变化 ,固体与薄层色谱原位谱图中 ,指纹区最强峰都是表征吲哚环骨架伸缩振动、波数为 15 90cm- 1 附近的峰 .育亨宾分子以吲哚环共轭体系的π电子与表面增强活性物质银晶体微粒表面相互作用引起拉曼散射的显著增强 .获得了中草药萝芙木中主要有效成分育亨宾分离与高灵敏度指纹检测可靠的新方法 .     

特提斯喜马拉雅构造带东段拉琼锑金矿床流体包裹体特征及地质意义

拉琼锑金矿床位于青藏高原南部的特提斯喜马拉雅构造带东段,印度河-雅鲁藏布江缝合带与藏南拆离系断裂带之间。为了探讨拉琼锑金矿床的沉淀机制以及成矿作用过程,对流体包裹体的岩相学、成矿温度以及成分进行研究。结果表明:流体包裹体类型分为富液H_2O两相包裹体(Ⅰa)、富气H_2O两相包裹体(Ⅰb)、含CO_2-H_2O三相包裹体(Ⅱ类)、纯液相H_2O包裹(Ⅲ类),同一视域内可见CO_2-H_2O三相包裹体和H_2O两相包裹体共存。从早期到晚期各阶段流体特征发生一系列变化,平均均一温度分别为259.4℃、206.8℃、170.0℃、120.1℃,盐度(NaCl质量分数)分别为3.87%～8.41%、2.07%～8.23%、2.07%～7.45%、1.91%～4.35%,估算的密度整体为0.79～1.05g/cm~3,平均成矿压力为27.8MPa,平均成矿深度为2.78km。激光拉曼光谱分析表明成矿流体成分以H_2O、CO_2以及CO_3~(2-)为主,有少量CH_4、HS~-。综合推断拉琼锑金矿床是流体混合作用和冷却降温作用共同形成的中低温、低盐度、中-浅成的矿床,其成矿作用过程可能与特提斯喜马拉雅构造带的穹隆与断裂带密切相关。     

西伯利亚地台西南部地区金矿带的地质环境和形成条件

在阿尔丹-斯坦洛沃依地盾的西伯利亚地台西南部地区划分出四个金矿带:(1)Ket-Kep带(主要由矽卡岩型、石英脉和网脉型、碳酸岩中的伊利石-褐铁矿型以及伊利石-绢云母交代型矿床或矿点构成);(2)Ulkan带(伊利石-云母交代型和石英脉型);(3)Dzhugdzhur带(石英脉型和矽卡岩型);(4)Dzhugdyr带(石英-硫化物脉型).含矿矽卡岩成矿时代为中生代,而与石英和石英-硫化物脉型有关的矿化形成于晚元古代、古生代和中生代.大多数中生代的金矿化都与岩浆作用有关.含金岩石的流体包裹体研究结果表明,高温成矿过程主要发生在Dzhugdzhur带的矽卡岩(500～715℃)和Ket-Kep带的热液交代型岩石(510～530℃)中,这些岩石的矿物流体包裹体中的水溶液盐度高达40% NaCl当量,其子矿物主要为Na,K,Ca的氯化物,并以存在CO2为特征.Ket-Kep带内高温(高达465℃)和中温条件形成的石英脉和网脉中的流体包裹体盐度达32% NaCl当量,包裹体中有时含低密度的CO2.Dzhugdzhur带中的含金石英脉形成于225～230℃,为低盐度成矿溶液(1%～2% NaCl当量).Dzhugdyr带中含金石英-硫化物脉的成矿温度为260～390℃,成矿溶液为低盐度(1.5%～7.5% NaCl当量)KCl水溶液.Ulkan带石英脉的成矿流体中含K-Na氯化物物种,所测定的盐度值为2%～10% NaCl当量,成矿温度在220～280℃之间.     

新疆白干湖钨锡矿流体包裹体特征及成因

白干湖钨锡矿床位于新疆祁漫塔格加里东褶皱带的转折部位,是东昆仑西段1个较好的钨锡(金)矿区,对白干湖矿区主成矿阶段形成的含黑钨矿石英脉中发育的包裹体进行岩相学及测温研究.研究结果表明:矿区主要发育3类包裹体:气液两相水溶液包裹体(I)、水溶液-CO2三相包裹体(Ⅱ)以及纯CO2两相包裹体(Ⅲ);Ⅰ型包裹体液相组分主要为NaCl水溶液,含少量KCl,其均一温度变化范围为160-310℃,盐度为1.82％～16.43％;Ⅱ型水溶液-CO2三相包裹体气相组分含有CO2及CH4等组分,均一温度为247～320℃,w(NaCl)为2.8％～9.4％;Ⅲ型CO2两相包裹体含量较少,均一温度为19.8～27.7℃;白干湖钨锡矿床成矿流体为中低盐度、中高温的NaCl-H2O-CO2体系.在成矿过程中,由于温度及压力降低,流体发生相分离成为较高盐度的水溶液流体和较低盐度的富CO2流体,钨锡成矿物质趋向于富集在中高盐度水溶液相中,并导致白干湖钨锡矿的成矿作用.     

江西龙头岗铜锌矿床成矿流体研究

江西龙头岗铜锌矿床成矿过程可分为:干矽卡岩、湿矽卡岩、硫化物-石英和石英-碳酸盐阶段,铜锌矿化主要发生在硫化物-石英阶段.对不同成矿阶段的钙铁辉石和石英所进行的流体包裹体研究表明,干矽卡岩和石英-碳酸盐阶段主要发育富液相两相包裹体(Ⅰ类),硫化物-石英阶段除Ⅰ类包裹体外,还发育有富气相两相(Ⅱ类)和含子晶三相包裹体(Ⅲ类).干矽卡岩阶段Ⅰ类包裹体均一温度为345℃~418℃,盐度为3.2wt.%~8.7wt.%NaCl equiv.;在硫化物-石英阶段,流体曾发生沸腾,由Ⅱ类包裹体和Ⅲ类包裹体构成的沸腾包裹体组合均一温度分别为295℃~391℃与267℃~360℃,盐度分别为0.7wt.%~3.4wt.%NaCl equiv.和31.6wt.%~38.9wt.%NaCl equiv.;石英-碳酸盐阶段Ⅰ类包裹体均一温度为234℃~274℃,盐度为0.2wt.%~2.2wt.%NaCl equiv..激光拉曼光谱分析表明:三类包裹体的气相组成均以H_2O为主,其次还含有少量的CO_2和CO.认为构造减压可能是导致流体沸腾的重要原因,成矿物质沉淀也与流体沸腾关系密切.