包裹体捕获后的变化在线视频

同学们大家好

这节课

我们主要来学习一下

包裹体捕获后的变化

我们先来看相变-子相的形成

我们知道封存在晶体中的少量流体

可以发生物相和物性的各种变化

其中物相的变化是最有用的

因为它可以提供，流体压力，温度浓度等的数据

原来封存的单项均匀流体

在室温下变成多项的包裹体

在包裹体中形成的所有新相我们称为子相

如果新相是晶质的

则称为子晶或者子矿物

从这个规律，我们可得出2点结论

在均一捕获条件下

1）包裹体中的蒸气泡

是由于流体和固体物质间

存在热膨胀系数不同而产生的

2）蒸汽相的比例越大

包裹体捕获温度就越高

这两点结论告诉我们

包裹体内的均匀相流体在冷却过程中

其收缩率大大超过主矿物

大多数矿物的热膨胀系数比水的膨胀系数

小一到三个数量级

当冷却至室温时

包裹体内挥发分集中形成气泡

这种气泡的内压随包裹体流体性质而变化

非挥发性流体中气泡的蒸气压较小

没有挥发分的硅酸盐熔体中的气泡其内压接近真空

而富含挥发酚性质

如co2，甲烷等的包裹体

因挥发分容易集中在气泡中

因而气泡又可能是浓稠的流体

如果气泡的密度大于液体密度

我们可以看到气泡沉入液体的现象

因此，当包裹体中气相比例较大时

所测得的捕获温度就更高

那么子矿物是如何形成的呢

在降温过程中

包裹体中原来均匀的流体

除了饱和了主矿物成分外

还可能保和其他成分

当某种成分达到饱和时

则形成新的晶体

这种晶体被称为子矿物或子晶

那么在实验室加温时

易容的子晶会在流体中溶解

子晶完全溶解的温度即为溶解温度

用Tm表示

最常见的子晶是立方体食盐，氯化钠

其次是钾盐，碳酸盐，氧化物

硅酸盐，硫酸盐和硫化物等矿物

由于子矿物是原来均匀流体组成的一部分

因此对他们的鉴定是非常重要的

绝大多数含易溶子矿物的流体中

只含有各种子相的单晶

而在流体包裹体中

子矿物如果是多晶的

这种子矿物在液相中的溶解度通常是很低的

比如包裹体中的石盐子矿物呈立方体

一般常以单晶出现

巴西伟晶岩石英中的大包裹体

它含有几个黄铁矿小立方体

黄铁矿在液相中的溶解度是很低的

那么包裹体捕获后会发生什么样的物理变化呢?

我们说包裹体形成之后

会发生一系列的物理变化

包括形状，位置，体积等等

首先它的体积会发生变化

包裹体形成后体积会发生俩种变化

一种呢，是可逆性变化

而另外一种则是不可逆性的变化

所谓可逆性变化

是指在外界条件作用下

包裹体的体积发生变化

但是呢，当这种条件消失的时候

会恢复到原来的体积

体积可以视为保持恒定

比如我们对包裹体加温或者是降温

当温度回到室温的时候

包裹体的体积又恢复到原样

那么这种状态下的包裹体

对于研究包裹体的各种物理化学参数是有效的

而包裹体不可逆的体积变化则相反

由于体积发生变化

准确的均一温度就无法测得了

因此，我们在进行

包裹体测温的过程中

一旦发现包裹体体积发生了变化

那么就可以选择放弃对它的测温了

包裹体捕获后，还会发生体壁的结晶作用

也就是包裹体体壁的结晶作用

大多数固体物质的溶解度随温度升高而增加

于是可以预料，在高温下捕获的流体包裹体

在自然冷却时必然会发生主矿物的结晶

因为此时流体相相对于捕获时的流体无疑是饱和的

通常这种结晶作用发生在包裹体壁上

而不是作为一个独立的晶体出现

叶儿马克夫在1950年

描述了这种现象：沿包裹体内壁

形成了一个明显可见的衬膜

他称之为同质的镶边

并指出，加热时这个衬模的溶解可能相当慢

即使反应容器是以微米来度量的

研究表明，在水溶液包裹体中

包裹体壁上的结晶数量通常小的难以测量

许多水溶液包裹体没有显示出加热时

壁溶解或冷却时结晶的迹象

但在硅酸盐熔融包裹体中

加热时包裹体壁明显的溶解现象确实普遍存在的

在图中我们可以看到

最初的包裹体壁大概在X的位置上

捕获后的硅酸盐熔融包裹体壁上结晶出主矿物层

在壁上成核了一个不混溶的硫化物熔熔体a

一个气泡b和两个子晶c和d

而Z则是主矿物在壁上结晶的厚度

这种结晶作用与子晶c生长的一部分是同时的

而晚于晶体d

这就是包裹体捕获后体壁的结晶作用

那么包裹体捕获后还会发生形态的变化

又叫卡脖子现象

许多包裹体

在最初捕获时呢它的表面积都比较大

但随着晶体的重结晶作用

以至整个畸形包裹体

能够愈合成一个单个的比较等轴的腔

形成细长的包裹体

细长的包裹体又逐渐发育成

几个被细脖分割的膨胀部分

这些细脖最后也会消失

这种卡脖子的最终结果

是形成了与原来的单个包裹体体积相同

但总表面能较小的几个小包裹体

形态也因此发生了变化

由原来的不规则逐渐转化为

更规则的椭球形或负晶形

那么包裹体捕获后的第四种变化呢

我们把它叫做流体的渗漏

矿物中的包裹体对绝大多数物质而言是密闭的

既不能加入也不能溢出

也就是说

晶体对绝大多数组分是不可穿透的

但是包裹体内含物的溢出和加入

多发生在变质作用中

以某种机制产生的微裂隙为通道

引起包裹体内含物的变化

比如包裹体的自然爆裂

就是内含物漏失的形式之一

当包裹体的内压大于外压而达到一定程度时

包裹体体壁就会发生开裂

这种开裂由岩浆喷发过程中外压突然降低而造成

也可因地质体的外加热而发生

在喷发过程中，如果包裹体较大

可使包裹体爆裂

并将其中的挥发分释放到岩浆中去

形成空包裹体

如果包裹体较小，由于减压

只能导致包裹体体壁的局部开裂

开裂后的真空膨胀会使其内压显著降低

这就阻止了裂隙的进一步扩展

包裹体的组分流入裂隙

经再结晶作用形成次生包裹体

发生这样的过程之后

新旧包裹体所具有的密度和压力都比原始包裹体要低

因为原始包裹体内含物有一部分进入裂隙当中去了

图中的包裹体都发生了渗漏

发生了明显的变形

它们拖着长长的尾巴

好了，这节课我们就讲到这里

同学们再见