講課2-流體地質(zhì)學(xué)-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(xué)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(xué)顯微鏡下觀察到的流體包裹體的特征1. 觀察樣片的準(zhǔn)備；2. 觀察設(shè)備；3. 觀察方法。1.觀察薄片樣品準(zhǔn)備（Sample preparation） FI很小，容易在加工樣品時(shí)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(diǎn)；透明度好的礦物（水晶、方解石、綠柱石、螢石等）可厚一點(diǎn)。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(jìn)行，以保護(hù)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(zhǔn)確的切片位置。切片。用金剛刀切片機(jī)，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(jī)上磨平，用180-220號(hào)金剛砂做磨料。細(xì)磨。粗磨后洗凈，用M20或M10號(hào)金剛砂做磨料進(jìn)行細(xì)磨。剖光。細(xì)磨后，用氧化鉻或重鉻酸氨做

3、磨料在拋光機(jī)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(zhǔn)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(jìn)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(jìn)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(jiàn)到黃鐵礦中的流體包裹體紅外顯微鏡下見(jiàn)到黃鐵礦中的流體包裹體3.FI 鏡下可見(jiàn)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(dá)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(rùn)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(jiàn)的氣泡（相）面積比通常要高于實(shí)際的體積比。3.3.FI FI 鏡下可見(jiàn)相態(tài)及特征鏡下可見(jiàn)相態(tài)及特征最常見(jiàn)的FI 是由一個(gè)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(guò)飽和而結(jié)晶出來(lái)的礦物，后者是礦物缺陷等捕獲流體時(shí)偶爾捕獲的其他結(jié)晶相。區(qū)分它們主要通過(guò)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(gè)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(huì)有相同的固體包裹體出現(xiàn)。常見(jiàn)的情況是FI中出現(xiàn)1-2種鹽類礦物（石鹽和鉀石鹽），有時(shí)見(jiàn)到一些硫化物和磁鐵礦和赤鐵礦等，在復(fù)雜的熱液系統(tǒng)中還可見(jiàn)到云母、長(zhǎng)石、石膏、方解石等。氣相子礦物液相3.3.FI FI 鏡下可見(jiàn)相態(tài)及特征鏡下可見(jiàn)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(duì)比不易區(qū)分。但有幾個(gè)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(gè)氣泡，氣泡不能活動(dòng)，有時(shí)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(diǎn)狀光性和褐色。3.3.FI FI 鏡下可見(jiàn)相態(tài)及特征鏡下可見(jiàn)相態(tài)及特征CO2相 含有CO2相的包裹體比較常見(jiàn)，可以見(jiàn)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(jiàn)。 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(huì)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(huì)

7、呈氣、液兩相出現(xiàn)，故見(jiàn)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(xué)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(jiàn)到的FI 能夠說(shuō)明什么，代表了怎樣的地質(zhì)含義，需要如何開(kāi)展下一步的工作，這是我們必然關(guān)心的問(wèn)題。這就是FI 成因分類問(wèn)題。根據(jù)包裹體的分布與主礦物之間的關(guān)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(zhǎng)過(guò)程中形成的包裹體（與主礦物同時(shí)形成），其中包裹的流體可代表主礦物形成時(shí)的流體和物理化學(xué)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(dòng)，使原礦物產(chǎn)生微裂隙，后期熱液（流體）沿微裂隙活動(dòng)（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(guò)程中，有地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)，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(zhǎng)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(biāo)志原生包裹體成因標(biāo)志：它是隨機(jī)分布的，無(wú)規(guī)律，無(wú)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(shí)會(huì)按主礦物的某一生長(zhǎng)要素來(lái)分布；如：生長(zhǎng)環(huán)帶、平行某一晶棱、某一晶體生長(zhǎng)面、雙晶面等。常呈負(fù)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(gè)體較大。l次生次生包裹體的成因標(biāo)志：包裹體的成因標(biāo)志： 次生包裹體的鑒定特點(diǎn)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(zhǎng)要素?zé)o關(guān)，常切割生長(zhǎng)要素、生長(zhǎng)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(gè)體等特點(diǎn)與次生包裹體相似，但它的分布不會(huì)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(guān)系主要針對(duì)線狀分布的FI.沿礦物生長(zhǎng)環(huán)帶分布原生FI.；沿裂隙分布，但沒(méi)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(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)在常溫、常壓條件下所見(jiàn)到的包裹體中所出現(xiàn)物理相態(tài)及組合來(lái)進(jìn)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(dāng)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(jiàn)。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(dāng)溫度、壓力快速下降，巖漿快速冷凝，巖漿組分來(lái)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(jiàn)。VGVG鑒定特征：較明亮，有時(shí)比主礦物亮度還高；常會(huì)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(xì)而清晰，不象氣、夜相的邊界線較寬、較暗；有時(shí)可見(jiàn)裂紋（放射狀、同心圓狀、不規(guī)則狀）和棱；有的會(huì)出現(xiàn)脫玻化現(xiàn)象，在偏光下有干涉色。氣泡特點(diǎn)：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(gè)包裹體中可出現(xiàn)一個(gè)或一個(gè)以上的氣孔（其他類型只有一個(gè)，黏度）；一般600才可能發(fā)生均化現(xiàn)象。GV過(guò)渡型包裹體（熔流包裹體）l一般情況

13、下，一個(gè)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(shuō)明巖漿與氣、液同時(shí)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(gè)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(gè)相，密度比較高（freezing識(shí)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(jiàn)，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(jìn)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(shí)在常溫、常壓下能看見(jiàn)其跳動(dòng)或活動(dòng)；在氣泡較時(shí)，或狹長(zhǎng)的包裹體中時(shí)，氣與液的相界面的彎月面內(nèi)（向圓心）為氣體；氣相多為無(wú)色透明，有些則顏色較深，無(wú)色透明灰灰黑黑； 液相鑒定特征液相鑒定特征常為無(wú)色透明的液體，與氣相相比，顏色略暗；液相各部分顏色相對(duì)均勻；有時(shí)，由于含有某些色素離子或有機(jī)質(zhì)，液相也會(huì)有顏色：Fe2+綠色、Fe3紅色、Cr2綠色、Cu2藍(lán)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