流体包裹体概念及其分类.ppt

1、流体包裹体研究流体包裹体研究及其在矿床中的应用及其在矿床中的应用 学习目的：掌握学习目的：掌握流体包裹体流体包裹体的的基本概念基本概念和和基本理论基本理论，学习研究学习研究流体包裹体流体包裹体的的基本基本方法和基本方法和基本技能技能主要参考教材主要参考教材 1、卢焕章等，流体包裹体，、卢焕章等，流体包裹体，2004，科学出版社，科学出版社 2、张文淮等，流体包裹体地质学，、张文淮等，流体包裹体地质学，1993，中国地质，中国地质大学出版社大学出版社 3、刘斌等，流体包裹体热力学，、刘斌等，流体包裹体热力学，1999，地质出版社，地质出版社 4、王可勇等，流体包裹体研究及应用，王可勇等，流体包裹

2、体研究及应用，2007。吉林。吉林大学出版社大学出版社 第一篇 流体包裹体研究基础理论 第三篇 地质应用第二篇 流体包裹体研究方法 实习二、流体包裹体显微测温实习三、流体包裹体显微测温实习课理论课主要内容实习一、流体包裹体及其岩相学观察第一章 流体包裹体概念及其分类第二章 流体包裹体研究的 相平衡热力学基础 流体包裹体研究基础理论流体包裹体研究基础理论 流体包裹体概念及其分类一、流体包裹体的概念二、包裹体形成机理三、包裹体捕获后的变化四、流体包裹体的分类 流体包裹体流体包裹体 成成岩岩成成矿矿流流体体（含含气气液液的的流流体体或或硅硅酸酸盐盐熔熔融融体体）在在矿矿物物结结晶晶生生长长过过程程中

3、中，被被包包裹裹在在矿矿物物晶晶格格缺缺陷陷、空空穴穴、晶晶格格空空位位、位位错错及及微微裂裂隙隙之之中中、而而且且至至今今尚尚在在主主矿矿物物中中完完好好封封存存并并与与主主矿矿物物有有着着明明显显相相界界限限的的独独立立封封闭闭流流体体系。体体系。F 主主矿矿物物：在在成成岩岩成成矿矿介介质质中中结结晶晶生生长长并并捕捕获获流流体体形形成包裹体的矿物。成包裹体的矿物。F 成成岩岩成成矿矿流流体体：正正在在晶晶出出主主矿矿物物和和浸浸泡泡已已晶晶出出主主矿矿物的流体介质物的流体介质。包裹体的性质包裹体的性质 包裹体存在的普遍性包裹体存在的普遍性 封闭体系封闭体系 均匀体系（非均匀体系）均匀体

4、系（非均匀体系）等容体系等容体系 包裹体的形成机理包裹体的形成机理 晶体生长（或矿物重结晶）过晶体生长（或矿物重结晶）过程中缺陷形成、流体贯入和晶体继续生长封闭的过程。程中缺陷形成、流体贯入和晶体继续生长封闭的过程。晶体缺陷产生的原因主要包括：晶体缺陷产生的原因主要包括：介质浓度介质浓度 晶体各部位生长的不平衡晶体各部位生长的不平衡 晶体的不规则生长晶体的不规则生长 晶体生长间断晶体生长间断 固体物质及杂质的影响固体物质及杂质的影响 温压条件的影响温压条件的影响包裹体形成机理 原生、次生包裹体形成机理示意图（据原生、次生包裹体形成机理示意图（据R.JBodnar,2003）a.致密晶层覆盖了枝

5、蔓状快速生长层，形成层状包裹体群；致密晶层覆盖了枝蔓状快速生长层，形成层状包裹体群；b.在各生长螺旋之间或生长在各生长螺旋之间或生长螺旋中心捕获的包裹体；螺旋中心捕获的包裹体；c.晶面裂纹，导致晶体的不良生长，形成包裹体；晶面裂纹，导致晶体的不良生长，形成包裹体；d.晶体部分溶晶体部分溶解，产生蚀坑和弯曲晶面，因晶体的再生，捕获包裹体；解，产生蚀坑和弯曲晶面，因晶体的再生，捕获包裹体；e.晶体结构单元的亚平行生长，晶体结构单元的亚平行生长，捕获的包裹体；捕获的包裹体；f.因温度降低，岩浆对某相呈过饱和状态，但未能成核，当最后出现晶因温度降低，岩浆对某相呈过饱和状态，但未能成核，当最后出现晶核时

6、，则生长迅速，并形成骨架状或树枝状微晶，直至过饱和程度降低形成致密层，包核时，则生长迅速，并形成骨架状或树枝状微晶，直至过饱和程度降低形成致密层，包围了它，形成包裹体；围了它，形成包裹体；g.晶体隅角和晶棱快速生长，形成凹坑，可以捕获大包裹体；晶体隅角和晶棱快速生长，形成凹坑，可以捕获大包裹体；h.固体碎屑落在生长着的晶面上，固体碎屑或被包裹，或被推向生长前缘，因此形成的包固体碎屑落在生长着的晶面上，固体碎屑或被包裹，或被推向生长前缘，因此形成的包裹体；裹体；1和和1为在固体质点被生长着的晶面掩埋时形成的包裹体；为在固体质点被生长着的晶面掩埋时形成的包裹体；2和和2 为在固体质点被为在固体质点

7、被推移的轨迹上形成的包裹体推移的轨迹上形成的包裹体包裹体形成机理1、相变、相变 少量流体被封闭在主矿物的空腔中以后，可以发生少量流体被封闭在主矿物的空腔中以后，可以发生物相和物性的变化，其中相组合的变化，可以为我物相和物性的变化，其中相组合的变化，可以为我们提供晶体生长时介质溶液的压力、温度、成分等们提供晶体生长时介质溶液的压力、温度、成分等数据；数据；通常最初捕获的是单一的均匀流体，随着温度、通常最初捕获的是单一的均匀流体，随着温度、压力等条件的变化，室温下往往成为多相的包裹体。压力等条件的变化，室温下往往成为多相的包裹体。在包裹体中所有出现的新相统称为子相；如新相在包裹体中所有出现的新相统

8、称为子相；如新相是结晶质的，则称为子晶或子矿物。是结晶质的，则称为子晶或子矿物。包裹体捕获后的变化包裹体捕获后的变化1、相变、相变（1）包裹体壁上的结晶作用）包裹体壁上的结晶作用 包裹体捕获后的变化包裹体捕获后的变化1、相变、相变（2）冷凝收缩）冷凝收缩形成气泡形成气泡(水溶液包裹体、水溶液包裹体、含含CO2包裹体、包裹体、硅酸盐包裹体）硅酸盐包裹体）包裹体捕获后的变化包裹体捕获后的变化1、相变、相变（2）冷凝收缩）冷凝收缩形成气泡形成气泡(水溶液包裹体、水溶液包裹体、含含CO2包裹体、包裹体、硅酸盐包裹体）硅酸盐包裹体）包裹体捕获后的变化包裹体捕获后的变化1、相变、相变（2）冷凝收）冷凝收缩

9、形成气泡缩形成气泡(水溶液包裹水溶液包裹体、含体、含CO2包包裹体、硅酸盐裹体、硅酸盐包裹体）包裹体）包裹体捕获后的变化包裹体捕获后的变化 1、相变、相变（2）不混溶：）不混溶：含含CO2等挥发性等挥发性成分流体成分流体硅酸盐熔融体硅酸盐熔融体 包裹体捕获后的变化包裹体捕获后的变化 （3）子矿物）子矿物 包裹体捕获后的变化包裹体捕获后的变化1、相变、相变（4）亚亚稳稳性性：指指冷冷却却至至室室温温时时，应应该该出出现现的的相相未未能能出出现现，即即缺缺失失相相变变化化的的现现象象。在在一一组组成成因因相相同同但但体体积积相相差差悬悬殊殊的的包包裹裹体体中中这这种种亚亚稳稳性性尤尤为为明明显显。

10、细细小小的的圆圆形形或或卵卵圆圆形形包包裹裹体体往往往往物物相相较较简简单单；而而体体积积大大的的包包裹裹体体物物相相相相对对较较为为复复杂杂。这这主主要要是是由由于于细细小小的的包包裹裹体体内内含含物物质质较较少少，不不亦亦形形成成晶晶核核，甚至几百年也不能使气体凝聚形成气泡。甚至几百年也不能使气体凝聚形成气泡。在在冷冷冻冻均均一一法法测测温温过过程程中中也也经经常常存存在在亚亚温温性性：如如冷冷冻不能形成冰晶。冻不能形成冰晶。包裹体捕获后的变化包裹体捕获后的变化2、物理变化、物理变化（1）形形态态变变化化：许许多多包包裹裹体体现现在在的的形形态态与与捕捕获获时时的的形形态态有有一一定定差差

11、异异。捕捕获获初初期期，许许多多包包裹裹体体具具有有较较大大的的表表面面能能，形形状状很很不不规规则则，如如长长管管状状、薄薄板板状状和和树树枝枝状状等等，为为了了降降低低体体系系的的高高表表面面能能，使使包包裹裹体体处处于于较稳定的状态较稳定的状态。包裹体形状往往趋向于成为表面能较低的圆形和椭包裹体形状往往趋向于成为表面能较低的圆形和椭圆形等形状圆形等形状。包裹体的这种形态变化主要是通过重。包裹体的这种形态变化主要是通过重结晶作用完成的：如结晶作用完成的：如“卡脖子卡脖子”包裹体捕获后的变化包裹体捕获后的变化 包裹体捕获后的变化包裹体捕获后的变化（2 2）体积变化）体积变化 可可逆逆变变化化

12、在在外外界界条条件件下下，包包裹裹体体体体积积发发生生变变化化，当当这这种种外外部部条条件件消消失失后后可可恢恢复复到到原原始始体体积积。造造成成可可逆逆体积变化的因素包括：体积变化的因素包括：包裹体壁上主矿物的再结晶和溶液中形成子矿物；包裹体壁上主矿物的再结晶和溶液中形成子矿物；主矿物冷却时体积的收缩；主矿物冷却时体积的收缩；内内、外外压压力力作作用用下下引引起起的的包包裹裹体体体体积积的的收收缩缩或或膨膨胀胀变化；变化；包裹体捕获后的变化包裹体捕获后的变化（2 2）体积变化）体积变化 不不可可逆逆变变化化包包裹裹体体体体积积在在外外部部条条件件下下因因过过热热、过过冷冷及及压压力力条条件件

13、而而发发生生变变化化，当当外外部部条条件件消消除除后后，包包裹裹体体不不能能恢恢复复到到原原有体积。产生包裹体体积不可逆变化的原因包括：有体积。产生包裹体体积不可逆变化的原因包括：在在矿矿物物重重结结晶晶作作用用下下，原原来来单单个个的的包包裹裹体体分分裂裂为为几几个个小小包包裹裹体，改变了原来包裹体的体积，如体，改变了原来包裹体的体积，如“卡脖子卡脖子”包裹体；包裹体；在在升升温温过过程程中中包包裹裹体体因因内内压压与与外外压压差差异异引引起起破破裂裂，部部分分组组分分渗出，并引起体积变化；渗出，并引起体积变化；可可塑塑性性强强的的主主矿矿物物由由于于外外界界作作用用，体体积积发发生生永永久

14、久变变形形，如如石石盐、方解石、萤石等；盐、方解石、萤石等；包裹体捕获后的变化包裹体捕获后的变化（3 3）梯度引起的位移梯度引起的位移 包包裹裹体体形形成成后后，由由于于多多种种因因素素的的影影响响，引引起起位位置置的的变化而产生位移。主要包括：变化而产生位移。主要包括：热梯度；热梯度；重力梯度；重力梯度；应力梯度；应力梯度；包裹体捕获后的变化包裹体捕获后的变化3、流体的渗入和漏失、流体的渗入和漏失体积变化引起的渗漏；体积变化引起的渗漏；升升温温过过程程中中引引起起的的渗渗漏漏（氢氢丢丢失失问问 题）；题）；降温、降压过程中引起的渗漏；降温、降压过程中引起的渗漏；包裹体捕获后的变化包裹体捕获后

15、的变化 1、按捕获流体性质分类按捕获流体性质分类 正常包裹体：系指从均匀流体体系中捕获的包裹体；正常包裹体：系指从均匀流体体系中捕获的包裹体；异常包裹体：系指从非均匀流体体系捕获的包裹体；异常包裹体：系指从非均匀流体体系捕获的包裹体；均匀流体体系均匀流体体系单一相态体系单一相态体系 非非均均匀匀流流体体体体系系非非单单一一相相态态体体系系（L+G；L+S；L+S+G；L1+L2.）鉴鉴别别标标志志同同时时捕捕获获形形成成的的一一组组包包裹裹体体中中，如如果果其其相相态态类类型型、各各相相态态所所占占比比例例基基本本相相同同或或相相近近，即即可可认认为为是是正正常常包包裹裹体体；否否则则则则属非

16、均匀体系捕获的异常包裹体。属非均匀体系捕获的异常包裹体。流体包裹体的分类流体包裹体的分类 正常包裹体正常包裹体 流体包裹体的分类流体包裹体的分类 1、按捕获流体性质分类按捕获流体性质分类非均匀体系中捕获包裹体的三种情况：非均匀体系中捕获包裹体的三种情况：从液相从液相+气相（气相（L+G）共存体系中捕获的包裹体；共存体系中捕获的包裹体；从液相从液相+固相（固相（L+S）共存体系中捕获的包裹体；共存体系中捕获的包裹体；从从两两种种不不混混溶溶的的液液体体（L1+L2）共共存存体体系系中中捕捕获获的的包包裹体；裹体；沸腾或不混溶包裹体的识别（沸腾或不混溶包裹体的识别（见第二篇见第二篇）流体包裹体的分类流体包裹体的分类 异常包裹体异常包裹体 流体包裹体的分类流体包裹体的分类 2、按成因分类、按成因分类（1 1）原原原原生生生生包包包包裹裹裹裹体体体体：在在在在主主主主矿矿矿矿物物物物结结结结晶晶晶晶或或或或重重重重结结结结晶晶晶晶过过过过程程程程中中中中捕捕捕捕获获获获流流流流体体体体（均均均均匀匀匀匀或或或或非非非非均均均均匀匀匀匀）形形形形成成成成的的的的包包包包裹裹裹裹体体体体。它它它它