CN110208300A - 基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于流体包裹体分析技术领域,具体涉及一种基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法,如下:磨制铀矿样品双面抛光的流体包裹体片;观察上述流体包裹体及矿物包裹体,生成矿物微裂隙中同时发育次生流体包裹体和矿物包裹体区域的单偏光图、反射光图、正交偏光图,并圈定该区域;将上述圈定的含有流体包裹体和矿物包裹体的区域进行喷碳处理;将喷碳处理后的含有流体包裹体和矿物包裹体的区域进行扫描电镜能谱MAPPING分析,得到待测区组分的二维特征图;根据单偏光图、正交偏光图、反射光图、二维特征图,构建流体包裹体与矿物包裹体的空间分布特征,判定包裹体是否为铀成矿期流体包裹体。本发明的方法解决了热液型铀矿成矿期流体包裹体无法确定的问题。
Description
技术领域
本发明属于流体包裹体分析技术领域,具体涉及一种基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法。
背景技术
流体包裹体是成岩成矿流体(含气液的流体或硅酸盐熔融体)在矿物结晶生长过程中,被包裹在矿物晶格缺陷或穴窝中的,至今尚在主矿物中封存并与主矿物有着相的界限的那一部分物质。流体包裹体研究,可以还原成矿(成岩、成藏)物理—化学条件、成矿流体和成矿物质来源,是探讨矿床成因、总结成矿模式的重要方法。
毫无疑问,流体包裹体作为成矿流体保存下来的直接样品,依据其可测得成矿流体的温度、压力、成分等特征,判断成矿流体的性质与来源,研究矿床的成因,是成矿作用的研究不可或缺的手段。热液型铀矿一般受热液蚀变作用形成于火山岩或花岗岩构造裂隙中,成矿作用晚于成岩作用,成矿作用过程中构造和流体的活动强烈,岩石破碎并发生强烈蚀变。以往,大部分研究者选择与矿“同期”形成的透明热液脉体(如萤石脉、石英脉等)为对象,找到热液脉体的“原生包裹体”进行测试。可以肯定的是,矿体附近的透明热液脉体往往是成矿晚期或期后残余流体沉淀而形成的,其中的包裹体难以真正的代表成矿期流体包裹体。事实上,只要是与铀矿物同期形成的包裹体即可代表成矿流体,构造-热液流体活动与成矿作用过程中,会因构造作用使围岩产生微裂隙,沿微裂隙往往会同时捕获流体包裹体和成矿物质。与铀矿共生、形成围岩石英矿物(或斑晶)微裂隙中的流体包裹体,它“记录”了成矿作用高峰流体活动的信息,可以准确代表成矿流体,但如何识别是以往研究的难点,目前还没有很好的判别方法。
发明内容
本发明提供了一种可靠的、可具体操作的扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法,解决了热液型铀矿成矿期流体包裹体无法确定的问题。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
一种基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法,该方法的具体步骤如下:
步骤(1)、对热液型铀矿样品进行制片,磨制热液型铀矿样品双面抛光的流体包裹体片;
步骤(2)、观察上述步骤(1)中得到的热液型铀矿样品包裹体片中流体包裹体及矿物包裹体,生成矿物微裂隙中同时发育次生流体包裹体和矿物包裹体区域的单偏光图、反射光图、正交偏光图,并圈定该区域;
步骤(3)、将上述步骤(2)中得到的圈定后的含有流体包裹体和共生矿物包裹体区域进行喷涂处理,以使其导电;
步骤(4)、将上述步骤(3)中喷碳处理后的含有流体包裹体和共生矿物包裹体的区域进行扫描电镜能谱MAPPING分析,得到待测区组分的二维特征图;
步骤(5)、根据步骤(2)中得到的单偏光图、正交偏光图、反射光图,以及步骤(4)中得到的二维特征图,构建流体包裹体与矿物包裹体的空间分布特征,判定包裹体是否为铀成矿期流体包裹体。
所述的热液型铀矿为围岩为火山岩或花岗岩的富铀岩石。
所述的步骤(1)中流体包裹体片厚度介于为0.08mm~0.2mm。
所述的步骤(2)的具体步骤如下:观察上述步骤(1)中得到的富铀矿石样品流体包裹体及矿物包裹体特征,记录流体包裹体及矿物包裹体寄主矿物、大小、产状、类型、气液比、共生情况,找到石英矿物微裂隙中同时发育次生流体包裹体和矿物包裹体的区域,并生成上述区域的单偏光图、正交偏光图、反射光图,圈定石英矿物微裂隙中同时发育次生流体包裹体和矿物包裹体的区域。
所述的步骤(2)中在显微镜下观察富铀矿石样品流体包裹体及矿物包裹体,使用碳素钢笔圈定石英矿物微裂隙中同时发育次生流体包裹体和矿物包裹体的区域。
所述的步骤(3)中的喷涂处理为喷碳或喷金处理,进行喷碳或喷金处理后再自然阴干,阴干时间为12小时。
所述的步骤(4)的具体步骤如下:将上述步骤(3)中喷碳或喷金处理后的流体包裹体和矿物包裹体样品放入扫描电子显微镜中,利用扫描电子显微镜的单点功能找到待测区域,获取流体包裹体和矿物包裹体样品背散射图;确定富铀矿石样品中的铀矿物位置后选定扫描范围,利用能谱仪“MAPPING”功能扫描待测区域成分,得到待测区组分的二维特征图。
所述的步骤(4)中选定扫描范围,即将能谱仪测定条件为:设定步长为1μm,单点采集时间为10s。
所述的步骤(5)中判定包裹体是否为铀成矿期流体包裹体的具体步骤如下:将上述步骤(2)中得到的流体包裹体的单偏光图、正交偏光图、反射光图、以及上述步骤(4)中得到的待测区组分的二维特征图的尺寸进行比例尺同一化处理,使得图的放大比例达到一致,将流体包裹体的位置、大小投入到能谱“MAPPING”待测区组分的二维特征图中,重构流体包裹体与矿物包裹体的空间分布特征;如果流体包裹体展布形态与铀矿物分布形态、方向一致,则判定为成矿期流体包裹体,如果流体包裹体展布形态与铀矿物分布形态、方向不一致,则判定为不同期次流体包裹体。
所述的步骤(5)中如果流体包裹体长轴方向的展布形态与铀矿物分布形态、方向一致,则判定为成矿期流体包裹体,如果流体包裹体长轴方向的展布形态与铀矿物分布形态、方向不一致,则判定为不同期次流体包裹体。
与现有技术相比,本发明具有以下显著的特点:(1)本发明的方法克服了以往研究必须将成矿晚期或期后形成的热液脉体为研究对象的弱点,选择富矿石石英矿物为研究对象,扩大了可寻找成矿期流体包裹体的范围;(2)本发明的方法提供了界定铀成矿流体的直观标志,提高了准确性,即同一裂隙中次生流体包裹体与铀矿物共生;(3)本发明应用显微观察及扫描电镜MAPPING相结合的方法,可以高精度的在二维平面中重构铀矿物与次生流体包裹体的空间展布,为准确界定热液型铀矿成矿流体包裹体提供全新的、准确的、高效的方法手段。(4)本发明提出的方法不仅限于热液型铀矿成矿期流体包裹体判别,还可扩展到其它热液型矿床研究领域中。
附图说明
图1是本发明所提供的一种基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法的流程图。
具体实施方式
下面以热液型铀矿中的围岩为火山岩的富铀岩石为例,结合附图,对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。本实施例使用的显微镜为LEICADM4P,扫描电镜是TESCANVEGA3,配备EDAX能谱仪。
一种基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法,该方法的具体步骤如下:
步骤(1)、对富铀矿石样品进行制片,磨制富铀矿石样品双面抛光的流体包裹体片
对富铀岩石样品(围岩为火山岩或花岗岩)进行制片,磨制双面抛光的富铀岩石样品流体包裹体片,流体包裹体片厚度为0.08mm~0.2mm,以使富铀岩石样品流体包裹体片中的包裹体不至于被破坏,并使矿物包裹体能尽可能出露。流体包裹体片厚度最佳值为0.15mm。
步骤(2)、观察上述步骤(1)中得到的富铀矿石样品包裹体片中流体包裹体及矿物包裹体特征,生成石英矿物微裂隙中同时发育次生流体包裹体和矿物包裹体区域的单偏光图、反射光图、正交偏光图,并圈定该区域
在显微镜下进行富铀矿石样品流体包裹体及矿物包裹体观察,记录流体包裹体及矿物包裹体寄主矿物、大小、产状、类型、气液比、共生情况等,找到石英矿物微裂隙中同时发育次生流体包裹体和矿物包裹体的区域,上述区域反射光下一般呈灰白色、或者浅黄色等,并生成上述区域的单偏光图、反射光图、正交偏光图,使用碳素钢笔圈定石英矿物微裂隙中同时发育次生流体包裹体和矿物包裹体的区域。
步骤(3)、将上述步骤(2)中得到的圈定后的含有富铀矿石样品流体包裹体和共生矿物包裹体进行喷涂处理,以使其导电
将上述步骤(2)中得到的圈定后的富铀矿石样品流体包裹体和矿物包裹体进行喷碳或喷金处理后,待自然阴干,阴干时间为12小时。
步骤(4)、将上述步骤(3)中喷涂处理后的富铀矿石样品流体包裹体和矿物包裹体进行扫描电镜能谱MAPPING分析,得到待测区组分的二维特征图
将上述步骤(3)中喷涂处理后的富铀矿石样品流体包裹体和矿物包裹体放入扫描电子显微镜中,利用扫描电子显微镜的单点功能找到待测区域,获取流体包裹体和矿物包裹体背散射图;确定富铀矿石样品中的铀矿物位置后选定扫描范围,即将能谱仪测定条件为:设定步长为1μm,加速电压为20kv,束流为1×10-8A,束斑直径为1μm,单点采集时间为10s,利用能谱仪“MAPPING”功能扫描待测区域成分,得到待测区组分的二维特征图。
“MAPPING”的中文含义是面扫描分布图
步骤(5)、根据步骤(2)中得到的单偏光图、正交偏光图、反射光图,以及步骤(4)中得到的二维特征图,构建流体包裹体与暗色金属矿物的空间分布特征,判定包裹体是否为铀成矿期流体包裹体
步骤(5)、将上述步骤(2)中得到的显微镜单偏光、正交偏光、反射光图片上述步骤(4)中得到的MAPPING测区组分的二维特征图进行比例尺缩放处理,重构流体包裹体与矿物包裹体的空间分布特征,判定包裹体是否为铀成矿期流体包裹体。
判定包裹体是否为铀成矿期流体包裹体的具体步骤如下:将上述步骤(2)中得到的流体包裹体的单偏光图、正交偏光图、反射光图、以及上述步骤(4)中得到的能谱“MAPPING”待测区组分的二维特征图的尺寸进行比例尺同一化处理,使得图的放大比例达到一致,将流体包裹体的位置、大小投入到能谱“MAPPING”待测区组分的二维特征图中,重构流体包裹体与矿物包裹体的空间分布特征;如果流体包裹体展布形态(主要是长轴方向)与铀矿物分布形态、方向一致,则判定为成矿期流体包裹体,如果流体包裹体展布形态(主要是长轴方向)与铀矿物分布形态、方向不一致,则判定为不同期次流体包裹体。
石英矿物中的次生流体包裹体(包括富液包裹体和纯气体包裹体)与铀矿物包裹体分布于同一裂隙中,充分说明次生富液包裹体、纯气体包裹体为铀成矿期的流体包裹体。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (10)
1.一种基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法,其特征在于:该方法的具体步骤如下:
步骤(1)、对热液型铀矿样品进行制片,磨制热液型铀矿样品双面抛光的流体包裹体片;
步骤(2)、观察上述步骤(1)中得到的热液型铀矿样品包裹体片中流体包裹体及矿物包裹体,生成矿物微裂隙中同时发育次生流体包裹体和矿物包裹体区域的单偏光图、反射光图、正交偏光图,并圈定该区域;
步骤(3)、将上述步骤(2)中得到的圈定后的含有流体包裹体和共生矿物包裹体进行喷涂处理,以使其导电;
步骤(4)、将上述步骤(3)中喷涂处理后的流体包裹体和矿物包裹体进行扫描电镜能谱MAPPING分析,得到待测区组分的二维特征图;
步骤(5)、根据步骤(2)中得到的单偏光图、正交偏光图、反射光图,以及步骤(4)中得到的二维特征图,构建流体包裹体与矿物包裹体的空间分布特征,判定包裹体是否为铀成矿期流体包裹体。
2.根据权利要求1所述的一种基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法,其特征在于:所述的热液型铀矿为围岩为火山岩或花岗岩的富铀岩石。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法,其特征在于:所述的步骤(1)中流体包裹体片厚度为0.08mm~0.2mm。
4.根据权利要求3所述的一种基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法,其特征在于:所述的步骤(2)的具体步骤如下:观察上述步骤(1)中得到的富铀矿石样品流体包裹体及矿物包裹体特征,记录流体包裹体及矿物包裹体寄主矿物、大小、产状、类型、气液比、共生情况,找到石英矿物微裂隙中同时发育次生流体包裹体和矿物包裹体的区域,并生成上述区域的单偏光图、正交偏光图、反射光图,圈定石英矿物微裂隙中同时发育次生流体包裹体和矿物包裹体的区域。
5.根据权利要求4所述的一种基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法,其特征在于:所述的步骤(2)中在显微镜下观察富铀矿石样品流体包裹体及矿物包裹体,使用碳素钢笔圈定石英矿物微裂隙中同时发育次生流体包裹体和矿物包裹体的区域。
6.根据权利要求5所述的一种基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法,其特征在于:所述的步骤(3)中的喷涂处理为喷碳或喷金处理,进行喷碳或喷金处理后再自然阴干,阴干时间为12小时。
7.根据权利要求6所述的一种基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法,其特征在于:所述的步骤(4)的具体步骤如下:将上述步骤(3)中喷碳或喷金处理后的流体包裹体和矿物包裹体样品放入扫描电子显微镜中,利用扫描电子显微镜的单点功能找到待测区域,获取流体包裹体和矿物包裹体样品背散射图;确定富铀矿石样品中的铀矿物位置后选定扫描范围,利用能谱仪“MAPPING”功能扫描待测区域成分,得到待测区组分的二维特征图。
8.根据权利要求7所述的一种基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法,其特征在于:所述的步骤(4)中选定扫描范围,即将能谱仪测定条件为:设定步长为1μm,单点采集时间为5s。
9.根据权利要求8所述的一种基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法,其特征在于:所述的步骤(5)中判定包裹体是否为铀成矿期流体包裹体的具体步骤如下:将上述步骤(2)中得到的流体包裹体的单偏光图、正交偏光图、反射光图、以及上述步骤(4)中得到的待测区组分的二维特征图的尺寸进行比例尺同一化处理,使得图的放大比例达到一致,将流体包裹体的位置、大小投入到能谱“MAPPING”待测区组分的二维特征图中,重构流体包裹体与矿物包裹体的空间分布特征;如果流体包裹体展布形态与铀矿物分布形态、方向一致,则判定为成矿期流体包裹体,如果流体包裹体展布形态与铀矿物分布形态、方向不一致,则判定为不同期次流体包裹体。
10.根据权利要求9所述的一种基于扫描电镜界定热液型铀矿成矿期流体包裹体的方法,其特征在于:所述的步骤(5)中如果流体包裹体长轴方向的展布形态与铀矿物分布形态、方向一致,则判定为成矿期流体包裹体,如果流体包裹体长轴方向的展布形态与铀矿物分布形态、方向不一致,则判定为不同期次流体包裹体。
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