通过合成流体包裹体和利用热水金刚石压腔(HDAC)两种方法,对含铜NaCl-H2O体系开展高温高压原位(in-situ)显微激光拉曼光谱研究;进而结合具体典型斑岩铜矿,对含矿斑岩斑晶中的流体-熔融包裹体和流体包裹体开展系统的高温拉曼光谱研究;揭示岩浆-热液过渡阶段含铜成矿流体的微结构性质及其演化特征,探讨其与成矿关系,为建立斑岩铜矿大陆成矿理论模型提供关键科学依据。
利用热水金刚石压腔(HDAC),系统地对含铜NaCl-H2O体系开展了高温高压原位(in-situ)显微激光拉曼光谱研究,揭示Cu(II)在NaCl-H2O体系中存在极强的Cu(II)-Cl和Cu(II)-H2O缔合,表现为拉曼特征谱带393cm-1、288cm-1、237cm-1和210cm-1,HCl的加入则削弱了这种缔合,并且随着温度升高缔合作用减弱,在高温状态下Cu(II)主要以自由离子形式存在;Cu(I)的缔合作用极弱,虽然HCl的加入显著增大了CuCl的溶解度,但无论是高温还是低温,Cu(I)在NaCl-HCl-H2O体系中均主要呈自由离子形式存在。对沙溪、南木、甲马等典型铜矿的熔体-流体和流体包裹体研究,显示岩浆热液过渡阶段温度范围700℃-350℃;对雄村铜金矿研究揭示,高温阶段高的fO2对于维持含铜溶液的稳定非常关键,SO2的歧化和酸中和反应,以及还原流体的介入导致含铜流体体系的fO2陡降,是导致含铜流体体系失稳的两种重要机制。上述研究为认识岩浆-热液过渡阶段铜的迁移、演化,以及斑岩铜矿大陆成矿理论模型的建立提供了关键科学依据。