包裹體分析技術(shù)課件

油氣測試分析技術(shù)與應(yīng)用第六章包裹體及其測試分析技術(shù)油氣測試分析技術(shù)與應(yīng)用第六章包裹體及其測試分析技術(shù)1一、包裹體定義及特點(diǎn)二、包裹體成因與分類三、流體包裹體測試研究四、流體包裹體的應(yīng)用提綱一、包裹體定義及特點(diǎn)提綱2包裹體何為包裹體？包裹體有什么特點(diǎn)？研究包裹體能夠干什么？包裹體與能源環(huán)境有關(guān)系嗎？……包裹體3一、包裹體定義及特點(diǎn) 1.1包裹體研究意義 1.2包裹體定義 1.3包裹體特點(diǎn)一、包裹體定義及特點(diǎn)4（１）萌芽階段（公元10世紀(jì)－1858）

我國是最早發(fā)現(xiàn)包裹體并有文字記載的國家。北宋（1031-1095）時期沈括的《夢溪筆談》：“滴翠珠”李時珍的《本草綱目》中都有記載：“空青者，中空有水如油，治盲立效…”在國外有Boyle（1672）、D.Brewter（1823）、H.Davy（1822）等人都先后在水晶、黃玉、石英、綠柱石中發(fā)現(xiàn)包裹體存在，認(rèn)為是礦物顯微結(jié)構(gòu)的一部分。

1.1包裹體研究意義 1.1.1包裹體研究簡史（１）萌芽階段（公元10世紀(jì)－1858）1.1包裹體研究5（２）包裹體測溫階段（1858－1953）

1858年，英國學(xué)者Sorby提出了包裹體地質(zhì)溫度計的原理和方法，從而使包裹體研究進(jìn)入了測溫階段。（１）包裹體測溫工具的產(chǎn)生；（２）加國多倫多大學(xué)Smith提出、其徒Scott實(shí)現(xiàn)完成的爆裂法：快速測定不透明礦物包裹體的溫度；（３）Newhouse(1933)對密西西比河河谷型鉛礦床均一溫度的測定，解決了長期爭論，打破了地質(zhì)界的沉默；（４）蘇聯(lián)作者（1950）第一次系統(tǒng)闡述了包裹體的理論基礎(chǔ)、分類、測溫原理、方法及地質(zhì)應(yīng)用。（２）包裹體測溫階段（1858－1953）6（３）成礦流體研究階段（1953－1976）（１）法國的Deich（1955），加拿大的Smith（1963）以及美國的Roedder等發(fā)表了諸多的成礦流體包裹體研究的論著，推動包裹體由單一的測溫應(yīng)用到成礦流體研究。（２）建立包裹體研究的新方法均一法、冷凍法、壓碎法、壓力計、等容線法、克分子分?jǐn)?shù)法等，測定內(nèi)容由大及小，延伸至同位素、古壓力等。（３）1960年成立國際成礦流體包裹體委員會。我國的包裹體研究工作也取得了極大的進(jìn)步，開始包裹體溫度、鹽度的測定以及組分分析等研究工作。

（３）成礦流體研究階段（1953－1976）7（４）包裹體地球化學(xué)階段（1976－）理論更新、技術(shù)進(jìn)步、范圍擴(kuò)大、日漸重要。流體包裹體分析技術(shù)成為能源地質(zhì)研究中的重要工具和手段。（１）逐漸成為地球化學(xué)的一個分支；（２）新的分析方法不斷介入：電子顯微鏡、離子和電子探針、離子色譜、氣相色譜、色質(zhì)譜聯(lián)用、激光拉曼光譜等；（３）油氣地質(zhì)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用；（４）研究包裹體的內(nèi)容和范圍更廣：可以獲得十?dāng)?shù)個參數(shù)；（５）國際上逐漸形成獨(dú)立學(xué)科：包裹體地球化學(xué)。（４）包裹體地球化學(xué)階段（1976－）8（１）與現(xiàn)代測試技術(shù)緊密結(jié)合；（２）先進(jìn)的手段和有效的方法；（３）研究內(nèi)容：組分、溫度、壓力、鹽度、逸散度、pH值、Eh值、密度、體積、流動速度、穩(wěn)定同位素、地?zé)崾贰ǎ矗V泛應(yīng)用：環(huán)境恢復(fù)、能源地質(zhì)、流體研究、成礦預(yù)測……（５）時效性：直觀、省時、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于地學(xué)各領(lǐng)域。1.1.2包裹體研究意義（１）與現(xiàn)代測試技術(shù)緊密結(jié)合；1.1.2包裹體研究意義91.2包裹體定義

1.2.1包裹體

包裹體：被捕獲并保存于礦物晶格缺陷或空穴中、與宿主礦物有明顯相界線的原始流體物質(zhì)。 流體包裹體：主要由流體所組成。1.2包裹體定義10石鹽氣泡水溶液鋯石磷灰石石英中主要類型包裹體示意圖石鹽氣泡水溶液鋯石磷灰石石英中主要類型包裹體示意圖11理解要點(diǎn)：（１）時間：沉積成巖成礦過程中（２）空間：礦物晶格缺陷或空穴中（３）物質(zhì)來源：原始流體（４）界定：被包裹物質(zhì)（５）關(guān)系：明顯的相界線理解要點(diǎn)：121.2.2相關(guān)術(shù)語（１）（宿）主礦物：圈閉包裹體的礦物－幾乎與包裹體同時形成；（２）成巖成礦溶液：捕獲包裹體時主礦物周圍的流體介質(zhì)，氣體、溶液、巖漿等；（３）子礦物：所捕獲的過飽和流體溶液在溫度降低條件下，部分物質(zhì)結(jié)晶而出形成子礦物。它存在于包裹體中，屬于包裹體中的固體相，與氣泡等共存。（４）相界線：包裹體與主礦物之間的邊界，即現(xiàn)今包裹體的外形輪廓。1.2.2相關(guān)術(shù)語13寶石中的瑕疵－包裹體包裹體相界線主礦物寶石中的瑕疵－包裹體包裹體相界線主礦物14氣液包裹體氣液包裹體15氣液包裹體氣液包裹體16氣液包裹體氣液包裹體17含有機(jī)質(zhì)包裹體含有機(jī)質(zhì)包裹體181.2.3包裹體研究的三個基本假設(shè)（１）均一性：包裹體形成時，被捕獲的包裹體內(nèi)物質(zhì)為均勻相；（２）封閉性：包裹體形成后，不再有物質(zhì)的交換作用；（３）等容性：包裹體形成后，其體積不發(fā)生變化。1.2.3包裹體研究的三個基本假設(shè)191.3包裹體特點(diǎn)（１）在沉積成巖成礦作用的任一階段，只要沉積物(巖)發(fā)生結(jié)晶或重結(jié)晶、膠結(jié)(次生加大)或自生礦物的形成作用，即可形成包裹體；（２）包裹體不包括介質(zhì)中的碎屑物質(zhì)（晶體、晶屑或巖屑等）；（３）包裹體的大小受限于礦物晶體的大小，一般不超過0.01mm，大于1mm者罕見。世界最大者7.2cm；1.3包裹體特點(diǎn)20（４）主礦物與包裹體的形成時間相近；（５）包裹體可單獨(dú)或成群出現(xiàn)，現(xiàn)今仍封存于礦物中；（４）主礦物與包裹體的形成時間相近；21（６）被包裹物是成巖成礦溶液：即含氣、液的流體或硅酸鹽熔融體，可形成固、液、氣三種相類型；（７）單一成因的均勻相，即為成分一定的等容熱力學(xué)體系；（８）包裹體為一封閉體系，在未發(fā)生強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動和變質(zhì)作用情況下，不發(fā)生物質(zhì)交換作用，也不發(fā)生體積變化；（６）被包裹物是成巖成礦溶液：即含氣、液的流體或硅酸鹽熔融體22（９）無論是在被包裹前或被包裹后，包裹體與主礦物間幾乎不發(fā)生物質(zhì)的溶解、交換或其它化學(xué)反應(yīng)；（１０）現(xiàn)今所見包裹體的外壁就是主礦物與包裹體的相界限。由于界限的存在，包裹體與主礦物之間互為獨(dú)立。（９）無論是在被包裹前或被包裹后，包裹體與主礦物間幾乎不發(fā)生23二、包裹體成因與分類 2.1流體包裹體的形成 2.2包裹體形成后的可能變化 2.3包裹體分類二、包裹體成因與分類242.1流體包裹體的形成 2.1.1包裹體的形成

從系統(tǒng)角度看，包裹體的最終形成可分為５種情況，即均勻流體中的包裹體形成、非均勻流體中的包裹體形成、變生包裹體的形成、次生包裹體的形成以及包裹體形成后的變化等。

均勻流體中包裹體的形成具有代表性。即在一個晶體完整的結(jié)晶過程中，任何阻礙或抵制晶體生長的因素都可造成晶體缺陷，從而產(chǎn)生包裹體。2.1流體包裹體的形成252.1.1.1從均勻流體中結(jié)晶出的礦物包裹體（１）晶體生長速度：培養(yǎng)基供應(yīng)不均勻，影響晶體的點(diǎn)、線、面發(fā)育。晶體快速生長時，形成樹枝狀；慢速生長時，致密層封閉培養(yǎng)基，捕獲包裹體。2.1.1.1從均勻流體中結(jié)晶出的礦物包裹體26（２）晶體隅角和晶棱：晶體隅角和晶棱生長較快，而晶面中心生長較慢，易于捕獲包裹體。（２）晶體隅角和晶棱：晶體隅角和晶棱生長較快，而晶面中心生長27（３）過飽和溶液：過飽和溶液中，晶核出現(xiàn)并迅速生長，形成骨架；過飽和程度降低，晶體生長緩慢并形成包裹體。（３）過飽和溶液：過飽和溶液中，晶核出現(xiàn)并迅速生長，形成骨架28（４）晶面缺陷：晶體生長停止或發(fā)生部分溶蝕溶解，形成蝕坑或晶體面彎曲，而后又繼續(xù)生長，在晶面彎曲和蝕坑中封存了成礦溶液，形成包裹體。（４）晶面缺陷：晶體生長停止或發(fā)生部分溶蝕溶解，形成蝕坑或晶29（５）生長螺旋：在晶體的生長螺旋中心，可以捕獲包裹體。（５）生長螺旋：在晶體的生長螺旋中心，可以捕獲包裹體。30（６）平行六面體堆疊：晶體是由平行六面體堆疊而成的，若堆疊得不夠平行，則出現(xiàn)空隙，形成包裹體。（６）平行六面體堆疊：晶體是由平行六面體堆疊而成的，若堆疊得31（７）裂紋：晶面上的裂紋導(dǎo)致晶體的不良生長，因而形成包裹體。這種情況較為常見。（７）裂紋：晶面上的裂紋導(dǎo)致晶體的不良生長，因而形成包裹體。32（８）晶面雜質(zhì)：外來的固體質(zhì)點(diǎn)落在生長著的晶面上，可以形成包裹體。（８）晶面雜質(zhì)：外來的固體質(zhì)點(diǎn)落在生長著的晶面上，可以形成包33（９）結(jié)晶后破裂：主礦物形成后，由于晶體破裂，裂隙被流體所充填浸泡，當(dāng)晶體愈合時就形成了包裹體（９）結(jié)晶后破裂：主礦物形成后，由于晶體破裂，裂隙被流體所342.1.1.2從非均勻體系中捕獲的包裹體

（１）從液相＋氣相體系中捕獲包裹體：壓力釋放或溫度升高引起流體沸騰、溫度降低引起原來均勻流體發(fā)生不混溶以及表生作用等，均可導(dǎo)致液相和氣相物質(zhì)同時被捕獲。采用均一法測定古溫度時將有可能導(dǎo)致結(jié)果偏高現(xiàn)象，如地表條件下形成的大氣和水包裹體，采用均一法測定的古溫度將會達(dá)到150－200℃。2.1.1.2從非均勻體系中捕獲的包裹體35（２）從液相＋固相的體系中捕獲包裹體：含有晶體或固體質(zhì)點(diǎn)的流體被捕獲而形成包裹體。這種包裹體常被當(dāng)作“子礦物”，但在加熱時，“子礦物”在包裹體中的氣相消失時也不溶解。若繼續(xù)加熱至爆裂，也不會出現(xiàn)溶解現(xiàn)象。（３）從兩種不混溶或部分混溶的流體中捕獲包裹體：如油和水、熔融體和流體等。（２）從液相＋固相的體系中捕獲包裹體：含有晶362.1.1.3變生包裹體的形成

變生包裹體是在變質(zhì)礦物形成或改造過程中捕獲了變質(zhì)流體而形成的包裹體。

目前變生包裹體的形成機(jī)制研究還不夠清楚。2.1.1.3變生包裹體的形成37變生包裹體特點(diǎn)－可變性（１）在變質(zhì)作用中形成，與原生流體包裹體在分布特征上相似，但各環(huán)帶中的包裹體性質(zhì)可能變化較大。（２）出溶：在溫度升高或壓力釋放期間，組成石英晶體構(gòu)造部分的水和堿金屬離子通過晶格擴(kuò)散和遷移，在位能最低的位置和亞晶粒邊界形成微小的出溶包裹體。變生包裹體特點(diǎn)－可變性38（３）遷移和再聚集：受熱時，包裹體沿?zé)崽荻冉档头较蜻w移、改變形狀或擴(kuò)散再聚集；（４）解體：包裹體內(nèi)表面積趨于減小，在溶解和再沉淀作用下，包裹體趨于分解和消失。（３）遷移和再聚集：受熱時，包裹體沿?zé)崽荻冉档头较蜻w移、改變39包裹體分析技術(shù)課件402.1.1.4次生包裹體形成機(jī)制

在主礦物形成之后，在某種作用下形成的包裹體。根據(jù)裂隙性質(zhì)，次生包裹體還可以分為脆性變形包裹體和韌性變形包裹體，前者主要是沿愈合裂隙分布，后者主要出現(xiàn)在變質(zhì)礦物中。2.1.1.4次生包裹體形成機(jī)制412.2包裹體形成后的可能變化

2.2.1相變－子相的形成

2.2.2物理變化2.2.3物質(zhì)交換2.2包裹體形成后的可能變化422.2.1體積變化

包裹體形成后的體積變化，或?yàn)榭赡婊驗(yàn)椴豢赡?，分別對均一化測溫不產(chǎn)生或產(chǎn)生影響?？赡孀兓òw體積守恒，可以均一化測溫）：熱脹冷縮、結(jié)晶與溶解作用的調(diào)節(jié)。不可逆變化（包裹體體積不守恒，不可以均一化測溫）：“卡脖子”作用對包裹體的分割、包裹體的合并、升溫破裂－衛(wèi)星狀次生（隱爆）－密度降低、“強(qiáng)壓塑變”。2.2.1體積變化43包裹體分析技術(shù)課件442.2.2物相變化－子相的形成

主要由于溫度降低，被包裹流體將發(fā)生物相變化。（１）負(fù)壓冷凝：屬于不混溶過程。若“負(fù)壓”條件下極度收縮的氣相密度大于液相，則出現(xiàn)“氣泡”沉于液體底部。（２）結(jié)晶：通常發(fā)生在包裹體壁上。 子礦物生成：在包裹體中形成的所有新相稱為子相。如果新相為晶質(zhì)，則稱之為子晶或子礦物。2.2.2物相變化－子相的形成452.2.3物質(zhì)交換在變質(zhì)作用階段，由于壓力失衡以及微裂縫產(chǎn)生，包裹體破裂，導(dǎo)致包裹體內(nèi)含物的逸出或外界物質(zhì)的加入。2.2.3物質(zhì)交換462.3包裹體分類

從目前研究來看，主要從物理狀態(tài)和成因來分。物理狀態(tài)分類流體包裹體巖漿包裹體純液體包裹體純氣體包裹體液體包裹體氣體包裹體含液體CO2包裹體含子礦物包裹體含有機(jī)質(zhì)包裹體結(jié)晶質(zhì)熔融包裹體流體熔融包裹體玻璃質(zhì)熔融包裹體成因分類原生包裹體假次生包裹體次生包裹體變生包裹體2.3包裹體分類物理狀態(tài)分類流體包裹體巖漿包裹體純液體472.3.1流體包裹體分類純液包裹體：在室溫時為單相液體的包裹體，形成于低溫或冷水條件下。純氣包裹體：在室溫下為單相氣體的包裹體，形成于火山噴氣、氣成或沸騰條件下。液體包裹體：在室溫時含液相和一個小氣泡的包裹體，液體的充填度大于50%。幾乎在各種地質(zhì)環(huán)境中都可見到，是分布最廣泛的包裹體。2.3.1流體包裹體分類48

氣體包裹體：在室溫時含有一較大氣泡和少量液相，加熱時均一到氣相的包裹體，氣體的充填度大于50%。通常見于巖漿熱液（斑巖型）礦床中。含子礦物包裹體：通常由氣相、液相和子礦物組成，常見石鹽、鉀鹽、硬石膏、赤鐵礦、螢石、方解石、石英等子礦物。含液體CO2包裹體：從包裹體中心向外，由氣相CO2、液相CO2和鹽水溶液組成，加熱時在低于31.1℃的某個溫度下均一成單一的CO2相。含有機(jī)質(zhì)包裹體：除了氣相和液相外，還可以有有機(jī)質(zhì)存在，有機(jī)質(zhì)常見瀝青、液體石油和高碳?xì)浠衔锘蚣淄榈取怏w包裹體：在室溫時含有一較大氣泡和少量液相，加熱時均一到49烴＋水原油－瀝青純液氣液烴＋水原油－瀝青純液氣液502.3.2巖漿包裹體分類玻璃質(zhì)熔融包裹體：巖漿在高溫下迅速冷卻而形成的玻璃和氣泡所組成，常見于火山巖中。流體熔融包裹體：在結(jié)晶質(zhì)礦物或玻璃與氣相之間存在一個由巖漿分異出來的、與巖漿共存的流體相。結(jié)晶質(zhì)熔融包裹體：主要包含硅酸鹽熔融體結(jié)晶產(chǎn)物和一個氣泡，它是被捕獲的硅酸鹽熔融體在緩慢的冷卻過程中結(jié)晶形成的，常見于侵入巖中。2.3.2巖漿包裹體分類512.3.3成因分類原生包裹體：在礦物結(jié)晶過程中被捕獲的包裹體，與主礦物同時生成。常沿礦物的生長（結(jié)晶）面分布。包裹體中的流體代表了主礦物的成礦流體樣品。假次生包裹體：由于主礦物產(chǎn)生裂隙，后有成礦流體充填其中，因裂隙愈合而封存的成礦流體。它分布在主礦物內(nèi)部，是原生包裹體的特殊類型，但由于它沿裂隙分布，故具有次生包裹體的分布特征，2.3.3成因分類52次生包裹體：形成于主礦物之后，后期熱液沿礦物的裂隙、解理、孔隙進(jìn)來，溶解礦物，使之發(fā)生重結(jié)晶，在此過程中捕獲形成了沿切穿礦物顆粒的裂隙分布的次生包裹體。其中的流體代表了形成礦物后某一階段的流體特點(diǎn)。變生包裹體：在變質(zhì)作用過程形成的包裹體。次生包裹體：形成于主礦物之后，后期熱液沿礦物的裂隙、解理、53假次生包裹體次生包裹體原生包裹體假次生包裹體次生包裹體原生包裹體54包裹體的分類要點(diǎn)包裹體的分類要點(diǎn)55包裹體分析技術(shù)課件56三、流體包裹體測試研究技術(shù) 3.1研究前期準(zhǔn)備 3.2顯微鏡下研究 3.3古溫度測定 3.4古鹽度測定 3.5古壓力測定 3.6成分測定 3.7數(shù)據(jù)處理和地質(zhì)解釋三、流體包裹體測試研究技術(shù)573.1研究前期準(zhǔn)備

3.1.1樣品采集（１）研究目的和要求的確定；（２）相關(guān)地質(zhì)資料：收集、整理、分析與研究；（３）樣品采集：包裹體發(fā)育的巖性、代表性、平剖面分布合理、避開風(fēng)化面以及要有一定的針對性。（a）溫度和鹽度：具代表性的單塊標(biāo)本或單礦物。（b）成分：群體包裹體。以穩(wěn)定性高的淺色礦物樣品（如石英等）為佳，硬度較小的礦物以及易造成主礦物干擾的碳酸鹽和硫化物宜少用。（c）樣品數(shù)量：每個樣品的單礦物數(shù)量3-10g，塊狀粗粒單礦物可采100-200g的手標(biāo)本。3.1研究前期準(zhǔn)備583.1.2方法準(zhǔn)備根據(jù)研究目的，選擇各自不同方法：顯微鏡和電子顯微鏡下鑒定均一法爆裂法冷凍法壓碎法各種成分分析法（氣相色譜法、電子探針分析、激光拉曼光譜分析等）穩(wěn)定同位素分析法K－Ar法和Rb－Sr法3.1.2方法準(zhǔn)備根據(jù)研究目的，選擇各自不同方法：59不同的研究內(nèi)容，要求相應(yīng)的研究方法： 包裹體研究的基本方法，除光學(xué)顯微鏡觀察外，溫度的測定用均一法、爆裂法和淬火法；

鹽度的測定用冷凍法；

氣相成分的測定用激光拉曼探針、氣相色譜和質(zhì)譜；

液相成分的測定主要用離子色譜、原子吸收光譜和激光拉曼探針；

固相成分的測定主要用電子探針和掃描電鏡；同位素組成的測定用質(zhì)譜計和離子探針。不同的研究內(nèi)容，要求相應(yīng)的研究方法：60包裹體參數(shù)及測試方法包裹體參數(shù)及測試方法613.1.3樣品制備（１）均一法、冷凍法樣品的制備（a）兩面拋光的光薄片制作一般要求： 代表性：切取所要研究的部分 切片方向：按指定方向或平行晶軸方向 厚度：一般厚度0.05-0.2mm 拋光度：拋光度越好，觀察效果越好 切片大?。罕M量要大，普通片子最大約40×20mm2。 溫度：操作溫度不能高于80℃。（b）兩面拋光薄片磨制工藝程序3.1.3樣品制備62（２）爆裂法樣品的制備（a）加工破碎和篩選：碎樣后，篩分，留取3g重量的0.2-0.5mm或稍大粒級作為樣品（b）樣品處理：去除對測量有影響的碳酸鹽巖類礦物和其它雜質(zhì)。清洗3-5遍、酸洗（30-50%鹽酸浸泡約30分鐘至不再起泡為止）、清洗（3-5遍）（c）烘干：在80℃左右的恒溫下烘干4小時后備用（２）爆裂法樣品的制備63（３）群體包裹體成分分析及穩(wěn)定同位素成分樣品的制備（a）樣品要求與爆裂法大致相同，但更為嚴(yán)格（b）樣品量10g（c）樣品純度：大于98%（d）采用壓碎法或爆裂法打開包裹體（３）群體包裹體成分分析及穩(wěn)定同位素成分樣品的制備64（４）單個包裹體成分分析樣品制備（a）與做均一溫度測定的樣品要求相同（b）使用儀器：激光拉曼探針、電子探針、離子探針等。（４）單個包裹體成分分析樣品制備653.2包裹體的顯微鏡下研究 3.2.1包裹體鏡下尋找理論上來說，凡是從流體中結(jié)晶出來的礦物都會含有包裹體。選擇透明度好、結(jié)晶程度好的主礦物（石英）晶粒，從低倍到高倍進(jìn)行鏡下觀測。

3.2包裹體的顯微鏡下研究663.2.2包裹體鏡下特征（１）包裹體的形狀：規(guī)則（與主礦物部分相同、相同或相似）與不規(guī)則（與主礦物晶形完全不同）（２）顏色：受成分、薄片厚度、折射、外界效應(yīng)等因素影響較大，有機(jī)物和高倍鏡更易產(chǎn)生虛假色。氣、液相一般無色透明。（３）大小：通常以包裹體的長徑為測量標(biāo)準(zhǔn)，一般小于0.01mm，研究中常用為0.01-0.1mm。3.2.2包裹體鏡下特征67（４）數(shù)量：先測定每cm2中的個數(shù)，再換算為每cm3中的個數(shù)。包裹體與主礦物的體積比約為1:100。乳白色石英和方解石中的數(shù)量最多，1cm3體積中可達(dá)109-1015個包裹體。（５）分布：規(guī)則（環(huán)帶狀、平行條帶狀等）或不規(guī)則（雜亂無章）分布。（a）沸騰包裹體：氣液包裹體之間構(gòu)成連續(xù)過渡、最低均一溫度相近但鹽度差異較大；（b）“卡脖子”包裹體：分布具有較好的“連續(xù)性”但彼此特征相同。（４）數(shù)量：先測定每cm2中的個數(shù)，再換算為每cm3中的個數(shù)68（６）相態(tài)：氣液固相和單雙多相。通常為氣液兩相。包裹體中必有氣相或液相，雜質(zhì)為單一的固相。（７）充填度：一般來說，充填度越高，均一化溫度越低。（６）相態(tài)：氣液固相和單雙多相。通常為氣液兩相。包裹體中必有69（８）類型：（a）原生包裹體：形狀規(guī)則、分布規(guī)則，通常與裂隙無關(guān)，成群包裹體中的充填率相近；（b）次生包裹體：沿切穿主礦物的裂隙分布，與裂隙有關(guān)或無關(guān)包裹體的充填率相差較大；（c）假次生包裹體：分布于不切穿主礦物的裂隙中，形狀和分布不規(guī)則。（８）類型：703.3包裹體測溫學(xué) 3.3.1流體包裹體的均一法測溫 3.3.2流體包裹體的爆裂法測溫3.3包裹體測溫學(xué)713.3.1流體包裹體的均一法測溫（１）理論假設(shè)：顯微鏡下所見包裹體在其形成之初為均勻的熱流體，由于溫度和壓力降低，產(chǎn)生了相界線，出現(xiàn)了相的分異。（２）基本原理：溫度升高，包裹體內(nèi)部的兩相（或多相）轉(zhuǎn)變成單一的均勻相（相態(tài)轉(zhuǎn)變的物理可逆），也即達(dá)到了相的統(tǒng)一。這時的溫度，即為均一溫度（也叫充填溫度），它代表了包裹體的形成溫度。（３）均一法主要儀器設(shè)備：顯微加熱臺、溫度測量部分、光源和顯微鏡等。3.3.1流體包裹體的均一法測溫72（４）均一溫度法的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：均一法是一種常用的方法，所測數(shù)據(jù)直觀可靠，還能測定各相體積，求得密度或比容。缺點(diǎn)：只能用于透明礦物和半透明礦物、所需時間較長。（５）均一溫度的影響因素與溫度校正（a）由于均一溫度數(shù)據(jù)是在常壓條件下獲得的，而包裹體卻是在成巖成礦時的溫度、壓力以及成分等條件下被捕獲的。因此應(yīng)該對測定的溫度結(jié)果加以校正。（b）適用條件。（４）均一溫度法的特點(diǎn)733.3.2流體包裹體的爆裂法測溫（１）基本假設(shè)：（a）包裹體在爆裂和形成時的成分和密度相同；（b）等容過程；（c）流體包裹體是一個被主礦物圈閉在晶體缺陷內(nèi)的封閉體系。（２）基本原理：當(dāng)加溫使包裹體達(dá)到均一后，若再繼續(xù)升溫，包裹體的內(nèi)壓急劇上升，直到發(fā)生爆裂，此時所測的溫度為包裹體的爆裂溫度。根據(jù)包裹體爆裂時的溫度和壓力可以計算形成時的溫度和壓力。Tf＝A（Pf

－Pd）＋TdTf為包裹體形成時的溫度；A為常數(shù)；Pf

為包裹體形成時的壓力；Pd為包裹體爆裂時的壓力；Td為包裹體爆裂時的溫度。（３）主要爆裂儀：熱聲爆裂儀（聲電換能）、熱壓爆裂儀、熱真空爆裂儀（壓電換能）。3.3.2流體包裹體的爆裂法測溫74包裹體爆裂譜線爆裂脈沖數(shù)T（℃）包裹體爆裂譜線爆裂脈沖數(shù)T（℃）75（４）爆裂法的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（a）不但能對透明礦物進(jìn)行溫度測定，還能對不透明礦物進(jìn)行溫度測定；（b）速度快、精度高，采用電子自動化裝置，可在短時間內(nèi)得到大量包裹體起爆的溫度、頻次，甚至相變溫度等信息；（c）爆裂溫度值及爆裂曲線圖譜可以揭示包裹體的活動期次以及蝕變作用的溫度和強(qiáng)度等；缺點(diǎn)：（a）爆裂法測溫需要進(jìn)行壓力、成分及密度對溫度的校正，其中壓力的影響是主要的；（b）爆裂法不如均一法直觀，又不好區(qū)分原生、次生包裹體。（４）爆裂法的特點(diǎn)76（５）爆裂溫度的影響因素 爆裂法測溫的影響因素可歸納為兩類，一類是和礦物形成時的物理化學(xué)條件以及與礦物本身的物理性質(zhì)有關(guān)的因素，如礦物硬度、解理、形成時的壓力，密度、成分等；另一類屬于測試過程中環(huán)境的影響因素，如樣品的用量，粒度大小，電磁場、震波、聲波干擾等。（５）爆裂溫度的影響因素773.4成礦流體包裹體鹽度和成分測定 3.4.1冷凍法測定包裹體鹽度 3.4.2壓碎法測定包裹體氣體成分3.4成礦流體包裹體鹽度和成分測定783.4.1冷凍法測定包裹體鹽度（１）基本假設(shè)－拉烏爾定律：（a）鹽水溶液的冰點(diǎn)下降數(shù)值與溶質(zhì)的種類或性質(zhì)無關(guān)，僅僅取決于溶解在水（溶劑）中的溶質(zhì)的摩爾濃度。表達(dá)式如下：△t=kf·m△t為冰點(diǎn)下降溫度；kf為冰點(diǎn)降低常數(shù)，與溶劑的性質(zhì)有關(guān)，H2O和苯的kf分別為1.859、5.127，m為溶質(zhì)摩爾濃度；（b）壓力對冰點(diǎn)下降的影響很小，可以忽略不計；（c）該定律只適用于理想溶液或非電解質(zhì)的稀溶液（如NaCL溶液）。3.4.1冷凍法測定包裹體鹽度79（２）基本原理：通過在冷凍臺上改變溫度，來觀察包裹體中所發(fā)生的相變，并與已知有關(guān)體系的實(shí)驗(yàn)相圖進(jìn)行對比，來測定包裹體流體所屬的體系和成分。對于NaCl－H2O體系的鹽水溶液，可根據(jù)拉烏爾定律，即稀溶液的冰點(diǎn)下降與溶質(zhì)的摩爾濃度成正比的原理來確定溶液的鹽度。根據(jù)冰點(diǎn)下降溫度（T）與NaCl含量（w）之間的變化關(guān)系，可求得對應(yīng)鹽度。（２）基本原理：通過在冷凍臺上改變溫度，來觀察包裹體中所發(fā)生80（３）冷凍法特點(diǎn)（a）可以測定鹽水包裹體的初融溫度、冰點(diǎn)、鹽度及密度，還可以測定CO2體系的包裹體成分；（b）對于NaCl－H2O體系，冷凍法只適應(yīng)于低鹽度條件（0°－23.3重量百分比）；（c）當(dāng)NaCl－H2O體系不占主導(dǎo)地位時，需按不同體系進(jìn)行鹽度測定。（３）冷凍法特點(diǎn)813.4.2壓碎法測定包裹體氣體成分（１）基本原理：壓碎法是測定包裹體中氣體的直接方法。各種氣體可以在一定的吸附劑中被吸附，從而測定其含量。（２）方法特點(diǎn) （a）簡易直觀 （b）氣體成分的合理預(yù)測及吸附劑的正確選擇3.4.2壓碎法測定包裹體氣體成分823.5包裹體地質(zhì)壓力計 3.5.1基本理論 3.5.2幾種地質(zhì)壓力計3.5包裹體地質(zhì)壓力計833.5.1基本理論

（１）地質(zhì)壓力一般是由靜巖壓力和流體靜壓力所組成；（２）均勻流體的壓力是由其溫度和密度所決定的；（３）沸騰流體的壓力等于這種流體在沸騰溫度時的蒸汽壓。（４）為了利用流體包裹體來確定（估計）主礦物形成時的溫度或流體靜壓力，需要有兩類資料，一是所捕獲流體相的成分；二是這種成分流體在有關(guān)溫度和壓力范圍內(nèi)的相變行為以及P－V－T－X性質(zhì)。3.5.1基本理論843.5.2幾種地質(zhì)壓力計（a）根據(jù)溶液的蒸氣壓估算壓力由于捕獲溫度時的流體靜壓力大于其蒸氣壓力（否則流體會發(fā)生沸騰），故根據(jù)蒸汽壓力大小可求得流體壓力的下限。（b）根據(jù)P-T關(guān)系，可求得捕獲壓力主礦物（或主要伴生礦物）形成時的Ｐ－Ｔ曲線與被測包裹體Ｐ－Ｔ曲線的交點(diǎn)即為捕獲壓力。3.5.2幾種地質(zhì)壓力計85（c）不混溶流體地質(zhì)壓力計：根據(jù)兩種不混溶流體的P－V－T關(guān)系及其均一溫度，在P－T組合圖上確定捕獲溫度和壓力。（d）沸騰流體地質(zhì)壓力計和溫度計：當(dāng)沸騰的液相和與其共存的氣相分別捕獲在一對包裹體中時，加熱升溫而使其達(dá)到均一，兩種均一作用發(fā)生在同一溫度，在沸騰曲線上就能夠根據(jù)均一溫度而得到壓力。（e）含子礦物包裹體的地質(zhì)壓力計：加熱包裹體，子礦物消失時的溫度即為捕獲溫度，根據(jù)P-V-T關(guān)系可轉(zhuǎn)換為壓力。（c）不混溶流體地質(zhì)壓力計：根據(jù)兩種不混溶流體的P－V－T關(guān)863.6包裹體成分分析 3.6.1包裹體群的化學(xué)成分分析 3.6.2單個包裹體的成分測定 3.6.3包裹體穩(wěn)定同位素分析 3.6.4pH和Eh的測定3.6包裹體成分分析87選純的礦物樣品（粒度0.25－0.5mm）在稀鹽酸或稀硝酸中浸泡或在水浴上加熱處理，在玻璃砂漏斗中沖洗至中性，最后在超聲波清洗器中用去離子水清洗，過濾、烘干、備用熱爆法測溫，確定包裹體的形成期數(shù)，熱爆溫度及熱爆高峰溫度熱爆法打開包裹體氣相色譜分析揮發(fā)分穩(wěn)定同位素測試樣品ICP法測定包裹體中的重金屬成分加一定量的去離子水在超聲波清洗器中處理10分鐘，用高速離心機(jī)分離10分鐘，吸取清液用離子色譜儀分析陰離子中的F－、Cl－、SO42

－、NO3

－。另取樣用PH電位法分析HCO3

－和CO3

2－

用原子吸收光譜法測定Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2

＋等主要陽離子氣體（包括水）殘渣包裹體成分分析方法流程3.6.1包裹體群的化學(xué)成分分析選純的礦物樣品（粒度0.25－0.5mm）在稀鹽酸或稀硝酸中883.6.2單個包裹體的成分測定 （1）電子探針分析 （2）激光顯微光譜分析 （3）激光顯微探針拉曼光譜分析（不打開包裹體）3.6.2單個包裹體的成分測定893.6.3包裹體穩(wěn)定同位素分析 （１）氫同位素分析 （２）碳同位素分析 （３）氧同位素分析 目前的技術(shù)條件下，主要對群包裹體中的水進(jìn)行分析，且要求包裹體樣品必須是同一成因類型。3.6.3包裹體穩(wěn)定同位素分析903.6.4pH和Eh的測定（１）pH的測定較早的方法主要是打開大的包裹體，加入石蕊試紙，來測定pH；后期根據(jù)包裹體成分，通過包裹體的HCO3－和CO32

－來計算包裹體的pH。兩種方法都需要打開包裹體時，故外界氣體對pH的測定有一定影響。（２）Eh的測定利用包裹體的多價態(tài)組分，如Fe2＋/Fe3＋、CO/CO2或HS－/SO42－等，結(jié)合已知的pH值，可以計算包裹體流體的Eh值。3.6.4pH和Eh的測定913.7包裹體數(shù)據(jù)處理和地質(zhì)解釋 （１）數(shù)據(jù)處理 （２）地質(zhì)解釋3.7包裹體數(shù)據(jù)處理和地質(zhì)解釋92四、流體包裹體在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用四、流體包裹體在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用93包裹體技術(shù)可分別在地史學(xué)、地?zé)釋W(xué)、礦床學(xué)、巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、油氣地質(zhì)學(xué)等領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。 在沉積巖中起指紋印作用，有助于鑒別巖屑顆粒的來源。 在找礦勘探方面主要應(yīng)用于熱液礦床和油氣礦床的尋找。 洞穴中的包裹體可提供古氣候和古溫度資料。

包裹體技術(shù)可分別在地史學(xué)、地?zé)釋W(xué)、礦床學(xué)、巖石學(xué)、構(gòu)94 在油氣地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域中，可以研究：巖相與古地理、層序地層學(xué)、盆地埋藏史、盆地?zé)崾录?、盆地?gòu)造沉降、沉積有機(jī)質(zhì)演化、地下水動力狀況模擬、油氣生成和儲集時的古溫度和壓力、生油氣熱歷史、油氣運(yùn)移路徑、油氣運(yùn)聚、油氣層識別……。 包裹體研究有助于查明油氣生成條件、油氣層類型、演化程度、遷移時代以及提供油氣區(qū)域評價和勘探等方面有關(guān)資料。 在油氣地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域中，可以研究：巖相與古地理、層序地層學(xué)、盆95（1）圈閉形成時間法（2）生烴史法（3）油氣成熟度對比法（4）(伊利石)測年法（5）有機(jī)巖石學(xué)方法（根據(jù)巖石中的瀝青形成時間推算）（6）露點(diǎn)壓力法（7）油氣水界面追溯法（8）綜合分析法（9）包裹體測溫法油氣成藏期的確定（1）圈閉形成時間法油氣成藏期的確定96謝謝！謝謝！97油氣測試分析技術(shù)與應(yīng)用第六章包裹體及其測試分析技術(shù)油氣測試分析技術(shù)與應(yīng)用第六章包裹體及其測試分析技術(shù)98一、包裹體定義及特點(diǎn)二、包裹體成因與分類三、流體包裹體測試研究四、流體包裹體的應(yīng)用提綱一、包裹體定義及特點(diǎn)提綱99包裹體何為包裹體？包裹體有什么特點(diǎn)？研究包裹體能夠干什么？包裹體與能源環(huán)境有關(guān)系嗎？……包裹體100一、包裹體定義及特點(diǎn) 1.1包裹體研究意義 1.2包裹體定義 1.3包裹體特點(diǎn)一、包裹體定義及特點(diǎn)101（１）萌芽階段（公元10世紀(jì)－1858）

我國是最早發(fā)現(xiàn)包裹體并有文字記載的國家。北宋（1031-1095）時期沈括的《夢溪筆談》：“滴翠珠”李時珍的《本草綱目》中都有記載：“空青者，中空有水如油，治盲立效…”在國外有Boyle（1672）、D.Brewter（1823）、H.Davy（1822）等人都先后在水晶、黃玉、石英、綠柱石中發(fā)現(xiàn)包裹體存在，認(rèn)為是礦物顯微結(jié)構(gòu)的一部分。

1.1包裹體研究意義 1.1.1包裹體研究簡史（１）萌芽階段（公元10世紀(jì)－1858）1.1包裹體研究102（２）包裹體測溫階段（1858－1953）

1858年，英國學(xué)者Sorby提出了包裹體地質(zhì)溫度計的原理和方法，從而使包裹體研究進(jìn)入了測溫階段。（１）包裹體測溫工具的產(chǎn)生；（２）加國多倫多大學(xué)Smith提出、其徒Scott實(shí)現(xiàn)完成的爆裂法：快速測定不透明礦物包裹體的溫度；（３）Newhouse(1933)對密西西比河河谷型鉛礦床均一溫度的測定，解決了長期爭論，打破了地質(zhì)界的沉默；（４）蘇聯(lián)作者（1950）第一次系統(tǒng)闡述了包裹體的理論基礎(chǔ)、分類、測溫原理、方法及地質(zhì)應(yīng)用。（２）包裹體測溫階段（1858－1953）103（３）成礦流體研究階段（1953－1976）（１）法國的Deich（1955），加拿大的Smith（1963）以及美國的Roedder等發(fā)表了諸多的成礦流體包裹體研究的論著，推動包裹體由單一的測溫應(yīng)用到成礦流體研究。（２）建立包裹體研究的新方法均一法、冷凍法、壓碎法、壓力計、等容線法、克分子分?jǐn)?shù)法等，測定內(nèi)容由大及小，延伸至同位素、古壓力等。（３）1960年成立國際成礦流體包裹體委員會。我國的包裹體研究工作也取得了極大的進(jìn)步，開始包裹體溫度、鹽度的測定以及組分分析等研究工作。

（３）成礦流體研究階段（1953－1976）104（４）包裹體地球化學(xué)階段（1976－）理論更新、技術(shù)進(jìn)步、范圍擴(kuò)大、日漸重要。流體包裹體分析技術(shù)成為能源地質(zhì)研究中的重要工具和手段。（１）逐漸成為地球化學(xué)的一個分支；（２）新的分析方法不斷介入：電子顯微鏡、離子和電子探針、離子色譜、氣相色譜、色質(zhì)譜聯(lián)用、激光拉曼光譜等；（３）油氣地質(zhì)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用；（４）研究包裹體的內(nèi)容和范圍更廣：可以獲得十?dāng)?shù)個參數(shù)；（５）國際上逐漸形成獨(dú)立學(xué)科：包裹體地球化學(xué)。（４）包裹體地球化學(xué)階段（1976－）105（１）與現(xiàn)代測試技術(shù)緊密結(jié)合；（２）先進(jìn)的手段和有效的方法；（３）研究內(nèi)容：組分、溫度、壓力、鹽度、逸散度、pH值、Eh值、密度、體積、流動速度、穩(wěn)定同位素、地?zé)崾贰ǎ矗V泛應(yīng)用：環(huán)境恢復(fù)、能源地質(zhì)、流體研究、成礦預(yù)測……（５）時效性：直觀、省時、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于地學(xué)各領(lǐng)域。1.1.2包裹體研究意義（１）與現(xiàn)代測試技術(shù)緊密結(jié)合；1.1.2包裹體研究意義1061.2包裹體定義

1.2.1包裹體

包裹體：被捕獲并保存于礦物晶格缺陷或空穴中、與宿主礦物有明顯相界線的原始流體物質(zhì)。 流體包裹體：主要由流體所組成。1.2包裹體定義107石鹽氣泡水溶液鋯石磷灰石石英中主要類型包裹體示意圖石鹽氣泡水溶液鋯石磷灰石石英中主要類型包裹體示意圖108理解要點(diǎn)：（１）時間：沉積成巖成礦過程中（２）空間：礦物晶格缺陷或空穴中（３）物質(zhì)來源：原始流體（４）界定：被包裹物質(zhì)（５）關(guān)系：明顯的相界線理解要點(diǎn)：1091.2.2相關(guān)術(shù)語（１）（宿）主礦物：圈閉包裹體的礦物－幾乎與包裹體同時形成；（２）成巖成礦溶液：捕獲包裹體時主礦物周圍的流體介質(zhì)，氣體、溶液、巖漿等；（３）子礦物：所捕獲的過飽和流體溶液在溫度降低條件下，部分物質(zhì)結(jié)晶而出形成子礦物。它存在于包裹體中，屬于包裹體中的固體相，與氣泡等共存。（４）相界線：包裹體與主礦物之間的邊界，即現(xiàn)今包裹體的外形輪廓。1.2.2相關(guān)術(shù)語110寶石中的瑕疵－包裹體包裹體相界線主礦物寶石中的瑕疵－包裹體包裹體相界線主礦物111氣液包裹體氣液包裹體112氣液包裹體氣液包裹體113氣液包裹體氣液包裹體114含有機(jī)質(zhì)包裹體含有機(jī)質(zhì)包裹體1151.2.3包裹體研究的三個基本假設(shè)（１）均一性：包裹體形成時，被捕獲的包裹體內(nèi)物質(zhì)為均勻相；（２）封閉性：包裹體形成后，不再有物質(zhì)的交換作用；（３）等容性：包裹體形成后，其體積不發(fā)生變化。1.2.3包裹體研究的三個基本假設(shè)1161.3包裹體特點(diǎn)（１）在沉積成巖成礦作用的任一階段，只要沉積物(巖)發(fā)生結(jié)晶或重結(jié)晶、膠結(jié)(次生加大)或自生礦物的形成作用，即可形成包裹體；（２）包裹體不包括介質(zhì)中的碎屑物質(zhì)（晶體、晶屑或巖屑等）；（３）包裹體的大小受限于礦物晶體的大小，一般不超過0.01mm，大于1mm者罕見。世界最大者7.2cm；1.3包裹體特點(diǎn)117（４）主礦物與包裹體的形成時間相近；（５）包裹體可單獨(dú)或成群出現(xiàn)，現(xiàn)今仍封存于礦物中；（４）主礦物與包裹體的形成時間相近；118（６）被包裹物是成巖成礦溶液：即含氣、液的流體或硅酸鹽熔融體，可形成固、液、氣三種相類型；（７）單一成因的均勻相，即為成分一定的等容熱力學(xué)體系；（８）包裹體為一封閉體系，在未發(fā)生強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動和變質(zhì)作用情況下，不發(fā)生物質(zhì)交換作用，也不發(fā)生體積變化；（６）被包裹物是成巖成礦溶液：即含氣、液的流體或硅酸鹽熔融體119（９）無論是在被包裹前或被包裹后，包裹體與主礦物間幾乎不發(fā)生物質(zhì)的溶解、交換或其它化學(xué)反應(yīng)；（１０）現(xiàn)今所見包裹體的外壁就是主礦物與包裹體的相界限。由于界限的存在，包裹體與主礦物之間互為獨(dú)立。（９）無論是在被包裹前或被包裹后，包裹體與主礦物間幾乎不發(fā)生120二、包裹體成因與分類 2.1流體包裹體的形成 2.2包裹體形成后的可能變化 2.3包裹體分類二、包裹體成因與分類1212.1流體包裹體的形成 2.1.1包裹體的形成

從系統(tǒng)角度看，包裹體的最終形成可分為５種情況，即均勻流體中的包裹體形成、非均勻流體中的包裹體形成、變生包裹體的形成、次生包裹體的形成以及包裹體形成后的變化等。

均勻流體中包裹體的形成具有代表性。即在一個晶體完整的結(jié)晶過程中，任何阻礙或抵制晶體生長的因素都可造成晶體缺陷，從而產(chǎn)生包裹體。2.1流體包裹體的形成1222.1.1.1從均勻流體中結(jié)晶出的礦物包裹體（１）晶體生長速度：培養(yǎng)基供應(yīng)不均勻，影響晶體的點(diǎn)、線、面發(fā)育。晶體快速生長時，形成樹枝狀；慢速生長時，致密層封閉培養(yǎng)基，捕獲包裹體。2.1.1.1從均勻流體中結(jié)晶出的礦物包裹體123（２）晶體隅角和晶棱：晶體隅角和晶棱生長較快，而晶面中心生長較慢，易于捕獲包裹體。（２）晶體隅角和晶棱：晶體隅角和晶棱生長較快，而晶面中心生長124（３）過飽和溶液：過飽和溶液中，晶核出現(xiàn)并迅速生長，形成骨架；過飽和程度降低，晶體生長緩慢并形成包裹體。（３）過飽和溶液：過飽和溶液中，晶核出現(xiàn)并迅速生長，形成骨架125（４）晶面缺陷：晶體生長停止或發(fā)生部分溶蝕溶解，形成蝕坑或晶體面彎曲，而后又繼續(xù)生長，在晶面彎曲和蝕坑中封存了成礦溶液，形成包裹體。（４）晶面缺陷：晶體生長停止或發(fā)生部分溶蝕溶解，形成蝕坑或晶126（５）生長螺旋：在晶體的生長螺旋中心，可以捕獲包裹體。（５）生長螺旋：在晶體的生長螺旋中心，可以捕獲包裹體。127（６）平行六面體堆疊：晶體是由平行六面體堆疊而成的，若堆疊得不夠平行，則出現(xiàn)空隙，形成包裹體。（６）平行六面體堆疊：晶體是由平行六面體堆疊而成的，若堆疊得128（７）裂紋：晶面上的裂紋導(dǎo)致晶體的不良生長，因而形成包裹體。這種情況較為常見。（７）裂紋：晶面上的裂紋導(dǎo)致晶體的不良生長，因而形成包裹體。129（８）晶面雜質(zhì)：外來的固體質(zhì)點(diǎn)落在生長著的晶面上，可以形成包裹體。（８）晶面雜質(zhì)：外來的固體質(zhì)點(diǎn)落在生長著的晶面上，可以形成包130（９）結(jié)晶后破裂：主礦物形成后，由于晶體破裂，裂隙被流體所充填浸泡，當(dāng)晶體愈合時就形成了包裹體（９）結(jié)晶后破裂：主礦物形成后，由于晶體破裂，裂隙被流體所1312.1.1.2從非均勻體系中捕獲的包裹體

（１）從液相＋氣相體系中捕獲包裹體：壓力釋放或溫度升高引起流體沸騰、溫度降低引起原來均勻流體發(fā)生不混溶以及表生作用等，均可導(dǎo)致液相和氣相物質(zhì)同時被捕獲。采用均一法測定古溫度時將有可能導(dǎo)致結(jié)果偏高現(xiàn)象，如地表條件下形成的大氣和水包裹體，采用均一法測定的古溫度將會達(dá)到150－200℃。2.1.1.2從非均勻體系中捕獲的包裹體132（２）從液相＋固相的體系中捕獲包裹體：含有晶體或固體質(zhì)點(diǎn)的流體被捕獲而形成包裹體。這種包裹體常被當(dāng)作“子礦物”，但在加熱時，“子礦物”在包裹體中的氣相消失時也不溶解。若繼續(xù)加熱至爆裂，也不會出現(xiàn)溶解現(xiàn)象。（３）從兩種不混溶或部分混溶的流體中捕獲包裹體：如油和水、熔融體和流體等。（２）從液相＋固相的體系中捕獲包裹體：含有晶1332.1.1.3變生包裹體的形成

變生包裹體是在變質(zhì)礦物形成或改造過程中捕獲了變質(zhì)流體而形成的包裹體。

目前變生包裹體的形成機(jī)制研究還不夠清楚。2.1.1.3變生包裹體的形成134變生包裹體特點(diǎn)－可變性（１）在變質(zhì)作用中形成，與原生流體包裹體在分布特征上相似，但各環(huán)帶中的包裹體性質(zhì)可能變化較大。（２）出溶：在溫度升高或壓力釋放期間，組成石英晶體構(gòu)造部分的水和堿金屬離子通過晶格擴(kuò)散和遷移，在位能最低的位置和亞晶粒邊界形成微小的出溶包裹體。變生包裹體特點(diǎn)－可變性135（３）遷移和再聚集：受熱時，包裹體沿?zé)崽荻冉档头较蜻w移、改變形狀或擴(kuò)散再聚集；（４）解體：包裹體內(nèi)表面積趨于減小，在溶解和再沉淀作用下，包裹體趨于分解和消失。（３）遷移和再聚集：受熱時，包裹體沿?zé)崽荻冉档头较蜻w移、改變136包裹體分析技術(shù)課件1372.1.1.4次生包裹體形成機(jī)制

在主礦物形成之后，在某種作用下形成的包裹體。根據(jù)裂隙性質(zhì)，次生包裹體還可以分為脆性變形包裹體和韌性變形包裹體，前者主要是沿愈合裂隙分布，后者主要出現(xiàn)在變質(zhì)礦物中。2.1.1.4次生包裹體形成機(jī)制1382.2包裹體形成后的可能變化

2.2.1相變－子相的形成

2.2.2物理變化2.2.3物質(zhì)交換2.2包裹體形成后的可能變化1392.2.1體積變化

包裹體形成后的體積變化，或?yàn)榭赡婊驗(yàn)椴豢赡?，分別對均一化測溫不產(chǎn)生或產(chǎn)生影響?？赡孀兓òw體積守恒，可以均一化測溫）：熱脹冷縮、結(jié)晶與溶解作用的調(diào)節(jié)。不可逆變化（包裹體體積不守恒，不可以均一化測溫）：“卡脖子”作用對包裹體的分割、包裹體的合并、升溫破裂－衛(wèi)星狀次生（隱爆）－密度降低、“強(qiáng)壓塑變”。2.2.1體積變化140包裹體分析技術(shù)課件1412.2.2物相變化－子相的形成

主要由于溫度降低，被包裹流體將發(fā)生物相變化。（１）負(fù)壓冷凝：屬于不混溶過程。若“負(fù)壓”條件下極度收縮的氣相密度大于液相，則出現(xiàn)“氣泡”沉于液體底部。（２）結(jié)晶：通常發(fā)生在包裹體壁上。 子礦物生成：在包裹體中形成的所有新相稱為子相。如果新相為晶質(zhì)，則稱之為子晶或子礦物。2.2.2物相變化－子相的形成1422.2.3物質(zhì)交換在變質(zhì)作用階段，由于壓力失衡以及微裂縫產(chǎn)生，包裹體破裂，導(dǎo)致包裹體內(nèi)含物的逸出或外界物質(zhì)的加入。2.2.3物質(zhì)交換1432.3包裹體分類

從目前研究來看，主要從物理狀態(tài)和成因來分。物理狀態(tài)分類流體包裹體巖漿包裹體純液體包裹體純氣體包裹體液體包裹體氣體包裹體含液體CO2包裹體含子礦物包裹體含有機(jī)質(zhì)包裹體結(jié)晶質(zhì)熔融包裹體流體熔融包裹體玻璃質(zhì)熔融包裹體成因分類原生包裹體假次生包裹體次生包裹體變生包裹體2.3包裹體分類物理狀態(tài)分類流體包裹體巖漿包裹體純液體1442.3.1流體包裹體分類純液包裹體：在室溫時為單相液體的包裹體，形成于低溫或冷水條件下。純氣包裹體：在室溫下為單相氣體的包裹體，形成于火山噴氣、氣成或沸騰條件下。液體包裹體：在室溫時含液相和一個小氣泡的包裹體，液體的充填度大于50%。幾乎在各種地質(zhì)環(huán)境中都可見到，是分布最廣泛的包裹體。2.3.1流體包裹體分類145

氣體包裹體：在室溫時含有一較大氣泡和少量液相，加熱時均一到氣相的包裹體，氣體的充填度大于50%。通常見于巖漿熱液（斑巖型）礦床中。含子礦物包裹體：通常由氣相、液相和子礦物組成，常見石鹽、鉀鹽、硬石膏、赤鐵礦、螢石、方解石、石英等子礦物。含液體CO2包裹體：從包裹體中心向外，由氣相CO2、液相CO2和鹽水溶液組成，加熱時在低于31.1℃的某個溫度下均一成單一的CO2相。含有機(jī)質(zhì)包裹體：除了氣相和液相外，還可以有有機(jī)質(zhì)存在，有機(jī)質(zhì)常見瀝青、液體石油和高碳?xì)浠衔锘蚣淄榈?。氣體包裹體：在室溫時含有一較大氣泡和少量液相，加熱時均一到146烴＋水原油－瀝青純液氣液烴＋水原油－瀝青純液氣液1472.3.2巖漿包裹體分類玻璃質(zhì)熔融包裹體：巖漿在高溫下迅速冷卻而形成的玻璃和氣泡所組成，常見于火山巖中。流體熔融包裹體：在結(jié)晶質(zhì)礦物或玻璃與氣相之間存在一個由巖漿分異出來的、與巖漿共存的流體相。結(jié)晶質(zhì)熔融包裹體：主要包含硅酸鹽熔融體結(jié)晶產(chǎn)物和一個氣泡，它是被捕獲的硅酸鹽熔融體在緩慢的冷卻過程中結(jié)晶形成的，常見于侵入巖中。2.3.2巖漿包裹體分類1482.3.3成因分類原生包裹體：在礦物結(jié)晶過程中被捕獲的包裹體，與主礦物同時生成。常沿礦物的生長（結(jié)晶）面分布。包裹體中的流體代表了主礦物的成礦流體樣品。假次生包裹體：由于主礦物產(chǎn)生裂隙，后有成礦流體充填其中，因裂隙愈合而封存的成礦流體。它分布在主礦物內(nèi)部，是原生包裹體的特殊類型，但由于它沿裂隙分布，故具有次生包裹體的分布特征，2.3.3成因分類149次生包裹體：形成于主礦物之后，后期熱液沿礦物的裂隙、解理、孔隙進(jìn)來，溶解礦物，使之發(fā)生重結(jié)晶，在此過程中捕獲形成了沿切穿礦物顆粒的裂隙分布的次生包裹體。其中的流體代表了形成礦物后某一階段的流體特點(diǎn)。變生包裹體：在變質(zhì)作用過程形成的包裹體。次生包裹體：形成于主礦物之后，后期熱液沿礦物的裂隙、解理、150假次生包裹體次生包裹體原生包裹體假次生包裹體次生包裹體原生包裹體151包裹體的分類要點(diǎn)包裹體的分類要點(diǎn)152包裹體分析技術(shù)課件153三、流體包裹體測試研究技術(shù) 3.1研究前期準(zhǔn)備 3.2顯微鏡下研究 3.3古溫度測定 3.4古鹽度測定 3.5古壓力測定 3.6成分測定 3.7數(shù)據(jù)處理和地質(zhì)解釋三、流體包裹體測試研究技術(shù)1543.1研究前期準(zhǔn)備

3.1.1樣品采集（１）研究目的和要求的確定；（２）相關(guān)地質(zhì)資料：收集、整理、分析與研究；（３）樣品采集：包裹體發(fā)育的巖性、代表性、平剖面分布合理、避開風(fēng)化面以及要有一定的針對性。（a）溫度和鹽度：具代表性的單塊標(biāo)本或單礦物。（b）成分：群體包裹體。以穩(wěn)定性高的淺色礦物樣品（如石英等）為佳，硬度較小的礦物以及易造成主礦物干擾的碳酸鹽和硫化物宜少用。（c）樣品數(shù)量：每個樣品的單礦物數(shù)量3-10g，塊狀粗粒單礦物可采100-200g的手標(biāo)本。3.1研究前期準(zhǔn)備1553.1.2方法準(zhǔn)備根據(jù)研究目的，選擇各自不同方法：顯微鏡和電子顯微鏡下鑒定均一法爆裂法冷凍法壓碎法各種成分分析法（氣相色譜法、電子探針分析、激光拉曼光譜分析等）穩(wěn)定同位素分析法K－Ar法和Rb－Sr法3.1.2方法準(zhǔn)備根據(jù)研究目的，選擇各自不同方法：156不同的研究內(nèi)容，要求相應(yīng)的研究方法： 包裹體研究的基本方法，除光學(xué)顯微鏡觀察外，溫度的測定用均一法、爆裂法和淬火法；

鹽度的測定用冷凍法；

氣相成分的測定用激光拉曼探針、氣相色譜和質(zhì)譜；

液相成分的測定主要用離子色譜、原子吸收光譜和激光拉曼探針；

固相成分的測定主要用電子探針和掃描電鏡；同位素組成的測定用質(zhì)譜計和離子探針。不同的研究內(nèi)容，要求相應(yīng)的研究方法：157包裹體參數(shù)及測試方法包裹體參數(shù)及測試方法1583.1.3樣品制備（１）均一法、冷凍法樣品的制備（a）兩面拋光的光薄片制作一般要求： 代表性：切取所要研究的部分 切片方向：按指定方向或平行晶軸方向 厚度：一般厚度0.05-0.2mm 拋光度：拋光度越好，觀察效果越好 切片大?。罕M量要大，普通片子最大約40×20mm2。 溫度：操作溫度不能高于80℃。（b）兩面拋光薄片磨制工藝程序3.1.3樣品制備159（２）爆裂法樣品的制備（a）加工破碎和篩選：碎樣后，篩分，留取3g重量的0.2-0.5mm或稍大粒級作為樣品（b）樣品處理：去除對測量有影響的碳酸鹽巖類礦物和其它雜質(zhì)。清洗3-5遍、酸洗（30-50%鹽酸浸泡約30分鐘至不再起泡為止）、清洗（3-5遍）（c）烘干：在80℃左右的恒溫下烘干4小時后備用（２）爆裂法樣品的制備160（３）群體包裹體成分分析及穩(wěn)定同位素成分樣品的制備（a）樣品要求與爆裂法大致相同，但更為嚴(yán)格（b）樣品量10g（c）樣品純度：大于98%（d）采用壓碎法或爆裂法打開包裹體（３）群體包裹體成分分析及穩(wěn)定同位素成分樣品的制備161（４）單個包裹體成分分析樣品制備（a）與做均一溫度測定的樣品要求相同（b）使用儀器：激光拉曼探針、電子探針、離子探針等。（４）單個包裹體成分分析樣品制備1623.2包裹體的顯微鏡下研究 3.2.1包裹體鏡下尋找理論上來說，凡是從流體中結(jié)晶出來的礦物都會含有包裹體。選擇透明度好、結(jié)晶程度好的主礦物（石英）晶粒，從低倍到高倍進(jìn)行鏡下觀測。

3.2包裹體的顯微鏡下研究1633.2.2包裹體鏡下特征（１）包裹體的形狀：規(guī)則（與主礦物部分相同、相同或相似）與不規(guī)則（與主礦物晶形完全不同）（２）顏色：受成分、薄片厚度、折射、外界效應(yīng)等因素影響較大，有機(jī)物和高倍鏡更易產(chǎn)生虛假色。氣、液相一般無色透明。（３）大?。和ǔＲ园w的長徑為測量標(biāo)準(zhǔn)，一般小于0.01mm，研究中常用為0.01-0.1mm。3.2.2包裹體鏡下特征164（４）數(shù)量：先測定每cm2中的個數(shù)，再換算為每cm3中的個數(shù)。包裹體與主礦物的體積比約為1:100。乳白色石英和方解石中的數(shù)量最多，1cm3體積中可達(dá)109-1015個包裹體。（５）分布：規(guī)則（環(huán)帶狀、平行條帶狀等）或不規(guī)則（雜亂無章）分布。（a）沸騰包裹體：氣液包裹體之間構(gòu)成連續(xù)過渡、最低均一溫度相近但鹽度差異較大；（b）“卡脖子”包裹體：分布具有較好的“連續(xù)性”但彼此特征相同。（４）數(shù)量：先測定每cm2中的個數(shù)，再換算為每cm3中的個數(shù)165（６）相態(tài)：氣液固相和單雙多相。通常為氣液兩相。包裹體中必有氣相或液相，雜質(zhì)為單一的固相。（７）充填度：一般來說，充填度越高，均一化溫度越低。（６）相態(tài)：氣液固相和單雙多相。通常為氣液兩相。包裹體中必有166（８）類型：（a）原生包裹體：形狀規(guī)則、分布規(guī)則，通常與裂隙無關(guān)，成群包裹體中的充填率相近；（b）次生包裹體：沿切穿主礦物的裂隙分布，與裂隙有關(guān)或無關(guān)包裹體的充填率相差較大；（c）假次生包裹體：分布于不切穿主礦物的裂隙中，形狀和分布不規(guī)則。（８）類型：1673.3包裹體測溫學(xué) 3.3.1流體包裹體的均一法測溫 3.3.2流體包裹體的爆裂法測溫3.3包裹體測溫學(xué)1683.3.1流體包裹體的均一法測溫（１）理論假設(shè)：顯微鏡下所見包裹體在其形成之初為均勻的熱流體，由于溫度和壓力降低，產(chǎn)生了相界線，出現(xiàn)了相的分異。（２）基本原理：溫度升高，包裹體內(nèi)部的兩相（或多相）轉(zhuǎn)變成單一的均勻相（相態(tài)轉(zhuǎn)變的物理可逆），也即達(dá)到了相的統(tǒng)一。這時的溫度，即為均一溫度（也叫充填溫度），它代表了包裹體的形成溫度。（３）均一法主要儀器設(shè)備：顯微加熱臺、溫度測量部分、光源和顯微鏡等。3.3.1流體包裹體的均一法測溫169（４）均一溫度法的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：均一法是一種常用的方法，所測數(shù)據(jù)直觀可靠，還能測定各相體積，求得密度或比容。缺點(diǎn)：只能用于透明礦物和半透明礦物、所需時間較長。（５）均一溫度的影響因素與溫度校正（a）由于均一溫度數(shù)據(jù)是在常壓條件下獲得的，而包裹體卻是在成巖成礦時的溫度、壓力以及成分等條件下被捕獲的。因此應(yīng)該對測定的溫度結(jié)果加以校正。（b）適用條件。（４）均一溫度法的特點(diǎn)1703.3.2流體包裹體的爆裂法測溫（１）基本假設(shè)：（a）包裹體在爆裂和形成時的成分和密度相同；（b）等容過程；（c）流體包裹體是一個被主礦物圈閉在晶體缺陷內(nèi)的封閉體系。（２）基本原理：當(dāng)加溫使包裹體達(dá)到均一后，若再繼續(xù)升溫，包裹體的內(nèi)壓急劇上升，直到發(fā)生爆裂，此時所測的溫度為包裹體的爆裂溫度。根據(jù)包裹體爆裂時的溫度和壓力可以計算形成時的溫度和壓力。Tf＝A（Pf

－Pd）＋TdTf為包裹體形成時的溫度；A為常數(shù)；Pf

為包裹體形成時的壓力；Pd為包裹體爆裂時的壓力；Td為包裹體爆裂時的溫度。（３）主要爆裂儀：熱聲爆裂儀（聲電換能）、熱壓爆裂儀、熱真空爆裂儀（壓電換能）。3.3.2流體包裹體的爆裂法測溫171包裹體爆裂譜線爆裂脈沖數(shù)T（℃）包裹體爆裂譜線爆裂脈沖數(shù)T（℃）172（４）爆裂法的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（a）不但能對透明礦物進(jìn)行溫度測定，還能對不透明礦物進(jìn)行溫度測定；（b）速度快、精度高，采用電子自動化裝置，可在短時間內(nèi)得到大量包裹體起爆的溫度、頻次，甚至相變溫度等信息；（c）爆裂溫度值及爆裂曲線圖譜可以揭示包裹體的活動期次以及蝕變作用的溫度和強(qiáng)度等；缺點(diǎn)：（a）爆裂法測溫需要進(jìn)行壓力、成分及密度對溫度的校正，其中壓力的影響是主要的；（b）爆裂法不如均一法直觀，又不好區(qū)分原生、次生包裹體。（４）爆裂法的特點(diǎn)173（５）爆裂溫度的影響因素 爆裂法測溫的影響因素可歸納為兩類，一類是和礦物形成時的物理化學(xué)條件以及與礦物本身的物理性質(zhì)有關(guān)的因素，如礦物硬度、解理、形成時的壓力，密度、成分等；另一類屬于測試過程中環(huán)境的影響因素，如樣品的用量，粒度大小，電磁場、震波、聲波干擾等。（５）爆裂溫度的影響因素1743.4成礦流體包裹體鹽度和成分測定 3.4.1冷凍法測定包裹體鹽度 3.4.2壓碎法測定包裹體氣體成分3.4成礦流體包裹體鹽度和成分測定1753.4.1冷凍法測定包裹體鹽度（１）基本假設(shè)－拉烏爾定律：（a）鹽水溶液的冰點(diǎn)下降數(shù)值與溶質(zhì)的種類或性質(zhì)無關(guān)，僅僅取決于溶解在水（溶劑）中的溶質(zhì)的摩爾濃度。表達(dá)式如下：△t=kf·m△t為冰點(diǎn)下降溫度；kf為冰點(diǎn)降低常數(shù)，與溶劑的性質(zhì)有關(guān)，H2O和苯的kf分別為1.859、5.127，m為溶質(zhì)摩爾濃度；（b）壓力對冰點(diǎn)下降的影響很小，可以忽略不計；（c）該定律只適用于理想溶液或非電解質(zhì)的稀溶液（如NaCL溶液）。3.4.1冷凍法測定包裹體鹽度176（２）基本原理：通過在冷凍臺上改變溫度，來觀察包裹體中所發(fā)生的相變，并與已知有關(guān)體系的實(shí)驗(yàn)相圖進(jìn)行對比，來測定包裹體流體所屬的體系和成分。對于NaCl－H2O體系的鹽水溶液，可根據(jù)拉烏爾定律，即稀溶液的冰點(diǎn)下降與溶質(zhì)的摩爾濃度成正比的原理來確定溶液的鹽度。根據(jù)冰點(diǎn)下降溫度（T）與NaCl含量（w）之間的變化關(guān)系