一種指示巖漿流體和海水在vms型礦床形成中成礦流體貢獻比例的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及VMS型礦床研宄領域，進一步地說，是涉及一種指示巖漿流體和海水 在vms型礦床形成中成礦流體貢獻比例的方法。
【背景技術】
[0002] 對于VMS型礦床，多數學者認為成礦流體來自被巖漿加熱而發生對流循環的海水 (Pisutha-Arnond and Ohmoto,1983 ；Date et al. ,1983 ；Green et al. ,1983；David et al.，1995)。然而，基于硫化物礦床與1?堿性巖系的密切共生關系（Urabe，1987;Stanton， 1990 ;Hou et al·，2001)、流體包裹體的高鹽度特征（Lecuyer et al·，1999 ;Hou et al.，2001)、金屬元素的流體-熔漿分配實驗（Urabe，1985)，部分學者堅持認為成礦流體來 自巖衆去氣，成礦金屬來自巖衆體系。近年來，氫氧碳同位素證據（Jorge et al.，2006; Beaudoin et al. 2014)支持巖衆加入的以海水為主導的熱液體系。Yang et al. (1996)通 過對海底熱液活動區多孔狀英安-流紋巖中熔體包裹體成分分析，證實巖漿去氣過程的確 可以排泄出含金屬的熱液，但其在成礦流體中占有多大比例，在成礦過程中到底產生多大 貢獻，尚不清楚。侯增謙等（Hou et al.，2001 ;侯增謙等，2003)系統研宄了呷村礦床流體 包裹體和氧同位素研宄，也傾向于認為有巖漿水的存在。然而，巖漿水對海底熱水流體成礦 系統宄竟產生多大的貢獻？巖漿水與海水發生混合演變成成礦流體的詳細過程？混合流 體對成礦過程有何控制？依然是目前需要亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0003] 為解決現有技術的問題，本發明提供了一種指示巖漿流體和海水在vms型礦床形 成中成礦流體貢獻比例的方法。通過本發明的方法可以指示出巖漿流體和海水在vms型礦 床形成中成礦流體貢獻比例。對于vms型礦床形成的研宄有重大意義。
[0004] 本發明的目的是提供一種指示巖漿流體和海水在vms型礦床形成中成礦流體貢 獻比例的方法。
[0005] 包括：
[0006] 1)石英中鋰同位素的測定；
[0007] 石英樣品經表面凈化、流體包裹體提取、超聲提取后溶解，進行鋰同位素的測定；
[0008] 本發明中石英中鋰同位素測量方法可采用現有技術中通常的鋰同位素的測量方 法，如石英樣品的表面凈化、流體包裹體水的提取、石英樣品的溶解方法等可采用現有技術 中的常規方法，本發明中，可優選按以下步驟進行：
[0009] A.樣品表面凈化
[0010] 將挑選好的純度大于99%的石英單礦物樣品加入適量王水放置于加熱板上 120°C保溫3小時，傾去殘余酸并用超純水清洗，洗至洗滌液電導與超純水電導一致，超純 水浸泡過夜。傾去浸泡液，加入超純水，用超聲波清洗器超聲清洗樣品數分鐘，立即抽濾，并 用超純水洗滌數次，樣品置于瓷皿中，于l〇〇°C烘干。
[0011] B.樣品量
[0012] 海底噴流-沉積形成的火山成因塊狀硫化物礦床（VMS型礦床）石英樣品需要量 為3g，石英中的鋰含量可以滿足測試需要。
[0013] C.研磨法打開流體包裹體
[0014] 將稱量好的樣品磨制到200目以上，此時可以認為流體包裹體全部被磨碎。
[0015] D.提取次數
[0016] 將上述已經研磨好的樣品用超純水超聲波洗滌抽濾樣品5次，可以較為完全的提 取流體包裹體液相。提取后的石英樣品置于瓷皿中，于80°C烘干。
[0017] E.樣品溶解
[0018] 將上述已經烘干的樣品加入圓03和HF進行第一步溶樣，大約Ig樣品加入 0. 5mL HN03+5mL HF，溶樣時先加入HNO3，后加入HF。其余溶樣步驟與通用方法一致 (Rudnick，2004 ;Tian et. al. 2012) 〇
[0019] ①Ig樣品加入0. 5mL HN03+5mL HF,溶樣時先加入HNO3，后加入HF ;②擰緊瓶蓋， 在超聲波中震蕩10分鐘，置于加熱板加熱24小時（溫度為120°C);③蒸干溶液，加入一定 量的濃HN0 32-4次，每次均蒸干；④在樣品中加入濃HC1，在120°C條件下加熱，直至溶液完 全溶解；⑤蒸干樣品，加入I. 2mL4M HCl，備用。
[0020] F.純化
[0021] 由于石英流體包裹體和石英本身的鋰含量和主量元素含量都遠遠小于幾種國際 標準樣品，因此，化學純化方法與通用方法（Rudnick, 2004 ;Tian et. al. 2012) -致，即可 以滿足純化要求，純化后樣品進行MC-ICP-MS測試即可得到石英流體包裹體和石英中的鋰 同位素比值。通用方法指的是現有技術常規的方法，如下所述：
[0022] ①交換柱1
[0023] 交換柱1為填充了 I. 2mL陽離子交換樹脂（AG50W-X8)的聚丙烯交換柱。淋洗液 為2. 8M HCl。首先加入ImL 4M HCl平衡柱子，然后取ImL樣品（溶樣過程最后樣品加入 1. 2mL 4M HCl，離心后取ImL)加入交換柱1，再逐一加入5mL淋洗液。用Teflon燒杯收集 以上加入的ImL樣品和5mL淋洗液。在電熱板上蒸干（100~120°C )，加入2mL 0. 15M HCl 備用。此交換柱能夠將稀土元素進行徹底分離，同時能夠粗略分離主量元素（主要是指Na、 K、Ca、Fe、Mg) 〇
[0024] ②交換柱2
[0025] 交換柱2為填充了 I. 5mL陽離子交換樹脂（AG50W-X8)的聚丙烯交換柱。淋洗液為 0. 15M HC1。將2mL已經過上一步驟的的工作溶液加入交換柱2,然后加入21mL淋洗液，用 Teflon燒杯收集（注意：不收集樣品溶液，僅收集淋洗液）。在電熱板上加熱蒸干（100~ 120 °C )，加入ImL 0. 15M HCl備用。此交換柱將Li和Na與其他主量元素分離。
[0026] ③交換柱3
[0027] 交換柱3為填充了 ImL陽離子交換樹脂（AG50W-X8)的石英交換柱。淋洗液為0. 5M HCl 30% C2H50H。將ImL已經過上一步驟的的工作溶液加入交換柱3,然后加入9mL淋洗 液，并用Teflon燒杯進行收集，在電熱板上加熱蒸干（100~120°C )。為了分離效果更好， 交換柱3 -般要過兩次。此交換柱能夠分離Li和Na。
[0028] 質譜測試
[0029] 將經過純化后已蒸干的樣品加入I. 2mL 2% HNO3，準備進行質譜測試。
[0030] 使用 Thermo Finnigan Neptune 型 MC-ICP-MS 進行測試，7Li 和 6Li 使用兩個相 反的法拉第杯同時測量，前者位于高質量法拉第杯（H4)，而后者位于低質量法拉第杯（L4) (侯可軍，2007 ;2008 ;2010)。儀器工作參數：RF功率1200W，冷卻氣約15L/min，輔助氣 約0. 6L/min，載氣約I. 15L/min，霧化器類型為Menhard霧化器（50 μ L/min)，分析器真空 4X 10_9~8 X KT9Pa (侯可軍，2007 ;2008 ;2010)。為精確測試，儀器需要預熱1~2小時才 能達到充分穩定。
[0031] 測試開始時，先對Na/Li進行半矢量化測試，若Na/Li>20則需對樣品重新過交換 柱3,進一步分離Na。對于鋰同位素，由等離子源產生的質量分餾達25%，但交叉法的測試 流程，能夠對其進行校正（Mi Ilot, 2004 ;侯可車，2008)，具體為：標樣一空白一樣品一空白 -標樣。測試結果表示為：S 7Li = [(RSP/RST)-1] X 1000%。，其中Rsp為樣品7Li/6Li比值的 測定值，R st為與樣品相鄰的兩次標樣7Li/6Li比值測定的平均值。所用同位素標準物質為 L-SVEC或者IRMM-016。樣品測試時每組收集20個數據，共采集2~4組數據， 7Li/6Li測 量不確定度< ±0. 2%。（2 σ )。每兩次測試之間，用2%和5%的!^03交替清洗系統。
[0032] 得到石英中鋰同位素比值。
[0033] 2)依據經驗公式：線性方程為Λ δ 7LiQuartz_fluid= -8· 9382Χ (1000/Τ)+2