流体包裹体及应用

流体包裹体特征及其在⽯油地质上的应⽤2019-08-06摘要：流体包裹体是地质时期形成各种矿物体过程中的地质液体，通过对流体包裹体的特征研究能得出各种矿藏形成的条件，根据流体包裹体的内涵以及特点出发，在对相应的流体包裹体的特征了解的基础之上实现了对⽯油矿藏的有效指引和开发，从⽽在⽯油地质上得到了有效的应⽤及发展。

关键字：流体包裹体；特征；⽯油地质；应⽤⼀、流体包裹体内涵流体包裹体是在沉积盆地的演化过程中，通过各种沉积物的演化作⽤，在各种沉积物形成各种矿物、岩⽯、矿藏的形成中包含的⼤量的流体包裹体，这些流质的包裹体记录下了⼤量的关于流体介质的性质、组成部分、物化的条件以及地球的动⼒学因素，实际上是对相应矿藏的演化过程的记录，在⼀定程度上可被看做是矿藏形成中的样品。

矿物的流体包裹体的按照形成的原因和过程可分为原⽣、次⽣和假次⽣的矿物包裹体。

原⽣包裹体在形成后就建⽴了与外界环境相互隔绝的体系，从⽽能切实反映矿物在演化过程中的如温度、压⼒以及矿物溶液的密度以及流体的来源等⽅⾯的切实数据，实际上也是对相应矿物形成条件的真实记录和定格。

流体包裹体是油⽓演化和形成过程中的原始记录，通过对原⽣包裹体的研究能实现对⽯油地质上的有效应⽤。

⼆、流体包裹体的类型特征根据具体的流体包裹体的成分以及相态，可分为盐⽔溶液和有机包裹体，盐⽔溶液的流体包裹体⼜包括单相盐⽔、汽液双相的盐⽔包裹体，有机包裹体⼜存在单相汽态、⽓液双相、⽓态烃、沥青、含⽓态烃的有机包裹体。

与⽯油地质相关的流体包裹体主要包括⽓液双相的盐⽔包裹体、纯⽓态烃、纯液态烃的包裹体以及⽓液两相烃包裹体、沥青包裹体。

各种包裹体均具有不同形式的特征，从⽽能在⽯油地质的探索和研究过程中根据其不同的特征和形成的条件对当地的矿物形成过程进⾏还原和推导。

⽓液两相的盐⽔包裹体的⽓液⽐⼤于5%，⽆⾊透明状，体壁边壁较为清晰，体积较⼩；纯⽓态烃包裹体⼜⽓态烃构成，透明度较差，边壁属厚壁状，个体⼤⼩各异，但呈群体分布；纯液态烃包裹体有液态烃构成，紫⾊，透明度差，蓝荧光下具有弱荧光特征；⽓液两相的流体包裹体由两相烃类构成，在不同时期形成的矿物中具有不同的颜⾊，透明度差，边壁较厚，蓝⾊荧光下液相烃有弱黄荧光特征；沥青包裹体由固态的沥青构成，⿊⾊；不透明，不规则形态，不同矿物样品中沥青含量变化⼤。

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。

2010年12月December,2010 矿 床 地 质M IN ERA L DEPOSIT S第29卷 第6期Vol.29 No.6文章编号:0258 7106(2010)06 1017 12单个流体包裹体LA ICP M S成分分析及在矿床学中的应用李晓春,范宏瑞**,胡芳芳,杨奎锋(中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究重点实验室,北京 100029)摘 要 流体对于热液矿床成矿过程起着十分重要的作用,而古成矿流体最直接的代表是流体包裹体,流体包裹体研究是了解与成矿有关的一系列问题的重要钥匙。

单个流体包裹体成分L A ICP M S分析是了解成矿流体成分特征的最重要手段之一。

文章简要介绍了单个流体包裹体成分LA ICP M S分析技术及待测样品选取等方面的问题,重点归纳了流体包裹体成分LA I CP M S分析在矿床学中的主要应用,如成矿流体的特征、成矿流体的来源、成矿流体演化历程、诱发金属沉淀的原因、岩浆 热液矿床中金属的来源、元素在不同相中的分配、模拟计算。

最后为LA ICP M S对单个流体包裹体成分测试的前景做了简单的展望。

关键词 地球化学;L A ICP M S;单个流体包裹体;矿床学;应用中国分类号:P599 文献标志码:AAn analysis of the individual fluid inclusion by LA ICP MS and itsapplication to ore depositsLI XiaoChun,FAN Hong Rui,HU FangFang and YANG KuiFeng(Key L aboratory of M ineral Resources,Institute of Geo logy and Geophysics,Chinese A cademy of Sciences,Beijing100029,China)AbstractFluids,w hich play a significant role in the hydrothermal ore forming system,are directly represented by fluid inclusions trapped during mineral growth.Fluid inclusions supply key source information on the ore form ing process,and LA ICP M S is a pow erful tool for quantitative measurement of multi element concentrations in the individual fluid inclusion.This paper briefly describes the process,characteristics and strategies of this ana lytical technique as w ell as some criteria for selection of fluid inclusions suitable for LA ICP M S analysis.T he application of this technique to ore deposit is also discussed in such aspects as the properties of ore forming fluids, the origin of ore form ing fluids,the evolution process of ore forming fluids,the factors inducing ore metals pre cipitation,the genesis of ore metals,the partitioning of different elements during different phase separation pro cesses,and the supply of data for ore forming process simulation.A short outlook is given concerning the poten tial future of individual fluid inclusion analysis by LA ICP M S.Key words:geochem istry,LA ICP M S,individual fluid inclusion,ore deposit,application本文受国家自然科学基金项目(40625010和40702016)和国家重点基础研究发展规划项目(2006CB403503)资助第一作者简介 李晓春,男,1986年生,研究生,矿物、岩石和矿床学专业。

作者简介:周云,女,1984年生,硕士研究生,研究方向成矿规律与成矿预测1E-m ai:l boh et2007@yahoo 1co m 1cn流体包裹体在深部找矿中的应用周云1,汪雄武1,陈兵2,秦志鹏1,侯林1,张欣1,彭慧娟1,赵岩1(11成都理工大学 地球科学学院,四川成都610059;21中铁二院 成都地勘岩土工程有限责任公司,四川成都610031)据联合国发布的最新预测,2050年世界人口将达92亿,人口的增长将同时相应刺激人类对矿产需求的增多,由于现有矿床大量采空,这就要求有经济可行矿床的持续再补给来满足这种需求。

然而,找矿勘查难度越来越大,在21世纪及其以后,矿床勘查新方法的发展显得极为重要。

流体包裹体研究作为一种找矿方法已被广泛认可,它在促进我们认识各种矿床的成矿流体演化过程方面作出了较大的贡献(Roedder ,1984;W il k i n son ,2001;Andre w,2007),对其研究提供数据间接判断出的矿床模式,在矿床勘查阶段相当有效(Roberts &Sheahan ,1988;Robb,2005;W illia m s Jones &H einrich ,2005)。

在过去的半个世纪中,各种岩浆-热液矿床中流体包裹体的研究成果数以千计,基于这些研究,许多矿床类型中流体包裹体的特征被我们所认知,并且这些特征现阶段可以作为经验被应用于暂未发现的新矿床的勘探。

流体包裹体可应用于矿床勘查的初期阶段,用于判断矿床的类型,圈定找矿靶区,在确定一个潜在成矿系统后,再确定可能的成矿载体。

这些应用只需要基本的流体包裹体知识,一旦一个成矿系统被确定后,可以采集更多详细的流体包裹体数据来判断该矿床成矿流体特征是否与已知成矿系统相似。

流体包裹体方法尤其适用于强烈风化地区和有地质露头地区(Bodnar ,2008)。

造山带型金矿成矿系统以低-中等盐度,显示不混溶现象,富含CO 2碳质流体包裹体为特征,(CO 2+C H 4)的摩尔分数为5%~30%或更高,可见H 2O-CO 2不混溶,盐度通常低于10%N a C11eq ,少量盐度可达20%NaC11eq ,偶见含盐类子晶的包裹体(图1A,B ,C )。

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。

摘要流体包裹体及其在含油气盆地研究中应用流体包裹体是成矿成岩流体（含气液的流体或硅酸盐熔融体）在矿物结晶过程中，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明显的相边界的那一部分物质。

矿物包裹体的形成贯穿在整个地质作用过程中。

它记录并保存地质作用不同阶段的物理－化学特征包括温度、压力、PH、EH、化学组成、矿化度、同位组成、热动力条件等。

油气运移过程中形成的流体包裹体，往往产自于碳酸盐岩和碎屑岩中的方解石脉、石英脉、石英次生加大边、石英颗粒裂缝愈合处或与其同期形成的萤石、硬石膏等自生矿物中，特别是被包裹在晶格缺陷或窝穴内的那部分由有机的液体、气体组成的包裹体，称为有机包裹体，它们是油气运移聚集过程的直接标志。

流体包裹体作为一个独立的地球化学体系，可以反映成矿时的流体性质(包括温度、压力、pH值等)，作为流体活动的唯一原始样品和直接标志，正日益受到国内外地质学家的高度重视。

有机包裹体研究在盆地演化史分析、恢复盆地古地温、分析断裂构造、研究油气运移通道、确定油气运移成藏期次、确定油气演化程度和形成阶段、确定油气勘探深度和预测远景区以及油气源对比等领域取得了明显的进展，已成为生油盆地研究的重要手段之一。

流体包裹体的均一温度、冰点和成分是目前研究流体包裹体最为关心的内容，特别是在油气勘探方面。

包裹体的均一温度反映的是包裹体形成时的温度，对于油气包裹体而言也就是油气充注时的温度，因此利用包裹体的均一温度可以研究成藏期次及充注时间。

包裹体的冰点可以用于研究流体的盐度，从而恢复古环境。

包裹体的成分还可以直接反映流体的组分。

一、流体包裹体的分类流体包裹体可根据组成的不同分为七个亚类：1）、纯液体包裹体。

在室温下为单相液体包裹体，纯液体包裹体通常是从均匀流体中捕获的，形成温度一般较低（图1）；2）、纯气体包裹体。

在室温下为单相气体包裹体，一般是在火山喷气、气成条件或沸腾条件下形成的；3）、液体包裹体。

第24卷　第10期2009年10月地球科学进展ADVANCES I N E ART H SC I ENCEVol.24　No.10Oct.,2009文章编号:100128166(2009)1021105217流体包裹体研究:进展、地质应用及展望3孙　贺,肖益林(中国科学技术大学地球和空间科学学院,安徽　合肥　230026)摘　要:在多数地质作用过程中,流体都担任着元素迁移的载体、化学反应的活化剂的角色。

大量研究表明,岩石、矿物以及元素在有无流体的情况下会表现出迥异的物理和化学性质,所以对于认识某一地质过程而言,流体方面的研究往往能够提供极其重要的信息。

流体包裹体则以其直接反映古流体的成分,在各种矿物中的普遍存在性,以及对各种后期改造有一定的抵抗力等特点而成为研究古地质流体的最佳样本,并已经被成功地应用到各种地质过程的研究中。

从基本概念出发,讨论了流体包裹体的种类和原生、次生流体包裹体的区分,对流体包裹体的岩相学观察要点以及流体包裹体研究的最新进展做了简要的综述,着重介绍了研究中常用的分析方法及变质岩中流体包裹体的研究,并举例说明了流体包裹体在矿床学、石油地质学中的应用,以及近期的一些关于流体包裹体中保存生物标志和生物遗迹化石的研究,最后对未来流体包裹体研究的发展方向作了简单的展望。

关　键　词:流体包裹体;分析方法;变质岩;矿床成因;生物标志中图分类号:P592 文献标志码:A 流体包裹体研究是目前地球科学研究中最活跃的领域之一,已广泛应用于矿床学、构造地质学、石油勘探、地球内部的流体迁移以及岩浆岩系统的演化过程等地学领域。

本文就流体包裹体研究的基本原理、分析技术、地质应用的最新进展以及可能的发展方向作了系统的阐述。

1　流体包裹体的种类和区分流体包裹体按其捕获时间与主晶矿物(host2 m ineral)形成时间的关系可以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。