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_2

文档序号:8359774阅读:来源:国知局
2· 22,线 性相关系数R2= 0. 98计算出流体包裹体水中锂同位素比值;
[0034] T为流体包裹体均一温度K,T = t+273. 15Κ,150 °C彡t彡340 °C,优选 175°C彡 t 彡 340°C。
[0035] 3)氧同位素的测定;
[0036] 采用BrF5分析方法测得流体包裹体中的氧同位素比值;
[0037] 氧同位素分析在在国土资源部同位素地质重点实验室完成,采用传统的BrF5分析 方法(Clayton et al.,1963),用BrF5与含氧矿物在真空和高温条件下反应提取矿物氧,并 与灼热电阻一一石墨棒燃烧转化成CO 2气体,分析精度为±0. 2%。,相对标准为V-SM0W,所 有仪器为 MT-253EM 型质谱计。δ 18〇v_smqw= [(180/160) sampiy(180/180)v_SMQW-l] X 1000 ;石英: IO3Ina 石英-水= 3.34X 106/T2-3. 31 (Matsuhisa et al·,1979),α 石英-水=S18Oguartz-S18O fluid0
[0038] 4)以流体包裹体中锂同位素比值为纵坐标;流体包裹体中氧同位素比值为横坐 标,〇锂岩菜水/(:锂海水 :0.05、0.2、0.5、1.5、5.0,30.0得到6条拟合曲线图(图1所示);
[0039] Cwtt :海水中锂的浓度;C a^7ic:岩浆水中锂的浓度;
[0040] 将测得的流体包裹体中锂同位素比值、流体包裹体中氧同位素比值,在图中得到C 锂岩浆水 /c?海水的比值;
[0041] 5)通过公式计算出X海水和X岩菜水;
[0042] δ 7Li =( δ 7Li海水C锂海水X海水+ δ 7Li岩菜水C锂岩菜水X岩菜水)/ (C锂海水X海水+C锂岩菜水X岩菜 水)
[0043] 5 18O =( δ 18O海水C氧海水X海水+ δ 18O岩菜水C氧岩菜水X岩菜水)/ (C氧海水X海水+C氧岩菜水X岩菜水)
[0044] δ 7Li海水:海水的锂同位素比值,31. 5%。;
[0045] δ 7Ligfclc :岩浆水的锂同位素比值;
[0046] Cw水:海水中锂的浓度,0. 18ppm ;
[0047] C锂岩菜水:岩浆水中锂的浓度;
[0048] Xii7ic:参与到热液系统中的海水所占的百分数;
[0049] Xgfcic :参与到热液系统中的岩浆水所占的百分数,X隸水=I-X海水;
[0050] δ 18O :流体包裹体中氧同位素比值;δ 7Li :流体包裹体中锂同位素比值
[0051] δ 18O海水:海水的氧同位素比值,〇%〇 ;
[0052] :岩浆水的氧同位素比值,岩浆水中平均值8.0%。;
[0053] (:_水:海水中氧的浓度,88. 9% ;
[0054] C氧岩菜水:岩浆水中氧的浓度。
[0055] 其中,优选:
[0056] 所述石英样品为纯度大于98%的石英单矿物样品,粒度60-80目。
[0057] 步骤(1)中,采用研磨法提取流体包裹体。
[0058] 步骤⑴中,超声提取的次数大于等于5次。
[0059] 步骤(1)中,石英样品先加入HNO3,后加入HF溶解。溶解Ig石英的HF的用量大 于等于5ml。加入圆0 3和HF的量可以根据实际情况进行调整,以充分溶解为宜。本发明中, 可优选:lg石英样品需要〇. 5mL顯03和5mLHF。
[0060] 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。
【附图说明】
[0061] 图1以流体包裹体中锂同位素比值为纵坐标;流体包裹体中氧同位素比值为横坐 标,C锂岩菜水/C锂海水:0· 05、0. 2、0. 5、1. 5、5. 0,30. 0得到6条拟合曲线图。
[0062] 图2实施例1~6的拟合曲线图。
【具体实施方式】
[0063] 下面结合实施例,进一步说明本发明。
[0064] 仪器
[0065] 锂同位素组成测试分析在国土资源部同位素地质重点实验室的Neptune型多接 收等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)上完成。该仪器配置9个法拉第杯和5个离子计数器。8 个法拉第杯配置在中心杯两侧,以马达驱动进行精确的位置调节;中心杯后装有一个电子 倍增器,最低质量数杯外侧装有4个离子计数器。MC-ICP-MS为双聚焦(能量聚焦和质量聚 焦)型质谱仪,采用动态变焦(ZOOM)专利技术,可将质量色散扩大至17%。样品雾化后进 入该公司生产的稳定进样系统(stable introduction system,SIS),这种稳定进样系统是 气旋和斯克特雾化器的结合,可以提供更为稳定的信号并缩短清洗时间[46]。
[0066] 实验室器皿及主要试剂
[0067] 样品的前处理工作在国土资源部同位素重点实验室的超净实验室内完成,室内洁 净度为千级,超净工作台内为百级。
[0068] 实验流程中所用器皿均为聚丙烯或聚四氟乙烯材料,采用严格的清洗流程,以降 低器皿的本底:初次水洗--优级纯HN0 3(7mol/L)浸泡--超纯水清洗、浸泡--优级纯 HCl (6mol/L)浸泡--超纯水清洗、浸泡--烘干备用。
[0069] 实验所用超纯水由Millipure纯化制得,电阻率为18. 2ΜΩ ·αιι。主要的化学试剂 有HC1、HN03、HF以及无水乙醇,其中HC1、HN03、HF均由MOS级纯酸经过Savillex DST-1000 亚沸蒸馏系统二次蒸馏所得;乙醇为MOS级纯试剂,浓度为99. 9%。
[0070] 实验样品
[0071] 在样品量大小对锂同位素测定值影响的实验中,选用国际常用锂标准物质IRMM-016购于美国地质调查局。
[0072] 测试步骤:
[0073] 1)石英中锂同位素的测定
[0074] A样品表面净化
[0075] 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。
[0076] B样品量
[0077] 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。
[0078] C.研磨法打开流体包裹体
[0079] 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。
[0080] D.提取次数
[0081] 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。
[0082] E.样品溶解
[0083] 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(Rudnick,2004; Tian et. al. 2012) 一致。
[0084] F.纯化
[0085] ①交换柱1
[0086] 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 I. 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
[0087] ②交换柱2
[0088] 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
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