1、油气测试分析技术与应用第六章第六章 包裹体及其测试包裹体及其测试分析技术分析技术一、包裹体定义及特点一、包裹体定义及特点二、包裹体成因与分类二、包裹体成因与分类三、流体包裹体测试研究三、流体包裹体测试研究四、流体包裹体的应用四、流体包裹体的应用提提 纲纲包裹体包裹体何为包裹体？何为包裹体？包裹体有什么特点？包裹体有什么特点？研究包裹体能够干什么？研究包裹体能够干什么？包裹体与能源环境有关系吗？包裹体与能源环境有关系吗？一、包裹体定义及特点一、包裹体定义及特点1.1 1.1 包裹体研究意义包裹体研究意义1.2 1.2 包裹体定义包裹体定义1.3 1.3 包裹体特点包裹体特点（）萌芽阶段（公元（）
2、萌芽阶段（公元1010世纪世纪18581858）我国是最早发现包裹体并有文字记载的国家。北宋我国是最早发现包裹体并有文字记载的国家。北宋（1031-10951031-1095）时期沈括的）时期沈括的梦溪笔谈梦溪笔谈：“滴翠珠滴翠珠”李时珍的李时珍的本草纲目本草纲目中都有记载：中都有记载：“空青者，中空空青者，中空有水如油，治盲立效有水如油，治盲立效”在国外有在国外有BoyleBoyle（16721672）、）、D.BrewterD.Brewter（18231823）、）、H.DavyH.Davy（18221822）等人都先后在水晶、黄玉、石英、绿柱石中）等人都先后在水晶、黄玉、石英、绿柱石中发
3、现发现包裹体存在包裹体存在，认为是矿物显微结构的一部分。，认为是矿物显微结构的一部分。1.1 包裹体研究意义包裹体研究意义1.1.1 包裹体研究简史包裹体研究简史（）包裹体测温阶段（）包裹体测温阶段（1858185819531953）1858年，英国学者年，英国学者Sorby提出了提出了包裹体地质温度计包裹体地质温度计的原理的原理和方法，从而使包裹体研究进入了测温阶段。和方法，从而使包裹体研究进入了测温阶段。（）包裹体测温工具的产生；（）包裹体测温工具的产生；（）加国多伦多大学（）加国多伦多大学Smith提出、其徒提出、其徒Scott实现完成的爆实现完成的爆裂法：快速测定不透明矿物包裹体的温度
4、；裂法：快速测定不透明矿物包裹体的温度；（）（）Newhouse(1933)对密西西比河河谷型铅矿床均一温度对密西西比河河谷型铅矿床均一温度的测定，解决了长期争论，打破了地质界的沉默；的测定，解决了长期争论，打破了地质界的沉默；（）苏联作者（）苏联作者（1950）第一次系统阐述了包裹体的理论基）第一次系统阐述了包裹体的理论基础、分类、测温原理、方法及地质应用。础、分类、测温原理、方法及地质应用。（）成矿流体研究阶段（）成矿流体研究阶段（1953195319761976）（）法国的（）法国的Deich（1955），加拿大的），加拿大的Smith（1963）以及）以及美国的美国的Roedder等发
5、表了诸多的成矿流体包裹体研究的论著，等发表了诸多的成矿流体包裹体研究的论著，推动包裹体推动包裹体由单一的测温由单一的测温应用到应用到成矿流体研究成矿流体研究。（）建立包裹体研究的新方法（）建立包裹体研究的新方法均一法、冷冻法、压碎法、压力计、等容线法、克分子分数均一法、冷冻法、压碎法、压力计、等容线法、克分子分数法等，测定内容由大及小，延伸至法等，测定内容由大及小，延伸至同位素、古压力同位素、古压力等。等。（）（）1960年成立国际成矿流体包裹体委员会。年成立国际成矿流体包裹体委员会。我国的包裹体研究工作也取得了极大的进步，开始我国的包裹体研究工作也取得了极大的进步，开始包裹包裹体温度、盐度的
6、测定体温度、盐度的测定以及以及组分分析组分分析等研究工作。等研究工作。（）包裹体地球化学阶段（）包裹体地球化学阶段（19761976）理论更新、技术进步、范围扩大、日渐重要。理论更新、技术进步、范围扩大、日渐重要。流体包裹体流体包裹体分析技术分析技术成为能源地质研究中的重要工具和手段。成为能源地质研究中的重要工具和手段。（）逐渐成为地球化学的一个分支；（）逐渐成为地球化学的一个分支；（）新的分析方法不断介入：电子显微镜、离子和电子探针、（）新的分析方法不断介入：电子显微镜、离子和电子探针、离子色谱、气相色谱、色质谱联用、激光拉曼光谱等；离子色谱、气相色谱、色质谱联用、激光拉曼光谱等；（）油气地
7、质研究领域中的应用；（）油气地质研究领域中的应用；（）研究包裹体的内容和范围更广：可以获得十数个参数；（）研究包裹体的内容和范围更广：可以获得十数个参数；（）国际上逐渐形成独立学科：包裹体地球化学。（）国际上逐渐形成独立学科：包裹体地球化学。（）与现代测试技术紧密结合；（）与现代测试技术紧密结合；（）先进的手段和有效的方法；（）先进的手段和有效的方法；（）研究内容：组分、温度、压力、盐度、逸散度、（）研究内容：组分、温度、压力、盐度、逸散度、pHpH值、值、EhEh值、密度、体积、流动速度、稳定同位素、地热史值、密度、体积、流动速度、稳定同位素、地热史（）广泛应用：环境恢复、能源地质、流体研究
8、、成矿预（）广泛应用：环境恢复、能源地质、流体研究、成矿预测测（）时效性：直观、省时、经济、准确，广泛应用于地学各（）时效性：直观、省时、经济、准确，广泛应用于地学各领域。领域。1.1.2 1.1.2 包裹体研究意义包裹体研究意义 1.2 1.2 包裹体定义包裹体定义1.2.1 1.2.1 包裹体包裹体包裹体：被捕获并保存于包裹体：被捕获并保存于矿物晶格缺陷或空穴矿物晶格缺陷或空穴中、与宿主矿物有明显中、与宿主矿物有明显相界线相界线的的原始流体物质原始流体物质。流体包裹体：主要由流体包裹体：主要由流体流体所组成。所组成。石盐石盐气泡气泡水溶液水溶液锆石锆石磷灰石磷灰石石英中主要类型包裹体示意图
9、石英中主要类型包裹体示意图理解要点：理解要点：（）（）时间时间：沉积成岩成矿过程中：沉积成岩成矿过程中（）（）空间空间：矿物晶格缺陷或空穴中：矿物晶格缺陷或空穴中（）（）物质来源物质来源：原始流体：原始流体（）（）界定界定：被包裹物质：被包裹物质（）（）关系关系：明显的相界线：明显的相界线1.2.2 1.2.2 相关术语相关术语（）（宿）主矿物：（）（宿）主矿物：圈闭包裹体的矿物圈闭包裹体的矿物几乎与包裹体同几乎与包裹体同时形成；时形成；（）成岩成矿溶液：捕获包裹体时（）成岩成矿溶液：捕获包裹体时主矿物周围的流体介质主矿物周围的流体介质，气体、溶液、岩浆等；气体、溶液、岩浆等；（）子矿物：所捕
10、获的过饱和流体溶液在温度降低条件下，（）子矿物：所捕获的过饱和流体溶液在温度降低条件下，部分物质结晶而出形成子矿物部分物质结晶而出形成子矿物。它存在于包裹体中，属于。它存在于包裹体中，属于包包裹体中的固体相裹体中的固体相，与气泡等共存。，与气泡等共存。（）相界线：包裹体与主矿物之间的边界，即（）相界线：包裹体与主矿物之间的边界，即现今包裹体现今包裹体的外形轮廓的外形轮廓。宝石中的瑕疵包裹体宝石中的瑕疵包裹体包裹体包裹体相界线相界线主矿物主矿物气液包裹体气液包裹体气气液液包包裹裹体体气气液液包包裹裹体体含有机质包裹体含有机质包裹体1.2.3 1.2.3 包裹体研究的三个基本假设包裹体研究的三个基
11、本假设（）（）均一性均一性：包裹体形成时，被捕获的包裹体内：包裹体形成时，被捕获的包裹体内物质为均匀相；物质为均匀相；（）（）封闭性封闭性：包裹体形成后，不再有物质的交换：包裹体形成后，不再有物质的交换作用；作用；（）（）等容性等容性：包裹体形成后，其体积：包裹体形成后，其体积不不发生变化。发生变化。1.3 1.3 包裹体特点包裹体特点（）在沉积成岩成矿作用的任一阶段，只要沉积（）在沉积成岩成矿作用的任一阶段，只要沉积物物(岩岩)发生发生结晶或重结晶、胶结结晶或重结晶、胶结(次生加大次生加大)或自生或自生矿物的形成作用矿物的形成作用，即可形成包裹体；，即可形成包裹体；（）包裹体不包括介质中的（
12、）包裹体不包括介质中的碎屑物质碎屑物质（晶体、晶（晶体、晶屑或岩屑等）；屑或岩屑等）；（）包裹体的大小受限于矿物晶体的大小，（）包裹体的大小受限于矿物晶体的大小，一般一般不超过不超过0.01mm0.01mm，大于，大于1mm1mm者罕见。世界最大者者罕见。世界最大者7.2cm7.2cm；（）主矿物与包裹体（）主矿物与包裹体的形成时间相近；的形成时间相近；（）包裹体可（）包裹体可单独或单独或成群出现成群出现，现今仍封存，现今仍封存于矿物中；于矿物中；（）被包裹物是成岩成矿溶液：即含气、液的流体或（）被包裹物是成岩成矿溶液：即含气、液的流体或硅酸盐熔融体，可形成硅酸盐熔融体，可形成固、液、气三种相
13、类型固、液、气三种相类型；（）单一成因的均匀相，即为成分一定的等容热力学（）单一成因的均匀相，即为成分一定的等容热力学体系；体系；（）包裹体为一（）包裹体为一封闭体系封闭体系，在未发生强烈构造运动和，在未发生强烈构造运动和变质作用情况下，不发生物质交换作用，也不发生体积变质作用情况下，不发生物质交换作用，也不发生体积变化；变化；（）无论是在被包裹前或被包裹后，（）无论是在被包裹前或被包裹后，包裹体与主矿包裹体与主矿物间几乎不发生物质的溶解、交换或其它化学反应物间几乎不发生物质的溶解、交换或其它化学反应；（）现今所见（）现今所见包裹体的外壁包裹体的外壁就是主矿物与包裹体就是主矿物与包裹体的相界限
14、。由于界限的存在，包裹体与主矿物之间互的相界限。由于界限的存在，包裹体与主矿物之间互为独立。为独立。二、包裹体成因与分类2.1 2.1 流体包裹体的形成流体包裹体的形成2.2 2.2 包裹体形成后的可能变化包裹体形成后的可能变化2.3 2.3 包裹体分类包裹体分类2.1 2.1 流体包裹体的形成流体包裹体的形成2.1.1 2.1.1 包裹体的形成包裹体的形成 从系统角度看，包裹体的最终形成可分为从系统角度看，包裹体的最终形成可分为种种情况，即情况，即均均匀流体中的包裹体形成、非均匀流体中的包裹体形成、变生包匀流体中的包裹体形成、非均匀流体中的包裹体形成、变生包裹体的形成、次生包裹体的形成裹体的
15、形成、次生包裹体的形成以及以及包裹体形成后的变化包裹体形成后的变化等。等。均匀流体中包裹体的形成具有代表性均匀流体中包裹体的形成具有代表性。即在一个晶体完整即在一个晶体完整的结晶过程中，任何阻碍或抵制晶体生长的因素都可造成晶体的结晶过程中，任何阻碍或抵制晶体生长的因素都可造成晶体缺陷，从而产生包裹体。缺陷，从而产生包裹体。2.1.1.1 从均匀流体中结晶出的矿物包裹体从均匀流体中结晶出的矿物包裹体（）晶体生长速度：（）晶体生长速度：培养基供应不均匀，影响晶体的点、培养基供应不均匀，影响晶体的点、线、面发育。晶体快速生长时，形成树枝状；线、面发育。晶体快速生长时，形成树枝状；慢速生长时，慢速生长
16、时，致密层封闭培养基，捕获包裹体致密层封闭培养基，捕获包裹体。（）晶体隅角和晶棱：（）晶体隅角和晶棱：晶体隅角和晶棱生长较快，而晶体隅角和晶棱生长较快，而晶面中心生长较慢晶面中心生长较慢，易于捕获包裹体。，易于捕获包裹体。（）过饱和溶液：（）过饱和溶液：过饱和溶液中，晶核出现并迅速生过饱和溶液中，晶核出现并迅速生长，长，形成骨架形成骨架；过饱和程度降低，；过饱和程度降低，晶体生长缓慢并形成晶体生长缓慢并形成包裹体包裹体。（）晶面缺陷：晶体生长停止或发生部分溶蚀溶解，形（）晶面缺陷：晶体生长停止或发生部分溶蚀溶解，形成成蚀坑或晶体面弯曲蚀坑或晶体面弯曲，而后又继续生长，在晶面弯曲和蚀，而后又继续
17、生长，在晶面弯曲和蚀坑中坑中封存了成矿溶液封存了成矿溶液，形成包裹体。，形成包裹体。（）生长螺旋：在晶体的（）生长螺旋：在晶体的生长螺旋中心生长螺旋中心，可以捕获包裹体。，可以捕获包裹体。（）平行六面体堆叠：晶体是由平行六面体堆叠而成的，（）平行六面体堆叠：晶体是由平行六面体堆叠而成的，若若堆叠得不够平行，则出现空隙堆叠得不够平行，则出现空隙，形成包裹体。，形成包裹体。（）裂纹：（）裂纹：晶面上的裂纹导致晶体的不良生长晶面上的裂纹导致晶体的不良生长，因而，因而形成包裹体。这种情况较为常见。形成包裹体。这种情况较为常见。（）晶面杂质：外来的（）晶面杂质：外来的固体质点固体质点落在生长着的晶面上，
18、落在生长着的晶面上，可以形成包裹体。可以形成包裹体。（）（）结晶后破裂：主矿物形成后，由于晶体破裂，结晶后破裂：主矿物形成后，由于晶体破裂，裂裂隙被流体所充填浸泡隙被流体所充填浸泡，当晶体愈合时就形成了包裹体，当晶体愈合时就形成了包裹体 2.1.1.2 从非均匀体系中捕获的包裹体从非均匀体系中捕获的包裹体 （）（）从液相从液相气相体系中捕获包裹体气相体系中捕获包裹体：压力释放或：压力释放或温度升高引起流体沸腾、温度降低引起原来均匀流体发生不温度升高引起流体沸腾、温度降低引起原来均匀流体发生不混溶以及表生作用等，均可导致液相和气相物质同时被捕获。混溶以及表生作用等，均可导致液相和气相物质同时被捕
19、获。采用均一法测定古温度时将有可能导致结果偏高现象，采用均一法测定古温度时将有可能导致结果偏高现象，如地表条件下形成的大气和水包裹体，采用均一法测定的古如地表条件下形成的大气和水包裹体，采用均一法测定的古温度将会达到温度将会达到150150200 200。（）（）从液相从液相固相的体系中捕获包裹体固相的体系中捕获包裹体：含有晶体：含有晶体或固体质点的流体被捕获而形成包裹体。或固体质点的流体被捕获而形成包裹体。这种包裹体常被当作这种包裹体常被当作“子矿物子矿物”，但在加热时，但在加热时，“子子矿物矿物”在包裹体中的气相消失时也不溶解。若继续加热至在包裹体中的气相消失时也不溶解。若继续加热至爆裂，
20、也不会出现溶解现象。爆裂，也不会出现溶解现象。（）（）从两种不混溶或部分混溶的流体中捕获包裹体从两种不混溶或部分混溶的流体中捕获包裹体：如油和水、熔融体和流体等。如油和水、熔融体和流体等。2.1.1.3 变生包裹体的形成变生包裹体的形成 变生包裹体是在变生包裹体是在变质矿物形成或改造过程中变质矿物形成或改造过程中捕获了捕获了变质流体变质流体而形成的包裹体。而形成的包裹体。目前变生包裹体的形成机制研究还不够清楚。目前变生包裹体的形成机制研究还不够清楚。变生包裹体特点可变性变生包裹体特点可变性（）（）在变质作用中形成在变质作用中形成，与原生流体包裹体在分布特征，与原生流体包裹体在分布特征上相似，但
21、各环带中的包裹体性质可能变化较大。上相似，但各环带中的包裹体性质可能变化较大。（）出溶：在温度升高或压力释放期间，组成石英晶体（）出溶：在温度升高或压力释放期间，组成石英晶体构造部分的水和碱金属离子通过晶格扩散和迁移，在构造部分的水和碱金属离子通过晶格扩散和迁移，在位能位能最低的位置最低的位置和和亚晶粒边界亚晶粒边界形成微小的出溶包裹体。形成微小的出溶包裹体。（）迁移和再聚集：受热时，包裹体（）迁移和再聚集：受热时，包裹体沿热梯度降低方向沿热梯度降低方向迁移、改变形状或扩散再聚集迁移、改变形状或扩散再聚集；（）解体：包裹体内表面积趋于减小，（）解体：包裹体内表面积趋于减小，在溶解和再沉淀在溶解
22、和再沉淀作用下，包裹体趋于分解和消失作用下，包裹体趋于分解和消失。2.1.1.4 次生包裹体形成机制次生包裹体形成机制 在在主矿物形成之后主矿物形成之后，在某种作用下形成的包裹体。，在某种作用下形成的包裹体。根据根据裂隙性质裂隙性质，次生包裹体还可以分为，次生包裹体还可以分为脆性变形脆性变形包裹体包裹体和和韧性变形包裹体韧性变形包裹体，前者主要是沿愈合裂隙分，前者主要是沿愈合裂隙分布，后者主要出现在变质矿物中。布，后者主要出现在变质矿物中。2.2 2.2 包裹体形成后的可能变化包裹体形成后的可能变化 2.2.1 相变子相的形成相变子相的形成 2.2.2 物理变化物理变化 2.2.3 物质交换物
23、质交换2.2.1 2.2.1 体积变化体积变化 包裹体形成后的体积变化，或为可逆或为不可逆，分别对包裹体形成后的体积变化，或为可逆或为不可逆，分别对均一化测温不产生或产生影响。均一化测温不产生或产生影响。可逆变化可逆变化（包裹体体积守恒，可以均一化测温）：热胀冷（包裹体体积守恒，可以均一化测温）：热胀冷缩、结晶与溶解作用的调节。缩、结晶与溶解作用的调节。不可逆变化不可逆变化（包裹体体积不守恒，不可以均一化测温）：（包裹体体积不守恒，不可以均一化测温）：“卡脖子卡脖子”作用对包裹体的分割、包裹体的合并、升温破裂作用对包裹体的分割、包裹体的合并、升温破裂卫星状次生（隐爆）密度降低、卫星状次生（隐爆
24、）密度降低、“强压塑变强压塑变”。2.2.2 2.2.2 物相变化子相的形成物相变化子相的形成 主要由于主要由于温度降低温度降低，被包裹流体将发生物相变化。，被包裹流体将发生物相变化。（）负压冷凝：属于不混溶过程。若（）负压冷凝：属于不混溶过程。若“负压负压”条件下极条件下极度收缩的气相密度大于液相，则出现度收缩的气相密度大于液相，则出现“气泡气泡”沉于液体底沉于液体底部。部。（）结晶：通常发生在包裹体壁上。（）结晶：通常发生在包裹体壁上。子矿物生成：子矿物生成：在包裹体中形成的所有新相称为子相在包裹体中形成的所有新相称为子相。如果新相为晶质，则称之为子晶或子矿物。如果新相为晶质，则称之为子晶
25、或子矿物。2.2.3 2.2.3 物质交换物质交换 在变质作用阶段，由于在变质作用阶段，由于压力失衡压力失衡以及以及微裂缝产生微裂缝产生，包，包裹体破裂，导致包裹体内含物的逸出或外界物质的加入。裹体破裂，导致包裹体内含物的逸出或外界物质的加入。2.3 2.3 包裹体分类包裹体分类 从目前研究来看，主要从物理状态和成因来分。从目前研究来看，主要从物理状态和成因来分。物理状态分类物理状态分类流体包裹体流体包裹体岩浆包裹岩浆包裹体体纯纯液液体体包包裹裹体体纯纯气气体体包包裹裹体体液液体体包包裹裹体体气气体体包包裹裹体体含液含液体体COCO2 2包裹包裹体体含含子子矿矿物物包包裹裹体体含含有有机机质质
26、包包裹裹体体结结晶晶质质熔熔融融包包裹裹体体流流体体熔熔融融包包裹裹体体玻玻璃璃质质熔熔融融包包裹裹体体成因分类成因分类原原生生包包裹裹体体假假次次生生包包裹裹体体次次生生包包裹裹体体变变生生包包裹裹体体2.3.1 2.3.1 流体包裹体分类流体包裹体分类v 纯液包裹体：纯液包裹体：在室温时为单相液体的包裹体，形成于在室温时为单相液体的包裹体，形成于低温或冷水条件下。低温或冷水条件下。v纯气包裹体：纯气包裹体：在室温下为单相气体的包裹体，形成于火在室温下为单相气体的包裹体，形成于火山喷气、气成或沸腾条件下。山喷气、气成或沸腾条件下。v液体包裹体：液体包裹体：在室温时含液相和一个小气泡的包裹体，
27、在室温时含液相和一个小气泡的包裹体，液体的充填度大于液体的充填度大于50%50%。几乎在各种地质环境中都可见到，。几乎在各种地质环境中都可见到，是分布最广泛的包裹体。是分布最广泛的包裹体。气体包裹体：气体包裹体：在室温时含有一较大气泡和少量液相，加热时在室温时含有一较大气泡和少量液相，加热时均一到气相的包裹体，气体的充填度大于均一到气相的包裹体，气体的充填度大于50%。通常见于岩。通常见于岩浆热液（斑岩型）矿床中。浆热液（斑岩型）矿床中。含子矿物包裹体：含子矿物包裹体：通常由气相、液相和子矿物组成，常见石通常由气相、液相和子矿物组成，常见石盐、钾盐、硬石膏、赤铁矿、萤石、方解石、石英等子矿物。
28、盐、钾盐、硬石膏、赤铁矿、萤石、方解石、石英等子矿物。含液体含液体COCO2 2包裹体：包裹体：从包从包裹裹体中心向外，由气相体中心向外，由气相CO2、液相、液相CO2和盐水溶液组成，加热时在低于和盐水溶液组成，加热时在低于31.1的某个温度下均一的某个温度下均一成单一的成单一的CO2相相。含有机质包裹体：含有机质包裹体：除了气相和液相外，还可以有有机质存在，除了气相和液相外，还可以有有机质存在，有机质常见沥青、液体石油和高碳氢化合物或甲烷等。有机质常见沥青、液体石油和高碳氢化合物或甲烷等。烃水原油沥青纯液气液2.3.2 2.3.2 岩浆包裹体分类岩浆包裹体分类v 玻璃质熔融包裹体：玻璃质熔融
29、包裹体：岩浆在高温下迅速冷却而形成的玻璃岩浆在高温下迅速冷却而形成的玻璃和气泡所组成，常见于火山岩中。和气泡所组成，常见于火山岩中。v 流体熔融包裹体：流体熔融包裹体：在结晶质矿物或玻璃与气相之间存在一在结晶质矿物或玻璃与气相之间存在一个由岩浆分异出来的、与岩浆共存的流体相。个由岩浆分异出来的、与岩浆共存的流体相。v 结晶质熔融包裹体：结晶质熔融包裹体：主要包含硅酸盐熔融体结晶产物和一主要包含硅酸盐熔融体结晶产物和一个气泡，它是被捕获的硅酸盐熔融体在缓慢的冷却过程中结个气泡，它是被捕获的硅酸盐熔融体在缓慢的冷却过程中结晶形成的，常见于侵入岩中。晶形成的，常见于侵入岩中。2.3.3 2.3.3
30、成因分类成因分类v 原生包裹体：原生包裹体：在矿物结晶过程中被捕获的包裹体，与主矿在矿物结晶过程中被捕获的包裹体，与主矿物同时生成。常沿矿物的生长（结晶）面分布。包裹体中的物同时生成。常沿矿物的生长（结晶）面分布。包裹体中的流体代表了主矿物的成矿流体样品。流体代表了主矿物的成矿流体样品。v 假次生包裹体：假次生包裹体：由于主矿物产生裂隙，后有成矿流体充填由于主矿物产生裂隙，后有成矿流体充填其中，因裂隙愈合而封存的成矿流体。它分布在主矿物内部，其中，因裂隙愈合而封存的成矿流体。它分布在主矿物内部，是原生包裹体的特殊类型，但由于它沿裂隙分布，故具有次是原生包裹体的特殊类型，但由于它沿裂隙分布，故具
31、有次生包裹体的分布特征，生包裹体的分布特征，次生包裹体：次生包裹体：形成于主矿物之后，后期热液沿矿物的裂形成于主矿物之后，后期热液沿矿物的裂隙、解理、孔隙进来，溶解矿物，使之发生重结晶，在此隙、解理、孔隙进来，溶解矿物，使之发生重结晶，在此过程中捕获形成了沿切穿矿物颗粒的裂隙分布的次生包裹过程中捕获形成了沿切穿矿物颗粒的裂隙分布的次生包裹体。其中的流体代表了形成矿物后某一阶段的流体特点。体。其中的流体代表了形成矿物后某一阶段的流体特点。v 变生包裹体：变生包裹体：在变质作用过程形成的包裹体。在变质作用过程形成的包裹体。假次生包裹体假次生包裹体次生包裹体次生包裹体原生包裹体原生包裹体包裹体的分类
32、要点包裹体的分类要点分类分类 相数相数 包裹体包裹体 特点特点 1 1 纯液体纯液体 室温下全为液相室温下全为液相 1 1 纯气体纯气体 室温下全为气相室温下全为气相 2 2 液体液体 液相体积液相体积=50%=50%，均一到液相，均一到液相 2 2 气体气体 气相体积气相体积=50%=50%，均一到气相，均一到气相 =3=3 含子矿物含子矿物 液相气相子矿物液相气相子矿物 =3=3 含液体含液体 COCO2 2 低于低于 COCO2 2温度时温度时，可见可见气体气体 COCO2 2、液体液体 COCO2 2和水和水溶液相溶液相 流体流体包裹包裹体体 =3=3 含有机质含有机质 液相液相/气相
33、有机质气相有机质 =2=2 玻璃质熔融玻璃质熔融 玻璃质（偶结晶质）气孔玻璃质（偶结晶质）气孔 =3=3 流体熔融流体熔融 流体气泡结晶质（偶玻璃质）流体气泡结晶质（偶玻璃质）物物理理状状态态分分类类 岩浆岩浆包裹包裹体体 =3=3 结晶质熔融结晶质熔融 结晶质气泡结晶质气泡 原生原生 与宿主矿物同时：流体包裹体岩浆包裹体与宿主矿物同时：流体包裹体岩浆包裹体 假次生假次生 与主矿物同时形成但位于主矿物裂隙中：流与主矿物同时形成但位于主矿物裂隙中：流体包裹体岩浆包裹体体包裹体岩浆包裹体 次生次生 晚于主矿物形成时间，位于主矿物裂隙中：晚于主矿物形成时间，位于主矿物裂隙中：流体包裹体岩浆包裹体流体
34、包裹体岩浆包裹体 成成因分类因分类 变生变生 变质作用期间形成：主要为流体包裹体变质作用期间形成：主要为流体包裹体 三、流体包裹体测试研究技术三、流体包裹体测试研究技术 3.1 研究前期准备研究前期准备 3.2 显微镜下研究显微镜下研究 3.3 古温度测定古温度测定 3.4 古盐度测定古盐度测定 3.5 古压力测定古压力测定 3.6 成分测定成分测定 3.7 数据处理和地质解释数据处理和地质解释3.1 研究前期准备研究前期准备 3.1.1 样品采集样品采集（）研究目的和要求的确定；（）研究目的和要求的确定；（）相关地质资料：收集、整理、分析与研究；（）相关地质资料：收集、整理、分析与研究；（）
35、（）样品采集样品采集：包裹体发育的岩性、代表性、平剖面分布：包裹体发育的岩性、代表性、平剖面分布合理、避开风化面以及要有一定的针对性。合理、避开风化面以及要有一定的针对性。（a）温度和盐度温度和盐度：具代表性的单块标本或单矿物。：具代表性的单块标本或单矿物。（b）成分：群体包裹体。以）成分：群体包裹体。以稳定性高的浅色矿物样品（如稳定性高的浅色矿物样品（如石英等）为佳石英等）为佳，硬度较小的矿物以及易造成主矿物干扰的碳，硬度较小的矿物以及易造成主矿物干扰的碳酸盐和硫化物宜少用。酸盐和硫化物宜少用。（c）样品数量：每个样品的单矿物数量）样品数量：每个样品的单矿物数量3-10g，块状粗粒单，块状粗
36、粒单矿物可采矿物可采100-200g的手标本的手标本。3.1.2 3.1.2 方法准备方法准备根据研究目的，选择各自不同方法：根据研究目的，选择各自不同方法：v显微镜和电子显微镜下鉴定显微镜和电子显微镜下鉴定v均一法均一法v爆裂法爆裂法v冷冻法冷冻法v压碎法压碎法v各种成分分析法（气相色谱法、电子探针分析、各种成分分析法（气相色谱法、电子探针分析、激光拉曼光谱分析等）激光拉曼光谱分析等）v稳定同位素分析法稳定同位素分析法vK KArAr法和法和RbRbSrSr法法不同的研究内容，要求相应的研究方法：不同的研究内容，要求相应的研究方法：包裹体研究的基本方法，除光学显微镜观察外，包裹体研究的基本方
37、法，除光学显微镜观察外，温度温度的测定用均一法、爆裂法和淬火法的测定用均一法、爆裂法和淬火法；盐度的测定盐度的测定用冷冻法；用冷冻法；气相成分气相成分的测定用激光拉曼探针、气相色谱和质谱；的测定用激光拉曼探针、气相色谱和质谱；液相成分液相成分的测定主要用离子色谱、原子吸收光谱和激的测定主要用离子色谱、原子吸收光谱和激光拉曼探针；光拉曼探针；固相成分固相成分的测定主要用电子探针和扫描电镜；同位素的测定主要用电子探针和扫描电镜；同位素组成的测定用质谱计和离子探针。组成的测定用质谱计和离子探针。测定参数测定参数 使用方法使用方法 地质意义地质意义 均一温度均一温度 爆裂温度爆裂温度 捕获温度捕获温度
38、 冷冻温度冷冻温度 温温度度 熔融温度熔融温度 高（低）温均一法、冷冻法、高（低）温均一法、冷冻法、爆裂法、淬火法爆裂法、淬火法 流体温度、相变温流体温度、相变温度、变质温度、成岩度、变质温度、成岩温度、地质事件温度温度、地质事件温度 压力压力 NaClNaCl-H H2 2O O、COCO2 2-H H2 2O O、COCO2 2-CHCH4 4体体系法系法 成岩、成矿、变质时成岩、成矿、变质时的压力、的压力、岩石压力岩石压力 盐度盐度 冷冻法冷冻法、均一法均一法 矿化度矿化度 流体体系流体体系 显微镜鉴定、均一法、冷冻法显微镜鉴定、均一法、冷冻法测定相变温度测定相变温度 流流体体 流体流速
39、流体流速 气相成分气相成分 液相成分液相成分 子矿物成分子矿物成分 熔融体熔融体 成成分分 成分成分 流体密度和亚稳态推测群包流体密度和亚稳态推测群包裹体法、单包裹体分析、显微裹体法、单包裹体分析、显微镜鉴定镜鉴定 （打开或不打开包裹体）（打开或不打开包裹体）成分成分、流速流速、成因分成因分析析 密度密度 均一法、冷冻法、体积法均一法、冷冻法、体积法 确定密度确定密度、计算计算压力压力和流动速度和流动速度 流体酸碱度流体酸碱度 打开包裹体直接测定法、根据打开包裹体直接测定法、根据成分计算法成分计算法 流体氧化还原电位流体氧化还原电位 根据成根据成分计算法分计算法 环境研究环境研究 流体稳定同位
40、素流体稳定同位素 O O、H H、C C 打开包裹体直接测定、从石英打开包裹体直接测定、从石英等矿物中测定、均一法计算等矿物中测定、均一法计算 成矿物质来源成矿物质来源 流体捕获年龄流体捕获年龄 K K-ArAr 法、法、RbRb-SrSr 捕获捕获时间时间 包裹体参数及测试方包裹体参数及测试方法法3.1.3 样品制备样品制备（）均一法、冷冻法样品的制备（）均一法、冷冻法样品的制备 （a a）两面抛光的光薄片两面抛光的光薄片制作一般要求：制作一般要求：代表性代表性：切取所要研究的部分：切取所要研究的部分切片方向切片方向：按指定方向或平行晶轴方向：按指定方向或平行晶轴方向厚度厚度：一般厚度：一般
41、厚度0.05-0.2mm0.05-0.2mm抛光度抛光度：抛光度越好，观察效果越好：抛光度越好，观察效果越好切片大小切片大小：尽量要大，普通片子最大约：尽量要大，普通片子最大约404020mm20mm2 2。温度温度：操作温度不能高于：操作温度不能高于8080。（b b）两面抛光薄片磨制工艺程序）两面抛光薄片磨制工艺程序（）（）爆裂法爆裂法样品的制备样品的制备 （a a）加工破碎和筛选加工破碎和筛选：碎样后，筛分，留取：碎样后，筛分，留取3g3g重量的重量的0.2-0.5mm0.2-0.5mm或稍大粒级作为样品或稍大粒级作为样品 （b b）样品处理样品处理：去除对测量有影响的碳酸盐岩类矿物和：
42、去除对测量有影响的碳酸盐岩类矿物和其它杂质。清洗其它杂质。清洗3-53-5遍、酸洗（遍、酸洗（30-50%30-50%盐酸浸泡约盐酸浸泡约3030分钟至分钟至不再起泡为止）、清洗（不再起泡为止）、清洗（3-53-5遍）遍）（c c）烘干烘干：在：在8080左右的恒温下烘干左右的恒温下烘干4 4小时后备用小时后备用（）（）群体包裹体成分分析及稳定同位素成分样品群体包裹体成分分析及稳定同位素成分样品的制备的制备 （a a）样品要求与爆裂法大致相同，但更为严格）样品要求与爆裂法大致相同，但更为严格 （b b）样品量）样品量10g10g （c c）样品纯度：大于）样品纯度：大于98%98%（d d）采
43、用压碎法或爆裂法打开包裹体）采用压碎法或爆裂法打开包裹体（）（）单个包裹体单个包裹体成分分析样品制备成分分析样品制备 （a a）与做均一温度测定的样品要求相同）与做均一温度测定的样品要求相同 （b b）使用仪器：激光拉曼探针、电子探针、离子探针等。）使用仪器：激光拉曼探针、电子探针、离子探针等。3.2 包裹体的显微镜下研究包裹体的显微镜下研究3.2.1 3.2.1 包裹体镜下寻找包裹体镜下寻找 理论上来说，凡是从流体中结晶出来的矿物都会理论上来说，凡是从流体中结晶出来的矿物都会含有包裹体。选择含有包裹体。选择透明度好、结晶程度好的主矿物透明度好、结晶程度好的主矿物（石英）晶粒（石英）晶粒，从低
44、倍到高倍进行镜下观测。，从低倍到高倍进行镜下观测。3.2.2 3.2.2 包裹体镜下特征包裹体镜下特征（）（）包裹体的形状包裹体的形状：规则（与主矿物部分相同、相同或：规则（与主矿物部分相同、相同或相似）与不规则（与主矿物晶形完全不同）相似）与不规则（与主矿物晶形完全不同）（）（）颜色颜色：受成分、薄片厚度、折射、外界效应等因素：受成分、薄片厚度、折射、外界效应等因素影响较大，有机物和高倍镜更易产生虚假色。气、液影响较大，有机物和高倍镜更易产生虚假色。气、液相一般无色透明。相一般无色透明。（）（）大小大小：通常以包裹体的长径为测量标准，一般小于：通常以包裹体的长径为测量标准，一般小于0.01m
45、m0.01mm，研究中常用为，研究中常用为0.01-0.1mm0.01-0.1mm。（）（）数量数量：先测定每：先测定每cmcm2 2中的个数，再换算为每中的个数，再换算为每cmcm3 3中的个数。中的个数。包裹体与主矿物的体积比约为包裹体与主矿物的体积比约为1:1001:100。乳白色石英和方解石乳白色石英和方解石中的数量最多中的数量最多，1cm1cm3 3体积中可达体积中可达10109 9-10-101515个包裹体。个包裹体。（）（）分布分布：规则（环带状、平行条带状等）或不规则（杂乱：规则（环带状、平行条带状等）或不规则（杂乱无章）分布。无章）分布。（a）沸腾包裹体：气液包裹体之间构成
46、连续过渡、最低均）沸腾包裹体：气液包裹体之间构成连续过渡、最低均一温度相近但盐度差异较大；一温度相近但盐度差异较大；（b）“卡脖子卡脖子”包裹体：分布具有较好的包裹体：分布具有较好的“连续性连续性”但彼但彼此特征相同。此特征相同。（）（）相态相态：气液固相和单双多相。通常为：气液固相和单双多相。通常为气液两相气液两相。包。包裹体中必有气相或液相，杂质为单一的固相。裹体中必有气相或液相，杂质为单一的固相。（）（）充填度充填度：一般来说，充填度越高，均一化温度越低。：一般来说，充填度越高，均一化温度越低。（）（）类型类型：（a a）原生包裹体原生包裹体：形状规则、分布规则，通常与裂隙：形状规则、分
47、布规则，通常与裂隙无关，成群包裹体中的充填率相近；无关，成群包裹体中的充填率相近；（b b）次生包裹体次生包裹体：沿切穿主矿物的裂隙分布，与裂隙：沿切穿主矿物的裂隙分布，与裂隙有关或无关包裹体的充填率相差较大；有关或无关包裹体的充填率相差较大；（c c）假次生包裹体假次生包裹体：分布于不切穿主矿物的裂隙中，：分布于不切穿主矿物的裂隙中，形状和分布不规则。形状和分布不规则。3.3 包裹体测温学包裹体测温学 3.3.1 流体包裹体的均一法测温流体包裹体的均一法测温 3.3.2 流体包裹体的爆裂法测温流体包裹体的爆裂法测温3.3.1 3.3.1 流体包裹体的均一法测温流体包裹体的均一法测温（）理论假
48、设：显微镜下所见包裹体在其形成之初为（）理论假设：显微镜下所见包裹体在其形成之初为均均匀的热流体匀的热流体，由于温度和压力降低，产生了相界线，出现，由于温度和压力降低，产生了相界线，出现了了相的分异相的分异。（）基本原理：温度升高，包裹体内部的两相（或多相）（）基本原理：温度升高，包裹体内部的两相（或多相）转变成转变成单一的均匀相单一的均匀相（相态转变的物理可逆），也即达到（相态转变的物理可逆），也即达到了相的统一。这时的温度，即为了相的统一。这时的温度，即为均一温度（也叫充填温均一温度（也叫充填温度）度），它代表了包裹体的形成温度。，它代表了包裹体的形成温度。（）均一法主要仪器设备：（）均一
49、法主要仪器设备：显微加热台、温度测量部分、显微加热台、温度测量部分、光源和显微镜光源和显微镜等。等。（）（）均一温度法均一温度法的特点的特点v 优点：均一法是一种常用的方法，所测数据直观可靠，还优点：均一法是一种常用的方法，所测数据直观可靠，还能测定能测定各相体积，求得密度或比容各相体积，求得密度或比容。v 缺点：只能用于透明矿物和半透明矿物、所需时间较长。缺点：只能用于透明矿物和半透明矿物、所需时间较长。（）（）均一温度的影响因素与温度校正均一温度的影响因素与温度校正（a a）由于均一温度数据是在常压条件下获得的，而包裹体却）由于均一温度数据是在常压条件下获得的，而包裹体却是在成岩成矿时的温
50、度、压力以及成分等条件下被捕获的。是在成岩成矿时的温度、压力以及成分等条件下被捕获的。因此应该对测定的温度结果加以校正。因此应该对测定的温度结果加以校正。（b b）适用条件。）适用条件。3.3.2 3.3.2 流体包裹体的爆裂法测温流体包裹体的爆裂法测温（）基本假设：（）基本假设：（a a）包裹体在爆裂和形成时的成分和密）包裹体在爆裂和形成时的成分和密度相同；（度相同；（b b）等容过程；（）等容过程；（c c）流体包裹体是一个被主矿）流体包裹体是一个被主矿物圈闭在晶体缺陷内的封闭体系。物圈闭在晶体缺陷内的封闭体系。（）（）基本原理基本原理：当加温使包裹体达到均一后，若再继续当加温使包裹体达到
