講課2-流體地質(zhì)學-第二章

1、第二章 流體包裹體的分類Chapter 2 Classification of FI 第一節(jié) 流體包裹體的光學特征（FI appearance）第二節(jié) 流體包裹體的分類(Classification of FI)主要指在光學顯微鏡下觀察到的流體包裹體的特征1. 觀察樣片的準備；2. 觀察設備；3. 觀察方法。1.觀察薄片樣品準備（Sample preparation） FI很小，容易在加工樣品時因加熱加熱和樣品變形破裂樣品變形破裂而破壞。因此，要小心處理樣品，避免各種加熱處理和注膠處理樣品。用于FI研究的樣品通常包括下列兩類：雙雙拋光的較厚薄拋光的較厚薄片片: 厚度厚度：一般厚度0.10.3m

2、m。透明度差的礦物（乳白色石英、金紅石、鋯石、石榴子石等）要磨薄一點；透明度好的礦物（水晶、方解石、綠柱石、螢石等）可厚一點。拋光拋光度度：兩面拋光。溫度溫度：粘片和卸片要在6080以下進行，以保護低溫包裹體不致爆裂。（cuttinggrindingpolishingmounting）礦物礦物的解理的解理碎片碎片觀察用兩面剖光薄片的制作：定位。在樣品上找到準確的切片位置。切片。用金剛刀切片機，沿確定位置切下巖石或礦物片，一般厚3-4mm。粗磨。切片的任一面在磨片機上磨平，用180-220號金剛砂做磨料。細磨。粗磨后洗凈，用M20或M10號金剛砂做磨料進行細磨。剖光。細磨后，用氧化鉻或重鉻酸氨做

3、磨料在拋光機上拋光，也可手工在平面玻璃上拋光，最后在絨布上拋光。粘片。將拋光的一面用冷杉膠（或松香）粘在準備好的載玻片上。如果樣品要求在60粘片，可用石蠟粘結(jié)。磨制薄片的另一面。2.觀察方法（ Imaging approaches） FI的觀察研究主要是在普通的透射光顯微鏡普通的透射光顯微鏡下進行（有一些特殊要求: 高倍數(shù)的物鏡和良好的照明裝置等）。根據(jù)需要，也可利用其他一些方法進行觀察和研究FI，如背散射電背散射電子圖像（子圖像（BSEBSE）、陰極射線圖像、）、陰極射線圖像、EDS/WDSEDS/WDS電子面掃描圖像、紫外熒光裝置、激光聚焦電子面掃描圖像、紫外熒光裝置、激光聚焦掃描電鏡和紅

4、外顯微鏡掃描電鏡和紅外顯微鏡。Leica紅外顯微鏡下見到黃鐵礦中的流體包裹體紅外顯微鏡下見到黃鐵礦中的流體包裹體3.FI 鏡下可見相態(tài)及特征在顯微鏡下看到的FI 大多數(shù)都很小，其中只有一部分可以達到較好地分辨和區(qū)分出不同相態(tài)的目的（FI大?。?-20；10（目鏡）25-100（物鏡）。FI 的相邊界是由包裹體的形態(tài)和主礦物與流體相之間折射率的差異造成的，相邊界的形態(tài)是由物質(zhì)的濕潤性和密度決定的。低密度的流體相通常分布在FI 的中部和上部。由于鏡下觀察是二維看三維狀態(tài)，其所見的氣泡（相）面積比通常要高于實際的體積比。3.3.FI FI 鏡下可見相態(tài)及特征鏡下可見相態(tài)及特征最常見的FI 是由一個水

5、溶液相和氣相組成的包裹體。結(jié)晶固相 FI中可能出現(xiàn)的結(jié)晶相包括兩類：子礦物和捕虜晶。前者是流體捕獲后隨主礦物冷卻因過飽和而結(jié)晶出來的礦物，后者是礦物缺陷等捕獲流體時偶爾捕獲的其他結(jié)晶相。區(qū)分它們主要通過檢查同一世代的包裹體中是否都有同樣的結(jié)晶相、是否在各個包裹體中都有穩(wěn)定的相比例；捕虜晶在包裹體中往往異常的大，子礦物中往往會有相同的固體包裹體出現(xiàn)。常見的情況是FI中出現(xiàn)1-2種鹽類礦物（石鹽和鉀石鹽），有時見到一些硫化物和磁鐵礦和赤鐵礦等，在復雜的熱液系統(tǒng)中還可見到云母、長石、石膏、方解石等。氣相子礦物液相3.3.FI FI 鏡下可見相態(tài)及特征鏡下可見相態(tài)及特征熔融包裹體中的玻璃質(zhì)熔融包裹體中

6、的玻璃質(zhì)相直接與液相對比不易區(qū)分。但有幾個限制有助于分辨：（a）含玻璃質(zhì)的包裹體只出現(xiàn)在噴出巖和淺成侵入體的巖石中；（b）包裹體中常常不止一個氣泡，氣泡不能活動，有時氣泡的形態(tài)不規(guī)則；（c）由于去玻化和雛晶的發(fā)育，常在正交偏光下顯示出斑點狀光性和褐色。3.3.FI FI 鏡下可見相態(tài)及特征鏡下可見相態(tài)及特征CO2相 含有CO2相的包裹體比較常見，可以見到兩相CO2包裹體，兩相含CO2包裹體和富CO2三相包裹體，以后者多見。 中心為CO2氣相，中間為CO2液相，最外為水溶液相。 CO2氣相和液相只有在臨界溫度（31.1）之下才會出現(xiàn)，其他氣相成分（如CH4的臨界溫度為-82.1）在室溫下一般不會

7、呈氣、液兩相出現(xiàn)，故見到這類三相包裹體一般都是富CO2包裹體。第二章 流體包裹體的分類Chapter 2 Classification of FI 第一節(jié) 流體包裹體的光學特征（FI appearance）第二節(jié) 流體包裹體的分類(Classification of FI)2. 流體包裹體的分類Classification of FI origin你所見到的FI 能夠說明什么，代表了怎樣的地質(zhì)含義，需要如何開展下一步的工作，這是我們必然關心的問題。這就是FI 成因分類問題。根據(jù)包裹體的分布與主礦物之間的關系，可以將它們分成三類：1.1.原生包裹體原生包裹體( (primary inclusio

8、ns) )在礦物原始生長過程中形成的包裹體（與主礦物同時形成），其中包裹的流體可代表主礦物形成時的流體和物理化學條件。2.2.次生包裹體次生包裹體( (secondary inclusions) )在礦物形成后，由于后期地質(zhì)構(gòu)造活動，使原礦物產(chǎn)生微裂隙，后期熱液（流體）沿微裂隙活動（溶蝕、充填）而形成的包裹體。3.3.假次生假次生包裹體包裹體( (pseudosecondary inclusions)在主礦物形成過程中，有地質(zhì)構(gòu)造活動，使先形成的某部分產(chǎn)生微裂隙，母流體充填其中而形成包裹體，并為主礦物繼續(xù)生長部分所封閉。4.4.不能確定的不能確定的包裹體（包裹體（indeterminable

9、indeterminable ! !）石英晶體中的原生、假次生和次生包裹體示意圖原生FI假次生FI次生FI成因類型標志原生包裹體成因標志：它是隨機分布的，無規(guī)律，無定向性（群狀分布）；孤立存在，相鄰FI之間的距離大于5倍FI的直徑；有時會按主礦物的某一生長要素來分布；如：生長環(huán)帶、平行某一晶棱、某一晶體生長面、雙晶面等。常呈負晶形形態(tài)出現(xiàn)，與其他類型相比，原生者形態(tài)較規(guī)則，且個體較大。l次生次生包裹體的成因標志：包裹體的成因標志： 次生包裹體的鑒定特點受微裂隙控制常沿裂隙定向分布，成群出現(xiàn)；沿裂隙、裂面分布分布方向常與主礦物生長要素無關，常切割生長要素、生長環(huán)帶；切割或穿出主礦物；往往形態(tài)不規(guī)

10、則，且粒度較小。l假假次生包裹體的鑒定特征次生包裹體的鑒定特征： 其分布、個體等特點與次生包裹體相似，但它的分布不會穿出主礦物的顆粒邊界，只存在于主礦物的某一部位或某一位置上。沿愈合裂隙分布的面狀次生包裹體例子石英中的流體包裹體：原生還是次生？FI. 成因鏡下鑒定方法（中-低倍顯微鏡）1.觀察流體包裹體的分布情況群狀分布、孤立分布群狀分布、孤立分布原生原生FI.FI.；線狀分布（面狀分布）2.觀察流體包裹體與主礦物顆粒邊界的關系主要針對線狀分布的FI.沿礦物生長環(huán)帶分布原生FI.；沿裂隙分布，但沒有切穿礦物顆粒邊界假次生FI.；沿裂隙分布，且切穿礦物顆粒邊界次生FI.。流體包裹體的分類二二按流

11、體包裹體的相態(tài)分類按流體包裹體的相態(tài)分類 依據(jù)依據(jù)：在成因分類基礎上，根據(jù)現(xiàn)在常溫、常壓條件下所見到的包裹體中所出現(xiàn)物理相態(tài)及組合來進行的分類。 可以把包裹體分為：熔融包裹體也稱為硅酸鹽包裹體I.晶質(zhì)熔融包裹體 II.非晶質(zhì)熔融包裹體 也稱為玻璃質(zhì)包裹體 。這類包裹體是一類氣固相組合的包裹體氣相+硅酸鹽固體相。I. I.晶質(zhì)熔融包裹體晶質(zhì)熔融包裹體硅酸鹽小晶體硅酸鹽小晶體+ +氣體氣體（氣孔）（氣孔）形成條件形成條件：只有當溫度、壓力較緩慢下降，巖漿較緩慢結(jié)晶，才能形成這樣的包裹體。所以，這類包裹體在侵入巖中常見。II. II.玻璃質(zhì)包裹體玻璃質(zhì)包裹體硅酸鹽玻璃硅酸鹽玻璃+ +氣體（氣孔）氣體

12、（氣孔）形成條件形成條件：只有當溫度、壓力快速下降，巖漿快速冷凝，巖漿組分來不及結(jié)晶就已經(jīng)固結(jié)，形成硅酸鹽玻璃。所以，這類包裹體在火山噴出巖中常見。VGVG鑒定特征：較明亮，有時比主礦物亮度還高；常會出現(xiàn)彩色的暈色，如：粉紅、紅、黃 等顏色；與主礦物的邊界線常是細而清晰，不象氣、夜相的邊界線較寬、較暗；有時可見裂紋（放射狀、同心圓狀、不規(guī)則狀）和棱；有的會出現(xiàn)脫?；F(xiàn)象，在偏光下有干涉色。氣泡特點：氣孔形態(tài)常多樣，有：圓形、星形、多邊形、不規(guī)則狀、；常為黑色；一個包裹體中可出現(xiàn)一個或一個以上的氣孔（其他類型只有一個，黏度）；一般600才可能發(fā)生均化現(xiàn)象。GV過渡型包裹體（熔流包裹體）l一般情況

13、下，一個包裹體內(nèi)硅酸鹽玻璃相與氣、液流體相共存。硅酸鹽玻璃+氣體（氣孔）+流體l說明巖漿與氣、液同時參與作用。VLGVLGVCO2LCO2GL純氣相包裹體l這類包裹體中僅出現(xiàn)氣相一個相，低密度。（只有freezing條件下,在包裹體的邊緣出現(xiàn)液相）l形成條件：只有在高溫或低壓或高溫低壓條件下，才能形成這類低密度的包裹體。 純液相包裹體l這類包裹體中只出現(xiàn)液體相一個相，密度比較高（freezing識別，出現(xiàn)冰、氣泡）。l形成條件：只有在低溫或高壓或低溫高壓條件下形成 ，密度較高。 氣-液兩相包裹體l此類包裹體最為常見，包裹體中氣相與液相共存。根據(jù)氣體、液體與包裹體體積的比例變化，可進一步劃分成兩

14、類：I.富氣相（Vapor-rich）包裹體氣液比氣液比=氣體體積氣體體積+液體體積100% 50%II.富液相（liquid-rich）包裹體。 氣液比=氣體體積氣體體積+液體體積100% 50%LVLV鑒定特征： 氣相鑒定特征氣相鑒定特征表現(xiàn)為在包裹體中的氣泡，球狀體，處于包裹體的最高處；有時在常溫、常壓下能看見其跳動或活動；在氣泡較時，或狹長的包裹體中時，氣與液的相界面的彎月面內(nèi)（向圓心）為氣體；氣相多為無色透明，有些則顏色較深，無色透明灰灰黑黑； 液相鑒定特征液相鑒定特征常為無色透明的液體，與氣相相比，顏色略暗；液相各部分顏色相對均勻；有時，由于含有某些色素離子或有機質(zhì)，液相也會有顏色：Fe2+綠色、Fe3紅色、Cr2綠色、Cu2藍色、Mn+ 粉紅色與氣相相界線的彎月面外為液相。含液態(tài)二氧化碳的三相包裹體l這類包裹體由：VCO2+LCO2+LH2O