1、一、一般特征一、一般特征1、流體包裹體的概念1）流體包裹體指礦物生長(zhǎng)過(guò)程中，因晶體發(fā)生缺陷而捕獲的至今尚在礦物中存在并處于封閉系統(tǒng)的成礦介質(zhì)，是成巖成礦流體或熔體的樣品。2）流體包裹體是指礦物晶體中捕獲的顯微級(jí)液態(tài)/氣態(tài)的封閉流體體系。第1頁(yè)/共79頁(yè)第2頁(yè)/共79頁(yè)1、流體包裹體在礦物中的分布非常普遍，幾乎所有的礦物中均含有包裹體，而且數(shù)量非常多。如乳白色石英中包裹體數(shù)量可達(dá)109個(gè)/cm3。2、包裹體通常都很小，多數(shù)小于0.1mm，很少大于1mm，一般介于220m；其總體體積很少大于已知晶體體積的0.1。3、通常用于研究包裹體的礦物為數(shù)不多，大約10種左右。如石英、螢石、石鹽、方解石、磷灰

2、石、白云母、閃鋅礦、重晶石、黃玉、錫石、鋯石等。4、包裹體的形態(tài)多種多樣，在礦物中的分布傾向于呈束狀和面狀，或曲面狀。曲面狀通常是受結(jié)晶習(xí)性控制（如生長(zhǎng)面或解理方向）。第3頁(yè)/共79頁(yè)石英中普遍發(fā)育流體包裹體，主要呈裂隙狀、串珠狀、面狀孤立狀等。大小為幾十幾微米，氣液比大多為1015，少量達(dá)25。蘇16 山西組陜199 H6陜138 H9榆15 H8第4頁(yè)/共79頁(yè)二、研究歷史與現(xiàn)狀二、研究歷史與現(xiàn)狀礦物包裹體研究工作在國(guó)外開(kāi)展較早。19世紀(jì)初，引入化學(xué)方法研究包裹體成分中期，隨著光學(xué)顯微鏡的發(fā)展，認(rèn)識(shí)到礦物中的氣液包裹體被捕獲時(shí)呈均勻狀態(tài)，冷卻后才出現(xiàn)氣泡，變成非均勻狀態(tài)，使非均勻狀態(tài)變成均

3、勻狀態(tài)的溫度代表結(jié)晶時(shí)的最低溫度，該溫度稱為均一溫度。20世紀(jì)初期，用包裹體解決了美國(guó)密西西比河谷型鉛鋅礦長(zhǎng)期爭(zhēng)論不休的礦床成因以后，包裹體研究才進(jìn)入了實(shí)用階段。國(guó)內(nèi)包裹體研究開(kāi)展較晚。60年代引入，70年代進(jìn)展較快，80年代取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。第5頁(yè)/共79頁(yè)三、研究目的及意義礦物包裹體是迄今保留下來(lái)的最完整和最直接的原始成礦流體（或熔體），對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)研究可獲得有關(guān)成巖成礦作用的可靠信息。借助某些物理化學(xué)方法，可測(cè)出成礦流體的溫度、壓力、密度、成分（包括鹽度和穩(wěn)定同位素），以及pH、Eh、粘度和成巖成礦年齡等參數(shù)。在油氣勘探與開(kāi)發(fā)成藏成礦研究中流體包裹體也正發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。主要表現(xiàn)在如下

4、幾個(gè)方面（1）油氣充注史與成藏史研究（2）盆地?zé)嵫莼坊謴?fù)（3）古流體性質(zhì)與成分的研究（4）流體包裹體P-V-T模擬研究第6頁(yè)/共79頁(yè)包裹體的成因和捕獲后的變化是非常復(fù)雜的，從而決定了并不是所有的包裹體都是有效的和可靠的。只有均勻捕獲的包裹體，而且捕獲后沒(méi)有發(fā)生物質(zhì)泄漏和滲入，以及體積沒(méi)有發(fā)生變化，即符合均勻體系、封閉體系和等容體系這3個(gè)基本條件的包裹體才能提供有用的信息。因此，流體包裹體成因以及包裹體捕獲后有否變化的正確判定是正確解釋從包裹體獲得的PVTX資料，探討成巖成礦物理化學(xué)條件和流體演化的關(guān)鍵。第7頁(yè)/共79頁(yè)一、均勻捕獲與不均勻捕獲均勻捕獲是指包裹體形成時(shí)，被捕獲在包裹體中的物質(zhì)

5、為均勻相。包裹體中的蒸氣泡歸因于冷卻過(guò)程中流體的熱收縮。此外冷卻過(guò)程中，還可能因過(guò)飽和作用在包裹體中形成子礦物（或稱子晶），常見(jiàn)有石鹽或鉀巖子晶。如果天然產(chǎn)出的包裹體中固相、液相和氣相之間的比例穩(wěn)定，則它們很可能是從均勻流體中捕獲的。在單個(gè)礦物中，如果一群包裹體具有可變的相比例，表明它們從不均勻體系中捕獲的。第8頁(yè)/共79頁(yè)幾種非均勻流體相幾種非均勻流體相1、液體固體在許多礦物結(jié)晶歷史上的某些時(shí)期，其生長(zhǎng)介質(zhì)中存在著呈懸浮狀態(tài)的固體顆粒，它們可能被圈閉在當(dāng)時(shí)形成的流體包裹體中，形成液體固體流體相。這些固體顆粒包括破碎的圍巖、散落的新沉積物、或迅速成核的溶質(zhì)等。固體顆粒與包裹體中子晶的區(qū)別在于固

6、體顆粒僅在部分包裹體中出現(xiàn)，而且在量上變化很大，而子礦物相對(duì)其它相傾向于以穩(wěn)定的比例出現(xiàn)。第9頁(yè)/共79頁(yè)q不混溶包裹體鏡下整體呈現(xiàn)出個(gè)體較大，體壁較厚，散亂的分布的特點(diǎn)。均一溫度很高，一般大于200，也有一部分不均一。該類包裹體可進(jìn)一步分為兩類。第一類個(gè)體大，一般大于10 m，形狀多為次棱角狀。氣相部分為黑色，液相部分則為淺灰色，氣泡并不來(lái)回跳動(dòng)，孤立狀產(chǎn)出。 第10頁(yè)/共79頁(yè)第二類為具有成因礦物標(biāo)型意義的流體包裹體。如米4井山西組石英顆粒中的流體包裹體，個(gè)體也較大，一般為1030m，呈混圓形或寄主礦物的負(fù)晶形，由玻璃質(zhì)和氣泡組成。玻璃質(zhì)無(wú)色透明或呈淡黃色，氣泡顏色多為黑色。此類包裹體為硅

7、酸巖熔漿從地下深處侵入至近地表時(shí)，在快速冷凝過(guò)程而形成的，因此它主要分布在火山巖、次火山巖的斑晶礦物中，代表了火山巖的標(biāo)型特征。 第11頁(yè)/共79頁(yè)2、液體液體圈閉兩種不混溶的流體并不是罕見(jiàn)的。如沉積巖經(jīng)常見(jiàn)到油/水不混溶，火山巖中如硅酸鹽/硅酸鹽不混溶、硅酸鹽/硫化物不混溶、熱液/巖漿熔體不混溶等。3、液體氣體液體氣體的不混溶與均勻捕獲冷卻后出現(xiàn)的氣液兩相包裹體很難區(qū)分，但是氣/液不混溶卻是經(jīng)常出現(xiàn)的。如：據(jù)報(bào)道鐘乳石所測(cè)均勻溫度150200，這與鐘乳石形成于幾十度的溫度相矛盾，說(shuō)明其流體為非均勻捕獲。如果流體中存在CO2，尤其是在低溫下其有限的溶解度經(jīng)常產(chǎn)生不混溶。第12頁(yè)/共79頁(yè)4、沸

8、騰包裹體液體氣體的非均勻體系可以是流體沸騰的結(jié)果，當(dāng)壓力釋放或溫度升高時(shí)均勻的流體會(huì)分離出稠密的液相和稀薄的氣相兩種液體。此時(shí)捕獲的包裹體，一種為充滿氣體的包裹體，另一種為充滿液體的包裹體，第三種為密度介于前兩者之間的包裹體。前兩種為單一均勻相包裹體，分別捕獲了密度小的氣體和密度大的液體，后一種為非均勻相包裹體，以不同的比例同時(shí)捕獲了氣體和液體，此類稱為沸騰包裹體。第13頁(yè)/共79頁(yè)第14頁(yè)/共79頁(yè)二、捕獲后的變化二、捕獲后的變化今天在室溫下見(jiàn)到的包裹體與其捕獲時(shí)相比，其形態(tài)、物理化學(xué)性質(zhì)均發(fā)生了很大的改變。1、收縮流體包裹體唯一最顯著的特征是出現(xiàn)“蒸氣相”，即氣泡。大多數(shù)礦物的熱膨脹系數(shù)比

9、水低一至三個(gè)數(shù)量級(jí)，當(dāng)從捕獲溫度冷卻到室溫時(shí)，包裹體腔壁的收縮小于所包含的流體。因此，一旦包裹體中的壓力（內(nèi)壓）在某種溫度條件下跌落到復(fù)成分流體的總蒸氣壓之下，流體的體積小于包裹體的容積時(shí)，就有氣泡形成和生長(zhǎng)。流體包裹體均一溫度就是根據(jù)氣泡消失來(lái)確定的。第15頁(yè)/共79頁(yè)2、不混溶是指冷卻收縮過(guò)程中，均一相流體轉(zhuǎn)為氣/液兩相，或固/氣/液3相的過(guò)程。如果包裹體流體是100的純水，氣泡將是一種低密度(0.0006g/cm3)的蒸氣，如果溫度是379，則蒸氣的密度約為0.2g/cm3。在富含CO2的氣相中，當(dāng)溫度低于純CO2的臨界溫度(31.1)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)液相CO2和氣相CO2兩種流體。巖漿包裹體

10、可因不混溶作用形成幾種流體相。飽和了的鐵硫化物的硅酸鹽熔體，除產(chǎn)生氣體不混溶外，還產(chǎn)生硫化物熔體的不混溶，形成硫化物小球。富水的硅酸鹽熔體在降溫過(guò)程中可因不混溶作用分離出鹽水溶液。第16頁(yè)/共79頁(yè)含CO2包裹體含CO2包裹體呈三相，由CO2氣體、液態(tài)CO2、鹽水溶液組成。分布于石英加大邊，個(gè)體較大。透射光下顏色較深，與其低的折射率對(duì)應(yīng)。均一溫度較低，約30左右。含CO2包裹體含CO2包裹體第17頁(yè)/共79頁(yè)3、再結(jié)晶作用大多數(shù)固體物質(zhì)都有隨著溫度升高溶解度增大的性質(zhì)，較高溫度條件下捕獲的包裹體在天然冷卻過(guò)程中，由于捕獲時(shí)的流體相對(duì)于主礦物是飽和的，必定會(huì)出現(xiàn)主礦物的再結(jié)晶作用。這種結(jié)晶作用通

11、常出現(xiàn)在礦物的腔壁上，形成一種襯膜(coating)，而不是成為分離的晶體。4、子礦物(子晶)包裹體中捕獲的原生均勻流體，冷卻過(guò)程中除了可以導(dǎo)致主礦物的再結(jié)晶外，形成新的礦物(子礦物或子晶)是一種常見(jiàn)現(xiàn)象。迄今為止最常見(jiàn)的子礦物是NaCl晶體，碳酸鹽和硫化物等子礦物也發(fā)現(xiàn)過(guò)。第18頁(yè)/共79頁(yè)是指常溫下在包裹體宿主礦物體壁內(nèi)含有固態(tài)石鹽礦物子晶。可進(jìn)一步分為含石鹽子晶的兩相包裹體和三相包裹體。含石鹽子晶包裹體含石鹽子晶的兩相包裹體：由石鹽子晶和鹽水溶液組成。 第19頁(yè)/共79頁(yè)含石鹽子晶的三相包裹體由石鹽子晶、鹽水溶液和氣態(tài)烴組成。 第20頁(yè)/共79頁(yè)均一溫度：95105第21頁(yè)/共79頁(yè)5、

12、亞穩(wěn)定性室溫下，流體包裹體不能形成新核而呈穩(wěn)定相存在,這種現(xiàn)象稱為亞穩(wěn)定性。自然界中，流體如果在低于或等于室溫的條件下被均勻捕獲，其在室溫下常呈單一相存在；如果在較高溫度被捕獲，室溫下應(yīng)有氣泡出現(xiàn)。但有時(shí)氣泡并不出現(xiàn)，這是由原來(lái)均勻的包裹體冷卻到室溫時(shí)氣泡和子礦物均不能成核所致。氣泡不能成核是亞穩(wěn)定性的主要特征。亞穩(wěn)定性可以引起實(shí)驗(yàn)工作中的某些重大實(shí)際問(wèn)題。冷凍包裹體，冰不能成核形成新的穩(wěn)定使得某些觀測(cè)(如冰點(diǎn))實(shí)際上不能進(jìn)行，對(duì)于水石鹽或CO2水合物等，這種現(xiàn)象更明顯。第22頁(yè)/共79頁(yè)6、頸縮（卡脖子）流體包裹體被捕獲后所發(fā)生的形狀變化稱為頸縮（Goldstein，2001）。流體包裹體形

13、狀的變化趨勢(shì)是從不規(guī)則到圓球或負(fù)晶形，以達(dá)到最低表面能的狀態(tài)。任何礦物中，較大的流體包裹體都有可能收縮成多個(gè)較小包裹體。如果一個(gè)兩相流體包裹體發(fā)生頸縮，會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)較小的流體包裹體。其中帶有氣泡的那個(gè)流體包裹體的密度小于原來(lái)包裹體的密度，未帶氣泡的流體包裹體密度則大于最初的包裹體密度。高溫條件下捕獲的流體包裹體更易發(fā)生頸縮。 第23頁(yè)/共79頁(yè) A點(diǎn)代表流體包裹體被捕獲時(shí)的溫壓條件。如果包裹體遭受降溫，由于宿主礦物和其包裹的流體收縮系數(shù)不同，在B點(diǎn)出現(xiàn)氣泡。繼續(xù)降溫，流體包裹體分裂成含有氣泡和沒(méi)有氣泡的小型包裹體。隨著溫度的繼續(xù)降低，從C點(diǎn)到D點(diǎn)，這些小型包裹體最后也發(fā)生變化，形成更小的包裹體。

14、這些小型的包裹體與最初未發(fā)生變化的包裹體成份明顯不同。 第24頁(yè)/共79頁(yè)第25頁(yè)/共79頁(yè)第26頁(yè)/共79頁(yè)7、體積變化大多數(shù)樣品中的包裹體體積在捕獲后是可以保持恒定的，但也存在一些體積變化的情況。測(cè)溫過(guò)程中，隨著溫度升高，體積變化有可逆變化和非可逆變化之分。可逆變化：（1）在包裹體壁上或在流體本身中的重結(jié)晶作用；（2）主礦物冷卻時(shí)的收縮；（3）內(nèi)外壓力引起的體積膨脹。不可逆變化指包裹體體積發(fā)生的重大的永久性變化，最明顯的情況是包裹體的裂開(kāi)。造成包裹體裂開(kāi)的機(jī)制有：（1）主晶在剛性包裹體周圍的收縮；（2）包裹體內(nèi)含有高內(nèi)壓的流體。第27頁(yè)/共79頁(yè)8 8、滲漏、滲漏所有包裹體在它們的整個(gè)歷史

15、中始終密封不泄漏是不可能的，重要的是認(rèn)識(shí)并避免那些有滲漏的包裹體。流體滲漏可能有兩條不同的途徑：（1）直接通過(guò)主晶結(jié)構(gòu)（如石英中水的分解、烴的擴(kuò)散）；（2）通過(guò)晶體中的缺陷（如位錯(cuò)或裂隙）第28頁(yè)/共79頁(yè)三、包裹體成因分類和狀態(tài)分類三、包裹體成因分類和狀態(tài)分類（一）成因分類：包裹體成因分類是按照同一礦物中包裹體形成的先后及其與母液的成因聯(lián)系而劃分的。通常分為原生、次生、假次生3類。1、原生包裹體是在礦物結(jié)晶過(guò)程中形成的，它所捕獲的流體是形成該礦物的介質(zhì)，能真實(shí)地礦物形成時(shí)體系的物理化學(xué)條件。2、次生包裹體是在礦物形成后，因外力因素（如構(gòu)造）使晶體產(chǎn)生裂隙，由晚期溶液灌入裂隙后通過(guò)主礦物的溶解

16、和再結(jié)晶而愈合而成。因此次生包裹體只反映主礦物形成后晚期熱液的物理化學(xué)性質(zhì)、不能說(shuō)明主礦物的形成條件。3、假次生包裹體是在礦物結(jié)晶過(guò)程中先結(jié)晶的部分因應(yīng)力作用發(fā)生破裂，在繼續(xù)結(jié)晶過(guò)程中裂隙愈合捕獲成礦介質(zhì)。第29頁(yè)/共79頁(yè)石 英螢 石第30頁(yè)/共79頁(yè)成因類型包裹體的判別標(biāo)志：原生成因的標(biāo)志：包裹體平行于生長(zhǎng)帶或晶面；包裹體在三維空間中隨機(jī)分布；包裹體是孤立存在的，相鄰包裹體間的距離大于5倍包裹體直徑(Shepherd,1985);形態(tài)簡(jiǎn)單，個(gè)體相對(duì)較大。次生成因的標(biāo)志：包裹體呈面群狀沿愈合裂隙的輪廓發(fā)育，具有明顯定向排列，直抵礦物邊緣；呈薄的、扁平的及不規(guī)則的形態(tài)。假次生包裹體與次生包裹體

17、呈相似的產(chǎn)狀，但其裂隙終止在生長(zhǎng)帶上。第31頁(yè)/共79頁(yè)（二）狀態(tài)和成分分類包裹體類型包裹體類型代號(hào)代號(hào)基本相比例基本相比例流體包裹體流體包裹體純液相包裹體純液相包裹體純氣相包裹體純氣相包裹體富液相包裹體富液相包裹體富氣相包裹體富氣相包裹體含子礦物多相包裹體含子礦物多相包裹體含液體含液體CO2多相包裹體多相包裹體含有機(jī)質(zhì)多相包裹體含有機(jī)質(zhì)多相包裹體LVLVVLS+LVL1L2VL1L2VL=100V=100L50V50相比不固定相比不固定相比不固定相比不固定相比不固定相比不固定熔融包裹體熔融包裹體玻璃質(zhì)熔融包裹體玻璃質(zhì)熔融包裹體結(jié)晶質(zhì)熔融包裹體結(jié)晶質(zhì)熔融包裹體流體熔融包裹體流體熔融包裹體GL+

18、VCCVC+L+VGLGL50C50C50第32頁(yè)/共79頁(yè)1、純液相包裹體：全部為液相充填，通常是水溶液。冷卻時(shí)有可能出現(xiàn)氣泡。2、純氣相包裹體：完全為低密度蒸氣相（通常是CO2、CH4、H2O、N2的混合物）所充填，沒(méi)有可見(jiàn)的液相。冷卻時(shí)在包裹體邊部可能會(huì)見(jiàn)到少許液相。3、富液相包裹體：由液、氣兩相組成，液相體積占50以上，即充填度F50%。加熱時(shí)氣泡消失，均一到液相（VL）。4、富氣相包裹體：由氣、液兩相組成，氣相體積占50以上，但薄的液相環(huán)邊仍可見(jiàn)。加熱時(shí)液相消失，均一到氣相（ LV）。5、含子礦物多相包裹體：包裹體中除液相和氣相外，還發(fā)育一個(gè)或多個(gè)固態(tài)結(jié)晶相子礦物。加熱時(shí)子礦物溶解消

19、失，均一到液相或氣相。在較高溫度下，固體結(jié)晶相不溶解的包裹體，可能是不均勻捕獲形成的。第33頁(yè)/共79頁(yè)6、含液體CO2多相包裹體：由鹽水溶液、液體CO2和氣體CO2組成。加熱時(shí)后兩種在其臨界溫度31.1前均一化，繼續(xù)加熱整個(gè)包裹體，在每個(gè)溫度下最終到達(dá)完全均一。7、含有機(jī)質(zhì)多相包裹體：由鹽水溶液、液烴（石油）和氣烴（天然氣）組成，是不均勻捕獲了石油、天然氣和鹽水的混合相形成的。若只捕獲了前兩者則可形成不含水相的兩相烴類包裹體。8、巖漿熔融包裹體：這類包裹體是捕獲硅酸鹽熔漿形成的。根據(jù)被捕獲熔融體的結(jié)晶程度和含水情況，可進(jìn)一步劃分為：玻璃質(zhì)熔融包裹體：由硅酸鹽玻璃和氣泡組成，氣泡常常不止一個(gè)；

20、結(jié)晶質(zhì)熔融包裹體：由晶質(zhì)礦物和一個(gè)氣泡組成；流體熔融包裹體：由結(jié)晶質(zhì)礦物、水溶液和氣泡組成。第34頁(yè)/共79頁(yè)純氣相包裹體含子礦物多相包裹體純液相包裹體富液相包裹體富氣相包裹體含子礦物多相包裹體第35頁(yè)/共79頁(yè)含液體CO2多相包裹體含液體CO2多相包裹體結(jié)晶質(zhì)熔融包裹體流體熔融包裹體含子礦物多相包裹體第36頁(yè)/共79頁(yè)u按狀態(tài)和成分分類方案的地質(zhì)意義在于不同類型包裹體的生成條件不同，其成巖成礦作用和形成環(huán)境也不同。（1）熔融包裹體產(chǎn)生于火成作用，所捕獲的介質(zhì)為巖漿熔體。（2）純氣相與富氣相包裹體與火山噴氣、巖漿氣成熱液作用和熱液沸騰等元素有關(guān)。（3）富液相包裹體與各種熱液作用有關(guān)，常見(jiàn)于熱液

21、礦床的礦物中。（4）多相包裹體是流體成分和鹽度特征的縮影。據(jù)此可大體確定流體化學(xué)成分及其某些性質(zhì)。（5）烴類包裹體與油氣藏的形成及其發(fā)育歷史關(guān)系密切。第37頁(yè)/共79頁(yè)測(cè)試之前的包裹體研究是在標(biāo)準(zhǔn)顯微鏡下進(jìn)行的，主要包括確定包裹體的成因類型和捕獲的變化，估測(cè)包裹體的成分、鹽度和近似的均一溫度，尋找測(cè)試所需的理想包裹體，以及描述與照像等。一、放大倍數(shù)與觀察技巧多數(shù)包裹體的粒度常常小于50m，一般放大250倍以后才容易找到包裹體。詳細(xì)觀察包裹體內(nèi)部的細(xì)節(jié)至少要放大到400500倍。100倍或更低的低倍系統(tǒng)可以觀察包裹體的生長(zhǎng)帶、顆粒邊緣和顯微裂隙之間的關(guān)系等。第38頁(yè)/共79頁(yè)二、包裹體中相的識(shí)別

22、包裹體中相的識(shí)別有時(shí)并非一件容易的事情。常見(jiàn)的相組合主要有：1、水溶液氣泡這是最常見(jiàn)的包裹體類型。包裹體中的液相部分在鏡下通常無(wú)色透明，或微帶紫色。氣相一般存在于液相之中，由于比重和表面張力的關(guān)系，常呈球形或橢球形懸浮于液體的邊部。2、液體CO2和液體碳酸化合物在H2OCO2體系的包裹體中，CO2在臨界溫度下可分別呈液相和氣相存在，呈現(xiàn)出一種“氣泡”中有氣泡的特征，即液體CO2呈“新月形”在氣相和鹽水溶液之間繞氣泡分布。由于三者的折射率差別較大(H2O:1.33;液體CO2:1.18;氣體CO2:1.0)，它們之間的相界粗黑。含烴包裹體常見(jiàn)于油田地質(zhì)環(huán)境中，液體烴鏡下常呈淡褐色或稻草黃色，與液

23、體CO2一樣繞氣泡分布。第39頁(yè)/共79頁(yè)3、子礦物子礦物是在捕獲后從圈閉的流體中結(jié)晶出來(lái)的固體相，一定要與捕獲時(shí)已經(jīng)存在的固體（捕虜?shù)V物相）相區(qū)別。最常見(jiàn)的子礦物是強(qiáng)堿性鹵化物NaCl和KCl。子礦物的鑒定主要依據(jù)光學(xué)性質(zhì)（如晶形、顏色、反射率、均值性和雙折射率等）依據(jù)折射率可以很容易地把子礦物從流體相中鑒定出來(lái)，飽和鹽水溶液的折射率很少超過(guò)1.4，而礦物的折射率均較高，常具正凸起。雙折射率是區(qū)別均值礦物與非均值礦物的標(biāo)志。第40頁(yè)/共79頁(yè)名稱名稱成分成分晶系晶系一般習(xí)性一般習(xí)性近似的折近似的折光率光率(n)雙折射率雙折射率備注備注石鹽石鹽NaCl立方立方立方體立方體1.54各向同性各向同

24、性無(wú)色、白、黃、淺無(wú)色、白、黃、淺藍(lán)綠色藍(lán)綠色鉀鹽鉀鹽KCl立方立方立方體立方體1.49各向同性各向同性晶棱常被園化，百晶棱常被園化，百色色硬石膏硬石膏CaSO4斜方斜方菱柱體菱柱體=1.57=1.57=1.61低低CaSO4.2H2O可能出可能出現(xiàn)，白或黃色現(xiàn)，白或黃色蘇打石蘇打石NaHCO3斜方斜方板狀板狀=1.37=1.50=1.58很高很高一般形成雙晶，閃一般形成雙晶，閃突起明顯突起明顯菱形菱形Ca/Mg碳酸鹽碳酸鹽(Ca,Mg)CO3三方三方菱面體菱面體=1.49=1.66中到高中到高高突起，無(wú)色、百高突起，無(wú)色、百色、黃、褐色色、黃、褐色氯化鐵氯化鐵FeCln各種各種晶系晶系菱形或

25、六菱形或六方形板狀方形板狀不同不同淡綠色淡綠色碳鈉鋁石碳鈉鋁石(片片鈉鋁石鈉鋁石)NaAl(CO3)(OH)2斜方斜方纖維束狀纖維束狀=1.466=1.542=1.596中中赤鐵礦赤鐵礦Fe2O3三方三方六方板狀六方板狀不能應(yīng)用不能應(yīng)用紅色棕褐色，板紅色棕褐色，板狀狀不透明的硫不透明的硫化物化物各種成分各種成分不同不同自形粒狀自形粒狀不能應(yīng)用不能應(yīng)用反光鏡下可與氧化反光鏡下可與氧化物區(qū)別物區(qū)別云云 母母各種成分各種成分單斜單斜板狀板狀=1.56=1.60=1.60低到中低到中極薄的板狀極薄的板狀第41頁(yè)/共79頁(yè)4、熔融包裹體中相的識(shí)別（1）玻璃質(zhì)：花崗巖成分的玻璃折射率一般在1.521.45

26、之間，玄武巖成分的玻璃折射率為1.61.58，與主礦物（如石英）的折射率差值較小，因此玻璃質(zhì)凸起較低，相界線不清。可從以下幾個(gè)方面識(shí)別玻璃質(zhì)：A. 正交偏光鏡下，由于玻璃質(zhì)的部分去玻化和顯微雛晶的發(fā)育，可顯示出斑點(diǎn)狀雙折射率，并產(chǎn)生褐色的色彩；B. 玻璃質(zhì)包裹體中的氣泡是不能運(yùn)動(dòng)的；C. 玻璃質(zhì)包裹體中可出現(xiàn)多個(gè)氣泡，這與溶液包裹體只有一個(gè)氣泡的特征不同。第42頁(yè)/共79頁(yè)（2）結(jié)晶質(zhì)在單偏光鏡下，結(jié)晶質(zhì)折射率高于玻璃質(zhì)，大多數(shù)與主礦物相近，少數(shù)高于主礦物，但在正交偏光鏡下，結(jié)晶質(zhì)的消光方位與主礦物不一致。（3）氣相熔融包裹體中的氣相組分除了呈不發(fā)生運(yùn)動(dòng)或以出現(xiàn)多個(gè)氣泡為特征外，氣相部分往往呈

27、黑色或黑灰色。在熱化過(guò)程中，當(dāng)溫度升高到包裹體均一化溫度時(shí)，微氣泡便會(huì)逐漸匯集成大氣泡，或均勻擴(kuò)散直至消失。第43頁(yè)/共79頁(yè)三、包裹體特征的記錄與描述在顯微鏡下，主要觀察和記錄包裹體的充填度、形狀、大小、顏色、數(shù)量和分布等1、充填度（F）和氣體百分?jǐn)?shù)充填度是指液體相的體積（VL）與包裹體總體積（VTOT）的百分比，即氣體百分?jǐn)?shù)（N）是指氣體體積（VV）與包裹體總體積（VTOT）的百分比，即對(duì)于規(guī)則幾何外形的包裹體，體積的估算較容易。如石英中呈負(fù)晶形的包裹體，厚度應(yīng)相當(dāng)于短軸的長(zhǎng)度。氣泡的直徑（D）決定了氣泡的體積，其VV1/6D3。對(duì)于不規(guī)則的包裹體，其氣體體積計(jì)算如下（Bodnar,198

28、3)TOTVLVLLVVVVVVF%,100TOTVLVLVVVVVVVN%,100TOTVdVV25L25L25dd第44頁(yè)/共79頁(yè)第45頁(yè)/共79頁(yè)2、顏色包裹體的顏色是指包裹體在單偏光下呈現(xiàn)的顏色。相顏色的不同表示相中組分或離子價(jià)態(tài)的差異。如鹽水溶液和氣泡呈無(wú)色；含液體碳?xì)浠衔锇w中的液體烴呈淡褐色或稻草黃色。3、形狀包裹體的形狀變化較大，與包裹體的成因、時(shí)代和主礦物的晶體結(jié)構(gòu)類型有關(guān)。按照包裹體形狀與主礦物結(jié)晶形態(tài)比較，包裹體的形狀可分為規(guī)則和不規(guī)則兩類。4、大小包裹體的大小是指包裹體在聚焦平面上個(gè)體的尺寸，通常用包裹體長(zhǎng)軸的長(zhǎng)短來(lái)表征。第46頁(yè)/共79頁(yè)5、數(shù)量包裹體的數(shù)量變化

29、很大，少者難以在鏡下找到，多者可達(dá)1091015個(gè)/cm3。6、分布包裹體的分布是指包裹體的聚集狀態(tài)和排列方式。孤立存在、成群發(fā)育；雜亂無(wú)章，一定方向性等。7、包裹體的定位和記錄格式樣品樣品號(hào)號(hào)主礦主礦物物顏色顏色形狀形狀大小大小氣泡氣泡 直徑直徑氣體百氣體百分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù)分布分布定位定位描述描述備注備注第47頁(yè)/共79頁(yè) 利用礦物包裹體測(cè)定成巖成礦溫度是包裹體研究中的重要內(nèi)容。自從提出礦物中的包裹體可以用來(lái)確定某種巖石、礦物的形成環(huán)境以來(lái)，包裹體作為地質(zhì)溫度計(jì)首先得到了應(yīng)用。特別是20世紀(jì)50年代以來(lái)，關(guān)于包裹體測(cè)溫的理論和方法得到了迅速發(fā)展和完善，包裹體地質(zhì)溫度計(jì)被認(rèn)為是最可靠的地質(zhì)溫度計(jì)之一。

30、第48頁(yè)/共79頁(yè)一、均一法如果氣液包裹體是在某種溫度和壓力條件下從均一流體中捕獲的，當(dāng)溫、壓下降時(shí)，由于流體和主礦物的收縮系數(shù)不同，包裹體中的流體才分離出液體和氣體，加熱包裹體可使它們恢復(fù)到原來(lái)的均一狀態(tài)，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度稱為均一溫度。1、熱臺(tái)與冷熱兩用臺(tái)T1350型高溫?zé)崤_(tái)、Linkam TH600型冷熱臺(tái)、Chaixmeca臺(tái)。2、溫度校正由于溫度探測(cè)器離開(kāi)樣品有一定距離，以及探測(cè)器自身的老化和溫度顯示器的精度等元素可能引起讀出的溫度與真實(shí)溫度不一致。校正這個(gè)誤差的方法是取少量高純度的標(biāo)準(zhǔn)熔點(diǎn)物質(zhì)放在測(cè)溫臺(tái)的樣品位置上，測(cè)出它們的熔點(diǎn)溫度，繪制成標(biāo)準(zhǔn)曲線，把所測(cè)包裹體溫度同這條曲線對(duì)照，

31、求出真實(shí)溫度。第49頁(yè)/共79頁(yè)物物 質(zhì)質(zhì)熔點(diǎn)（熔點(diǎn)（）物物 質(zhì)質(zhì)熔點(diǎn)（熔點(diǎn)（）金金+1064.435wt%NaCl-3.05銀銀+961.93無(wú)水硫酸銅無(wú)水硫酸銅+88410wt%NaCl-6.60氯化鈉氯化鈉+800.4乙二胺乙二胺-8.5銻銻+630.5正十二烷正十二烷-9.6碲碲+449.515wt%NaCl-10.97重鉻酸鉀重鉻酸鉀+398乙二醇乙二醇-12.3硝酸鈉硝酸鈉+306.820wt%NaCl-16.48錫錫+321.9723.3wt%NaCl-20.08蔗糖蔗糖+185四氯化碳四氯化碳-22.8尿素尿素+135n葵烷葵烷-29.68硫磺硫磺+119汞汞-38.86聯(lián)苯酰

32、聯(lián)苯酰+95氯苯氯苯-45.68羥基喹啉羥基喹啉+76純純CO2包裹體包裹體-56.64硝基甲苯硝基甲苯+52.2三氯甲烷三氯甲烷-63.5(正正)十六十六(碳碳)烷烷+18.17丙酮丙酮-78十五烷十五烷+10二氧化硫二氧化硫-85.6二磺甲苯二磺甲苯+5.2+5.7正乙烷正乙烷-95.5純水純水0.00乙醇乙醇-112.0第50頁(yè)/共79頁(yè)3、溫度測(cè)定（1）準(zhǔn)備工作：卸下和洗凈兩面拋光的薄片，然后分隔成小片后，才能放入測(cè)溫臺(tái)進(jìn)行溫度測(cè)定；（2）液、氣包裹體的均一化作用升溫過(guò)程中，不同類型包裹體的均一化作用不同。對(duì)于LV的兩相包裹體而言，加熱過(guò)程液氣的均一作用表現(xiàn)為：液體包裹體通過(guò)氣相消失到

33、達(dá)均一(L+VL)；氣體包裹體通過(guò)液體消失到達(dá)均一(L+VV)；通過(guò)液體氣體間的彎液面消失到達(dá)均一。第51頁(yè)/共79頁(yè)第52頁(yè)/共79頁(yè)第53頁(yè)/共79頁(yè)（3）含子礦物多相包裹體的均一化作用在含有子礦物的多相包裹體中，常見(jiàn)子礦物往往是石鹽(NaCl)或鉀鹽(KCl)。對(duì)于一個(gè)只含有石鹽、液體和氣體的NaCl的飽和溶液包裹體，加熱過(guò)程中，熔化的最初標(biāo)志是石鹽立方體棱角的稍微變園，隨著熔化進(jìn)行，石鹽失去了立方體形態(tài)，逐漸變小，同時(shí)氣泡也逐漸變小。進(jìn)一步加熱，氣泡首先消失，然后石鹽完全溶解而到達(dá)均一(S+L+VS+LL)。另一過(guò)程為石鹽在氣泡之前消失，最終通過(guò)氣泡消失到達(dá)均一(S+L+VS+VL)。

34、這主要取決于流體密度。第54頁(yè)/共79頁(yè)第55頁(yè)/共79頁(yè)對(duì)于上述兩種情況，流體鹽度都是由NaCl的溶解溫度(TsNaCl)決定的，根據(jù)NaCl的溶解溫度可以獲得NaCl的鹽度。第56頁(yè)/共79頁(yè)（4 4）含液體）含液體COCO2 2多相包裹體的均一化作用多相包裹體的均一化作用均勻捕獲的含液體CO2的多相包裹體，當(dāng)溫度高于CO2的臨界溫度31.1時(shí)，一般為兩相，與常見(jiàn)的兩相水溶液包裹體相似。加熱H2O CO2包裹體可以獲得混溶時(shí)的均一化溫度。其均一化方式完全類似于正常的兩相水溶液包裹體。通過(guò)CO2溶解于H2O相而均一；通過(guò)H2O溶解于CO2而均一；通過(guò)兩相間彎液面消失而均一。通過(guò)哪種方式取決于

35、CO2的含量，高CO2/H2O的包裹體，通過(guò)水相的消失而均一，低CO2/H2O的包裹體，通過(guò)CO2相的消失而均一，而具有臨界組成的包裹體則通過(guò)彎液面的消失而均一。第57頁(yè)/共79頁(yè)第58頁(yè)/共79頁(yè)5 5、熔融包裹體的均一化作用、熔融包裹體的均一化作用熔融包裹體的均一化作用由于含難熔固相物質(zhì)，比流體包裹體困難得多。主要原因（1）均一溫度高，6001400；（2）所需時(shí)間長(zhǎng)，24小時(shí)或幾天；（3）對(duì)于結(jié)晶質(zhì)熔融包裹體，其難熔程度更加明顯；（4）流體熔融包裹體因其流體膨脹，往往在均一之前就會(huì)爆裂（600以下）。因此，玻璃質(zhì)熔融包裹體最適合測(cè)溫。在高溫下，玻璃質(zhì)逐漸熔融而膨脹，氣相逐漸消失，當(dāng)氣相完

36、全消失時(shí)的溫度即為熔融相和氣相均一的溫度，它代表了成巖溫度。熔融包裹體的均一化溫度利用高溫?zé)崤_(tái)測(cè)溫和淬火法測(cè)溫。第59頁(yè)/共79頁(yè)第60頁(yè)/共79頁(yè)二、爆裂法二、爆裂法流體包裹體在到達(dá)均一溫度以后，若繼續(xù)升溫，包裹體內(nèi)壓就會(huì)繼續(xù)升高，當(dāng)超過(guò)包裹體腔壁的強(qiáng)度極限時(shí)，便發(fā)生爆裂，爆裂作用一方面產(chǎn)生噼啪的響聲，另一方面會(huì)釋放流體引起系統(tǒng)壓力增加，根據(jù)兩者與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系分別發(fā)展成熱聲爆裂法和真空熱壓爆裂法。爆裂法相對(duì)均一溫度測(cè)溫的優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需制備光薄片樣品，快速方便，而且可對(duì)不透明礦物測(cè)溫，并可用于蒸發(fā)暈研究。缺點(diǎn)是干擾因素較多。第61頁(yè)/共79頁(yè)1、儀器設(shè)備BRC1熱聲爆裂儀第62頁(yè)/共79頁(yè)2、

37、爆裂溫度的確定與校正在溫度大于均一溫度后，包裹體才會(huì)爆裂，因此爆裂溫度常大于均一溫度，接近成礦溫度上限。主爆期相變反應(yīng)第63頁(yè)/共79頁(yè)3、實(shí)驗(yàn)條件及注意事項(xiàng)（1）樣品粒級(jí)對(duì)爆裂溫度的影響，視樣品的結(jié)晶程度和純度不同而不同；（2）樣品重量對(duì)爆裂溫度基本上沒(méi)有影響；（3）微晶石英的爆裂溫度通常比共生礦物的均一溫度高出近100；（4）螢石的爆裂溫度與均一溫度比較吻合；（5）粗晶石英的爆裂溫度通常比其均一溫度高5060，但若石英中次生包裹體較多，由于它們?cè)谳^低的溫度下就已爆裂，使樣品的機(jī)械強(qiáng)度大大降低，從而引起原生包裹體的爆裂溫度與均一溫度相當(dāng)一致；（6）不同礦物的爆裂溫度與均一溫度的差值不同，要視

38、具體礦物而定，不可一概而論；（7）由于干擾因素對(duì)測(cè)溫結(jié)果影響較大，因而要十分注意隔音和樣品的提純。第64頁(yè)/共79頁(yè)三、淬火法淬火法是測(cè)定熔融包裹體的一種基本方法。淬火法測(cè)溫是把樣品放在石英管中加溫，在到達(dá)預(yù)置溫度和恒溫時(shí)間后，樣品管瞬時(shí)落入水中，通過(guò)快速冷卻把樣品中的包裹體在高溫下的變化固定下來(lái)，然后在顯微鏡下通過(guò)仔細(xì)觀察和對(duì)比，確定其均一溫度。與高溫?zé)崤_(tái)相比，淬火法不能直接包裹體升溫過(guò)程中的變化情況，但淬火法設(shè)備可簡(jiǎn)可繁，方法容易普及。第65頁(yè)/共79頁(yè)1、LGHC1型高溫淬火爐第66頁(yè)/共79頁(yè)2、熔融包裹體的均一化現(xiàn)象和溫度確定包裹體中氣相組分是最活躍的形態(tài)之一，它對(duì)溫度的變化最敏感，

39、因此在熱熔過(guò)程中，觀察氣體的變化是均勻化判斷的關(guān)鍵。氣體的變化包括：氣體消失、擴(kuò)散、聚集和新生氣泡等。（1）氣體發(fā)生消失的現(xiàn)象主要見(jiàn)于介質(zhì)密度較小的兩相熔融包裹體中。升溫過(guò)程中，氣泡開(kāi)始縮小的溫度為包裹體的初熔溫度，氣泡消失的溫度為均一化溫度；（2）對(duì)于存在多個(gè)小氣泡的熔融包裹體，隨溫度升高，小氣泡先匯集成一個(gè)大氣泡，繼續(xù)升溫，氣泡逐漸變小，直至消失。氣泡開(kāi)始聚集的溫度為始熔溫度，消失的溫度為均一化溫度；第67頁(yè)/共79頁(yè)（3）在介質(zhì)密度較大的熔融包裹體中常出現(xiàn)氣體擴(kuò)散現(xiàn)象。隨溫度升高，原來(lái)呈暗色云霧狀分布的氣體，因介質(zhì)密度大，難以聚集成大的氣泡而發(fā)生均勻擴(kuò)散。其結(jié)果是包裹體原來(lái)暗色部分變亮，

40、較透明部分變暗。氣體開(kāi)始擴(kuò)散的溫度為始熔溫度，成均勻分布的溫度為均一化溫度。（4）在單相熔融包裹體中，表明上看不出有氣體存在，但當(dāng)溫度升到玻璃質(zhì)初熔時(shí)，包裹體內(nèi)出現(xiàn)氣泡，并越來(lái)越明顯，繼續(xù)升溫，氣泡既不變大也不變小。這表明包裹體中原來(lái)存在氣體，可能因捕獲后降溫較快，氣體來(lái)不及集中就被禁錮于玻璃質(zhì)中了。出現(xiàn)氣泡的溫度為始熔溫度，氣泡維持不變的溫度為均一化溫度。第68頁(yè)/共79頁(yè)第五節(jié) 組分和鹽度估測(cè)方法一、冷凍法一、冷凍法冷凍法是指把包裹體冷卻到室溫以下時(shí)觀察包裹體中相轉(zhuǎn)變的方法。始熔溫度（初熔溫度）：當(dāng)流體包裹體完全冷凍后回溫過(guò)程中首次出現(xiàn)液相時(shí)的瞬時(shí)溫度稱為始熔溫度。始熔溫度與體系的低共結(jié)溫度一致。某體系的低共結(jié)溫度是該體系的特征值。如NaCl-H2O體系的低共結(jié)溫度是-20.8，KCl-H2O體系是-10.6，三元體系CaCl2-NaCl-H2O是-52。因此如果能測(cè)出包裹體的始熔溫度，就能確定該包裹體溶液屬于哪一個(gè)體系。第69頁(yè)/