讲课3-流体地质学-第二章

⑧ 含子矿物（Daughter mineral）的多相包裹体

子矿物（D）——流体被捕获后，随温度下降，溶解 度下降，与主矿物组成不同的某些组分过饱和，从流 体中沉淀、结晶出来，形成自己的独立矿物。 此类包裹体：气+液+固共存。说明流体中溶质（盐份） 含量较高。 伟晶岩、矽卡岩、斑岩型矿床较为常见。
折射率的差异造成的，相边界的形态是由物质的润湿 性和密度决定的。低密度的流体相通常分布在FI 的中 部和上部。由于镜下观察是二维看三维状态，其所见 的气泡（相）面积比通常要高于实际的体积比。
3. FI 镜下可见相态及特征
最常见的FI 是由一个水溶液相和气相组成的包裹体。
结晶固相
FI中可能出现的结晶相包括两类：子矿物和捕虏晶。前者是
成因类型标志
原生包裹体成因标志：
① 它是随机分布的，无规律，无定向性（群状分布）；
② 孤立存在，相邻FI之间的距离大于5倍FI的直径； ③ 有时会按主矿物的某一生长要素来分布；如：生长
环带、平行某一晶棱、某一晶体生长面、双晶面等。 ④ 常呈负晶形形态出现，与其他类型相比，原生者形 态较规则，且个体较大。
观察用两面剖光薄片的制作：
2. 观察方法（ Imaging approaches）
FI的观察研究主要是在普通的透射光显微镜下进行 （有一些特殊要求: 高倍数的物镜和良好的照明装置 等）。根据需要，也可利用其他一些方法进行观察和 研究FI，如背散射电子图像（BSE）、阴极射线图像、 EDS/WDS电子面扫描图像、紫外荧光装置、激光聚焦

形成条件：只有在高温或低压或高温低压条件下，才 能形成这类低密度的包裹体。
④ 纯液相包裹体


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）。
形成条件：只有在低温或高压或低温高压条件下形成 ， 密度较高。
⑤ 气-液两相包裹体

此类包裹体最为常见，包裹体中气相与液相共存。根 据气体、液体与包裹体体积的比例变化，可进一步划 分成两类：
流体包裹体（地质学）： Fluid inclusion Geology
资源学院 王晓蕊 2017.2
第二章 流体包裹体的分类
Chapter 2 Classification of FI
第一节 流体包裹体的光学特征（FI appearance） 第二节 流体包裹体的分类(Classification of FI)
次生包裹体的成因标志：
※ 次生包裹体的鉴定特点——受微裂隙控制
① 常沿裂隙定向分布，成群出现；沿裂隙、裂面分布 ② 分布方向常与主矿物生长要素无关，常切割生长要
素、生长环带； ③ 切割或穿出主矿物； ④ 往往形态不规则，且粒度较小。
假次生包裹体的鉴定特征：
其分布、个体等特点与次生包裹体相似，但它的分布 不会穿出主矿物的颗粒边界，只存在于主矿物的某一部 位或某一位置上。
流体包裹体的分类 二．按流体包裹体的相态分类 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。 可以把包裹体分为： I. 晶质熔融包裹体 II. 玻璃质包裹体 ① 熔融包裹体——也称为硅酸盐包裹体
※
硅酸盐小晶体+气体（气 ※ 硅酸盐玻璃+气体（气孔） 晶质熔融包裹体 孔） 形成条件：只有当温度、压力快 II. 非晶质熔融包裹体 ——也称为玻璃质包裹体 。 形成条件：只有当温度、压力较 速下降，岩浆快速冷凝，岩
沿愈合裂隙分布的面状次生包裹体例子
石英中的流体包裹体：原生还是次生？
FI. 成因镜下鉴定方法（中-低倍显微镜）
1. 观察流体包裹体的分布情况


群状分布、孤立分布——原生FI.； 线状分布（面状分布）
2. 观察流体包裹体与主矿物颗粒边界的关系——主
要针对线状分布的FI.

沿矿物生长环带分布——原生FI.； 沿裂隙分布，但没有切穿矿物颗粒边界——假次生 FI.； 沿裂隙分布，且切穿矿物颗粒边界——次生FI.。
BSE 扫描电镜和红外显微镜。
Olympus
Leica
红外显微镜下见到黄铁矿中的流体包裹体
3. FI 镜下可见相态及特征
在显微镜下看到的FI 大多数都很小，其中只有一部分
可以达到较好地分辨和区分出不同相态的目的 （FI大小：1-20μ；10（目镜）×25-100（物镜））。
FI 的相边界是由包裹体的形态和主矿物与流体相之间
线较宽、较暗； ④ 有时可见裂纹（放射状、同心圆状、不规则状）和棱； ⑤ 有的会出现脱玻化现象，在偏光下有干涉色。
※气泡特点：
① 气孔形态常多样，有：圆形、星形、多边形、不规则
状、……； ② 常为黑色；
③ 一个包裹体中可出现一个或一个以上的气孔（其他类型只
有一个，※黏度）； ④ 一般>600℃才可能发生均化现象。
② 切片。用金刚刀切片机，沿确定位置切下岩石或矿物片， ① 双抛光的较厚薄片 : 一般厚3-4mm。 厚度：一般厚度0.1~0.3mm。透明度差的矿物（乳白色石英、金 ③ 粗磨。切片的任一面在磨片机上磨平，用180-220号金刚 红石、锆石、石榴子石等）要磨薄一点；透明度好的矿物（水晶、 砂做磨料。 方解石、绿柱石、萤石等）可厚一点。 ④ 细磨。粗磨后洗净，用M20或M10号金刚砂做磨料进行细 磨。 抛光度：两面抛光。 ⑤ 剖光。细磨后，用氧化铬或重铬酸氨做磨料在抛光机上抛 温度：粘片和卸片要在60~80℃以下进行，以保护低温包裹体不 光，也可手工在平面玻璃上抛光，最后在绒布上抛光。 致爆裂。 ⑥ 粘片。将抛光的一面用冷杉胶（或松香）粘在准备好的载 玻片上。如果样品要求在60℃粘片，可用石蜡粘结。 （cutting→grinding→polishing→mounting） ⑦ 磨制薄片的另一面。 ② 矿物的解理碎片

V L
DNaCl
鉴定特征：
① 岩石、矿物碎屑是随机出现的—偶然性；形态不规
则，相比例不定； ② 子矿物，在同期包裹体中普遍存在—必然性;形态 规则，相比例基本一定； ③ 在一般稳定的物化条件下，一个包裹体中只会形成 一颗同组分的子矿物；可形成多颗不同组分的子矿 物； ④ 加热后子矿物会溶解消失。
G
V
② 过渡型包裹体（熔—流包裹体）

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。 硅酸盐玻璃+气体（气孔）+流体 说明岩浆与气、液同时参与作用。

LCO
2
VCO G
L V
2
L G
V L
G
③ 纯气相包裹体

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）
I.
这类包裹体是一类气固相组合的包裹体 ——气相+硅酸 缓慢下降，岩浆较缓慢结晶， 浆组分来不及结晶就已经固
才能形成这样的包裹体。所 盐固体相。 结，形成硅酸盐玻璃。所以， 以，这类包裹体在侵入岩中 常见。 这类包裹体在火山喷出岩中 常见。
V G
G V
鉴定特征：
① 较明亮，有时比主矿物亮度还高； ② 常会出现彩色的晕色，如：粉红、红、黄 等颜色； ③ 与主矿物的边界线常是细而清晰，不象气、夜相的边界
液相
流体捕获后随主矿物冷却因过饱和而结晶出来的矿物，后者
是矿物缺陷等捕获流体时偶尔捕获的其他结晶相。 气相
区分它们主要通过检查同一世代的包裹体中是否都有同样的
结晶相、是否在各个包裹体中都有稳定的相比例；捕虏晶在 包裹体中往往异常的大，子矿物中往往会有相同的固体包裹 俘虏晶
子矿物 体出现。 气相
常见的情况是FI中出现1-2种盐类矿物（石盐和钾石盐），有

这类包裹体由：VCO2+LCO2+LH2O 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。
L LCO2
VCO2
鉴定特征：
① 一般二氧化碳相无色—灰色； ② VCO2与LCO2的均一化温度(ThCO2)一般<31.1℃
（纯二氧化碳的均一温度为31.1℃）。
VCO2 LCO2
LH2O
⑦ 二氧化碳（CO2 ）包裹体或纯二氧化碳包裹体
（Carbon dioxide inclusion）


由二氧化碳气相（VCO2）和二氧化碳液相（LCO2）组 成，说明流体中富含二氧化碳。
识别：气相（VCO2）与液相（LCO2）只要稍加温就会 均一，一般≤31.1℃。 常见于深变质岩、金矿之中。
I.
富气相（Vapor-rich）包裹体 气液比=气体体积╱气体体积+液体体积×100% >50%
II.
富液相（liquid-rich）包裹体。
气液比=气体体积∕气体体积+液体体积×100% <50%
V L
V L
鉴定特征：
※ 气相鉴定特征
表现为在包裹体中的气泡，球状体，处于包 裹体的最高处； ② 有时在常温、常压下能看见其跳动或活动； ③ 在气泡较时，或狭长的包裹体中时，气与液 的相界面的弯月面内（向圆心）为气体； ④ 气相多为无色透明，有些则颜色较深，无色 透明—灰—灰黑—黑；
时见到一些硫化物和磁铁矿和赤铁矿等，在复杂的热液系统 中还可见到云母、长石、石膏、方解石等。
液相
3. FIБайду номын сангаас镜下可见相态及特征
熔融包裹体中的玻璃质
熔融包裹体中的玻璃质相直接与液相对比不易区分。但有几个限 制有助于分辨：
（a）含玻璃质的包裹体只出现在喷出岩和浅成侵入体的岩石中；
（b）包裹体中常常不止一个气泡，气泡不能活动，有时气泡的 形态不规则；
DNaCl
V L
DNaCl
V D
L
⑨ 有机质（Organic material）包裹体
①
※ 液相鉴定特征
常为无色透明的液体，与气相相比，颜色略 暗； ② 液相各部分颜色相对均匀； ③ 有时，由于含有某些色素离子或有机质，液 相也会有颜色：Fe2+—绿色、Fe3＋—红色、 Cr2＋—绿色、Cu2＋—蓝色、Mn+— 粉红 色…… ④ 与气相相界线的弯月面外为液相。
①
⑥ 含液态二氧化碳的三相包裹体
（c）由于去玻化和雏晶的发育，常在正交偏光下显示出斑点状光 性和褐色。
3. FI 镜下可见相态及特征
CO2相
含有CO2相的包裹体比较常见，可以见到两相CO2包裹体， 两相含CO2包裹体和富CO2三相包裹体，以后者多见。
中心为CO2气相，中间为CO2液相，最外为水溶液相。
CO2气相和液相只有在临界温度（31.1℃）之下才会出现， 其他气相成分（如CH4的临界温度为-82.1℃）在室温下一般不会 呈气、液两相出现，故见到这类三相包裹体一般都是富CO2包裹 体。
原生FI 开展下一步的工作，这是我们必然关心的问题。这就是 FI 成因分 类问题。 根据包裹体的分布与主矿物之间的关系，可以将它们分成三类： 1. 原生包裹体(primary inclusions)——在矿物原始生长过 程中形成的包裹体（与主矿物同时形成），其中包裹的流 假次生FI 体可代表主矿物形成时的流体和物理化学条件。 2. 次生包裹体(secondary inclusions)——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。 次生 3.FI 假次生包裹体(pseudosecondary inclusions)——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 石英晶体中的原生、假次生和次生 生长部分所封闭。 包裹体示意图 4. 不能确定的包裹体（indeterminable !）
1. 观察样片的准备； 2. 观察设备； 3. 观察方法。
主要指在光学显微镜下观 察到的流体包裹体的特征
1. 观察薄片样品准备（Sample
preparation）
FI很小，容易在加工样品时因加热和样品变形破裂而破坏。因 此，要小心处理样品，避免各种加热处理和注胶处理样品。用于 FI研究的样品通常包括下列两类： ① 定位。在样品上找到准确的切片位置。
第二章 流体包裹体的分类
Chapter 2 Classification of FI
第一节 流体包裹体的光学特征（FI appearance） 第二节 流体包裹体的分类(Classification of FI)
2. 流体包裹体的分类
Classification of FI origin
你所见到的FI 能够说明什么，代表了怎样的地质含义，需要如何