一种指示岩浆流体和海水在vms型矿床形成中成矿流体贡献比例的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及VMS型矿床研宄领域，进一步地说，是涉及一种指示岩浆流体和海水 在vms型矿床形成中成矿流体贡献比例的方法。
【背景技术】
[0002] 对于VMS型矿床，多数学者认为成矿流体来自被岩浆加热而发生对流循环的海水 (Pisutha-Arnond and Ohmoto,1983 ；Date et al. ,1983 ；Green et al. ,1983；David et al.，1995)。然而，基于硫化物矿床与1?碱性岩系的密切共生关系（Urabe，1987;Stanton， 1990 ;Hou et al·，2001)、流体包裹体的高盐度特征（Lecuyer et al·，1999 ;Hou et al.，2001)、金属元素的流体-熔浆分配实验（Urabe，1985)，部分学者坚持认为成矿流体来 自岩衆去气，成矿金属来自岩衆体系。近年来，氢氧碳同位素证据（Jorge et al.，2006; Beaudoin et al. 2014)支持岩衆加入的以海水为主导的热液体系。Yang et al. (1996)通 过对海底热液活动区多孔状英安-流纹岩中熔体包裹体成分分析，证实岩浆去气过程的确 可以排泄出含金属的热液，但其在成矿流体中占有多大比例，在成矿过程中到底产生多大 贡献，尚不清楚。侯增谦等（Hou et al.，2001 ;侯增谦等，2003)系统研宄了呷村矿床流体 包裹体和氧同位素研宄，也倾向于认为有岩浆水的存在。然而，岩浆水对海底热水流体成矿 系统宄竟产生多大的贡献？岩浆水与海水发生混合演变成成矿流体的详细过程？混合流 体对成矿过程有何控制？依然是目前需要亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0003] 为解决现有技术的问题，本发明提供了一种指示岩浆流体和海水在vms型矿床形 成中成矿流体贡献比例的方法。通过本发明的方法可以指示出岩浆流体和海水在vms型矿 床形成中成矿流体贡献比例。对于vms型矿床形成的研宄有重大意义。
[0004] 本发明的目的是提供一种指示岩浆流体和海水在vms型矿床形成中成矿流体贡 献比例的方法。
[0005] 包括：
[0006] 1)石英中锂同位素的测定；
[0007] 石英样品经表面净化、流体包裹体提取、超声提取后溶解，进行锂同位素的测定；
[0008] 本发明中石英中锂同位素测量方法可采用现有技术中通常的锂同位素的测量方 法，如石英样品的表面净化、流体包裹体水的提取、石英样品的溶解方法等可采用现有技术 中的常规方法，本发明中，可优选按以下步骤进行：
[0009] A.样品表面净化
[0010] 将挑选好的纯度大于99%的石英单矿物样品加入适量王水放置于加热板上 120°C保温3小时，倾去残余酸并用超纯水清洗，洗至洗涤液电导与超纯水电导一致，超纯 水浸泡过夜。倾去浸泡液，加入超纯水，用超声波清洗器超声清洗样品数分钟，立即抽滤，并 用超纯水洗涤数次，样品置于瓷皿中，于l〇〇°C烘干。
[0011] B.样品量
[0012] 海底喷流-沉积形成的火山成因块状硫化物矿床（VMS型矿床）石英样品需要量 为3g，石英中的锂含量可以满足测试需要。
[0013] C.研磨法打开流体包裹体
[0014] 将称量好的样品磨制到200目以上，此时可以认为流体包裹体全部被磨碎。
[0015] D.提取次数
[0016] 将上述已经研磨好的样品用超纯水超声波洗涤抽滤样品5次，可以较为完全的提 取流体包裹体液相。提取后的石英样品置于瓷皿中，于80°C烘干。
[0017] E.样品溶解
[0018] 将上述已经烘干的样品加入圆03和HF进行第一步溶样，大约Ig样品加入 0. 5mL HN03+5mL HF，溶样时先加入HNO3，后加入HF。其余溶样步骤与通用方法一致 (Rudnick，2004 ;Tian et. al. 2012) 〇
[0019] ①Ig样品加入0. 5mL HN03+5mL HF,溶样时先加入HNO3，后加入HF ;②拧紧瓶盖， 在超声波中震荡10分钟，置于加热板加热24小时（温度为120°C);③蒸干溶液，加入一定 量的浓HN0 32-4次，每次均蒸干；④在样品中加入浓HC1，在120°C条件下加热，直至溶液完 全溶解；⑤蒸干样品，加入I. 2mL4M HCl，备用。
[0020] F.纯化
[0021] 由于石英流体包裹体和石英本身的锂含量和主量元素含量都远远小于几种国际 标准样品，因此，化学纯化方法与通用方法（Rudnick, 2004 ;Tian et. al. 2012) -致，即可 以满足纯化要求，纯化后样品进行MC-ICP-MS测试即可得到石英流体包裹体和石英中的锂 同位素比值。通用方法指的是现有技术常规的方法，如下所述：
[0022] ①交换柱1
[0023] 交换柱1为填充了 I. 2mL阳离子交换树脂（AG50W-X8)的聚丙烯交换柱。淋洗液 为2. 8M HCl。首先加入ImL 4M HCl平衡柱子，然后取ImL样品（溶样过程最后样品加入 1. 2mL 4M HCl，离心后取ImL)加入交换柱1，再逐一加入5mL淋洗液。用Teflon烧杯收集 以上加入的ImL样品和5mL淋洗液。在电热板上蒸干（100~120°C )，加入2mL 0. 15M HCl 备用。此交换柱能够将稀土元素进行彻底分离，同时能够粗略分离主量元素（主要是指Na、 K、Ca、Fe、Mg) 〇
[0024] ②交换柱2
[0025] 交换柱2为填充了 I. 5mL阳离子交换树脂（AG50W-X8)的聚丙烯交换柱。淋洗液为 0. 15M HC1。将2mL已经过上一步骤的的工作溶液加入交换柱2,然后加入21mL淋洗液，用 Teflon烧杯收集（注意：不收集样品溶液，仅收集淋洗液）。在电热板上加热蒸干（100~ 120 °C )，加入ImL 0. 15M HCl备用。此交换柱将Li和Na与其他主量元素分离。
[0026] ③交换柱3
[0027] 交换柱3为填充了 ImL阳离子交换树脂（AG50W-X8)的石英交换柱。淋洗液为0. 5M HCl 30% C2H50H。将ImL已经过上一步骤的的工作溶液加入交换柱3,然后加入9mL淋洗 液，并用Teflon烧杯进行收集，在电热板上加热蒸干（100~120°C )。为了分离效果更好， 交换柱3 -般要过两次。此交换柱能够分离Li和Na。
[0028] 质谱测试
[0029] 将经过纯化后已蒸干的样品加入I. 2mL 2% HNO3，准备进行质谱测试。
[0030] 使用 Thermo Finnigan Neptune 型 MC-ICP-MS 进行测试，7Li 和 6Li 使用两个相 反的法拉第杯同时测量，前者位于高质量法拉第杯（H4)，而后者位于低质量法拉第杯（L4) (侯可军，2007 ;2008 ;2010)。仪器工作参数：RF功率1200W，冷却气约15L/min，辅助气 约0. 6L/min，载气约I. 15L/min，雾化器类型为Menhard雾化器（50 μ L/min)，分析器真空 4X 10_9~8 X KT9Pa (侯可军，2007 ;2008 ;2010)。为精确测试，仪器需要预热1~2小时才 能达到充分稳定。
[0031] 测试开始时，先对Na/Li进行半矢量化测试，若Na/Li>20则需对样品重新过交换 柱3,进一步分离Na。对于锂同位素，由等离子源产生的质量分馏达25%，但交叉法的测试 流程，能够对其进行校正（Mi Ilot, 2004 ;侯可车，2008)，具体为：标样一空白一样品一空白 -标样。测试结果表示为：S 7Li = [(RSP/RST)-1] X 1000%。，其中Rsp为样品7Li/6Li比值的 测定值，R st为与样品相邻的两次标样7Li/6Li比值测定的平均值。所用同位素标准物质为 L-SVEC或者IRMM-016。样品测试时每组收集20个数据，共采集2~4组数据， 7Li/6Li测 量不确定度< ±0. 2%。（2 σ )。每两次测试之间，用2%和5%的!^03交替清洗系统。
[0032] 得到石英中锂同位素比值。
[0033] 2)依据经验公式：线性方程为Λ δ 7LiQuartz_fluid= -8· 9382Χ (1000/Τ)+2