矿物包裹体的化学成分研究在地质学、矿床学和油气勘探等方面具有重要意义.目前对包裹体化学成分分析的主要分析方法有激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、电子探针(EPMA)、显微激光拉曼光谱(LRS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、质子诱发X射线光谱分析(PIXE)、同步辐射X射线荧光光谱(SXRF)和(传统的)二次离子质谱分析(SIMS)等.本文在对上述方法的分析特点进行简单介绍的基础上,重点阐述了对于矿床学样品表征具有广泛应用潜力的飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)的原理、特点和技术优势,总结了国内外学者应用TOF-SIMS对矿物包裹体化学成分分析的研究进展与存在问题,并做了相关领域的展望.
锂是重要的战略金属矿产,锂辉石花岗伟晶岩是锂矿资源的重要来源.近来柴北缘茶卡北山地区新发现锂辉石花岗伟晶岩脉群,本文对区内锂辉石花岗伟晶岩进行了岩相学、矿物学、矿物化学、年代学研究工作,确定了锂辉石花岗伟晶岩的矿化特征及矿化年限.锂辉石花岗伟晶岩存在两期矿物组合:早期由粗粒锂辉石、粗粒钾长石、粗粒白云母、粗粒更(钠)长石、粗粒石英和铌钽铁矿等组成,属熔体结晶阶段产物;晚期由锂绿泥石、富锂云母、蠕虫状锂辉石和细粒他形石英等组成,为岩浆期后热液交代产物.根据两期矿物组合判断存在两期锂矿化,认为早期锂辉石的局部蚀变与晚期锂矿物的形成指示体系内存在锂的活化和再沉淀过程.测得与锂辉石伴生的铌钽铁矿U-Pb年龄为241.0±1.3 Ma,可代表锂辉石花岗伟晶岩熔体结晶年龄,即为早期锂成矿年代,矿床为印支期产物.
泰思肯集成矿物分析仪(TESCAN Integrated Mineral Analyzer,简称TIMA)是基于扫描电子显微镜、加载多个X射线能谱仪和其他探测器、自动识别矿物并成像的分析系统.TIMA已广泛应用到岩石学、矿物学、地球化学、石油、古生物等地球科学领域中,特别是在针对矿物成分和结构复杂、粒径细小的地质样品以及数量大且样品重复性高的实验需求时,它具备分析快速并且能获得统计学数据的优势.为了达到分析测试目的,同时节约成本,选择最佳的实验条件至关重要,但相关研究往往被忽视.因此,本文以陕西省略阳县铧厂沟金矿床中的含金矿化黄铁绢英岩样品为例,使用TIMA在不同扫描模式和分析类型以及多种实验参数设置条件下,对样品进行了分析测试,比较了测试结果的矿物相组成数据、小区域矿物相图和元素分布图的图像质量以及矿物颗粒粒径等统计数据.研究结果表明,影响TIMA分析质量的主要因素为背散射像素间距、能谱测试点间距以及X射线采集计数;实验条件的选择主要取决于样品的矿物成分、粒径和测试分析的目的.
沙麦钨矿床位于内蒙古东乌旗地区,是该区目前已探明的中型岩浆热液型钨矿床.矿体主要赋存在黑云母二长花岗岩和黑云母二长花岗斑岩中,对这两种花岗质岩石的岩相学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学进行了研究.结果表明,黑云母二长花岗岩锆石U-Pb年龄为135.6±1.6 Ma和136.3±1.8 Ma,黑云母二长花岗斑岩锆石U-Pb年龄为138.6±1.1 Ma,二者侵位时间均为早白垩世.两种花岗质岩体具有富Si02(73.73％～78.23％)、高钾钠(Na20+K20)(7.56％～8.89％)、贫 MgO(0.09％～0.20％)、贫 CaO(0.51％～0.89％)、贫 TiO2(0.03％～0.12％)的特征,属于过铝质-高钾钙碱性系列;微量元素富集Rb、K、Th和U,相对亏损Sr、Ba、Nb、P和Ti元素,具有强烈的Eu负异常,具有较高的FeOT含量,较高的FeOT/MgO和FeOT/(FeOT+MgO)值显示A型花岗岩的特征.结合区域构造背景和地质资料,认为沙麦花岗岩锆石U-Pb年龄与中国东部大规模成矿事件年龄范围一致,形成于燕山期造山后伸展构造环境中,与区域内大规模岩石圈减薄和伸展背景有关.
准噶尔盆地三叠系百口泉组油气勘探潜力巨大,但储集砂体物性较差,非均质性较强,优质储层形成原因尚未明确,成岩相关特征认识模糊,限制了该区油气的勘探开发.基于三叠系百口泉组岩芯观察,结合薄片分析、扫描电镜以及物性分析等资料,分段分岩性对储层成岩作用以及孔隙演化进行了详细分析.结果表明,研究区百口泉组岩石类型以砂砾岩为主,储层按岩性可划分为砂砾共同支撑储层和砂质颗粒支撑储层,储集空间整体以原生粒间孔为主,储层物性较差,属于低孔低渗型.储集层的成岩阶段为中成岩B期.基于定量分析,发现压实作用和胶结作用对储集层物性破坏较大,溶蚀作用增孔能力受控于岩石支撑类型,对砂砾共同支撑的储集层岩石增孔影响较大,对砂质颗粒支撑的储集层岩石增孔影响较差.
