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。     

Ordovician Seawater Composition:Evidence from Fluid Inclusions in Halite

正Fluid inclusions in halite can directly record the major composition of seawater,however Ordovician halite is very rare.Ordovician is a key time during the evolution history.However there are no Ordovician seawater data reported except from the data from the halite from the     

古代石盐岩流体包裹体均一温度分析方法及古环境解释

由于石盐岩中的流体包裹体保留了其沉积时的古水温和组分信息, 一直是古环境和矿床地质研究中的重要工作, 但由于石盐岩易于塑性变形的特性, 给其研究带来很大困难。本文主要针对石盐岩流体包裹体均一温度分析方法, 从单一液相包裹体均一温度测试的冷冻条件和样品经历高温改造后测试结果的可靠性两方面进行了实验。实验结果表明: 在不发生明显的完全冷冻结冰情况下, 不同冷冻条件下形成气泡后均一温度差别不大(低于3.6℃)。然而, 一旦包裹体发生了完全结冰的现象, 其均一温度比冷冻至–18℃条件下可高出47.8℃。实验同时表明高温(110℃以上)会引起石盐流体包裹体的均一温度发生明显变化。没有受到高温影响和测试过程中的低温冷冻干扰情况下, 以低的升温速率获得的石盐中单一液相包裹体均一温度可以代表石盐形成时的古水温, 其与石盐沉积时的大气温度较为接近, 可用于古气候研究。     

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     

Restoring Halite Fluid Inclusions as an Accurate Palaeothermometer: Brillouin Thermometry Versus Microthermometry

Halite traps inclusions of the mother fluid when precipitating. When unchanged, the density of these fluid inclusions (FIs) records the water temperature T_f at the time of crystal formation. As halite is ubiquitous on Earth and geological time, its FIs possess a high potential as temperature archives. However, the use of FIs in halite as an accurate palaeothermometer has been hampered due to limitations of microthermometry, the most commonly used analytical method. Here, we show how Brillouin spectroscopy in halite FIs bypasses these limitations and allows recovering T_f to within 1 °C or less. To demonstrate this, we measured samples synthesised at 24.6 ± 0.5 °C and 33 ± 1 °C, and obtained 24.8 ± 0.4 °C and 31.9 ± 0.4 °C, respectively. This novel approach thus provides an accurate palaeothermometer for lacustrine and marine environments. Moreover, Brillouin spectroscopy solves the long‐standing debate on damage of halite fluid inclusions through quantifying the acceptable temperature excursion for preserving elastic behaviour: [l/(1 µm)]^?0.64 × (90 °C), where l is the FI size. This threshold is lower for FIs close to the surface of the host crystal or to another FI. We also list ‘best practices’ for applying both microthermometry and Brillouin thermometry.     

老挝他曲地区石盐流体包裹体特征、氢氧同位素组成及成盐物质补给方式

对老挝他曲地区钻孔中石盐流体包裹体特征、类型以及氢氧同位素组成进行了研究,用以重塑盆地成盐过程中的古环境,并在此基础上对盆地成盐物质的补给方式进行了探讨。结果显示,钻孔中塔贡组下盐段原生石盐岩主要包括人字形和漏斗形晶体两种类型。其中人字形石盐晶体在下盐段中广泛发育,漏斗形晶体数量较少,但通常与人字形石盐晶体产于同一层位,指示了下盐段沉积时盆地处于一种极浅水环境。石盐原生流体包裹体氢氧同位素组成明显偏离全球大气降水线,集中分布于其右下方,反映盆地成盐过程中处于强烈蒸发条件之下。氢氧同位素组成在纵向上的变化,可能揭示了在盐湖演化至钾盐沉积阶段大气温度具有升高趋势。白垩纪中期全球海平面达到极大值,而在呵叻盆地内部,持续的坳陷和强烈的蒸发作用将导致湖平面快速下降。这样,外海与盐盆之间则会产生水位差,由此产生的水力梯度将为外海海水通过障壁向盆地方向进行渗透提供潜在的动力。此外,早白垩世呵叻高原广泛发育的沙漠沉积,则为外海海水大规模的侧向渗透进入盐盆提供了可能的通道。因此,结合现有的资料,本文提出,除海侵补给外,外海通过障壁侧向渗透补给对老挝钾盐盆地成盐物质的供给也具有重要作用。     

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。     

The homogenization temperature in the fluid inclusions of Ordovician halite and paleoclimatic implication

正1 Introduction The homogenization temperature of fluid inclusions reflects the temperatures of the brines from which halite crystals grew.Therefore,it is a powerful mean to reveal the paleoclimate.Northern Shaanxi Salt Basin is located in the central and eastern of Ordos Basin.We have detail petrographical research and the homogenization     

东营凹陷平南地区火山岩中发现含石盐子晶流体包裹体及其对岩浆脱气的启示

本文报道在东营凹陷平南地区滨古斜15井火山岩岩心中发现含石盐子晶流体包裹体.流体包裹体赋存于石英闪长玢岩的石英矿物之中,经显微观察和-185℃低温原位拉曼光谱分析,确定子晶为石盐矿物.显微测温分析结果显示,原生包裹体的均一温度在359~496℃,流体的盐度为43.26%~54.51%.研究样品中5种类型流体包裹体共生,说明流体发生了不混溶作用.岩浆上升过程中温度和压力的降低导致流体发生强烈的不混溶作用,并促进岩浆脱气.由于富CO2流体以岩浆脱气的方式逃离岩浆,而高盐度流体作为脱气之后的残余流体保存在包裹体中,所以包裹体中以高盐度流体(NaCl-H2O体系)为主,而另一端元组分(富CO2流体)较少.含石盐子晶流体包裹体的发现证实平南地区岩浆中存在高盐度流体,研究结果表明该区的岩浆脱气过程与高盐度流体不混溶作用有关.这个发现对进一步了解岩浆脱气机制和中国东部无机成因CO2成藏有重要的启示意义.     

流体包裹体在成岩作用研究中的应用

流体包裹体的研究已经被引入到沉积学和和石油地质学领域中,常用的研究方法主要有包裹体测温和包裹体成分分析。利用流体包裹体测温的数据。可以分析,判断沉积成岩和成藏作用发生时的流体特征和古地温梯度,恢复成岩环境。利用流体包裹体的成分特征可以判断成藏和成岩作用发生的时间,从而得出沉积盆地构造运动演化、成岩作用和油气运移的时序。     

川西地区有机流体包裹体产状、组分及成因序次分析

川西地区三叠-侏罗系地层中的有机流体包裹体有6种赋存形式,3种主要相态。激光拉曼探针测试分析表明,包裹体的有机组分包括CH₄、C₂H₂、C₂H₄、C₂H₆、C₃H₈、C₃H₆、C₄H₆、C₆H₆等8种组分,非烃组分主要包括CO₂、H₂、H₂S、CO等4种。综合均一温度、盐度以及埋藏史、热史分析,有机流体包裹体可分为4个期次,是该地区油气生成、运移、演化以及不同成岩作用阶段共同作用的结果,对油气成藏规律有重要的指示作用。     

柴达木盆地西部中更新世气候转型期的古水温:来自SG-1钻孔石盐流体包裹体的证据

中更新世气候转型事件(MPT)是全球性冷气候事件,在柴达木盆地也有记录,但关于该事件形成时的古温度数据较少。石盐原生流体包裹体形成于浅水环境,其均一温度可直接反映晶体形成时的卤水温度,是恢复古温度常用的指标之一。本文选择柴达木盆地西部钻孔SG-1中1.22~0.88 Ma期间的石盐晶体进行流体包裹体均一温度测试,共获得390个石盐流体包裹体数据。其均一温度最高为50 ℃,最低为6.8 ℃,90%以上温差值在10 ℃以内,且石盐流体包裹体大小与温度没有明显线性相关关系,这说明SG-1钻孔石盐流体包裹体被捕获后没有受到后期热液的改造。均一温度数据反映了石盐沉积时的古水温特征。石盐晶体主要在暖季析出,原生流体包裹体恢复的古水温可能是暖季节的温度。均一温度的最高值可能受到热液和气候的共同作用。MPT时期,石盐流体包裹体均一温度(中位值T_h,med)接近于现代盆地7月份大气温度的平均值,高于盆地的全年温度及MPT时期的全球气温,与MPT时期地中海的海水表面温度相当,均一温度的平均值(T_h,avg)高于以上温度。SG-1钻孔记录的柴达木盆地MPT事件最冷期出现在约1.165~1.0 Ma。     

罗布泊卤水室内蒸发及天然石盐包裹体均一温度分析探讨

罗布泊卤水经室内恒温（30℃和52℃）蒸发结晶析出石盐，其内含有丰富的液相包裹体。测试这些石盐液相包裹体均一温度，发现仅有少量包裹体均一温度与石盐结晶卤水温度一致，大多数均一温度明显偏离结晶温度，大多数高出卤水温度约20℃～90℃，少数低于卤水温度约6℃～30℃，罗布泊盐湖自然沉积的石盐液相包裹体均一温度也存在类似情况，除少部分数据与当地卤水温度相近，大多也存在明显的差异。说明石盐包裹体均一温度可能受制于多个因数影响。因此，用石盐包裹体均一温度恢复沉积时期古水温或流体介质温度时，不能简单应用，需要综合分析才能从中提取可靠的地质信息。     

Degree of Brine Evaporation and Origin of the Mengyejing Potash Deposit: Evidence from Fluid Inclusions in Halite

The Mengyejing potash deposit is located in the southern port of the Simao Basin, Yunnan Province, and is hosted in mid-Cretaceous strata. The chemical compositions of fluid inclusions in halite crystals, collected from the level-610 adit in the deposit, were analysed by laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS). The results show that the brine is of the Na-K-Mg-Ca-Cl type and has K concentrations that are distinctly higher than those of Mg and Ca, unlike normal brines associated with Cretaceous halite. The high K concentrations indicate that the degree of evaporation of the ancient Mengyejing saline lake was very high, reaching the sylvite deposition stage but rarely reaching the carnallite deposition stage. The trajectory of the H and O isotopic compositions of the brines in the halite-hosted fluid inclusions corresponds to intense evaporation, indicating that the net evaporation exceeded the net inflow of brines. These brine compositions in halite-hosted fluid inclusions were likely formed by the dissolution of previously deposited K-bearing minerals by fresh continental and/or seawater, forming a type of modified seawater, with deep hydrothermal fluids potentially supplying additional potassium. The basin likely experienced multiple seawater incursion, dissolution and redeposition events in a high-temperature environment with high evaporation rates.     

Synthetic Fluid Inclusions in the Systems NaCl-H2O and NaCl-CO2-H2O: Dissolution Temperatures of Halite

Abstract. This study examined the effect of CO₂ on NaCl solubility in hydrothermal fluid, with the synthetic fluid inclusion technique. Fluid inclusions of 30–40 wt% NaCl and 5 mol % CO₂ were synthesized, and their halite dissolution temperatures, T_m(halite), were measured. The solubilities of NaCl in CO₂-bearing aqueous fluid were obtained at 160–320C under vapor-saturated pressures. The T_m(halite) value in aqueous fluid with 5 mol % CO₂ obtained in this study agrees with that of Schmidt et al. (1995), showing that 5 mol % CO₂ reduces the solubility of NaCl by about 1 wt%.
Calculation of magnetite solubility suggests that 5–10 mol % CO2 decreases magnetite solubility by 4.5–8.9 % relative to the magnetite solubility in CO2-free solution. Therefore, an increase of CO2 content in ore-forming solutions may cause deposition of iron minerals and produce ore deposits.     

塔里木盆地巴楚隆起岩盐中原生包裹体特征及意义——以巴探5井为例

塔里木盆地巴楚隆起发育一套中寒武统的膏岩盐层,是较好的区域性盖层。本文对巴楚隆起中段巴探5井蒸发岩层石盐中的包裹体进行了岩相学、显微测温学、热力学计算等研究。岩相学结果表明虽然经历了多期构造以及深埋作用的影响,在石盐中仍然发现了代表表生沉积环境的原生包裹体组合。包裹体的均一温度测温结果表明石盐沉积时的古水温约为29.9℃,与当时的古气候特征相一致。热力学计算表明,石盐中包裹体在埋深过程中所表现出的非等容-非等组成体系的热力学特征,可能是包裹体在后期地质改造过程中得以保存的重要因素之一。     

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。     

实验室合成石盐包裹体的均一温度以及古气候意义

石盐是表生环境下形成蒸发岩系的主要矿物,在形成过程中捕获大量的原生包裹体。通过低温冷冻测温技术,可以得到石盐中原生包裹体的一系列均一温度,如何正确理解这些数据是应用石盐原生包裹体恢复古气候的关键。石盐沉积可以发生在气水界面以及水体底部,其均一温度记录了卤水结晶的温度。Lowenstein et al. (1998) 曾经用水浴法在恒定水温下合成了人工合成石盐,进行原生包裹体的均一温度研究,然而如何用水温来恢复古气温是古环境解释的关键。本次实验通过40℃下(气温,烘箱中蒸发)人工合成石盐,在岩相学观察基础上,对形成于气水界面漏斗晶中的包裹体和在底水沉积人字晶中的包裹体的均一温度进行低温冷冻测温法测定。测温过程中石盐包裹体可以得到一系列均一温度(10.6~39.9℃),而只有最大均一温度才能反映卤水结晶时的温度,两种类型的包裹体也显示了相似的最大均一温度。因此在浅水环境下,两种包裹体都可以用来反映古气温。     

Evaporation Stage of Paleo‐saline Lake in the Sichuan Basin,China: Insight from Fluid inclusions in Halite

Sichuan Basin is one of the most important marine–salt forming basins in China. The Simian and Triassic have a large number of evaporites. The Triassic strata have found a large amount of polyhalite and potassium-rich brine. However, no soluble potassium salt deposit were found. In this study, the halite in well Changping 3 which is located at the eastern part of the Sichuan basin was studied using the characteristics, hydrogen and oxygen isotopes of the fluid inclusion in halite to reconstruct ...     

运用流体包裹体确定羌塘盆地昂达尔错地区中侏罗统布曲组油气成藏期次和时期

对羌塘盆地昂达尔错地区中侏罗统布曲组储集层流体包裹体样品进行荧光观测、显微测温、测盐等系统测试分析,识别出两期流体包裹体。第一期流体包裹体主要分布在裂缝充填的方解石脉中。第二期流体包裹体分布在方解石晚期微裂隙中。通过对与烃类共生的盐水包裹体进行均一化温度测试,两期流体包裹体的均一温度分布在64~198 ℃范围内,总体呈现出两个明显的温度峰区：80~130 ℃、130~180 ℃。分析认为,研究区存在两期规模较大的油气运移。第一期以成熟度较低的油气充注为主;第二期以高成熟度的油充注为主。结合研究区储层埋藏史得出,研究区主要的油气成藏期发生在距今100～156 Ma,即晚侏罗世至早白垩世。