流体包裹体研究:进展、地质应用及展望

在多数地质作用过程中,流体都担任着元素迁移的载体、化学反应的活化荆的角色.大量研究表明,岩石、矿物以及元素在有无流体的情况下会表现出迥异的物理和化学性质,所以对于认识某一地质过程而言,流体方面的研究往往能够提供极其重要的信息.流体包裹体则以其直接反映古流体的成分,在各种矿物中的普遍存在性,以及对各种后期改造有一定的抵抗力等特点而成为研究古地质流体的最佳样本,并已经被成功地应用到各种地质过程的研究中.从基本概念出发,讨论了流体包裹体的种类和原生、次生流体包裹体的区分,对流体包裹体的岩相学观察要点以及流体包裹体研究的最新进展做了简要的综述,着重介绍了研究中常用的分析方法及变质岩中流体包裹体的研究,并举例说明了流体包裹体在矿床学、石油地质学中的应用,以及近期的一些关于流体包裹体中保存生物标志和生物遗迹化石的研究,最后对未来流体包裹体研究的发展方向作了简单的展望.     

流体包裹体相平衡

与流体包裹体有关的流体系统可分为非盐水体系和盐水体系两大类.研究和熟悉这些流体体系的相平衡数据对于充分开发流体包裹体中所储存的各种有用信息具有重要意义.流体包裹体研究中一般假定流体包裹体形成之后保持为一恒容、恒组成体系,其所含流体的摩尔体积和组成都能从与单变平衡有关的相变温度加以确定.根据低共熔温度(或初熔温度)可以推断包裹体的总组成.由体系冷却时所形成的固相的最终熔化温度可以求得流体的浓度.还可以根据低共熔点和最后一个固相消失温度间的固相熔化情况估测溶液中各种盐类的相互比例.包裹体的均一温度可以用来测定所含流体的密度.如果流体是在高于均一温度的条件下被捕获,那么沿着相应流体成分和密度的等容线外推,只要压力和温度中一个参数已知,就可以求出捕获温度或捕获压力.每一个流体包裹体都是一个纪录在案的地质温压计,本文介绍和讨论了各种有效的流体包裹体地质压力计,它们所提供的压力数据不仅能够提供有关地质作用发生的深度,还能提供有关错断和剥蚀作用的强度等重要信息.流体包裹体压力计对于研究成矿作用也有重要意义,例如压力降引起的沸腾作用可以导致成矿物质沉淀,根据压力差还可以获得有关成矿流体流动方向的信息.     

流体包裹体的研究新动向——27届国际地质大会流体包裹体论文综述

27届国际地质大会发表了关于流体包裹体方面的研究论文共20篇,其中苏联占1/2左右,约12篇(与法国合作1篇),法国、印度各2篇,中国、美国、西德、瑞士、澳大利亚和罗马尼亚等国家各1篇。这些文章涉及到了地质科学的很多领域,也反映了近年来流体包裹体研究的主要新动向。     

编后语

流体包裹体研究已有一百多年历史,在上个世纪60年代发展成一门独立的科学分支。1968年在国际地质学会会议上成立了"国际流体包裹体委员会(COFFI)"。与此同时,世界各国学者相继在欧美分别建市了欧洲流体包裹体协会和美洲流体包裹体协会,并每两年定期召开 ECROFI(European Current Research On Fluid Inclusion)和PACROFI(Pan American Current Research On Fluid Inclusion)。此外,国际矿物学会设立了流体包裹体专业委员会(WGIM,IMA)。     

流体包裹体讲学及学术讨论会在中南工业大学召开

应中南工业大学、有色矿产地质研究院、中国科学院地质所、地化所的邀请,国际成矿流体包裹体委员会主席,美国地质调查所E.Roedeer博士来我国进行学术访问与讲学。 Roedder博士长期从事流体包裹体的研究工作。具体介绍了晶体中的古流体(一般介绍、原理、方法);流体包裹体的亚稳定性;流体包裹体的地质压力计;石盐中的流体;矿床中的流体包裹体;作为勘探工具的流体包裹体;变质岩中的流体包裹体;岩浆岩包裹体;上地幔     

利用流体包裹体分析东营凹陷古压力

流体包裹体是盆地流体的原始样品，它记录了地质历史中盆地流体的很多信息。通过研究流体包裹体可以得出其成藏环境的原始古压力，这在石油地质领域中具有重要的意义。文章以东营凹陷为例利用流体包裹体分析了其古压力。结果表明，东营凹陷在包裹体被捕获时就具有了异常高压，以后随着埋藏作用和油气充注的进行，异常压力值也在增大，从而表明利用流体包裹体研究沉积盆地古压力是一种行之有效的方法，能够为古压力的研究提供可靠的依据。     

流体包裹体研究现状及展望

流体包裹体研究在地球科学发展史上有着重要的意义和地位,经过漫长曲折的发展,成为了现今最为活跃的科学领域之一。就目前来说,是从流体包裹体的分类及区分、流体包裹体的测温方法及其成分分析等几个方面来研究的。除此之外,还涉及到对不透明矿物和变质岩的流体包裹体的研究。流体包裹体研究在理论、方法和应用上还有不足的地方,而这些将是以后的研究方向。随着科学技术的发展这些问题都会被逐一的解决,对于流体包裹体的研究会越来越成熟。     

流体包裹体研究进展与展望(2011-2020)

本世纪第二个十年(2011-2020),我国流体包裹体研究与应用取得了长足进步.本文重点回顾了这一时期我国在流体包裹体研究领域的主要进展,包括流体包裹体理论、流体包裹体分析技术、矿床学和沉积成藏研究进展.流体PVTx性质模拟研究继续保持国际先进水平,建立了更加复杂多样的状态方程并能够较好地应用于各类天然流体体系中;同时,流体包裹体组合(FIA)概念的使用已深入人心,流体包裹体数据的获取更加科学和规范.国内学者已逐步采用或完善了 一些国际前沿的流体包裹体研究新技术和新方法,如石英阴极发光技术、不透明矿物的红外显微测温技术、单个包裹体LA-ICP-MS分析技术、融合二氧化硅毛细管合成人工包裹体技术、金刚石对顶及相关水热实验技术、流体包裹体定年技术等,这些新方法和新技术已被应用于各类地质流体研究中,尤其是在成矿流体和成矿机制研究方面取得了大量成果.石盐包裹体和油气包裹体越来越受到环境及石油地质学家的重视,在沉积成藏尤其是在古环境和油气充注及成分演化史的研究中起着关键作用.近十年来国内学术组织发挥积极作用,定期召开学术会议,由中国学者创办的ACROFI系列会议已成为国际流体包裹体界的重要系列会议之一,为我国和其他亚洲国家学者提供了前沿的国际学术交流平台.本文最后展望了我国包裹体领域的发展趋势.     

辽宁五龙金矿成矿流体地球化学研究及Rb-Sr同位素测年

在详细矿床地质研究的基础上 ,将五龙金矿划分为三个主要的成矿阶段。以石英中的流体包裹体为研究对象 ,分别研究了三个成矿阶段中包裹体的相态变化、成分变化、温压变化、流体演化。矿石、岩石的 Pb同位素组成和流体包裹体的 Rb-Sr同位素测年。研究表明 :流体中除 Na 离子随成     

辽宁五龙金矿成矿流体地球化学研究及Rb-Sr同位素测年

在详细矿床地质研究的基础上 ,将五龙金矿划分为三个主要的成矿阶段。以石英中的流体包裹体为研究对象 ,分别研究了三个成矿阶段中包裹体的相态变化、成分变化、温压变化、流体演化。矿石、岩石的 Pb同位素组成和流体包裹体的 Rb-Sr同位素测年。研究表明 :流体中除 Na 离子随成     

流体包裹体相平衡

与流体包裹体有关的流体系统可分为非盐水体系和盐水体系两大类。研究和熟悉这些流体体系的相平衡数据对于充分开发流体包裹体中所储存的各种有用信息具有重要意义。流体包裹体研究中一般假定流体包裹体形成之后保持为一恒容、恒组成体系,其所含流体的摩尔体积和组成都能从与单交平衡有关的相变温度加以确定。根据低共熔温度(或初熔温度)可以推断包裹体的总组成。由体系冷却时所形成的固相的最终熔化温度可以求得流体的浓度。还可以根据低共熔点和最后一个固相消失温度间的固相熔化情况估测溶液中各种盐类的相互比例。包裹体的均一温度可以用来测定所含流体的密度。如果流体是在高于均一温度的条件下被捕获,那么沿着相应流体成分和密度的等容线外推,只要压力和温度中一个参数已知,就可以求出捕获温度或捕获压力。每一个流体包裹体都是一个纪录在案的地质温压计,本文介绍和讨论了各种有效的流体包裹体地质压力计,它们所提供的压力数据不仅能够提供有关地质作用发生的深度,还能提供有关错断和剥蚀作用的强度等重要信息。流体包裹体压力计对于研究成矿作用也有重要意义,例如压力降引起的沸腾作用可以导致成矿物质沉淀,根据压力差还可以获得有关成矿流体流动方向的信息。     

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。     

超高压变质矿物中的多相固体包裹体研究进展

大陆碰撞过程中熔/流体的组成和演化是研究大陆深俯冲动力学的重要内容,而超高压岩石记录了大陆俯冲和折返过程中的熔/流体-岩石相互作用,因而是研究大陆碰撞过程中熔/流体组成和演化的天然实验室。大陆俯冲带高压/超高压变质矿物中多相固体包裹体作为熔/流体活动的直接记录,为我们提供了揭示超高压变质过程中熔/流体演化的重要制约。近年来,围绕超高压岩石中多相固体包裹体的形成时间、演化过程及其所反映的俯冲带超高压变质熔/流体的组成和性质,进行了大量的研究工作。超高压岩石中多相固体包裹体的发现,为理解峰期超高压变质流体的组成和演化提供了重要制约,同时也为研究俯冲板片-地幔楔界面的熔/流体交代作用提供了新的途径。本文从多相固体包裹体形成机制、结构形态特征、矿物化学成分及其地质地球化学意义等方面,对于超高压变质岩中多相固体包裹体的研究现状和存在的问题进行系统地总结和探讨,以期促进多相固体包裹体的岩石学和地球化学研究。     

澳大利亚热液矿床成矿及成矿流体迁移的定向预测讨论

探索热液矿床的区域成矿作用和成矿流体的运移方向,对于探矿及盲矿体的找寻具有地质理论价值和实际应用价值．１　文献回顾及问题在宝贵的地质科学文献（包括流体包裹体资料）中,有许多关于各种热液矿床及矿化带的地质、成矿、稳定同位素、成矿流体特性及其找矿标志的研究．在流体包裹体方面,Ｅ．Ｒｏｅｄｄｅｒ［１］、Ｅｒｍａｋｏｖ［２］、卢焕章［３］、Ｋｗａｋ［４］等已发表过有代表性的专著或论文．迄今,普遍缺少利用流体包裹体研究热液矿床成矿流体迁移方向方面的资料．在澳大利亚乃至世界其他地区,也无人研究热液矿床流体的…     

变质岩流体包裹体研究的几个基本问题综述

变质岩中流体包裹体研究主要能够获得变质地体从变质峰期至退变质出露地表期间参与了一系列构造一热事件流体的成分和主要物理化学参数的部分信息。由于变质作用本身的特殊性和具长期的演化时限，研究富流体环境中形成的流体包裹体所得到的许多成因认识不能照搬。多侧面地评估流体包裹体捕获后的改造效应对流体包裹体成分和体积的影响程度，全面测试获得完整的流体包裹体数据，并与其它相关但独立取得的流体成分与性质的资料互相限制，才能正确地阐述具体流体包裹体资料的岩石学含义。     

对今后包裹体研究工作的一些设想

60年代以来,包裹体研究在各国都得到了蓬勃的发展,它已成为地质科学中的一个新的生长点。由于它能较客观地阐明地质规律,一些具有现代水平的矿物学、矿床学、岩石学、地球化学和找矿勘探地质学等学科的论文,都普遍采用了包裹体的研究资料。我国的情况也是如此。就目前来说,它的发展有如下几个特点:     

区域流体地质填图研究中的几个关键问题

现代地质科学一个重要进展便是认识到流体参与了绝大多数地质作用过程 ,自从流体包裹体被运用到地质过程研究以来 ,对于单个矿床的流体研究一直是矿床学研究的热点。现在 ,越来越多的学者认识到在一个区域尺度上流体在地质作用过程中所扮演的重要性 ,区域流体研究已经成为现代地学研究中的一个热点。 2 0世纪 80年代 ,欧洲一些国家开展了不同构造地质单元的流体包裹体地质填图 ,Ｏｌｉｖｅｒ(1990 ,1991)发现流体在构造驱动下可以运移数百ｋｍ甚至上千ｋｍ ,Ｓｔｅｒｎ等 (1992 )利用同位素对美国东部变质地体的区域流体运移进行了研究 ,董…     

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。     

透射电子显微镜在变质岩矿物流体包裹体研究中的应用

流体包裹体地质作用的研究对于了解岩石的形成条件、构造演化及动力学过程具有重要意义。近年来 ,流体地质作用已成为地学界的重要前沿研究领域之一。随着研究手段的不断更新 ,流体包裹体及地质流体的研究无论在广度还是在深度上均取得了一系列重要成果。对大多数流体包裹体(>3μm)来说 ,显微热力学测温和激光拉曼光谱仍是获得单个流体包裹体成分可行的选择。但迄今为止 ,对小于 1μm ,特别是纳米级流体包裹体的研究较少 ,主要原因是受测试仪器和研究方法的限制。透射电子显微镜 (TEM )由于其仪器性能的优势 (分辨率为 0 .2nm ,放大倍数为…     

流体包裹体在油气地质地球化学中的应用

流体包裹体研究是油气形成和成藏定量化研究的重要手段。本文总结了油气藏中流体包裹体的地质地球化学意义及其在石油、天然气研究中的应用,探讨了烃源岩和储层流体包裹体在确定源岩演化、沉积环境、有机母质类型、成熟度、油气运移充填期次等方面的应用,指出目前流体包裹体油气地球化学研究应关注的几个前沿方向：①在流体包裹体分析实验技术中,单个包裹体分析技术在油气地质定量化研究中具有重要的作用;②通过有机包裹体自然剖面与模拟实验对比研究烃类流体运移分馏,为建立油气成藏过程地球化学示踪指标提供基础参数;③通过储层中不同期次有机包裹体的化学组成、同位素组成、生物标志化合物与圈闭中已经聚集成藏的油气地球化学特征的对比研究,确定圈闭中油气的成因、来源和充填过程;④有机包裹体成烃作用研究为碳酸盐岩生烃和深层油气成因理论提供依据;这些方向的研究成果为深化油气理论、提高勘探水平具有重要意义。