流体包裹体红外显微测温技术应用研究

岳长成

摘 要 流体包裹体红外显微测温技术是红外显微镜在地质学上的一个非常重要的应用，在金属矿床成矿流体性质及矿床成因方面的研究具有重要的指导意义。本文在参阅了大量文献基础上，重点论述了目前该技术在应用较多黑钨矿床的研究成果。可以看出，流体包裹体红外显微测温技术有着良好的发展和应用前景。

关键词 红外显微测温技术 流体包裹体 黑钨矿 不透明-半透明矿物

作为唯一保留在矿物中的成矿古流体，流体包裹体对于认识成矿条件和成矿机制等具有重要作用，成为矿床成因分析的重要途径。以往选择的流体包裹体基本都来自于与矿石矿物共生的脉石矿物，如石英、方解石和萤石等，因为大多矿石矿物在可见光下不透明。对于矿石矿物和脉石矿物是否同期形成，通常只能通过岩相学观察，但具有太多人为等主观因素、或者难以确定，因此，为了获得更准确的成矿流体性质和成矿条件，期待能观测金属矿物中所捕获的流体包裹体。随着红外显微镜于20世纪80年代出现以来，使对不透明-半透明金属矿物中流体包裹体研究来直接反映成矿流体逐渐成为现实。

1红外显微镜在流体包裹体测温中的应用研究

紅外显微镜应用于地质学，主要有3方面：（1）不透明矿物内部特征研究；（2）不透明矿物流体包裹体研究；（3）古生物研究。其中红外显微镜结合冷热台应用于不透明矿物流体包裹体研究最为广泛，成果显著。

目前，流体包裹体红外显微测温技术研究的内容，概况起来主要包括：

（1）不透明矿物流体包裹体观察与测温。红外显微镜应用于不透明矿物中流体包裹体观测，其内容与常规透明矿物中流体包裹体研究内容大致相同。

（2）不透明矿物与共生透明矿物流体包裹体对比研究。

2 红外显微测温技术应用于黑钨矿床的研究

红外显微测温技术应用于黑钨矿矿床的研究最早、也最多，近些年该技术的应用对我国华南钨矿床的探究取得了非常重要的成果，对其他类型的矿床研究具有指导意义。

湖南瑶岗仙钨矿床，早期只通过研究与黑钨矿共生的石英中流体包裹体表明成矿流体性质为中高温弱酸性。王巧云等观测了石英脉型和夕卡岩型钨矿中脉石矿物流体包裹体，认为瑶岗仙钨矿成矿流体为岩浆--热液过渡性流体。而瑶岗仙钨矿床黑钨矿和共生石英中流体包裹体对比，岩相学特征、盐度和均一温度差异也很大，曹晓峰等认为在流体演化过程中，黑钨矿晶出于早期中温、中等盐度、低密度的较均一流体，其沉淀原因可能是流体温度的降低，而石英则沉淀于较晚时有其他流体混入的中低温、低盐度、低密度的混合流体，并结合稳定同位素计算给予了证明，这种直接来源矿石矿物流体包裹体的证据显得更加合理。

一些学者对赣南茅坪钨矿床、赣南淘锡坑钨矿床和大吉山钨矿床等矿床黑钨矿与共生石英流体包裹体岩相学特征和显微测温对比研究得到了与上述相似的结果，表明华南石英脉型钨矿床成矿作用的多阶段性和流体演化的复杂性，得到了众多学者的认可。

黄惠兰等先后研究大脉型的西华山钨矿床，详细对比观测了不透明和共生透明矿物中流体包裹体，重点关注了晶洞中水晶和黑钨矿，认为稳定性好、受改造较少的矿物包裹体才是成矿流体的代表。未受后期应力作用和流体改造的晶洞中的石英流体包裹体与共生黑钨矿所捕获流体包裹体特征岩相学特征、均一温度和盐度大致相同，而且水晶中流体包裹体含有的金属元素为西华山钨矿床的有用组分，表明此二主矿物是在同一时间和条件下晶出于同一成矿流体。

基于上述的结果，黄惠兰等对石英晚于黑钨矿结晶产生的质疑有了回应，认为大量与黑钨矿共生的石英不可能晚于黑钨矿晶出（不排除有晚期石英），否则无法解释高密度的黑钨矿是如何被固定和悬浮在密度很低且没有自身形态的流体中，但其中的包裹体可以是后期的。因此，笔者认为在研究时还需注意矿物在成因上的联系。

此外，流体包裹体红外显微测温技术也已运用到了闪锌矿、辉锑矿、金红石、黄铁矿、钨锰铁矿、硫砷铜矿、黑锰矿、车轮矿、赤铁矿、辉钼矿、黝铜矿、银镍黝铜矿、硫锑铜银矿、钛铁矿、铬铁矿等不透明-半透明矿物研究中。。

迄今为止，已有许多先进理论技术及方法设备用于脉钨矿床的流体包裹体研究。值得注意的是，但即使对于同一矿床，不同研究者所获得的成矿流体的温度、盐度条件差别是很大的，如上文提到的瑶岗仙钨矿床以及西华山钨矿。为此，在研究流体包裹体时，应选择有代表性的样品，需多种矿物对比，综合研究，除包裹体本身特征外，特别要注重前期基础地质的研究，包括成岩成矿期次、矿物种类及其共生组合特征、矿石结构构造、各种矿物之间的关系、包裹体在主晶中的分布特征以及各种包裹体之间的关系等。总之，需要确切查明流体包裹体的捕获时间及其与所发生地质事件之间的关系，才能得到合理的解释。

3结语

可见光和红外光两种光源下流体包裹体的观测不存在系统误差。红外显微测温技术突破常规，成为研究半透明-不透明矿物（目前主要适用于来自热液矿床和伟晶岩矿床的矿物）中流体包裹体的有效途径、探究成矿流体的直接方法。

金属矿物流体包裹体红外显微测温所提供的成矿流体直接证据结合流体包裹体稳定同位素地球化学特征和成分分析（激光拉曼光谱分析、单个流体包裹体成分的LA-ICP-MS和同步辐射X射线荧光分析等），可为探讨成矿流体性质和矿床成因问题提供大量有力的依据，这是当前乃至今后一个重要的研究方法。所以，红外显微测温技术的还是有着光明的发展和应用前景。

参考文献

[1] 卢焕章，范宏瑞，建宝等.显微红外测温技术及其在金红石矿床中的应用[J].岩石学报， 2007， 23（9）： 2052 -2058.