流体包裹体研究方法PPT课件

-
11
第二类为具有成因矿物标型意义的流体包裹体。如米4井山西 组石英颗粒中的流体包裹体，个体也较大，一般为10－30μm ，呈混圆形或寄主矿物的负晶形，由玻璃质和气泡组成。玻璃 质无色透明或呈淡黄色，气泡颜色多为黑色。此类包裹体为硅 酸岩熔浆从地下深处侵入至近地表时，在快速冷凝过程而形成 的，因此它主要 分布在火山岩、 次火山岩的斑晶 矿物中，代表了 火山岩的标型特 征。
第二章 流体包裹体研究 及其初步应用
-
1
第一节 流体包裹体概述
一、一般特征
1、流体包裹体的概念
1）流体包裹体指矿物生长过程中，因晶体发 生缺陷而捕获的至今尚在矿物中存在并处 于封闭系统的成矿介质，是成岩成矿流体 或熔体的样品。
2）流体包裹体是指矿物晶体中捕获的显微级 液态/气态的封闭流体体系。
-
2
如果流体中存在CO2，尤其是在低温下其有限的溶解
度经常产生不混溶。
-
13
4、沸腾包裹体
液体＋气体的非均匀体系可以是流体沸腾的 结果，当压力释放或温度升高时均匀的流 体会分离出稠密的液相和稀薄的气相两种 液体。此时捕获的包裹体，一种为充满气 体的包裹体，另一种为充满液体的包裹体， 第三种为密度介于前两者之间的包裹体。 前两种为单一均匀相包裹体，分别捕获了 密了气体和液体，此类称为沸腾包裹体。
-
3
1、流体包裹体在矿物中的分布非常普遍，几乎所有 的矿物中均含有包裹体，而且数量非常多。如乳 白色石英中包裹体数量可达109个/cm3。
2、包裹体通常都很小，多数小于0.1mm，很少大于 1mm，一般介于2～20μm；其总体体积很少大于 已知晶体体积的0.1％。
3、通常用于研究包裹体的矿物为数不多，大约10种 左右。如石英、萤石、石盐、方解石、磷灰石、 白云母、闪锌矿、重晶石、黄玉、锡石、锆石等。
➢ 国内包裹体研究开展较晚。60年代引入，70年代
进展较快，80年代取得了长足进展。
-
6
三、研究目的及意义
➢ 矿物包裹体是迄今保留下来的最完整和最直接的 原始成矿流体（或熔体），对其进行详细研究可 获得有关成岩成矿作用的可靠信息。借助某些物 理－化学方法，可测出成矿流体的温度、压力、 密度、成分（包括盐度和稳定同位素），以及pH、 Eh、粘度和成岩成矿年龄等参数。
如果天然产出的包裹体中固相、液相和气相之间的 比例稳定，则它们很可能是从均匀流体中捕获的。
在单个矿物中，如果一群包裹体具有可变的相比例， 表明它们从不均匀体系中捕获的。
-
9
几种非均匀流体相
1、液体＋固体
在许多矿物结晶历史上的某些时期，其生长 介质中存在着呈悬浮状态的固体颗粒，它 们可能被圈闭在当时形成的流体包裹体中， 形成液体＋固体流体相。
4、包裹体的形态多种多样，在矿物中的分布倾向于 呈束状和面状，或曲面状。曲面状通常是受结晶 习性控制（如生长面或解理方向）。
-
4
石英中普遍发育流体包裹体，主要呈裂隙状、串珠状、面状孤立状等。 大小为几～十几微米，气液比大多为10～15％，少量达25％。
苏16 山西组
-
陕199 H6
陕138 H9
5
这些固体颗粒包括破碎的围岩、散落的新沉 积物、或迅速成核的溶质等。
固体颗粒与包裹体中子晶的区别在于固体颗 粒仅在部分包裹体中出现，而且在量上变 化很大，而子矿物相对其它相倾向于以稳 定的比例出现。
-
10
不混溶包裹体
镜下整体呈现出个体较大，体壁较厚，散乱的分布的特点。均 一温度很高，一般大于200℃，也有一部分不均一。 该类包裹体可进一步 分为两类。第一类个 体大，一般大于10 μm ，形状多为次棱角状 。气相部分为黑色， 液相部分则为浅灰色 ，气泡并不来回跳动 ，孤立状产出。
-
12
2、液体＋液体
圈闭两种不混溶的流体并不是罕见的。如沉积岩经常 见到油/水不混溶，火山岩中如硅酸盐/硅酸盐不混 溶、硅酸盐/硫化物不混溶、热液/岩浆熔体不混溶 等。
3、液体＋气体
液体＋气体的不混溶与均匀捕获冷却后出现的气液两 相包裹体很难区分，但是气/液不混溶却是经常出 现的。
如：据报道钟乳石所测均匀温度150－200℃，这与钟 乳石形成于几十度的温度相矛盾，说明其流体为非 均匀捕获。
-
14
沸腾流体包裹体的形成
-
15
二、捕获后的变化
今天在室温下见到的包裹体与其捕获时相比，其形 态、物理化学性质均发生了很大的改变。
1、收缩
流体包裹体唯一最显著的特征是出现“蒸气相”， 即气泡。
大多数矿物的热膨胀系数比水低一至三个数量级，
当从捕获温度冷却到室温时，包裹体腔壁的收缩
小于所包含的流体。因此，一旦包裹体中的压力
榆15 H8
二、研究历史与现状
矿物包裹体研究工作在国外开展较早。
➢ 19世纪初，引入化学方法研究包裹体成分
➢ 中期，随着光学显微镜的发展，认识到矿物中的 气液包裹体被捕获时呈均匀状态，冷却后才出现 气泡，变成非均匀状态，使非均匀状态变成均匀 状态的温度代表结晶时的最低温度，该温度称为 均一温度。
➢ 20世纪初期，用包裹体解决了美国密西西比河谷 型铅锌矿长期争论不休的矿床成因以后，包裹体 研究才进入了实用阶段。
因此，流体包裹体成因以及包裹体捕获后有否变化
的正确判定是正确解释从包裹体获得的P－V－T －X资料，探讨成岩成矿物理化学条件和流体演
化的关键。
-
8
一、均匀捕获与不均匀捕获
均匀捕获是指包裹体形成时，被捕获在包裹体中的 物质为均匀相。包裹体中的蒸气泡归因于冷却过 程中流体的热收缩。此外冷却过程中，还可能因 过饱和作用在包裹体中形成子矿物（或称子晶）， 常见有石盐或钾岩子晶。
➢ 在油气勘探与开发成藏成矿研究中流体包裹体也 正发挥越来越重要的作用。主要表现在如下几个 方面
（1）油气充注史与成藏史研究
（2）盆地热演化史恢复
（3）古流体性质与成分的研究
（4）流体包裹体P-V-T模拟研究
-
7
第二节 包裹体成因与分类
包裹体的成因和捕获后的变化是非常复杂的，从而 决定了并不是所有的包裹体都是有效的和可靠的。 只有均匀捕获的包裹体，而且捕获后没有发生物 质泄漏和渗入，以及体积没有发生变化，即符合 均匀体系、封闭体系和等容体系这3个基本条件的 包裹体才能提供有用的信息。