流體包裹體紅外顯微測溫技術(shù)應(yīng)用研究

岳長成

摘 要 流體包裹體紅外顯微測溫技術(shù)是紅外顯微鏡在地質(zhì)學(xué)上的一個非常重要的應(yīng)用，在金屬礦床成礦流體性質(zhì)及礦床成因方面的研究具有重要的指導(dǎo)意義。本文在參閱了大量文獻基礎(chǔ)上，重點論述了目前該技術(shù)在應(yīng)用較多黑鎢礦床的研究成果?？梢钥闯?，流體包裹體紅外顯微測溫技術(shù)有著良好的發(fā)展和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞 紅外顯微測溫技術(shù) 流體包裹體 黑鎢礦 不透明-半透明礦物

作為唯一保留在礦物中的成礦古流體，流體包裹體對于認識成礦條件和成礦機制等具有重要作用，成為礦床成因分析的重要途徑。以往選擇的流體包裹體基本都來自于與礦石礦物共生的脈石礦物，如石英、方解石和螢石等，因為大多礦石礦物在可見光下不透明。對于礦石礦物和脈石礦物是否同期形成，通常只能通過巖相學(xué)觀察，但具有太多人為等主觀因素、或者難以確定，因此，為了獲得更準確的成礦流體性質(zhì)和成礦條件，期待能觀測金屬礦物中所捕獲的流體包裹體。隨著紅外顯微鏡于20世紀80年代出現(xiàn)以來，使對不透明-半透明金屬礦物中流體包裹體研究來直接反映成礦流體逐漸成為現(xiàn)實。

1紅外顯微鏡在流體包裹體測溫中的應(yīng)用研究

紅外顯微鏡應(yīng)用于地質(zhì)學(xué)，主要有3方面：（1）不透明礦物內(nèi)部特征研究；（2）不透明礦物流體包裹體研究；（3）古生物研究。其中紅外顯微鏡結(jié)合冷熱臺應(yīng)用于不透明礦物流體包裹體研究最為廣泛，成果顯著。

目前，流體包裹體紅外顯微測溫技術(shù)研究的內(nèi)容，概況起來主要包括：

（1）不透明礦物流體包裹體觀察與測溫。紅外顯微鏡應(yīng)用于不透明礦物中流體包裹體觀測，其內(nèi)容與常規(guī)透明礦物中流體包裹體研究內(nèi)容大致相同。

（2）不透明礦物與共生透明礦物流體包裹體對比研究。

2 紅外顯微測溫技術(shù)應(yīng)用于黑鎢礦床的研究

紅外顯微測溫技術(shù)應(yīng)用于黑鎢礦礦床的研究最早、也最多，近些年該技術(shù)的應(yīng)用對我國華南鎢礦床的探究取得了非常重要的成果，對其他類型的礦床研究具有指導(dǎo)意義。

湖南瑤崗仙鎢礦床，早期只通過研究與黑鎢礦共生的石英中流體包裹體表明成礦流體性質(zhì)為中高溫弱酸性。王巧云等觀測了石英脈型和夕卡巖型鎢礦中脈石礦物流體包裹體，認為瑤崗仙鎢礦成礦流體為巖漿--熱液過渡性流體。而瑤崗仙鎢礦床黑鎢礦和共生石英中流體包裹體對比，巖相學(xué)特征、鹽度和均一溫度差異也很大，曹曉峰等認為在流體演化過程中，黑鎢礦晶出于早期中溫、中等鹽度、低密度的較均一流體，其沉淀原因可能是流體溫度的降低，而石英則沉淀于較晚時有其他流體混入的中低溫、低鹽度、低密度的混合流體，并結(jié)合穩(wěn)定同位素計算給予了證明，這種直接來源礦石礦物流體包裹體的證據(jù)顯得更加合理。

一些學(xué)者對贛南茅坪鎢礦床、贛南淘錫坑鎢礦床和大吉山鎢礦床等礦床黑鎢礦與共生石英流體包裹體巖相學(xué)特征和顯微測溫對比研究得到了與上述相似的結(jié)果，表明華南石英脈型鎢礦床成礦作用的多階段性和流體演化的復(fù)雜性，得到了眾多學(xué)者的認可。

黃惠蘭等先后研究大脈型的西華山鎢礦床，詳細對比觀測了不透明和共生透明礦物中流體包裹體，重點關(guān)注了晶洞中水晶和黑鎢礦，認為穩(wěn)定性好、受改造較少的礦物包裹體才是成礦流體的代表。未受后期應(yīng)力作用和流體改造的晶洞中的石英流體包裹體與共生黑鎢礦所捕獲流體包裹體特征巖相學(xué)特征、均一溫度和鹽度大致相同，而且水晶中流體包裹體含有的金屬元素為西華山鎢礦床的有用組分，表明此二主礦物是在同一時間和條件下晶出于同一成礦流體。

基于上述的結(jié)果，黃惠蘭等對石英晚于黑鎢礦結(jié)晶產(chǎn)生的質(zhì)疑有了回應(yīng)，認為大量與黑鎢礦共生的石英不可能晚于黑鎢礦晶出（不排除有晚期石英），否則無法解釋高密度的黑鎢礦是如何被固定和懸浮在密度很低且沒有自身形態(tài)的流體中，但其中的包裹體可以是后期的。因此，筆者認為在研究時還需注意礦物在成因上的聯(lián)系。

此外，流體包裹體紅外顯微測溫技術(shù)也已運用到了閃鋅礦、輝銻礦、金紅石、黃鐵礦、鎢錳鐵礦、硫砷銅礦、黑錳礦、車輪礦、赤鐵礦、輝鉬礦、黝銅礦、銀鎳黝銅礦、硫銻銅銀礦、鈦鐵礦、鉻鐵礦等不透明-半透明礦物研究中。。

迄今為止，已有許多先進理論技術(shù)及方法設(shè)備用于脈鎢礦床的流體包裹體研究。值得注意的是，但即使對于同一礦床，不同研究者所獲得的成礦流體的溫度、鹽度條件差別是很大的，如上文提到的瑤崗仙鎢礦床以及西華山鎢礦。為此，在研究流體包裹體時，應(yīng)選擇有代表性的樣品，需多種礦物對比，綜合研究，除包裹體本身特征外，特別要注重前期基礎(chǔ)地質(zhì)的研究，包括成巖成礦期次、礦物種類及其共生組合特征、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、各種礦物之間的關(guān)系、包裹體在主晶中的分布特征以及各種包裹體之間的關(guān)系等。總之，需要確切查明流體包裹體的捕獲時間及其與所發(fā)生地質(zhì)事件之間的關(guān)系，才能得到合理的解釋。

3結(jié)語

可見光和紅外光兩種光源下流體包裹體的觀測不存在系統(tǒng)誤差。紅外顯微測溫技術(shù)突破常規(guī)，成為研究半透明-不透明礦物（目前主要適用于來自熱液礦床和偉晶巖礦床的礦物）中流體包裹體的有效途徑、探究成礦流體的直接方法。

金屬礦物流體包裹體紅外顯微測溫所提供的成礦流體直接證據(jù)結(jié)合流體包裹體穩(wěn)定同位素地球化學(xué)特征和成分分析（激光拉曼光譜分析、單個流體包裹體成分的LA-ICP-MS和同步輻射X射線熒光分析等），可為探討成礦流體性質(zhì)和礦床成因問題提供大量有力的依據(jù)，這是當前乃至今后一個重要的研究方法。所以，紅外顯微測溫技術(shù)的還是有著光明的發(fā)展和應(yīng)用前景。

參考文獻

[1] 盧煥章，范宏瑞，建寶等.顯微紅外測溫技術(shù)及其在金紅石礦床中的應(yīng)用[J].巖石學(xué)報， 2007， 23（9）： 2052 -2058.