流体包裹体

2、我国： • 50年代，我国开始有人接触流体包裹体，中 科院地化所的李兆麟先生等； • 60年代，在地科院系统开始有人在从事流体 包裹体的研究； • 现在几乎所有发表的矿床研究的文章中都有 流体包裹体方面的研究资料。 • 1998年左右，石油部规定所有研究和生产 报告必须要有流体包裹体的资料。
• 可见，流体包裹体的研究还非常年轻，取得
（三）、物相分类（classification of physical phase）
分类依据：在成因分类基础上，根据现在 常温、常压条件下所见到的包裹体中所出现 物理相态及组合来进行的分类。
1、熔融包裹体（melt inclusion）
熔融包裹体也称为硅酸盐包裹体(silicate inclusion)，可以分为：晶质熔融包裹体 (crystalline melt inclusion)和非晶质熔融包 裹体(amorphous melt inclusion)。 非晶质熔融（硅酸盐）包裹体也可以称 为玻璃质包裹体(glass inclusion)。 这类包裹体是一类气固相组合的包裹 体——气相（vapor）+硅酸盐固体相。
⑵玻璃质包裹体（glass inclusion）：
• 硅酸盐玻璃+气体（气孔） • 硅酸盐玻璃+气孔+子矿物 +小晶团 + 小晶球粒 …… 大家想一想在什么样的地质条件下才能出 现这 样的包裹体？ 只有当温度、压力快速下降，岩浆快速冷 凝，岩浆组分来不及结晶就已经固结，形成 硅酸盐玻璃。所以，这类包裹体在火山喷出 岩中常见。
V L
L
V
V
L
6、含液态二氧化碳的三相包裹体
• 这类包裹体由：Vco2+Lco2+L H2O 组成。 • 说明原始流体中较富含二氧化碳 • 此种包裹体在伟晶岩、深变质岩、金矿中常 见。
LH2O
LCO2 VCO2
VCO2 LCO2 LH2O
7、二氧化碳（CO2 ）包裹体或纯二氧 化碳包裹体 （carbon dioxide inclusion）
1、异常包裹体（non-normal inclusion） ——在形成过程中捕获的是多相流体的包裹体。
2、正常包裹体（normal inclusion） ——在形成过程中捕获的是单相流体（均匀流 体）的包裹体。
（二）、成因分类(genetic classification)：
分类依据：据正常的流体包裹体与主矿物的形 成或生长关系，可以把包裹体分为：P17
3、普遍性：
地壳中没有缺陷的矿物是不存在的。在月岩、陨石、人工合成的 晶体中也是如此。所以说流体包裹体是普遍存在的。
4、微观性：
一般情况下，流体包裹体很小，我们现在能看清的只能是5—10微 米（μm）的包裹体（由于设备条件所限，再小就看不清其中的相态）。
三、所能提供的主要信息：
1、成岩成矿温度（diagenetic and ore-forming temperatures）-------F.I地质温度计 （geologic thermometer of F.I）
四、流体包裹体的分类及地质意义 （classification and geologic meaming of fluid inclusion）
（一）捕获（trapping）物相状态(state)分类 (classification) 分类依据：捕获流体的相态——单相还是多 相，分成正常包裹体和异常包裹体两类：
1、原生包裹体（primary inclusion P型） ——在矿物原始生长过程中形成的包裹体。 2、次生包裹体（secondary inclusion S型） ——在矿物形成后，由于后期地质构造活动，使 原矿物产生微裂隙，后期热液（流体）沿微裂隙活 动（溶蚀、充填）而形成的包裹体。
3、假次生包裹体（pseudomorph secondary inclusion PS型） ——在主矿物形成过程中，有地质构造活 动，使先形成的某部分产生微裂隙，母流体 充填其中而形成包裹体，并为主矿物继续生 长部分所封闭。
只有在低温 或 高压和低温高压条件下形成 , 密度较高。
•
5、气-液包裹体 或 气液包裹体 （vapor-liquid inclusion）
此类包裹体最为常见，包裹体中气相与液相共存。 • 由于它们的气体、液体与包裹体体积的比例变 化大，我们可以把它们进一步划分成两类： • 富气相（vapor-rich）的(气液)包裹体和富液相 （liquid-rich）的（气液）包裹体。 • 富气相包裹体：气液比=气体体积╱气体体积+ 液体体积×100% >50% • 富液相包裹体：气液比=气体体积∕气体体积+液 体体积×100% <50%
流体包裹体 Fluid Inclusion
V L Vco2 Lco2
L H2O
第一Βιβλιοθήκη Baidu绪论
• 一、为什么要开这门课? • 二、简史：
一、为什么要开这门课?
毛泽东主席曾说过：“唯物辩证法认为外 因是变化的条件，内因是变化的根据，外因 通过内因而起作用。鸡蛋因得适当的温度而 变化为鸡子，但温度不能使石头变为鸡子， 因为二者的根据是不同的。” “事物发展的根本原因，不是在事物的外部 而是在事物的内部，在于事物内部的矛盾性。 任何事物内部都有矛盾性，因此引起了事物 的运动和发展。事物内部的这种矛盾性是事 物发展的根本原因，一事物和他事物的互相 联系和互相影响则是事物发展的第二位的原 因。”
• 所以，通过对流体包裹体的研究，我们就可以知道主矿物形成的条件。
1、唯一性：
二、流体包裹体的特性（characters of fluid inclusion）
可以说它是我们目前所能见到的成岩成矿最好的、唯一的样品。 其它方法途径都是间接的、局限性的。
2、代表性：
是原始的成岩成矿母流体的样品，又处于封闭状态，所以代表性 极好。 用其他方法，矿物的转变、矿物的蚀变都会改变你测 结果的 准确性。而流体包裹体，只要主矿物没有彻底被蚀变，就可以用。
• 由二氧化碳气和二氧化碳液相组成
• 只要稍加温，气相（VCO2）与液相（LCO2） 就会均一（≤31.1℃）。
• 常见于深变质岩、金矿之中。
8、含子矿物（daughter mineral）的 多相包裹体
• 此类包裹体：气、液、固共存。 ↓ ↓ ↓ V L D(daughter mineral) • 说明流体中溶质含量较高 • 伟晶岩、矽卡岩、斑岩型矿床较为常见
第二章流体包裹体(Fluid inclusion)
一、概念（conception）：
——是在矿物形成过程中，由于各种因素 的影响，使正在生长（或长成后）的矿物 产生各种缺陷，介质在矿物继续生长过程 中被圈闭于这些缺陷中而保留、保存下来。 这些独立的封闭体系就是流体包裹体。
①形成空间（forming space）： 在矿物之中。 我们把含有流体包裹体的矿 物称为——主矿物（hosted mineral）。 主矿物并非指矿物含量的多少， 有一个笑话：…….. ②形成时间（forming time）： 形成于矿物的形成过程中(还可细分)，对于 它的研究就能知道主矿物形成的物理化学条件。 ③形成位置（forming location）: 形成于主矿物的各种缺陷中：晶格缺陷、 晶格错位、构造错位、构造缺陷等等。 没有缺陷的矿物是不存在的（包括陨石、月岩）。 受：温度、压力、浓度、补给条件等等因素影响。 矿物生长最易得到质点的顺序：顶—棱—面； 流体包裹体最易形成的顺序是：面—棱—顶。面状分布，带状分布等 等。 ④被捕获的物质（trapping substance）：形成此矿物的介质，即此矿物形 成的母液，矿物就是从此介质中沉淀出来。 ⑤封闭体系（seal off system）:矿物生长—产生缺陷—捕获介质—圈闭—封 闭体系，与外界基本上没有物质的交换，可以有能量的交换。
很大的进展，但还存在很多问题，有待你们 今后去完善和发展。
• 目前，流体包裹体能做的项目有： • 均一温度、爆裂温度（群体）、淬火温度、 流体盐度、气相成分分析（群体）、液相成 分分析（群体）、H—O和C同位素（群体）、 K—Ar、 Rb—Sr、 Sm—Nd等等； • 单个包裹体的成分分析：子矿物的成分（电 子探针、激光拉曼光谱），有机成分的定性、 定量分析 ，气相和液相成分分析（激光消熔质谱，激光拉曼光谱）。
2、成岩成矿压力（深度）（diagenetic and ore-forming pressure）(depth) 3、成岩成矿流体的盐度（w(NaCl)%）(salinity saltness)和密度(density)
4、成岩成矿流体的成分（components of diagenetic and ore-forming fluid） 5、成岩成矿流体的pH、Eh、f(x) 等（ pH、 Eh and f(x) etc.of diagenetic and ore-forming fluid) 6、成岩成矿流体的同位素（isotope）
• 这类包裹体中仅出现气相一个相。低密度。 （只有freezing条件下,在包裹体的边缘出现 液相） 只有在高温 或 低压和高温低压条件下， 才 能形成这类低密度的包裹体。
•
4、纯液相包裹体（liquid inclusion）
• 这类包裹体中只出现液体相一个相。密度比 较高（freezing识别，出现冰、气泡）。
• 成矿规律的总结，往往总是成矿的外部因素 控制规律总结，而未能很好考虑成矿内部因 素 —— 成矿的根本因素。任何事物的发生、 发展，都是外因通过内因而起作用，两者相 互有机的、紧密的配合的结果，成矿也是一 样。现在我们就是要从这种内部因素入手。
二、发展简史：
1、世界： • 第一篇有关流体包裹体的参考文献Robert Boyle’s 1672 • 第一个明确描述流体包裹体的是中亚学者 Abu Reyka alBiruni (Lemmlein,1950) • 第一个提出均一法基本原理的是英国地质学家Sorby(1858)。 他在观察、研究薄片时发现，岩石的矿物中有许多“小气 泡”，有时在常温条件下可以看见它在跳动。通过详细研究， 提出了流体包裹体均一法测温的基本原理。由于当时条件所 限，未能应用于实践。 • 第一个开始将流体包裹体应用于研究工作中的是加拿大的地 质学家：Scort和Smith（多伦多大学，1948）。他们在 Sorby的研究和所提出的均一法测温基本原理的基础上，发 现了流体包裹体爆裂发测温的基本原理，并研制出了流体包 裹体爆裂测温仪，用于实践。
• 一个矿床的形成，归纳起来主要有两大方面 的控制条件：地质条件（地层、构造、岩浆岩、 成矿元素的丰度等等） 和物理化学条件 （温度、 压力、 pH 、 Eh 、逸度、元素的活度等等） ，以及 两者间的配合。我们的任务，就是通过我们 的工作，找出成矿的规律性（根本原因的外 部表现的集合）。用此规律性，结合具体主 要控制因素来指导我们的找矿、评价工作。
•
• 硅酸盐小晶体+气体（气孔） • 硅酸盐小晶体+气体（气孔）+子矿物（D）
⑴晶质熔融包裹体（crystalline melt inclusion）：
大家想一想在什么样的地质条件下才能出现 这样的包裹体？
只有当温度、压力较缓慢下降，岩浆较缓 慢结晶，才能形成这样的包裹体。所以，这 类包裹体在侵入岩中常见。
• 现在地质工作，早已由原来的定性描述发展 到现在的定量描述，如数学地质。
• 那么，怎样来取得定量的物理化学参数、矿 液运移的方向、矿液的成分结构、矿液的来 源、矿质的来源、矿液的演化过程、矿质的 沉淀机制、矿质的富积过程，等等。都可以 通过对流体包裹体研究来得到这些方面的信 息，从而能使我们更客观地总结出成矿规律， 来指导我们的找矿、确定富矿地段、做出远 景的评价,等等。
G
V
V
G
2、过渡型包裹体（熔—流包裹体） （melt-hydrothermal inclusion）：
• 一般情况下，一个包裹体内硅酸盐玻璃相 与气、液流体相共存。
•
说明气液与岩浆同时参与作用。
G
G LH2O LCO2 VCO2
L V
LCO
2
VCO
2
LH2O G
•
2
V L
G
3、纯气相包裹体（vapor inclusion）