【doc】新疆海蓝宝石中包裹体特征,形成条件和鉴别专属性

【doc】新疆海蓝宝石中包裹体特征,形成条件和鉴别专属性 新疆海蓝宝石中包裹体特征,形成条件和鉴 别专属性 一 1000-0569/2000/016(04)一0633—38ActaPetrologicaSinica岩石学枉 新疆海蓝宝石中包裹体特征,形成条件和鉴别专属性 刘斌沈昆 1同济太学地下建筑与工程系,上海200092F2山东地质实验科学研究院,济南 250019. 1.Dtpar'ontmofGeot~hnicalEngineering,TongfiUniversity,Shahai200092tChina 2Sh~ndongofGandExperlmems—删2500]4一China. 2000—07—05收稿,2000O919硅回. 砑7 7 LiuBinandShenKun.2000.Characteristics+formationconditionsand~sUnguhMngspeciali~lioaofinclusionsinthe aquamarinesinXinjiang.AcLaPetrologicas,16(4):633~638 AbstractThesamplesofaquamarinewerecollectedfromtheGranite— pegmatiteofKeketuohaiinAIetaiofXiniiang. ThereaFemanykindsofinclusionsinthesesamplesandtheassemblageofmelt—gas— liquidandCO2+H:Oimmisciblefluid inclusionsisofthedistinctivecharacteristics.Thetrappingtemperaturesoftheinclusionsrangefromover700to200?and trappingpressuresfromover300MPato200~100MPa.Thespecia1kiridsofinclusionsandtheirthermodynamicparameters arethemosteffectireindicatorsbywhichtheaquamarinesinthisregioncanbedistinguishedfromthoseintheotherregions and/romsyntheticortreatedaquamarines. Key word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 sAquamarinesinXinjang,Characteristicsofinclusions,Formationconditions,Di stinguishingspecialization 摘要新疆海蓝宝石产于阿勒泰可可托海花岗伟晶岩脉之中,呈海苴宝石的茸柱石中分布多种类型的流体包裹体,其中 以熔体气液流体和CO+H0不混溶流体包裹体类型为特征.流体包裹体辅获的温度从大干700"C适渐件低到200"C左 右,捕获压力从大干300MPa也递减到200~100MPa流体包裹体形成的热力学条件为合成宝石提供了实验数值依据.流 体包裹体特殊的组合类型和 标志 禁止坐卧标志下载饮用水保护区标志下载桥隧标志图下载上坡路安全标志下载地理标志专用标志下载 特征以厦一定的热力学参数数值是区分本区和其它产地及人工合成海蓝宝石的标志.宝石 人工加热后 关键词 中囝法分娄 1地质概况 态和热力学参数有 体特征;彤成条件 新疆海蓝宝石为绿柱石矿物,产于阿勒泰可可托海花岗 伟晶岩脉之中.大地构造位置处于西伯利亚板块南缘的阿勒 泰陆缘活动带,哈龙一青河岩浆弧的中段,富蕴复背斜带内 (卢焕章,1995)医内发育下古生代变质岩系列.侵入岩分布 广泛,除少量基性岩外,主要为加里东期中-酸性岩.矿化伟 晶岩的形成与阿拉尔复式花岗岩体密切相关,该岩体出露面 积百余平方公里,由似斑状黑云母花岗岩和中细粒二云母花 岗岩组成,其周围分布着一系列中细粒二云母花岗岩的岩 枝,岩眯和小岩钟.沿着阿拉尔岩体的内外接触带,伟晶岩脉 成群断续分布,形成一个长数十公里的伟晶岩环带.在阿勒 化,这是鉴别本地宝石进行过人为处理的差好证据. 属性 泰六千平方公里范围内已发现的花岗伟晶岩脉近十万条之 多,其中数千条具有不同程度的稀有金属矿化和白云母矿 化,这些矿化的眯岩,是开采宝石的基地.众多岩脉中以可可 托海三号伟晶岩脉最为着名岩眯分布于黑云母擞斜长石花 岗岩岩体顶部凹陷的辉长岩闪长岩体之中.岩眯由岩钟状 和缓倾斜脉体两部分组成.岩钟走相NNW,倾向NE,上盘 倾角4O.,下盘8O..伟晶岩脉具有典型的同心环带构造,根据 矿物组合和结构构造从外到内,可将伟晶岩眯分成十个带 (卢焕章,1997),作为海蓝宝石的绿柱石矿物在各个带中赋 存数量不一,主要在第三带至第六带之中,呈现优质海蓝宝 石的亦不多见.不同结构带中矿物内广分布不同的包裹 体,其中里海蓝宝石的绿柱石中分布特有的包裹体类型 *国家自然科学基金(4916321)和上海市教委基金(98JG0535)项目资助. 第一作者简升:莉斌,男,1941年8月生,剐研究员,瘫体包裹体专业. 娃女 坎兰 2流体包裹体特征 根据包裹体的成分,可以分成下列类型. 2.1熔体一气液流体包裹体 这种包裹体主要有两种类型,一是熔体+CO流体包裹 体.二是熔体+HO+NaCI流体包裹体. 两种类型包裹体的熔体玻璃不少已产生去玻化作用,结 晶成为硅酸盐矿物微晶,这些固体硅酸盐微晶一般沿包裹体 壁分布,正交偏光镜下各十微晶的光性方位不同.它们为钠 长石,石英,绿柱石,磷灰石等矿物.流体部分分成两种:一是 以CO:成分为主;另一种为HO+NaCI成分.它们通常形成 于伟晶岩浆一热液作用过渡阶段.随着以后温度的下降,熔 体部分结晶出多种硅酸盐子矿物,同时由岩体分离的气液部 分为COz和H.O+NaCI不混溶流体澧成熔体十CO和熔 体+HzO+NaCI两类为主及相态组成比例不一的复杂 组台 2.2气液流体包裹体 气液流体包裹体有多种,主要有五种类型: (1)COHzO不混溶流体包裹体:这种不混溶流体包 裹体分布广泛,一般具有CO气相,CO液相和水溶液三种 相态.其中CO和Hz()相体积比例在同一矿物之中相差 较大 (2)纯CO:包裹体:为纯CO.成分的气,液两相或单相 的流体包裹体. (3)纯液相包裹体:为纯HO成分的液相流体包裹体. 含盐度小于5NaCI.气相百分比一般小于10,它与上 述纯COz包裹体常常共生在一起,为CO+H.O不混溶流体 包裹体的两种极端成分类型. (4)高盐度水溶液包裹体:含盐度为f{7,40NaCI, 室温下含石盐(NaC1),钾盐(Ka)以及其它盐类子晶为特 征.其中不同的包裹体含子晶数目不一,从含一种NaC1子晶 到含NaCI+KC1两种子晶以及含NaC1+Ka+其它盐类多 种子晶成分. (5)低盐度水溶液包裹体:古盐度为3,l5NaC1, 它们以含气诫两相,室温F见不到盐类子晶为特征,气液比 为5,25不等 流体包裹体特征见表1. 3测定和计算热力学参数 我们对于其巾分布较多的CO.-_HO包裹体进行了激 光喇曼搛针成分分析,分析结果见表1中说明.对熔体一气渡 流体包裹体中熔体部分,采用高温加热淬火分析,气液部分 ActaPetrotoc口Sinica岩石2000,16(4) 和其它流体包裹体.利用吉林浑江光学仪器厂仿法国 Chaixmeca公司生产的电脑冷热台进行显微测温实验,然后 根据显微测温结果进行热力学参数的计算包裹体捕获时的 热力学条件,不同情况采用不同的计算 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 :对于熔体一气渡 流体包裹体,可以将测定的富熔体一气液流体包裹体的完全 均一温度作为形成温度,将它代入到气液成分的状态方程中 计算形成压力;对于COz+HzO不混溶流体包裹体,利用这 群包裹体的两十极端成分包裹体:富CO.和富Ho包裹体, 根据"不混溶流体包裹体作为地质温度计和压力计"的方法 (刘斌,1986).分别列出两种包裹体的流体状态方程(两种包 裹体均采用1981年Holloway等』,修正的RedlichKwong 状态方程或者其它方程,只是包裹体均一方式不同,富CO 包裹体均一成COz相,富HO包裹体均一成HO相),然后 两式联立解之,可以同时获得形成温度和形成压力两十 数值 有关显礅测温结果和计算的热力学参数,列在表2 之中. 4鉴别专属性 4.1为人工合成宝石提供了实验数值依据 根据计算所得到的包裹体形成时的热力学参数,可以更 有效更有目的地在这种实验条件下人工台成海蓝宝石. 4.2与其它地区爰人工合成海蓝宝石的鉴别 (1)利用包裹体特征鉴别: a.特殊的组合类型鉴别:本区海蓝宝石经历伟晶岩浆 一 热液作用多十阶段.主要有三十演化阶段,伴随K—Na— Li的交替作用,其中捕获的包裹体也产生变化:早期K--Na 阶段以岩浆熔体加上气维流体成分为主的包裹体比较发育; 中期Na—Ti阶段以不混溶流体包裹体为主要成分;晚期Na 阶段以盐水溶液包裹体为特征虽然其它地区形成的海蓝宝 石也可能经历过这些阶段,由于不同地区地质环境的复杂性 和差异性,不同阶段演化的强度和次序有所不同,因此捕获 的包裹体也不尽相同,从而包裹体的组合类型也不尽相同, 每一个地区均有特殊的包裹体组合类型;反之,利用宝石中 赋存的特殊包裹体组合类型,可以确定这种宝石是什么地区 的产物.本区海蓝宝石中具有两种特殊的包裹体组合类型. 一 是熔体一气维流体包裹体,又分成两种类型熔体+CO 流体包裹体和熔体+HzO+NaC1流体包裹体.二是气液流体 包裹体,又有五种主要类型:COz+HzO不混溶流体包裹体; 纯CO2包裹体;纯液相包裹体高盐度水溶液包裹体和低盐 度水溶液包裹体.其它矿区和人工合成海蓝宝石中.难以有 这种同样的包裹体组合类型. b.特殊的标志特征鉴别:本区海蓝宝石以熔体一气液流 体包裹体和CO+O不混溶流体包裹体为特征,它们个体 大,形态特殊,分布广泛而且丰度较高.它们可以作为本区海 刘斌等:新疆海蓝宝石中包裹体特征,形成条件和鉴剐专属'li 静皤哪妊咖转 手a?毫手 i:ii7予7占 f{ 635 N?0z叽zcI?0_(og霉饕..?0『zd=ucI.,叽z;..?vu_(.目罂 蜷求末镀斗}鞲峨誉晕u缸茁岳*拔啭 孽^v_(aIg罂饕-z?0;..,rHu.?占?TO^.E霉.睾求求《鞲峨善 .^v-g?;,nqUI罂裂;,-Hu;..?z『z??L03=^0E一目牟鼙隶求《一舡I簟 嚣辞 辱 黑L}】 斗 悟毒茸鞋垂 悟求枯 船趣蛙枯 释采晕 梧求皋 } 捌 蛐_土 蛔 蝴 辱壁悟采窘崔i=耋电 辱格求蛙枯乖L}】 黑}悟末蛙枯油_土嚣.H 躁器求悄幕枯?撂品 2 c拍__ 三 啦 {j.. 0N ? D{= 啦朴 ?H ? I^蝴叫葵凰毗臻善桀上链往*越草 吾蛔,害蝴脚鼠世爨并暮幂刊?隧鞋*鞋瑶_土 百蝴非?露捌鼠特刊唾晕毒*0u丰}强. 臣蝴非?誉目贮刊嵯晕毒*掌 管斗蛔脚靼器篓匿圭}刊硅0u 导蛔斗 蛔 蝴非 普蜡非 蛔雀挚卸嚣嚣套蛞整健*擘 百蝴蝴葵霹瓣嚣辊刊?鹫饕照祷畦辐 露蛞鞋棼脚囡枯糟吾幕年划唾晕毒*+1] 害啭脚莓目齄圳隧0十1】_L竣 墨善每求日龌_日{ 辱母求皋枯?嘲 辱母求蛙群斗 簿龌母求皋哪 踩r占悟求幂捌sH 器求幕枯?|}|品.N 辞 d1 蹑 辱叶 磊叶 辱叶 磊譬 《刊 器求阻鹾i疰_曰{ 辞求皋赫? 梧求基粒 求皋 母求皋 悟毒纠幕枯? 【, 0 ^1 兰 0 H 00 皑靶蜂_] 蚌 霉 ,^口i ? 露蝴斗 誉耀井 蚓 蛔 蝴非 譬蝌 臣蛔 吾蝴 誉蝴 露 唧 靼卸 叫 錾脚 噼 誉煅斗 誉蝴斗 g井 孽f井 蛔 嚣 导蜊 蚓 吾蝴 唧 唧 蝴靼霹 雀靼 丰}强0? 目壮刊《摧晕毒*单 圄牲嚣篓吾星蛞刊延饕涟*鞋 嚣置圭}鞋:姥*+u 葵臣牲堡饕筏*拦擘 葵臣进隧u霹 葵暑枣鞯捌臣社划唾c0_|连 目鞋 目蛙糟篓菅鼎 嚣围击} 嚣匿世 匠毗 葵训瓣篓簦 鞋 聋 韵丑f 刊 划唾 划隧 避 鞋 罄鞋* 型砖呕 . 晕毒*0u 囊堙*鞋擘 '0u 0JH上u+蛙蛙 捌晰 班望 嚣 删韫 越援到求《啦 晕b l鲁鹱 蛆 口0丽,一uu1PI=一一o,嚣暑日0一日 聋挚挚壤一群 636 0 I ? 三昌 二二 基 门冒 2嚣 岛 3 吝2 ? ?, ActaPefrologicaSinica岩石学饭2000.16(4) 卸 苴i 鞋受 3 苦兽 高 赫#霉磊蛙肆蕻异埋藉譬茁幂颦牝懈越喟簧盈f甾制.制疽?蛙肆彘删嚣芒堆.囊皿 蛙磷则綦呈骈 .^v军 懈^,一霉罩I酬嚣^.1)4越瑁?霸剞蛙肆_(1—0_越嘣?嚣inu_(i(].v赠蛙雌管越《为 妊*^目v越竣霉如*inu_(10g越喟蝗u蛙疆v目世 0^ c啦^ , g卜^ {}{}?.0 ,00.0 =?一u m,llu?z 00^^一0., =llu 器【lu_z 晕I* 越翊掣 整往* 喀.土耀 瓣* +u 晕I*掣 墨?|】 0+蛙蝗 [0HVu门0^ [0岛 0竹竹 0 门..?^u 00h^00时^ _z?.00.一 t0]s0.一 _900_1 ?m?.0 _9.0V_1 a,.0 ^Bd= 幽避碡 ^ 越礴筐盈f ^=v 日坷 ^E 期蛙牲 ^E{v 越船u 门..=. 一0..h ._1u h.高二u日Z 门翁.,] H0n ^J0,. ^Jv, [1-0器u ^J0mm 门窨?^]0.卜^蛙堆 门..^丁0譬.罩}瓣* ^-}.一I1目z 辎扣 赫鹄扑《蛙回 门0. ^一竹, ^1) ^HC0'L ^ ^EvE'L ^] ^一E 嚣摄 链* 翊掣 蛙* 喀.土 瓣* +吝 罩}健*孽 . ?【】0 0}王+ilv0 十基蝗 哥求《 母肆 蕾 霉 鼍事 咯壮 S乏已皇E《cl.{0,}Pa一0c日?岂S=1日扫S0暑一苦0菩 啭晕;+}糕椎卦露霸藤摇吲群 刘斌等:新疆海蓝宝石中包裹体特征,成条件和鉴别专属性 0 十 蛙+ 竣 需 -了 蔓 孽兰 兰呈 詈 兰星 3 罱 一 10 ? 蔓星 三号 兰 ? 3 害 ? 镊^,I]罄,^>:I)趟理 .遥菰t#晕露蛙碟瘴暑再耳}菰窨岳景牝骷.柽尊『喟链蛰餐糟.柽赙,蛙碟隶《拭删 嚣墨.哥蛙蛙.臻蹬口蛙簧鞭异囊 .^>罂 _寺假蛙_(1工孵,嚣?(】=)一工赙搴毪罐懵哩*型鞋*_(IE赙肇霹加*?0^p)E疃搴 琏u^E烂 言^ 0器^ 冒.?一 ? n 0.? 一Jv?0 ^J0f}N [1,.盆u ^J?高 艇静蔷 世孽 整链* 喀 罄妊* +NC0 型筏* 新啦 00^H蛙琏 0{iN晕{ l.{iNu ^,i)N 璇* 罄妊* 辎皋 糕静* +0u 晰o1曲 ^苫一 目羁f ^1]一 理辞 ^苫v一E暑] 隹蛙蛙 ^nE 船 ^;.一0zv 辅扯 聃《蛙 ^uv ^I1日】Ll ^1]一 ^"0,v工 一u ^HE—E ^ ^一E ^U ^?0,g 啊嚣拦吲 副求镊 蛙 藩 霹隹 帝骡 畦壮 一aae|】 群蜷 蓝宝石鉴别的特殊标志,其它矿区产出的海蓝宝石中,难 有相似于这两种类型的特殊包裹体.另外,现有人工条件下 台成的海蓝宝石,即使几个阶段形成的热力学参数控制得完 全相同于天然宝石,由于时间长短难以确定,一般地讲人工 宝石不如天然宝石生长时间长,因而人工宝石中流体包裹体 也不如天然宝石发育,现有人工条件下台成的海蓝宝石中, 更难以捕获与天然宝石相同形态,相同特征的特殊包裹体 (2)利用包裹体热力学参数鉴别: a.利用均一温度,含盐度进行鉴别:本区海蓝宝石中不 同的流体包裹体具有不同的均一温度和含盐度,其它矿区产 出和人工条件下台成的海蓝宝石,即使其中流体包裹体相 同,它们相应的均一温度,含盐度也不可能完全相同 b.利用形成时的热力学参数进行鉴别:本区海蓝宝石 经历伟晶岩浆一热液作用三十演化阶段,三个演化阶段包裹 体的形成条件有所不同.利用捕获的包裹体术得的形成温 度,形成压力均有特定数值.其它矿区产出的海蓝宝石由于 演化阶段不同,同样阶段的形成条件也有所差异,利用相应 包裹体所求得的形成温度,形成压力也难以有相同的数值 (3)人工处理过海蓝宝石的鉴别 宝石人工处理的方法目前有染色法,漂白法,加热法,涂 层法和辐射法等.对于海蓝宝石常常使用射线照射,使无 色和浅色绿柱石色彩变蓝}利用短波紫外线照射,使粉色绿 柱石的色彩变成深蓝色}另外常常使用加热法,排Il采原石中 的黄色,使宝石色彩变成纯蓝绿色.无论是辐射法还是加热 法,对于其中的包裹体.特别是含有CO的包裹体均有不同 程度的破坏作用. 我们对本区海蓝宝石进行了加热试验,将原石样品在高 温加热炉中恒温于400C,时间为36小时,然后淬火分析.结 果是其中纯CO.包裹体和CO:+H:O包裹体变化比较明显, 许多大的包裹体发生破裂,不步包裹体爆裂成不规则状,它 们连接相通而形成不规则裂纹.包裹体成分发生泄漏.原来 一 些有机质成分由于加热后产生氧化作用.变成黑色碳质成 分残留在包裹体壁上,致使新生成的不规则徽裂隙变成半一 不透明,造成整个原石中的色调变深.其中包裹体均一温度 与原来未变化包裹体的均一温度也有所差异.其变化情况可 见表2中括弧内的数值和说明这种只是在较低的温度加热 时(400~),就发生如此大的变化.因此.用辐射法或其它人 工方法处理本区宝石时.由于CO流体辐射后内能的增大, 包裹体也会发生上述变化.CO:包裹体破裂,爆裂.造成新生 不规则微裂隙}CO包裹体形态,成分和热力学参数的变化. 是判定本区海蓝宝石进行过人工处理的最好证据. 5结论 (1)新疆阿勒泰可可托海花岗伟晶岩脉之中的海蓝宝 石存在特殊的流体包裹体组合包括:(a)熔体一气液流体包 ActaPetrologicaSinica岩石2000,16(4) 裹体.它分为两种类型:熔体+COz流体包裹体+熔体+Hzo +NaC1流体包裹体.(b)气液流体包裹体.主要有五种类型: CO+HO不混溶流体包裹体;纯CO包裹体;纯液相包裹 体,高盐度水溶穰包裹体}低盐度水溶液包裹体.其中以熔体 气液流体和cO+Ho不混溶流体包裹体类型分布最广. (2)对于海蓝宝石中流体包裹体成分,形成热力学条件 进行了浸{定和计算,得出不同期捷形成温度,压力变化范固 较大为特征,捕获温度从大于70o~C逐渐降低到200"C左 右,捕获压力从大于300MPa也递减到200,100MPa. (3)流体包裹体形成的热力学条件为合成宝石提供了 实验数值依据. (4)流体包裹体特殊的组合类型和标志特征以及一定 的热力学参数数值是区分本区和其它产地及人工合成海蓝 宝石的标志.人为加热使其中的CO流体包裹体形态和热力 学参数有较大的变化,这是鉴别本地宝石进行过人工处理的 最好证据 References DuanZ.,1992a.AnequationofotatefortheCH'COzHzO system:l_Puresystemfrom9to1000?and9to8000hat Geochim.COsmochim.ActEi.56:2605,2617 FlowersGc.1979.CormctlonofHolloways(1977)adaptationof themodifiedRndlieh—KwongequationofB阻ceforcalculationof thefugaeitiesofmolecularspeciesinsupercritica]fluidsof geolo~cinterest:Contrico.Minera1.Petro1.r69:315,318 HoliowayJRl981Compositionsandvolumesofsupercfitica[fluids i?theEarthus【.In:HollisterLSandCraw[ordML (eds.),Fluidinclusions}applicationstopen口l0gy:Short CourseHaodb00k.Min.Assoc.Canada,6:l3,38 LiuBin.1987.1mmisdnhfluidinclusionsa.geot~ermometerand geobarometer_ChineseScienceBulletin,32(14)}978,982(in Chinese) "uBinandShenKu?.1999.Thermodynamicsoffluid{ndusions. Beijing:Geologi~lPublishingHouse(inChinese) LuH2.1997.Mineralizingfluid.Beijlng:BeijingScienceand TechnologyPublishingHouse(inChine~) LuHEtChiGXandWangZ1995.Modelandtectonical environmentsoftypicalmineraldepositsintheworldBeijing: GeologicalPublishingHouse(inChinese) 附中文参考文献 刘斌1987.利用不混溶流体包裹体作为地质温度计和压力计.辩 学通报,32(14):978,982 刘斌,沈昆.1999.流体包裹体热力学北京:地质出版杜 卢慎章.1997.成矿瘴体北京:北京科学技术出版社 卢慎章,弛国样.王中I9i.i998.典型盒属矿床的戚因丑其掏造环境. 北京:地质出版杜