晶体缺陷与气-液包裹体形成机理

晶体缺陷(如空洞)是如何产生的?生长中的矿物又是怎样将母液俘获进来的?这是研究气-液包裹体的人们首先要回答的问题。唯有洞悉包裹体的形成机理,才可能正确地区分其成因类型,从而获得可靠的地质温度-压力计的数据。对于人工生长晶体来说,任一种类的包裹体都是使人厌烦的。因为透明晶体内若含有大量气体或气-液包裹体,光透过时会呈现瑞利散     

阿尔卑斯型铬铁矿中岩浆包裹体的发现及其意义

近20年来,国内外陆续有研究者报道了蛇绿岩套阿尔卑斯型铬铁矿中有含水溶液流体包裹体、气液包裹体、全结晶化硅酸盐熔体包裹体和晶体-流体包裹体。最近,作者在我国西部西准噶尔地区萨尔托海阿尔卑斯型铬铁矿中,又进一步发现了原生含玻璃相和晶相子矿物的岩浆包裹体,这对研究蛇绿岩中豆荚状铬铁矿的形成条件及成因有着重要意义。     

硅酸盐熔体包裹体的一种新分类

硅酸盐熔体包裹体常用的分类方法有“成因分类”和“相态分类”两种:前者按成因将包裹体分为原生、假次生、次生三类;后者根据包裹体充填物的相态,将其分为非晶质(玻璃)、结晶化和晶体-流体三类。大量实际研究表明,研究岩浆岩矿物中的硅酸盐熔体包裹体,可以有     

山东临朐新生代玄武岩携带的单斜辉石晶体中玻璃质熔体包裹体

山东临朐新生代玄武岩携带有较多的单斜辉石晶体, 这些单斜辉石中发现存在大量玻璃质熔体包裹体. 玻璃质熔体包裹体形状极不规则, 大小多在10~50 μm之间, 并与低镁橄榄石、拉长石和富钙钾长石共生. 原位主、微量元素分析表明玻璃质熔体包裹体富碱(Na₂O+K₂O > 10%), 高硅(>54%)、钙、铁(>4%, 质量分数, 下同), 贫镁(Mg# < 20), 富集轻稀土元素((Ce/Yb)_cn = 11.6~16.4), 并具有明显的Eu正异常(Eu/Eu* > 2), 即为类似响岩质组成. 单斜辉石晶体和玻璃质熔体包裹体及其共生矿物的组成特征说明这些熔体包裹体是寄主玄武岩携带前捕获的外来熔体. 该熔体包裹体的发现为进一步探讨华北东南部中生代岩石圈地幔的演化过程提供了另一个新的途径.     

金刚石中流体包裹体的研究

金刚石中包裹体的研究涉及金刚石成因和地幔岩石圈性质及演化等重大问题.前人把在金刚石中找到的矿物包裹体分为橄榄岩型(P型)和榴辉岩型(E型),近年来在金刚石中又相继发现MARID、巨晶组、复杂岩石包裹体组合、石盐和高钾高氯包裹体.Navon等和Martin在博茨瓦纳和扎伊尔的立方体金刚石中及包壳金刚石的包壳中发现了显微流体包裹体,并分析了其流体组分,该流体代表了这种金刚石生长环境中的流体介质性质.流体包裹体的发现,更把金刚石包裹体和地幔流体相物质研究联系起来,引起广大国内外学者的关     

大别山超高压变质带白片岩中的流体包裹体

大别山花凉亭白片岩是一种特殊类型的富镁铝超高压变质岩，其原岩为长英质岩脉，后又在榴辉岩相变质过程中被高压流体交代。根据白片岩中赋存的流体包裹体研究结果，初始高压流体为含CO2的水溶液，证明超高压变质阶段存在CO2－H2O流体；假次生H2O溶液包裹体是在超高压折返阶级被捕获的，而次生H2O包裹体应与超高压折返最晚演化阶段有关。     

普光气田中高密度甲烷包裹体的发现及形成的温度和压力条件

根据包裹体均一温度测定和激光拉曼光谱分析,在普光气田三叠系储层中发现一批高密度甲烷包裹体,其均一温度Th=-117.5~-118.1℃,相对应的密度分别为0.3455～0.3477g/cm3,测定的甲烷包裹体的拉曼散射峰v1位移主要为2911~2910cm?1,也反映甲烷包裹体密度很高.样品中与甲烷包裹体主要共生的盐水包裹体均一温度Th=170~180℃,结合拉曼光谱分析的甲烷包裹体组成,用PVTsim软件模拟高密度甲烷包裹体在地质历史中的捕获压力达153~160MPa以上.观测数据表明,普光气田目前虽然为常压气藏,储层中流体压力在56~65MPa左右,但在白垩纪时期原油裂解气大量产出阶段可能形成高压.高密度甲烷包裹体的发现,为气藏在地质历史中的超压现象提供了重要证据.同时,根据拉曼光谱分析,发现部分高密度甲烷包裹体含少量H2S,CO2和重烃等信息,也揭示了包裹体捕获的地球化学环境可能与H2S的生成有关.甲烷包裹体的观测结果为研究油裂解气藏的压力条件和探讨H2S成因的硫酸盐化学反应(TSR)提供了依据.     

塔里木盆地轮南低隆起储层石油包裹体GOR特征及其地质意义

应用PVTsim模拟软件，对不同储层流体包裹体成分与GOR(油气比)特征进行了研究．结果表明：奥陶系储层中发育三期石油包裹体，石炭系与三叠系储层中发育两类石油包裹体；奥陶系储层中的三期石油包裹体与石炭系及三叠系储层类型1石油包裹体成分相似，为正常原油聚集条件下形成，而石炭系、三叠系储层类型2石油包裹体具有较高的GOR与C1值，油质较轻．结合油气藏形成的地质地球化学特征，本研究认为轮南低隆起现今油气藏主成藏期有两期，一期是正常原油，另一期是轻质油，均发生在晚第三纪；轻质油充注来源于东南部，具有东南强，西北弱，下部强，上部弱的特点；油气藏的多期充注及保存条件造成的油气散失是轮南低隆起油气多样性的主要原因．     

大别山超高压带片麻岩锆石中柯石英包裹体

利用显微Raman光谱，辨认了大别山超高压带片麻岩锆石中的矿物包裹体。作为锆石中包裹体，柯石英出现在所有类型的片麻岩中，其他重要的包裹体矿物还有硬玉、绿辉石、文石、重晶石和硬石膏等。这些发现表明：（1）榴辉岩与围岩片麻岩有同变质历史；（2）与柯石英共生的重晶石和硬石膏指示出高压过程中有含SO4^2-流体参与。     

汉诺坝地幔捕虏体中的硫化物包裹体

通过对汉诺坝玄武岩中二辉橄榄岩等捕虏体的地幔矿物内硫化物包裹体进行电子探针分析,查明了硫化物包裹体的主要组成,其Ｎｉ／Ｆｅ比值与原寄生地幔岩有关。二辉橄槛岩中硫化物包裹体中铁镍矿化物（均为镍黄铁矿成分）的Ｎｉ／Ｆｅ比值明显高于橄槛辉石岩的（以镍黄铁矿为主,部分为磁黄铁矿）。ＣＯ２包裹体的激光拉曼探针表明硫（Ｈ２Ｓ＋ＳＯ２）在气相中普遍高于２０％（摩尔百分数）,与出现较多硫化物窝本包裹体有关。     

普光气田中高密度甲烷包裹体的发现及形成的温度和压力条件

根据包裹体均一温度测定和激光拉曼光谱分析, 在普光气田三叠系储层中发现一批高密度甲烷包裹体, 其均一温度Th=−117.5~−118.1℃, 相对应的密度分别为0.3455～0.3477 g/cm³, 测定的甲烷包裹体的拉曼散射峰v1位移主要为2911~2910 cm⁻¹, 也反映甲烷包裹体密度很高. 样品中与甲烷包裹体主要共生的盐水包裹体均一温度Th=170~180℃, 结合拉曼光谱分析的甲烷包裹体组成, 用PVTsim软件模拟高密度甲烷包裹体在地质历史中的捕获压力达153~160 MPa 以上. 观测数据表明, 普光气田目前虽然为常压气藏, 储层中流体压力在56~65 MPa左右, 但在白垩纪时期原油裂解气大量产出阶段可能形成高压. 高密度甲烷包裹体的发现, 为气藏在地质历史中的超压现象提供了重要证据. 同时, 根据拉曼光谱分析, 发现部分高密度甲烷包裹体含少量H₂S, CO₂和重烃等信息, 也揭示了包裹体捕获的地球化学环境可能与H2S的生成有关. 甲烷包裹体的观测结果为研究油裂解气藏的压力条件和探讨H₂S成因的硫酸盐化学反应(TSR)提供了依据.     

南苏鲁超高压榴辉岩中罕见的原生高密度盐水溶液包裹体

在南苏鲁超高压变质带发现了原生高密度流体包裹体. 这种包裹体在超高压榴辉岩的石榴石中呈孤立和小群分布, 冷冻法确定包裹体的低共熔温度≤–52℃, 在重复冷冻-升温的特定阶段, 液相包裹体中出现气泡, 测得液-气均一温度≤–12.5℃, 由此得到流体成分属CaCl₂-NaCl-H₂O体系, 流体密度为1.27 g/cm³, 在相当于榴辉岩相峰期温度下的压力约为2.4 GPa, 接近超高压变质条件. 这类包裹体在榴辉岩的折返过程中与寄主矿物发生反应, 形成含水硅酸盐矿物, 并使其密度降低, 转变成气液多相包裹体.     

地幔的窗口：金刚石

从经济价值而言，金刚石是最昂贵的宝石饰品；从科学意义而言，它还是直接可以提供地幔的物理状态与化学组成的窗口。笔者简要介绍了金刚石在自然界的产状、形成条件、不纯净组分、各类包裹体的特征以及成因模型。金刚石最主要的寄主岩为地幔橄榄岩和榴辉岩。金刚石中的同生包裹体可以为其形成时的寄主岩组成、温压条件、在地幔中的存留年龄提供重要的依据。近20多年来在金刚石中发现了深达下地幔的超深矿物包裹体，它又成为了认识全部地幔物质组成的唯一窗口。     

中国东部大陆地幔存在中酸性硅酸盐熔体

这里研究的中国东部5个地区新生代玄武岩中的6个无水橄榄岩捕掳体矿物中普遍含有丰富的CO_2流体包裹体。从电子探针贝散射图象发现这些岩石薄片中都有若干包裹体出露,它们有的全部为玻璃充填,有的中间有一空洞(CO_2已逸失)。个别包裹体有脱玻化现象,出现子矿物。我们对包裹体中未脱玻化玻璃进行了系统测试。 从玻璃包裹体的电子探针分析结果(表     

豫西祁雨沟金矿单颗粒和碎裂状黄铁矿Rb-Sr等时线定年

对黄铁矿开展Rb-Sr同位素测年可以获得直接的成矿年龄, 但目前成功率较低. 找出影响黄铁矿Rb-Sr同位素体系的地质因素是改进和应用该方法的关键之一. 采用超低本底Rb-Sr同位素测定方法, 对取自豫西祁雨沟金矿4号角砾岩筒中的黄铁矿开展测年研究. 结果表明，结晶好、裂隙不发育的单颗粒黄铁矿给出了Rb-Sr等时线年龄(126±11) Ma, 代表了主成矿期的时代. 碎裂的或含细粒集合体的黄铁矿未能给出合理的等时线年龄. 晶体形貌及包裹体研究揭示Rb和Sr可能主要赋存于黄铁矿中的黑云母、钾长石和绢云母包裹体中, 碎裂状黄铁矿在后期流体作用下容易使Rb-Sr同位素体系受到扰动, 不利于开展Rb-Sr定年研究.     

西华山花岗岩中石榴子石的钇环带构造及其岩石学意义

西华山花岗岩以富稀土元素为特征, 尤其是第二阶段花岗岩(G-b)和第三阶段花岗岩(G-c)中钇含量很高, 除了复杂的钇矿物组合外, 石榴子石具有特殊的钇环带构造, 中心部分既富钇, 又含有多相钇矿物显微包裹体, 而晶体的边部被称为“净边”, 即钇含量很低, 而且也不含任何矿物包裹体. 我们提出, 石榴子石中心部分富钇与岩浆分异作用造成的熔体富钇是一致的; 而石榴子石的“净边”现象则可能是岩浆中越来越富流体的直接结果, 流体环境不利于稀土元素进入石榴子石晶格.     

苏鲁造山带超高压变质岩的差异性折返: 流体包裹体证据

苏鲁超高压变质带的南部和北部经历了具有明显不同的折返过程, 主要表现为在北部榴辉岩中有麻粒岩相叠加变质作用. 流体包裹体研究表明, 苏鲁高压-超高压榴辉岩矿物及脉石英中存在有五种类型包裹体: 在超高压-高压榴辉岩相条件下捕获的A型N2±CO₂包裹体; 在榴辉岩发生麻粒岩相叠加变质作用期间被捕获的B型纯CO₂液相包裹体; 在高压榴辉岩重结晶阶段被捕获的C型CO₂-H₂O包裹体和D型高盐度水溶液包裹体; 超高压岩石折返过程中最晚(角闪岩相退变质甚至更晚)阶段捕获的E型低盐度水溶液包裹体. 石榴石中密集分布的B型高密度CO₂流体的发现为本区榴辉岩相岩石遭受了麻粒岩相叠加提供了又一佐证.     

山东临朐新生代地幔捕虏体中的流体/熔体包裹体：软流圈-岩石圈相互作用的信息

橄榄岩捕虏体中的流体(熔体)包裹体是研究地幔流体的最直接样品. 应用流体包裹体显微测温学和激光拉曼技术, 研究了山东临朐乔山地幔橄榄岩捕虏体中的各类流体(熔体)包裹体(早期富CO₂流体包裹体和碳酸盐熔体包裹体, 晚期富CO₂流体包裹体和硅酸盐熔体包裹体). 其中早期富CO₂流体包裹体多为高密度纯CO₂流体包裹体, 部分含有石墨, CO, N2, 菱镁矿等多种杂质. 两期流体包裹体的最小捕获压力分别为1.42 GPa和0.80 GPa. 由于碳酸盐熔体包裹体的寄主矿物主要是斜方辉石, 据此推测碳酸盐熔体的形成可能与CO₂流体和橄榄石、单斜辉石之间的反应有关. 富CO₂流体包裹体中杂质组分的多样性说明橄榄岩曾经经历与流体/熔体灌入有关的氧化还原反应. 乔山地幔捕虏体的流体(熔体)包裹体证据说明该区陆下岩石圈地幔曾经被软流圈来源的富CO₂流体/熔体所改造.     

苏鲁超高压榴辉岩长英质多晶包裹体中盐类固体包裹体

在江苏东海超高压榴辉岩中,绿辉石中发育罕见的钾长石+石英+榍石和钾长石+钠长石+石英+绿帘石等多晶包裹体.这些包裹体和纯钾长石+石英多晶包裹体具有类似的结构.在钾长石+钠长石+石英+绿帘石多晶包裹体发现方块状和浑圆状氯化钾-氯化钠(NaCl-KCl)固体包裹体.在含钾长石多晶包裹体中发育盐类固态包裹体表明:在超高压变质期间或在超高压榴辉岩快速折返早期,存在富含Cl的钾质花岗质熔体,钾质熔体与石英(或柯石英)和绿辉石反应形成钾长石+石英?钠长石±榍石±绿帘石组合.含氯熔体的脱水干化作用导致氯化钠-氯化钾(NaCl-KCl)固体包裹体的形成.同时表明,发生深俯冲的大陆地壳物质可能发生过部分熔融,形成含氯的钾质熔体,促进保守元素(Ti,Hf等)的迁移.     

盐源斑岩铜矿流体包裹体中黄铜矿子矿物的发现

有关斑岩铜矿多相流体包裹体的研究一直受到国内外地质学者的高度关注。80年代初,国外依据扫描电子显微镜技术,发现美国西部一些斑岩铜矿床的流体包裹体中含有黄铜矿子矿物。然而,有关这方面的研究成果,至今在国内还没见报道。近年来我们在对四川盐源斑岩铜矿床开展地质和地球化学研究的基础上,对流体包裹体进行了深入研究,利用电子探针发现多相流体包裹体中除NaCl子矿物外还普遍含有黄铜矿子矿物,从而确定成矿流体是一种铜含量很高的高矿质流体。