流体包裹体的研究方法及获取的信息

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第三章 流体包裹体

第三章  流体包裹体

三 淬火法
是测定熔融包体均一温度的基本方法,加 热达到预置温度和恒温时间后→瞬时落 入水中→快速冷却把包体变化固定下来。 (一)LGHC-1型高温淬火炉 操作方便,控温、控时自动化.一次能 同时测定多个样品,测温效率高,最高 使用温度1250℃。
(二)熔融包裹体的均一化现象和温度测定 • 气体的变化包括:气体消失、扩散聚集 和新生气泡等。 • (1)气体发生消失的现象主要见于介质密 度较小的两相熔熔包裹体中,在升温过 程中气泡开始缩小时的温度为包裹体的 初熔温度,气泡消失时的温度为其均一 化温度。
获得成岩成矿的可靠信息 可测T、 P、C、D (密度)、盐度 、同位 素组成 pH Eh粘度 年龄等。 找矿勘探
第二节 包裹体的成因与分类
• 一般认为只有符合均匀体系,封闭 体系和等容体系这三个基本条件的 包裹体才能提供有价值的信息。



均匀捕获和不均匀捕获

通常认为包裹体是从均匀介质中捕获 的。如果天然矿物中固相,液相,气 相之间比例稳定,则为均匀捕获。 在单个矿物中,有时会看到一群包裹 体,具有可变的相比例,则为不均匀 捕获。有下列几种情况:
四 石盐子矿物的溶化 • 含石盐包裹体的均一方式有三种 (1)石盐在气泡消失之前溶化 (TsNaCl<Th); (2)石盐与气泡同时消失(TsNaCl=Th); (3)石盐在气泡消失之后溶化(Th <TsNaCl)。
五 CO2和H2O-- CO2流体包裹体测压 • 在已知CO2摩尔百分数和均一温度的条件 下,可以通过H2O、CO2体系的P-X相图 求取均一时的压力,即最小捕获压力。
二 流体等容线+独立的地质温度计
这是上述方法的一个发展,该法使用一个单独 估算的捕获温度来确定源于Th点等容线上的一 特定位置。

流体包裹体测试方法简介1

流体包裹体测试方法简介1

流体包裹体测试⽅法简介1流体包裹体分析⽅法简介⼀、流体包裹体分析测试意义流体包裹体作为成岩成矿的流体标本,其物质成分是相关地质过程的密码,通过对其进⾏定性或定量分析,可获得古流体的详细资料(如矿物形成和变化的PVTX条件),进⽽为地质过程特别是成矿作⽤的研究提供多⽅⾯信息。

⼆、流体包裹体分析⽅法及步骤简介迄今为⽌,针对流体包裹体所进⾏的单包裹体⾮破坏性分析主要采⽤显微测温法和显微激光拉曼光谱法,间接或直接获得流体包裹体成分。

具体分析测试步骤如下:1、将岩⽯样品制成两⾯抛光的包裹体⽚;2、在岩相学显微镜下对制成的包裹体⽚进⾏观察拍照,镜下观察包裹体的赋存状态,包裹体类型,尺⼨形态,分布特征,以及包裹体中的⽓相百分数,以挑选合适的包裹体进⾏后续的测试分析;3、包裹体⽚的前处理(浸泡,清洗),以适合显微测温和显微激光拉曼光谱分析;4、包裹体显微测温分析,利⽤岩相学显微镜配置Linkam冷热台对流体包裹体样品进⾏显微测温,通过测定包裹体低温相变温度和均⼀温度,获得包裹体流体盐度和包裹体最低估计捕获温度;5、显微激光拉曼光谱测定,利⽤Renishaw RM2000激光拉曼探针分别对样品原位采集拉曼光谱,通过分析识别采集到的特征拉曼光谱,对包裹体成分进⾏鉴定,主要针对⽓相。

三、分析测试报价分析测试项⽬分析费⽤预算包裹体⽚磨制30元/⽚包裹体⽚观察鉴定100元/⽚包裹体⽚前处理20元/⽚砂岩胶结物:1000元/⽚显微测温分析脉岩:800元/⽚包裹体成分:300元/点激光拉曼光谱分析矿物成分:150元/点附注:⼀般三个⽉内可完成⼤约30件样品的分析测试和分析报告。

砂岩胶结物每⽚视包体发育情况可测~10个包裹体PVT参数;脉岩每⽚可测20-30个包裹体PVT参数.联系⼈:丁俊英博⼠137********,jyding@/doc/bd7c0ef09e31433239689316.html ;吴昌志副教授189********, wucz@/doc/bd7c0ef09e31433239689316.html .个⼈⽹页:/doc/bd7c0ef09e31433239689316.html /Faculty.aspx?Id=126。

流体包裹体研究进展、地质应用及展望

流体包裹体研究进展、地质应用及展望

流体包裹体研究进展、地质应用及展望一、本文概述流体包裹体,作为地球内部流体活动的重要记录者,一直以来都是地质学领域的研究热点。

它们以微小包裹体的形式被固定在矿物晶体中,为我们提供了了解地球内部流体性质、活动历史以及成矿作用的关键信息。

本文旨在综述流体包裹体的研究进展,包括其形成机制、分析方法以及地质应用等方面的内容,并对未来的研究方向进行展望。

通过梳理流体包裹体的研究历程,我们可以更好地理解地球内部流体系统的运作机制,为资源勘探、环境评价等领域提供理论支持和实践指导。

二、流体包裹体的形成与演化流体包裹体,作为地质作用中重要的记录者,其形成与演化过程对于理解地壳内流体活动、物质迁移以及成矿作用等具有重要意义。

包裹体的形成通常与岩浆活动、变质作用、构造活动等地质过程密切相关。

在岩浆活动中,随着岩浆冷却和结晶,其中的挥发分和溶解物被捕获在矿物晶格中,形成原生包裹体。

而在变质作用中,由于温度、压力的变化,原有岩石中的矿物发生重结晶,其中的流体被包裹在新的矿物中,形成次生包裹体。

包裹体的演化过程则是一个复杂的物理化学过程。

随着地质环境的变化,包裹体中的流体可能发生相变、溶解-沉淀、氧化还原等反应,导致其成分、形态、大小等发生变化。

这些变化不仅记录了地质历史中的流体活动信息,也为研究地壳内流体性质、运移路径和成矿机制提供了重要线索。

近年来,随着科学技术的进步,尤其是微区分析技术的发展,使得对流体包裹体进行更加精细的研究成为可能。

例如,通过激光拉曼光谱、电子探针等手段,可以对包裹体中的流体成分进行定性定量分析;而通过显微测温、压力计算等方法,则可以揭示包裹体的形成温度和压力条件。

这些技术的发展为深入研究流体包裹体的形成与演化提供了有力工具。

未来,随着研究方法的不断完善和创新,我们对流体包裹体的认识将更加深入。

通过综合应用多种技术手段,结合地质背景分析,有望揭示更多关于地壳内流体活动、物质迁移和成矿作用的细节信息。

矿床成因研究中的流体包裹体特征分析

矿床成因研究中的流体包裹体特征分析

矿床成因研究中的流体包裹体特征分析矿床成因研究一直是地球科学领域的热点问题之一。

其中,流体包裹体特征分析作为研究矿床成因的重要手段之一,被广泛应用于地质学、地球化学和矿床学等领域。

本文将围绕流体包裹体特征分析展开讨论,以期加深对矿床形成机制的理解和预测能力。

1. 流体包裹体的定义和类型流体包裹体是指在矿物或岩石中由固体、液体或气体组成的微小空腔。

根据包裹体形成时的环境和过程,流体包裹体可以分为三种类型:熔融包裹体、气液包裹体和固相包裹体。

熔融包裹体主要存在于岩浆矿床中,记录了岩浆的生成和演化过程;气液包裹体主要存在于热液矿床中,记录了流体的成分和温度压力变化;固相包裹体主要存在于变质矿床中,记录了岩石的变质过程和成分变化。

2. 流体包裹体的提取和研究方法为了研究流体包裹体的特征及其对矿床成因的指示作用,研究人员通常需要提取和分析其中的包裹体。

提取包裹体的常用方法包括显微镜下手动或机械切割、高温高压流体爆裂和离子切割等。

提取后的包裹体可以进行各种物理和化学分析,如显微镜观察、热重分析、红外光谱分析、质谱分析等。

通过对这些分析结果的综合研究,可以了解到包裹体中流体的成分、密度、温度、压力等参数,进而推断矿床形成的环境和过程。

3. 流体包裹体特征的解读和示意研究过程中,根据流体包裹体内部的特征和组成,我们可以获得一些关键信息,有助于揭示矿床的成因和形成机制。

比如,通过测量流体包裹体中的真密度和盐度,可以初步判断矿床形成的温度范围和成因类型。

此外,通过固相包裹体中的矿物组成和显微结构分析,可以推测矿床形成过程中的热力学条件和物质交换机制。

而气液包裹体中的气体组分和稳定同位素分析,则可以揭示矿床的流体来源和演化路径。

4. 流体包裹体在矿床成因研究中的应用案例流体包裹体特征分析方法在矿床成因研究中已经得到广泛应用,并取得了一些重要的突破。

例如,通过对矿物中包裹体的研究,科学家们发现了一种新型金属矿床形成的机制,即“岩浆–热液-岩浆”相互作用过程。

流体包裹体的研究方法及获取的信息

流体包裹体的研究方法及获取的信息

SR XRF spectrum of a natural brine inclusions (pegmatite). Dotted line: blank = quartz spectrum.
Estimated concentration in ppm: Mn: 1031; Fe: 5710; Cu: 105; Zn: 1613; As: 42; Br: 76; Rb: 421; Sn: 28; Sb: 155; Cs: 886
Heinrich et al., 2003
Analysis of the ionic content of fluid inclusion Laser Ablation – Inductively Coupled Plasma –Mass Spectrometry (LA-ICP-MS)
detector: time of flight spectrometer => quasi simultaneous detection of 68 isotopes
Accceleration of electron => X Ray emission 8 to 30 keV; focus of X-ray => matter interaction
1) ionization of deep electronic orbital (K, L or M => Z > 11)
Spectrometry (LA-ICP-MS)
Heinrich et al., 2003
6 to 8 orders of magnitude in concentration depending on the detector: (TOF, quadrupole, MC)

流体包裹体研究方法

流体包裹体研究方法

原生、次生、假次生包裹体的可能分布
石 英
萤 石
成因类型包裹体的判别标志:
原生成因的标志:①包裹体平行于生长带或晶面;
②包裹体在三维空间中随机分布;③包裹体是孤
立存在的,相邻包裹体间的距离大于5倍包裹体直 径(Shepherd,1985);④形态简单,个体相对较大。 次生成因的标志:①包裹体呈面群状沿愈合裂隙的 轮廓发育,具有明显定向排列,直抵矿物边缘;
②呈薄的、扁平的及不规则的形态。
假次生包裹体与次生包裹)状态和成分分类
包裹体类型 代号 基本相比例
流 体 包 裹 体
熔 融 包 裹 体
纯液相包裹体 纯气相包裹体 富液相包裹体 富气相包裹体 含子矿物多相包裹体 含液体CO2多相包裹体 含有机质多相包裹体 玻璃质熔融包裹体 结晶质熔融包裹体 流体熔融包裹体
2、不混溶
是指冷却收缩过程中,均一相流体转为气/液两相, 或固/气/液3相的过程。 如果包裹体流体是100℃的纯水,气泡将是一种低密 度(0.0006g/cm3)的蒸气,如果温度是379℃,则蒸 气的密度约为0.2g/cm3。 在富含CO2的气相中,当温度低于纯CO2的临界温 度(31.1℃)时,会出现液相CO2和气相CO2两种流 体。 岩浆包裹体可因不混溶作用形成几种流体相。饱和 了的铁硫化物的硅酸盐熔体,除产生气体不混溶 外,还产生硫化物熔体的不混溶,形成硫化物小 球。富水的硅酸盐熔体在降温过程中可因不混溶 作用分离出盐水溶液。
第二章 流体包裹体研究
及其初步应用
第一节 流体包裹体概述
一、一般特征 1、流体包裹体的概念 1)流体包裹体指矿物生长过程中,因晶体发 生缺陷而捕获的至今尚在矿物中存在并处 于封闭系统的成矿介质,是成岩成矿流体 或熔体的样品。 2)流体包裹体是指矿物晶体中捕获的显微级 液态/气态的封闭流体体系。

流体包裹体研究方法

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。

流体包裹体及应用

流体包裹体及应用

流体包裹体在其 他领域的应用
宝石鉴定与优化处理
添加标题
宝石鉴定:流体包裹体 可以作为宝石真伪的鉴 别依据通过观察包裹体 的形态、大小、颜色等 特征来判断宝石是否经
过人工处理或合成。
添加标题
优化处理:在宝石的优化 处理中流体包裹体也被广 泛应用。通过加热、加压 等方式改变流体包裹体的 状态可以使宝石的颜色、 透明度等外观特征得到改 善提高宝石的美观度和价
地球科学研究
流体包裹体在地球 科学研究中的应用
流体包裹体在石油 和天然气勘探中的 应用
流体包裹体在矿床 学研究中的应用
流体包裹体在地质 年代学研究中的应 用
地质灾害预警
监测地壳活动预测地震
识别地下水污染保护水资源
Байду номын сангаас
添加标题
添加标题
评估滑坡、泥石流等灾害风险
添加标题
添加标题
监测矿产资源开发中的环境问题
流体包裹体是地质 过程中岩石或矿物 中包含的流体相物 质
形成机理包括成岩 期、变质期和成矿 期等不同地质时期
流体包裹体的形成 与地下水、油气、 地热等流体活动密 切相关
形成机理的研究有 助于了解地质历史 和矿产资源形成过 程
流体包裹体的研 究方法
显微观察技术
显微观察技术: 通过显微镜观察 流体包裹体的形 态、大小、数量 和分布特征确定 其类型和成因。
农业地质调查:利用流体包裹体研究土壤和地下水形成历史 农业环境监测:通过流体包裹体分析土壤和水体的污染状况 农业资源利用:利用流体包裹体研究土壤肥力和植物生长状况 农业气候变化研究:通过流体包裹体分析气候变化对农业的影响
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流体包裹体的特征:具有封闭性、原生性和不 可再生性是地质历史中流体活动的记录和证据。
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Limit of detection : 10 ppm for a 10 x 10 x 10 m inclusion
2、单个包裹体成分分析及方法
* 质子诱发X(γ)射线(PIXE和PIGE)分析: 分析测量包裹体中重元素(Z>13;氯—钠)
含量,检测限40×10-6
Analysis of the ionic content of fluid inclusion PIXE and PIGE
Heinrich et al., 2003
Analysis of the ionic content of fluid inclusion Laser Ablation – Inductively Coupled Plasma –Mass Spectrometry (LA-ICP-MS)
E = 2-35 J cm-2/pulse crater diameter: 2-400 m
Spectrometry (LA-ICP-MS)
Heinrich et al., 2003
6 to 8 orders of magnitude in concentration depending on the detector: (TOF, quadrupole, MC)
12 natural inclusions of the same assemblage: 10-15 % RSD on the ratios
• 分析项目: • 气相成分:H2O、CO2、CH4、CO、H2S、H2、N2、……
液相成分:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、……;CL-、HCO3-、 CO32-、SO42-……
• 微量元素:稀土及其它重金属元素; • 样品处理及加工:选矿—清洗—包体打开
[机械破碎法(压力机)、研磨法、热爆法];
1 g/g 100 ng/g 10 ng/g
8 m inclusion, 25 elements > 1wt % 1000 g/g 100 g/g
1 g/g
Analysis of the ionic content of fluid inclusion
Laser Ablation – Inductively Coupled Plasma –Mass
Accceleration of electron => X Ray emission 8 to 30 keV; focus of X-ray => matter interaction
1) ionization of deep electronic orbital (K, L or M => Z > 11)
Vanko et al., 2001
2、单个包裹体成分分析及方法
* 激光剥蚀(消融)电感耦合等离子质 谱(LA-ICP-MS)分析
Analysis of the ionic content of fluid inclusion Laser Ablation – Inductively Coupled Plasma –Mass Spectrometry (LA-ICP-MS)
e xcit e d mat t e r vaporise d mat t e r
e je ct e d mat t e r re move d mat t e r af f e ct e d mat t e r
Analysis of the ionic content of fluid inclusions Laser Induced Breakdown Spectroscopy: LIBS
SR XRF spectrum of a natural brine inclusions (pegmatite). Dotted line: blank = quartz spectrum.
Estimated concentration in ppm: Mn: 1031; Fe: 5710; Cu: 105; Zn: 1613; As: 42; Br: 76; Rb: 421; Sn: 28; Sb: 155; Cs: 886
Heinrich et al., 2003
Analysis of the ionic content of fluid inclusion Laser Ablation – Inductively Coupled Plasma –Mass Spectrometry (LA-ICP-MS)
detector: time of flight spectrometer => quasi simultaneous detection of 68 isotopes
2) electron from external electronic orbital fills the deep electronic vacancy
3) this process gives rise to X-Ray emission
X-ray
X-ray
1 to 40 kev
1
2
solid state
2、单个包裹体成分分析及方法
* LIBS * 扫描电镜 * 电子探针
Analysis of the ionic content of fluid inclusions Laser Induced Breakdown Spectroscopy: LIBS
Laser ablation optical emission spectroscopy
1、群体成分分析及方法
* 分析流程: ① 气相成分:四极质谱、气相色谱; ② 稀土及其它金属元素:ICP—MS; ③ 阴阳离子:离子色谱、原子吸收光谱、
中子活化等;
2、单个包裹体成分分析及方法
• 激光拉曼光谱法: H2O、CO2、CH4、CO、H2S、H2、N2、SO2、2H6、 C2H4、C3H8、C6H6、…… HCO3-、CO32-、SO42-、HS-…… 子矿物……
Heinrich et al., 2003
Analysis of the ionic content of fluid inclusion LA-ICP-MS: limits of detection
Heinrich et al., 2003
40 m inclusion, 25 elements; > 10 g/g
2) electron from external electronic orbital fills the deep electronic vacancy
3) this process gives rise to X-Ray emission
1
2
3
Analysis of the ionic content of fluid inclusion
laser
Beamtreatment f ocusing
plasma
Collecting optics
computer
Spectrometer
Monochr omat or Polychr omat or Eche lle S pe ct r ome t e r (2 D)
PM 1D line ar I CCD
for micro-LIBS :
8 m down to 3 m
Crater obtained on copper
Depth profile dependent of the material: from 0.1 m to 6-8 m per laser shot
Analysis of the ionic content of fluid inclusions Laser Induced Breakdown Spectroscopy: LIBS
Detection limits estimated on liquid samples (Rusak, 1998)
H
He
Li Be
B C Nhe ionic content of fluid inclusions Laser Induced Breakdown Spectroscopy: LIBS
LIBS spectrometer @ G2R
Analysis of the ionic content of fluid inclusions Laser Induced Breakdown Spectroscopy: LIBS
SR XRF spectrum of a natural brine inclusions (pegmatite). Dotted line: blank = quartz spectrum.
Estimated concentration in ppm: Mn: 1031; Fe: 5710; Cu: 105; Zn: 1613; As: 42; Br: 76; Rb: 421; Sn: 28; Sb: 155; Cs: 886
Crater obtained on quartz
Short laser pulse duration and high speed ejection of the plasma
no significant thermal diffusion in the target
Lateral resolution for macro-LIBS: 200 to 300 m
PIXE
quartz background
as for SRXRF: problem of X-Ray absorption and its quantification L.OD.: Cl = Mo = Sr = 3000 ppm; Br = 50 ppm; Mn = 25 ppm; errors: 10 to 40 %
EDS (Si-Li)
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