人工合成包裹体的实验研究及其在激光拉曼探针测定方面的应用

利用愈合人工水晶裂隙合成人工流体包裹体的技术,在0.5～1kb,350～800℃的范围内,对纯H_2O体系、NaCl-H_2O体系、KCl-H_2O体系进行了人工合成包裹体实验研究。并对这些合成的包裹体进行了详细的测温学研究,证实了合成包裹体是母液成分的真实代表,完全可以用来做为自然界包裹体研究的标样。同时利用合成包裹体采集了均一、和冷冻状态下的拉曼谱,讨论了合成包裹体在激光拉曼探针测定方面的某些可能的应用。研究表明,合成包裹体是了解包裹体的形成机理和进行地质流体性质研究的一种十分有效的手段,在地质流体和实验地球化学研究领域有着广阔的应用前景。

以合成包裹体为腔体进行高温下流体的拉曼光谱原位分析

在冷封口的水热高压容器中 ,合成了组成分别为H2 O +4 2 0wt%CO2 和H2 O +8 4 2wt%CO2 的两种流体包裹体。以此合成的包裹体作为腔体 ,用显微激光拉曼探针测量了其中液态流体在 2 90 0～ 380 0cm-1范围的高温拉曼光谱 ,对其中液态水的氢键随温度的变化进行了讨论。研究结果表明 ,随着温度升高 ,流体中水分子的氢键作用不断减弱。组成为H2 O +4 2 0wt%CO2 的包裹体 ,在 372℃均一为液体 ,均一时 ,水分子的氢键发生了突变 ,均一后 ,氢键受温度的影响比较小 ,到 5 5 0℃它还存在着比较强的氢键作用。组成为H2 O+8 4 2wt%CO2 的流体在 6 0 6℃时由气液两相变为纯气相 ,一直到拉曼光谱测量的最高温度 5 80℃ ,液态水还保持着比较强的氢键作用。

高温下合成包裹体中流体水分子氢键的拉曼光谱分析

在合成包裹体腔中 ,用显微激光拉曼探针原位分析了高温下纯水和含气体CO2 的流体中水分子的氢键作用。研究结果表明 ,随着温度升高 ,流体中水分子的氢键作用不断减弱 ,但纯水在最高的测量温度 40 0℃ ,含CO2 的流体在 5 2 0℃都还存在着比较强的氢键作用。含CO2的流体比相同温度下纯水的氢键作用弱 ,并且当气相与液相混溶成为纯液相后 ,它的氢键与温度的关系明显出现了转折 。

毛细管合成包裹体在激光拉曼探针测定包裹体盐度中的应用

盐度是流体包裹体重要的参数之一,利用激光拉曼探针可以快速、准确地测定包裹体盐度,而标准样品的制备是保证该方法准确性的关键。毛细管合成包裹体技术是一种新型的标准样品制备方法,本文利用该方法,制备了不同组成的H2O-NaCl样品,并以此建立了测定包裹体盐度的标准曲线。显微测温结果表明,毛细管合成包裹体标准样品盐度的准确性可以达到±0.5%,利用石英和石盐中的合成包裹体对标准曲线进行了检验,结果表明利用标准曲线测定包裹体盐度,测量值与理论值的误差在1%以内。应用该方法制备的标准样品具有操作简便、快捷、样品尺寸与地质样品相类似等特点,兼具了矿物中合成包裹体以及石英试管或玻璃瓶制备标准样品的优势。

以合成包裹体作压腔进行高温下NaCl-CO_2-H_2O混合流体的拉曼光谱原位分析

用合成包裹体作为压腔 ,用显微激光拉曼探针原位分析了温度达 5 5 0℃的 Na Cl- CO2 - H2 O体系的流体中水的结构。由流体中水的伸缩振动峰的变化可以揭示氢键作用随温度和相态变化。

斜长石中人工合成流体包裹体的实验研究

天然斜长石流体包裹体被广泛应用于揭示各种地质作用及地质过程的研究,但关于这类包裹体的捕获机制及捕获后的变化、地质温压计等研究需要基于斜长石的人工合成流体包裹体研究的验证或修正。目前,以斜长石为寄主矿物的人工合成流体包裹体技术尚未见诸报道。本文基于传统的寄主矿物裂隙愈合方法,通过在寄主矿物的预处理、囊组装等方面的适当改进,在1~1.5 GPa、800~900℃的条件下,模拟俯冲带中玄武质洋壳发生脱挥发分反应的实验中,以斜长石为寄主矿物的流体包裹体被成功地合成。对合成的包裹体进行了详细的岩相学观察、激光拉曼光谱分析和显微测温分析,以及尝试性的单个流体包裹体的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析,结果显示斜长石捕获了常温下呈富碳液相+富水液相的两相流体包裹体,捕获的流体具有H_(2)O+CO_(2)±CH_(4)±N_(2)的组成,流体盐度因加入初始标液不同而有变化,有Cu、Mo等被活化进入到流体中。实验展示了基于斜长石的人工合成流体包裹体技术在二氧化硅不饱和体系的高温高压模拟实验中的成功运用,其在地质流体和实验地球化学等地学研究领域有广阔的应用前景。

CaCl_2-H_2O体系人工合成流体包裹体研究

人工合成包裹体可以作为天然包裹体参照物,提高我们对天然包裹体各种形成作用的认识,并用来模拟天然包裹体以验证许多涉及流体包裹体研究假设的有效性。本文利用人工水晶裂隙愈合方式,在一定的温压条件下合成了具有特定组成的 CaCl_2-H_2O 体系流体包裹体,并对这些合成的包裹体样品进行了详细的测温学研究,结合倪培等(2003)研究结果,进一步证实了:人工合成包裹体与天然包裹体的相似性,以及流体包裹体中捕获流体是母溶液的真实代表性。因此,合成包裹体作为天然包裹体参照物,将在流体包裹体和地质流体研究领域具有十分广阔的应用前景。

原位低温拉曼光谱技术在人工合成CaCl_2-H_2O和MgCl_2-H_2O体系流体包裹体分析中的应用Ⅰ:低温拉曼光谱研究

利用原位低温拉曼光谱分析技术,对在设定的实验条件下合成的 CaCl_2-H_2O 体系和 MgCl_2-H_2O 体系的流体包裹体进行分析研究,结果表明低温下 CaCl_2水溶液和 MgCl_2水溶液形成的盐水合物具有各自不同的特征拉曼光谱,通过测定特征光谱,能够简易直接的鉴定这些物质,进而确定盐水体系包裹体的成分。因此,原位低温拉曼光谱技术,能够有效地测定 Ca^(2+)和 Mg^(2+)这两种盐水体系包裹体流体中常见,但显微测温过程难以观察和判别的二价阳离子。实践表明,原位低温拉曼光谱分析技术是对传统的流体包裹体显微测温技术的一个十分有效的补充,在包裹体研究领域会得到越来越广泛的应用。

原位低温拉曼光谱技术在人工合成CaCl_2-H_2O和MgCl_2-H_2O体系流体包裹体分析中的应用Ⅱ:低温下流体包裹体相变行为的研究

本文利用低温原位拉曼技术,对 CaCl_2-H_2O 体系和 MgCl_2-H_2O 体系人工合成流体包裹体进行了研究。结果表明:对于盐浓度不同的溶液而言,可采用不同的冷冻方式有效采集低温拉曼光谱;通过系统采集不同温度下的拉曼光谱,可以直接准确地测定包裹体中流体的成分和低温相变过程。人工合成包裹体原位低温拉曼光谱的研究,为将该技术应用于天然包裹体分研究奠定了理论基础,可以预见,该技术必将在流体包裹体研究领域发挥其它方法不可替代的重要作用。

NaCl-CaCl_2-H_2O体系人工合成流体包裹体及其冷冻后的熔融行为研究

在倪培等在2003年和丁俊英等在2005年成功开展人工合成包裹体研究的基础上,利用愈合人工水晶裂隙技术,在设定的实验条件下合成了 NaCl-CaCl_2-H_2O 体系的流体包裹体。对合成的包裹体进行了岩相学观察,显微测温工作,并结合相应相图分析研究——主要对合成包襄体的低温熔融行为进行探讨。结果表明合成的包裹体捕获了既定组成的流体,其低温相变过程与相应相图吻合。因此,人工合成流体包裹体与天然包裹体相似,天然流体包襄体的各种行为可以参照人工合成流体包裹体;同时,通过人工合成流体包裹体校正补充实验相图,使其更准确的被应用于天然包襄体测定分析。

NaCl-H_2O-CO_2体系人工合成流体包裹体实验研究

NaCl-H2O-CO2体系流体是热液成矿系统中最常见的流体之一,针对该体系相关特征的研究对理解热液矿床的成矿机制和过程、成矿流体特征等具有重要的理论和实际意义。本文利用愈合人工水晶裂隙的技术,开展100MPa、800℃条件下NaCl-H2O-CO2体系流体的人工合成包裹体实验,并对其物理化学性质进行了初步探讨。通过对合成的包裹体进行岩相学观察、显微测温以及喇曼光谱分析,结果表明,在实验温压条件下合成的包裹体捕获了既定组成的流体;人工合成NaCl-H2O-CO2体系流体包裹体与天然流体包裹体具有相似的特征,可以作为天然包裹体的参照物应用于流体包裹体及地质流体的研究,特别是在评价CO2在热液矿床成矿过程中的作用方面,NaCl-H2O-CO2体系人工合成包裹体具有广阔的应用前景。

实际储层温压条件下成功合成碳酸盐岩烃类包裹体及其启示意义

文中报道在实际储层温压条件下(150℃,40MPa,大约4km深度)成功合成了碳酸盐岩烃类包裹体。通过对合成烃类包裹体的显微观察、荧光分析和傅里叶变换红外光谱分析,证实合成了烃类包裹体,且与真实储层中的包裹体具有相似特征,探讨了油水不混溶条件下的流体包裹体捕获机制。实验研究给出4点重要启示:(1)油水不混溶是造成烃类包裹体和水溶液包裹体分带的主要原因;(2)油气快速成藏过程可以被流体包裹体记录;(3)实际储层温压条件下,合成烃类包裹体实验研究有望为储层包裹体分析提供依据和标准;(4)人工合成烃类包裹体为研究含油气条件下储层水-岩作用机理提供了一种有效手段。

流体沸腾机制探讨及在石油地质中的可能性——来自合成流体包裹体的证据

本文通过对流体包裹体的合成实验研究,探讨了流体沸腾机制及在石油地质中的可能性。研究表明,流体沸腾作用的发生,主要跟降压或降温降压作用以后流体落入一定盐度流体气相线与TP(H2O)-CP(H2O)-CP(NaCl-H2O)曲线的下方L+V或L+V+H(石盐)相图区的温度与压力范围内有关。由于深大断裂的存在,可能使部分油气流体发生间歇性的沸腾作用,这对于加速油气运移、提高油气成熟度和促进天然气藏的形成可能具有十分重要的意义。

人工合成烃类流体包裹体测温数据对石油地质的指示

石油地质中,通常使用流体包裹体的数据来恢复油气捕获时候的温度与压力。为了探讨这些温度和压力真实地质意义,我们通过设定的温度和压力人工合成烃类包裹体,并通过测量烃类包裹体和同期捕获的水包裹体的均一温度,来解释地质中的现象。

均匀流体和不均匀流体的形成机制：来自合成流体包裹体的证据

为详细了解流体的形成机制,对系统的流体包裹体合成实验进行研究.研究表明,在合成流体包裹体实验中,广泛存在流体的均一化和沸腾作用;流体的均匀与否,与流体p-t轨迹在TP(H2O)-CP(H2O)-CP(NaCl-H2O)曲线的部位有密切的关系.p-t轨迹在曲线上部的流体为均匀流体,反之则为沸腾流体.但也有例外,如在溶解曲线上被主矿物捕获的流体.这为本次研究一定条件下流体的形成机制、探讨成矿作用提供了理论依据.

合成流体包裹体方法、研究进展及应用

合成流体包裹体的方法是一种采集非常温常压条件下流体样品的技术。它已用于在较宽的压力 温度 成分范围内确定流体的体积平衡、相平衡性质和温度校正。与传统的实验方法相结合,可以了解地壳内部的地球化学行为、矿物质的运移和沉淀机理。本文在简要介绍了目前国际上常用的流体包裹体合成的两类实验方法的基础上,对合成流体包裹体的研究现状进行了分析,并根据作者的实际工作阐述了合成包裹体技术对矿床学研究的意义。

人工合成烃类包裹体研究进展

人工合成烃类包裹体不仅可以作为分析仪器校正的标样,还可以增进人们对烃类包裹体形成机制和水—岩作用机理的认识。人工合成包裹体的方法主要有三种:人工晶体生长法、焊封石英管法和金刚石压腔法,其中利用愈合人工石英(水晶)单晶裂隙合成流体包裹体技术已成为标准的合成技术。目前人工合成烃类包裹体主要利用晶体生长法合成,包括高温高压利用石英(或方解石)晶体生长愈合裂缝形成流体包裹体和低温下采用过饱和溶液重结晶形成流体包裹体。由于高温高压条件下烃类可能发生裂解,母液保真是成功实现人工合成烃类包裹体的重要前提条件。国外在人工合成烃类包裹体研究方面已经取得了一些重要的认识,但远不及人工合成无机体系流体包裹体研究那样系统和完善。国内关于人工合成烃类包裹体研究尚处于起步阶段,迫切需要开展这方面的研究工作。

纯油条件下合成碳酸盐岩烃类包裹体及其捕获机制探讨

设计了在接近实际储层温压条件下,流体介质为纯原油时在冰洲石中合成烃类包裹体的实验。合成样品的显微观察及荧光分析证实实验成功合成了烃类包裹体,实验证明油气对晶体生长和包裹体的形成有抑制作用,但不会终止其形成,纯油条件晶体仍能生长捕获包裹体,水并不是矿物生长捕获烃类包裹体的必须条件。结合矿物润湿性实验及前人研究将碳酸盐岩烃类包裹体捕获机制归纳为3种情况:油水共存(水润湿)、油水共存(油润湿)及纯油条件。水润湿条件下由水溶液提供矿物质来源,较易形成包裹体;油润湿条件下由水溶液和油中的极性组分共同提供矿物质来源;纯油条件下由原油中的极性组分和裂解产生的有机酸提供物源,形成烃类包裹体较少,晶体生长受到抑制。

岩盐中合成烃包裹体与母油的地球化学特征及其在油源对比中的意义

油气包裹体广泛应用于油气成藏研究,但油气包裹体能否继承母油荧光及地球化学特征等,尚缺乏直接的实验证据。本文在开放体系下用NaCl挥发结晶法对一轻质原油进行合成烃类包裹体实验,通过镜下观察和激光剥蚀色谱-质谱技术分析合成的烃包裹体和母油的荧光特征、成分特征及地化特征,研究两者的异同点。结果表明,在NaCl合成烃类包裹体中共发现三种相态的包裹体:纯液相烃包裹体、气液两相烃包裹体和气油水三相包裹体;共有绿黄色荧光、蓝色荧光两种不同颜色的荧光特征。相对于母油,合成包裹体的饱和烃和芳烃类化合物中的轻质组分含量较低,可以推测在母油被捕获成为包裹体的过程中,不同的化学成分存在差异性捕获。但合成包裹体的Pr/Ph等地化参数和不同系列化合物相对含量与母油相差不大,能很好地反映母油的沉积环境等地化特征。因此,包裹体成分信息可以应用于油源对比分析。

用方解石人工合成烃类包裹体的研究进展

人工合成有机包裹体不仅可以作为分析仪器校正的标样,还可以增进人们对烃类包裹体形成机制和水岩相互作用机理的认识。本文在参考大量国内外包裹体文献的基础上,综述了用方解石人工合成有机包裹体的研究现状及问题,并以法国学者Ju lien Bourdet和Jacques P ironon的试验研究为例,介绍了用方解石人工合成有机包裹体的方法以及研究成果,分析了人工合成有机包裹体研究存在的一些难点及问题,并指出了人工合成烃类包裹体的发展趋势,即在结合烃源岩的生烃史、构造演化史和储层演化史的基础之上,充分发挥试验分析的优势,着重对包裹体后期岩相学应变及再平衡进行研究,才能最大限度地提高分析的准确性,从而提高有机包裹体在油气成藏系统和油气资源评价中的应用价值。