鄂尔多斯盆地奥陶系马五段孔隙充填物类型与成因

鄂尔多斯盆地马五段主要孔隙类型为硬石膏结核溶模孔,充填矿物有方解石、粉晶白云石、粗晶白云石,以及少量的石英、硬石膏、高岭石等。方解石多为粗晶,阴极发光下为黄色,具有较低的Fe含量、中等Mn含量,明显偏负的碳、氧同位素,说明其形成于大气降水环境中。粉晶白云石多为半充填,矿物学特征与基质白云石类似,与基质白云石具有同源性,但具有两种阴极发光情况,一类为橘色,另一类与基质白云石相近,为暗红色,电子探针背散射下,可分为外边和内核两部分,内核的Fe和Mn的含量与基质白云石相近,外边具有较高的Fe和Mn含量。粉晶白云石较基质白云石碳、氧同位素偏负,这些差异反映了成岩流体的变化。粗晶白云石染色后呈蓝色,具有较高的Fe和Mn含量,较负的碳、氧同位素,其可能形成于后期的热流体活动。因此,不同类型的充填物是不同流体活动的结果。方解石形成于表生期的大气降水充填作用,与岩溶古地貌有一定的联系,多分布于流体相对充足地势相对低洼的区域;而粉晶白云石的含量则与沉积环境相关,后经历过热流体改造;粗晶白云石的形成于与裂缝相关的热流体活动。     

塔里木盆地东河1油藏东河砂岩隔夹层形成的主控因素及流体来源

通过大量的岩心、薄片观察,依据填隙物的种类和含量,将东河1油藏东河砂岩隔夹层分为钙质隔夹层、(含)泥钙质隔夹层和泥质隔夹层3类,以钙质隔夹层和(含)泥钙质隔夹层为主,泥质隔夹层相对不发育。隔夹层的形成主要受控于早成岩期的碳酸盐胶结作用。碳酸盐胶结物类型包括方解石、菱铁矿、铁方解石和铁白云石。根据岩相学和阴极发光特征的不同,识别出4期碳酸盐胶结物,各期碳酸盐胶结物成因和流体来源存在一定差异。第Ⅰ期胶结物为连晶或粗大片状的无铁无镁方解石,Fe、Mn元素含量很低,形成于未埋藏或浅埋藏与海水沟通的开放、氧化环境,钙质来源于海水;第Ⅱ、Ⅲ期胶结物沉淀于点-线接触的颗粒间,Mn元素含量显著上升,形成于半封闭-封闭的成岩环境,钙质流体来源于第Ⅰ期胶结物或同沉积期的碳酸盐颗粒的溶解;第Ⅳ期胶结物为铁方解石、铁白云石,具交代石英、长石矿物的特点,Fe元素含量远高于Mn元素含量,形成于相对深埋的还原环境,其形成与长石的溶解有关。     

鲕粒的不均匀白云石化及其成因——以重庆云阳上坝剖面飞仙关组为例

鲕粒内部不同部位的白云石化作用的成因研究对揭示其形成过程及成岩演化具有重要作用。为此,以重庆云阳上坝剖面下三叠统飞仙关组二段为研究对象,在野外剖面观察及取样的基础上,综合应用薄片、阴极发光、包裹体、碳氧稳定同位素、微量元素等,对鲕粒白云石化部位、程度及成因等进行综合分析。研究结果表明：(1)白云石化鲕粒包括完全白云石化鲕粒和非完全白云石化鲕粒,后者细分为仅壳层、仅核心、核心及壳层均白云石化鲕粒。(2)上坝剖面第1～7层发育完全白云石化鲕粒、核心白云石化鲕粒、壳层白云石化鲕粒内部的白云石具低Mn、Fe、Sr、低δ¹³C、δ¹⁸O、弱—极弱褐红色阴极发光,粒间方解石不发光等特征,指示了鲕粒内部白云石化发生于准同生期,渗透回流白云石化对其起主导作用。(3)第4层核心白云石化鲕粒层的Mn、Fe异常低值突变、较高的Sr、低δ¹³C、δ¹⁸O、鲕粒变形、破碎、粒间泥质含量增加,认为与暴露环境下热膨胀有关,形成了破碎的核心白云石化鲕粒。(4)第8～12层完全白云石化鲕粒内部白云石的较高Fe、Mn、较低的Sr、白云...     

塔北地区奥陶系碳酸盐岩缝洞充填方解石的阴极发光特征及对成岩环境的指示意义

对碳酸盐矿物和结构组分进行阴极发光分析可以直观、快捷地研究碳酸盐岩储层的成岩环境和成因。基于塔北地区奥陶系碳酸盐岩缝洞充填方解石阴极发光特征分析,结合Mn2+和Fe2+含量及流体包裹体均一温度,深入研究其对成岩环境的指示作用。结果表明:Mn2+和Fe2+含量及发光特征可大致反映成岩环境的氧化还原条件,明亮发光(Mn2+含量高)表明成岩环境为还原条件,也可能是与不发光胶结作用相关的氧化水停滞有关;昏暗—不发光表明成岩环境为氧化条件,是Mn2+趋向于被氧化为高价态而不易置换Ca2+进入晶格所致;不同产状的缝洞充填方解石发光性、Mn2+和Fe2+含量及两者比值各异,指示不同的成岩环境及充填期次,反映研究区缝洞形成及充填的复杂性和多期性。     

莺歌海盆地原油中微量元素分布特征及其地质意义

采用同步辐射X射线荧光分析技术 ,测定了莺歌海盆地海相原油和北部湾盆地陆相原油中的微量元素含量 ,结果是海相原油富集Cr、Mn、Fe元素 ,陆相原油Cr、Mn、Fe元素含量甚微 ,但却富集Cu元素。如此特征为判识原油的成因类型和源岩追踪提供了有意义的信息     

西班牙Iberian地区二叠—三叠系砂岩的碳酸盐胶结物成岩作用：化学组分和稳

我们对西班牙Iberian地区二叠－三叠系碎屑层序中的方解石、白云石和铁－白云石／铁白云石帮了岩石学、化学和稳定同位素研究。方解石及白云石质胶结物是在铁－白云石／铁白云石产生之前沉淀的，但由于抬升引起白云石的方解石化也形成方解石。这些碳酸盐中的δ^13C负值（－9．51－2．13‰）表明：碳可能来自早期碳酸盐中有机质的氧化作用和晚期铁－白云石／铁白云石中有机质的胶羧基作用。早期成岩作用形成的白云石质胶结物比晚期形成的白云石质胶结物具有较理的δ^13C值（＞－3．54‰）、较高的Mn/(Mn Fe)、Mn/(Mn Mg)和较低的Fe/(Fe Mg)比值。同时，后者由于温度的增加以及孔隙水的矿化反应而具有比前者轻δ^18OPOB（＞－10．64‰）的特点。     

塔里木盆地顺北地区中下奥陶统缝洞充填方解石地球化学特征及地质意义

利用微区阴极发光和原位元素测试技术,对塔里木盆地顺北地区中下奥陶统中的方解石样品进行了微量元素和稀土元素测试分析。该区稀土元素含量整体不高,为0.735~24.538 μg/g,平均为4.963 μg/g,表现出轻稀土元素明显富集、重稀土元素相对亏损,且两者分异明显、轻微正Ce异常和明显正Eu异常的特征;Sc、Th含量和Fe/Mn值均较低,U/Th和Sr/Ba值高,指示研究区方解石形成时期气候干旱且主要形成于相对还原的成岩环境中。对该区不同产状、不同期次方解石和附近围岩颗粒地球化学对比分析表明,储集体地质流体主要来源于海水性质地层水,局部存在大气水和富硅热液流体的混源叠加改造,证实了原始沉积围岩内稀土元素较为富集,方解石颗粒中稀土元素继承于附近围岩,但受流体改造强度的控制。      

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组白云质岩储集层白云石成因

针对准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组白云质岩储集层中自生白云石成因认识不清的问题，利用偏光、荧光薄片鉴定，扫描电镜分析，电子探针分析，碳、氧、锶同位素组成分析等技术，对玛湖凹陷风城组白云质岩中白云石赋存特征及成因演化进行深入研究。研究表明：(1)白云石发育准同生—浅埋藏期、中埋藏期和中—深埋藏期3期，主要形成于中二叠世早期的准同生—浅埋藏环境，其次是中二叠世中期的中埋藏环境。(2)白云石化流体为碱湖沉积背景下的高盐度咸水，准同生—浅埋藏期Mg²⁺主要由碱湖流体、火山玻璃脱玻化供给，中埋藏期Mg²⁺主要来自于黏土矿物转化、火山玻璃脱玻化以及长石等铝硅酸盐的溶蚀。(3)白云石生长过程中由早到晚Mg、Mn、Fe、Sr、Si等元素有规律的变化，主要与碱湖流体以及埋藏过程中风城组火山物质脱玻化、成岩蚀变的影响程度不同有关。(4)在碱湖微生物诱导作用下，准同生期泥晶—微晶白云石通过原生沉淀以及交代文石、高镁方解石等形成；浅埋藏期粉晶白云石主要由泥晶—微晶白云石的持续生长以及方解石、凝灰质等交代形成；中埋藏期白云石以粉晶、细晶为主，主要由白云石化流体对火山物...     

再论鄂西地区见天坝生物礁白云岩的成因

川东—鄂西地区上二叠统长兴组发育碳酸盐台地沉积体系,对该区生物礁白云岩的成因认识还存在争议。为此,以该区见天坝生物礁白云岩为例,采用岩石学、地球化学等综合分析方法,探讨了生物礁白云岩的成因。岩石学特征研究结果表明,在白云岩与石灰岩的过渡带上,一些白云石晶体沿缝合线分布或覆盖在缝合线上。通过测定礁白云岩、溶孔中鞍状白云石、石灰岩的微量元素与稳定同位素含量、包裹体温度,发现白云岩的稳定同位素氧比海水的稳定同位素氧数值明显地偏负,白云岩中的Mn和Fe含量比被交代石灰岩中的Mn和Fe含量要高,而Sr和Na含量则相对更低。结论认为:1该区礁灰岩的白云石化作用是在埋藏条件下发生的,具有埋藏白云石化的特征;2鞍状白云石两相流体包裹体的均一化温度(Th)介于190~210℃,高于长兴组的地层温度,这一异常现象说明白云石化作用与下伏深盆地低温热液有关,见天坝生物礁白云岩可能是热液白云岩。     

鄂尔多斯碳酸盐岩去白云石化及其与储集性的关系

鄂尔多斯下奥陶统碳酸盐岩储层去白云石化主要有下列类型:与不整合面有关的去白云石化主要是大气淡水沿不整合面运移,使其附近的铁白云石发生差异去白云石化,产生大量溶蚀组构和少量去白云石化方解石,以低Sr,Fe,Mn,具低温包裹体等为特征;埋藏环境中去白云石化是与缝合线、石膏结核、埋藏溶蚀孔洞缝和构造裂隙有关的类型,主要与Mg²⁺的不断消耗、Ca²⁺含量增加,及有机质热成熟作用和油气的运移聚集有关,以富Mg,Fe,Mn,Sr,低δ¹⁸O,δ¹³C,包裹体均一温度高,可造成大量去白云石化方解石为特征。去白云石化白云岩孔隙度明显比其他类型白云岩和灰岩高,不仅可以提高储层的孔渗性,亦可使非渗透层变为高孔渗层。     

川中下寒武统龙王庙组白云岩阴极发光特征与成岩流体

四川盆地中部地区寒武系龙王庙组是我国近年发现的重要天然气储层,对川中地区龙王庙组的46个白云岩岩心样品进行阴极发光分析,结合Mn、Fe元素分析发现:龙王庙组白云岩普遍具有较弱的阴极发光性,与其较低的Mn含量有关;不同结构类型的白云岩具有不同的阴极发光性,Fe/Mn值对其起主要控制作用;早成岩阶段的大气水作用,中成岩阶段的地下流体作用和表生作用阶段的大气水作用等对龙王庙组白云岩的阴极发光特征起主要的控制作用。     

碳酸盐岩成岩作用的微量元素地球化学特征

作者以巢县地区震旦系到三叠系的碳酸盐岩为例,探讨了在不同成岩环境下,碳酸盐岩中微量元素Sr、Na、Fe、Mn的分布特征。主要经历了大气淡水成岩作用的灰岩(奥陶系、石炭系和州组上部、黄龙组、船山组)有较低的Sr(188×10-6)、Na(132×10-6)、Mn(149×10-6)含量;而以海底成岩作用为主的灰岩(石炭系金陵组、和州组下部、二叠系栖霞组、三叠系南陵湖组),则有较高的Sr(515×10-6)、Na(396×10-6)、Mn(404×10-6)值;与以准同生后成岩白云岩化作用为主的多成因白云岩(震旦-寒武系)相比,准同生的萨布哈白云岩(三叠系东马鞍山组)有稍高的Sr(138×10-6)、Na(806×10-6),而前者的Sr、Na含量分别为103×10-6、604×10-6.Mn的含量在两类白云岩中差异不明显。与灰岩相比,白云岩化作用将有较高的Na和较低的Sr、Mn.此外,Fe的含量与Ca+Mg含量呈负相关趋势明显,这表明了陆源物质对于Fe的干扰不容忽视。      

鄂尔多斯盆地苏里格地区奥陶系马家沟组白云石化

苏里格地区马家沟组为一套碳酸盐岩为主,夹蒸发岩的地层,沉积于超盐度的局限陆表海环境。白云石分为以泥晶结构为主的,以细—中晶结构为主和充填于孔、缝中3类。白云石Na含量(0~2099)×10-6,Sr含量(0~70)×10-6,Mn含量(0~112)×10-6,Fe含量(39~86746)×10-6,以变化较大的Na含量、低的Sr和Mn含量、高的Fe含量为特征。白云石δ18O值在-16.00‰~-5.73‰之间,δ13C值在-11.46‰~1.90‰之间,说明碳酸盐岩经历了淋滤作用和埋藏作用。大多数孔、缝充填白云石较围岩组分有较低的δ18O和δ13C值,说明孔缝充填的白云石形成较晚。白云石以低的有序度,非理想配比的CaCO₃和MgCO₃含量为特征。白云石的87Sr/86Sr值为0.707977±0.000070至0.711791±0.000064,绝大部分高于全球中、上奥陶统分界线对应的87Sr/86Sr值。微生物白云石化是形成白云石的机理。      

Geochemical characteristics of the Permian Changxing Formation reef dolomites, northeastern Sichuan Basin, China

The recent discovery of deep and ultra-deep gas reservoirs in the Permian Changxing Formation reefs, northeastern Sichuan Basin is a significant development in marine carbonate oil & gas exploration in China. Reef dolomites and their origins have been major research topics for sedimentologists and oil & gas geologists. The petrography, trace element and isotope geochemistry of the reef dolomites indicated that the dolomites are characterized by low Sr and Mn contents, relatively low Fe contents, very similar δ 13 C and δ 18 O values and very different 87 Sr/ 86 Sr ratios. Although the calculated results of the fluid mixing suggested that a mixture with 85%-95% meteoric water and 5%-15% seawater seemed to be the dolomitizing fluids of the reef dolomites, the low Mn contents, relatively low Fe contents, high δ 13 C values and high homogenization temperatures of the dolomites did not support that there were large proportions of meteoric water in the dolomitization process, and the 87 Sr/ 86 Sr ratios which were close to coeval seawater also did not support the possibility of the mixture of deep-burial circulated fluids from clastic rocks. High temperature deep-burial circulated seawater with low Mn and Fe contents, high Sr content and high δ 13 C values from the dissolution of widely distributed Triassic evaporites during the burial diagenetic processes (including dehydration of water-bearing evaporites) could have been the dolomitizing fluids of the reef dolomites.     

MICROBIAL DOLOMITES FROM CARBONATE-EVAPORITE SEDIMENTS OF THE COASTAL SABKHA OF ABU DHABI AND THEIR EXPLORATION IMPLICATIONS

Detailed petrographic studies of Recent dolomites from the coastal sabkha of Abu Dhabi using SEM and Energy Dispersive X-ray (EDX) analyses indicate that most of the dolomite started to form in “micro-niches” (i.e. small isolated pore spaces) within the carbonate sediments. These micro-niches tend to retain connate waters, becoming anoxic and supporting specific microbial activity which ultimately results in the formation of dolomite. This novel concept may help to explain the origin of many dolomite types, since recently deposited carbonate sediments have high porosities (up to 60%) and the pore spaces may serve as nucleation sites or “stations” for dolomite formation. The combination of neighbouring micro-niches in a porous carbonate may result in dolomitization of an entire stratum. Six dolomite types were reported from the studied sediments in the Abu Dhabi sabkha. These were pustular and cluster dolomite; dolomites associated with clay minerals and with evaporites; and dolomites associated with microbial mats and foraminiferal tests.     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段5亚段斑化白云岩成因

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组五段5亚段发现大量不均一斑化白云岩,多口钻井油气显示良好,成为油气勘探关注的热点,但成因机理尚未明确。依据岩石学特征,辅以地球化学分析,研究了斑化白云岩成因。斑化白云岩可分为不均匀斑化白云岩、明显斑化含灰云岩和略微斑化灰质云岩3类,根据云斑的形态特征认为云斑构造受到生物扰动所致,白云岩斑点与基质的阴极发光相同;斑化白云岩总体具有较高的Fe,Mn,Na和较低的Sr含量,斑点与基质的Fe,Mn和Sr的含量无明显差别;斑化白云岩δ13C值与同期海水相同,δ18O值均偏负,三类白云岩无明显差别;87Sr/86Sr比值高于同期海水。岩石学和地球化学特征表明生物扰动使岩石不均一,扰动程度影响斑化程度,斑化白云岩系生物扰动灰岩经高盐度海水渗透回流白云石化作用而成,白云岩再埋藏后经历了重结晶作用改造。      

中国南海西沙地区西科1井中新统梅山组白云岩特征及成因

南海新生代碳酸盐台地发育,在西沙地区碳酸盐岩层序中白云岩常见。通过对西科1井白云岩的宏观形态、微观特征以及碳、氧同位素、主微量元素测试分析,描述了中新统梅山组白云岩的特征。西科1井梅山组主要发育4套厚度不一的白云岩层,颜色各异,孔隙发育。厚层白云岩中可见砂糖状白云岩,且往往分布在古暴露面之下;薄层白云岩表现为弱固结,白云岩化不彻底。白云石晶体以平直面半自形-自形晶为主,部分粉、细晶白云石发育雾心亮边。梅山组碳酸盐岩的碳、氧同位素值整体呈现一定的相关性,而白云岩的碳、氧同位素值相关性不明显。白云岩沉积时的古盐度值略高正常海水,且白云岩层中氧同位素值均为正值,说明其不受岩浆热液流体及有机酸溶液的影响。梅山组薄层白云岩多为灰质云岩,白云岩整体具有低铁、低锶、低锰的特征,说明其镁离子来源主要为海源。稀土元素具有低Ce、低Eu的特点,综合认为梅山组白云岩以渗透回流成因为主,且受到地热增温的影响,具有高孔隙度、高渗透率的特点,具有良好的储层潜力。     

塔中地区上奥陶统良里塔格组白云石化作用成因机理

上奥陶统良里塔格组是塔里木盆地中部地区(塔中)重要的油气储集层,其主体岩性为石灰岩,存在白云石化现象,过去对这一现象成因机理的研究较少。为此,综合岩心和镜下薄片观察、主量和微量元素、碳氧同位素定量分析等多种分析测试结果,研究了良里塔格组白云石的岩石学特征和地球化学特征。结果表明:(1)该区白云石具有高Fe、Mn,低Sr、Na,δ~(13)C低正值,δ~(18)O高负值的特征,指示其为埋藏成因模式,与热液作用无关;(2)Ce轻微负异常,Eu中度亏损指示该区白云的形成环境为弱氧化—弱还原;(3)白云石化过程持续时间较长,存在多期白云石;(4)白云石化流体来自于浅埋藏期富Fe、Mn的高盐度地层卤水,以缝合线和溶孔作为运移体系,形成了良里塔格组白云石沿缝合线和溶孔发育的特征。结论认为:由于白云石化过程持续时间长,若白云石交代后周围仍有孔隙空间,则晚期胶结的白云石将围绕早期白云石继续生长直至完全充填孔隙空间,因而白云石化作用对良里塔格组储层主要起到了破坏性作用。     

川西南地区中二叠统栖霞组白云岩储层特征及成因

通过岩心观察、薄片鉴定、阴极发光和地球化学分析等方法,对川西南地区中二叠统栖霞组白云岩特征及成因进行了研究。研究结果表明：①研究区栖霞组基质白云岩主要是细—中晶白云岩,其次为粉—细晶白云岩,并伴生少量粗晶鞍形白云石。②研究区细—中晶白云岩与同期颗粒灰岩方解石胶结物的稀土配型模式一致,具有现代海水典型稀土配分特征,为半局限水体动荡环境下沉积的颗粒灰岩交代而成;粉—细晶白云岩具有∑REE含量较高、Ce微弱正异常、LREE整体抬升的平坦稀土配型形态特征,为半局限水体安静环境下沉积的泥晶灰岩或粒泥灰岩交代而成。不同类型白云石Fe,Mn元素含量随云化程度加深表现出协同性升高,表明其具有相同成因。③研究区沿坡折带发育的生屑滩滩间存在局部蒸发受限环境,形成浓缩咸化海水,发生准同生期回流渗透白云石化作用,主要形成粉—细晶白云岩;早成岩—浅埋藏期峨眉山大火成岩省岩浆活动提供异常高热,高温孔隙水与先期白云岩进一步进行水岩作用,形成细—中晶白云岩,具“雾心亮边”特征;埋藏期深部热液沿裂缝运移,在裂缝和围岩中沉淀出鞍形白云石。生屑滩导致的半局限环境与热源叠加是研究区白云岩形成的关键。     

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。