一种斑岩型矿床的石英脉中流体包裹体水中锂同位素的测定方法技术

本发明专利技术公开了一种流体包裹体水中锂同位素的测定方法。包括:1)石英中锂同位素的测定石英样品经表面净化、流体包裹体提取、超声提取后溶解，化学纯化，进行锂同位素的测定；2)依据经验公式：线性方程为Δδ7LiQuartz-fluid＝-23.197×(1000/T)+38.057，线性相关系数R2＝0.9583计算出流体包裹体水中锂同位素。本发明专利技术的方法可以方便快速的测出流体包裹体中的锂同位素，对于矿床的研究有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种斑岩型矿床的石英脉中流体包裹体水中锂同位素的测定方法
本专利技术涉及同位素测试领域，进一步地说，是涉及一种斑岩型矿床的石英脉中流体包裹体水中锂同位素的测定方法。
技术介绍
斑岩铜矿以其规模巨大,全岩均匀矿化,埋藏浅,适于开采,选矿回收率高,成为世界上最重要的铜矿类型。近年来，因出露于地表、易于识别的斑岩型矿床多被发现，勘查需更多地转入对隐伏矿床的寻找。迫使人们不能仅满足于描述性的成矿-勘查模型，开始更加关注区域尺度上斑岩矿床形成的构造岩浆过程(Richardsetal.,2001；Richards,2003)，以及含矿斑岩形成的深部过程及地球动力学背景(Richards,2003,2007；Houetal.,2003,2004；Cookeetal.,2005)；同时，成矿流体的详细演化过程及成矿物质沉淀机理等(Ulrichetal.,2001；Rusketal.,2004；Redmondetal.,2004；Harrisetal.,2005)更是研究的重点。成矿流体是成矿过程中最活跃的地质因素，在整个成矿过程中，它萃取、溶解、搬运、沉淀和聚集了成矿物质，是沟通矿源场、运移场和储矿场的媒介与纽带(翟裕生，1999)。特别对于成矿过程与岩浆热液演化密切相关的斑岩型矿床，对其进行详尽的成矿流体研究，有助于重塑岩浆-流体-成矿演化过程，是揭示矿床成因的关键。成矿流体的详细演化过程及成矿物质沉淀机理等一直以来都是矿床研究的重中之重。成矿流体是矿床、尤其是热液矿床形成时最主要介质，在矿质的活化、迁移和沉淀过程中起着极其重要的作用。一般认为，不同类型的热液矿床，其成矿流体来源不尽相同；因此，查明成矿流体的来源对于深入了解成矿作用，查明矿床成因机制具有十分重要的意义。通常，当含羟基蚀变矿物(如角闪石、绿泥石、云母类矿物)大量发育时，我们可以通过测定此类矿物氢氧同位素组成(White，1974)，并利用各自同位素分馏方程，换算出矿物形成时成矿流体的氢氧同位素组成，以用来示踪成矿流体的来源及演化路径(如SheppardandGustafson,1975；Harrisetal.,2005)。但当含羟基蚀变矿物不发育或较少发育时，人们常通过含氧脉石矿物的氧同位素测定，换算出矿物形成时成矿流体的氧同位素；通过此类矿物内流体包裹体氢同位素的直接测定，查清成矿流体的氢同位素组成。作为热液矿床中最为常见的脉石矿物，石英以其相对稳定的特征，使其在成矿流体示踪方面得益广泛关注。通常，采用常规BrF5法测定石英氧同位素组成，而氢同位素则使用爆裂法取包裹体水，锌法制氢，结果用质谱测定。最后得到的石英氧同位素组成δ18O石英，利用Clavton推荐的石英-水的氧同位素分馏方程1000lnα石英-水＝δ18O石英-δ18O水＝3.38*106T-2-3.40(200-500℃)(Clavtonetal.,1972)或者张理刚给出的石英-水氧同位素平衡交换的经验分馏方程:1000lnα石英-水＝δ18O石英-δ18O水＝3.42*106T-2-2.86(张理刚,1985),计算成与矿物同位素交换达到平衡时成矿流体氧同位素组成δ18O水，将其结果与流体包裹体氢同位素一起投在δD-δ18O水图解(郑永飞，2000)上，以判断成矿流体的来源。以上这些做法都有其难以避免的缺陷。石英爆裂法取包裹体水来得到氢同位素组成：①难以避免次生包裹体混合(杨志明，2009)；②高温爆裂可能会造成的同位素分馏，Faure(2003)经过实验得到结论：同一石英样品在800℃下爆裂提取水比500℃下爆裂提取水测定的δDH2O低10～15‰，很明显高温爆裂会造成氢同位素分馏，并不能代表成矿时流体的同位素组成，而另有文献(Sheetsetal.,1996；O'Reillyetal.,1997；Gleesonetal.,1999；Barkeretal.,2000)表明1000℃以上爆裂的石英包裹体提取水得到的δDH2O是超乎寻常的低值；③包裹体打开可能造成的污染；这些都会使氢同位素组成受到影响。相对于传统的稳定同位素(如C、H和O)而言,锂同位素是一种非传统的稳定同位素。锂同位素地球化学是近年来国际地学界新兴的一个研究领域(张宏福等,2007)。锂具有许多独特的地球化学特性使其在示踪与流体有关的各种地质作用上显示出特殊的优越性锂同位素测定目前的常用矿物为云母类矿物、锂辉石、角闪石等等锂含量较高的矿物，石英由于锂含量低并且难溶解，较少使用。但是正因为这样，石英有着极好的物理化学耐性，因此往往能够不随环境改变其物理化学性质，因此，不同期次的石英中流体包裹体水中的同位素组成可以反映不同期次成矿流体同位素组成通过锂同位素来研究成矿流体，流体包裹体水中的锂同位素测定能够得到直接的结果。但是热液矿床中与成矿相关的石英脉体大多细小，而且石英脉体中所包含流体包裹体数量少、体积小，提取出来的流体包裹体水很难满足测试需要。锂同位素测定目前的常用矿物为云母类矿物、锂辉石、角闪石等等锂含量较高的矿物，石英由于锂含量低并且难溶解，也较少使用。因此，迫切需要建立个石英样品的前处理方法将石英与流体包裹体分开，并建立一个经验公式，通过石英的锂同位素(δ7LiQuartz)和流体包裹体均一温度(T均一)的准确测定，可以得到流体包裹体水中锂同位素组成(δ7Lifluid)。
技术实现思路
为解决现有技术中出现的问题，本专利技术提供了一种斑岩型矿床的石英脉中流体包裹体水中锂同位素的测定方法。通过建立石英与流体包裹体水中锂同位素的分馏经验公式，只需要测定石英中δ7Li和流体包裹体均一温度(T)，通过分馏经验公式计算能够得到流体中的δ7Lifluid。本专利技术的目的是提供一种流体包裹体水中锂同位素的测定方法。包括：1)石英中锂同位素的测定石英样品经表面净化、流体包裹体提取、超声提取后溶解，化学纯化，进行锂同位素的测定；2)依据经验公式：线性方程为△δ7LiQuartz-fluid＝-23.197×(1000/T)+38.057，线性相关系数R2＝0.9583算出流体包裹体水中锂同位素；T为流体包裹体均一温度(K)，T＝t+273.15(K)，350℃≤t≤600℃，优选353℃≤t≤586℃。其中，优选：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。步骤(1)中，采用研磨法提取流体包裹体。步骤(1)中，超声提取的次数大于等于5次。步骤(1)中，石英样品先加入HNO3,后加入HF溶解。溶解1g石英的HF的用量大于等于5ml。加入HNO3和HF的量可以根据实际情况进行调整，以充分溶解为宜。本专利技术中，可优选：1g石英样品需要0.5mLHNO3和5mLHF。本专利技术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，本专利技术中，可优选按以下步骤进行：A.样品表面净化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℃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，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斑岩型矿床的石英脉中流体包裹体水中锂同位素的测定方法，其特征在于所述方法包括:1)石英中锂同位素的测定石英样品经表面净化、流体包裹体提取、超声提取后溶解，化学纯化，进行锂同位素的测定；2)依据经验公式：线性方程为△δ7LiQuartz‑fluid＝‑23.197×(1000/T)+38.057，线性相关系数R2＝0.9583算出流体包裹体水中锂同位素；T为流体包裹体均一温度K，T＝t+273.15K，350℃≤t≤600℃。

【技术特征摘要】
1.一种斑岩型矿床的石英脉中流体包裹体水中锂同位素的测定方法，其特征在于所述方法包括:1)石英中锂同位素的测定；石英样品经表面净化、流体包裹体打开、超声提取后溶解，化学纯化，进行锂同位素的测定；2)依据经验公式：线性方程为Δδ7LiQuartz-fluid＝-23.197×(1000/T)+38.057，线性相关系数R2＝0.9583算出流体包裹体水中锂同位素；T为流体包裹体均一温度K，T＝t+273.15K，350℃≤t≤600℃。2.如权利要求1所述的斑岩型矿床的石英脉中流体包裹体水中锂同位素的测定方法，其特征在于：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。3.如权利要求1所述的斑岩型矿床的石英脉中流体包裹体水中锂同位素的测定方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丹，杨志明，赵悦，侯可军，田世洪，
申请(专利权)人：中国地质科学院矿产资源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11