地质流体地球化学1

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1、第二讲流体包裹体地球化学GeochemistryofFluidInclusions第一章绪论在地质地球化学研究中，对地质体形成过程的压力、温度、成矿流体和岩浆性质及成分等成岩成矿条件的了解，一直是迫切需要解决的问题，因为它们直接涉及到矿床、岩石的成因并对指导找矿勘探具有重要意义。在解决这些问题的方法和理论中，流体包裹体地球化学是直接和有效的方法和理论。流体包裹体代表了地质流体的样品，对它们进行研究可以得出成岩成矿过程的温度、压力、成分等物理化学条件，为认识复杂的地质作用提供了极为重要的定性和定量的微观证据。流

2、体包裹体也是矿物最重要的标型特征之一，从流体包裹体岩浆中得出的各种参数可以用来解释地质作用，特别是内生成矿作用的密码，对于古流体系统的再造（reconstructionfossilfluidsystem）具有决定性的意义。第一节流体包裹体的研究内容1、研究矿物中流体包裹体的成因，恢复地质环境。多数地质过程都是有流体参与的过程，大多数目前所见到的矿物和岩石都是从不同成分和性质的流体中结晶出来的，在它们结晶的过程中可以捕获这些流体母液，这就形成了流体包裹体。因此矿物中的流体包裹体是迄今保留下来的原始成矿流体最直接

3、最完整的样品，而研究包裹体的形成机理和捕获后所经历的变化，正是为了区分流体包裹体的成因类型，确定包裹体所代表的地质环境，这是随后对所获得的包裹体数据进行解释的基础和前提。2、研究流体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。通过在不同温度下对包裹体中流体相变行为的观察和对包裹体成分的分析，了解成岩成矿流体的温度、压力、密度、成分（盐度、金属元素以及同位素组成），以及pH、Eh、粘度以及成岩成矿年龄等参数。运用现代高精度微区分析技术，包括阴极发光研究（Cathodoluminescence-CL）、

4、付里叶变换红外分析（FTIR）、激光消融－感应耦合等离子质谱（LA－ICP－MS）、扫描电子显微探针（SEM）、质子探针（PIXE或PIGE）、同步电子加速器X－射线荧光分析（SXRF）、激光拉曼光谱（LRS）、激光显微探针稀有气体质谱（LMNGS）、离子探针或二次离子质谱（IonProbeorSIMS），分析单个流体包裹体的成分，可以对不同成因、不同形成时期的单个包裹体进行研究，从而获得更为真实的成岩成矿的原始信息。运用超微量的分析技术进行流体包裹体的成分分析，可以测得超微量的成矿金属元素和稀有气体（金属在

5、成矿流体中的含量非常低，对于Cu、Pb、Zn，最小为10ppm，对于Au、Ag、Hg等，最小为0.001～1ppm），这不仅对矿床成因的研究和找矿工作大有裨益，而且还是了解地幔释气的重要资料。对于流体包裹体同位素的研究，为研究成矿流体的物质来源、成矿年龄以及各地质时期不同元素同位素的比例提供了可靠的数据。1、研究不同地质环境中包裹体情况，了解成岩成矿流体的性质。研究不同类型岩石、不同类型矿床、地热系统、冰川以及岩溶等地质体中的流体包裹体的特征，探讨这些地质体形成的化学环境、物理化学条件、成因和演化历史，以弥补

6、传统地质学中经常采用的以地球固体物质为主要研究对象的不足。以固体为主要研究对象的方法，不能了解在地球乃至地外物质形成演化中的扮演重要角色的流体的情况。2、指导资源和能源矿产的勘查。通过流体包裹体的研究来阐明矿床的成因和演化，建立成矿模式，利用流体包裹体测试获得的数据，圈定热晕、蒸发晕和盐晕，以指导找矿勘探。第二节流体包裹体地球化学的发展史我国是世界上最早认识流体包裹体的国家之一，如北宋著名科学家沈括（1031-1095）就对水晶中的包裹体进行了描述。第一个明确地描述包裹体的是十一世纪中亚的学者－AbuReyk

7、hanal－Biruni。1858年，英国学者H.C.Sorby出版了名著《晶体的显微结构和矿物、岩石的成因》，他观察到了一些矿物中的包裹体，并据此提出了包裹体温度计原理。E.Roedder称赞他是一个了解所有科学的人，并且被广泛承认为显微岩石学之父，也是流体包裹体研究之父。二次大战之后，苏联的Ермаков（1950）发表了《成矿溶液的研究》，加拿大多伦多大学的SmithFG和ScottHS（1948）发明了热爆裂仪；60年代中期，由Ермаков，DeithG和RoedderE共同创建了国际成矿流体包裹体

8、委员会。RoedderE博士是国际成矿流体包裹体委员会（COFFI－CommissiononOre-FormingFluidInclusions）前主席，全美矿物学会副主席，美国地质调查所高级研究员。1984年，美国矿物学会连续出版物《矿物学评论》(ReviewinMineralogy)丛书出版了他的里程碑式的经典文献：《FLUIDINCLUSIONS》，这是该丛书第一次出版由一个作者所著的书，该书