变质作用与流体包裹体:进展与展望

流体广泛存在于大多数地质作用过程中,并担任着元素迁移的载体、化学反应的"容器"和活化剂等重要角色。流体包裹体作为古变质流体研究最直接的样本,在各种变质矿物中普遍存在,同时对各种后期改造有一定的抵抗力。因此,流体包裹体是了解变质过程中流体的物理化学行为和限定变质条件的最佳对象。本文从流体和变质作用类型等基本概念出发,系统介绍了不同类型变质作用中流体的产生、成分、作用及后期包裹体可能受到的改造过程,重点阐述了麻粒岩中流体包裹体和UP/UHP变质岩中流体包裹体研究热点,为大陆演化和壳幔相互作用等方面的探索提供帮助。最后展望了未来流体包裹体分析方法和技术方面上的改善以及流体示踪剂可能的发展趋势。     

不透明矿物流体包裹体红外显微测温研究：进展、存在问题与解决方案

流体包裹体是古地质流体的唯一直接记录,为反演地质过程涉及的物理化学条件等提供了最为重要的证据。流体包裹体是研究热液矿床成矿流体最有利手段,常规的测试对象为透明的脉石矿物,而矿石矿物中的流体包裹体更为直接、准确地记录了成矿流体信息。大多数矿石矿物在显微镜透射光下不透明,其捕获的流体包裹体研究需要使用配备有红外成像系统的显微镜进行。近20 年来,不透明矿物流体包裹体红外显微测温研究获得了长足的进展,但其中仍有一些问题尚未解决,制约了该方法的应用;同时,国内该研究领域正处在起步阶段,多个实验室已安装了红外测试仪器,但尚未开展系统的研究工作。因此,需要对该研究领域进行综述,探讨存在的问题,以促进该研究方法的发展。本文首先介绍了红外显微镜仪器工作原理及样品制备注意事项,阐述了影响不透明矿物红外透明度的因素,讨论了红外显微测温研究中的主要问题和难点,并针对测温过程中相变观察困难、红外光可能影响测温结果等问题提出可行的解决方案,最后论述了红外显微测温系统在矿床学领域的应用前景。     

矿物流体包裹体研究在油气资源评价和油气勘探远景预测中的应用

矿物流体包裹体在油气资源评价及油气勘探远景预测中的应用是90年代应用石油地质学的一个重大进展,它不但为油气资源评价和勘探提供了崭新思路、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包裹体在油气形成、演化、运移、聚集以及油气资源评价和勘探远景预测等方面的应用。     

闪锌矿中单个流体包裹体成分LA-ICP-MS分析及其指示意义：以南岭新田岭钨矿床为例

单个流体包裹体成分LA-ICP-MS分析在精准示踪成矿物质来源和精细刻画成矿过程方面具有独特优势,但已有研究主要聚焦于透明的脉石矿物中的流体包裹体,对用于矿石矿物较少,二者之间有何异同特别是谁更能代表成矿流体组成目前研究薄弱。闪锌矿是岩浆热液矿床和MVT型矿床中常见的矿石矿物,其通常发育流体包裹体并在透射光下具有透明-半透明特征,是研究流体包裹体较为理想的矿石矿物。文章选择南岭新田岭钨矿硫化物阶段的闪锌矿及共生石英为研究对象,开展流体包裹体成分LA-ICP-MS对比分析。分析结果显示,闪锌矿和石英中的流体包裹体组成存在较大差异,前者异常富Cu、Ag和Sn等金属元素,后者富Li、B、Na、K、Rb、Sr、Cs和Pb等元素。结合闪锌矿本身微量元素特征,文章认为元素Cu、Ag和Sn的超常富集与其从寄主矿物扩散进入流体包裹体有关。在基于大离子亲石元素的流体成因类型判别图中,闪锌矿和石英中的流体包裹体组成均能有效示踪成矿流体来源,但后者示踪效果更好。总体而言,共生石英中流体包裹体组成可能更能代表成矿流体组成,闪锌矿因其莫氏硬度较低、金属元素含量高等原因,元素易发生后期扩散/改变,流体包裹体组成可能不能代表真实流体信息。在研究矿石矿物流体包裹体时,需谨慎对待某些元素的超常富集。综合研究脉石矿物流体包裹体和矿石矿物本身元素组成是成矿流体研究更准确的手段。     

南京栖霞山铅锌银多金属矿床的生物成矿作用

许多学者探讨过菌藻生物与形成南京栖霞山铅锌银多金属矿床的预富集作用。然而，生物成矿作用是一个随地质作用的发展而发展演化的过程，本文详细研究了矿床中的矿化生物以及矿石中的吸附有机质，证实它们源自菌菏生物，结合非打开性的红外和荧光光谱方法以及打开性的ＧＣ－ＭＳ分析，重点研究了矿床中发现的有机包裹体，检测出成矿流体中的系列生物标志化合物，证实成矿流体中的有机质也源自菌藻生物。根据成矿流体中有机质特征，矿石中成矿元素闻的关系以及有机质中所古的金属元素，论证了这些源自苗藻生物的有机质、有机流体对成矿元素的活化迁移和还原沉淀作用，建立了生物－有机质－流体成矿系统。     

热液矿床中不透明矿物的流体包裹体研究进展

脉石矿物中流体包裹体所提供的有关流体与成矿的物理化学条件不一定代表成矿时的实际流体和成矿条件,最好的办法是直接测定矿石矿物捕获的包裹体。红外显微镜的运用开拓了不透明矿物中流体包裹体研究的新领域。文章对红外显微镜工作的基本原理及设备做了简要的综述,重点介绍了不透明矿物中流体包裹体岩相学、显微测温以及成分分析研究,并举例说明了不透明矿物流体包裹体在W-Sn矿床以及其他矿床研究中的应用,最后指出了不透明矿物中流体包裹体研究尚且存在的问题、部分解决方法,并简单展望了其在中国的发展前景。     

斜长石中人工合成流体包裹体的实验研究

天然斜长石流体包裹体被广泛应用于揭示各种地质作用及地质过程的研究,但关于这类包裹体的捕获机制及捕获后的变化、地质温压计等研究需要基于斜长石的人工合成流体包裹体研究的验证或修正。目前,以斜长石为寄主矿物的人工合成流体包裹体技术尚未见诸报道。本文基于传统的寄主矿物裂隙愈合方法,通过在寄主矿物的预处理、囊组装等方面的适当改进,在1～1.5 GPa、800～900℃的条件下,模拟俯冲带中玄武质洋壳发生脱挥发分反应的实验中,以斜长石为寄主矿物的流体包裹体被成功地合成。对合成的包裹体进行了详细的岩相学观察、激光拉曼光谱分析和显微测温分析,以及尝试性的单个流体包裹体的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析,结果显示斜长石捕获了常温下呈富碳液相+富水液相的两相流体包裹体,捕获的流体具有H₂O+CO₂±CH₄±N₂的组成,流体盐度因加入初始标液不同而有变化,有Cu、Mo等被活化进入到流体中。实验展示了基于斜长石的人工合成流体包裹体技术在二氧化硅不饱和体系的高温高压模拟实验中的成功运用,其在地质流体和实...     

应用显微激光拉曼光谱法测定CO_2气体碳同位素

<正>拉曼光谱是一项重要的现代分子光谱技术,已广泛应用于物理、化学、材料、石油、生物、环境、地质、天体等领域[1-5]。激光拉曼光谱在微区分析上具有高精度、原位、无损和快速特点,使之逐渐成为地球科学基础研究中的一项重要分析手段。激光拉曼光谱在深入应用于地质学领域的同时,也在流体包裹体中得到了广泛应用。流体包裹体是封存在矿物晶格缺陷及穴窝中的原始地质流体,对其进行分析研究能够揭示不同时期成岩成矿物化条件、流体成分和物质来源[6-7]。在流体包裹体形成过程中,包裹体中不同同位素     

流体包裹体在研究柴达木盆地东北缘石炭系页岩油气成藏中的应用

正近年来,流体包裹体已成为常规油气地质领域研究油气成藏期次和时间、成矿流体性质、来源、油气运移充注途径和古地温恢复等方面的关键技术方法(卢焕章等,2004)。目前,流体包裹体并未被广泛应用于的页岩油气藏研究中,主要是因为页岩油气储层中的成岩矿物普遍过于细小,给包裹体的测试带来了极大的困难,困扰了流体包裹体研究在页岩中的发展。但是,以往的研究发现,页岩     

国际学术会议动态

中国地质学会矿床地质专业委员委会将在1992年组织召开国际金矿流体包裹体研究与找矿学术讨论会(ISFIGD),这次会议也是国际成矿流体包裹体委员会(COFFI)1992年学术活动之一。会议主题: 1.成矿流体包裹体基础理论。 2.金矿床成矿流体包裹体各种参数的测定与运用。 3.用矿物中包裹体研究金矿床成因、找矿标志和金矿物沉淀环境。     

流体包裹体研究进展及其在矿床学中的应用

流体包裹体是近年来研究地质流体,尤其是成矿流体的关键途径,各种与之相关的测试技术与方法及理论成果日新月异。流体包裹体研究不仅可以获得成矿流体的物理化学条件,还可以示踪成矿物质来源与组成,为识别矿床类型、构建成矿模式提供直接证据。笔者等从流体包裹体岩相学、均一温度与盐度、成分分析、pH测试与计算、P—V—T—x状态方程、热液金刚石压腔及其在矿床学上的应用7个方面对流体包裹体的研究与发展进行全面的梳理。首先,系统总结了近年来流体包裹体各方面的最新研究进展和发展趋势,分析了流体包裹体成分测试中存在的主要问题,为其发展提供了一定的方向性;其次对各类矿床的成矿流体和流体包裹体特征进行了归纳整理,对分析矿床的成因类型具有重要意义;最后,提出了流体包裹体在矿床学研究中的发展方向。     

流体包裹体研究进展及其在矿床学中的应用

流体包裹体是近年来研究地质流体,尤其是成矿流体的关键途径,各种与之相关的测试技术与方法及理论成果日新月异。流体包裹体研究不仅可以获得成矿流体的物理化学条件,还可以示踪成矿物质来源与组成,为识别矿床类型、构建成矿模式提供直接证据。本文从流体包裹体岩相学、均一温度与盐度、成分分析、pH测试与计算、P—V—T—x状态方程、热液金刚石压腔及其在矿床学上的应用等7个方面对流体包裹体的研究与发展进行全面的梳理。首先,系统总结了近年来流体包裹体各方面的最新研究进展和发展趋势,分析了流体包裹体成分测试中存在的主要问题,为其发展提供了一定的方向性;其次对各类矿床的成矿流体和流体包裹体特征进行了归纳整理,对分析矿床的成因类型具有重要意义;最后,提出了流体包裹体在矿床学研究中的发展方向。     

流体包裹体研究的进展和方向

国外近十年来,在流体包裹体研究方面取得很大进展,除了在地质年会上有许多成果报道之外,专业会议更是每年召开一次（指北美流体包裹体会议和欧州体包裹体会议）,报道了大量最新的有关包裹体的研究成果。本文将从４个方面评述国外近年来流体包裹体的研究进展：即人工流体包裹体及Ｐ－Ｔ－Ｖ－Ｘ属性;流体包裹体的成分分析和年代学;流体包裹体在金矿及其他矿床研究中的应用和利用流体包裹体寻找石油。     

Chemical and isotopic effects of retrogression in metamorphic fluid inclusions

Fluid inclusions may provide compositional and isotopic information about fluids from which the host mineral precipitated as long as the host mineral does not react with the fluid. Our transmission electron microscope (TEM) investigation of grain boundaries and of fluid inclusions in zoisite and quartz of high-pressure metamorphic rocks from Dabie Shan (eastern China) demonstrates daughter minerals, such as margarite, muscovite, calcite, and anhydrite. Their precipitation changes (1) the composition of the fluid by selective and mineral-specific removal of CO₂ (carbonates), H₂O (sheet silicates, hydration of the walls), or S (gypsum, anhydrite, sulfides), (2) the concentrations and proportions of ions dissolved in the fluid, and (3) the isotopic composition of the fluid because of isotopic fractionation between mineral precipitate and fluid and between unmixed fluids. Fluid leakage from overpressurized fluid inclusions with daughter minerals changes the overall chemical and isotopic composition of the inclusion irreversibly, even when the daughter crystals later redissolve. Such fluid loss yields a wide range of compositionally and isotopically different fluids from a single starting fluid. Depending on the relation between mineral reactions in and fluid loss from the inclusion, the fluid remaining in the inclusion and the fluid lost from the inclusion may appear entirely unrelated.     

华北地台深部地幔流体的组成——来自金刚石不纯净组分的报道

从金刚石成因研究,流体包裹体、表征流体存在的固态包裹体及晶格原子、流体成分组合的制约因素等方面,论述了深部地幔流体的存在。华北地台原生金刚石中与流体包裹体共存的钛铁矿+铬铁矿、金红石+金云母+橄榄石、锆石+碳酸盐+橄榄石、磷灰石+金云母+橄榄石组合。相平衡原理揭示地幔流体存在着复杂的自催化反应。华北地台由金刚石流体包裹体所反映的深部地幔组成C、H、O、S和N分别为16.87%、47.47%、30.90%、3.02%和5.38%(皆为原子百分比),与现代大气圈、水圈相比明显富H贫O。     

含油气盆地中热流体活动的流体包裹体依据

为寻找含油气盆地中热流体活动的证据,根据国内外含油气盆地中与热流体有关的包裹体的对比研究,阐述了流体包裹体宿主矿物产状、形貌特点及均一温度实测值高异常等特征。研究表明,脉体矿物多数是与热流体活动有关的包裹体的宿主矿物,有些碎屑矿物成岩愈合微裂隙中的包裹体也与热流体活动有关。沸腾包襄体反映了油气成藏与热流体的脉动式活动密切相关。流体包裹体的均一温度高异常是由热流体活动所导致的。因此,流体包裹体研究对识别古热流活动具有重要的指示意义。     

流体包裹体在矿床研究中的作用

流体包裹体分析是现代矿床学研究的一个重要手段,对矿床类型的划分及成矿流体成分、温度、压力的研究有着重要的作用.在矿质沉淀的主要机制中,流体相分离及流体混合的主要证据来自流体包裹体;对金属在气相中的搬运的认识,也主要来自包裹体研究.成矿流体成分对认识金属在热液中的搬运方式起着重要作用,流体温度和压力数据是成矿流体动力学模式的重要制约.     

包裹体研究──盆地流体追踪的有力工具

矿物包裹体在研究碳酸盐岩的成岩作用，恢复盆地的热演化历史，指示油气生成、运移、聚集方面取得了很大进展。矿物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，有效地测定各期矿物流体包裹体的均一温度，是直接了解盆地热流体活动的重要数据；系统测定各类流体包裹体的初熔温度和冰点温度，能大致判断流体的矿化类型和矿化程度；流体包裹体的ｐ－Ｖ－Ｔ－ｘ研究，是探讨流体温度、压力的依据；荧光显微镜等对有机包裹体的有效鉴别，色谱方法对流体包裹体有机和无机成分的分析能提供流体组成和烃类赋存的多种信息；特别是近年来大力发展的单个包裹体的激光拉曼光谱等探针分析，以及包裹体群的ＧＣ－ＭＳ和δ￣（１３）Ｃ、δＤ、δ￣（１８）Ｏ同位素分析在追踪盆地流体性质、成因及其与油气等矿产的关系方面将发挥愈来愈大的作用。     

西藏冈底斯东段帮浦铜多金属矿床成矿流体特征

为了探讨西藏冈底斯斑岩铜矿带帮浦铜多金属矿床流体的来源及演化过程,对矿体中的石英斑晶、辉钼矿石英脉、铅锌矿石英脉及方解石脉中所含的流体包裹体进行了岩相学、显微测温和激光拉曼探针以及硫同位素研究。结果表明:与成矿有关的流体包裹体可以分为富气相包裹体、富液相包裹体、含子晶多相包裹体3个类型。流体包裹体的均一温度、盐度及密度测定值均可分为两个区间,分别为300~350℃、390~440℃,6.96~11.63 wt%NaCl、16.76~23.7wt%NaCl及1.05~1.15g/cm3、0.40~1.00 g/cm3。含石盐子晶包裹体所对应的盐度范围是39.38~56.1wt%NaCl。激光拉曼光谱分析表明,含子晶流体包裹体中子矿物为石盐、黄铜矿、白铁矿等,气相包裹体和液相包裹体中气相中含有CO2。石英斑晶与辉钼矿石英脉中低密度气相包裹体与高密度液相包裹体、高盐度含子晶包裹体共生,其均一温度范围一致,但盐度相差较大,指示成矿流体有不混溶作用或沸腾作用,成矿流体来自于岩浆的出熔,金属硫化物直接来源于岩浆;而铅锌矿石英脉与两种不同性质流体的混合作用有关。