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流体包裹体研究:进展、地质应用及展望 总被引:8,自引:1,他引:7
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. 相似文献
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超高压变质流体的组成与演化:中国大陆科学钻探工程主孔岩心的流体包裹体研究 总被引:6,自引:15,他引:6
中国大陆科学钻探工程主孔位于大别-苏鲁超高压变质带东段的江苏东海县,孔深为5100m,其上部2050m钻遇的岩石主要为榴辉岩,其次是正、副片麻岩、石榴橄榄(辉石)岩以及少量片岩和石英岩。它们经历了超高压变质作用和随后的角闪岩相退变质作用。通过对上述各种岩石的详细流体包体观察和RAMAN光谱分析,发现了五种不同成分的流体包裹体:(1)中-低盐度水溶液包裹体(Ⅰ型),呈原生的孤立和小群存在于榴辉岩和片麻岩锆石的岩浆核和超高压变质边缘,或存在于绿辉石、黝帘石和被绿辉石包裹的方解石和石英中,偶尔呈出溶包裹体产于磷灰石中,而主要沿绿辉石、石榴石、蓝晶石、黝帘石和石英等矿物的穿颗粒裂隙分布;也呈孤立和小群产于切穿榴辉岩的方解石脉和片麻岩重结晶石榴石和绿帘石中;(2)CO2(±CH4)-H2O包裹体(Ⅱ型),存在于锆石的岩浆核和变质边缘,或沿石英裂隙分布;(3)含石盐±SiO2±CaCO3的复杂盐水包裹体(Ⅲ型),呈原生流体包裹体产在榴辉岩的绿辉石中,与石英出溶棒一起平行于绿辉石的C轴分布,或产在石榴辉石岩透辉石的晶内裂隙中;(4)富CO2包裹体(Ⅳ型),在榴辉岩的石英中随机分布;(5)单气相包裹体(Ⅴ型),沿各种矿物穿颗粒裂隙分布。流体包裹体产状及其与捕获时代关系表明,Ⅰ型和Ⅱ型包裹体可以出现在超高压变质岩原岩、峰期变质和退变质各阶段。Ⅲ型包裹体出现在超高压变质岩的早期减压退变质阶段。而Ⅳ型和Ⅴ型包裹体主要形成于角闪岩相及更晚的退变质阶段。本研究的主要认识是:(1)低盐度H2O和CO2流体在进变质、超高压变质和退变质作用各阶段均有存在,这表明在整个超高压变质演化过程中流体具有继承性。(2)超高压变质岩原岩和角闪岩相退变质岩中存在较丰富的流体包裹体,但在超高压峰期捕获的流体包裹体却很少见,这表明丰富的原岩流体或在超高压进变质过程中被排出岩石体系,或进入含水超高压矿物和结合进名义无水矿物。(3)复杂成分原生流体包裹体的发现证明在超高压变质峰期后的早期减压退变质阶段存在一种高盐度似熔体流体,名义上的无水矿物在超高压条件下可以保存相当量的流体,并在退变质过程中分离出来,产生流体-岩石相互作用。(4)角闪岩阶段的流体包裹体具有各种不同的化学组成,且在局部富集,推测可能有部分外部加入的流体。(5)流体包裹体类型、丰度和成分在不同岩石类型中和不同钻孔深度都存在明显差异,表明超高压变质作用过程中没有大规模的透入性流体活动。(6)根据超高压变质峰期包裹体等容线得到的压力值大大低于根据矿物温压计获得的近峰期变质压力,这表明包裹体的密度在捕获后发生了改变。这些改变是由于流体渗漏、部分爆裂和流体-岩石相互作用所引起。 相似文献
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西华山钨矿床晶洞中水晶与黑钨矿流体包裹体显微测温与特征元素测定 总被引:1,自引:0,他引:1
摘要:西华山钨矿床晶洞中水晶与黑钨矿以及晶洞外部块状石英与共生黑钨矿中流体包裹体对比研究结果表明,后期应力作用和流体改造是造成共生石英与黑钨矿包裹体均一温度出现重大差异的主要原因。一般来说,在后期应力作用和流体改造下,黑钨矿有较好的稳定性,能较好地保存原生包裹体和较少出现次生包裹体,而与之共生石英中的原生包裹体几乎破坏殆尽,现在所看到的包裹体绝大部分是后来形成的次生包裹体,且很难确切区别原生与次生关系。当后期应力作用和流体改造很微弱时,石英中可保存较多原生包裹体,并且原生与次生关系较易区分。当完全未受应力作用改造时,共生石英(水晶)与黑钨矿中都只有原生包裹体,其Th值和盐度值基本相同或完全一致,且石英(水晶)流体包裹中富含W、Mn、Fe等成矿元素,表明石英与黑钨矿是由同一流体在相同时间和相同条件下沉淀的。鉴于一般金属矿床皆在一定程度上经受了后期应力作用和流体改造,因此在有关流体包裹体研究中应该结合不透明矿物进行全面对比,并且切实加强岩相学研究。 相似文献
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马城沉积变质型铁矿床是在近几年铁矿勘查中新发现超大型矿床,其矿体赋存于新太古界滦县群,铁矿形成后遭受了多期变质变形作用及后期热液蚀变。本文在野外工作的基础上,对马城沉积变质型铁矿床中不同类型磁铁石英岩中的石英开展了详细的流体包裹体研究,马城铁矿遭受绿帘-角闪岩相变质作用的峰期阶段主要形成IIb类气体包裹体和IV类含液态CO2三相包裹体,流体包裹体均一温度为314℃~580℃,盐度主要位于2wt%~10 wt%Na Cl区间,表现为低盐度特征;绿帘-角闪岩相变质作用峰后形成IIa类液体包裹体和III类含子矿物包裹体,流体包裹体主体均一温度为120~447℃,盐度0.88wt%~35.32wt%Na Cl,均一温度和盐度变化范围较大,可能代表了区域变质峰后阶段变质流体具有多期性的特点;后期热液蚀变阶段形成I类次生包裹体,包裹体均一温度为131~239℃,盐度为1.4wt%~21.6wt%Na Cl,表现为中低盐度特征。 相似文献
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西华山钨矿床晶洞中水晶与黑钨矿流体包裹体显微测温与特征元素测定 总被引:2,自引:0,他引:2
摘要:西华山钨矿床晶洞中水晶与黑钨矿以及晶洞外部块状石英与共生黑钨矿中流体包裹体对比研究结果表明,后期应力作用和流体改造是造成共生石英与黑钨矿包裹体均一温度出现重大差异的主要原因。一般来说,在后期应力作用和流体改造下,黑钨矿有较好的稳定性,能较好地保存原生包裹体和较少出现次生包裹体,而与之共生石英中的原生包裹体几乎破坏殆尽,现在所看到的包裹体绝大部分是后来形成的次生包裹体,且很难确切区别原生与次生关系。当后期应力作用和流体改造很微弱时,石英中可保存较多原生包裹体,并且原生与次生关系较易区分。当完全未受应力作用改造时,共生石英(水晶)与黑钨矿中都只有原生包裹体,其Th值和盐度值基本相同或完全一致,且石英(水晶)流体包裹中富含W、Mn、Fe等成矿元素,表明石英与黑钨矿是由同一流体在相同时间和相同条件下沉淀的。鉴于一般金属矿床皆在一定程度上经受了后期应力作用和流体改造,因此在有关流体包裹体研究中应该结合不透明矿物进行全面对比,并且切实加强岩相学研究。 相似文献
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《新疆地质》2021,(3)
托克赛中型铅锌矿位于西天山成矿带赛里木微地块。矿床成矿过程划分为喷流沉积、变质改造和岩浆热液3个时期。喷流沉积期具典型SEDEX矿床特征,"岩控性"与"层控性"明显,成矿流体以海水为主;变质改造期发育富液相包裹体,包裹体均一温度210℃~271℃,w(NaCleq)为12.7%~13.6%,成矿流体主要来源于变质热液;岩浆热液期发育富气相、富液相和含子矿物包裹体,包裹体均一温度190℃~341℃、w(NaCleq)为4.8%~40.8%,成矿流体主要为岩浆水与大气水的混合。矿床的矿源层形成于古元古代的海底喷流沉积环境,后期经历了变质改造和岩浆热液叠加成矿作用。 相似文献
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大陆碰撞造山带的流体成分与演化:东喜马拉雅构造结南迦巴瓦岩群高压麻粒岩的流体包裹体研究 总被引:2,自引:1,他引:1
位于喜马拉雅东构造结的南迦巴瓦岩群经历了高压麻粒岩相、中压麻粒岩相和角闪岩相三期变质作用.在高压麻粒岩中含有复杂的流体包裹体类型,按照捕获先后顺序有:H2O-CO2±CH4包裹体(Ⅰ型);CO2±CH4±N2包裹体(Ⅱ型);高盐度多相包裹体(Ш型);中.低盐度H2O包裹体(Ⅳ型)和极低密度气体包裹体或"空"包裹体(Ⅴ型).在基性麻粒岩中,被石榴石包裹石英中孤立分布的H2O-CO2 4-CH4包裹体,以及部分沿石榴石晶内裂隙分布的H2-CO2±CH4和H2O包裹体轨迹未穿过围绕石榴石的辉石 斜长石后成合晶冠状体,表明它们有可能是在麻粒岩相变质阶段捕获的.然而,所有流体包裹体的等容线均从麻粒岩相变质峰期P-T区间下方通过,说明麻粒岩相变质峰期捕获的包裹体均受到了不同程度的改造,包括部分爆裂、渗漏和流体-矿物相互作用等.现存的富CO2流体包裹体均具有较低密度,并且往往含有明显数量CH4和N2组分,不可能是麻粒岩相变质峰期捕获的包裹体.根据富CO2包裹体与具有不同相比的H2-CO2包裹体共存推测,大部分CO2包裹体是通过H2O-CO2包裹体中H2O的选择性泄漏而形成的.Ⅲ型高盐度盐水包裹体很可能是角闪岩相退变质过程中捕获的,因其等容线与退变质轨迹近于平行,这些包裹体很可能保存了其在角闪岩相阶段捕获时的原生物理化学特征.沿矿物颗粒裂隙分布的大量Ⅳ型和Ⅴ型包裹体,应该是角闪岩相或更晚期形成的次生包裹体,代表了浅成(近地表)环境的循环流体.与世界许多地区麻粒岩相岩石普遍舍高密度纯CO2流体包裹体不同,南迦巴瓦岩群高压麻粒岩以富含H2O-CO4±CH4和H2O包裹体为特征,这可能与高压麻粒岩与高温麻粒岩产出于不同的构造环境和经历的退变质轨迹有关. 相似文献
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流体包裹体是变质作用及其后期构造作用过程中流体环境中唯一真实客观的记录,对解决某些重要的地质理论问题具有十分重要的意义。对于流体包裹体的形态特征及其成分特征的研究,可反映流体的成因及其演化等问题。 相似文献
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变质岩流体包裹体研究的几个基本问题综述 总被引:4,自引:0,他引:4
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。 相似文献
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豫西熊耳山地区变质流体的性质与演化 总被引:4,自引:1,他引:4
流体包裹体研究发现,本区区域变质高峰期后热液以高盐度为特征,均一温度为205~360℃,盐度16~34wt%eq.NaCl。热液体系属Na-K-Cl-S-C型。变质压力增大到一定程度,变质流体的组成有重大改变,从以含水溶液为主的流体转到以CO_2为主的流体。不同地区的变质岩、混合岩中流体包裹体类型、均一温度、盐度都具有极大的相似性,为同一变质流体演化的产物,说明本区在变质-混合岩化构造热事件中具很大的均匀性。因此,变质作用过程中不可能有大规模的热流体循环,也不会造成大范围的矿质运移和沉淀成矿。本区金矿不是变质同生金矿,而是变质后生金矿。文中还对退变质过程中的p-T轨迹作了讨论。 相似文献
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变质流体作用的元素地球化学研究 总被引:3,自引:0,他引:3
变质流体作用是变质岩-流体体系的重要地质作用过程,可以通过有效的地质地球化学方法揭示,综述了变质流体作用的地球化学研究进展,主要包括:流体包裹体,同位素和元素地球化学等方面,强调了元素地球化学研究对于示踪变质流体作用过程的重要性。 相似文献
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水厂铁矿是冀东地区一大型铁矿床,属于典型的BIF型铁矿床,矿体赋存于晚太古代变质岩系中。本文选取不同类型的磁铁石英岩样品,对其中石英流体包裹体进行系统的岩相学特征分析及显微测温测试,探讨变质流体的物化性质。流体包裹体岩相学结果显示,水厂铁矿主要发育五类包裹体,分为Ⅰ型次生包裹体、Ⅱ型富液的两相包裹体、Ⅲ型富气的两相包裹体、Ⅳ型含子晶的三相包裹体和Ⅴ型富CO_2的三相包裹体。流体包裹体显微测温结果显示,水厂铁矿变质作用峰期发育Ⅲ型和Ⅴ型包裹体,峰期变质流体均一温度为377~580℃,盐度(0.35wt%~9.73wt%)NaCleqv,显示高温低盐度特征;而变质作用峰期期后发育Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅳ型包裹体,均一温度介于101~537℃之间,盐度范围为(0.88wt%~20.07wt%)NaCleqv,均一温度及盐度范围较宽。水厂铁矿以上流体包裹体特征结合其它地质证据,共同验证了水厂铁矿形成后遭受到变质作用的改造,并且可能存在多期次的特征。 相似文献
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不同类型热液金矿系统的流体包裹体特征 总被引:159,自引:109,他引:50
为使流体包裹体研究结果得到较好的解释,避免矿床地质描述与流体包裹体研究结果发生矛盾,本文试图以金矿床为例,建立科学而简便易行的矿床地质与包裹体特征之间的链接。为此,本文简单评述了现有金矿床成因分类方案,建议以主导成矿系统发育的地质作用特征划分5种类型:①浆控高温热液型,包括斑岩型、爆破角砾岩型、铁氧化物型、夕卡岩型等岩浆热液型矿床;②造山型,即变质热液型;③浅成低温热液型——陆相火山岩一次火山岩中的改造热液型;④微细粒浸染型(卡林型或/类卡林型)——沉积岩容矿的改造热液型;⑤热水沉积型(VMS型和SEDEX型)——水下喷出地表的改造热液型。然后,分别介绍了5类成矿系统的标志性地质和流体包裹体特征,找出了它们之间具有成因标志意义的关键性差异;将成矿流体分为改造、变质和岩浆3个端元性成分,发现多数热液矿床具有多阶段多因复成的特点,晚阶段流体均为改造热液或有大量改造热液注入,因此指出,晚阶段的流体、蚀变和矿化特征不能用于判别矿床成因和类型,只有早阶段的特征才能准确指示矿床成因和类型。改造热液以低温、低盐度、低CO2含量为特征,主要来自大气降水和/或海水;变质热液以中温、低盐度、高CO2含量为特征,而岩浆热液则以高温、高盐度、高CO2含量为特征;岩浆热液矿床发育含多种子晶包裹体和高盐度富CO2的包裹体,变质热液矿床发育低盐度富CO2包裹体,改造热液矿床总体缺乏含子晶包裹体和富/含CO2包裹体,大量发育水溶液包裹体。最后,讨论了各类成矿系统发育的岩石圈构造背景,如造山型矿床形成于地壳挤压造山.变质.隆升过程,热水沉积型矿床形成于地壳拉张成盆过程,古生代或更早的浅成低温热液型矿床只能保存在增生型造山带等,提出矿床及其包裹体是研究大陆动力学的理想探针。 相似文献
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桃行榴辉岩是苏鲁超高压变质带中段主要榴辉岩体密集分布区之一。流体包裹体研究表明,榴辉岩矿物及高压脉体石英中捕获有五种类型的流体包裹体:在超高压-高压榴辉岩相条件下捕获的N2±CH4包裹体;在榴辉岩发生麻粒岩相叠加变质作用期间被捕获的B型纯CO2液相包裹体;在高压榴辉岩重结晶阶段被捕获的C型CO2-H2O包裹体和D型高盐度水溶液包裹体;超高压岩石折返过程中的最晚阶段(角闪岩相退变质甚至更晚)捕获的E型低盐度水溶液包裹体。利用榴辉岩矿物及高压脉体石英中捕获的流体包裹体类型及期次可以重建超高压变质作用板片折返过程中的流体性状与演化,而石榴石中捕获的纯CO2包裹体为本区榴辉岩相岩石遭受了麻粒岩相叠加提供了佐证。 相似文献
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黑牛洞铜矿床经历了早期韧性变形-变质作用和成矿期的韧-脆性变形作用。早期韧性变形-变质作用过程中围岩可能分异出含CO2流体,并形成顺片理发育的磁黄铁矿、黄铜矿等矿化。成矿期为伴随江浪穹窿隆升的韧-脆性变形期,含矿石英脉中流体包裹体主要以富液相流体包裹体为主,次为纯气相流体包裹体。流体包裹体成分测试结果显示,富液相流体包裹体主要成分为水,含少量CO2和甲烷等烃类碳质流体;纯气相流体包裹体主要为甲烷,表明成矿流体为富水含炭质流体。流体包裹体氢、氧同位素测试结果表明,黑牛洞矿床含矿流体中的水主要来源于围岩中的变质水。燕山期花岗岩侵位,江浪穹窿隆升,韧-脆性变形形成系列滑脱断层。在此减压、降温过程中,成矿流体被活化并聚集、填充到滑脱断层内。 相似文献
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对大别超高压变质带主要构造单元各类地质体岩石中的流体包裹体进行了岩相学和相变温度的观察与测定。流体包裹体类型和成分特征显示,与超高压变质、早期退变质有关的流体成分主要属于盐—H2O体系,减压熔融释放的流体成分主要属于NaCl—CO2—H2O体系,脆性变形期间涉及的成分流体主要属于NaCl—H2O体系。由于超高压变质岩系的快速折返抬升造成的压力迅速降低等影响,各个事件中形成的流体包裹体都发生了程度不同的颈缩及爆裂等捕获后变化,其密度大都已不能反映捕获时的状态。超高压变质和退变质岩石中常常叠加了与不同流体事件有关的流体包裹体组合,因此,对群体制样获得的各种化学成分和同位素成分等数据所做的各种地质解释风险较大。 相似文献
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对南秧田层状矽卡岩型白钨矿石中石榴石及电气石石英脉型白钨矿石中石英流体包裹体岩相学特征研究表明,与成矿有关的包裹体主要有富液相、富气相和含子晶的流体包裹体3种类型。矽卡岩型矿石中石榴石及共生石英的包裹体均一温度为128~250℃,盐度w(NaCl)=0.7%~8.1%;电气石石英脉型白钨矿石中石英的流体包裹体均一温度范围为181~325℃,盐度w(NaCl)=1.57%~15.76%。两种类型矿石成矿溶液密度为0.75~0.95g/cm3,表明形成这两种类型矿石的成矿流体均属于中温、中-低盐度、低密度的流体。氢氧同位素结果显示其主要来源于地层水(变质水),后期受到了岩浆水的叠加改造作用。硫同位素落入沉积岩、变质岩及蒸发硫酸盐的硫同位素组成范围内。 相似文献
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变质流体作为变质岩石的重要组成部分,以流体包裹体的形式被圈闭在矿物中。它是变质作用过程峰期变质阶段矿物结晶时而封存的与矿物处于平衡状态的流体相。流体包裹体是矿物结晶时流体环境的唯一真实和客观的记录。是唯一能够获得的变质过程流体性质和物化条件的实际样品。流体包裹体的观察和认识随着岩石学研究的进展早已开 相似文献
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中国大陆科学钻探(CCSD)高压超高压变质岩中石英脉流体包裹体初步研究 总被引:2,自引:15,他引:2
初步的岩相学和冷热台显微测温表明,CCSDHP—UHP岩石中石英脉和后期碳酸盐脉中含有3种流体包裹体:盐水溶液(NaCl-H2O)包裹体(Ⅰ类)、NaCl-CaCl2-H20(Ⅱ类)和N2-CH4纯气相(Ⅲ类)包裹体,其中Ⅰ类盐水溶液包裹体可进一步分为中高盐度盐水溶液包裹体(Ia)、中等盐度盐水溶液包裹体(Ib)和低盐度盐水溶液包裹体(Ic),而Ⅲ类为CCSD中首次发现:Ia、Ib和Ⅱ型流体包裹体主要以原生或假次生形式赋存在榴辉岩的石英脉或石英颗粒中,在角闪岩相的片麻岩及其石英脉中均未观察到,显示它们可能主要被捕获于榴辉岩的减压重结晶或退变质阶段,而Ic型包裹体分布广泛,表明其主体可能是在超高压变质岩折返过程的最晚阶段捕获的;N2-CH4纯气相包裹体均为原生包裹体,主要呈孤立和小群状与Ia和Ib类包裹体分布于榴辉岩中条带状石英脉中,可能主要是在高压-超高压榴辉岩相变质条件下被捕获的;CCSD榴辉岩中石英脉的主体形成于板块折返有关的减压重结晶和退变质,而片麻岩中石英脉则主要来源于角闪岩相及其后期退变质作用;榴辉岩和片麻岩中石英脉流体包裹体的组成和地球化学特征存在明显区别,但它们各自相似于其寄主岩石中的石英颗粒中包裹体,说明CCSD中HP—UHP岩石在板块折返过程中释放出的变质流体没有经过大规模的迁移。 相似文献