礦床地球化學(xué)流體包裹

1什么是流體包裹體1什么是流體包裹體今尚在主礦物中封存并與主礦物有著相的界限的那H2O,CO2CH4,N2H2O,CO2石赤鐵礦,硬石膏,云母黃銅礦黃鐵礦磁鐵礦碳酸鹽硅酸鹽玻璃或重結(jié)晶 Jayanta流體流體包裹體巖流體包裹體相流體包裹體顯流體流體典型礦床中的《礦床地球化學(xué)》授課礦床地球化學(xué)基本問題(12月2日流體包裹體及在礦床學(xué)中的應(yīng)用(12月9日實驗地球化學(xué)在礦床學(xué)中的應(yīng)用(12月11日熱液中成礦元素的遷移與沉淀(12月16日微量元素在礦床學(xué)中的應(yīng)用(12月18日穩(wěn)定同位素在礦床學(xué)中的應(yīng)用(12月23日放射性同位素年代學(xué)在礦床學(xué)中的應(yīng)用(12月25日10.主要類型礦床成礦過程26日)礦床地球化主講人中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理2流體包裹體基本假2流體包裹體基本假流體包裹體分 根據(jù)相液體包裹在低于CO臨氣體CO、液含CO2包裹體溶液三氣體包裹 包裹體體 KCl赤鐵礦含子礦物包裹 解石熔融(巖漿)包裹流體包裹體被捕獲的機晶體部分溶(熔)解產(chǎn)生流體包裹體被捕獲的機晶體部分溶(熔)解產(chǎn)生生長，捕獲的生長晶面上被坑，晶體再生后被捕3流體包裹體成因原生(P):與主礦物同時形成，次生(S):主礦物形成之后沿礦分布；假次生(PS):流體包裹體大>mm:3~25μm:1.5μm:H2O或CO25μm:H2O+CO2 最常含有流體包裹體的10種礦石 螢 石方解石磷 石榴閃鋅 重晶 錫流體包裹體研究的步采野外–對最終結(jié)果解釋影響采集巖石(礦石)室內(nèi)挑 素顯微下鏡下觀次劃 測測ThtotThCO2Tm流體流體包裹體巖流體包裹體相流體包裹體顯流體流體典型礦床中的包裹體在生長螺枝蔓狀快速生晶面裂紋、晶體良生長形成包裹4流體包裹體世代關(guān)早晚流體包裹4流體包裹體世代關(guān)早晚流體包裹體世代關(guān)P和S包裹體具有不同相原生和次生流體包裹體形成動畫SP原生和次生流體包裹體形成動畫效原生和次生流體包裹體形成動畫5捕獲后變化–卡脖子-5捕獲后變化–卡脖子-發(fā)生在和L-V曲“卡脖捕獲后變化–卡脖子-在和L-V曲線相降溫至和L-V包裹體捕獲后變化卡脖子相比例估相比例估包裹體世6CO2體系P-T相液-氣相6CO2體系P-T相液-氣相 液臨界等容線氣CO2體H2O-NaCl體系溫度－組分23.5,25and27wt%NaCl)在冷簡單水溶液體系溫度－密度關(guān)系 H2O體系相液氣T流體流體包裹體巖流體包裹體相流體包裹體顯流體流體典型礦床中的捕獲后卡脖子-L-V曲線“卡脖7流體包裹體測7流體包裹體測包裹體顯微測試中常用符Thtot–ThCO2L-V等部分均一溫度，常用于含CO2包裹體.(表明均一至何種狀態(tài)ThCO2L-V(L))Tm–Te–Td–Tt–流體流體包裹體巖流體包裹體相流體包裹體顯流體流體典型礦床中的CO2-CH4體系CO2-CH4包CO2冰 CO2冰熔化溫CO2-CH4相CO2-H2O體相通過獲得CO2-H2O式可以獲得體系的摩爾體積及CO28L=V曲線前進 氣0 8L=V曲線前進 氣0 液溫度下降時,包裹體將沿一等容線前進直至和V 氣0 液 氣0 Tt 液液氣0 均一法的基本著等容線演化，一直到兩相界面的位置，如果原來捕獲的是大于臨界密度的流體， Th→體流體，則氣體在流體中將凝聚出一個液相，形成具有一個大氣泡的兩相包裹體。將具有氣液包裹體的光薄片放在熱臺上 Th→ HO體系相 流體包裹體測試儀器－冷LinkamTHMS冷熱臺(英國9如果捕獲壓力Pt已知或能估計獲得就可以(Tt) 氣0 9如果捕獲壓力Pt已知或能估計獲得就可以(Tt) 氣0 Tt 液繼續(xù)升溫包裹體沿原先的等容線前 氣0 液Th所在的等容線即為包裹體原先降溫時 氣0 液達到均一溫度(Th) 氣0 液V/L曲線前進, 氣0 液 氣0 液CO2氣 CO2液相含CO2包裹體部分完全均 氣0 液Th和Tt間差值即為壓力 氣0 液均一溫度(Th): 均一溫度(Th): 冷凍法測定包裹體鹽度的基本原冷凍法是研究包裹體流體體系成分和鹽度的基本方法之一。它是將包裹體樣品放置在冷臺上通過改變溫度，觀察包裹體中發(fā)生的相變，再與已知流體體系的實驗相圖進行對比，來NaC冷凍法測定包裹體鹽度的基本原冷凍法是研究包裹體流體體系成分和鹽度的基本方法之一。它是將包裹體樣品放置在冷臺上通過改變溫度，觀察包裹體中發(fā)生的相變，再與已知流體體系的實驗相圖進行對比，來NaCl-H2H2O-NaCl體包裹體中出現(xiàn)石鹽子礦物表明氣鹽度很高(>26黃銅 石子礦物TemperatureTemperatureTemperatureTemperatureTemperatureTemperatureTemperatureTemperatureTemperatureTemperatureTemperatureTemperature-6oC發(fā)生最后一塊冰晶熔化消失，L+ Ice+L+ +L+ Ice+NaCl.2HO+ -6oC發(fā)生最后一塊冰晶熔化消失，L+ Ice+L+ +L+ Ice+NaCl.2HO+ 鏡下顯示為包裹體中氣泡被“解鎖”L+ Ice+L+ +L+ Ice+NaCl.2HO+ L+ Ice+L+ +L+ Ice+NaCl.2HO+ 10wt.%水溶液包裹體冷凍至0oC之下，由L+ Ice+L+ +L+ Ice+NaCl.2HO+ L+ Ice+L+ +L+ Ice+NaCl.2HO+ -過冷卻后包裹體冷 冷凍實驗測冰點(鹽度)冷凍實驗－冰點(鹽度流體包裹體冷凍法冰點與鹽度關(guān)系冷凍實流體包裹體冷凍法冰點與鹽度關(guān)系冷凍實最后一塊冰熔化－冰點 H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過鹽度的測試－H2O-CO2-NaCl鹽度t為籠合物熔化溫鹽度的測H2O-CO2-NaCl包裹冷凍籠合物形 -30to-40水結(jié) -40to-60CO冷凍固 -90to-110加溫CO冰熔 -60to-56.6HO冰熔 由含鹽度而籠合物熔 -10to+10CO部分均 由密度決CO水合物:CO5·H鹽度的測定其它含鹽溶液冰點的相變與NaCl-H2O體系類似NaClwt初熔溫度 - -10.7 -49.8 -33.6NaCl- -22.9NaCl- -52.0NaCl- -35.0鹽度的測H2O-NaCl(<23.2wt%鹽度(wtNaCleq)0.001.78T0.0442TT最后一塊冰消失溫度(-21.2℃<T<0(>23.2,<26.3wt%根據(jù)水石鹽的最終熔化溫度，在相應(yīng)圖解曲線上求出NaCl的濃過飽和體系(>26.3wt%鹽度(wt%NaCleq26.2420.4928T1.42T0.223T+0.04129T+0.006295T–0.001967T+0.0001112TTNaCl晶體熔化溫H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過-CO2冰熔化 -120H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過-H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過H2O-CO2-NaCl(9%)H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過H2O-CO2-NaCl(9%)H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過CO2部分均一 -120H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過30C籠合物熔化 -120H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過H2O-CO2-NaCl包裹體冷凍實驗實際過-流體包裹體數(shù)據(jù)類型與計流體包裹體數(shù)據(jù)類型與計算機數(shù)據(jù)處流體包裹體數(shù)據(jù)處理與流體包裹體數(shù)據(jù)處理與流體包裹體數(shù)據(jù)處理與流體包裹體數(shù)據(jù)處理與包裹體爆激光拉曼光譜流體包裹體中激光拉曼光譜流體包裹體中氣CO2,CH4,N2H2S,C2H6,SO2,CO,H2,O2,等激光拉曼光譜儀－單個包裹體非破環(huán)性拉曼效分子振動:礦CO2,N2,CH4,NaCa2激光拉曼光譜拉曼氣液相成 氣相成分－四極桿質(zhì)譜：氣相成分（H2O、CO2、CH4C2H6、N2、O2、H2S、He、Ar）及包裹體水含 離子成分－液相色譜和電感耦合等離子（ICP）質(zhì)譜Na,K,Ca,Mg,F,Cl,SO42-,流體流體包裹體巖流體包裹體相流體包裹體顯流體流體典型礦床中的掃描電鏡與能譜儀－固相熔掃描電鏡與能譜儀－固相熔融包裹體中成分玻璃質(zhì)G云母 Q石英M寄主礦物:綠柱石激光拉曼光譜熔融包裹組H2O激光拉曼光譜流體包裹體中固子礦物偶然捕獲相赤鐵礦,金紅石,石墨,含碳激光拉曼光譜SO2-,CO2-,HSO-,HCO-,HS- HSOSO激光拉曼光譜125137流體包裹體中氣下一步:顯微測首先冷凍1下一步:顯微測首先冷凍1不混溶包裹體群的顯微鏡下特成分不范圍內(nèi)。ImmiscibilityintheH2O-CO2-NaClsystemproducesahigh-salinity,CO2-pooraqueousphaseinequilibriumwithaverylowsalinityH2O-CO2phase“不混溶流體不混溶–兩個性質(zhì)成分不同的流體分離－常過程減壓和/降沸騰–過程減壓和/加退變質(zhì)沸騰–過程減壓和/降流體流體包裹體巖流體包裹體相流體包裹體顯流體流體典型礦床中的激光剝蝕電感耦合等離子質(zhì)譜(LA-MS)分析－單個包裹體破環(huán)性方美國VirginiaTech大學(xué)流體包裹體實驗(造山帶型脈狀H2O-CO2-NaCl±CH4均一溫(造山帶型脈狀H2O-CO2-NaCl±CH4均一溫度低鹽度(<8wt%晚期有大氣水據(jù)Bierleinet火山熱液塊狀硫化物(VMS)均一溫度斑巖型Cu-Mo(-Au)均一溫度高鹽度，0~70wt% 據(jù)Williams-JonesandHeinrich, 臨界狀態(tài)包裹 典型礦床均一溫度－鹽流體流體包裹體巖流體包裹體相流體包裹體顯流體流體典型礦床中的沉積巖和油氣盆地研究中的流體包沉積巖和油氣盆地研究中的流體包變質(zhì)巖石學(xué)研究中的流體包裹接觸(熱)退變質(zhì)作用和流體-巖石相互作退變質(zhì)P-T軌跡和變質(zhì)巖區(qū)隆起地幔巖石學(xué)研究中的流體包裹包裹體內(nèi)微量氣相組分_上地幔氧化態(tài)信息流體包裹體溫度和壓力_捕獲或再平衡溫度和壓力條件研究領(lǐng)域：拓巖漿巖巖石學(xué)研究中的熔融共存的出溶流體的近似(和部分)密西西比河谷型(MVT)Pb-ZnLAICP-MS分析閃鋅礦密西西比河谷型(MVT)Pb-Zn 石 10范圍為wt%NaCl)，但極少含賤金屬油田鹵水流體包裹含油鹵流體包裹體常典型礦床流體流體包裹體常典型礦床流體盧煥章,范宏瑞,倪培,等.2004.流體包裹體.科學(xué)出版社,487ppAndersonT,FrezzottiML,BurkeEAJ(eds.).2001.FluidInclusions:SamsonI,AndersonA,MarshallD.2003.FluidInclusions:AnalysisandInterpretation.MineralogicalAssociationofCanada,Short32.GoldsteinRH,ReynoldsTJ,1994.Systematicsoffluidinclusionsindiageneticminerals,SEMShortCourse31.SEPM.SocietyforSedimentaryGeology,Tulsa,199pp.ShepherdTJ,RankinAH,AldertonDHM.1985.APracticalGuidetoFluidInclusionStudies.BlackieandSon,Glasgow,239pp.RoedderE.1984.Flu