[發(fā)明專利]一種斑巖型礦床的石英脈中流體包裹體水中鋰同位素的測定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510093763.X
• 申請日: 2015-03-02
• 公開（公告）號: CN104655712B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊丹;楊志明;趙悅;侯可軍;田世洪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所11218
• 代理人: 周媛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及同位素測試領(lǐng)域，進一步地說，是涉及一種斑巖型礦床的石英脈中流體包裹體水中鋰同位素的測定方法。

背景技術(shù)

斑巖銅礦以其規(guī)模巨大,全巖均勻礦化,埋藏淺,適于開采,選礦回收率高,成為世界上最重要的銅礦類型。近年來，因出露于地表、易于識別的斑巖型礦床多被發(fā)現(xiàn)，勘查需更多地轉(zhuǎn)入對隱伏礦床的尋找。迫使人們不能僅滿足于描述性的成礦-勘查模型，開始更加關(guān)注區(qū)域尺度上斑巖礦床形成的構(gòu)造巖漿過程(Richards et al.,2001；Richards,2003)，以及含礦斑巖形成的深部過程及地球動力學背景(Richards,2003,2007；Hou et al.,2003,2004；Cooke et al.,2005)；同時，成礦流體的詳細演化過程及成礦物質(zhì)沉淀機理等(Ulrich et al.,2001；Rusk et al.,2004；Redmond et al.,2004；Harris et al.,2005)更是研究的重點。

成礦流體是成礦過程中最活躍的地質(zhì)因素，在整個成礦過程中，它萃取、溶解、搬運、沉淀和聚集了成礦物質(zhì)，是溝通礦源場、運移場和儲礦場的媒介與紐帶(翟裕生，1999)。特別對于成礦過程與巖漿熱液演化密切相關(guān)的斑巖型礦床，對其進行詳盡的成礦流體研究，有助于重塑巖漿-流體-成礦演化過程，是揭示礦床成因的關(guān)鍵。

成礦流體的詳細演化過程及成礦物質(zhì)沉淀機理等一直以來都是礦床研究的重中之重。成礦流體是礦床、尤其是熱液礦床形成時最主要介質(zhì)，在礦質(zhì)的活化、遷移和沉淀過程中起著極其重要的作用。一般認為，不同類型的熱液礦床，其成礦流體來源不盡相同；因此，查明成礦流體的來源對于深入了解成礦作用，查明礦床成因機制具有十分重要的意義。通常，當含羥基蝕變礦物(如角閃石、綠泥石、云母類礦物)大量發(fā)育時，我們可以通過測定此類礦物氫氧同位素組成(White，1974)，并利用各自同位素分餾方程，換算出礦物形成時成礦流體的氫氧同位素組成，以用來示蹤成礦流體的來源及演化路徑(如Sheppard and Gustafson,1975；Harris et al.,2005)。但當含羥基蝕變礦物不發(fā)育或較少發(fā)育時，人們常通過含氧脈石礦物的氧同位素測定，換算出礦物形成時成礦流體的氧同位素；通過此類礦物內(nèi)流體包裹體氫同位素的直接測定，查清成礦流體的氫同位素組成。

作為熱液礦床中最為常見的脈石礦物，石英以其相對穩(wěn)定的特征，使其在成礦流體示蹤方面得益廣泛關(guān)注。通常，采用常規(guī)BrF₅法測定石英氧同位素組成，而氫同位素則使用爆裂法取包裹體水，鋅法制氫，結(jié)果用質(zhì)譜測定。最后得到的石英氧同位素組成δ¹⁸O_石英，利用Clavton推薦的石英-水的氧同位素分餾方程1000lnα_石英-水＝δ¹⁸O_石英-δ¹⁸O_水＝3.38*10⁶T^-2-3.40(200-500℃)(Clavton et al.,1972)或者張理剛給出的石英-水氧同位素平衡交換的經(jīng)驗分餾方程:1000lnα_石英-水＝δ¹⁸O_石英-δ¹⁸O_水＝3.42*10⁶T^-2-2.86(張理剛,1985),計算成與礦物同位素交換達到平衡時成礦流體氧同位素組成δ¹⁸O_水，將其結(jié)果與流體包裹體氫同位素一起投在δD-δ¹⁸O_水圖解(鄭永飛，2000)上，以判斷成礦流體的來源。

以上這些做法都有其難以避免的缺陷。石英爆裂法取包裹體水來得到氫同位素組成：①難以避免次生包裹體混合(楊志明，2009)；②高溫爆裂可能會造成的同位素分餾，F(xiàn)aure(2003)經(jīng)過實驗得到結(jié)論：同一石英樣品在800℃下爆裂提取水比500℃下爆裂提取水測定的δD_H2O低10～15‰，很明顯高溫爆裂會造成氫同位素分餾，并不能代表成礦時流體的同位素組成，而另有文獻(Sheets et al.,1996；O'Reilly et al.,1997；Gleeson et al.,1999；Barker et al.,2000)表明1000℃以上爆裂的石英包裹體提取水得到的δD_H2O是超乎尋常的低值；③包裹體打開可能造成的污染；這些都會使氫同位素組成受到影響。