用SRXRF微探针研究含油气单个流体包裹体的...
第9卷 第20期 2009年10月167121819(2009)2026145205
科 学 技 术 与 工 程
Science Technol ogy and Engineering
Vol 110 No 120 Oct .2009
Ζ 2009 Sci 1Tech 1Engng 1
地球科学
用SRXRF 微探针研究含油气单个
流体包裹体的微量元素分布
王阳恩 陈传仁1
黄宇营2
何超群1
江隆盛2
邬春学1
李葵发
(长江大学物理科学与技术学院;油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)1,荆州434023;
(中国科学院高能物理研究所2,北京100049)
摘 要 简述了同步辐射X 射线荧光微探针用于含油气单个流体包裹无损分析研究的实验装置和方法。通过测定N I ST612标样,计算了不同实验条件下部分元素的检出限。利用日本KEK/PF SRF 工作站的设备对取自柴达木盆地、准噶尔盆地、塔里木盆地等油区16个油气包裹体作了微量元素分析,得到了不同油区不同样品内的微量元素含量。关键词 同步辐射 X 射线荧光分析 单个流体包裹体 微量元素中图法分类号 P575.5; 文献标志码
A
2009年7月15日收到
第一作者简介:王阳恩(1967—),男,汉族,湖南永州人,硕士,副教授。E 2mail:yewang@yangtzeu .edu .cn 。
为了研究流体包裹体,人们发展和形成了各种分析方法。随着微区微量分析技术的发展,人们对流体包裹体的研究,也由测温进入到流体包裹体的微量化学成分,特别是微量元素的定量分析,由破坏性的群体分析方法进入到对单个流体包裹体的无损分析。近年来,对单个流体包裹体的测试分析技术及其应用,受到了多方面研究者的关注[1—8]
,并
进行了有益的探索。
在国际上,随着高强度同步辐射的出现,用同步辐射X 射线荧光(SRXRF )微探针对单个流体包裹体作无损成分分析,近几年取得较快进展。同步辐射光源具有亮度高、通量大、频谱宽且连续可调、发散角小、偏振性好等优异特性,既适宜作μg/g 量级的微量元素分析,又适于进行μm 量级的微区分析,是对单个流体包裹体作微区微量无损分析的有力工具。20世纪80年代末以来,陆续有用同步辐
射X 射线荧光微探针对矿物中单个流体包裹体的成分进行分析测试实验方法研究的报道[9—11]
,其探
针聚焦光斑一般为(10～25)μm ,最小达到(215～
5)μm ,分析的元素从Na 到REE 。
本文工作是在日本的KEK/PF SRF 工作站进行的,其主要目的是在以前的研究基础上,通过日本工作站新的实验条件,探讨用SRXRF 微探针研究含油气单个流体包裹体的微量元素分布。
1 实验准备
1.1 样品制备
样品属砂岩石英晶体,其中1、2号取自柴达木盆地,3号取自准噶尔盆地,4—16号取自塔里木盆地。将岩芯样品切片,并将其研磨成厚度约为200μm 的薄片,清洗后将其粘贴在与日本工作站装置相配的有机玻璃框架上。用配有长焦距的物镜的偏光显微镜探索尺寸合适的流体包裹体,再用荧光显微镜从中鉴别出含烃的油气包裹体(一般发黄色荧光)并做标记。用显微镜测出待测包裹体的尺寸和深度,判断包裹体的相态。对选出的流体包裹体
的形状及所处的背景描绘下来,以便在测试时容易定位,样片上标定的流体包裹体为测试分析对象。另外可用数码相机在显微镜目镜处将聚焦好的流体包裹体拍摄下来,与已作描绘的图示相对照,便于上机实验时搜索。图1为制样时所拍摄的样品3包裹体的照片。从图中可看出,样品3中的包裹体其尺寸比较大,约为75×40μm 2
,包裹体内有液、气两相物质,液相含量比较多,气相的位置在包裹体的边缘,气相物质不影响液相物质的测量
。
图1 样品3中的含油气包裹体
1.2 实验装置
实验所用的X 射线光源能量最大值为25ke V 。X 射线从电子能量为215Ge V 的电子储存环引出后,
经调节狭缝射至聚焦用镜,X 射线的光斑尺寸可调节到4×5μm 2
。X 射线经电离室后,以与样品表面成45°角的方向照射到样品中的包裹体上。样品放置在
水平面内可调的样品台上,在样品台旁有低、高倍带CC D 摄像机的显微镜,通过显微镜能观察到样品中的
包裹体位置,以便X 射线能照射到其上。使用Si (L i )X 射线检测器检测包裹体的谱图,Si (L i )X 射
线检测器放置在电子轨道平面内,与样品表面成45°角,与入射的X 射线成90°角。其示意图如图2所示。
图2 S RXRF 微探针实验装置示意图
2 测试结果与讨论
2.1 样品测试
对样品的测试有两种方法:第一种是扫描测试,可得出不同元素在包裹体内的分布情况,该种测试的结果将另文介绍;第二种是对样品进行点测,即测试过程中不改变样品的测量点,这种方法能得出样品中一点的元素含量。在测试过程中,对两相或多相包裹体,只选择包裹体中的液相测量。首先,测出样品内的包裹体谱和基底谱,然后得出扣除本底后的包裹体谱,根据该谱及标样谱(N I ST612标样)可计算出不同元素的含量。2.2 元素最小检测限的测定
表1中列举了我们在不同时期所用实验设备所能达到的最小检测限,表1中MDL (μg/g )1为在北京BSRF 荧光站2000年10月测定结果,MDL (μg/
g )2为北京BSRF 荧光站采用K B 镜聚焦系统后2005年4月测定结果,MDL (μg/g )3为本文所用设
备测定结果。从表1中可以看出,日本的KEK/PF SRF 工作站使实验条件得到了进一步改善,其检测
限有了很明显的改善。2.3 测试谱图与讨论
图3a 、b 、c 分别是样品3的包裹体谱、基底谱及扣除本底后的谱。从谱图中可看出:(1)、包裹体谱与基底谱相差比较大,两种谱图中同一种元素的含量相差较大,有些元素的差距超过10倍;(2)、不同元素在包裹体谱与基底谱含量之间的关系不相同,如A s 在基底谱中的含量较小,而在包裹体谱含量较大,但Co 在基底谱中的含量相对较多,而在包裹体谱含量相对较小;(3)、基底谱对包裹体谱有影响,但影响并不大,因此,扣除本底后的谱与包裹体谱差别不大;(4)、由于X 射线光源能量有限,因此,从谱中能得出含量的元素也有限,在本文的实验中分析了15种元素的含量。
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表1 N I ST612标样的MDL
元素名K Ti Mn Fe Co N i Cu Rb Sr Y Ag pb
含量Content(μg/g) MDL(μg/g)1
MDL(μg/g)2
64
1116
415
5011
1217
413
3916
510
316
51
411
210
3515
316
1195
3818
310
1146
3717
311
1145
3114
219
2118
7814
318
2163
42
512
3186
2210
912
—
38157
—
3158
MDL(μg/g)30162119511780139017701700168012101230123—0157
2.4 元素含量与讨论
对每个流体包裹体的SRXRF采谱数据经拟合、归一化
、扣除本底和吸收校正等程序,最后得出各元素的受激荧光计数,然后用标样N I ST612作比较,可算出各元素的含量。表2是根据谱图得出的不同样品中各元素的含量,从表中可得出:(1)、用SRXRF微探针技术可检测到K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、N i、Cu、Zn、A s、B r、Au、Pb等元素的微量分布;(2)、S RXRF微探针技术可检测到的元素含量变化范围比较宽,其含量从约1.0μg/g到34182.9μg/g 都能检测出;(3)、在所有这些样品中,V、Mn、Co、N i、Cu、Zn、A s、B r、Au、Pb等元素的含量都比较少,而在有些样品中K、Ca、Ti、Cr、Fe含量相对较大;
(4)、不同油区的样品中,各元素的含量值相差较大,如样品1、2中K、Ca、Ti、Fe等元素的含量比较大,而样品3中K含量比较小,而Cu的含量比较大;(5)、同一油区不同样品中各元素的含量也有可能相差很大,如同是自塔里木盆地轮南油区的样品13与样品15对比,在样品13中没有检测到Ca、Ti、Cr、Fe等元素,而在样品15中,这几种元素的含量比较大;(6)、含油气流体包裹体内微量元素的含量及其比值,可用于区分样品是海相还是陆相沉积。如样品3中,V/N i>>1,说明包裹体形成时可能处于海相沉积环境,而样品10中,V/N i<1,Fe含量较高,说明包裹体形成时有可能处于陆相沉积环境。
4 结论
(1)利用日本工作站提供的光源条件,在专用
模式下,用SRXRF微探针作微体、微区、微量分析,元素检测限有很大的提高,可检测到的元素含量变化范围比较宽,空间分辨率比较小,可达为4×5μm2。
图3 样品3的谱图
(2)SRXRF微探针可对多相微体样品作微量分析,既可对样品作点测分析出不同元素的含量,也
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20期王阳恩,等:用SRXRF微探针研究含油气单个流体包裹体的微量元素分布
可对样品作扫描测试得出不同元素的平面分布,该种测试方法对单个流体包裹体作无损微量元素分析是一种比较理想手段。
参 考 文 献
1 卢焕章.CO2流体与金矿化:流体包裹体的证据.地球化学,2008;
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5 邓小华,李文博,李 诺,等.河南嵩县纸房钼矿床流体包裹体研究及矿床成因.岩石学报,2008;24(9):2133—21486 叶素娟,姜 亮.从有机包体特征探讨油气运移时间———以东海盆地西湖坳陷花港组储层为例,矿物岩石,2001;21(2):38—41
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10 Vanko D A,Sutt on S R,R ivers M L,et al.Maj or2ele ment rati os in synthetic fluid inclusi ons by synchr otr on X2ray fluorescence m icr op r obe.Che m,Geol,1993;109:125—134
11 Pihli ppot P,Menez B,Chevallier P,et al.Abs or p ti on correcti on p r ocedures f or quantitative analysis of fluid inclusi ons using synchr o2 tr on radiati on X2ray fluorescence.Che m Geol,1998;144:121—136
表2 不同流体包裹体的元素含量(μg/g)
元素含量
样品K Ca Ti V Cr Mn Fe Co N i Cu Zn A s B r Au Pb 11671834192194788115012128411118173941901011101411412190170104913 280716101319239183512215351867817618111014210013010012214 33210477132045215961711951022318547192311017144171013319016011817 413157412987121415285182146318019013010015110011012010 50182271350112129111211712012011011011011014011017 651424018901101056162111018115010010010113115010011 717011526918206141011151924121234121018119213012017011013215 801001001001036616810402121718011210812616011016113 947131041501001001001030516119010010010010011011010 10010771551001001021166219221131131601214150100102418 113831481418292122413109915271447401320147156108137170120141916 12116441401001651001035917101801421221741901001310719 13010010010014010010010019010014917110010013018 1401030191116016815010010014010011012011010010010 1501084144381922111291411918514018010010012010010011314 160197317281131334170101518216010010010111010010010 8416科 学 技 术 与 工 程9卷
Study of the Trace Elem en ts i n I nd i v i dua l Flu i d I nclusi on Ba sed on SRXRF
WANG Yan 2gen,CHE N Chuan 2ren 1
,HUANG Yu 2ying 2
,HE Chao 2qun 1
,J I A NG Long 2sheng 2
,WU Chun 2xue 1
,L I Kui 2fa
(College of Physical Science and Technol ogy;Key Laborat ory of Exp l orati on Technol ogies for O il and Gas Res ources (Yangtze University ),
J ingzhou,434023;P .R.China;I nstitue of H igh Energy Physics,Chinese Acade my of Science 2,Beijing 100049;P .R.China )
[Abstract] The ex peri m ental device and methods of nondestructive analysis on individual fluid inclusi on by syn 2chr otr on radiati on X 2ray fluorescence m icr op r obe are described .W ith the standard sa mp le N I ST612as reference,the detecti on li m its of s o me ele ments are calculated in deferent ex peri m ental device .The ele ment contents of 16inclusi ons fr o m the oil field of Chaida mu,Zhungaer and Tali m u are measured .The detecti on results of trace ele ments are given .[Key words] synchr otr on radiati on X 2ray fluorescence analysis individual fluid inclusi on trace ele 2ment
(上接第6144页)
The Exact Soluti on of Two 2d im en si ona l Isi n g M odle Ba sed on Gra ss mann Pa th I n tegra l
CHE N Xiao 2bo
1,2
(Depart m ent of Physical and Electr ons,University of Electr onic Seienee and Technol ogy of China 1,Chengdu 610054,P .R.China;Depart m ent of Physics and Engineering Technol ogy,Sichuan University of A rts and Science 2,Dazhou 635000,P .R.China )
[Abstract] The exact s oluti on with res pect t o t w o 2di m ensi onal Ising modle mostly use transfer matrix traditi onal 2ly,the s olving p r ocess is rather m iscellaneous .The exact s oluti on of t w o 2di m ensi onal Ising modle are obtained by using Grass mann path integral .So the sum of s p inor can be si m p ly rep laced by the s p in average calculati on by using grass mann variables algebraic si m p lified su m s p in coup ling su m and reduce the computati onal comp lexity .[Key words] t w o 2di m ensi onal Ising modle exact s oluti on Grass mann path integral
9
41620期王阳恩,等:用SRXRF 微探针研究含油气单个流体包裹体的微量元素分布
流体包裹体研究进展
流体包裹体研究进展 1.流体包裹体的分类及区分 流体包裹体是成岩成矿流体（含气液的流体或硅酸盐熔融体）在矿物结晶生长过程中，至今尚在主矿物中封存并与主矿物有着明显的相边界的那一部分物质。 1.1流体包裹体的分类 流体包裹体成分复杂且成因多样，其分类研究多年来一直是随着测试手段的改进和研究内容的深化而变化。早期的分类研究主要是以定性描述为主，随着流体包裹体研究水平额度不断发展，出现了以成因、成分、相态和不同包裹体之间的相互关系为主要依据的各种分类。具有代表性的包括： （1）1953-1976年：最有代表性的是1969年Ermakov提出的分类方案，他根据包裹体的成分和成因，建立了21个类型，并且根据相的相对比例，建立了一种应用很广的分类。另外一些人也建立了不同的分类方案，例如，许多分类方案是根据仍宜选用的气液比而划分的，然而气液比由于其连续变化而不易精确测定，限定了其广泛应用。 （2）1985-2003年：最有代表的芮宗瑶的分类方案，他根据捕获时的流体特征将包裹 体分为由均一体系形成的和由非均一体系形成的。其中，均一体系形成的包裹体又分为原生包裹体、次生包裹体、假次生包裹体和出溶包裹体；非均一体系形成的包裹体包括液相+固相、液体+气体或液体+蒸气、两种不混溶流体3类。 （3）2003年至今：有些学者在著作及文献中阐述了一些流体包裹体类型的划分方案，多以流体包裹体的物理状态、成因、形成期次等指标为划分依据。其中，卢焕章等根据包裹体相数的不同，将流体包裹体分为纯液体包裹体、纯气体包裹体、液体包裹体、气体包裹体、含子矿物包裹体、含液体CO2包裹体、含有机质包裹体和油气包裹体等8类。 1.2流体包裹体的区分 在流体包裹体的诸多分类中，按捕获时间与主晶矿物形成时间的关系可分为原生和次生流体包裹体。原生包裹体是矿物形成时包裹周围的流体而形成的，而次生包裹体的形成晚于主晶矿物，一般与后期主晶矿物的改造事件有关。二者由于形成时间和方式不同而携带了不同的信息。原生包裹体指示了主晶矿物形成时的流体环境和物理化学条件，次生包裹体则指示了主晶矿物后期被改造事件中的流体环境、构造特征以及物化条件。 一般，原生和次生包裹体区分可应用以下两条准则：一是根据包裹体的形状和分布特征判别，即原生包裹体的形状往往是规则的，常呈孤立状或沿主晶矿物某一结晶方位或生长环带分布，次生包裹体的外形一般是不规则的，多沿愈合裂隙分布；二是同一成因的包裹体密度、均一温度、盐度和成分是近似的，可与已知包裹体类比归类。 2.流体包裹体研究的技术方法 2.1流体包裹体显微测温方法 以显微热台、冷热台以及爆裂以为代表的流体包裹体显微测温技术现已达到成熟，实际应用中多采用均一法和爆裂法相结合的方法。 （1）均一法是将流体包裹体放在冷热台上加热，随着温度的升高，气液两相逐步复原为一个均一相，此时的温度为包裹体均一温度。这是包裹体测温的基本方法，其特点是可直接观察到包裹体相态随温度的变化，也能测得各相的体积，所测数据直观可信。具有针对性且便于区分原生和次生包裹体，因此在流体包裹体研究中得到广泛应用。但这种方法测温速度慢，且只适用于透明和半透明矿物。 （2）爆裂法是将流体包裹体加热，使得包裹体内压升高，当内压大于主矿物强度及外压时，流体包裹体就会爆破而发出响声，用仪器收集、放大、记录其爆裂声响，从而来测定爆裂温度。这种方法适用性广，适用于透明和不透明矿物，且测温速度快。缺点是肉眼无法观察到所研究对象的特征，测定结果受主矿物的物理性质与位置、流体成分、流体包裹体形态
现代流体测试技术综合实验
研究生教学实验指导书 现代流体测试技术 综合实验 北京航空航天大学能源与动力工程学院 2007年10月
“信号合成与分解实验” 教学实验指导书 教学实验编号： 041701-1 （可不填） 教学实验名称： 信号合成与分解实验 （中文） Synthesis and Analysis of Signal （英文） 学分/学时：1学分/16学时 适用专业：发动机、工程热物理、宇航、气动、汽车专业 先修课程和环节：掌握测量放大器的工作原理和傅里叶变换的理论知识；各种谐波的理 论分析和频率结构；滤波器（低通、高通、带通、带阻）的相关知识； 了解信号的分类。 一、实验目的 1. 在《测试技术》课程中，非正弦周期信号的谐波分析是教学中的重点内容之一。谐波分析的数学工具是将周期函数展开为付氏级数。本实验的主要目的是为了使同学对信号分析中的波形分解、合成及非正弦周期信号的幅值频谱的物理实质建立感性认识与了解。 2. 在精确的测试中，要求测试系统能够确保信号的检测与传输遵循不失真的条件。即要求测试系统是线性的。且幅频特性水平，相频特性为零或与频率成线性关系，本实验的另一个目的是通过实际观察合成某一确定周期信号时，必须保持合理的频率结构，正确的幅值比例和初始相位关系，不管什么原因。如果破坏了其中任何一条，都会导致波形失真，从而加深理解信号检测与运输中确保不失真条件的重要性。 3、 学会用示波器检查各高次谐波与基波之间初始相位差是否为零的测试方法。 二、实验内容及基本原理 本实验内容包括以下四个部分： 1、 测带通滤波器频率特性实验 将信号发生器的乒乓开关打到上方，通过旋钮改变频率，使其在80～120Hz 范围内变化，在输出端测出其相对应的电压，填入表1。 表1 2、 信号分解实验 3、 信号合成实验 4、 观察合理的频率结构，正确的幅值比例和正确的初始相位关系在合成波形中的重要作用 实验原理如下： 对某一个非正弦周期信号)(t f ，其周期为T ，频率为f ，则可以分解为无穷项谐波之和，即
现代热物理测试技术一些知识点总结
第13章：红外气体分析 分子光谱: 分子从一种能态改变到另一种能态时的吸收或发射光谱（可包括从紫外到远红外直至微波谱）. E E E E ?=?+?+?电子振动转动 . 气体特征吸收带: 气体：1～25μ m 近、中红外 . 红外吸收的前提： 存在偶极距(对称分子无法分析)、频率满足要求 . 非分光红外(色散型)原理、特点 ： 原理：课本P195 特点: 优点：灵敏度高、选择性好、不改变组分、连续稳定、维护简单寿命长. 缺点：无法检测对称分子气体（如O 2,H 2,N 2.）、测量组分受探头限制. 烟气预处理的作用 ：滤除固液杂质（3224SO H O H SO +=）、冷凝保护（1.酸露点温度达 155℃ 2.冷凝器 ）、 去除水气影响（1.红外吸收干扰 2.气体溶解干扰 ）. 分光红外原理: ? (三棱镜分光原理) 傅立叶分光原理（属于分光红外常用一种）、特点 ： 原理：光束进入干涉仪后被一分为二:一束透射到动镜(T),另一束反射到定镜(R)。透射到动镜的红外光被反射到分束器后分成两部分, 一部分透射返回光源(TT), 另一部分经反射到达样品(TR);反射到定镜的光再经过定镜的反射作用到达分束器,一部分经过分束器的反射作用返回光源(RR), 另一部分透过分束器到达样品(RT)。也就是说,在干涉仪的输出部分有两束光,这两束相干光被加和, 移动动镜可改变两光束的光程差,从而产生干涉,得到干涉图,做出此干涉图函数的傅立叶余弦变化即得光谱, 这就是人们所熟悉的傅立叶变换. 特点：优点：测试时间短、同时测多组分、可测未知组分；而且，分辨能力高、具有极低的杂散辐射、适于微少试样的研究、研究很宽的光谱范围、辐射通量大、扫描时间极快. 第12章：色谱法 色谱法的发明和命名、色谱法原理 : P173-174 色谱系统的组成：分析对象、固定相、流动相 气相色谱与液相色谱的区别 ：气相色谱法系采用气体为流动相(载气)流经装有填充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法。物质或其衍生物气化后，被载气带入色谱柱进行分离，各组分先后进入检测器，用记录仪、积分仪或数据处理系统记录色谱信号。高效液相色谱法是用高压输液泵将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，经进样阀注入供试品，由流动相带入柱内，在柱内各成分被分离后，依次进入检测器，色谱信号由记录仪或积分仪记录。 气相色谱和液相色谱优缺点：1、气相色谱采用气体作为流动相，由于物质在气相中的流速比在液相中快得多，气体又比液体的渗透性强，因而相比液相色谱，气相色谱柱阻力小，可以采用长柱，例如毛细管柱，所以分离效率高。2、由于气相色谱毋需使用有机溶剂和价格昂贵的高压泵，因此气相色谱仪的价格和运行费用较低，且不易出故障。3、能和气相色谱分离相匹配的检测器种类很多，因而可用于各种物质的分离与检测。特别是当使用质谱仪作为检测器时，气相色谱很容易把分离分析与定性鉴定结合起来，成为未知物质剖析的有力工具。4、气相色谱不能分析在柱工作温度下不汽化的组分，例如，各种离子状态的化合物和许多高分子化合物。气相色谱也不能分析在高温下不稳定的化合物，例如蛋白质等。5、液相色谱则不能分析在色谱条件下为气体的物质，但却能分离不挥发、在某溶剂中具有一定溶解度的化合物，例如高分子化合物、各种离子型化合物以及受热不稳定的化合物(蛋白质、核酸及其它生化物质)。 色谱系统组成及各部分作用： 载气、进样、温控、分离、检测 (P176) 温控的作用：P178
用SRXRF微探针研究含油气单个流体包裹体的...
第9卷 第20期 2009年10月167121819(2009)2026145205 科 学 技 术 与 工 程 Science Technol ogy and Engineering Vol 110 No 120 Oct .2009 Ζ 2009 Sci 1Tech 1Engng 1 地球科学 用SRXRF 微探针研究含油气单个 流体包裹体的微量元素分布 王阳恩 陈传仁1 黄宇营2 何超群1 江隆盛2 邬春学1 李葵发 (长江大学物理科学与技术学院;油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)1,荆州434023; (中国科学院高能物理研究所2,北京100049) 摘 要 简述了同步辐射X 射线荧光微探针用于含油气单个流体包裹无损分析研究的实验装置和方法。通过测定N I ST612标样,计算了不同实验条件下部分元素的检出限。利用日本KEK/PF SRF 工作站的设备对取自柴达木盆地、准噶尔盆地、塔里木盆地等油区16个油气包裹体作了微量元素分析,得到了不同油区不同样品内的微量元素含量。关键词 同步辐射 X 射线荧光分析 单个流体包裹体 微量元素中图法分类号 P575.5; 文献标志码 A 2009年7月15日收到 第一作者简介:王阳恩(1967—),男,汉族,湖南永州人,硕士,副教授。E 2mail:yewang@yangtzeu .edu .cn 。 为了研究流体包裹体,人们发展和形成了各种分析方法。随着微区微量分析技术的发展,人们对流体包裹体的研究,也由测温进入到流体包裹体的微量化学成分,特别是微量元素的定量分析,由破坏性的群体分析方法进入到对单个流体包裹体的无损分析。近年来,对单个流体包裹体的测试分析技术及其应用,受到了多方面研究者的关注[1—8] ,并 进行了有益的探索。 在国际上,随着高强度同步辐射的出现,用同步辐射X 射线荧光(SRXRF )微探针对单个流体包裹体作无损成分分析,近几年取得较快进展。同步辐射光源具有亮度高、通量大、频谱宽且连续可调、发散角小、偏振性好等优异特性,既适宜作μg/g 量级的微量元素分析,又适于进行μm 量级的微区分析,是对单个流体包裹体作微区微量无损分析的有力工具。20世纪80年代末以来,陆续有用同步辐 射X 射线荧光微探针对矿物中单个流体包裹体的成分进行分析测试实验方法研究的报道[9—11] ,其探 针聚焦光斑一般为(10～25)μm ,最小达到(215～ 5)μm ,分析的元素从Na 到REE 。 本文工作是在日本的KEK/PF SRF 工作站进行的,其主要目的是在以前的研究基础上,通过日本工作站新的实验条件,探讨用SRXRF 微探针研究含油气单个流体包裹体的微量元素分布。 1 实验准备 1.1 样品制备 样品属砂岩石英晶体,其中1、2号取自柴达木盆地,3号取自准噶尔盆地,4—16号取自塔里木盆地。将岩芯样品切片,并将其研磨成厚度约为200μm 的薄片,清洗后将其粘贴在与日本工作站装置相配的有机玻璃框架上。用配有长焦距的物镜的偏光显微镜探索尺寸合适的流体包裹体,再用荧光显微镜从中鉴别出含烃的油气包裹体(一般发黄色荧光)并做标记。用显微镜测出待测包裹体的尺寸和深度,判断包裹体的相态。对选出的流体包裹体
流体包裹体成因判别
流体包裹体成因判别 芮宗瑶译；张洪涛校 （据Roedder，1976，1979b年的资料修订，不包括出溶包裹体） 一、原生成因判据 1.根据在显示或不显示生长方向或生长环带的某一单晶中的产状。 ①在另一无包裹体的单晶中单独产出（或一个小型三维组合，Roedder，1965b，图10；1972，图版6）； ②相对围晶而言，其个体大。例如，其直径≧0.1围晶，特别是出现几个这样的包裹体时； ③远离其它包裹体孤立地产出，其距离约为该包裹体直径的5倍； ④呈遍布晶体的无规律的三维分布产出（Roedder和Coombs，1967，图版4，图A和B）； ⑤包裹体周围较规则的位错发生扰动，特别是如果这些位错由包裹体向外呈放射状时（Roedder和Weiblen，1970，图9）； ⑥如同主晶中产出的固体包裹体或产出同生相一样，产出的子晶（外来的固体包裹体）。 2.根据显示生长方向的子晶的产状。 ①产在远离（在生长方向上）干扰主晶生长的外来固相（同生相或其他相）处，有时直接产在这种外来固相的前方，而该处主晶尚未完全封闭（由于发育不完全，包裹体可能围着于固体上或离开一定距离，Roedder，1972，图版1）； ②产于某早期生长阶段的愈合裂隙之外，原因是该处新晶体生长不完善（Roedder，1965b，图18和19；Roedder等，1966，图15）； ③在某一复合晶体的近于平行的两个单元之间产出（Roedder，1972，卷首插图的右上角）； ④在几个生长螺旋体的交切面上或在一个在外表面可见到生长螺旋体的中心部位产出； ⑤尤其呈相对较大的扁平状包裹体产出，它们平行于某一外部晶面，并靠近于其中心（也即由于在晶面中心晶体生长发育不良），例如许多“漏斗状盐晶”； ⑥在板状晶体的核心产出（例如绿柱石）。这可能只不过是上述条款的一个极端情况； ⑦尤其沿两晶面的交切边缘成排产出。 3.根据显示生长环带的单晶中的产状（如根据颜色、透明度、成分、X衍射的暗度、捕获的固体包裹体、浸蚀环带和出溶相等标志确定）。 ①产于不规则的三维空间，在临近带中具有不同的富集程度（由于突变的羽毛状的或树枝状的生长）；
水晶包裹体的类型及成因综述
矿 产 与 地 质 2002年第6期 第16卷2002年12月M I N ERAL R ESOU RCES AND GEOLO GY总第93期 水晶包裹体的类型及成因综述① 赵淑霞,张良钜,林 杰 (桂林工学院资源与环境工程系,广西桂林541004) 摘 要:水晶中的包裹体是在水晶生长过程中被包裹在晶体内的由一相或多相物质组成的封闭系 统。水晶中包裹体的形成与生长时的物化条件密切相关,而生长过程中的物化环境又直接影响了水 晶的结晶习性。 关键词:包裹体;类型;结晶习性;物化环境;晶体缺陷 中图分类号:P573;P578.494 文献标识码:A 文章编号:1001-5663(2002)06-0349-04 水晶一般是指在温度低于573℃条件下形成的三方晶系二氧化硅单晶体[1],也称Α石英。 水晶中的包裹体是在水晶形成过程中被捕获的成矿介质,由于晶体的生长随温度、饱和度等环境条件的变化而变化,因而包裹体的不同特征将会敏锐地反映出晶体生长过程中的环境条件。通过对水晶包裹体的研究,一方面有利于搞清晶体生长机理和各类包裹体形成的机制,另一方面可以了解天然晶体的生长过程和各类包裹体所代表的意义,为解释天然水晶成因提供了一些依据。 人类对水晶包裹体的认识和研究有着悠久的历史,并形成了丰富的石文化内涵。但是由于天然水晶的形成条件较复杂,在研究包裹体的形成机理方面仍有不少问题未得到解决。本文通过对水晶中包裹体特征的仔细观察和统计对比,提出了比较合理的分类方案,并对其形成机理做了一些初步的探讨。 1 水晶的结构特征及成矿类型 水晶属三方晶系,三方偏方面体类。常见的天然水晶主要是由六个柱面(m)和大菱面体(R)、小菱面体(r)组成的聚形(见图1(a)),有时也能看到三方偏方面体(x)和三方双锥(s)。空间群为C312和C322,并呈左右对称(见图1(b))。水晶的基本结构基元为Si-O四面体,以顶角相连,构成沿Z轴排列的共轭螺旋结构。 以前的研究成果表明,水晶晶体的形成要求:(1)一定Si O2含量的成矿溶液;(2)成矿溶液的性质为略偏碱性(pH=7±)、低盐度(<11%);(3)成矿温度低-高温,压力中-高压(200～600M Pa);(4)水晶形成过程中,温度和压力变化缓慢,为一较稳定的环境; ( 5)一定规模的空洞和裂隙[2]。 图1 水晶的结晶形态(a)及左形水晶(b) F ig11 C rystal shap e of quartz(a) and L eft handed quartz(b) 综上所述,水晶的形成可能是多成因和多来源的。其成矿类型主要有伟晶岩型、矽卡岩型、硅酸盐岩中热液型和碳酸盐岩中热液型水晶矿床。而其中分布最广,比较具有工业意义的水晶矿床为热液型。根据共生矿物特征、成矿产出的地质条件、水晶矿包裹体特征和包裹体盐度测定方面的资料,又可细分为以下成因类型(表1)。 2 水晶中包裹体的类型划分 包裹体是矿物中由一相或多相物质组成的封闭系统[3]。对于这个概念,应当强调两个方面:(1)包裹体在矿物中是一个封闭系统;(2)该封闭系统是由一 943 ①收稿日期:2002-01-29 作者简介:赵淑霞(1972-),女,河北人,在读研究生,研究方向宝玉石研究。 基金项目:广西自然科学基金资助项目(桂科计字[2002]29号)
包裹体的分类
(一) 依据包体与宝石形成的相对时间分类 依据包体与宝石形成的相对时间，可将包体分为原生包体、同生包体和次生包体。 1．原生包体 原生包体是指比宝石形成更早，在宝石形成之前 就已结晶或存在的一些物质，在宝石晶体形成过程中 被包裹到宝石内部。原生包体的形成主要与介质环境 (如成矿溶液成分和浓度的变化)及晶体的快速生长有 关。宝石中的原生包体都是固态的，它可以与寄主矿 物同种，也可以不同(见图1-2-1)。 合成宝石一般不存在原生包体，但对于有种晶的 一些合成方法，也可把合成宝石中的种晶视为一种原生 包体。 2．同生包体 同生包体是指在宝石生成的同时所形成的包体，它们的形成主要与晶体的差异性生长、晶体的不规则生长结构、晶体的生长间断、溶液过饱和度的变化、外来杂质的出现、体系温度或压力的突然变化等因素有关。此类包体可以是固态的，也可以是含有呈各种组合关系的固体、液体和气体，甚至空洞或裂隙等，还可以是导致分带性的化学组分变化所形成的色带、幻晶等。 (1)同生固态包体 在某些情况下，若包体矿物与宝石晶体沿结合面的原子结构相似，当宝石晶体停止生长时，包体矿物可聚集和生长在宝石晶体的表面；晶体的重新生长会覆盖这些生长在表面的矿物，使之成为包体。 纤维状矿物的生长速度比主体宝石的生长速度快，因而可以形成长丝状的包体，如水晶中呈针状的金红石、闪石包体(见图1-2-2)。 在高温下结晶均匀的固溶体矿物，当温度缓慢下降时，固溶体的溶解度减小达到过饱和状态，而出溶成为两个彼此不同的矿物，可使宝石晶体中含有片状或针状矿物晶体，而且它们的方向往往与寄主晶体的某个结构方向平行。例如：从刚玉中出溶的金红石结晶成三组针状的晶体，相互的交角为120。，而且均平行于刚玉的底轴面。 钛化合物如金红石、榍石和钛铁矿是宝石中最常见的出溶矿物。这是由于Ti元素的丰度大，易于为寄主晶体所容纳并从寄主晶体晶格中出溶。大量的出溶针状物可在刚玉、石榴石和尖晶石等宝石中产生猫眼和星光效应。其他的出溶矿物有日光石、堇青石中的赤铁矿；月光石中的钠长石；拉长石中的针铁矿等。 (2)同生流体(气液)包体 产于某些地质环境的宝石可含有大量的气液包体。由于形成条件的制约，气液包体很少见于火成岩，常见于伟晶岩中。这是因为伟晶岩形成于较低的温度，并含有大量的水溶液。 晶体在生长过程中可能破裂，成矿溶液可以进入其裂隙中，直到裂隙在适当部位愈合为止。以这种方式形成的愈合裂隙在富含水溶液环境条件下生成的宝石中是常见的。愈合裂隙
最新现代流动测试技术大作业
现代流动测试技术 大作业 姓名： 学号： 班级： 电话： 时间：2016
第一次作业 1）孔板流量计测量的基本原理是什么？对于液体、气体和蒸汽流动，如何布置测点？ 基本原理：充满管道的流体流经管道的节流装置时，在节流件附近造成局部收缩，流速增加，在上下游两侧产生静压差。在已知有关参数的条件下，根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。公式如下： 4v q d π α== 其中： C －流出系数 无量纲 d －工作条件下节流件的节流孔或喉部直径 D －工作条件下上游管道内径 qv －体积流量 m3/s β－直径比d/D 无量纲 ρ—流体的密度Kg/m3 测量液体时，测点应布置在中下部，应为液体未必充满全管，因此不可以布置的太靠上。 测量气体时，测点应布置在管道的中上部，以防止气体中密度较大的颗粒或者杂质对测量产生干扰。 测量水蒸气时，测点应该布置在中下部。 2）简述红外测温仪的使用方法、应用领域、优缺点和技术发展趋势。 使用方法：红外测温仪只能测量表面温度，无法测量内部温度；安装地点尽量避免有强磁场的地方；现场环境温度高时，一定要加保护套，并保证水源的供应；现场灰尘、水汽较大时，应有洁净的气源进行吹扫，保证镜头的洁净；红外探头前不应有障碍物，注意环境条件：蒸汽、尘土、烟雾等，它阻挡仪器的光学系统而影响精确测温；信号传输线一定要用屏蔽电缆。 应用领域：首先，在危险性大、无法接触的环境和场合下，红外测温仪可以作为首选，比如： 1）食品领域：烧面管理及贮存温度 2）电气领域：检查有故障的变压器，电气面板和接头 3）汽车工业领域：诊断气缸和加热/冷却系统 4）HVAC 领域：监视空气分层，供/回记录，炉体性能。 5）其他领域：许多工程，基地和改造应用等领域均有使用。 优点：可测运动、旋转的物体；直接测量物料的温度；可透过测量窗口进行测量；远距离测量；维护量小。 缺点：对测量周围的环境要求较高，避免强磁场，探头前不应有障碍物，信号传输线要用屏蔽电缆，当环境很恶劣时红外探头应进行保护。 发展趋势：红外热像仪，可对有热变化表面进行扫描测温，确定其温度分布图像，迅速检测出隐藏的温差。便携化，小型化也是其发展趋势。 3）简述LDV 和热线的测速原理及使用方法。
包裹体在石油地质学中的应用
油气测试分析报告 学号：1006091213 姓名：孟星浑 指导教师：陈永进 中国地质大学（北京） 2011年12月25日
流体包裹体在石油地质中的应用 摘要：流体包裹体研究是油气形成和成藏定量化研究的重要手段。本文总结了油气藏中流体包裹体的地质意义及其在石油、天然气研究中的应用,本文将从从岩相学、成岩作用和流体地质学的角度出发，阐述了沉积岩包裹体发育分布的时空规律和流体组成的特殊性。流体包裹体研究是油气形成和成藏定量化研究的重要手段。 关键词：关键词：流体包裹体油气成藏示踪油气地质学 1 包裹体的基本概念 包裹体是成岩矿物结晶时所捕获的部分成矿流体。流体包裹体的成分、相态、丰度、均一温度及盐度等地化指数, 能够反映不同成矿阶段的地球物理化学条件。作为一种新手段, 流体包裹体研究早已在金属和非金属矿产的普查勘探中得到广泛应用, 在矿产的成矿作用、成矿物理化学条件及矿床成因模式的研究中, 以及指导找矿勘探方面发挥了重要的作用。一个多世纪以来的油气勘探实践证明,石油和天然气资源主要赋存于沉积岩十分发育的含油气盆地中。油气的生成、演化、运移和聚集, 油气的圈闭和保存与地质历史中沉积物的成岩演化和地壳的构造变动史有着极为密切的关系。这些石油地质问题一直是油气勘探中的重要课题。一些具有远见流体是一个在应力作用下发生流动, 并且与周围介质处于相对平衡状态下的物体。矿物中流体包裹体是成岩成矿流体（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或穴窝中的至今尚在主矿物中封存并与主矿物有着相的界限
的那一部分物质。根据成因 , 包裹体可分为原生、假次生和次生等。矿物流体包裹体作为一种研究方法 , 起初主要被应用于矿床学的研究。目前 , 流体包裹体的分析已广泛应用于矿床学、构造地质学、壳幔演化、地壳尺度上的流体迁移石油勘探以及岩浆岩系统的演化过程等地学领域。流体包裹体研究的基本任务之一 , 即是尽可能地提供准确详细的有关古流体组成的物理化学信息 , 以便于建立古流体作用过程的地球化学模型。 2 形成机制 一般认为油气运移充注过程只要发生成岩作用就会形成油气包裹体。悬浮油滴分布在盐水溶液中，矿物结晶生长时，捕获盐水溶液形成盐水溶液包裹体，捕获油滴形成含全烃的油气包裹体；二者一起捕获就形成既含油气又含盐水溶液的包裹体已深入探讨过碎屑岩储层中油气包裹体的形成机制欧光习将其归纳为跨越障碍物式捕获酸溶式捕获和微裂隙式捕获机制。此外，石油的侵位与成岩作用关系尚有争议，后者与储层质量密切相关。有人依据石英胶结物中存在油气包裹体及其均一温度同现今储层温度相近，以及油、水饱和带之间孔隙度的相似，认为石油侵位不会终止成岩作用。有人根据一些含油砂岩或碳酸盐岩储层孔隙度的显著差异，认为石油充满储层会抑制成岩作用。最近的实验表明只要达到一定的温压条件，即使在石油饱和度很高的环境下也会发生石英的胶结和捕获包裹体。这些成果为利用油气包裹体及其共生的盐水溶液包裹体，探讨油气的形成运移聚集与后期变化奠定了基础。
包裹体
1、包裹体：指宝石生长过程中被包裹在晶格缺陷中的外来物质。 宝石中的内含物指在宝石生长过程中，由于自身或外界因素使宝石内部含有一些物质、生长现象、缺陷等特征。宝石中的内含物包括：包裹体（气、液、固相物质）、解理、裂隙、双晶、生长纹、色带、生长蚀象等 包裹体的分类：按形成时间：原生包体、同生包体、次生包体原生包体：指包裹体在宝石的形成之前就已经存在的包体，后在宝石的生长过程中被包裹到宝石内部。特征：均为固态包体，如阳起石、透闪石、云母、磷灰石、锆石、金红石、橄榄石等。原生包体的成因：1) 晶体生长溶液过饱和度的变更2) 晶体的差异性生长3) 晶面上杂质的吸附作用4) 落在晶体生长面上的外来质点（矿物颗粒、气泡、油珠）等的影响。 b 同生包体：形成时间与宝石形成的同时形成的包体。特征：有气、液、固态同生包体形成机制：1) 晶体生长过程中裂隙的愈合2) 浸蚀坑的充填3) 幻影晶体4) 负晶形 次生包体：宝石形成以后形成的包体。是宝石晶体形成后由于环境的变化而形成的。次生包体特征：次生裂隙、充填裂隙、有特殊图案或具有熔融、溶蚀特征的固体包体。 次生包体的形成机制：1）裂隙结晶化,晶体形成后,因应力作用产生裂隙,裂隙不会愈合,外来物质渗入并沉淀.如风景玛瑙2)固熔体的出溶作用3）放射性元素的破坏作用 多相包裹体的形成机制：包裹体形成时是液相，且介质流体中溶解了很多的矿物质，温度降低后有些矿物质结晶成固相，由于体积的收缩会形成气泡。不同相态包体的特征：固态包体通常有一定的晶体形状；液态包体形态不规则，呈星点状或密集排列的管状。常为无色透明液体；气态包体则呈球形或椭圆形，气泡边缘呈黑色，中心发亮。三：优化处理宝石中的内含物：1. 加热处理：容易产生裂隙 2. 辐照处理：易产生辐照圈3. 染色和有色灌注处理：易产生染料在裂隙中聚集 4. 裂隙充填 5. 激光打孔四，合成宝石中的内含物：常见弧形生长纹、气泡、残余助熔剂、残留的种晶片等 包裹体的形成机制: 宝石中包裹体形成与矿物包裹体形成一样，往往也和晶体形成过程中产生的晶体缺陷有关。晶体中缺陷的形成则和晶体的结构类型、晶核的数量、晶体的生长速度以及环境（如温度、压力、介质浓度等）的非理想状态密切有关。晶体缺陷的空间线度一般可将缺陷分成四种类型: 点缺陷, 线缺陷，面缺陷和体缺陷 2,研究意义：1. 鉴别宝石种或品种。如橄榄石中的“睡莲状”包体，翠榴石中的“马尾状”包体。（2）指示宝石的晶系（3）区分天然与合成宝石及人工合成宝石的方法。（4）检测宝石是否经过处理改善（5）为宝石的产地来源提供依据（6）为宝石的形成条件和成因提供依据 （7）确定宝石的质量及分级（8）提升宝石本身的价值 宝石的成矿成因分类:一般把形成矿物的地质作用概括地区分为内生作用、外生作用和变质作用。 内生作用包括岩浆作用、伟晶作用、接触交代作用、热液作用、火山作用等各种多样复杂的过程. 岩浆作用是形成金刚石、蓝宝石、橄榄石、锆石、石榴石等的主要成矿作用，与地下的岩浆活动有关，都是在岩浆中结晶的. 伟晶岩中含宝石较多,如海蓝宝石,托帕石,碧玺,金绿宝石, 紫晶,猫眼,变石等. 接触交代作用：主要发生在中酸性岩浆侵入体同碳酸盐类岩石的接触带。主要形成的宝石有祖母绿(除哥伦比亚外),翡翠,软玉,翠榴石等 热液作用按温度大致可分为高、中、低温三种类型： 高温热液作用(火山期后热液常见宝石有欧泊,玛瑙,鸡血石等 2) 中温热液作用(岩浆期后热液) 常见宝石有独山玉,水晶,紫晶,黄晶,东陵玉,密玉等 3) 低温热液作用：常见宝石有哥伦比亚祖母绿 5. 火山作用: 是岩浆作用表现的另一种形式。为地壳深部的岩浆沿地壳脆弱带上升到地表或直接溢出地面，甚至喷发向空中的作用。 二. 外生作用:按其性质的不同分为风化作用和沉积作用。(1.机械沉积 2.化学沉积3生物化学沉积) 三. 变质作用:可分为接触变质作用(包括热变质作用和接触交代作用)和区域变质作用。 接触变质作用：热变质作用主要引起围岩中矿物的再结晶，使矿物颗粒变粗，如石灰岩变为大理岩。也可以形成新生的矿物，如泥质岩石中的红柱石和堇青石。 接触交代作用，是指岩浆侵入围岩时，岩浆侵入体中的某些组份与围岩发生化学反应而形成新矿物的作用。并且这种作用发生在侵入体内外接触带的范围内。有红柱石,红宝石,蓝宝石,石榴石,月光石等 区域变质作用：有蓝晶石,石榴石,矽线石等 (二)不同成因宝石的包体特征: 1)岩浆岩成因的宝石:宝石中可包含岩浆条件下形成的一些矿物晶体,这些矿物晶体以微小的自形单晶圈闭在主要造岩矿物中(8-30um)如锆石、磷灰石、磁铁矿、铬铁矿等,另外还经常有由熔体组成的包裹体,指纹状包裹体及流体熔融包裹体.; 部分宝石中含CO2的流体包裹体.;岩浆成因的宝石中包含的熔体包裹体,其内的气泡可呈各种形态,分布也不一定在包裹体的中部,一个熔体包裹体内可含有多个气泡,这在宝石中的包裹体中是特征的. (2) 伟晶岩成因的宝石:伟晶岩的宝石往往结晶粗大,透明度高 1 .其内一般较少含结晶质的包裹体,常见的有云母,磷灰石及萤石等富含挥发分的矿物包裹体, 2. 经常含有含子晶的多相气液包裹体及流体包裹体.气液包裹体中气体的含量较大,在包裹体内呈较大的圆球状. 3. 负晶形包裹体在这种宝石中是常见的 (3) 热液成因的宝石1)宝石中可含有热液条件下形成的各种矿物,如方解石、萤石、黄铁矿、毒砂等.2)大量较细小的气液包裹体是热液型宝石中最常见的,有时也有由子晶和气液相组成的三相或多相包裹体 (4) 变质成因的宝石: 宝石中包裹体的种类及特征介乎于岩浆型和热液型之间,在岩浆及热液型宝石中出现的包裹体均可在变质岩中出现,但变质型宝石中有时可含有特殊的变质矿物包裹体如堇青石,红柱石等.包体特征:1. 可能有气液包体或早期形成的矿物包体, 2. 可能含有原来的矿物包体也可能包含一些新的矿物形成.3. 往往含有原来没有变质的矿物.
激光拉曼探针在流体包裹体研究中的应用
［收稿日期］２００７－０６－２９；［修回日期］２００７－０９－０６ ［基金项目］国家“９７３”多种能源共存项目资助（２００３ＣＢ２１４６０３）。［作者简介］张 敏（１９７４—），女，山东潍坊人，工程师，硕士，主要从事流体地球化学研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｍｉｎ７１５＠１２６．ｃｏｍ 世界核地质科学ＷｏｒｌｄＮｕｃｌｅａｒＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅＶｏｌ．２４，Ｎｏ．４Ｄｅｃ．２００７ 第２４卷第４期２００７年１２月激光拉曼探针在流体包裹体研究中的应用 张 敏，张建锋，李林强，邱林飞 （核工业北京地质研究院，北京１０００２９） ［摘要］激光拉曼探针（ＬＲＭ）是一种非破坏性测定物质分子成分的微观分析技术。在详细介绍激光拉曼探针工作原理、测试方法的基础上，着重阐述了该项技术在单个包裹体成分分析、盐度和压力测定研究中的应用，进而指出了ＬＲＭ不仅可以对样品中不同期次的单个流体包裹体各相态的成分进行定性分析，而且还可以对包裹体中某些流体成分的相对量及流体的盐度、压力进行定量化研究。同时，也指出了ＬＲＭ在微区微观分析研究上存在的某些局限性和不足。 ［关键词］激光拉曼探针；流体包裹体；成分；盐度；压力［中图分类号］Ｏ６５７．３ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１６７２－０６３６（２００７）０４－０２３８－０７ ＴｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌａｓｅｒＲａｍａｎｍｉｃｒｏｐｒｏｂｅｔｏｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｆｌｕｉｄｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ＺＨＡＮＧＭｉｎ，ＺＨＡＮＧＪｉａｎ－ｆｅｎｇ，ＬＩＬｉｎ－ｑｉａｎｇ，ＱＩＵＬｉｎ－ｆｅｉ （ＢｅｉｊｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＵｒａｎｉｕｍＧｅｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＬａｓｅｒＲａｍａｎｍｉｃｒｏｐｒｏｂｅｉｓａｍｉｃｒｏ￣ａｎａｌｙｔｉｃａｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｗｉｔｈｏｕｔｄｅｓｔｒｏｙ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｏｆＬＲＭ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｘｐａｔｉａｔｅｓｏｎｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ，ｓａｌｉｎｉｔｙａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｓｉｎｇｌｅｆｌｕｉｄｉｎｃｌｕｓｉｏｎ．ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｕｒｔｈｅｒｓｈｏｗｓｔｈａｔＬＲＭｃａｎｎｏｔｏｎｌｙｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｌｙａｎａｌｙｚｅｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｈａｓｅｓｏｆｓｉｎｇｌｅｆｌｕｉｄｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｅｓ，ｂｕｔａｌｓｏｃａｎｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓｏｍｅｒｅｌａｔｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｓａｌｉｎｉｔｙａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｆｌｕｉｄｉｎｃｌｕｓｉｏｎ．ＳｏｍｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎａｎｄｓｈｏｒｔａｇｅｏｆＬＲＭｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｍｉｃｒｏ￣ａｎａｌｙｓｉｓａｒｅａｌｓｏｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｓｅｒＲａｍａｎｍｉｃｒｏｐｒｏｂｅ；ｆｌｕｉｄｉｎｃｌｕｓｉｏｎ；ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ；ｓａｌｉｎｉｔｙ；ｐｒｅｓｓｕｒｅ 激光拉曼探针（ｌａｓｅｒＲａｍａｎｍｉｃｒｏｐｒｏｂｅ，ＬＲＭ），又称显微激光拉曼光谱仪（ｌａｓｅｒＲａｍａｎｍｉｃｒｏｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ），问世于２０世纪６０年代。早在１９２８年，印度物理学家拉曼（Ｒａｍａｎ）首先发现并系统研究了拉曼散射，但由于没有 理想的光源，拉曼谱学的发展受到了极大的限制。随着激光光源和信号处理技术的发展，到２０世纪７０年代激光拉曼探针作为一项非破坏性微区分析技术已经渗入到地学研究的各个领域，尤其是在矿物岩石和流体包裹体
《现代测试技术》习题
《现代测试技术》习题 基本题型： 填空题、判断题、问答题、名词解释、大题(计算题、作图题) 一、填空题 1.1 传感器主要由、与三大部分构成。 1.2 信号x(t)的正弦形式的傅里叶级数的系数a0= ，a n= ，b n= ， A n= ，φn= 。 1.3 傅里叶变换对1?，当x(t)?X(f)时，频移特性为。 1.4 傅里叶变换对δ(t)?，当x(t)?X(f)时，时移特性为。 1.5 傅里叶变换对ε(t)?，当x(t)?X(f)时，时移特性为。 1.6 组合压电元件在力学结构上是形式，在电学结构上是形式。 1.7 光电效应可分为效应、效应与效应。 1.8压电元件的常用结构形式在力学结构上是形式，在电学结构上是形式。 1.9热电偶总电动势是由与两种电动势组成，其中起主要作的是电动势。 1.10 按照滤波器工作目的可分为、、与4种基本类型。 1.11理想滤波器的条件是其通带的幅频特性为，而阻带的幅频特性为。 1.12金属应变片的常用组桥形式主要有电桥、电桥与电桥。 1.13 信号的自相关系数ρx= ，自相关函数R x(τ)= 。 1.14对变极距式电容式传感器采用结构可极大改善非线性特性，采用方式可消除非线性特性。 1.15 电感式传感器按结构参数的变化可分为式、式与式三类。 1.16 电容式传感器按结构参数的变化可分为式、式与式三类。 1.17对测试系统实际特性的拟合可采用拟合与拟合。 1.18 周期信号的自相关函数仍为频率的周期函数，且保留了原信号的信息，丢失了原信号的信息。 1.19 两同频周期信号的互相关函数仍为频率的周期函数，且保留了原信号的信息与信息，丢失了原信号的信息。 1.20实现不失真测试的频域条件(表达式)为与。时域条件是。 二、名词解释题 2.1 应变效应、压阻效应、电涡流效应、金属应变效应、压电效应、霍尔效应、热电阻效应、热敏电阻效应、磁敏效应、磁阻效应、外光电效应、内光电效应、光生伏特效应
流体机械的测试技术
误差分析 1仪表的精度等级如何定义？ 精度等级的数字表示允许仪器的极限误差为仪器满量程的正负百分之几 2误差如何分类，系统误差如何消除，随机误差分布有何特点？ 误差按性质分为三类：系统误差、随机误差和粗大误差； 消除系统误差有两种方法，1：引入修正值，2：消除产生系统误差的根源，如恒温控制； 随机误差指同一仪器，在相同条件下，对同一不变的量测量，测量的值不完全一致，随机误差呈现高斯正态分布的特点 3极限误差的定义 用б表示标准误差，工程上常用极限误差δ来表示偶然误差δ=3б，指任何一个测得值一定处于真值正负δ范围内 4间接测量误差分析中，如何消除交叉项 当N很大时，1 N dx i dx j=0（d x i=x i?x有正有负，dx i dx j为小量），所以可以消除交叉项。 压力测量 1概念： 总压力：气流从某一状态绝能等熵滞止到速度为零的状态时的压力 静压：气流与测量仪器保持相对静止时所测得的压力 表压力：绝对压力超过大气压力的部分称为表压 真空度：表示实际压力低于大气压力的数值 2空气分别以100m/s，300m/s的速度流动，气体温度15度，静压100kpa，利用皮托管测量流动，计算由空气是不可压缩的假设引起的滞止点压力的误差。 15摄氏度时，空气密度为1.225kg/m3,c=340.3m/s,Ma1=0.294,Ma2=0.882 当空气以100m/s的速度流动时，伯努利方程得总压力为Pt=P+1/2*rou*V2=100000+0.5*1.225*100*100=106125Pa,气动函数计算可得：Pt=P*pai(λ)=100000*(1+0.2*0.294*0.294)^(1.4/0.4)=106182.4Pa,误差为△P=57.4Pa; 当空气以300m/s的速度流动时，伯努利方程得总压力为Pt=P+1/2*rou*V2=100000+0.5*1.225*300*300=155125Pa;气动函数计算可得：Pt=P*pai(λ)=100000*(1+0.2*0.882*0.882)^(1.4/0.4)=165884.7Pa,误差为△P=10759.7Pa; 3三孔针对向测量原理是什么？如何用三孔针测量二维气流速度 将三孔针绕测量支杆的轴线转动，使1,3两孔的压力相等，从而保证2孔对准气流P2=Pt.根据P1/P2=f(Pai(λ)),可以求出静压P。由于三孔探针适合在低速区使用，还可以根据伯努利方程求出气流速度. 测量方法：转动探针，使p 1=p 3 ，则p 2 =p*。三孔针在设计时有速度特性曲线， 校准系数ξ不变。当λ≤0.3时，不考虑气流压缩性，此时，p??p=1 2 ρυ2，取1 2 ρυ2 p2?p1=p??p p2?p1 =ξ；当λ>0.3时，ξ= 1 2 ρυ2 p2?p1 = k k+1 p?λ2ελ p2?p1 。从而可计算出p，求解 出速度v。 4压力扫描阀的作用是什么？ 对多路的稳态压力进行快速的测量，以缩短大型试验的时间；对压力传感器进行实时校
利用流体包裹体确定油气成藏年代
利用流体包裹体确定油气成藏年代 1.1国内外研究现状 近年来由于包裹体测试技术的提高,有机包裹体已成为含油气盆地研究的重要手段之一。流体包裹体作为地球化学的一种手段，已广泛用于矿床学等领域中，并取得了显著成效。而包裹体在沉积学及石油地质中的应用，只有十几年的历史。研究表明，流体包裹体在测定古地温、探讨油气演化及生油岩的评价等方面有着广泛的用途。 1.2原理 流体包裹体是在矿物生长过程中被包裹在矿物晶格的缺陷或窝穴中的成矿 流体。流体包裹体在油气储层中广泛分布，按其相态可分为液体包裹体，气体包裹体和气液包裹体；按其成分可以分为盐水包裹体和油气包裹体。油气包裹体是油气在储集层中运移和聚集过程中，被储集层的成岩矿物所包裹而形成的，储集层中的油气包裹体存在反映了在地质历史时期储集层油气充注事件。伴随生烃盆地的演化,形成的有机包裹体的类型、特征等不断地发生规律性的变化。根据有机包裹体的演化特点可以确定有机质的热演化程度和油气的形成阶段。在这里要指出的一点是,烃类包裹体的荧光色不能作为区分期次的主要依据,因为许多情 况下荧光色与包裹体形成过程的分异作用有关。在实验室将气液包裹体置于冷热台上加热至气相消失，再恢复成均一液相时的温度称为流体包裹体的均一温度,以成岩矿物次序为基础,通过流体包裹体均一化温度和冰融点测试,结合储集层 的埋藏受热史，可确定流体包裹体形成时储集层受热的温度，以及相应的埋深和地质时代，从而判断油气充注的时间。 1.3具体实例说明 以塔里木盆地英南2井气藏为例,用流体包裹体进行油气成藏期次的研究。镜下观察流体包裹体,并对与烃类共生的盐水包裹体进行均一化温度和冰融点测试,进行油气藏成藏期的分析。流体包裹体分析表明英南2井气藏多为气态烃包裹体,大部分存在于石英次生加大边中,共生的盐水包裹体的均一化温度集中且 接近现今井温,对比埋藏史得出:天然气是在近10Ma时一次性充注成藏。 英南2井是一个油气藏,在侏罗系、志留系和奥陶系共发现了59层累计厚度达451.5 m的油气显示,在侏罗系井段3624.80—3667.56 m不仅获得了高产工业气流,而且获得了低产凝析油,但未钻遇任何烃源岩。据目前的研究,塔东地区潜在的烃源层有两套:一套是侏罗系陆相烃源岩,另一套是寒武系—下奥陶统海相 烃源岩。所以英南2井气藏可能存在着多期油生成、多个油气系统控油、多期油气成藏等问题。
流体包裹体研究方法
流体包裹体研究方法 一、野外样品采集和室内样品加工 1、野外样品采集 这里只叙及构造岩的显微样品的采集与制备。微观构造研究的首要工作就是野外标本的采集。构造岩主要产于脆性断层及韧性剪切带内，因此，在野外充分观察的基础上，首先就是以垂直断裂带（面）或剪切带片（麻）理走向作剖面，对构造岩作初步分带，并沿带取样。第一块样应从未变形岩石开始。取构造岩最好是定向标本。定向的方法是：将标本从露头上敲下，再放回原来位置，在标本上选取一平面，用记号笔画上水平线（利用罗盘测量），并标出其方向（一般在右侧用箭头表示），再测出倾向及倾角。其次是做好记录。记录包括：标本号、倾向及倾角、采样处片（麻）理产状、线理或断层擦线产状等，并尽可能作详细素描。 2、室内样品加工 首先是用记号笔将野外编号和定向线一一标好，再标出要切制的薄片面，然后送磨片室切制薄片。若只需切一片，破碎岩薄片一般要平行擦线、垂直断面；糜棱岩薄片则是尽量平行矿物拉伸线理、垂直片（麻）理，这样做出来的切片可直接用来判断运动方向或剪切运动指向（注意：一定要通过手标本恢复到野外产状）。糜棱岩如果要做三维有限应变测量，除平行线理、垂直面理的切片外，一般是垂直线理及面理再切一片。并常用该片做岩组测量，因为该片所切矿物数量最多，信息也最多，而组构图可以旋转到平行矿物线理的方向上。如果岩石本身矿物线理及面理不十分发育，应变测量则需作三个互为垂直的切片（根据三个切片的实际产状和测量结果用计算机拟合）。 二、显微镜下观察和冷热台下测定 1、显微镜下观察 对每个包裹体应做的观察内容包括如下几个方面。 ⑴包裹体的大小：应该注明包裹体两个或三个方向上的尺寸（以μm表示）。这一点很重要，因为有些包裹体的性质，特别是密度、形状可能随包裹体的大小有规律地变化；通常与CO2包裹体比较，水溶液包裹体很少有规则的形状。 ⑵包裹体的形状：大多数包裹体具有不规则的形状，然而如果包裹体具有诸如带晶面的形状（负晶形）、球形、椭球形和扁平形等形状时，需要注意。 ⑶气泡大小：应该在一定温度下测量气泡的直径，或是在温度超过CO2临界点时测量CO2+H2O混合包裹体中富CO2相的大小，以便随后在加热或冷却时引起包裹体的任何泄露能够鉴别出来。 ⑷体积百分数：应该记录温度超过CO2临界点（31.3℃）时（一般是+40℃）CO2+H2O 混合包裹体中富CO2相（内部相）的估计体积（或面积），其目的是计算包裹体中CO2的摩尔分数。 ⑸包裹体丰度：每平方毫米还有包裹体的个数。 ⑹包裹体的产状：包裹体岩相学和产状的研究十分重要，包裹体产在岩石什么显微构造中，它们的成因类型和成分类型。一个包裹体可以产于很多条件或环境中，简言之，包裹体可以呈单个产出，或成群产出，沿愈合裂隙（包裹体轨迹）产出，沿次颗粒边界产出，或是沿晶体各生长面产出，以及伴随着变形薄层（叶理）产出。 2、冷热台下测定 抛光的样品必须切成小片，使之符合冷热台腔的大小。切片的大小也要由包裹体的分布来确定。冷热台下测定以下几项内容。