流体包裹体测定计算和分析

流体包裹体显微测温实验一、实验目的在已经具备一定有关流体包裹体的基础知识下，通过老师的演示及讲解：（1）了解流体包裹体岩相学基础，能够识别出不同类型的包裹体；（2）明白不同流体包裹体体系下的冷冻—均一法测温方法；（3）能观察到在不同温度下流体包裹体发生的不同的相变；（4）通过对包裹体的观察，可明确在NaCl-H2O体系流体包裹体下的三个温度——初熔温度、冰点温度、均一温度；在NaCl-H2O-CO2体系流体包裹体下的四个温度——液态二氧化碳变为固态二氧化碳温度、固态二氧化碳熔融温度、笼形物分解温度、均一温度。

二、实验原理（1）包裹体研究理论前提：1. 均匀体系。

包裹体形成时，被捕获的流体是均匀体系，即主矿物是在均匀体系中生长的。

2. 封闭体系。

充填（滞留）在晶体缺陷中的流体为主矿物封闭，形成独立的封闭体系，没有外来物质的加入和内部物质的逸出。

3. 等容体系。

包裹体形成后，体积基本恒定不变，保持等容体系的特点，因而可以利用各种与之有关的物理化学相图。

（2）冷冻—均一法：1. 冷冻法：指在包裹体冷却到室温以下时观察液相向固相转变（即固化）过程。

基本原理是通过在冷台上改变温度，观察包裹体所发生的相变过程。

符合拉乌尔定律——对于稀浓度溶液而言，溶液的冰点下降数值与溶质的种类及性质无关，而仅仅取决于溶解在水（溶剂）中的溶质的浓度；对于具有相同浓度的各种溶质，其冰点的下降温度也相同。

2. 均一法：根据包裹体的基本假设和前提，包裹体所捕获的流体为原始均匀的单一相流体，它们充满着整个包裹体空间。

随着温度下降，流体（气体或液体）的收缩系数大于固体（主矿物）的收缩系数，包裹体将沿着等容线演化，一直到两相界面的位置，如果原来捕获的是大于临界密度的流体，则分离出一个气相，气体逸出后，由于表面张力的影响，气体在有利位置形成球形的气泡；如果原来捕获的是小于临界密度的富气体流体，则气体在流体中凝聚出一个液相，形成具有一个大气泡的两相包裹体。

包裹体均一温度的测定与分析油气充注时间及油气成藏期次分析是现代油气地质研究的一个热点问题,成藏期次的确定有助于正确认识油气藏的形成规律。

目前确定成藏期次比较成熟和通用方法是烃类流体包裹体均一温度法（朱光有等，2004）。

流体包裹体是指地层中的岩石在埋藏成岩过程中所捕获的液态或气态流体，它记录了与地层所经历的地质历史事件有关的信息,这些信息为认识地质历史提供了重要依据。

20世纪90年代以来,流体包裹体在油气成藏研究中得到了广泛应用,已成为当代石油地质领域研究油气藏形成期次最重要、最有效的一种方法（赵力彬等，2005）。

20世纪70年代以来，随着油气地球化学的发展，流体包裹体技术在石油地质研究中得到了广泛的应用，20世纪80年代后期，包裹体技术开始用于我国的油气勘探，特别在最近二十多年来倍受石油地质学家的重视。

通过对油气包裹体岩相学鉴定、荧光特征、均一温度测定和成分分析，可以重建油气成藏史，探讨油气运移、聚集成藏规律（林硕等，2010）。

1.图1 技术路线图利用流体包裹体资料研究油气充注史,目前已成为成藏期研究的有效手段。

其研究思路主要是结合工区的地质背景，进行包裹体的岩相学观察，初步确定包裹体的期次，然后对包裹体进行均一温度的测定，最后通过对所测均一温度进行解释分析确定成藏时间及期次。

技术路线图如图1所示：2. 包裹体的定义及其类型流体包裹体是指成岩成矿流体（气液的流体或硅酸盐熔融体）在矿物结晶生长过程中，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相的界限的那一部分物质（刘德汉等，2007）。

包裹体在主矿物结晶生长过程中被捕获之后，便不受外来物质的影响，它与主矿物有着相的界限，并成为独立体系，包裹体与主矿物共存，一直保留至今。

根据包裹体成因可将流体包裹体分为三种类型：原生、次生和假次生包裹体（图2）。

原生包裹体与主矿物同时形成，是在矿物结晶过程中被捕获的包裹体，常沿矿物的生长（结晶）面分布。

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。

流体包裹体测试技术在地学中应用的进展一、流体包裹体的定义成岩矿物中的流体包裹体是成岩成矿流体在矿物结晶生长过程中，因晶体生长机制、生长速度或某(些)组分浓度发生变化、或多相界面相互作用等因素的影响，而被包裹在矿物晶格缺陷、空穴、品格空位中的、至今尚在主矿物中封存，并与主矿物有着相的界限的成岩成矿流体，是保存至今。

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，在各种司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占地质流体的最佳样本，并己经被成功地应用到各种地质过程的研究中。

测温及均一性的实验仪器镜下的流体包裹体二、流体包裹体在地学中的应用(1)在矿床学中的应用:通过流体包裹体研究，可以确定矿床形成时的压力和温度;测定成矿流体成分;研究成矿时的氧化还原环境;判断成矿物质来源，分析矿质沉淀富集机制;确定矿床成因，建立成矿模式。

(2)在构造研究中的应用:通过流体包裹体研究，可以推断隐伏断裂构造，判断区域应力场方向;判断构造期次和演化顺序;判别变质岩区构造。

(3)在石油地质中的应用:在石油地质中应用最多的流体包裹体是有机包裹体，有机包裹体指的是含有有机物的包裹体，是成矿及油气流保留下来的唯一原始样品。

有机包裹体研究在以下儿个方面得到了广泛的应用。

在生油盆地分析中的应用:研究有机包裹体，有利于层序地层学和岩相古地理研究;有机包裹体可以用来恢复盆地占地温和生油热史;可用于研究盆地构造演化史。

在油气成藏过程中的应用:有机包裹体研究可用于判断油气运移通道和油气运移的相对时间(阶段);推断油气演化程度和油气源性质。

在油气评价及远景预测中的应用:可以根据有机包裹体的丰度特征来预测评价油气藏;可以根据有机包裹体类型、特征、均一温度、成分特征来预测油气远景区;也可以应用于模拟生油盆地地下水动力学。

第28卷　第2期O I L &G AS GE OLOGY 2007年4月　 收稿日期:2007-02-15 第一作者简介:单秀琴(1964—),女,高级工程师,油气包裹体研究 基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(2001C209103)文章编号:0253-9985(2007)02-0159-07利用流体包裹体分析和计算油气的充注史和古流体势———以鄂尔多斯盆地榆林地区上古生界为例单秀琴1,2,李　剑1,胡国艺1,陈红汉3,罗　霞1,高嘉玉1(11中国石油天然气股份有限公司勘探开发科学研究院廊坊分院,河北廊坊065007;21中国石油天然气股份有限公司勘探开发科学研究院,北京100083;31中国地质大学,湖北武汉430074)摘要:通过包裹体测温、荧光光谱分析及流体势分析,结合区域地质资料,认为鄂尔多斯盆地榆林地区上古生界油气具有多期连续性充注特征。

从晚三叠世中期到早白垩世末期,油气不断注入,烃类组分随埋深由低成熟到高成熟,虽可划分为6期,但应为连续充注的一期成藏,其中早侏罗世中期—中侏罗世末期和中侏罗世末期—早白垩世末期是两个大规模天然气充注时期。

用VTF L I N C PV T 模拟软件计算包裹体流体势结果显示,榆32井是长期的低势区,榆43-8井和榆25井等流体势较高。

关键词:油气充注;古流体势;包裹体;榆林地区;鄂尔多斯盆地中图分类号:TE122.3 文献标识码:AAna lysis and ca lcul a ti on of hydrocarbon accu m ul a ti on h istory and pa leocurren t poten ti a l by study i n g flu i d i n clusi on s———An exam ple fro m the Upper Pa leozo i c i n Y uli n ,O rdos ba si n Shan Xiuqin1,2,L i J ian 1,Hu Guoyi 1,Chen Honghan 3,Luo Xia 1,Gao J iayu1(11L angfang B ranch of Petrochina Exploration &D evelop m ent Research Institute,L angfang,Hebei,065007;21Petrochina Exploration &D evelop m ent Research Institute,B eijing,100083;31China U niversity of Geosciences,W uhan,Hubei,430074)Abstract:Research on fluid inclusi on temperature,fluorescent s pectr oscopy,current potential analysis,and regi onal geol ogical data,indicates that the Upper Paleozoic pools are characterized by m ultistage but continu 2ous charging in Yulin,O rdos basin .Fr om the m iddle Late Triassic t o the end of the Early C retaceous,hydr o 2carbons were continuously inputting int o the reservoirs and their maturity evolved from l ow t o high al ong w ith increasing burial dep th .The charging is actually a continuous one 2stage p rocess,though it can be divided int o 6stages,of which the m iddle Early Jurassic 2end ofM iddle Jurassic and the end ofM iddle Jurassic 2end of Ear 2ly Jurassic are t w o large scale gas charging stages .The calculated fluid inclusi on potentials w ith P VT si m ula 2ti on s oft w are of V I FL I N C indicate that paleocurrent potential is l ow in well Yu32and high in well Yu4328and Yu25.Key words:hydr ocarbon charging;paleocurrent potential;fluid inclusi on;Yulin area;O rdos basin 榆林地区位于鄂尔多斯盆地中部,是油气勘探的重点地区。

流体包裹体测定计算和分析在科学研究中，流体包裹体测定是一个重要的技术，它为各种应用领域的科学研究和工程设计提供了必要的数字支持。

流体包裹体测定主要功能是测量压缩或拉伸的流体环境中气体的流量、扩散性或渗透性能。

这种测定的方法可以用来测量混合物的稳定性，检测溶液的结晶状态，测量化学反应的过程，检测气体混合系统和分析水中介质的成份信息。

流体包裹体测定以精确、高效和无损的特点被广泛应用在物质物理性质研究，化学合成研究，以及工业运营监控领域。

流体包裹体测定需要建立与流体性质相关的模型，以提供正确的测定结果。

为了准确确定流体性质，需要进行复杂的数学计算和分析。

一般来说，流体包裹体测定的数学模型可以分为三个步骤。

首先，通过实验测量得出流体的参数，如密度、粘度、温度、压力等，用于构建模型前的准备工作。

其次，根据流体的参数，构建一个表示流体性质的模型，这是计算和分析流体性质的基础步骤。

最后，分析模型分析结果，根据测量结果，得出最确切的流体性质数据。

流体包裹体测定的数学模型分析需要经历多个步骤，其中包括模型的构建、参数的估计、熵的标定、稳定性的分析、不均匀性的分析、频率响应的计算、参数匹配和校正等。

在构建模型前，需要获取流体参数，以及测定所需的设备参数等。

在构建模型之后，需要计算各种参数，测定流体性质，以及得出最佳模型参数。

流体包裹体测定中，模型分析所需的计算量是非常大的，因此需要采用有效的算法来进行。

一般而言，采用最优化算法来求解流体包裹体测定的数学模型是最有效的方法之一。

最优化算法也可以有效地降低流体包裹体测定的计算复杂度，并有助于提高测定精度。

总之，流体包裹体测定是一个关于流体物理性质研究的关键技术，它需要专业的数学模型的构建和参数分析，来准确表征流体物理性质。

为了解决这些问题，应当引入有效的计算算法，以提高流体包裹体测定的效率和精度。

- 1 -。

流体包裹体测定计算和分析流体包裹体测定计算和分析（FEMC）是指测量液体中空间结构的过程。

它通过测量、分析以及计算液体的促进性（夹带表面力）来确定液体的流体包裹体模型参数。

对于改善液体的处理和控制，以及进一步了解流体中的空间分布特征，FEMC都具有重要意义。

FEMC可以分为两个步骤：测量和计算。

在测量环节，用户使用流体包裹体仪（FEMC）来测量液体中空间结构的大小。

FEMC仪器可以测量夹带表面力、接触角、喷雾直径、口径面积等参数，从而获得流体包裹体模型的参数。

在计算环节，用户将实际测量的参数作为输入，使用FEMC软件来计算液体空间结构的大小。

这种计算过程可以在几秒钟内完成，而且可以精确地测量出液体空间结构的大小。

FEMC测定可以帮助研究者更好地理解流体的复杂空间结构，因此具有重要的实际意义，可以用于许多科学领域。

例如，FEMC测定可以在药物合成的过程中用来控制反应体系的复杂性。

它也可以用于扫描电子显微镜（SEM）或原子力显微镜（AFM）中缓慢沉积的纳米结构的形成，以及用于研究生物材料中细胞膜的行为。

FEMC也可以用于研究流体传输系统，比如管道、液压、空气和流体动力学等，给出更好的设计参数。

此外，FEMC测定还可以用于功能材料设计。

它可以更好地模拟材料光学性质并评估不同流体结构参数之间的关系，从而更好地控制材料的光学属性，这在产品性能的提高方面具有重要意义。

总之，FEMC测定计算和分析对于进一步研究流体空间结构、改善流体处理和控制以及未来材料设计具有重要的实际意义。

它可以帮助我们深入了解流体的复杂空间结构，探索出合适的模型参数，构建出更加有效的流体模型，从而有效改善流体处理和控制。

流体包裹体分析及其在地质勘探中的应用摘要此文结合笔者实践经验，主要论述流体包裹体在工程地质以及水文地质中的应用。

希望能给同行，提供一定的指导。

关键词流体包裹体；研究方法；工程地质；水文地质流体包裹体测定法是近年来国外探矿使用的一种新方法。

矿物形成时成矿熔液充填于矿物的晶格缺陷、空穴等处，矿物继续生成将其封闭并形成包裹体。

包裹体的形态及组合规律严格受控于应力作用所形成的微裂隙和晶格缺陷，而包裹体的均一温度又与裂隙和断层发生的年代、断层深度等有关。

因而，通过对工程建设区构造岩裂隙充填物中流体包裹体类型、形态、组合规律、均一温度及水溶液盐度的测定和分析，可为该地区构造应力场的性质和岩石变形深度提供直观可靠的数据，从而解决某些工程地质问题。

1 流体包裹体的研究概况1.1 流体包裹体的基本概念流体是一个在应力作用下发生流动，并且与周围介质处于相对平衡状态下的物体。

矿物中流体包裹体是成岩成矿流体（含气液的流体或硅酸盐熔融体）在矿物结晶生长过程中，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相的界限的那一部分物质。

根据成因，包裹体可分为原生、假次生和次生等。

矿物流体包裹体作为一种研究方法，起初主要被应用于矿床学的研究。

目前，流体包裹体的分析已广泛应用于矿床学、构造地质学、壳幔演化、地壳尺度上的流体迁移、石油勘探以及岩浆岩系统的演化过程等地学领域。

流体包裹体研究的基本任务之一，即是尽可能地提供准确详细的有关古流体组成的物理化学信息，以便于建立古流体作用过程的地球化学模型。

1.2 流体包裹体的研究内容通过对包裹体中的古流体进行定性及定量的分析，并将所获得的各种数据、信息来解释研究地壳及地幔中的各种地质作用过程。

因此，流体包裹体的研究内容包括以下几种：1）研究矿物中包裹体的成因，恢复地质环境。

2）研究包裹体的成分和物相变化，获取地质过程中的物理化学参数。

3）研究不同地质环境中的包裹体，了解成岩成矿流体的性质。

流体包裹体流体包裹体激光拉曼光谱分析原理、⽅法、存在的问题及未来研究⽅向激光拉曼光谱技术应⽤于流体包裹体已有30多年的历史,由于该技术可以实现对单个包裹体⾮破坏性分析,并可定量获取包裹体中成分含量,因⽽受到⼴⼤流体包裹体研究者的青睐。

尽管国内外已有⼤量关于流体包裹体激光拉曼光谱分析的研究⽂章和数据报道,但⽬前仍有⼀些研究者和分析测试⼈员对数据的准确性和可靠性不够了解,甚⾄在发表⽂章报道时出现错误的解释。

笔者等根据多年的实验分析和研究经历,介绍了激光拉曼光谱技术分析的基本原理和⽅法,并提出⼏个有关流体包裹体激光拉曼光谱分析的关键问题与⼴⼤同⾏探讨,同时指出了该技术今后的研究和发展⽅向。

1流体包裹体激光拉曼光谱分析技术研究历史回顾Rosasco等(1975)最早发表了天然流体包裹体的拉曼分析结果,接下来是Rosasco和Roedder(1979)及Dhamelincourt等(1979)⼈的报道,随后Beny等(1982)和Touray等(1985)分别发表了关于流体系统和拉曼光谱分析⽅法更全⾯的研究成果。

这些报道不仅指出了这种新⽅法在流体包裹体分析的可能性,也为⽤有效截⾯积进⾏流体包裹体定量分析指明了道路。

Schr¨otter和Kl¨ocner(1979)的⽂章对流体组成的截⾯积进⾏了讨论,尽管地球科学的拉曼分析⼯作者经历了10多年才完全理解它的内容,但这篇⽂章却是显微拉曼光谱技术发展历程上的⼀个重⼤突破(Dubessy等,1999)。

最初将拉曼光谱仪应⽤于流体包裹体是Pasteris等(1986)以及Burke和Lustenhouwer(1987)。

Wopenka 和Pasteris(1986,1987)、Seitz等(1987),特别是Pasteris等(1988)系统地讨论了仪器的局限性和最优分析条件。

在流体包裹体显微拉曼光谱定量分析技术尝试初期最具有纪念意义的⼯作是Kerkhof(1988)关于CO2—CH4—N2体系的研究,同时也包括Dubessy等(1989)的评述,这篇评述包括讨论和对C—O—H—N—S 流体分析的必要校正。