流体包裹体概念及其分类
后有关地质事件的次序和后期构造事件的物理化学条件等问题。
流体包裹体的分类
(3)次生包裹体
流体包裹体的分类 2、按成因分类
( 4 )变生包裹体:变质作用过程中新形成的矿物或
重结晶矿物中捕获变质流体而形成的包裹体。
变生包裹体对其主矿物而言就相当于原生包裹体,所 以很多人提出的包裹体分类方案中未将其单独作为一 类列出。
流体包裹体的分类
(2)水溶液包裹体——纯气相包裹体
流体包裹体的分类
(2)水溶液包裹体——富液相包裹体 富气相包裹体
流体包裹体的分类
3、按室温下的包裹体的物理相态分类
(2)水溶液包裹体
⑤含子矿物多相包裹体:室温下一般为三相或以上,主要
由液相、气相和固体子矿物相组成。常见的子矿物相有石 盐、钾盐、石膏、萤石、方解石、赤铁矿、 碳酸盐、硫酸盐等,偶见硅酸盐及金属矿物。
流体包裹体的分类
(2)水溶液包裹体——纯液相包裹体
流体包裹体的分类
3、按室温下的包裹体的物理相态分类
(2)水溶液包裹体
②纯气相包裹体:指室温下主要为单一气相构成的包裹体。
在火山喷气、伟晶岩、矽卡岩、气成热液、沸腾等环境 条件下常见。
③富液相包裹体:室温下由液 + 气( L+V)两相组成,但液 相总体积大于气相总体积(L/L+V>50%)。 ④富气相包裹体:室温下由液 +气(L+V)两相组成,但液 相总体积小于气相总体积(V/L+V>50%)。
4、 王可勇等,流体包裹体研究及应用,2007。吉林
大学出版社
理论课 第一篇 流体包裹体研究基础理论
主 要 内 容
第二篇 流体包裹体研究方法 第三篇 地质应用
实习课
实习一、流体包裹体及其岩相学观察 实习二、流体包裹体显微测温 实习三、流体包裹体显微测温
流体包裹体研究基础理论
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
流体包裹体的分类
(1)固体包裹体
流体包裹体的分类
3、按室温下的包裹体的物理相态分类
(2)水溶液包裹体
这类包裹体被捕获时原始物质为各种溶液,可根据相态特 点进一步划分为如下类型: ①纯液相包裹体:指室温下为单一液相的包裹体。 纯液相包裹体通常是捕获均匀流体形成的,主要盐水溶液。 这类包裹体往往是在较低温度甚至是在冷水条件下形成的, 有时是亚稳造成的;冷却这类包裹体,有时可凝聚出气泡。 在盐湖或沉积矿床的矿物中,主要发育此类包裹体。
硅酸盐包裹体)
包裹体捕获后的变化
1、相变
(2)不混溶: 含CO2等挥发性 成分流体 硅酸盐熔融体
包裹体捕获后的变化
(3)子矿物
包裹体捕获后的变化
1、相变
( 4 )亚稳性:指冷却至室温时,应该出现的相未能出现, 即缺失相变化的现象。在一组成因相同但体积相差悬殊的 包裹体中这种亚稳性尤为明显。细小的圆形或卵圆形包裹 体往往物相较简单;而体积大的包裹体物相相对较为复杂。
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
成岩成矿流体(含气液的流体或硅酸盐熔融体)在 矿物结晶生长过程中,被包裹在矿物晶格缺陷、空穴、 晶格空位、位错及微裂隙之中、而且至今尚在主矿物 中完好封存并与主矿物有着明显相界限的独立封闭流 体体系。
流体包裹体的分类
正常包裹体
流体包裹体的分类
1、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:
① 从液相+气相(L+G)共存体系中捕获的包裹体;
② 从液相+固相(L+S)共存体系中捕获的包裹体;
③ 从两种不混溶的液体(L1+L2)共存体系中捕获的包
裹体;
☆沸腾或不混溶包裹体的识别(见第二篇)
流体包裹体的分类
变质辉石中包裹体
变质磷灰石中包裹体
变生包裹体
流体包裹体的分类
流体包裹体的分类
3、按室温下的包裹体的物理相态分类
(1)固体包裹体:以晶质矿物或非晶质粉末等固体
形式被包裹在矿物当中的一类包裹体。 这些在形成时间上先于主矿物,其被捕获时不是呈流体状 态,因此不属于流体包裹体范畴。如:在岩浆演化过程中, 某些矿物析出较早(尖晶石、磷灰石等),后来结晶的造 岩矿物如云母、橄榄石等,常捕获这些早期晶出的微粒, 形成固体。 固体包裹体一般不能代表主矿物形成时的物化条件,因而 不能直接用来确定成岩成矿温度、压力及流体成分等;但 可以用于分析岩浆地球化学演化及结晶过程。
包裹体形成机理
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 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;d.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;e.晶体结构单元的亚平行生 长,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;g.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 包裹体;1和1′为在固体质点被生长着的晶面掩埋时形成的包裹体;2和2 ′为在固体质点 被推移的轨迹上形成的包裹体
包裹体捕获后的变化
1、相变
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 们提供晶体生长时介质溶液的压力、温度、成分等 数据; ☆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。 ☆在包裹体中所有出现的新相统称为子相;如新相 是结晶质的,则称为子晶或子矿物。
流体包裹体的分类
(3)有机包裹体—液态烃类
流体包裹体的分类
(3)有机包裹体—气态包裹体
流体包裹体的分类
3、按室温下的包裹体的物理相态分类
(3)有机包裹体
有机包裹体具有一定的限定条件:
①包裹体中的流体必须包含有一个或一个以上独立的烃类相, 但不包含介质中的碎屑有机质或包裹体捕获前的其它固体有 机物(如沥青等)。 ②包裹体中的烃类气体仅指有机成因的CH4、C2H4、C2H6、 C3H8 等烃类化合物;对于岩浆或地幔岩石中捕获的、属壳 幔演化或脱气分异作用而形成的富 CH4及C2~C5烃类气体的 包裹体,不属于有机包裹体范畴。
流体包裹体的分类
(2)水溶液包裹体——含液体CO2包裹体
流体包裹体的分类
3、按室温下的包裹体的物理相态分类
(3)有机包裹体
这类包裹体室温下可见含有一定量的有机质,有时 可见有机质与盐水溶液共存,有时为纯的有机质包 裹体。有机质可以是液态烃类、气态烃类,也可以
是固体沥青。
流体包裹体的分类
(3)有机包裹体—液态烃类
③可塑性强的主矿物由于外界作用,体积发生永久变形,如石 盐、方解石、萤石等;
包裹体捕获后的变化
(3)梯度引起的位移
包裹体形成后,由于多种因素的影响,引起位置的
变化而产生位移。主要包括:
①热梯度;
②重力梯度;
③应力梯度;
包裹体捕获后的变化
3、流体的渗入和漏失
①体积变化引起的渗漏; ②升温过程中引起的渗漏(氢丢失问 题); ③降温、降压过程中引起的渗漏;
流体包裹体的分类
(1)原生包裹体
(2)假次生包裹体
流体包裹体的分类
2、按成因分类
( 3 )次生包裹体:主矿物由于受后期构造应力作用产
生裂隙和孔隙,后期流体进入这些裂隙和孔隙,并且
使主矿物产生部分溶解,进而又重新结晶,在此过程 中捕获后期流体而形成的包裹体称为次生包裹体。
次生包裹体常沿切穿主矿物颗粒的裂隙分布,它们所代表的是 后期进入主矿物的流体,研究次生包裹体可以查明主矿物形成
流体包裹体的分类
1、按捕获流体性质分类Байду номын сангаас
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;
均匀流体体系—单一相态体系 非 均 匀 流 体 体 系 — 非 单 一 相 态 体 系 ( L+G;L+S;L+S+G; L1+L2..) 鉴别标志—同时捕获形成的一组包裹体中,如果其相态类型、各 相态所占比例基本相同或相近,即可认为是正常包裹体;否则则 属非均匀体系捕获的异常包裹体。
(2)体积变化
不可逆变化 — 包裹体体积在外部条件下因过热、过冷及压 力条件而发生变化,当外部条件消除后,包裹体不能恢复到原 有体积。产生包裹体体积不可逆变化的原因包括: ①在矿物重结晶作用下,原来单个的包裹体分裂为几个小包裹 体,改变了原来包裹体的体积,如“卡脖子”包裹体;
②在升温过程中包裹体因内压与外压差异引起破裂,部分组分 渗出,并引起体积变化;
流体包裹体研究
及其在矿床中的应用
• 学习目的:掌握流体包裹体的基本概念和基本理论, 学习研究流体包裹体的基本方法和基本技能
• 主要参考教材
1、卢焕章等,流体包裹体,2004,科学出版社 2、张文淮等,流体包裹体地质学, 1993,中国地质 大学出版社
3、刘斌等,流体包裹体热力学, 1999,地质出版社
成矿溶液中,如盐类或金属离子浓度较高,在冷却至室温 过程中,它们的溶解度降低,则部分盐类或金属离子达到
饱和并成核析出,形成子矿物。
流体包裹体的分类
(2)水溶液包裹体——含子矿物多相包裹体
流体包裹体的分类
3、按室温下的包裹体的物理相态分类
(2)水溶液包裹体
⑥含液体 CO2 包裹体:很多地质环境流体中溶解有不等量 的CO2,当CO2含量达到一定程度时,CO2会从水溶液中分 离出来,形成三相包裹体,包裹体中可见两个 不混溶的液体相(LCO2+LH2O+NaCl)和气相,由包裹体中心 向外依次为气相CO2、液相CO2及盐水溶液。 由于CO2的临界点为31.1℃,在温度低于该值时,气相CO2 可以转变成液相,由于密度的不同,转变温度亦有差异, 有时室温下表现为LH2O+NaCl+LCO2两相包裹体。