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。     

喀什凹陷第三纪灰岩流体包裹体及其应用研究

本文在成岩作用研究的基础上,对喀什凹陷第三纪灰岩中的流体包裹体作了初步研究。通过包裹体的显微测温及包裹体的再平衡研究,得出了该区灰岩的成岩温度及其经历的最大古地温,并利用包裹体资料对该区的生油岩作了初步评价。     

塔中奥陶系碳酸盐岩流体包裹体特征及其对成岩作用和深部流体作用的指示意义

塔中地区奥陶系碳酸盐岩经历了多期构造运动,具有复杂的埋藏史和地热史,且受深部流体作用改造,成岩作用比较复杂。本文通过对塔中地区6El井奥陶系碳酸盐岩样品开展详细的显微镜岩矿鉴定、流体包裹体岩相学研究及包裹体均一温度和盐度的测定,结合塔中地区构造、地层埋藏史及热演化史等资料,对塔中地区奥陶系成岩作用及深部流体作用进行了探讨。塔中地区奥陶系包裹体大致可以分为4期：第1期包裹体形成于晚加里东一早海西期早成岩期的同生一准同生或表生暴露阶段,温度接近地表温度,包裹体均一温度〈60℃;第2期形成于晚海西期浅埋藏阶段,包裹体均一温度为90～105℃;第3期包裹体形成于波动埋藏一深埋藏阶段,包裹体均一温度变化范围较大,为120～186oC;第4期包裹体均一温度较高,多分布在192～235℃之间,这期高温流体包裹体的形成应该与岩浆．火山或深部热流体作用有关。另外,包裹体的盐度随均一温度升高而发生变化,这可能反映了塔中地区奥陶系在后期受深部热流体影响。     

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。     

喀什凹陷白垩纪碎屑岩中流体包裹体研究

本文在成岩作用研究的基础上，对喀什凹陷白垩纪碎屑岩中的流体包裹体作了初步研究。通过包裹体的显微测温及包裹体的再平衡研究，得到碎屑岩的成岩温度及其经历的最大古地温，并利用包裹体资料对油气的运移及演化作了初步评价     

流体包裹体成分分析研究

笔者在日本研修期间学习和了解了先进的流体包裹体成分分的方法,其中包括分析群体包裹体液相成分的ＩＣＰ－ＭＳ和ＰＩＸＥ分析方法;分析单个包裹体液相成分的ＬＡ－ＩＣＰ－ＭＳ方法,ＬＲＭ,ＦＴ－ＩＲ单个包裹体气相成分分析方法等。这些方法极大地提高了包裹体成分分析的水平,促进了包裹体研究的发展,本文简要介绍这几种流体包裹体成分分析方法和其它包裹体研究方法及笔者的一些研究成果,以供国内同行借鉴和共同探讨。     

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。     

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…     

东胜直罗组砂岩成岩作用过程与古流体运移事件分析

通过分析岩矿薄片、流体包裹体、扫描电镜和阴极发光的测试结果,认为东胜地区直罗组经历了较复杂的成岩作用过程,成岩作用对砂岩物性影响较大。砂岩中低温热液矿物组合证明了古流体事件的存在。古流体以流体包裹体的形式在胶结物中得以保存。研究同时表明,直罗组砂岩中共发生过三幕古流体运移事件。其中第一、二幕记录于硅质胶结物中,主要为有机热流体事件,烃类与盐水包裹体共存,均一温度分别为89℃和124℃。第三幕主要记录于碳酸盐胶结物中,主要为无机热流体事件,只发育盐水包裹体,均一温度为163℃。强烈的胶结作用及多幕古流体事件的存在说明东胜地区直罗组砂岩中古流体活动频繁,有利于富铀流体在其中迁移和铀矿的沉淀、富集。     

沉积盆地流体包裹体研究的理论与实践

流体包裹体作为地质流体研究的重要手段,在沉积盆地油气成藏条件分析和有机/无机矿产共存、共生关系研究中起着不可替代的作用。本文以鄂尔多斯北部、塔里木东北部、辽西-冀北坳陷中-新元古界等地的油气藏、砂岩型铀矿为例,通过流体包裹体岩相学、偏光-荧光特征、显微测温、显微傅里叶红外和包裹体同位素定年技术,结合盆地构造、地层埋藏史、热演化史等资料,探讨了流体包裹体在定性、定量分析有机/无机矿产的成矿流体性质、来源、期次、流体运/聚时空及油气成藏演化等方面的应用。     

川东北飞仙关鲕滩气藏储层流体包裹体与成藏特征

对川东北地区飞仙关组储层成岩作用特征、流体包裹体均一温度、盐度和阴离子的分析表明,海槽区、鲕粒坝相区和澙湖区等不同沉积相带的成岩作用类型和特征存在较大差别。多数井区至少发生了两次溶蚀作用,晚期胶结作用和包裹体欠发育。孔隙胶结物和裂缝方解石脉中包裹体的发育在时间序列上均不完整。HCO3-与SO24-含量总体呈互为消长的关系,表明富HCO3-和富SO24-代表不同溶蚀作用期次的流体。断裂和裂缝在发育时间上具有阶段性和不连续性,体现在所记录的包裹体信息不具完整性。伴随成岩、成藏演化,总体上成岩流体盐度逐渐增大,即成岩演化阶段越高,流体盐度越高。     

流体沸腾机制探讨及在石油地质中的可能性——来自合成流体包裹体的证据

本文通过对流体包裹体的合成实验研究,探讨了流体沸腾机制及在石油地质中的可能性。研究表明,流体沸腾作用的发生,主要跟降压或降温降压作用以后流体落入一定盐度流体气相线与TP(H2O)-CP(H2O)-CP(NaCl-H2O)曲线的下方L V或L V H(石盐)相图区的温度与压力范围内有关。由于深大断裂的存在,可能使部分油气流体发生间歇性的沸腾作用,这对于加速油气运移、提高油气成熟度和促进天然气藏的形成可能具有十分重要的意义。     

A Review of Fluid Inclusions in Diagenetic Systems

The study of fluid inclusions can help constrain the conditions at which diagenetic minerals precipitated, leading to a better understanding of the geologic controls and relative timing of changes in porosity and/or mineralising events. Many of the diagenetic minerals are easily deformed and it is important to check for any post-entrapment changes to the inclusions. Possible post-entrapment changes include reaction with the host crystal, necking down, nucleation metastability and thermal re-equilibration. The recommended method of detecting these problems is to examine individual fluid inclusion assemblages (FIAs) and report data for each individual FIA. These studies have been enhanced by the development of new micro-analytical techniques such as micro-fluorescence spectroscopy, micro-infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance, various mass spectrometry techniques and the analysis of individual fluid inclusions using laser ablation/decrepitation methods. Special techniques have been developed for hydrocarbon-bearing inclusions such as the Grains containing Oil Inclusions (GOI), Fluid Inclusion Stratigraphy (FIS), and the Molecular Composition of Inclusions (MCI) techniques. The fluid inclusions that form in some minerals during diagenesis provide the only direct means of examining the fluids present in these systems. They provide useful temperature, pressure, and fluid composition data that cannot be obtained by other means.     

Diagenesis and Fluid Flow History in Sandstones of the Upper Permian Black Jack Formation, Gunnedah Basin, Eastern Australia

The fluid flow history during diagenesis of sandstones in the Upper Permian Black Jack Formation of the Gunnedah Basin has been investigated through integrated petrographic observations, fluid inclusion investigations and stable isotope analyses. The early precipitation of mixed-layer illite/smectite, siderite, calcite, ankerite and kaolin proceeded at the presence of Late Permian connate meteoric waters at temperatures of up to 60℃. These evolved connate pore waters were also parental to quartz, which formed at temperatures of up to 87℃. The phase of maximum burial was characterized by development of filamentous illite and late calcite at temperatures of up to -90℃. Subsequent uplifting and cooling led to deep meteoric influx from surface, which in turn resulted in dissolution of labile grains and carbonate cements, and formation of second generation of kaolin. Dawsonite was the last diagenetic mineral precipitated and its formation is genetically related to deep-seated mamagtic sourced CO2.     

Fluid Inclusions in Surface‐temperature Halite: Sample Preparation and Application

Paleo-temperature and paleo-environment can be interpreted from measuring homogenization temperatures of fluid inclusions within halite. In order to conduct such measurements, vapor bubbles within low-temperature fluid inclusion often need to be created through cooling process by using cooling stage or freezer. Proper cooling is critical for interpreting measured temperature data. We tested two common cooling methods, using heating/freezing stage and freezer, for studying fluid inclusions in halite precipitated in laboratory at conrtolled temperature of 25℃. While using the heating/freezing stage, halite samples were kept at-18℃ for 40–50 min; whereas for freezer, samples were stored at-18℃ for 1, 10, 20 and 40 days, respectively. By comparing the homogenization temperatures of the two cooling processes, we explored the detailed experimental processes and developed an optimal cooling nucleation procedure for homogenization temperature analyses of fluid inclusions within surface-temperature halite. The results show that the maximum homogenization temperatures from both methods approximate the actual brine temperature of 25℃. However, extended refrigeration time has noticeable influence on the results. The refrigeration time of the experiment can be shortened to meet requirements.     

王集-新庄地区包裹体特征及油气成藏期次

通过采集泌阳凹陷王集-新庄地区岩心样品,对其中包裹体进行盐度特征分析、镜下观察及均一温度测定;结果表明王集-新庄地区包裹体分为两期,与盆地埋藏史和热史研究划分的早、晚两个成藏期相对应。结合生排烃史综合分析,该区油气分两期成藏,早期油气成藏期主要发生在核一段末期~廖庄组沉积期,为小规模油气成藏,该期主要生成低熟油;晚期油气成藏期主要发生在廖庄末抬升期,为大规模油气成藏,是形成现今油田的主要成藏期。利用油气包裹体进行油气成藏研究,必须和宿主矿物的矿物岩石学分析及其他成藏期次分析方法结合使用,才能使分析结果更加客观可信。     

蒙其古尔铀矿床流体包裹体研究

为探讨蒙其古尔铀矿床成矿流体的性质,为矿床成因提供新的依据,本文对该矿床开展了系统的流体包裹体研究。结果表明,石英裂隙中存在的包裹体主要是次生的富液盐水包裹体和含烃水溶液包裹体。包裹体均一温度为51~77℃,平均66.2℃;盐度1.4%~14.04%Na Cleq,平均4.49%Na Cleq;成矿流体密度0.98~1.04g/cm3,平均1.01g/cm3,说明成矿流体为低温低盐度中密度流体,具有大气降水成因的性质。计算得出成矿压力为(38.74~80.48)×105Pa,平均53.31×105Pa,成矿深度为0.13~0.26km,平均0.18km。从而推断蒙其古尔铀矿床属于低温浅成后生表生铀矿床。     

激光拉曼光谱技术在获取流体包裹体内压中的应用及讨论

本文详细介绍了二氧化碳、甲烷、氮气及其混合物拉曼位移与压力的关系。对实验数据进行拟合发现,不管是纯组分还是混合体系中,气体的拉曼位移基本上是随压力增加呈一级指数递减。在混合体系中,压力对拉曼位移的影响最大,含量次之。氮气与甲烷混合由于分子相互作用发生变化,结果使得氮气拉曼位移随压力变化的灵敏度增加,而甲烷的灵敏度却是降低。随压力增加,峰面积、峰半高宽、峰高等参数也将随之变化。实际的应用结果表明,激光拉曼光谱技术是一种获取复杂体系流体包裹体内压的新方法。     

The Relation among Synthetic Fluid Inclusions Homogenization Temperature of Halite,Air Temperature and Water Temperature under Natural Conditions

正A large number of fluid inclusions are formed in the crystal formation of halite,in which pure liquid phase ones supply a new method of paleo temperature inversion by means of cryogenic thermometry.In this study,we