一种有效测定富CO2流体包裹体完全均一温度的方法技术

本发明专利技术属于流体包裹体均一法测温技术领域，公开了一种有效测定富CO2流体包裹体完全均一温度的方法，包括：磨制包裹体片；包裹体薄片卸载；富CO2流体包裹体实验样品的挑选；热液金刚石压腔样品腔的清洗；金属铼片的位置固定、富CO2流体包裹体实验样品装样等测温前准备工作；加热均一法测温；完成富CO2流体包裹体完全均一温度的测定实验后，重复上述步骤，测得富CO2流体包裹体的完全均一温度数据。本发明专利技术首次提出将热液金刚石压腔这一高温高压设备运用到富CO2流体包裹体显微均一测温实验研究中，获得准确可靠的包裹体完全均一温度数据，为厘清碳酸岩型稀土矿床等的成矿温度和成矿机制提供科学判断依据。矿机制提供科学判断依据。矿机制提供科学判断依据。

【技术实现步骤摘要】
一种有效测定富CO2流体包裹体完全均一温度的方法


[0001]本专利技术属于流体包裹体均一法测温
，尤其涉及一种有效测定富CO2流体包裹体完全均一温度的方法。

技术介绍

[0002]碳酸岩型稀土矿床，是世界上内生轻稀土矿床的最重要类型，我国最大的 轻稀土矿床——内蒙古白云鄂博稀土矿床，就属于该类型。
[0003]研究人员发现在碳酸岩型稀土矿床的矿脉中赋存大量的富CO2流体包裹 体，对这些包裹体开展显微均一测温，并获得其完全均一温度数据，是揭示该 类型稀土矿床成矿流体温度(压力)等物理化学条件及成矿机制的关键所在。 流体包裹体是矿物结晶生长过程中捕获的流体介质，是研究成矿流体形成条件 及其演化过程最为直接的对象。热力学性质是流体包裹体研究的最重要内容之 一，显微均一测温实验是进行流体包裹体热力学性质研究时必须开展的工作。
[0004]当前，国内外能开展流体包裹体显微均一测温的实验室中装备的测温设备 大多为常压的冷
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热台(如Linkam THSMG600型号的冷
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热台)，该类型的常压 高温设备运行时提供给样品的外界压力约为1个大气压，因此主要适用于均一 时具有较低内压力的包裹体。富CO2的流体包裹体在加热过程中，其内部会产 生较大的压力，常常导致包裹体在升温的过程中发生不可逆的体积改变，进而 导致实验所测的包裹体完全均一温度值严重偏离其真实值，甚至还会由于包裹 体发生爆裂而出现测不到包裹体完全均一温度的现象。这在很大程度上制约了 科研人员对富含CO2的流体包裹体的碳酸岩型稀土矿床、造山型金矿等类型矿 床的成矿流体温度的准确认识和对成矿机制的深入理解。
[0005]热液金刚石压腔是在20世纪90年代初才出现的一种原位可视化的高温高 压设备，它与目前常见的常压高温显微测温设备的主要不同之处体现在两个方 面：一是能够让科研人员对样品在加热过程中发生的相变过程和相变行为进行 原位实时观测；二是在对样品进行加热升温的同时，还可以对其施加一定的外 部压力(样品腔内产生的静水压力)。因而，能够有效阻止富CO2流体包裹体 在加热过程中发生爆裂或泄露。综上所述，可以将热液金刚石压腔应用到碳酸 岩型稀土矿床中富CO2流体包裹体完全均一温度的显微均一测温实验中。目前， 国内外还未见到这方面的实验工作报道。
[0006]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前国内外还没有将热液 金刚石压腔应用到碳酸岩型稀土矿床中富CO2流体包裹体完全均一温度的显微 均一测温实验中的尝试性实验工作开展。
[0007]解决以上问题及缺陷的难度为：
[0008]常规的冷
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热台在常压下进行富CO2流体包裹体显微测温热力学研究时，大 多数在尚未达到完全均一状态前就发生爆裂或泄露，甚至会出现全部爆裂的极 端情况，只能用同期捕获的盐水溶液包裹体和(或)CO2充填度较小(通常<0.4) 的流体包裹体的测温结果代表成矿温度，导致成矿温度被人为低估，在很大程 度上制约了对成矿流体成矿温度(压
力)范围的准确认知，传统的常压实验方 法无法克服这一缺陷。热液金刚石压腔利用水作为传压介质，可以实现在对样 品进行加热的同时，对其施加一定随温度而同步变化的外压(压力最高可达 2.5GPa)；并且，还可以对升温加压过程中样品腔内发生的相变进行原位实时观 测，因此应用本方案能够有效解决上述难题。
[0009]解决以上问题及缺陷的意义为：
[0010]通过本方案可以有效解决传统冷
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热台常压下富CO2流体包裹体均一温度测 试过程中破裂甚至泄露的问题，能够精确的测定富CO2流体包裹体的均一温度， 进而能够准确的了解包裹体被捕获时的温度、压力等信息，为研究成矿物理化 学条件和成矿机制提供可靠的依据。

技术实现思路

[0011]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种有效测定富CO2流体包裹体 完全均一温度的方法，尤其涉及一种对碳酸岩型稀土矿床中富CO2流体包裹体 的完全均一温度进行有效测定的测试分析方法。
[0012]本专利技术是这样实现的，一种有效测定富CO2流体包裹体完全均一温度的方 法，所述有效测定富CO2流体包裹体完全均一温度的方法包括以下步骤：
[0013]步骤一，磨制包裹体片：选择含稀土矿物较多的岩石样品，磨制两面抛光 的流体包裹体片；
[0014]步骤二，包裹体片卸载：将包裹体片从载玻片卸载，用锋利刀片将包裹体 片上的透明矿物切割成细小碎片，挑选出宽度和长度均小于1.0mm的碎片；
[0015]步骤三，富CO2流体包裹体实验样品的挑选：在显微镜下对上述小碎片中 流体包裹体的产出及分布特征等进行详细岩相学观察，挑选出含有较多富CO2流体包裹体的细小碎片作为实验研究目标样品；
[0016]步骤四，热液金刚石压腔样品腔的清洗：在装样前应对热液金刚石压腔的 样品腔进行清洗，包括金属铼片以及上下两颗金刚石对顶砧表面的清洗；
[0017]步骤五，将金属铼片的位置固定后，进行富CO2流体包裹体实验样品装样， 并进行测温前的准备工作；
[0018]步骤六，加热均一法测温：对样品腔密封性进行检查后，确定样品腔内气 泡消失温度，设置升温速率，并执行加热升温程序；
[0019]步骤七，完成富CO2流体包裹体完全均一温度的测定实验后，重复步骤一 至步骤六，测得富CO2流体包裹体的完全均一温度数据。
[0020]进一步，所述步骤一中的流体包裹体片厚度小于0.20mm。
[0021]进一步，所述步骤二中的透明矿物包括石英、方解石、重晶石和萤石等。
[0022]进一步，所述步骤四中的热液金刚石压腔样品腔的清洗包括：
[0023]用一根顶端缠绕纸巾的尖头针沾取适量的酒精试剂对金刚石对顶砧的表面 进行擦拭，擦拭时以金刚石对顶砧表面的中心为原点，顺时针或逆时针向外旋 转。金属铼片的清洗是将铼片放入盛有酒精的小烧杯中，再将小烧杯放入超声 波机器中进行2～3min的超声波清洗。
[0024]进一步，所述步骤五中的金属铼片的位置固定包括：
[0025]在双目体式镜下，将热液金刚石压腔下半部分金刚石砧面的中心与双目体 式镜物镜里的十字标记位置在垂直方向上对齐，用镊子夹住步骤四中清洗好的 铼片，并将铼片固定在热液金刚石压腔下半部分金刚石的砧面上，使得铼片的 中心与金刚石砧面的中心在垂直方向上重合。
[0026]进一步，所述步骤五中的富CO2流体包裹体实验样品的装样包括：
[0027]将含有富CO2流体包裹体的细小碎片和蒸馏水一起封存到由上下两颗金刚 石和金属铼片组成的密闭样品腔中。
[0028]进一步，所述步骤五中的测温前的准备工作包括：
[0029](1)将热液金刚石压腔上的两个加热电源线插头和两个热电偶的插头，分 别连接到温度控制器的相对应插头上；
[0030](2)将热液金刚石压腔腔体移至光学显微镜的载物台上；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有效测定富CO2流体包裹体完全均一温度的方法，其特征在于，所述有效测定富CO2流体包裹体完全均一温度的方法包括以下步骤：步骤一，磨制包裹体片：选择含透明热液矿物较多的矿石样品，磨制两面抛光的流体包裹体片；步骤二，包裹体片卸载：将包裹体片从载玻片卸载，用锋利刀片将包裹体片上的透明矿物切割成细小碎片，挑选出宽度和长度均小于1.0mm的碎片；步骤三，富CO2流体包裹体实验样品的挑选：在显微镜下对上述小碎片中流体包裹体的产出及分布特征等进行详细岩相学观察，挑选出含有较多富CO2流体包裹体的细小碎片作为实验研究目标样品；步骤四，热液金刚石压腔样品腔的清洗：在装样前应对热液金刚石压腔的样品腔进行清洗，包括金属铼片以及上下两颗金刚石对顶砧表面的清洗；步骤五，测温前的准备工作：将金属铼片的位置固定，之后进行富CO2流体包裹体实验样品装样；步骤六，加热均一法测温：对样品腔密封性进行检查后，确定样品腔内气泡消失温度，设置升温速率，并执行加热升温程序；步骤七，完成富CO2流体包裹体完全均一温度的测定实验后，重复步骤四至步骤六，测得富CO2流体包裹体的完全均一温度数据。2.如权利要求1所述有效测定富CO2流体包裹体完全均一温度的方法，其特征在于，所述步骤一中的流体包裹体片厚度小于0.20mm。3.如权利要求1所述有效测定富CO2流体包裹体完全均一温度的方法，其特征在于，所述步骤二中的透明矿物包括石英、方解石、重晶石和萤石等。4.如权利要求1所述有效测定富CO2流体包裹体完全均一温度的方法，其特征在于，所述步骤四中的热液金刚石压腔样品腔的清洗包括：用一根顶端缠绕纸巾的尖头针沾取适量的酒精试剂对金刚石对顶砧的表面进行擦拭，擦拭时以金刚石对顶砧表面的中心为原点，顺时针或逆时针向外旋转；金属铼片的清洗是将铼片放入盛有酒精的小烧杯中，再将小烧杯放入超声波机器中进行2～3min的超声波清洗。5.如权利要求1所述有效测定富CO2流体包裹体完全均一温度的方法，其特征在于，所述步骤五中的金属铼片的位置固定包括：在双目体式镜下，将热液金刚石压腔下半部分金刚石砧面的中心与双目体式镜物镜里的十字标记位置在垂直方向上对齐，用镊子夹住步骤四中清洗好的铼片，并将铼片固定在热液金刚石压腔下半部分金刚石的砧面上，使得铼片的中心与金刚石砧面的中心在垂直方向上重合。6.如权利要求1所述有效测定富CO2流体包裹体完全均一温度的方法，其特征在于，所述步骤五中的富CO2流体包裹体实验样品的装样包括：将含有富CO2流体包裹体的细小碎片和蒸馏水一起封存到由上下两颗金刚石和金属铼片组成的密闭样品腔中。7.如权利要求1所述有效测定富CO2流体包裹体完全均一温度的方法，其特征在于，所述步骤五中的测温前的准备工作包括：
(1)将热液金刚石压腔上的两个加热电源线插头和两个热电偶的插头分别连接到温度控制器的相对应插头上；(2)将热液金刚石压腔腔体移至光学显微镜的载物台上；(3)分别先后打开电脑、光学显微镜和温度控制器的电源开关；(4)在电脑桌面上双击打开热液金刚石压腔的温度控制应用程序；(5)以样品腔内的气泡为观察对象，选择5倍的超长焦物镜进行观测并调整...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，李胜虎，张丽鹏，王美云，宋明春，张璞，丁正江，李世勇，鲍中义，
申请(专利权)人：河北地质大学，
类型：发明
国别省市：