包裹體研究課件

包裹體研究與應(yīng)用1

一、礦物包裹體在各類(lèi)礦床中的應(yīng)用

解決問(wèn)題：

物理化學(xué)條件

形成機(jī)制

元素遷移形式及富集條件

盲礦體的找尋

電子探針、離子探針、激光拉曼光譜、掃描電鏡、同步輻射加速器的X射線熒光分析、紅外光譜——微區(qū)微量成分分析，使包裹體研究產(chǎn)生了一個(gè)飛躍，為其在礦床地球化學(xué)中的應(yīng)用創(chuàng)造了良好的條件。2(一)、巖漿礦床

包裹體研究在巖漿礦床中主要用來(lái)探討其形成物理化學(xué)條件，如溫度、壓力、介質(zhì)成分等，為解決礦床成因提供依據(jù)。文獻(xiàn)中報(bào)道較少。3包裹體測(cè)溫表明，稀疏-中等浸染狀礦石形成溫度713~1200℃，稠密浸染-致密塊狀礦石和豆?fàn)畹V石形成溫度為713~1000℃。

研究表明，該區(qū)鉻鐵礦是由鎂鐵質(zhì)超基性巖漿分異而成的富含揮發(fā)組分的成礦熔漿團(tuán)，在713~1200℃溫度下形成的不混熔巖漿在降溫極為緩慢的深源環(huán)境中通過(guò)結(jié)晶分異形成的。5近期國(guó)外對(duì)鉻鐵礦包裹體的成因提出了一些新的見(jiàn)解。Horn等(1989)運(yùn)用顯微測(cè)溫和其它分析技術(shù)如拉曼探針(FT-IR探針)、掃描電鏡等方法對(duì)Troodos超基性巖漿礦床中鉻鐵礦的包裹體進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其中有二相水溶液包裹體，并證明含有H2和CH4——認(rèn)為鉻鐵礦礦床是在一個(gè)強(qiáng)還原環(huán)境下經(jīng)熱液交代作用而形成的。

對(duì)超鎂鐵質(zhì)巖漿礦床進(jìn)行深入的礦物包裹體研究有利于我們正確地認(rèn)識(shí)其成因。62.與玄武巖有關(guān)的寶石礦床的成礦物理化學(xué)條件研究

海南蓬萊藍(lán)寶石、紅鋯石礦床主要屬于第四紀(jì)殘坡積礦床，部分為洪沖積砂礦。礦床的形成主要與區(qū)內(nèi)基性火山巖的風(fēng)化剝蝕有關(guān)。

區(qū)內(nèi)火山活動(dòng)主要表現(xiàn)為中心式噴發(fā)、噴溢，火山口沿南北向斷裂分布。對(duì)副礦物的研究表明，區(qū)內(nèi)火山巖無(wú)論是基性熔巖還是火山碎屑巖都含有藍(lán)剛玉與紅鋯石。人工重砂測(cè)量表明，其中的藍(lán)剛玉含量為2.60X10-6，紅鋯石的為92X10-6，因此確定該套火山巖為藍(lán)寶石及紅鋯石的原生賦礦巖石。7熔融包裹體(A+G+CSi、CSi+G、ASi+G)，是該區(qū)藍(lán)寶石、紅鋯石包裹體的主要類(lèi)型，大小為0.n~30um，藍(lán)寶石中常含有晶質(zhì)及非晶質(zhì)熔融包裹體，氣相占5%~10%；

熔融-流體包裹體(ASi+LCO2+G、ASi+LCO2、LCO2)，主要表現(xiàn)為各種相態(tài)比例懸殊，熔融包裹體與氣-液相包裹體共存，具沸騰相的特點(diǎn)，氣相比例為5%~20%，在藍(lán)寶石中居多。9(2)藍(lán)寶石、紅鋯石形成溫度及其成因

利用1350高溫加熱臺(tái)測(cè)定了藍(lán)寶石、紅鋯石原生熔融包裹體溫度。前者初熔溫度為760~825℃，均一溫度為1125~1265℃；后者始融溫度為770~820℃，均一溫度為1000~1100℃。

藍(lán)寶石包裹體氣相成分主要為H2O、CO2、CO、CH4，具有還原環(huán)境的特征，與堿性玄武巖中尖晶石、二輝橄欖巖中橄欖石包裹體氣體成分相近。10包裹體研究成果表明，該區(qū)藍(lán)寶石、紅鋯石是在地殼深部高溫高壓(1000~1260℃，19X108~22X108Pa)還原條件下，在富鋁的鎂鐵質(zhì)巖漿中結(jié)晶的。該區(qū)新生代以后瓊北斷陷盆地具有大陸裂谷性質(zhì)，在地殼張裂環(huán)境下，下部地殼及上地幔局部熔融，造成早期富硅質(zhì)石英拉斑玄武巖漿的大量噴發(fā)。在深部巖漿房中，在局部富Al2O3巖漿中形成藍(lán)剛玉，在富硅的巖漿中形成紅鋯石巨晶礦物。當(dāng)上地幔再次發(fā)生部分分熔形成堿性玄武巖漿后，藍(lán)寶石、紅鋯石及二輝橄欖巖包體中的橄欖石巨晶等一同被帶出地表，并在玄武巖紅土化作用過(guò)程中作為風(fēng)化殘留礦物被搬運(yùn)到山谷而形成坡積和沖積型砂礦。11(1)地質(zhì)特征

3號(hào)脈位于富蘊(yùn)地背斜格皺帶片麻狀黑云母微斜長(zhǎng)石花崗巖體頂部輝長(zhǎng)-閃長(zhǎng)巖體內(nèi)。該礦脈具典型同心環(huán)帶狀構(gòu)造，從外向內(nèi)可分九個(gè)結(jié)構(gòu)帶：I一文象及變文象結(jié)構(gòu)帶；II一糖粒狀鈉長(zhǎng)石帶；III一塊狀微斜長(zhǎng)石帶；IV一白云母一石英帶；V一葉鈉長(zhǎng)石一鋰輝石帶；VI一石英一鋰輝石帶；VII一白云母一薄片狀鈉長(zhǎng)石帶；VIII一薄片狀鈉長(zhǎng)石銷(xiāo)輝石帶：IX一核部塊狀石英帶。13(2)包裹體特征

熔融包裹體(CSi+G、ASi+G)：大部分在石英中，少量在微斜長(zhǎng)石中，大小n~20um，氣相占5%~75%，個(gè)別達(dá)40%，呈不規(guī)則狀，圓形、蠕蟲(chóng)狀。3號(hào)脈礦物中存在熔融包裹體，文獻(xiàn)中未見(jiàn)報(bào)道，這一發(fā)現(xiàn)為該偉晶巖漿具熔體-溶液性質(zhì)提供了重要佐證。

流體及氣-液相包裹體(L+CSi+G)：多在石英及綠柱石、電氣石、黃玉中，在黃色綠柱石中平行C軸排列，結(jié)晶相約占15%，氣相占10-20%。氣體呈棕色——有機(jī)氣體。液相包裹體(L+G)中氣相占15~20%，部分液相包裹體含20%的液態(tài)CO2

包裹體特征表明，從熔體中分離出流體相，含CO2及有機(jī)質(zhì)。14(3)包裹體均一溫度測(cè)定

利用高溫加熱臺(tái)及淬火法進(jìn)行了熔融包裹體均一溫度測(cè)定，結(jié)果是III帶長(zhǎng)石中包裹體930~1140℃，IV帶1000℃，IX帶1100℃。由外帶至內(nèi)帶從熔融體中析出礦物溫度相差不大，表明偉晶巖漿入侵后，在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的恒溫條件下經(jīng)分異形成偉晶巖脈。15(4)礦物包裹體微量氣體及成礦溶液成分

從各帶選擇了13個(gè)樣品進(jìn)行微量氣體分析及部分液相成分分析(表1)，結(jié)果表明各帶微量氣體含量具H2O>CO2>CH4的特征，液相成分中Na>Ca>K，SO42->HCO3->Cl->F-；pH=5.85~6.26，即成礦溶液近中性而偏弱酸性。17表13號(hào)偉晶巖脈成礦溶液成分(單位10-6)

南京大學(xué)地球科學(xué)系趙梅芳、蔣浩深分析。18(5)礦床成因討論

3號(hào)脈成因認(rèn)識(shí)有較大分歧。通過(guò)對(duì)礦物包裹體研究，發(fā)現(xiàn)熔融包裹體、熔融-流體包裹體與氣液相包裹體共存現(xiàn)象。結(jié)合本區(qū)偉晶巖廣泛分布于古生代變質(zhì)巖系中這一現(xiàn)象，認(rèn)為3號(hào)偉晶巖脈的形成與本區(qū)古生代沉積建造經(jīng)歷了海西、印支、燕山期強(qiáng)烈變質(zhì)作用有關(guān)，尤其是海西期變質(zhì)作用?；壮练e變質(zhì)巖在高溫、高壓條件下可以重熔成富含水揮發(fā)分及稀有元素的獨(dú)立偉晶巖漿，在有利構(gòu)造條件下入侵形成偉晶巖。據(jù)上述包裹體特征，偉晶巖漿具熔體-溶液性質(zhì)。此外，由于3號(hào)脈產(chǎn)于一個(gè)較穩(wěn)定及圍巖致密的地質(zhì)環(huán)境，所以具熔體-溶液性質(zhì)的偉晶巖漿能在緩慢降溫條件下產(chǎn)生良好分異作用而形成環(huán)帶狀偉晶巖。19湖南幕阜山綠柱石及海藍(lán)寶石產(chǎn)于含稀有金屬花崗偉晶巖中。該區(qū)各世代的綠柱石中均存在熔融一流體包裹體，最常見(jiàn)的為熔融包裹體與氣液包裹體共存的類(lèi)型。

熔融包裹體與氣液包裹體共存現(xiàn)象的普遍存在代表了成礦過(guò)程中體系不均勻的特征。包裹體測(cè)溫結(jié)果表明綠柱石的形成溫度為280~1000℃，海藍(lán)寶石形成溫度為180~550℃。

結(jié)合其它方面資料，確定幕阜山綠柱石及海藍(lán)寶石是在巖漿發(fā)生不混溶分溶過(guò)程中的堿性。高鹽度、氧化性的NaCl(KCl)-CO2-H2O體系成礦環(huán)境中形成的。21(二)、熱液礦床

國(guó)內(nèi)外利用礦物中包裹體研究不同類(lèi)型熱液礦床形成的溫度、壓力、成礦溶液pH及Eh值、化學(xué)成分及揮發(fā)分含量等物理化學(xué)參數(shù)，已獲得大量成果，這對(duì)解決礦床成因。成礦溶液來(lái)源、地球化學(xué)找礦等方面的問(wèn)題有著理論和實(shí)踐意義。221.礦物包裹體相態(tài)特征與成礦條件的關(guān)系

內(nèi)生金屬、非金屬礦床主要在氣-液態(tài)條件下形成，因此包裹體相態(tài)特征為：G、G+L、L+G+C、G+L+C、L+G+nC。包裹體中相的比例受成礦溶液濃度、介質(zhì)密度及成礦溫度制約。在純氣態(tài)條件下形成的礦床(火山噴氣)中主要是純氣相包裹體，G=100%；氣成熱液礦床(部分接觸交代、火山熱液礦床或熱液礦床局部壓力釋放)中以氣相包裹體為主，氣相比例達(dá)如50%~90%，均勻化狀態(tài)為氣態(tài)。23此外，包裹體相態(tài)的均勻性、形態(tài)、大小均可反映成礦條件的變化，沸騰包裹體的出現(xiàn)反映成礦溶液曾產(chǎn)生沸騰作用，往往有利于金屬離子沉淀成礦，如Cu、Au、W、Sn礦的富集往往與此作用有密切關(guān)系。包裹體大小的變化反映成礦溶液的密度及冷卻速度。252.成礦溫度與壓力

熱液礦床均在一定溫度、壓力條件下形成，無(wú)論透明或不透明礦物均含大量氣液相包裹體。

(1)不同類(lèi)型熱液礦床成礦溫度

對(duì)每一礦床礦物包裹體進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)溫可以確定礦床成礦溫度。

不同類(lèi)型礦床中礦物的形成溫度變化范圍較大的為50~870℃，每一個(gè)礦床或每一種礦物均在一定溫度區(qū)間條件下形成，如變質(zhì)鐵礦395~870℃，寧蕪鐵礦120~840℃，夕卡巖鐵礦80~800℃，輝鉬礦礦床60~530℃(主要為240~420℃)，銅鉬礦床50~520℃(主要為240~450℃)。263)礦床中不同空間、不同類(lèi)型礦脈成礦溫度測(cè)定

在同一礦田、礦床范圍內(nèi),成礦溶液沿裂隙系統(tǒng)運(yùn)移，在空間上會(huì)產(chǎn)生溫度變化。成礦溶液來(lái)自母巖，其溫度隨遠(yuǎn)離母巖而下降。對(duì)我國(guó)福建某稀有金屬偉晶巖礦床，據(jù)稀有元素礦化特征、礦物共生組合、交代作用強(qiáng)弱及偉晶巖空間分布特征可將礦石劃分為5類(lèi)，其中I類(lèi)產(chǎn)于花崗巖體中，II類(lèi)至V類(lèi)產(chǎn)于依次遠(yuǎn)離花崗巖的變質(zhì)巖中。礦物中氣液包裹體均一化溫度由第I類(lèi)至第V類(lèi)依次下降，分別為200~400℃、180~270℃、200~260℃、180~200℃。第V類(lèi)為富鉭強(qiáng)鈉長(zhǎng)石化偉晶巖，分布在遠(yuǎn)離母巖的變質(zhì)巖系中，成礦溫度較低。由于該礦床低溫區(qū)富鉭，故找尋富鉭偉晶巖應(yīng)在低溫區(qū)進(jìn)行。

礦床中隨礦脈深度不同，包裹體均一溫度也有變化。如湖南某水晶礦含水晶的鋰云母石英脈，脈石英中包裹體均一溫度隨埋藏深度的增大而不斷升高，增溫梯度約為1~1.4℃/m。29(4)礦物晶體形成溫度測(cè)定

自然界礦床是在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史中逐漸形成的，其晶體的生長(zhǎng)過(guò)程會(huì)受到外界構(gòu)造作用的影響，壓力波動(dòng)導(dǎo)致成礦溶液溫度產(chǎn)生變化，反映在晶體不同生長(zhǎng)區(qū)溫度不同。因此研究成礦溫度時(shí)，往往要詳細(xì)解剖單個(gè)晶體各生長(zhǎng)區(qū)的溫度。湖南某水晶礦床的水晶中部常生長(zhǎng)一層云母、把晶體分割為兩部分(外部晶體與內(nèi)部晶體)，這表明晶體生長(zhǎng)過(guò)程有明顯的間斷，成礦溶液具脈動(dòng)性質(zhì)。內(nèi)部晶體形成溫度為150~260℃，外部晶體為180~340℃，即早期成礦溫度較晚期低。30(5)成礦壓力利用礦物中包裹體測(cè)定

由于成礦體系的復(fù)雜性，研究者往往對(duì)體系的性質(zhì)作一些假設(shè)，以便利用不同組分體系的p-v-t、p-x-t關(guān)系圖求出壓力。壓力數(shù)據(jù)對(duì)了解成礦物理化學(xué)條件有較大實(shí)用意義。壓力對(duì)礦物溶解度及礦物沉淀有較大影響，均一化溫度通過(guò)壓力校正可以更接近真正成礦溫度。運(yùn)用包裹體測(cè)定成礦壓力的方法有下列數(shù)種。31(a)利用含CO2包裹體與水溶液包裹體共存H2O-CO2體系測(cè)定成礦壓力：由于成礦體系中常含CO2，它的含量與壓力成正比，實(shí)驗(yàn)資料表明這是比較準(zhǔn)確的測(cè)定壓力的方法。

(b)利用p-x-t關(guān)系相圖求出壓力：t可以通過(guò)包裹體測(cè)溫求得，x可以利用不同實(shí)驗(yàn)方法求出。常用的相圖有CO2-H2O、CO2-NaCl-H2O、NaCl-H2O、NaCl-CaCl2-H2O、Na2SO4-H2O、CaSO4-H2O、N2-CO2、CO2-CH4、SiO2-H2O等，當(dāng)x、t已知時(shí)，可利用上述相圖求出壓力。32此外可以利用鹽度、密度求出壓力：當(dāng)成礦溫度、成礦溶液鹽度已知時(shí)，利用文獻(xiàn)資料求出相應(yīng)密度(NaCl)，再利用溫度、密度從圖1中求出相應(yīng)壓力。33

圖1根據(jù)不同鹽度、密度求出壓力的圖解

(據(jù)Roedder，1985)

1-水；2-10%NaCI水溶液；3-25%NaCI水溶液；4-臨界點(diǎn)34

(c)利用流體包裹體與其主礦物共生平衡的熱力學(xué)方程計(jì)算壓力：劉斌(1987)利用礦物共生平衡的一個(gè)方程與其礦物中捕獲流體包裹體的熱力學(xué)方程聯(lián)立求解，很容易地求得共生礦物或流體包裹體形成時(shí)的溫度和壓力。

35不同熱液礦床成礦壓力變化較大，范圍為5~260MPa。如一些與爆破角礫巖有關(guān)的鎢、鉬礦床，爆破前壓力達(dá)250-260MPa，鉬礦床成礦壓力12~260MPa，銅-鉬礦床40~180MPa，鎢-鉬礦床5~200MPa，金礦床(弱硫化物)30~150MPa，貧硫金礦床3~24MPa。某些金屬礦床可以在淺部、壓力較低條件下形成(3~4MPa)。

壓力對(duì)成礦起著重要作用，因成礦溶液中化合物及金屬的溶解與壓力有密切關(guān)系，成礦作用過(guò)程中往往構(gòu)造活動(dòng)頻繁，裂隙多次張開(kāi)，導(dǎo)致壓力下降，成礦系統(tǒng)熱力學(xué)平衡遭到破壞，成礦溶液沸騰，揮發(fā)分(如H2O、CO2、S等)逸散，從而使成礦溶液中金屬絡(luò)合物分解，析出金屬礦物。363.成礦介質(zhì)組分測(cè)定

除溫度、壓力外，成礦介質(zhì)組分、逸度、成礦溶液酸堿度及氧化還原電位等對(duì)元素遷移與富集成礦也產(chǎn)生重要影響。不同類(lèi)型多金屬礦床成礦介質(zhì)的組分具不同成礦專(zhuān)屬性，這點(diǎn)通過(guò)包裹體研究可得到證實(shí)。37(1)成礦溶液成分及微量氣體測(cè)定

利用含氣液包裹體礦物研磨或爆裂提取包裹體液相成分進(jìn)行化學(xué)或原子吸收分析可獲包裹體微量氣體成分。上述實(shí)驗(yàn)研究可以確定成礦體系的性質(zhì)及元素遷移形式。據(jù)對(duì)某些金礦及多金屬礦床的研究，其氣相組分與成礦關(guān)系可劃分為三個(gè)類(lèi)型：CO2-H2O、CH4-H2O、CH4-CO2-H2O，其中CO2-H2O類(lèi)型中CO2含量較高，并與金礦化有密切關(guān)系，而CH4-H2O型常與多金屬礦化相關(guān)。不少資料表明，包裹體中CO2含量與成礦溶液中金的含量呈正相關(guān)關(guān)系，這點(diǎn)可作為找尋金礦的地球化學(xué)標(biāo)志。38不同類(lèi)型礦床成礦溶液成分及微量氣體成分各異，且礦化常與某些元素含量變化密切關(guān)系。

山東三山島金礦床和江西金山金礦床分屬不同成因類(lèi)型，前者為破碎帶蝕變巖型，后者為層控型，其成礦物理化學(xué)條件見(jiàn)表2。從中看出它們的成礦溶液性質(zhì)具有明顯差異。三山島金礦床成礦溶液pH值6.0~6.75，高于去離子水的pH值(5.82~6.09)，屬堿性-弱堿性；化學(xué)組分特征表現(xiàn)為陽(yáng)離子以K+、Na+為主，K+>Na+>Ca2+>Mg2+，K+/Na+=0.77~4.82(絕大部分比值大于1)，反映出成礦物質(zhì)來(lái)源與粒間溶液活動(dòng)有關(guān)；陰離子具HCO3->CI->SO42->F-或Cl->HCO3->SO42->F-的特征，相似于玲瓏花崗巖和花崗巖石英脈中礦物包裹體陰離子特征。成礦溶液體系具有K-Na-Ca-Mg-SO42--Cl--HCO3-體系性質(zhì)，顯然與本區(qū)花崗巖熱液有關(guān)。39表2三山島金礦與金山金礦成礦物理化學(xué)條件對(duì)比①

①測(cè)定礦物為石英40金山金礦床成礦溶液pH值為4.9~7.7，在酸、堿性之間變化，陽(yáng)離子Ca2+>Mg2+>Na+>K+，

Na+/K+=1.93~2.21，陰離子HCO3->SO42->CI->F-，成礦溶液屬M(fèi)g-Ca-Na-K-HCO3--SO42--Cl-型。成礦溶液的Mg-Ca特征，反映出金山金礦床的層控特征或者說(shuō)明成礦物質(zhì)來(lái)源于圍巖。41三山島金礦與金山金礦除上述區(qū)別外，其包裹體均一溫度和氣相成分也有差異：前者氣相成分特征為H2O>CO2>CH4，均一化溫度變化范圍大，為280~380℃；后者氣相成分特征則是H2O>CH4>CO2，均一化溫度變化范圍窄，為180-200℃。

上述研究成果與我國(guó)某些變質(zhì)熱液金礦床如三道岔、金硐岔、白云山、二道甸子、銀

洞坡、漠濱金礦及原蘇聯(lián)別里庫(kù)斯基金礦成礦溶液性質(zhì)相似，均屬Ca-Mg-Na-K-CO2-F或Ca-Mg-Na-K-HCO3-CI型的成礦系統(tǒng)，(Ca+Mg)>(Na+K)是變質(zhì)熱液型金礦區(qū)別于花崗巖型金礦的特性。42不同成礦階段成礦溶液的成分有某種規(guī)律性的變化(表3)。早期形成石英及磁鐵礦-黃鐵礦組合(400~390℃)，成礦溶液具HCO3--Ca-Mg成分特征，F(xiàn)和CI含量大致相等，金含量較低，為0.0nug/L。第二個(gè)高溫階段形成石英-黃鐵礦-毒砂組合(290~380℃)，成礦溶液具HCO3--CI--Ca-Mg-Na-K特征，其HCO3-/CI-、(Ca+Mg)/(K+Na)比值明顯下降。與上階段相比，Na、K含量增加，Na>K，Na/K=5.5-5.8。成礦溶液pH值為7.05~7.02，略偏堿性。其中金含量較高，為0.nug/L。在不含金的碳酸鹽階段，成礦溶液含較高HCO3-、Na+，成礦溫度為240℃。

由上可知，含金礦物組合中成礦溶液化學(xué)組分與非礦化有明顯區(qū)別，一般以Na、K及HCO3-含量高、pH值近于7的偏堿性溶液有利于礦化。43

表3成礦溶液中組分關(guān)系

44(2)同位素研究礦物包裹體中同位素含量變化，可解決礦床成因和成礦物質(zhì)來(lái)源及測(cè)定成礦年齡。包裹體中常含氯、碳、硫、氧、氫等元素同位素。實(shí)驗(yàn)時(shí)將樣品置于真空爆裂儀中，通過(guò)加熱或淋濾進(jìn)行同位素制備，將獲得氣體導(dǎo)入質(zhì)譜儀中分析。

常用包裹體δ18O-δD圖研究成礦物質(zhì)來(lái)源，并根據(jù)氫、氧同位素組成與溫度及成礦深度關(guān)系探討同位素交換與水-巖作用問(wèn)題。不同來(lái)源的水具有不同的氫(D/H)和氧(18O/16O)同位素組成。選擇兩個(gè)不同類(lèi)型金礦床的氫、氧同位素組成進(jìn)行對(duì)比，以探討其成礦溶液來(lái)源。45膠東臺(tái)上大型金礦床，礦體產(chǎn)于灤家河花崗巖體內(nèi)部，是一個(gè)典型破碎帶蝕變巖型金礦床。對(duì)臺(tái)上礦區(qū)巖體及礦體中的石英及其包裹體的穩(wěn)定同位素進(jìn)行了研究，結(jié)果如表4。石英為含氧礦物，故包裹體中氧同位素與石英、包裹體內(nèi)H2O及CO2的氧同位素易發(fā)生交換，從而改變成礦介質(zhì)的同位素原始組成。因此通常利用石英單礦物中氧同位素石英-水氧同位素平衡方程，估算出熱液中真實(shí)的值(表4及圖2)。46表4臺(tái)上金礦和湘西金礦紅、氧同位素組成。47圖2臺(tái)上礦區(qū)熱液的氫、氧同位素組成

1一玲瓏巖體；2一灤家河巖體；3一含礦石英脈；

4一無(wú)礦石英脈48從圖2上可以看出，玲瓏巖體投影點(diǎn)落在變質(zhì)水和巖漿水區(qū)，而灤家河巖體投影點(diǎn)均落在巖漿水區(qū)內(nèi)，成礦熱液則落在巖漿水區(qū)與雨水線之間。從這個(gè)圖解明顯地可以看出，玲瓏巖體中水主要來(lái)自巖漿水和變質(zhì)水，而灤家河巖體中的水為巖漿水，這表明玲瓏巖體與灤家河巖體為膠東群地層的交代、重熔產(chǎn)物。玲瓏巖體主要偏重于交代作用形成，而灤家河巖體則由重熔巖漿冷凝結(jié)晶形成。成礦熱液則由來(lái)自灤家河巖體中具有巖漿水特征的含礦粒間溶液及部分大氣降水組成。49牛賀才等(1992)對(duì)湘西金礦床成礦流體氫、氧同位素研究：湘西元古宇中分布以沃溪、漠濱等為代表層控金礦床，礦體兩側(cè)圍巖普遍經(jīng)歷硅化、絹云母化及碳酸鹽化等中低溫?zé)嵋何g變。金礦床δ18OH2O在0.44‰~19.2‰范圍內(nèi)變化，而δD則在-85‰~-37‰?yún)^(qū)間內(nèi)波動(dòng)(表4)，它們?cè)讦?8OH2O-δD關(guān)系圖上(圖3)投影點(diǎn)落在變質(zhì)水與建造水范圍內(nèi)。沃溪金礦床成礦流體早期以變質(zhì)水為主，主礦化期以建造水為主。漠濱金礦主礦化期與建造水特征相近似。因此，沃溪、漠濱礦床成礦溶液來(lái)源主要是建造水。此外，江西金山金礦δD為-30.71‰~-56.68‰，δ18OH2O為2.33‰，表明成礦流體為大氣水與變質(zhì)水的混合物。50圖3湘西金礦不同來(lái)源水的氫氧同位素組成

1一漠濱；2一沃溪51上述幾個(gè)不同類(lèi)型金礦床成礦流體氫、氧同位素組成有明顯差異，顯示出成礦流體具不同來(lái)源。山東蝕變巖型金礦床區(qū)內(nèi)巖體δD值為-63.07‰--90.71‰、δ18OH2O值為7.37‰~10.12‰，含金石英脈δD值-78.55‰~79.1

‰、δ18O值4.97‰。從圖中可見(jiàn)其氫、氧同位素產(chǎn)生了漂移，這與巖漿水中混入部分大氣降水有關(guān)。而沉積變質(zhì)熱液金礦(湘西、江西)δD值為-37‰~-86‰，δ18O值-0.44‰~19.27‰，是變質(zhì)水與建造水的混合型。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大量礦床成礦溶液是大氣降水和巖漿水的混合型，但如此統(tǒng)一的結(jié)論是否正確，還應(yīng)結(jié)合具體地質(zhì)條件來(lái)判斷。52目前人們著重用以δD-δ18O圖為依據(jù)的結(jié)論，而很少考慮其應(yīng)用前提，更缺乏對(duì)基礎(chǔ)理論問(wèn)題的深入研究。例如包裹體中氫的滲漏與δD的關(guān)系，氧同位素交換是否會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，以及成礦溶液來(lái)源與δ18O的原始值的關(guān)系等，都會(huì)對(duì)方法的應(yīng)用產(chǎn)生影響。這一問(wèn)題需要實(shí)驗(yàn)地球化學(xué)工作者與同位素專(zhuān)家合作，深入地開(kāi)展理論和實(shí)驗(yàn)研究，以避免盲目性。

在不同空間、不同溫度條件下，礦物中包裹體δ18O值會(huì)產(chǎn)生明顯的變化。

David(1989)對(duì)科羅拉多金銀礦床約雷克斷層蝕變巖礦物包裹體氧同位素的研究結(jié)果表明，δ18O值隨高度增加而增加(圖4)。53圖4不同高度采集的蝕變火山巖樣品的δ18O值。54巴哈洛夫通過(guò)研究某金礦床中36Ar(大氣氬及40Ar的含量，探討了成礦溶液來(lái)源。該金礦石英爆裂溫度較低(50-170℃)，次生包裹體中含36Ar(大氣氛)較高，達(dá)50%~60%，這與滲透水參與成礦作用有關(guān)。礦床深部石英爆裂溫度增加到200~400℃，原生包裹體中36Ar含量有規(guī)律地下降(0~30)，而放射性40Ar則增加，這表明成礦溶液來(lái)自深部。此外，某些次火山巖及近地表形成的礦床中礦物的氣液包裹體內(nèi)36Ar含量增加。因此氛的同位素含量變化可以作為了解金礦熱液來(lái)源及古地?zé)嵯到y(tǒng)“開(kāi)放性”程度的地球化學(xué)指標(biāo)。

上述研究成果表明對(duì)礦物包裹體進(jìn)行同位素研究對(duì)探討成礦溶液來(lái)源、成礦過(guò)程水-巖反應(yīng)強(qiáng)度及礦床成因有著重要作用。55(三)、變質(zhì)礦床

變質(zhì)礦床的形成與變質(zhì)作用有密切關(guān)系。對(duì)變質(zhì)巖(混合巖、麻粒巖、角閃巖)中包裹體進(jìn)行研究對(duì)探討變質(zhì)作用T-p軌跡、流體性質(zhì)有重要意義。561.變質(zhì)巖、變質(zhì)礦床包裹體特征

變質(zhì)作用形成的包裹體特征是數(shù)量多(可達(dá)百萬(wàn)個(gè)/。m勺、體積小，其成分主要為H2O、CO2、CO、N2、Na、K、Ca、Mg、CI，并含少量Ar。挪威、印度西南部變質(zhì)巖(麻粒巖相、角閃巖相、混合巖等)中包裹體分為下列各類(lèi)：①液相包裹體(L+G)；②純碳酸包裹體(LCO2+G、LCO2)；③混合類(lèi)型包裹體(LCO2+LH2O+G、LH2O+LciHi+G)；④鹵水包裹體(LNaCl+G)，鹽度變化大，從30%到1O0%；⑤熔融包裹體(QSi+G、CSi十ASi十G)。變質(zhì)作用的溫壓范圍約為150~850℃、1x108~5x108Pa。57在此溫壓范圍內(nèi)原始沉積物質(zhì)中的大部分間隙水會(huì)被排擠出來(lái)，這種脫水作用是沉積巖中形成變質(zhì)水及其它物質(zhì)的一種重要作用。此外，礦物晶格中的水及揮發(fā)分也在變質(zhì)過(guò)程中析出，進(jìn)入變質(zhì)流體。變質(zhì)流體在原巖中沿裂隙或顆粒間隙充填可形成次生包裹體。只有在變質(zhì)過(guò)程中重新形成礦物時(shí)，在它生長(zhǎng)過(guò)程中所捕獲的包裹體才屬原生包裹體。因此不同溫壓條件下形成的變質(zhì)巖或礦床中的包裹體可以作為研究變質(zhì)作用溫壓條件及介質(zhì)成分的重要手段。582.不同變質(zhì)帶與包裹體類(lèi)型的關(guān)系

不同變質(zhì)帶、變質(zhì)作用形成不同類(lèi)型包裹體。

高級(jí)變質(zhì)巖(如麻粒巖相巖石)以含高密度包裹體、碳酸包裹體或含N2的混合型(CO2+N2)包裹體為主。

晚期變質(zhì)作用形成的低、中級(jí)變質(zhì)巖(如角閃巖相巖石)主要以液相包裹體或碳?xì)浠衔锇w為主。

從早到晚析出的包裹體序列為由CO2-CO2+N2-CH4、CH4+H2O-H2O，其密度由早期往晚期下降。

在挪威斑布萊變質(zhì)巖帶不同類(lèi)型包裹體(CO2、CO2+N2、CH4)與該區(qū)變質(zhì)作用溫壓條件具密切關(guān)系(如圖5)。59圖5斑布萊變質(zhì)巖帶流體包裹體數(shù)據(jù)的p-t圖解(據(jù)Touret，1988)

①-⑩一等容線編號(hào)；①’-③’一變質(zhì)途徑。60圖中粗線①’、②’、③’是不同作者提出的變質(zhì)途徑，表示隨著變質(zhì)溫度、壓力的下降，包裹體類(lèi)型由純CO2-CO2+N2-N2-CH4-H2O的演化。不同類(lèi)型包裹體具有不同熔化溫度和均勻化溫度(如圖15-6)。在包裹體中不同成礦介質(zhì)具有不同的熔化溫度和臨界溫度，例如，N2臨界溫度為-147℃，CH4為-82.6℃，CO2為-31℃，而CO2熔化溫度為-56.6℃，N2的為-150~-160℃，CH4為-58~-100℃。如在純CO2包裹體中混合有N2、CH4，可使熔化溫度下降。此外介質(zhì)密度不同，其熔化溫度也不同。因此可以利用包裹體的熔化溫度或臨界點(diǎn)溫度確定成礦介質(zhì)的性質(zhì)。這些特征對(duì)了解變質(zhì)巖不同變質(zhì)程度及變質(zhì)熱液的性質(zhì)有重要作用。613.確定變質(zhì)條件及變質(zhì)過(guò)程介質(zhì)的不混溶性

變質(zhì)作用過(guò)程可以形成許多新的礦物如石榴子石、輝石、紅柱石、電氣石和石英等。這些礦物常含有變質(zhì)作用形成的包裹體，是研究變質(zhì)流體的理想礦物?？衫玫V物中原生、次生包裹體鑒別變質(zhì)流體不同階段性質(zhì)及物理化學(xué)參數(shù)如溫度、壓力、密度及變質(zhì)流體化學(xué)組分等。例如Touret等利用斑布萊變質(zhì)帶礦物包裹體測(cè)定了變質(zhì)高峰條件：t=750~850℃，p=6x108~8x108Pa。

包裹體類(lèi)型由高級(jí)變質(zhì)巖到低級(jí)變質(zhì)巖出現(xiàn)的順序?yàn)椋孩俑呙芏燃僀O2；②低密度CO2和獨(dú)立脈沖式N2；③CH4和其它碳?xì)浠衔铮虎蹸H4、H2O等及其混合物；⑤H2O。62自Touret(1988)在挪威斑布萊麻粒巖中發(fā)現(xiàn)特殊高密度CO2包裹體以來(lái)，富CO2包裹體(有時(shí)混有N2和CH4)在世界各地均已找到，為此他提出了“碳酸變質(zhì)作用”這個(gè)概念，為研究淺陸殼的地質(zhì)作用提供了新方法。

Touret(1977)研究了美國(guó)科羅拉多州弗蘭特嶺混合巖包裹體，其混合巖化作用p、t值分別為3.5x108~4x108Pa、650~700℃。流體包裹體類(lèi)型與混合變質(zhì)作用從早期到晚期的演化關(guān)系與上述斑布萊變質(zhì)巖相似，且大部分屬純CO2包裹體，其熔化溫度為-56.6--57.2℃，非常接近于純CO2的(-56.6℃，三相點(diǎn))。對(duì)印度西南部多達(dá)貝塔紫蘇花崗巖雜巖體中包裹體的研究表明：變質(zhì)高峰期t為795~815℃，P為7.4X108~8.7X108Pa，隨著應(yīng)變和重結(jié)晶作用的增強(qiáng)，包裹體中CO2密度也增加。63此外，原蘇聯(lián)學(xué)者在混合巖的脈體和一些花崗巖類(lèi)巖石的斜長(zhǎng)石和石英顆粒中發(fā)現(xiàn)了一些含很少量鹵水的小圓形包裹體，Tomifenko首先把它作為熔融包裹體來(lái)解釋?zhuān)w較小(n~10um)，由Csi+G組成，G含量為10%一15%。熔融包裹體中硅酸鹽具有Csi--Asi演化特點(diǎn)，可以通過(guò)包裹體中脫?；饔没蛲蝗粶p壓等原因形成?；旌蠋r中出現(xiàn)熔融包裹體反映在高溫高壓條件下出現(xiàn)過(guò)熔融階段。64(l)變質(zhì)作用形成的流體包裹體通過(guò)實(shí)驗(yàn)可測(cè)定其p-t條件。

利用p-v-t圖可以求出介質(zhì)密度(圖1)，在變質(zhì)作用過(guò)程中一般成巖成礦介質(zhì)早期密度高于晚期，不同密度包裹體的熔化溫度不同。例如含CO2包裹體的熔化溫度為-27--35℃時(shí)，相應(yīng)密度為1.06~1.09g/cm3，如為-39℃時(shí)，則密度為1.12g/cm3。Bucher等(1989)研究了瑞士含石英脈變質(zhì)巖，其研究資料表明，從未變質(zhì)帶到變質(zhì)帶，介質(zhì)成分有明顯變化。在未變質(zhì)帶中碳?xì)浠衔?HHC)的含量為1%~80%，在低變質(zhì)帶中CH4的為1%~90%，HHC小于1%，在高變質(zhì)帶中H2O的為70%~99%，CH4小于1%。65(2)研究變質(zhì)流體的不混溶性可以借助不混溶包裹體判別流體的不混溶性。變質(zhì)流體流動(dòng)過(guò)程是一種不混溶過(guò)程。最近美國(guó)學(xué)者對(duì)太古宙麻粒巖區(qū)中的流體包裹體進(jìn)行了大一員研究工作，這些巖石中多數(shù)包裹體均含高濃度CO2，其體積一般較小(<10um)，有明顯的CO2與H2O不混溶證據(jù)。經(jīng)常可見(jiàn)不同性質(zhì)、不同濃度的流體共存，形成不混溶的包裹體的現(xiàn)象。如在鈣質(zhì)變質(zhì)巖中含30%~40%鹵水的包裹體與CO2包裹體共存，組成NaCI-CO2-H2O不混溶體系。此外在中低級(jí)片巖中純CH4、CO2或N2流體包裹體組成C-O-H平衡體系，這些包裹體的共存是由于體系中出現(xiàn)不混溶條件而出現(xiàn)的。變質(zhì)作用流體的不混溶性與體系物質(zhì)組分性質(zhì)、含量及變質(zhì)作用演化過(guò)程的繼承性相關(guān)。此外，晚期變質(zhì)流體經(jīng)常繼承早期高級(jí)變質(zhì)巖流體，當(dāng)其與圍巖產(chǎn)生作用時(shí)也可形成流體的不混溶性。66(3)利用純CO包裹體確定變質(zhì)作用流體上升通道Touret(1977)首次報(bào)道麻粒巖相中存在純CO2高密度包裹體，認(rèn)為麻粒巖相變質(zhì)過(guò)程中在一定溫壓條件下CO2的產(chǎn)生可歸于下列三種機(jī)制：①石墨氧化；②硅和碳的載體礦物反應(yīng)(如與石墨反應(yīng)生成C-Si礦物和CO2)；＠來(lái)自地慢分異熔體的出熔作用。不少實(shí)驗(yàn)資料表明CO2的來(lái)源在不同地區(qū)各異，但純CO2大多數(shù)與深部來(lái)源有密切關(guān)系。麻粒巖相中純CO2高密度包裹體與地殼深部物質(zhì)來(lái)源相關(guān)。可以利用這一特征了解變質(zhì)作用深部物質(zhì)來(lái)源通道。通過(guò)低級(jí)變質(zhì)巖中包裹體研究，可以研究變質(zhì)作用過(guò)程中的隆起歷史、剝蝕深度，編制地質(zhì)圖，確定流體來(lái)源，估算壓力，指導(dǎo)工程選址等。674.沉積-變質(zhì)成礦作用物理化學(xué)條件研究

據(jù)我國(guó)較典型沉積后受變質(zhì)層控礦床--湘西沃溪鎢銻金礦床的研究資料，其包裹體

特征、成礦溫度、成礦介質(zhì)成分均與內(nèi)生熱液礦床的有所區(qū)別。

(1)礦物包裹體特征：該變質(zhì)熱液礦床包裹體小而密集，大小為1~10um，”主要屬液相包裹體，氣相占5%~25%。原生包裹體呈圓形、橢圓形、不規(guī)則狀，液相多無(wú)色。

(2)成礦溶液成分：成礦溶液及其中微量氣體的成分分析結(jié)果表明，成分的含量與礦化強(qiáng)度具密切關(guān)系。包裹體微量氣體含量變化規(guī)律是H2O>CO2>N2>CH4>H2>CO，或H2O>CO2>N2>CO>CH4>H2。68該礦床中CO2在石英-硫化物及石英-白鎢礦脈中含量最高，在貧礦脈中則較低。礦脈中CO2含量與鎢、金礦化呈正相關(guān)關(guān)系。H2O、F-及Cl含量與礦化的關(guān)系相似于CO2，即揮發(fā)分CO2、N2、H2O、F-、Cl-等的含量升高有利于本區(qū)黑鎢礦、自然金的富集，它們的含量可以作為找礦指標(biāo)。此外包裹體中常含CH4等有機(jī)氣體，它們是在變質(zhì)作用過(guò)程中成礦溶液從圍巖中攫取的一部分有機(jī)物，它對(duì)還原金的絡(luò)合物并使金沉淀有重要作用。通過(guò)比較不同礦物中H2含量的變化，發(fā)現(xiàn)含鎢石英脈中較低，含金礦脈中則較高。這反映還原環(huán)境不利于鎢礦形成而有利于金礦化。69該礦床包裹體成礦溶液成分分析表明，成礦溶液屬堿性。含礦石英脈中陽(yáng)離子含量變化為Na>Ca>Mg，Na/K=1.32~2.39，Ca/Mg=8.98~14.95；貧礦石英脈則Ca2+、K+>Na+、Mg2+。在黑鎢礦-白鎢礦階段Ca/Mg比值較高，Ca2+增加，導(dǎo)致白鎢礦沉淀。成礦溶液陰離子(早、晚礦化階段)特征見(jiàn)表5。本區(qū)沉積一變質(zhì)再造鎢銻金礦床與其它類(lèi)型層控鎢礦相比，成礦溶液中含較高的SO42-及Cl-，有利于金呈硫、氯絡(luò)合物形式遷移。70表5沃溪鎢銻金礦不同礦化階段陰離子特征

表6沃溪鎢銻金礦礦脈及不同構(gòu)造脈均一化溫度71(3)成礦溫度包裹體均一溫度為210~310℃。各脈體及脈中段和不同構(gòu)造脈的均一化溫度見(jiàn)表6。從表中可以看出，成礦溫度基本是穩(wěn)定的，相差約10~15℃，不同中段成礦溫度相近。這些特征都與區(qū)域變質(zhì)作用在一定范圍內(nèi)有一個(gè)溫差不大的熱場(chǎng)這一特征相一致。72結(jié)論

上述研究成果表明，變質(zhì)熱液礦床包裹體研究對(duì)了解其形成物理化學(xué)條件有重要作用。研究資料表明，我國(guó)華南不同類(lèi)型沉積-變質(zhì)改造和熱液疊加-層控鎢礦床的包裹體特征、成礦溫度及成礦介質(zhì)成分均不同，這可作為探討層控鎢礦床形成機(jī)制的依據(jù)。73(四)、油氣礦床

碳?xì)浠衔锇w(有機(jī)包裹體)對(duì)解決石油生成運(yùn)移及勘探有重要意義。碳?xì)浠衔锇w(有機(jī)包裹體)在花崗巖、堿性巖、偉晶巖、沉積巖、變質(zhì)巖及熱液礦床(含油氣礦床)中均有分布。它們由碳?xì)浠衔?烴類(lèi)CiHi)、石油、地瀝青、鹽水及有機(jī)氣體組成(GCiHi、LCiHi、LCiHi+GCiHi十Aasp、Lsal+Loil+G、LH2O+Loil+G、LH2O+Loil+G、Aasp)。有機(jī)物質(zhì)是多來(lái)源的，可由沉積巖受壓擠出，由古老巖石經(jīng)變質(zhì)作用形成或由深部巖漿巖原生碳與氫化合而成，熱液中碳?xì)浠衔锟善鸫呋饔谩３练e巖中此類(lèi)包裹體有實(shí)用意義，可作為石油勘探標(biāo)志，因在生油巖碳?xì)浠衔镌\(yùn)移階段或油氣儲(chǔ)集次生運(yùn)移階段，沉積物發(fā)生結(jié)晶與重結(jié)晶作用時(shí)，礦物中均可形成不同類(lèi)型碳?xì)浠衔锇w。從而了解碳?xì)浠衔镌\(yùn)移及演化特征，并判別各生油階段的標(biāo)志，這對(duì)于研究油氣礦床成因及指導(dǎo)石油勘探有重要作用。741.碳?xì)浠衔锇w(有機(jī)包裹體)特征

包裹體由于液相中常含油而呈黃、褐色，如含瀝青則呈褐黑色。沿包裹體壁常析出瀝青物質(zhì)，故其壁較厚，氣相體積也較大。碳?xì)浠衔镎凵渎蕿?.35~1.51，與方解石、石英、石鹽相近。在冷凍條件下其凝固點(diǎn)較低(-140~-180℃)。在熒光顯微鏡下發(fā)光，呈黃、綠、藍(lán)色，烷烴無(wú)色。與生油巖相關(guān)的碳?xì)浠衔锇w常與鹽水液相包裹體共生，其均勻化溫度約為100~150℃。752.不同類(lèi)型包裹體與生油階段的關(guān)系

有關(guān)研究表明，與油氣運(yùn)移有關(guān)的沉積巖(如碳酸鹽巖)在成巖階段能形成各種類(lèi)型包裹體，如純液相包裹體、氣液包裹體及有機(jī)包裹體等。按其成因可分為原生包裹體和次生包裹體兩大類(lèi)。這兩類(lèi)包裹體代表不同的成巖階段和成巖環(huán)境。如林一太(1990)在研究貴州赤水地區(qū)三疊系碳酸鹽巖時(shí)確定硬石膏為深埋階段成巖晚期產(chǎn)物，測(cè)得原生包裹體形成T為261~292℃，可代表該區(qū)巖石深埋階段成巖溫度。但當(dāng)巖層被抬升后，在近地表環(huán)境下將出現(xiàn)石膏被粗大方解石交代(去膏化)并在交代過(guò)程中捕獲成礦溶液形成次生包裹體現(xiàn)象，所測(cè)得的溫度則代表淺埋環(huán)境溫度。76油氣在沉積巖中運(yùn)移時(shí)主要以水溶液、氣溶膠和游離態(tài)形式出現(xiàn)，與此相關(guān)可分別形成不同類(lèi)型碳?xì)浠衔锇w，如含液態(tài)烴包裹體、液態(tài)烴包裹體、有機(jī)氣體包裹體、鹵水包裹體等，它們與油氣礦床不同階段有密切關(guān)系。如液態(tài)或氣態(tài)碳?xì)浠衔锇w多在成熟原油階段形成，含液態(tài)、氣態(tài)碳?xì)浠衔锖望}水的包裹體多在高成熟原油階段形成，而含瀝青者則在甲烷氣成階段直至變質(zhì)階段形成。

不同成巖階段與石油生成、轉(zhuǎn)移到聚集有密切關(guān)系，而不同成巖階段包裹體的成分與數(shù)量均有明顯區(qū)別。施繼錫研究了川東嘉陵江組二段成巖序列與包裹體特征的關(guān)系。77該區(qū)成巖序列分4期，即早、中、晚和構(gòu)造期。早中期主要形成純液相包裹體，其含量達(dá)95%-100%，其余為氣液包裹體。成巖作用晚期形成碳酸鹽礦物主要為孔隙充填作用形成的白云石、方解石，其包裹體以水溶液包裹體為主，占80%~90%，純液相包裹體占10%。在此階段出現(xiàn)液態(tài)烴有機(jī)包裹體，表明石油已開(kāi)始形成并運(yùn)移，且在晚期方解石中有大量液態(tài)烴有機(jī)包裹體及碳化瀝青包裹體，其含量明顯增加，達(dá)60%~70%，而氣液包裹體下降至30%~40%。78表明石油多數(shù)處于高成熟且大規(guī)模運(yùn)移的原油階段，有的向天然氣轉(zhuǎn)化。在構(gòu)造期，孔隙中充填石膏，其中含有大量氣態(tài)烴有機(jī)包裹體說(shuō)明石油進(jìn)入過(guò)成熟階段。液態(tài)烴部分或幾乎全部轉(zhuǎn)化為氣態(tài)烴，有機(jī)包裹體明顯增加，達(dá)80%，而液態(tài)包裹體僅占20%。此外，包裹體測(cè)溫表明成巖作用晚期孔隙充填白云石的形成溫度為61~104℃，多數(shù)為90℃。61℃為生油下限(孔深1323m)，90℃時(shí)大量生成石油。連晶方解石溫度范圍是94~131℃，多數(shù)集中在110℃(孔深2903m)，說(shuō)明110℃為石油運(yùn)移高峰時(shí)的溫度。構(gòu)造期石膏形成的溫度范圍為138~176℃，主要集中在150℃，即150℃是天然氣運(yùn)移的高峰溫度(孔深為4194m)。79上述研究資料表明，不同成巖成油階段具有不同類(lèi)型包裹體及成巖溫度，從成巖作用早期到晚期鹽水溶液包裹體、純液相包裹體比例減少，但包裹體氣相含量增大，而碳?xì)浠衔锇w(有機(jī)包裹體)含量增加，成巖溫度也隨埋深而增加。803.利用不同成因類(lèi)型包裹體特征判別油氣運(yùn)移方向及測(cè)定古溫度

由于成巖以后在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代受各種構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，形成多組方向裂隙構(gòu)造，裂隙把周?chē)目紫洞?lián)起來(lái)，構(gòu)成油氣滲透通道，也是儲(chǔ)集油氣的空間。油氣沿裂隙運(yùn)移時(shí)均能形成不同類(lèi)型次生包裹體，可依據(jù)各裂隙充填物中的包裹體類(lèi)型，特別是富含有機(jī)包裹體的數(shù)量及類(lèi)型，直接判別油氣運(yùn)移與裂隙的關(guān)系。施繼錫測(cè)定的川東油田各組裂隙充填礦物中包裹體的形成溫度為130~150℃，鹽度為80~130。各組裂縫無(wú)明顯分期現(xiàn)象，故可認(rèn)為是同一構(gòu)造期產(chǎn)物，形成于喜馬拉雅期。81沉積巖古溫度可按不同成巖時(shí)期和不同類(lèi)型包裹體分別進(jìn)行測(cè)定。據(jù)林一太(1990)對(duì)廣西百色盆地法一井三疊系蘭木組碳酸鹽巖的研究，該盆地是在三疊系基底上形成的第三紀(jì)沉積盆地，碳酸鹽巖中有二組裂縫，第一組中充填了含鐵方解石，第二組中充填了無(wú)鎂方解石。裂縫中礦物的包裹體有三個(gè)溫度區(qū)間，比較明顯地反映了中三疊系蘭木組埋藏成巖環(huán)境和埋藏深度。賦存于鐵方解石中的第一組原生包裹體是在還原環(huán)境下形成的。82在第三系連續(xù)沉積蘭木組被覆蓋抬升后又被再埋藏的過(guò)程中，形成了第二、第三組次生包裹

體。第二組次生包裹體的溫度(72-110℃)代表淺埋環(huán)境古地溫，第三組包裹體溫度

(112~161℃)反映了蘭木組巖層現(xiàn)今埋藏深度的古地溫。此外，從次生包裹體中含有機(jī)

包裹體及方解石解理面和晶面上富含淺棕色油痕來(lái)看，這兩組次生包裹體形成于原油氣的

運(yùn)移期，其中第三組次生包裹體形成于油氣的運(yùn)移高峰期。834.包裹體成分含量與油氣的生成演化關(guān)系

研究含油氣區(qū)包裹體成分對(duì)于探討油氣生成、演化和聚集具有重要意義。油氣在運(yùn)移過(guò)程中可為沉積巖裂縫中的充填礦物所捕獲，因此系統(tǒng)研究沉積巖中各種類(lèi)型包裹體的成分，如NO、CQ、C巳、烴及濃度等，可以獲得油氣運(yùn)移信息。李本超(1988)利用包裹體微量氣體成分分析結(jié)果探討了貴州赤水氣區(qū)不同層位的生油條件，研究結(jié)果表明該區(qū)包裹體主要微量氣體成分為H2O、CO2、CH4，其中CH4含量明顯與層位相關(guān)，區(qū)內(nèi)不同構(gòu)造相同層位的CH。含量相近。二疊系中的CH。含量大于三疊系的，說(shuō)明二疊系生油氣潛力大。84三疊系的CH4/CO2值小于0.1，二疊系的大于0.15，表明二疊系比三疊系還原性強(qiáng)，有利油氣保存和轉(zhuǎn)化。此外作者還探討了二個(gè)層位巖石的吸附烴含量，二疊系為75.8X10-‘，三疊系為42.3X10-‘。上述研究結(jié)果表明該區(qū)三疊系與二疊系的油氣特征有較大差別，二疊系生油氣潛力較大，三疊系生油氣潛力較小，且油氣演化程度較低。855天然氣藏遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)的包裹體標(biāo)志

施繼錫對(duì)我國(guó)天然氣藏礦床遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)提出了如下包裹體標(biāo)志。

(1)碳?xì)浠衔锇w類(lèi)型及特征工業(yè)氣層碳?xì)浠衔锇w以氣態(tài)烴包裹體為主，多數(shù)為純氣態(tài)。

(2)古溫度和鹽度、從非氣層到工業(yè)氣層古地溫及鹽度增加。工業(yè)氣層古地溫為150~555℃，具高鹽度；氣顯示層溫度為140-+200℃，鹽度為89~14%；非氣層溫度為117-165℃，鹽度小于8%。

(3)包裹體成分原油在從低成熟階段演化到最終甲烷氣階段的過(guò)程中，有機(jī)與無(wú)機(jī)氣體組成呈現(xiàn)出一定變化規(guī)律。對(duì)幾個(gè)工業(yè)氣儲(chǔ)層的研究表明，包裹體成分中CH4/C2H6(質(zhì)量比)值增高，還原參數(shù)(CH4+CO+H)/CO2(摩爾比)增高，氫原子數(shù)與氧原子數(shù)之比增大。86上述各包裹體標(biāo)志對(duì)一些氣井評(píng)價(jià)具有較大實(shí)用意義。

國(guó)內(nèi)外研究資料表明，對(duì)油氣礦床礦物中包裹體的深入研究可以重塑油氣生成、運(yùn)移、儲(chǔ)集時(shí)地下流體的物理化學(xué)條件，對(duì)于解決油田水水源、石油成因、含油遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)有著重要的理論和生產(chǎn)實(shí)踐指導(dǎo)意義87二包裹體研究方法

有關(guān)包裹體的一些測(cè)試方法在有關(guān)文獻(xiàn)及著作中已有不少敘述，在本章除對(duì)一般方法略加介紹外，重點(diǎn)介紹近幾年研究方法一些新進(jìn)展。

88(一)、溫度、壓力的測(cè)定

1.成礦溫度測(cè)定

對(duì)透明或半透明礦物一般運(yùn)用二面光包裹體薄片來(lái)測(cè)定氣-液包裹體均一化溫度，它代表成礦溫度下限，通過(guò)壓力校正后可以獲得近似的成礦溫度，此法目前應(yīng)用較廣而且結(jié)果準(zhǔn)確。對(duì)不透明或半透明礦物可以應(yīng)用爆裂法測(cè)定近似的成礦溫度。由于爆裂法干擾因素多，如包裹體大小、成分、豐度、密度及主礦物物理性質(zhì)(包括解理、硬度、粒度大小等)，因此不太準(zhǔn)確。89目前國(guó)內(nèi)外對(duì)此法爭(zhēng)論較多，但如果通過(guò)嚴(yán)格的條件試驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)慎重的分析，它對(duì)獲取不透明礦物相對(duì)成礦溫度或找礦勘查具有一定作用。最近國(guó)外一些學(xué)者對(duì)爆裂法作了重新的評(píng)價(jià)，討論了此法在礦床勘查中的作用及成分、密度對(duì)爆裂法溫度的影響。902.成礦壓力測(cè)定

常見(jiàn)的方法：

(1)巖石靜壓力法以每公里1X107一3X107Pa進(jìn)行估計(jì)。由于巖石性質(zhì)不同，構(gòu)造裂隙發(fā)育的差異，以蓋層厚度每公里1.5X107~2X107Pa計(jì)算為宜。熱液礦床大多數(shù)在地殼表部2~3km范圍內(nèi)形成，最深6~7km，因此成礦壓力在2X107~6X107Pa范圍內(nèi)變化。利用巖石靜壓力估計(jì)成礦壓力準(zhǔn)確性較差，一般在無(wú)法利用其它方法時(shí)才用此法。

此外，壓力與深度關(guān)系可運(yùn)用P=H·ρ·g公式計(jì)算，其中H為深度，P為壓力，ρ為上覆物質(zhì)的密度(對(duì)于靜巖覆蓋層為2.70g/cm3)，g為重力加速度9.81m/s2。91(2)利用NaCl-H2O、CO2-NaCI-H2O等體系的p-V-t、p-V-x-t相圖求壓力

3.成巖溫度、壓力測(cè)定方法

關(guān)于成巖溫度過(guò)去主要利用巖漿巖造巖礦物中熔融包裹體的均勻化溫度進(jìn)行測(cè)定，它適用于隕石、月巖、超鎂鐵質(zhì)巖到酸性巖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這一方法對(duì)解決不同類(lèi)型巖漿巖形成機(jī)制起著重要作用，并已為廣大地質(zhì)工作者所應(yīng)用。92但長(zhǎng)久以來(lái)國(guó)內(nèi)外研究者還未注意到巖漿巖造巖礦物形成溫度并不能代表巖漿早期析出礦物的最高溫度，而巖漿中副礦物往往早于造巖礦物析出的現(xiàn)象，所以，其形成溫度比造巖礦物更高。此外，某些侵入巖如花崗斑巖、花崗巖造巖礦物中的石英常在液態(tài)條件下析出，故其氣-液包裹體均勻化溫度只能代表這些侵入巖成巖溫度的下限，所以利用巖漿巖造巖礦物中熔融包裹體或氣一液包裹體均勻化溫度得到的成巖溫度不能反映出成巖作用溫度變化的全過(guò)程。副礦物中熔融包裹體的均勻化溫度可代表成巖早期結(jié)晶溫度。1981年我們首次成功地利用淬火油浸法測(cè)定了巖漿巖副礦物熔融包裹體均勻化溫度，并對(duì)其相態(tài)進(jìn)行了研究，在1985年又成功地利用電子探針測(cè)定了副礦物熔融包裹體物質(zhì)成分。93(1)淬火油浸測(cè)溫法

首先將副礦物如鋯石、檐石、磷灰石等置于玻璃片上，蓋上玻片，選用小于副礦物折光率的浸油滴入樣品內(nèi)，在顯微鏡下便可清晰觀察到副礦物中包裹體形態(tài)及相態(tài)。經(jīng)描述后用酒精將浸油清洗干凈，將樣品置于石英管中放入淬火爐加溫，按緩慢升溫、階段恒溫方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。加溫試樣經(jīng)高溫淬火后將實(shí)驗(yàn)樣品自石英管取出，并放置在玻片上加浸油再進(jìn)行顯微鏡下觀察，了解高溫狀態(tài)下熔融包裹體相態(tài)變化的特征。加溫實(shí)驗(yàn)直到副礦物中熔融包裹體達(dá)到均勻化狀態(tài)為止，這時(shí)的溫度即為相應(yīng)副礦物的形成溫度，它接近于成巖最高溫度。94(2)均勻法

在上述方法基礎(chǔ)上于1986年成功地利用副礦物直接進(jìn)行了均勻化成礦溫度測(cè)定。選用具光滑晶面的鋯石、磷灰石等的良好晶體(這些晶體實(shí)質(zhì)上可起二面光薄片的作用)，在高倍顯微鏡下可以直接觀察到副礦物中熔融包裹體特征。在詳細(xì)描述(可同時(shí)拍照)包裹體形態(tài)大小及相態(tài)后，將樣品移至高溫加熱臺(tái)直接加溫，按緩慢升溫、階段恒溫進(jìn)行試驗(yàn)，可以直接觀察到熱狀態(tài)熔融包裹體相態(tài)轉(zhuǎn)變的全過(guò)程。所獲得均勻化溫度比較直觀而準(zhǔn)確。如在加熱臺(tái)不易于觀察可兼用淬火法進(jìn)行測(cè)定。95在做加溫實(shí)驗(yàn)時(shí)詳細(xì)觀察副礦物中熔融包裹體在熱狀態(tài)下相態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程，對(duì)于了解巖漿性質(zhì)及高溫狀態(tài)下相態(tài)平衡條件有著重要意義。一般據(jù)熔融包裹體氣相之比例及形態(tài)可以判斷巖漿之粘度與密度：氣相比例大且呈圓形者密度及粘度較??；如包裹體經(jīng)淬火后氣相呈圓形，則其密度及粘度較小；如淬火后未見(jiàn)氣相出現(xiàn)或氣相呈篩孔狀，則巖漿粘度及密度較大。96在研究工作中曾對(duì)我國(guó)華南、西南某些花崗巖錯(cuò)石中熔融包裹體進(jìn)行了研究，測(cè)得其均勻化溫度為900~1100℃，始熔溫度為700~900℃。為了比較副礦物與造巖礦物形成溫度，曾選擇部分巖體進(jìn)行研究，測(cè)得副礦物熔融包裹體均勻化溫度為925~1100℃，造巖礦物石英的為920~I050℃，其中石英氣液相包裹體均勻化溫度為100-590℃。由此可知巖漿巖副礦物晶出溫度高于造巖礦物。97利用淬火油浸法或均勻法測(cè)定副礦物熔融包裹體形成溫度及利用電子探針測(cè)定其成分是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外成巖溫度測(cè)定及物質(zhì)成分研究方法上的重大突破，對(duì)研究巖漿早期結(jié)晶作用、巖漿性質(zhì)、相態(tài)平衡、物質(zhì)成分有重要意義。

此法還可應(yīng)用于空間科學(xué)(隕石、月巖研究)、古板塊、隕石坑、沉積-變質(zhì)巖及現(xiàn)代陸相或海相火山噴發(fā)形成條件、沖積砂礦等方面研究，故有較大實(shí)用意義。984.圍壓對(duì)氣液包裹體和熔融包裹體均勻化溫度的影響

利用礦物中氣液或熔融包裹體測(cè)定的成巖、成礦溫度通過(guò)壓力校正可獲近似的真正成巖、成礦溫度。M。ss。re等(1987)發(fā)明了一種新的高壓(達(dá)700MPa)高溫(達(dá)1400℃)顯微加熱臺(tái)(見(jiàn)李兆群，1990)，通過(guò)該儀器可以了解壓力對(duì)均勻化溫度的影響，為測(cè)定真正成巖、成礦溫度提供了新手段。圍繞臺(tái)體通循環(huán)水冷卻，使得臺(tái)體內(nèi)壁溫度不超過(guò)150℃，以保證壓力臺(tái)體機(jī)械強(qiáng)度。呈圓筒形的臺(tái)體爐膛有效使用面積約為0.05m2。實(shí)驗(yàn)時(shí)將礦物晶體制成直徑4mm、厚度1mm的二面光薄片，所觀測(cè)的包裹體直徑為50-100pm。99實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水熱環(huán)境下合成石英在200~250℃和0.1~400MPa的條件下，壓力對(duì)含水流體包裹體均勻化溫度影響為100MPa下降9℃(9℃/100MPa)；壓力對(duì)熔融包裹體均勻化溫度影響更大，在560~850℃和0.1~400MPa的條件下均勻化溫度下降的速度達(dá)70℃/100MPa。這種高壓熱臺(tái)對(duì)均勻化溫度的壓力校正有重要作用。關(guān)于氣液包裹體均勻化溫度校正問(wèn)題，研究者曾通過(guò)不同溫壓條件下合成水晶的途徑進(jìn)行過(guò)研究，所獲壓力對(duì)溫度校正值與上述有所差異，約為20~50℃/0.5X108Pa、110~147℃/IX108Pa、140~185℃/2X108~2.5X108Pa。這一問(wèn)題有待進(jìn)一步研究。100(二)、成分的測(cè)定

包裹體成分是了解成礦介質(zhì)性質(zhì)?？茖W(xué)技術(shù)有力地促進(jìn)了包裹體微區(qū)、微量元素成分分析，現(xiàn)分述如下。

1.成礦溶液成分測(cè)定

成礦溶液成分分析表明包裹體中除含常量元素Al、Si、K、Na、Mg、Fe外，還含有HCO3-、F-、CI-、BO42-、SiF62-、Ar、Li、Rb、Cs、Zr、Ti、Sc、Ga、W、Sn、Cu、Pb、Zn、Au等。

成礦溶液提取一般可用研磨提取及爆裂提取兩種方法。具體操作是將5~10g樣品放入瑪瑙研缽，注入去CO2離子水進(jìn)行研磨，提取包裹體成礦溶液，或把它放在封閉玻璃管或鉑金坩堝中加熱爆裂后用去離子水提取。經(jīng)測(cè)定提取液pH、Eh、電導(dǎo)率后可分別用原子吸收光譜、ICP及離子吸收光譜測(cè)定其常量元素及微量成分含量。101測(cè)定金礦床成礦溶液中金含量對(duì)金礦床研究有重要作用。原蘇聯(lián)某金銀礦床成礦溶液中金的分析結(jié)果表明，在含金組合中金含量達(dá)1650ug/L，早期石英和磁黃鐵礦-黃鐵礦組合中為0.05~0.06ug/L，有明顯區(qū)別，這對(duì)金礦找礦工作有指導(dǎo)意義。陶恭益等(1989)曾利用石墨爐原子吸收法測(cè)定了礦物中包裹體超痕量金，方法是將樣品中包裹體打開(kāi)后用過(guò)氧化氫、鹽酸溶液分別浸取金，然后用N-Z辛基苯胺-間二甲苯萃取溶液中金，接著直接用石墨爐原子吸收法測(cè)定有機(jī)相金。此法簡(jiǎn)便、靈敏，絕對(duì)靈敏度為2.0X10-12g/L，檢測(cè)限為0.00005X10-6。他測(cè)得石英中包裹體含金量為0.079X10-6~0.634x10-6(表7)。此分析方法效果良好。102表7包晶體中金含量1032.氣相成分分析

包裹體中常包含一定量氣體如H2O、CO2、H2、CO、N2、CH4、CiHi、Ar等。微量氣體含量主要利用帶熱解爐裝置的色譜儀或色質(zhì)聯(lián)用色譜儀進(jìn)行分析。1979年制造出微量氣體色譜儀熱解爐裝置。它與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類(lèi)熱解系統(tǒng)相比，在技術(shù)上有較大的改進(jìn)，具有樣品用量少、分析速度快、操作簡(jiǎn)便和靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。該儀器裝置分析樣品質(zhì)量為40mg、粒度為0.5~0.25mm及0.25~0.1mm1043.成礦溶液濃度測(cè)定

包裹體中成礦溶液濃度(或鹽度)的研究，對(duì)探討成礦溶液性質(zhì)及其與成礦的關(guān)系。在低溫條件下冰水化合物相態(tài)平衡、共結(jié)溫度、地球化學(xué)找礦及成礦機(jī)制等方面均有重要作用。此外，還可以借助冷凍法確定巖漿揮發(fā)分氣體的性質(zhì)。成礦溶液濃度的測(cè)定可以在不打開(kāi)包裹體的情況下通過(guò)物理化學(xué)方法或測(cè)冰點(diǎn)法進(jìn)行。

根據(jù)稀溶液定律，溶液中溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度mB愈大則冰點(diǎn)愈低。如mNaCl為1mol/kg時(shí)冰點(diǎn)為-3.37℃，3mol/kg時(shí)為-10.815℃。利用這一原理通過(guò)測(cè)定包裹體中成礦溶液冰點(diǎn)與人工合成不同濃度溶液冰點(diǎn)作比較，可以大致求出包裹體中成礦溶液的濃度或鹽度。105這些參數(shù)測(cè)定主要用冷凍臺(tái)或冷熱二用臺(tái)(法國(guó)Cxaimeca)測(cè)定，其溫度范圍為-180~600℃。冰點(diǎn)可認(rèn)為是在負(fù)溫條件下溶液開(kāi)始結(jié)冰的溫度，或是在過(guò)冷卻后回溫過(guò)程中最后冰塊溶解的溫度。共結(jié)溫度是在成礦溶液過(guò)冷卻后，溫度上升過(guò)程中的初溶溫度。不同體系共結(jié)溫度(Tm)不同，如：NaCl-H2O，Tm=-21.1℃；KCI-H2O，Tm=-10.6℃；NaCl-KCI-H2O，Tm=-23.0℃；NaCI-CaCI2-H2O，Tm=-55.0℃；NaCI-MgCl2-H2O，Tm=-35.0℃；NaCI-Na2CO3-H2O，Tm=-21.0℃；NaCI-Na2SO4-H2O，Tm=-21.5℃；Na2CO3-NaHCO3-H2O，Tm=-3.3℃；Na2CO3-H2O，Tm=2.I℃。此外，不同體系共結(jié)晶體之物理性質(zhì)(晶體形態(tài)、均質(zhì)性、折光率等)不同，可據(jù)此來(lái)判別體系的性質(zhì)?？梢岳萌喟w(L+CNaCl+G、L+CNaCl+G)子礦物溶化溫度及NaCI-KCI-H2O三元相圖來(lái)確定NaCI和KCI濃度。1064.包裹體固相成分分析

包裹體固相物質(zhì)包括熔融包裹體中晶質(zhì)、非晶質(zhì)，氣液相包裹體中的子礦物及打開(kāi)包裹體后在礦物表面形成的沉淀物，不同固相物質(zhì)可分別應(yīng)用下列方法分析。

(1)電子探針?lè)治?此法主要利用含熔融包裹體Th面光薄片進(jìn)行分析，也適合于分析打開(kāi)包裹體后在礦物表面形成的沉淀物。此法需對(duì)二面光薄片進(jìn)行加工，使包裹體露于礦物表面或接近表面后通過(guò)制樣在電子探針儀上進(jìn)行分析。107(2)激光光譜分析:適合于熔融包裹體、多相包裹體、固相及氣液包裹體成分分析。

由于激光束穿孔深度較大，故利用一般二面光薄片即可。但分析包裹體成分同時(shí)還會(huì)混入主礦物之成分，因此需對(duì)不含包裹體的主礦物部分同時(shí)進(jìn)行分析比較，才能獲得較準(zhǔn)確包裹體物質(zhì)成分。108(3)激光拉曼探針?lè)治?/p>

這是一種不破壞樣品的單個(gè)包裹體分析方法。利用激光拉曼探針目前可以分析熔融包裹體或氣液?jiǎn)蝹€(gè)包裹體的氣相成分，其分析氣體種類(lèi)有CO2、N2、CH4、CO、H2、H2S、SO2等。黃偉林等(1988)利用U-1000型激光拉曼探針測(cè)定了流體包裹體成分。由于此種分析屬非破壞性分析，樣品用二面光包裹體薄片即可。對(duì)不同的被檢測(cè)物質(zhì)B，摩爾分?jǐn)?shù)xB的檢測(cè)限為1%~2%，可分析大于10um的單個(gè)包裹體。109作者曾對(duì)湖南東坡多金屬礦氣液包裹體進(jìn)行了分析，結(jié)果是：CH4摩爾分?jǐn)?shù)為4.35%~4.60，CO2的為54.50~95.40，H2S的為2.00。夏林析等(1990)利用相同型號(hào)激光拉曼探針對(duì)浙江桐廬壽昌中生代火山雜巖石英晶屑及斑巖中的熔融包裹體氣相成分進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)不同巖類(lèi)成分各異，其中CO241.40~70.50、N22.4%~9.00、CH43.9%~13.5%、H2O11.5%~31.7%、CO8.3%~25.2%、H24.3%~11.7%、H2S7.40~10.20、SO23.00~6.90(均為摩爾分?jǐn)?shù))，大致有CO2>H2O>CH4>H2>H2S>N2>CO>SO2的序列。據(jù)氣體成分的含量通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算，可求出p總、fO2、fCO2、fH2O、fCH4、fCO和fH2S等的物理化學(xué)參數(shù).110(4)掃描電鏡分析:適用于熔融包裹體固相物質(zhì)及氣液相包裹體中超微礦物及液相蒸發(fā)沉淀物元素分析，儀器主要是帶能譜波譜掃描電鏡。由于熔融包裹體暴露于礦物表面或含氣液相包裹體樣品敲碎后液相及子礦物保留在礦物表面，液相蒸發(fā)后析出沉淀物，帶能譜波譜掃描電鏡電子束激發(fā)這些礦物表面的固相物質(zhì)后，便能分析出各元素含量。1982年南斯拉夫人D·克霍爾巴葉利用掃描電鏡分析，在黃鐵礦氣液包裹體中發(fā)現(xiàn)石英、白云母、黑云母、正長(zhǎng)石、天青石、鈉長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、碳酸鹽研和硫化物等。美國(guó)的研究人員用帶有衍射附件的透射和掃描電鏡研究了氣液包裹體組成，準(zhǔn)確測(cè)出子礦物單位晶胞參數(shù)及白云母、石鹽、鉀鹽、氟硫鹽、黑鎂鐵錳礦等子礦物。由于此法是利用礦物爆裂測(cè)定表面的沉積物，而在高溫條件下可能使部分元素蒸發(fā)或發(fā)生不均勻爆裂而導(dǎo)致誤差，因此屬于一種半定量分析方法。111(5)X射線光譜分析:適合于測(cè)定打開(kāi)氣液包裹體后在礦物表面形成的沉淀物，此法樣品制備及分析方法與掃描電鏡相同。

美國(guó)科研人員曾用此分析方法對(duì)錫石礦床中錫石、石英、綠柱石、黃玉中的氣液包裹體化學(xué)元素進(jìn)行了分析，這些元素主要有Na、K、Mg、Ca、Al、Si、Ti、Nb、W、S、Cl、Mn、Fe和微量元素Sc、Ta、Zn、Cu等。固體礦物有重袒鐵礦、剛玉、赤鐵礦、白鎢礦、螢石、尖晶石等，粉末狀物質(zhì)有K、Na、Mg、Fe、AI的氧化物和K、Ca、Fe、Al的銻酸鹽和硅酸鹽等。該方法分析結(jié)果是探討成礦溶液性質(zhì)的寶貴資料。112(6)同步輻射加速器的X射線熒光分析利用同步輻射來(lái)研究礦物晶體的方法，近幾年發(fā)展迅速，可用于準(zhǔn)確測(cè)定礦物微區(qū)成分及在高溫高壓實(shí)驗(yàn)條件下的物相測(cè)定，還可應(yīng)用于測(cè)定礦物熔融包裹體成分及微礦物結(jié)構(gòu)分析，是一種應(yīng)用前景非常廣闊的分析方法。

門(mén))質(zhì)子誘導(dǎo)一X射線發(fā)射探針?lè)治鰬?yīng)用質(zhì)子探針可對(duì)非破裂性包裹體進(jìn)行成分測(cè)定，但只能測(cè)定原子序數(shù)大于11的元素，原子序數(shù)越大，分析靈敏度越高，對(duì)不同成分的檢測(cè)限范圍為1xI0-6~10x10-6。1135.氣液包裹體同位素分析

礦物中包裹體同位素分析始于60年代。由于成巖、成礦介質(zhì)封存于包裹體封閉體系中不易逸散及產(chǎn)生同位素交換反應(yīng)，所以分析結(jié)果更能反映出原始成巖、成礦介質(zhì)的同位素組成。研究者常測(cè)定包裹體中40Ar/40K、36Ar/40Ar、δD、δ18O、δ13C、δ34S等同位素?cái)?shù)據(jù)，以便探討巖石、礦床的年齡及其成因。11480年代至90年代，同位素分析技術(shù)的發(fā)展有力地促進(jìn)了包裹體同位素的研究。我國(guó)已建立包裹體C、H、O同位素連續(xù)測(cè)定裝置。其分析方法是選用10~20g經(jīng)過(guò)處理的樣品(如石英、電氣石、螢石等)，通過(guò)真空粉碎、球磨或真空爆裂提取包裹體中的水并在質(zhì)譜儀中進(jìn)行分析。加拿大研究者采用熱爆裂提取包裹體水、用質(zhì)譜儀測(cè)定鉛鋅礦石英中流體包裹體內(nèi)Rb、Sr、Pb、Nd、Sm同位素的方法取得了完滿(mǎn)的結(jié)果，對(duì)解決成礦年代及成礦物質(zhì)來(lái)源有指導(dǎo)意義。原蘇聯(lián)學(xué)者采用各種顯微探針對(duì)熔融包裹體進(jìn)行了測(cè)定，取得了一定的進(jìn)展，認(rèn)為巖石包裹體中的惰性氣體及惰性氣體同位素是礦化指示劑，對(duì)指導(dǎo)礦產(chǎn)勘查有重要作用。我國(guó)學(xué)者常利用包裹體的δD值與礦物的δ18O值之間的關(guān)系探討礦床成礦物質(zhì)來(lái)源和礦床成因。如安徽天頭山、盤(pán)圭金礦δD值為-90~-95，δ18O值為-4.99~5.61，表明成礦溶液為巖漿水與大氣降水混合型。1156.微鉆提取法成礦溶液分析

用微鉆提取包裹體成礦溶液是比較直接的一種方法。但此法的先決條件是包裹體必須較大，一般對(duì)石鹽、石膏、螢石、方解石晶體中包裹體分析比較有效。1988年Lazar等為了準(zhǔn)確測(cè)定石鹽包裹體成礦溶液成分，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一種微鉆，并利用Dionex-2010離子色譜儀分析其成分。樣品為紅海深海鉆227號(hào)井位麥亞尼亞石鹽。結(jié)果如下：Na+2810。K+307、Mg2+1900Ca2+＜7、Cr2+＜20、Li-＜5、Cl-6340、SO42-337、Br-37.2(單位均為mmol/kg)。石鹽包裹體成礦溶液成分可反映出原海水濃縮成石鹽沉積期間的鹵水化學(xué)成分變化情況。它是測(cè)定古海水化學(xué)成分的一個(gè)重要手段。116(三)、熱力學(xué)研究

關(guān)于礦物包裹體中物理化學(xué)參數(shù)的熱力學(xué)研究，在國(guó)內(nèi)外都進(jìn)行了較多的工作。所應(yīng)用的一般熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)包括化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算、摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)算(xi表示某組分的摩爾分?jǐn)?shù))、道爾頓分壓定律(Pi-xiP總，Pi是某組分的分壓，xi表示某種組分的摩爾分?jǐn)?shù)，p總為體系總壓力)、亨利定律(fi=kxi，k為亨利系數(shù)，xi為某組分的摩爾分?jǐn)?shù))

1.包裹體陽(yáng)離子比值溫度計(jì)

(1)K/Na原子比溫度計(jì)利用White(1968)作出的K/Na原子比和溫度線性關(guān)系圖，只需測(cè)出包裹體中K/Na原子比，按圖即可求出溫度。117(2)K-Na-Ca溫度計(jì)

Fournier(1973)假定K-Na-Ca在流體或水溶液中達(dá)到化學(xué)平衡，并考慮到Ca對(duì)Na/K比與溫度的依存關(guān)系，據(jù)許多包裹體成分分析結(jié)果和相應(yīng)溫度測(cè)定進(jìn)行線性回歸得到：

(1)

T的單位為K。式中包裹體溫度大于100℃時(shí)B為1/3，溫度小于100℃時(shí)為4/3。低于75℃時(shí)則把(1)式改為：

(2)

式中：A=1.36-0.217lgpCO2/p~。p~為標(biāo)準(zhǔn)壓力，1993年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)取為100kPa。

這樣，只要測(cè)出包裹體Na、Ca、K的摩爾濃度及pCO2代入(2)式即可解出相應(yīng)的溫度.1182.分壓(逸度)計(jì)算方法

只要精確測(cè)出包裹體中H2O、H2、N2、CH4、CO2和CO等各種氣體成分即可計(jì)算出分壓。

(1)一般分壓確定方法礦物包裹體為單相時(shí)，可假設(shè)各種氣體為理想氣體(符合道爾頓分壓定律)，計(jì)算出礦物包裹體中各氣體摩爾分?jǐn)?shù)xi，代入Pi=xiP總，即可計(jì)算出各種氣體的分壓值。如包裹體為多相時(shí)，需測(cè)出各相包裹體成分，并計(jì)算出各相氣體所占比例，然后按下式求出氣體混合分壓：F混=F液x十(1-x)F氣(3)

其中x為混合比例，F(xiàn)氣為包裹體氣相成分按道爾頓分壓定律求出的分壓值，F(xiàn)液為礦物包裹體中液相水溶氣體按亨利定律求出的分壓值。另外，(3)式中X=Y/V=Y/(Z+Y)(V為包裹體總體積，Y為氣相體積，Z為液相體積)。119(2)fO2的確定假設(shè)包裹體封閉時(shí)，各種氣體或水溶液氣體(H2O、H2、CO2、CO、CH4和O2等)在某一溫度條件下已達(dá)到化學(xué)平衡，便可用下列反應(yīng)式進(jìn)行計(jì)算：

H2O(氣)=H2(氣)+1/2O2(氣)(4)

CH4(氣)+2O2(氣)=CO2(氣)+2H2O(氣)(5)

由(4)可得：

(6)

同理由(5)可得：