运用锶钡比判定沉积环境的可行性分析

针对在运用锶钡比值判定沉积环境时所出现的一些问题进行了探讨。分析认为影响锶钡比值判定沉积环境准确性的主要因素为：陆相盐湖的高SO4^2-含量，陆源碎屑矿物中呈硅酸盐矿物结构态的锶钡，锶置换钙进入方解石或文石中对锶钡比值的影响，在进行锶钡比值分析时必须给予充分考虑。在此基础上对东濮盐湖下第三系沙河街组锶、钡含量及锶钡比值进行了分析。结果表明：东濮盐湖从沙四上段到沙三下段时期为蒸发析盐的初期，而在沙三中段为蒸发析盐的强烈时期。沙三中段过后，该区的降雨量稍有增大，但从沙三上段到沙一段的锶钡比都远大于1，可推测该区当时的气候仍是以干旱为主。     

川东北地区飞仙关组优质白云岩储层的成因

以岩石结构分析为基础,根据锶微量元素和锶同位素地球化学特征,对川东北普光气田下三叠统飞仙关组白云岩储层成因进行了研究。结果表明:埋藏白云岩的结构明显有别于准同生白云岩;飞仙关组各类碳酸盐岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值变化范围覆盖了全球早三叠世海水锶同位素范围,其平均值与全球早三叠世平均值基本一致,具有早三叠世海水锶同位素组成特征;埋藏白云岩⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值变化范围和平均值与川东北地区飞仙关期海水锶同位素组成特征非常接近,说明白云岩化流体具有强烈的飞仙关期海水锶同位素组成特征;飞仙关组白云岩为成岩期多期次埋藏交代作用的产物,白云岩化流体来自于地层中高镁、高锶和高盐度的同期经萨勃哈环境浓缩的海源地层水。     

东濮凹陷沙河街期盐湖盆地充填演化模式

东濮凹陷在古近系沙河街组沉积时期为1个盐湖盆地,自下而上发育了4套厚层盐岩,盐湖成因历来争议颇大。笔者在研究东濮凹陷沉积背景及沉积旋回的基础上,对东濮凹陷火山岩、盐岩及碎屑岩地层的垂向及平面组合特征进行了深入研究,认为东濮凹陷盐湖发育阶段与构造演化关系十分密切,盐湖发育期与凹陷强烈断陷期吻合。因此,结合该区的构造演化史、沉积充填史、火山活动史,综合分析了盐岩发育旋回的特征。东濮凹陷盐岩可划分为2大旋回,每一旋回又可分为初始裂陷期、强裂陷咸化高水位期、过补偿萎缩期3个阶段,据此建立了东濮凹陷拉张性盐湖盆地充填演化模式。该模式的建立,丰富了东部拉张型咸化湖盆充填演化理论。     

白云岩化过程中锶含量变化及锶同位素分馏特征与意义

白云岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值是判识其形成流体性质及来源的重要指标,也被广泛用于古海水⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值演化和地层学研究。因此,白云岩化作用对⁸⁷Sr/⁸⁶Sr有无影响及其影响程度直接关系到对⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值地质意义的解释,但目前尚未见到对这一问题的系统研究。下扬子地区宜兴葛山剖面发育灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩及白云岩的系列层序,为研究白云岩化过程中锶的地球化学行为提供了良好素材。通过对该剖面锶元素含量及锶同位素组成系统分析,发现随白云岩化程度的增强,锶含量显著降低,从1358μg/g一直下降到94μg/g,而⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值却不断升高,由0.708019升高到0.708182。分析前人发表的数据,发现这种演化特征具有一定的普遍性,因此这很可能与锶在白云岩化过程中的地球化学行为有关。进一步分析认为,在白云岩化过程中,随着Ca被Mg的大量交代,以类质同像形式存在的Sr也随之流失,导致Sr含量降低。另一方面,受质量效应的制约,在上述过程中,质量偏轻的⁸⁶Sr更易迁出,从而造成⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值相对增大。因此,在应用白云岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值判断白云岩化流体来源、建立古海水⁸⁷Sr/⁸⁶Sr演化曲线和分析白云岩地层年代时,必须考虑白云岩化作用对碳酸盐岩⁸⁷Sr/⁸⁶Sr的影响,才能得到符合客观实际的认识。     

东濮凹陷沙河街组盐岩成因研究

探讨中国东部下第三系盐沉积的成因，方法：归纳总结东濮凹陷下第三系盐岩沉积的古生物种群演化，构造发育史，岩性沉积速率，古地形等资料。结果：东濮凹陷沙河街组盐岩主要来源于海水的侵入，属于 相盆地的事件性沉积。处于盐湖沉中心的砂体厚度薄，展布范围小，处于不利的沉积相带。     

东濮盐湖古近系硫酸盐硫同位素组成及地质意义

对东濮凹陷古近系同一层段内和不同层段间硫酸盐硫同位素的研究认为,由于不同时期气候、沉积环境、构造沉降等的变化,东濮凹陷盐湖环境中发育的古近系蒸发岩中的硫同位素具有旋回性,与层序发育的旋回性吻合很好;将东濮凹陷古近系蒸发岩的δ^31S值(30‰)与海相蒸发岩的δ^31S值相比,结合前人对东濮凹陷古近系蒸发岩锶同位素的研究成果,认为东濮凹陷的湖盆为封闭的陆相盐湖,当时的沉积环境对硫酸盐是封闭的。图2表1参12     

渤海湾盆地廊固凹陷烃源岩特征及其发育模式

通过对廊固凹陷古近系沙河街组四段-沙河街组三段下亚段烃源岩热解数据、碳氧同位素和分子地球化学参数的深入分析,探讨了不同构造气候条件下低丰度湖相烃源岩的发育机理。岩石热解和干酪根显微组分分析表明沙河街组四段-沙河街组三段下亚段有机质类型主要为Ⅱ型,有机质丰度存在明显差异。结合区域构造-气候背景以及碳氧同位素和分子地球化学参数,建立了沙河街组四段-沙河街组三段下亚段的烃源岩发育模式。沉积于裂陷初始阶段的沙河街组四段烃源岩,其湖盆宽/深比小,气候干热,水体为咸水-半咸水,发育稳定的盐度分层。有机-无机碳同位素的负偏移与较低的Pr/Ph值反映了相对低的古生产力和较好的保存条件。沙河街组三段下亚段烃源岩沉积于强烈裂陷阶段,湖盆宽/深大,气候温暖湿润,水体为淡水,上、下水体交换相对频繁,发育不稳定的温度分层,碳同位素正偏移以及C₂₇/C₂₉甾烷的变化反映了生产力增高和陆源有机质输入增多。     

渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙河街组层序地层

通过对研究区300多口钻井的地层对比和3000多米岩心的详细观察及区域构造-沉积演化分析,综合运用构造、古生物、岩性、地质年代以及测井和地震反射等6个方面的特征,将东濮凹陷古近系划分为3个超长期层序,分别对应于沙河街组四段下亚段、沙河街组四段上亚段-沙河街组三段、沙河街组二段-东营组;并将沙河街组四段上亚段-沙河街组一段划分为4个长期层序,分别对应于沙河街组四段上亚段-沙河街组三段四亚段、沙河街组三段三亚段、沙河街组三段二亚段-沙河街组三段一亚段、沙河街组二段-沙河街组一段。提出同一套连续沉积的盐岩在长期及超长期层序划分中具不可分割性,并结合东濮凹陷及渤海湾盆地层序划分的实例,指出目前普遍存在的层序地层划分方案与岩石地层划分方案相一致的现象值得商榷。     

东营凹陷沙河街组一段沉积时期的湖泊古生产力

根据有机碳法计算湖泊古生产力的公式计算了东营凹陷沙河街组一段数百口井的古生产力值,做出了古生产力平面分布图,并与沙河街组三段沉积时期的古生产力以及现代不同营养类型湖泊的生产力进行了比较。研究表明,沙河街组三段中、下亚段和沙河街组一段沉积时期东营凹陷为超营养湖泊,是最有利于生油的湖泊;沙河街组三段上亚段沉积时期为富营养湖,也具有一定的生油能力。按生油岩的优劣程度排序,依次为沙河街组三段下亚段、沙河街组一段、沙河街组三段中亚段、沙河街组三段上亚段。     

塔中地区上奥陶统热液流体与热化学硫酸盐还原作用

对塔中地区奥陶系裂缝充填矿物(方解石、萤石、重晶石等)进行稀土元素、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值以及流体包裹体测定.结果显示,所有裂缝充填矿物的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值(0.708 89～0.710 36)和地层水的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值都高于碳酸盐岩全岩及同期海水,裂缝充填物流体包裹体的均一化温度较上奥陶统所经历的最高温度高约20℃,反映该区存在热液流体,且具有富⁸⁷Sr的特征.高⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值的热液流体可能来源于寒武系或前寒武碎屑岩地层;而且该热液流体中Eu²⁺与Sr²⁺具有相似的成因,导致沉淀矿物具有正铕异常,且铕与锶呈良好的线性关系.该热液促使发生热化学硫酸盐还原作用(TSR),导致H2S气体和黄铁矿的产生.另一方面,富⁸⁷Sr、相对低温低盐度裂缝充填萤石矿物的存在,反映了本区除受热液流体影响外还受到大气淡水或低温盆地流体的影响.     

中国大陆大中型油气田分布规律探讨

本文讨论了制约大中型油气田分布的一级控制因素:同位素地球化学急变带及太平洋型块体;并以渤海湾盆地(特别是辽河油田)、南方海相油气区为例讨论了上述关系;从Pb,Sr,Nd同位素证据论述了深源作用对油气生成的影响。根据上述观点,本文认为中蒙古地体边界将是中国大陆未来极有油气远景的地区。     

渤海湾盆地黄骅坳陷齐家务地区沙一下亚段湖相碳酸盐岩储层地球化学特征

黄骅坳陷齐家务地区沙一下亚段主要以碳酸盐岩储层为主。通过该段10余口钻井岩心的岩石化学组分、碳氧同位素及微量元素分析,认为该区沙一下亚段碳酸盐岩的岩石化学组分的SiO₂、Al₂O₃、CaO等含量相对较高,而MgO含量则随岩性不同而变化,同时,SiO₂与Al₂O₃、K₂O+Na₂O均具有正相关性,而与MgO则呈负相关。SiO₂富集显示出该区碳酸盐岩的湖相沉积环境特征;碳、氧同位素测定结果表明,δ18O_PDB值在-4.73‰～9.46‰,δ13C_PDB值则在-0.08‰～7.71‰,具有局限湖盆碳、氧同位素变化特征,反映研究区碳酸盐岩具有湖水咸化与淡化的沉积环境;微量元素测试结果表明,微量元素组合及含量变化复杂,以石灰岩为主的碳酸盐岩,其Sr含量大都高于1000×10-6,而含泥砂较高的碳酸盐岩,其Sr含量大都低于1000×10-6。B的含量大多分布在(7.77～122)×10-6,泥质样的B/Ga比值均大于4,Sr/Ba比值均大于1;碳酸盐岩样的Sr/Ba主要分布在2.3～20.33之间,最高为33.98,B/Ga比值均小于10,主要分布在2～5之间,总体反映出淡水与半咸水之间变化的沉积环境。      

鄂尔多斯盆地大牛地气田马家沟组古岩溶储集层特征

探讨了鄂尔多斯盆地大牛地气田奥陶系碳酸盐岩储集层的岩石学及地球化学特征。应用显微光学方法分析了岩溶储集层的微观特征,应用同位素地球化学方法研究了储集层的成岩作用特征,应用残余厚度法和印模法开展了古岩溶地貌恢复及其对储集层发育的控制作用研究。大牛地气田奥陶系马家沟组古岩溶储集层以岩溶角砾岩和泥粉晶白云岩为主,发育溶蚀孔、洞、缝以及晶间孔隙,储集层碳、氧稳定同位素明显偏负,87Sr/86Sr值明显偏高。岩溶地貌划分为3种地貌单元,其中岩溶斜坡的溶蚀作用强烈,是储集层发育的有利部位,其上覆铝土岩为有效盖层,封盖能力较强,是天然气聚集的有利区域。研究结果表明,稳定同位素地球化学方法是研究碳酸盐岩储集层岩溶作用的有效手段,溶蚀及白云岩化作用是控制岩溶储集层发育的重要因素。     

综述沉积环境中古盐度的恢复

古盐度的恢复是对古环境和古气候研究的重要方法之一。目前应用广泛的方法主要有，微量元素法、同位素法和其它地化参数法。其中，常用的微量元素法，主要有锶钡法、锶钙法和硼元素法；常用的同位素法，主要有碳、氧同位素法和硼同位素法；其它地化参数中主要有钾钠法和沉积磷酸盐法。通过这些古盐度恢复方法在我国沉积盆地的实例证明，阐明了各种恢复方法的基本原理以及它们的优点和局限性，并指出依据不同研究区的实际地质情况，选择合适的古盐度恢复方法，同时还可以考虑综合运用各种恢复方法和结合研究区的地质背景分析，以求更准确地恢复古盐度、更准确地反映古环境和古气候。     

川东石炭系古岩溶储层锶同位素地球化学特征

石炭系黄龙组岩溶岩是四川盆地东部渝北-邻水地区天然气藏最重要的储层之一,依据其结构特征,将该岩溶岩系划分为弱溶蚀岩溶岩、中等溶蚀多孔状岩溶岩、强溶蚀角砾状岩溶岩和强溶蚀交代次生灰质岩溶岩等4种类型,以及淡水方解石和白云石2种胶结物类型。对各类型样品的锶同位素分析结果表明：①不同成因类型、溶蚀强度、结构和成分特征的岩溶岩与胶结物锶同位素地球化学特征各异,其形成、演化与分布规律明显受古地理背景、流体性质和来源以及锶同位素分馏效应的控制;②岩溶过程中的87Sr/86Sr比值,具有从渗流-活跃潜流带的正偏移,至静滞潜流带逐渐转化为强烈负偏移演化趋势,对应的古岩溶储层物性由差变好至重新变差;③溶蚀过程中,白云质岩溶岩和淡水白云石胶结物对87Sr有很强的正偏移同位素分馏效应,而次生灰质岩溶岩和淡水方解石胶结物缺乏锶同位素分馏效应。     

塔中地区下奥陶统鹰山组白云岩成因研究

塔中地区下奥陶统鹰山组作为塔里木盆地海相碳酸盐岩油气勘探的重要层系,发育大量白云岩 优质储层,但受白云岩埋藏深度大、勘探程度低等因素的影响,对其成因方面的认识有待深入研究。文中 利用8 口井的钻井取心资料,对鹰山组白云岩的岩石学特征及地球化学特征进行了分析。结果表明：研 究区发育5 种类型的白云岩,白云岩的C 和O 同位素偏轻,Sr 同位素含量较高。结合微量元素、阴极发 光等地化特征,认为鹰山组白云岩具有深埋藏、热液和近地表蒸发海水成因。     

玉北地区下奥陶统白云岩岩石学、地球化学特征及成因

通过岩心、薄片、扫描电镜、阴极发光、微量元素、同位素和包裹体测温等分析手段,对玉北地区下奥陶统白云岩岩石学特征、地球化学特征及成因进行研究。结果表明,该区白云岩主要由细晶、自形-半自形白云岩和细-粗晶、它形白云岩以及鞍形白云石充填物构成。白云岩的晶粒大小并不反映成因,反而是晶体结构特征（曲面-它形晶和平面-自形、半自形晶）与成因关系密切。细晶、自形-半自形白云岩具有高Sr、低Fe、Mn含量的特征以及与早奥陶世海水相似的O和C同位素组成,总体属于浅埋藏早期与海水有关的低温白云石化作用的产物。细-粗晶、它形白云岩的Sr含量较低而Fe和Mn含量相对较高,O同位素值明显偏负,包裹体测温结果显示部分样品具有较高的均一温度和盐度值,结合区域构造演化背景,认为该类白云岩以浅埋藏晚期到中埋藏阶段的高温白云石化为主,局部受热液改造,云化流体主要来自于地层中封存的海源卤水。鞍形白云石充填物有两期,一期与热液成因的基质白云岩形成时期相近,另一期则可能与二叠纪的岩浆期后热液有关。     

锶同位素在塔河古岩溶期次划分中的应用

塔河油田主要是与不整合面有关的奥陶系碳酸盐岩岩溶缝洞型油藏,储层经历多期岩溶作用的叠加改造,因此岩溶期次的划分识别与不同期次岩溶分布范围的确定对塔河油田下一步勘探至关重要.通过近几年的探索,认为锶同位素比值是区分加里东中期和海西早期岩溶的一种有效方法,其应用原理是,地质历史中的任何时间全球范围内海水的锶同位素组成都是均一的,海水87Sr/86Sr比值随时间变化.结合塔河地区加里东期与海西早期岩溶地层水中87Sr/86Sr比值存在差异的地质背景和实验分析数据,可以对塔河古岩溶期次进行识别预测,探讨其分布模式,为塔河油田外扩提供地质依据.      

塔河油田奥陶系油田水同位素特征及地质意义

塔河油田奥陶系地层水的δD(SMOW)分布于-44.7‰~-61.0‰,表明为古大气降水和原生沉积水的混合水,并以古大气水为主。根据油田水的高压物性参数、HCO₃-离子碳同位素、锶同位素87Sr/86Sr比值等的横向变化规律,大致判断出塔里木盆地阿克库勒凸起古大气水的优势流动方向为从阿克库勒凸起的东北构造高地向鼻凸倾伏的西南方向流动,并且在此流动过程中由构造轴部向两翼分流,通过对断裂、裂隙等薄弱带的不断溶蚀扩大,最终形成塔河油田奥陶系复杂的碳酸盐岩岩溶缝洞系统,为油气聚集成藏提供了有效的储集空间。因此,古大气水流动的方向对岩溶缝洞系统的分布以及缝洞单元的连通性具有重要的控制作用。