讲课3-流体地质学-第二章.ppt

流体包裹体（地质学）：流体包裹体（地质学）： Fluid inclusion Geology Fluid inclusion Geology资源学院 王晓蕊 2017.2第二章 流体包裹体的分类Chapter 2 Classification of FI 第一节 流体包裹体的光学特征（FI appearance）第二节 流体包裹体的分类(Classification of FI)主要指在光学显微镜下观察到的流体包裹体的特征1. 观察样片的准备；2. 观察设备；3. 观察方法1.观察薄片样品准备（Sample preparation） FI很小，容易在加工样品时因加热和样品变形破裂而破坏因此，要小心处理样品，避免各种加热处理和注胶处理样品用于FI研究的样品通常包括下列两类：双抛光的较厚薄片: 厚度：一般厚度0.10.3mm透明度差的矿物（乳白色石英、金红石、锆石、石榴子石等）要磨薄一点；透明度好的矿物（水晶、方解石、绿柱石、萤石等）可厚一点抛光度：两面抛光温度：粘片和卸片要在6080以下进行，以保护低温包裹体不致爆裂cuttinggrindingpolishingmounting）矿物的解理碎片观察用两面剖光薄片的制作： 定位。

在样品上找到准确的切片位置用金刚刀切片机，沿确定位置切下岩石或矿物片，一般厚3-4mm切片的任一面在磨片机上磨平，用180-220号金刚砂做磨料粗磨后洗净，用M20或M10号金刚砂做磨料进行细磨细磨后，用氧化铬或重铬酸氨做磨料在抛光机上抛光，也可手工在平面玻璃上抛光，最后在绒布上抛光将抛光的一面用冷杉胶（或松香）粘在准备好的载玻片上如果样品要求在60粘片，可用石蜡粘结 磨制薄片的另一面2.观察方法（ Imaging approaches） FI的观察研究主要是在普通的透射光显微镜下进行（有一些特殊要求: 高倍数的物镜和良好的照明装置等）根据需要，也可利用其他一些方法进行观察和研究FI，如背散射电子图像（BSE）、阴极射线图像、EDS/WDS电子面扫描图像、紫外荧光装置、激光聚焦扫描电镜和红外显微镜OlympusLeicaBSE红外显微镜下见到黄铁矿中的流体包裹体3.FI 镜下可见相态及特征在显微镜下看到的FI 大多数都很小，其中只有一部分可以达到较好地分辨和区分出不同相态的目的（FI大小：1-20；10（目镜）25-100（物镜）FI 的相边界是由包裹体的形态和主矿物与流体相之间折射率的差异造成的，相边界的形态是由物质的润湿性和密度决定的。

低密度的流体相通常分布在FI 的中部和上部由于镜下观察是二维看三维状态，其所见的气泡（相）面积比通常要高于实际的体积比3.FI 镜下可见相态及特征最常见的FI 是由一个水溶液相和气相组成的包裹体结晶固相 FI中可能出现的结晶相包括两类：子矿物和捕虏晶前者是流体捕获后随主矿物冷却因过饱和而结晶出来的矿物，后者是矿物缺陷等捕获流体时偶尔捕获的其他结晶相区分它们主要通过检查同一世代的包裹体中是否都有同样的结晶相、是否在各个包裹体中都有稳定的相比例；捕虏晶在包裹体中往往异常的大，子矿物中往往会有相同的固体包裹体出现常见的情况是FI中出现1-2种盐类矿物（石盐和钾石盐），有时见到一些硫化物和磁铁矿和赤铁矿等，在复杂的热液系统中还可见到云母、长石、石膏、方解石等液相气相气相子矿物液相俘虏晶3.FI 镜下可见相态及特征熔融包裹体中的玻璃质熔融包裹体中的玻璃质相直接与液相对比不易区分但有几个限制有助于分辨：（a）含玻璃质的包裹体只出现在喷出岩和浅成侵入体的岩石中；（b）包裹体中常常不止一个气泡，气泡不能活动，有时气泡的形态不规则；（c）由于去玻化和雏晶的发育，常在正交偏光下显示出斑点状光性和褐色3.FI 镜下可见相态及特征CO2相 含有CO2相的包裹体比较常见，可以见到两相CO2包裹体，两相含CO2包裹体和富CO2三相包裹体，以后者多见。

中心为CO2气相，中间为CO2液相，最外为水溶液相 CO2气相和液相只有在临界温度（31.1）之下才会出现，其他气相成分（如CH4的临界温度为-82.1）在室温下一般不会呈气、液两相出现，故见到这类三相包裹体一般都是富CO2包裹体第二章 流体包裹体的分类Chapter 2 Classification of FI 第一节 流体包裹体的光学特征（FI appearance）第二节 流体包裹体的分类(Classification of FI)2. 流体包裹体的分类Classification of FI origin你所见到的FI 能够说明什么，代表了怎样的地质含义，需要如何开展下一步的工作，这是我们必然关心的问题这就是FI 成因分类问题根据包裹体的分布与主矿物之间的关系，可以将它们分成三类：1.原生包裹体(primary inclusions)在矿物原始生长过程中形成的包裹体（与主矿物同时形成），其中包裹的流体可代表主矿物形成时的流体和物理化学条件2.次生包裹体(secondary inclusions)在矿物形成后，由于后期地质构造活动，使原矿物产生微裂隙，后期热液（流体）沿微裂隙活动（溶蚀、充填）而形成的包裹体。

3.假次生包裹体(pseudosecondary inclusions)在主矿物形成过程中，有地质构造活动，使先形成的某部分产生微裂隙，母流体充填其中而形成包裹体，并为主矿物继续生长部分所封闭4.不能确定的包裹体（indeterminable !）石英晶体中的原生、假次生和次生包裹体示意图原生FI假次生FI次生FI成因类型标志原生包裹体成因标志：它是随机分布的，无规律，无定向性（群状分布）；孤立存在，相邻FI之间的距离大于5倍FI的直径；有时会按主矿物的某一生长要素来分布；如：生长环带、平行某一晶棱、某一晶体生长面、双晶面等常呈负晶形形态出现，与其他类型相比，原生者形态较规则，且个体较大l次生包裹体的成因标志： 次生包裹体的鉴定特点受微裂隙控制常沿裂隙定向分布，成群出现；沿裂隙、裂面分布分布方向常与主矿物生长要素无关，常切割生长要素、生长环带；切割或穿出主矿物；往往形态不规则，且粒度较小l假次生包裹体的鉴定特征： 其分布、个体等特点与次生包裹体相似，但它的分布不会穿出主矿物的颗粒边界，只存在于主矿物的某一部位或某一位置上沿愈合裂隙分布的面状次生包裹体例子石英中的流体包裹体：原生还是次生？FI. 成因镜下鉴定方法（中-低倍显微镜）1.观察流体包裹体的分布情况群状分布、孤立分布原生FI.；线状分布（面状分布）2.观察流体包裹体与主矿物颗粒边界的关系主要针对线状分布的FI.沿矿物生长环带分布原生FI.；沿裂隙分布，但没有切穿矿物颗粒边界假次生FI.；沿裂隙分布，且切穿矿物颗粒边界次生FI.。

流体包裹体的分类2按流体包裹体的相态分类 依据：在成因分类基础上，根据现在常温、常压条件下所见到的包裹体中所出现物理相态及组合来进行的分类 可以把包裹体分为：熔融包裹体也称为硅酸盐包裹体I.晶质熔融包裹体 II.非晶质熔融包裹体 也称为玻璃质包裹体 这类包裹体是一类气固相组合的包裹体气相+硅酸盐固体相I.晶质熔融包裹体硅酸盐小晶体+气体（气孔）形成条件：只有当温度、压力较缓慢下降，岩浆较缓慢结晶，才能形成这样的包裹体所以，这类包裹体在侵入岩中常见II.玻璃质包裹体硅酸盐玻璃+气体（气孔）形成条件：只有当温度、压力快速下降，岩浆快速冷凝，岩浆组分来不及结晶就已经固结，形成硅酸盐玻璃所以，这类包裹体在火山喷出岩中常见VGVG鉴定特征：较明亮，有时比主矿物亮度还高；常会出现彩色的晕色，如：粉红、红、黄 等颜色；与主矿物的边界线常是细而清晰，不象气、夜相的边界线较宽、较暗；有时可见裂纹（放射状、同心圆状、不规则状）和棱；有的会出现脱玻化现象，在偏光下有干涉色气泡特点：气孔形态常多样，有：圆形、星形、多边形、不规则状、；常为黑色；一个包裹体中可出现一个或一个以上的气孔（其他类型只有一个，黏度）；一般600才可能发生均化现象。

GV过渡型包裹体（熔流包裹体）l一般情况下，一个包裹体内硅酸盐玻璃相与气、液流体相共存硅酸盐玻璃+气体（气孔）+流体l说明岩浆与气、液同时参与作用VLGVLGVCO2LCO2GL纯气相包裹体l这类包裹体中仅出现气相一个相，低密度只有freezing条件下,在包裹体的边缘出现液相）l形成条件：只有在高温或低压或高温低压条件下，才能形成这类低密度的包裹体 纯液相包裹体l这类包裹体中只出现液体相一个相，密度比较高（freezing识别，出现冰、气泡）l形成条件：只有在低温或高压或低温高压条件下形成 ，密度较高 气-液两相包裹体l此类包裹体最为常见，包裹体中气相与液相共存根据气体、液体与包裹体体积的比例变化，可进一步划分成两类：I.富气相（Vapor-rich）包裹体气液比=气体体积气体体积+液体体积100% 50%II.富液相（liquid-rich）包裹体 气液比=气体体积气体体积+液体体积100% 50%LVLV鉴定特征： 气相鉴定特征表现为在包裹体中的气泡，球状体，处于包裹体的最高处；有时在常温、常压下能看见其跳动或活动；在气泡较时，或狭长的包裹体中时，气与液的相界面的弯月面内（向圆心）为气体；气相多为无色透明，有些则颜色较深，无色透明灰灰黑黑； 液相鉴定特征常为无色透明的液体，与气相相比，颜色略暗；液相各部分颜色相对均匀；有时，由于含有某些色素离子或有机质，液相也会有颜色：Fe2+绿色、Fe3红色、Cr2绿色、Cu2蓝色、Mn+ 粉红色与气相相界线的弯月面外为液相。

含液态二氧化碳的三相包裹体l这类包裹体由：VCO2+LCO2+LH2O 组成l说明原始流体中较富含二氧化碳 l此种包裹体在伟晶岩、深变质岩、金矿中常见VCO2LCO2L鉴定特征：一般二氧化碳相无色灰色；VCO2与LCO2的均一化温度(ThCO2)一般50%；富液两相包裹体：气液比50%充填度（F，filling）包裹体中，液体体积占整个包裹体体积的百分比 F = VL/VF.I100%相比例 X = VX/VF.I100% 例如，子矿物（D）= VD / VF.I 100%小结流体包裹体的分类成因分类物相分类。