矿物包裹体在沉积物成岩作用研究中的应用

矿物包裹体在沉积物成岩作用研究中的应用是90年代沉积学理论的一个重大进展,它不但为沉积学研究提供了崭新思路,方法和手段,而且为矿物包裹体学的应用和发展开辟了广阔前景。本文系统介绍并探索矿物流体包裹体在沉积岩成因、成岩作用、成岩微区分析、成岩条件、成岩阶段、成岩环境、成岩演化和埋藏历史等方面的应用。     

矿物包裹体在沉积学中的应用

矿物包裹体是在沉积成岩成矿过程中被捕获的原始沉积成岩成矿流体介质,对包裹体的研究不但可以提供诸多物理化学条件(温度、压力、含盐度、逸散度、pH值、Eh值、密度、体积等)的重要信息,而且有助于了解沉积成岩成矿流体介质的性质、组分、状态以及它们在时间和空间上的演化规律。本文系统介绍并探索矿物包裹体在沉积岩成因、成岩作用、成岩微区分析、成岩条件、成岩环境、成岩演化过程、有机质热演化和沉积盆地分析等方面的应用。     

利用流体包裹体研究沉积盆地古压力

流体包裹体是盆地流体和成矿流体的原始样品，它记录了地史中盆地流体和成矿流体的很多信息。通过研究流体包裹体可以得出沉积盆地的原始古压力，这在石油地质领域中可提供油气运移、储聚保存和构造运动等重要参数。介绍了液体包裹体恢复古压力的方法和应用条件及范围。     

当前流体包裹体研究和应用概况

本文概要总结近年来流体包裹体研究和应用的发展情况，包括流体包裹体岩相学，PVTX研究，分析技术和应用等四个方面。岩相学方面的主要进展反映在“流体包裹体组合”概念的提出和应用。在PVTX研究方面，人工包裹体和热液金刚石压腔的应用极大地促进了我们对地质流体体系相特征的了解。各种分析技术不断涌现或改进，其中以Laser-Raman对气体成分和LA-ICP—MS对溶质成分的分析尤其有用。流体包裹体的应用领域一直以矿床学研究为主，当前和今后一段时间仍将如此。但是，流体包裹体在地球科学的其它领域，尤其是石油地质以及岩浆和地球内部过程的研究等方面，正得到越来越多的应用。     

流体包裹体研究进展

本世纪前十年(2001年-2010年),国内流体包裹体的研究和应用都有了很大的进展。本文就流体包裹体研究的几个主要方面——包裹体流体体系PVTX性质的模拟、人工合成流体包裹体、成矿流体和成矿机制研究以及油气包裹体和成藏过程研究等——进行了总结。国内包裹体流体体系PVTX性质的模拟研究已经达到国际水平,各种天然流体体系的状态方程被应用于包裹体研究中。结合国际上流行的流体包裹体合成技术,国内学者利用人工流体包裹体,已经开展了流体包裹体形成机理、包裹体中流体体系相平衡和流体包裹体分析设备标定的研究工作。成矿流体和成矿机制研究仍然是流体包裹体的主要应用领域,一些国际前沿的新技术和新方法,如金属矿物中流体包裹体的红外显微测温技术,单个流体包裹体成矿元素的LA-ICP-MS测定方法,以及流体包裹体组合(FIA)研究方法等,被国内学者在研究中采用。油气包裹体研究越来越受到石油地质学家的重视,其在油气成藏机理尤其是油气充注以及成分演化史研究中发挥着日益重要的作用。除了上述主要研究领域,利用熔体包裹体研究地幔流体,通过超高压变质岩中流体包裹体研究变质流体,应用表生环境下蒸发岩(石盐)中的流体包裹体研究古气候,这些方面也都取得了很好的研究成果。本世纪的前十年,国内流体包裹体研究与国际研究紧密结合,中国学者创立的ACROFI系列会议目前也已经成为国际流体包裹体界的重要系列会议之一。     

小秦岭大湖金矿成矿流体特征及矿床成因

本文运用流体包裹体岩相学、流体包裹体温度测试、流体包裹体成分分析等方法,讨论了大湖金矿床成矿流体的特征和成矿机理。     

甲烷包裹体恢复古地层压力方法研究

正流体包裹体记录了丰富的地层流体、地层温度和地层压力等信息,是研究地层流体和地层温压演化最为直接的证据,利用流体包裹体分析数据重建沉积盆地地层压力演化过程是研究古油气藏压力的重要手段。甲烷作为油气生成、运移和成藏过程中常见的流体,在油气储层中形成的甲烷包裹体以及富甲烷气包裹体分布广泛,是恢复古地层压力的一种重要手段,本次以鄂西地区五峰组—龙马溪组     

泌阳凹陷下第三系流体包裹体特征及其应用——Ⅰ.流体包裹体研究

本文研究了泌阳凹陷下第三系四期成岩自生矿物中流体包裹体的类型、盐度、温度和有机组分等性质。由冷冻法确定各期包裹体中盐水溶液的体系和组成,用两种方法对各期盐水溶液包裹体和烃有机包裹体的均一温度进行压力校正获得包裹体捕获温度和压力。包裹体研究结果反映了泌阳凹陷成岩流体的物理化学条件,随成岩演化,成岩流体由氯化物型转变为碳酸盐型;第三期矿物形成时成岩温度降低反映了凹陷的上升作用。包裹体的荧光特征表明包裹体的有机组分在时间和空间上的变化。     

包裹体应用于油气地质研究的前提条件和关键问题

从岩相学、成岩作用和流体地质学的角度出发,阐述了沉积岩包裹体发育分布的时空规律和流体组成的特殊性。分析了包裹体油气地质研究中值得注意的关键问题:一是包裹体的生源属性,准确区分不同情况下的成岩包裹体和继承包裹体、成岩自生矿物与物源沉积矿物、同源流体和异源流体;二是包裹体的多期捕获,辨别包裹体同源多期和异源多期的复杂情形以及包裹体期次划分的根本依据;三是包裹体后生变化(再平衡)的鉴别和原始温度的恢复。最后指出在包裹体观察和实验测试中应注意的重要事项,以使包裹体的分析研究符合客观地质实际。     

石盐中流体包裹体在古气候研究中的应用进展

蒸发岩沉积在地质历史上分布十分广泛。其中的石盐属于广温相矿物,其内部捕获的流体包裹体记录了大量石盐沉积时的古温度信息。石盐中流体包裹体的冷冻测温法已经广泛应用于包裹体均一温度的测定。通过该方法,目前已经初步建立了包裹体记录的均一温度与古气温的关系,即石盐中纯液相原生流体包裹体均一温度最大值与卤水结晶温度符合,与最大平均气温关系密切,且形成于卤水底层"人"字型晶石盐中的流体包裹体记录的温度信息更能代表较长时间尺度的古气温变化等。除此以外,成岩作用对于石盐中流体包裹体的温度记录的影响也被广泛讨论,尽管石盐矿物中流体包裹体可能发生变形以及热再平衡等一系列的变化,但"人"字型结构的原生石盐晶体特征以及石盐颗粒云雾状环带中呈负立方体形状的流体包裹体为原生包裹体等一系列识别标志的建立,为我们利用石盐中流体包裹体进行古温度的研究提供了很好的样品基础。通过对石盐中原生流体包裹体最大均一温度测试,已经得到了一些现代盐湖以及古代盐类沉积时的环境温度信息,并在古气温波动方面也展示了一定前景。尽管石盐中流体包裹体在古气候研究中取得了初步成果,但仍存在一些亟待解决的问题:如除最大均一温度的其它温度数据代表的环境温度意义问题;通过对盐类地质剖面进行连续的包裹体测温建立高分辨率定量古温度变化记录等,也尚未有大量文章报道。我国盐类资源分布广泛,石盐包裹体测温技术的应用,对于盐类发育地区古气候环境定量化信息提取具有十分重要的意义。     

Fluid Inclusion Study of Skarns in the Maruyama Deposit, the Kamioka Mine, Central Japan

Abstract: Fluid inclusions in skarn minerals in the Maruyama deposit, the Kamioka mine, central Japan were studied. Homogenization temperatures (Th) of fluid inclusions in 48 skarn minerals (hedenbergite, andradite, epidote and quartz) were measured, and gas composition of fluid inclusions in 12 skarn minerals was measured with a quadrupole mass spectrometer. The maximum Th value of primary inclusions in hedenbergite is 380C with peaks around 360C. Primary inclusions in hedenbergite near contact between skarn and limestone have slightly lower Th values and their distribution has a tendency of long trail skirt toward low temperature, which indicates ceasing of skarnization coincides with temperature decrease. Fluid inclusions in andradite and quartz in the hedenbergite skarn have lower Th values, in this order, than those in hedenbergite. CH4–detected fluid inclusions are localized around the Maruyama fault. Gas composition of the fluid inclusions indicates that fluid trapped in the hedenbergite has CO2 content less than 1 mole % and is not in equilibrium with graphite.     

山东金翅岭金矿成矿流体特征

[摘 要]通过流体包裹体岩相学、显微测温学和包裹体稀土元素等的分析,研究山东金翅岭金矿床成矿流体性质和演化,研究结果表明:流体包裹体主要为气液两相包裹体,另有少量液相包裹体。包裹体气相成分主要以H₂O、CO₂为主。液相成分属Na⁺-K⁺-Ca²⁺-Mg²⁺-Cl^--SO²_-4体系,成矿流体为岩浆热液夹有变质水和大气降水的混合流体。流体包裹体的均一温度介于140～350℃,金的主成矿期为第域和第芋阶段,成矿温度范围为290℃～185℃,流体盐度介于7.3%～8.9%,为中-低温、低盐度的成矿流体。石英、黄铁矿包裹体稀土元素特征研究表明:轻稀土富集,重稀土亏损,具有中等负铕异常,标准化曲线为略右倾曲线。     

流体包裹体爆裂法测温技术可靠性讨论——以江西大吉山钨矿为例

爆裂法是一种经济快速的流体包裹体测温技术,由于该技术的影响因素较多且测试精度往往不是很高,历来受到很多学者的质疑。为了讨论爆裂法测温技术的可靠性,在前人研究的基础上,利用冷热台对大吉山钨矿含矿石英脉中的包裹体爆裂温度进行了显微测温,分析了包裹体个体大小对爆裂温度的影响,发现两者之间存在着明显的反相关性;同时,对数据的进一步分析发现爆裂法测温曲线反映的爆裂峰是2期3类包裹体爆裂叠加的结果,但是实验测得的爆裂温度区间与爆裂法测温结果基本上是吻合的,这说明爆裂法测温技术虽然有较多的影响因素,但是在一定程度上是可靠的,尤其是在找矿勘探方面其潜力很大,值得推广应用。     

油气聚集对石英矿物成岩演化的影响

油气在砂岩储层中的聚集会对石英矿物的胶结作用产生影响。对黄骅坳陷三马探区的石英矿物的包裹体分析以及对开放孔隙中原油抽提物和包裹体中原油的生物标志物进行分析,含油级别较低的油层与水层具有相似的均一化温度分布范围,但富含油层中流体包裹体均一化温度高值分布范围比低级别油层和水层低,包裹体中的烃类组成与开放孔隙中的主要存在成熟度上的不同。分析认为石油的充注不会使石英矿物的胶结作用立刻停止,石英的次生加大作用仍在继续,但胶结作用受到一定的抑制,当石油充注到一定程度后,胶结作用将会停止,后期进入储层的成熟度较高的原油可能未被捕获。     

赣南淘锡坑钨矿床云英岩中含CO2包裹体的发现及意义

淘锡坑矿床是赣南地区一大型黑钨矿矿床,为揭示成矿流体的早期演化特征,深入认识钨元素的富集机制,本文对淘锡坑钨矿床云英岩中流体和熔体包裹体进行了岩相学、激光拉曼光谱和显微测温研究。结果表明,云英岩中的流体包裹体可以划分为富液相两相水溶液包裹体、富气相含CO_2水溶液包裹体和纯气相包裹体三类,流体为中—高温、低盐度、低密度的NaCl-H_2O-CO_2-CH_4体系。熔体包裹体主要由钠长石、石英、少量流体相和气相组成,气相部分含有CH_4和微量CO_2。在岩浆热液演化早期阶段,流体氧化还原条件可能发生了改变,发生了CH_4到CO_2的转变,致使流体中CO_2含量增高。在流体演化过程中发生的以CO_2散逸为特征的流体不混溶作用可能是淘锡坑钨矿床形成的重要机制。CO_2对于钨元素的迁移和富集具有重要作用,CO_2的散逸是诱发黑钨矿沉淀富集的重要因素之一。     

共生黑钨矿与石英中流体包裹体红外显微对比研究——以瑶岗仙石英脉型钨矿床为例

利用红外显微镜对湖南瑶岗仙石英脉型黑钨矿矿床中共生的黑钨矿与石英原生流体包裹体均一温度和冰点的测定结果表明,石英中流体包裹体均一温度范围为149～352℃,主要集中在160～300℃之间,盐度w(NaCleq)为0.9%～9.5%;黑钨矿中流体包裹体均一温度范围为212～386℃,主要集中在280～360℃之间,盐度w(NaCleq)为4.5%～15.2%.可见,黑钨矿中流体包裹体具有更高的均一温度和盐度,与石英中原生流体包裹体均一温度相差可达60℃,盐度w(NaCleq)相差可达6%.结合该矿床的矿石显微结构特征、包裹体岩相学特征及前人所做的氢、氧同位素测试分析结果,推断黑钨矿主要形成于早期阶段,为均一流体冷却成因,石英形成较晚,主要为流体混合成因.     

尖峰岭似伟晶岩内黄玉中的熔流包裹体

详细叙述了熔流包裹体以及与之密切共生的熔融包裹体和流体包裹在分布关系、组成相态及其比例、流体成分、硅酸盐溶体分子网络聚合结构以及各种包裹体在加热－淬火－冷冻过程中的热变化行为和均一化温度及其途径等各方面的特殊和异同点。认为这种熔流包裹体是在岩浆演化末期从岩浆（熔融体）与水（流体）的不混溶体系中以任意比例同时将其捕获所至,因而,它具有重要的理论意义和实际意义。     

陕西山阳庙梁金矿地质特征及流体包裹体研究

庙梁金矿床位于南秦岭柞水-山阳矿集区的中心地带,为了查明庙梁金矿成矿流体特征、金的沉淀机制及矿床成因,对该矿床不同成矿阶段脉石矿物中的流体包裹体进行了详细的岩相学、显微测温、激光拉曼光谱分析研究并与周边典型金矿床特征进行了对比.结果 表明,该矿床包裹体类型丰富,成矿早阶段主要为H2O-NaCl型包裹体(Ⅱ型)、部分H2...     

焉耆盆地三工河组储层流体包裹体形成期次分析

焉耆盆地三工河组流体包裹体具有丰度低、个体小的特征,并以液态烃相包裹体为主,主要分布在石英颗粒的溶孔或溶缝当中。结合盆地成岩作用和有机质演化历史分析,认为它们形成于侏罗纪晚期的以压溶和溶蚀作用为特征的晚成岩作用阶段。包裹体均一温度呈双峰型分布,具有 10 1~ 110℃和 12 1~ 130℃两个区间,结合焉耆盆地的埋藏史和盆地的热史,这两个温度区间分别对应于晚侏罗世和侏罗纪末期。包裹体组份特征分析也证实该地区存在两期包裹体,并且包裹体组分主要是在烃源岩低成熟阶段形成的。可以认为,焉耆盆地三工河组储层的流体包裹体主要是在晚侏罗世烃源岩的低成熟阶段和侏罗纪末期烃源岩的成熟阶段形成。     

藏东玉龙斑岩铜矿床多期流体演化与成矿的流体包裹体证据

通过对王龙斑岩铜矿石英斑晶、辉钼矿石英脉中流体包裹体岩相学、包裹体显微测温分析、包裹体成分的激光拉曼探针分析及包裹体中子矿物的扫描电镜/能谱分析,发现矿化斑岩石英斑晶中发育多期流体包裹体。斑晶中除流体包裹体外尚可见少量熔体包裹体,与斑岩期矿化有关的成矿流体以中高温(200～537℃)、高盐度(29.6～44.7 wt%NaCleq)为特征,与粘土化蚀变有关的流体包裹体以低温、富 Ca 为特征,不同气相充填度的气液两相包裹体与高盐度含子矿物多相包裹体共存,且具有相似的均一温度,显示不混溶流体包裹体特征。温度、压力降低引起的流体不混溶是造成斑岩型矿化矿质沉淀的主要因素,斑岩期流体与浅成低温热液期流体形成于统一的流体系统,为同源演化结果。