方解石晶体定向性对水的拉曼光谱影响的实验评估——天然包裹体盐度的测定

作者：刘显; 陈强路; 王小林^*; 丘靥; 杨源显

来源：南京大学学报(自然科学), 2020, 56(03): 297-307.

DOI：10.13232/j.cnki.jnju.2020.03.001

• 拉曼光谱
• 方解石
• 晶体定向性
• 流体包裹体
• 盐度

拉曼光谱是一种原位、快速、无损的分析技术,被广泛用于流体包裹体组分的定性描述和半定量-定量分析.盐水溶液的OH伸缩振动谱峰(νs-H2O)随流体盐度升高向高波数偏移,同时其对称性也逐渐增强,是反映流体盐度的良好指标.需要注意的是,具有双折射性的寄主矿物本身的晶体定向性也会影响νs-H2O谱峰的峰形,是限制该方法应用于自然包裹体盐度测定的重要因素.方解石是最常见的包裹体寄主矿物之一,其晶体定向性对νs-H2O谱峰的影响规律缺少系统的实验研究.应用熔融毛细硅管合成包裹体技术制备了一系列含不同浓度NaCl溶液的透明腔体,在室温条件下收集其拉曼光谱,经过拟合处理后,建立了NaCl浓度和拉曼光谱参数之间的定量关系.而后,系统分析了沿{1011}{1121}和{0001}方向制备的方解石薄片的方向性对溶液的νs-H2O谱峰的影响规律.方解石晶体定向性对νs-H2O光谱形态的影响表现为使低波数部分得以增强或者减弱.在系统实验观测的基础上,提出了较为可行的方解石中包裹体盐度的原位拉曼光谱测定流程,即将包裹体片旋转0°～180°获取多条拉曼光谱,经拟合处理后获得其光谱参数的平均值,而后计算流体盐度.最后,将该方法应用于地质实例分析,测定了瑶岗仙钨矿晚期热液方解石脉中的包裹体盐度,并与显微测温法进行了对比,其偏差在±5%以内.

• 单位
  中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所; 南京大学