地史上碳酸盐聚积演化的若干特点——白云石形成演化和碳酸盐聚积与全球地质环境的关系

白云石形成作用减弱的原因之一是有利于白云石形成的浅水地台海面积减少和白云石形成转移到沿岸地带。对碳酸盐聚积作用产生影响的因素是:①气候因素;②构造因素(岩石圈板块的坳陷速度和位置决定有利气候条件下陆棚的存在);③全球海平面的变化(影响陆棚的深度和面积)等。这些因素之间的关系复杂,并且对碳酸盐聚积的影响各不相同,因此,实际上弄不清哪一个是主要因素。古生代和中—新生代,由于气候环境与海平面变化的关系、大气圈气体成分等碳酸盐的聚积与白云石的形成也各不相同。     

地史上碳酸盐聚积演化的若干特点--白云石形成演化和碳酸盐聚积与全球地质环境的关系

白云石形成作用减弱的原因之一是有利于白云石形成的浅水地台海面积减少和白云石形成转移到沿岸地带。对碳酸盐聚积作用产生影响的因素是：（1）气候因素；（2）构造因素（岩石圈板块的坳陷速度和位置决定有利气候条件下陆棚的存在）；（3）全球海平面的变化（影响陆棚的深度和面积）等。这些因素之间的关系复杂，并且对碳酸盐聚积的影响各不相同，因此，实际上弄不清哪一个主要因素。古生代和中－新生代，由于气候环境与海平面变化的关系、大气圈气体成分等碳酸盐的聚积与白云石的形成也各不相同。     

地史上碳酸盐聚积演化的若干特点―白云石形成演化和碳酸盐聚积与全球地质环境的关系

白云石形成作用减弱的原因之一是有利于白云石形成的浅水地台海面积减少和白云石形成转移到沿岸地带。对碳酸盐聚积作用产生影响的因素是：（1）气候因素；（2）构造因素（岩石圈板块的坳陷速度和位置决定有利气候条件下陆棚的存在）；（3）全球海平面的变化（影响陆棚的深度和面积）等。这些因素之间的关系复杂，并且对碳酸盐聚积的影响各不相同，因此，实际上弄不清哪一个主要因素。古生代和中－新生代，由于气候环境与海平面变化的关系、大气圈气体成分等碳酸盐的聚积与白云石的形成也各不相同。\r\n\r\n     

四川盆地及周缘地区晚奥陶世岩相古地理演化

综合利用野外露头、岩心、钻测井等资料，对四川盆地及周缘地区晚奥陶世岩相古地理演化过程进行了描述和对比，并探讨了其主控因素。研究结果表明：(1)加里东运动早期拉张—伸展作用导致四川盆地周缘坳陷加深，其后扬子板块和华夏地块碰撞挤压，形成了晚奥陶世以上扬子地区为中心，西北、西部、南部三面环隆的古地理格局。(2)四川盆地及周缘地区晚奥陶世可划分出（混积）滨岸、碳酸盐缓坡、（混积）陆棚相等沉积相类型。宝塔组—临湘组主要发育碳酸盐缓坡相；五峰组沉积期海侵达到高峰，碳酸盐缓坡被淹没，发育（混积）陆棚相深水黑色页岩；观音桥组沉积期发生的海退导致大部分地区由深水陆棚转为浅海陆棚亚相；各时期古隆起周缘均有（混积）滨岸相发育，受物源影响部分地区具有混合沉积特征。(3)研究区晚奥陶世岩相古地理格局受构造运动、海平面变化和古气候等因素综合控制，在沉积相平面展布和垂向演化上均有体现。     

澳大利亚东北部碳酸盐台地的演化

碳酸盐台地的沉积物主要是浅水生物成因的,因此,它们记录了垂直的和水平的构造运动的影响、海平面变化、古气候和古海洋学的变化。碳酸盐台地一般出现被动大陆边缘背景,储集了全球近50％的油气。因此,对碳酸盐台地的研究具有相当重要的经济意义和科学价值。目前有关碳酸盐台地演化的知识几乎全仰赖于加勒比海区,尤其是布莱克台地和巴哈马     

伊拉克鲁迈拉油田Mishrif组碳酸盐岩储层特征及成因

Mishrif组碳酸盐岩岩石类型主要有泥晶灰岩、生屑泥晶灰岩、泥晶生屑灰岩、生屑灰岩和白云质灰岩。储集空间为粒间(溶)孔、铸模孔、晶间孔、微孔、溶蚀缝和压溶缝。沉积环境属于碳酸盐缓坡,发育潟湖、滩后、生屑滩、生物礁、滩前和浅水陆棚6种沉积亚相。储层层间和层内非均质性严重。成岩作用主要有泥晶化作用、 准同生期胶结作用、重结晶作用、溶蚀作用、埋藏期胶结作用、压实压溶作用和白云石化作用。三级相对海平面变化影响下的相带迁移是造成层间非均质性的主要因素,五级和六级相对海平面变化影响下的差异溶蚀和差异胶结作用是控制层内非均质性的主要原因,微裂缝的存在改善了局部储层的物性。     

四川盆地龙马溪组页岩中碳酸盐矿物特征及对储集性能的影响

为了分析页岩气储层中碳酸盐矿物特征及其对页岩储集性能的影响,以四川盆地龙马溪组页岩为研究对象,利用X-射线衍射、扫描电镜、高压压汞及低压氮气吸附测试等手段,结合薄片和测井资料,深入分析了研究区龙马溪组碳酸盐矿物类型、分布特征及其对页岩储层的微观影响。结果表明:碳酸盐矿物类型主要为方解石、白云石及铁白云石,主要有6种微观赋存状态,分别是分散状碳酸盐矿物、与生物相关方解石、交代石英方解石、交代结构铁白云石、与有机质伴生的方解石/白云石和与黄铁矿伴生的方解石/白云石;碳酸盐矿物含量与TOC值呈明显的正相关关系,说明碳酸盐矿物有利于有机质的沉积;在碳酸盐矿物含量低于10%时,碳酸盐矿物含量与页岩孔隙度相关性差,当碳酸盐矿物高于10%时,页岩孔隙度随碳酸盐矿物含量的增加而减少;研究区龙马溪组页岩微孔孔隙体积和比表面积与碳酸盐矿物含量呈正相关,大孔和中孔的孔隙体积和比表面积与碳酸盐矿物含量呈负相关,但相关系数均较低,碳酸盐矿物含量对中孔的孔隙体积影响最为明显;总体而言,研究区龙马溪组页岩碳酸盐矿物颗粒作用类似于石英颗粒,起到对储层的支撑作用,但其含量增加对页岩储层具有破坏作用。     

寒武、奥陶纪海平面变化与烃源岩发育关系——以塔里木盆地为例

文章研究了寒武-奥陶纪海平面变化与烃源岩发育的关系，并探索其烃源岩的发育模式和分布规律。认为海平面变化和地壳沉降才是烃源岩发育决定性因素，其烃源岩发育模式：泥质类烃源岩主要形成于广海陆棚-半深海盆地，处于深水沉积背景；陆棚相泥质烃源岩，其形成与上升洋流的作用有关；半深海相烃源岩的形成是由于深水缺氧，沉积速率低，使得有机质富集；碳酸盐岩烃源岩分布于盆地中西部，与膏岩、盐岩有着密切的共生关系。     

四川盆地五峰组—龙马溪组页岩储层中碳酸盐矿物特征、形成机制及对储层物性影响

通过携带波谱仪和能谱仪的电子探针显微镜,结合物性、全岩X射线衍射、有机碳等分析测试资料,系统梳理了四川盆地五峰组—龙马溪组页岩储层中碳酸盐矿物特征、形成机制及对物性的影响。结果表明:(1)碳酸盐矿物主要包括方解石、白云石和含铁白云石,方解石以单颗粒形式赋存于矿物颗粒间和充填放射虫硅质壳腔体,含铁白云石总是作为白云石的环边,含铁白云石环白云石结构以单颗粒和集合体形式发育于矿物颗粒间;(2)方解石由海水表层分泌碳酸钙的微生物产生,沉淀在海水中和放射虫硅质骨骼的腔体内,经沉降和部分溶解,沉积至海底并埋藏保存;(3)白云石为水—沉积物界面硫酸菌生理活动的产物,含铁白云石为泥质沉积物埋藏初期甲烷菌新陈代谢的衍生物;(4)有机碳、黄铁矿、石英和黏土矿物含量与物性密切相关,而碳酸盐矿物含量对页岩储层的孔隙度和渗透率总体上没有影响。电子探针显微镜技术的原位探测、元素面扫、尤其是波谱图像为研究页岩储层中碳酸盐矿物特征、形成机制及对物性影响提供了典型岩石学证据,在今后页岩储层成岩作用研究中将会得到更多应用。     

珠江口盆地文昌A凹陷珠海组储层碳酸盐胶结物分布规律及成因机制

运用沉积矿物学和岩石学等方法,并结合碳氧同位素和电子探针等分析手段,分析了珠江口盆地文昌A凹陷珠海组碳酸盐胶结物的分布规律、形成环境和物质来源。研究表明,碳酸盐胶结物对珠海组储层物性影响明显。当碳酸盐胶结物含量大于5%时,储层物性随其含量增加明显降低。砂岩薄片鉴定结果显示,珠海组储层碳酸盐胶结物的含量和类型横、纵向呈明显规律分布。胶结物含量珠海组一段和二段高于三段,南断裂带高于凹陷中心。胶结物类型以中期铁方解石和晚期铁白云石胶结为主,发育部分菱铁矿和白云石,局部发育早期连晶方解石。碳酸盐胶结物的形成与有机酸脱羧作用有关,且一定程度受淡水影响明显,其物质来源表现为长石的溶解和粘土矿物的转化为其形成提供丰富的钙来源,钙质有孔虫的溶解也是其形成的物质基础。     

渤中坳陷古近系中、深部碎屑岩储层碳酸盐胶结物分布特征及成因机制

碳酸盐胶结物是渤中坳陷古近系砂岩储层中最重要的胶结物.薄片分析表明,中、深部储层中碳酸盐胶结物主要为菱铁矿、白云石、方解石、铁白云石、铁方解石.统计显示,随着层位和深度加深,碳酸盐含量逐渐增加,含量突增段主要发生在东营组;碳酸盐含量超过10%,对储层物性影响较大.由薄片分析及碳、氧同位素分析可知,菱铁矿多以孔隙充填和颗粒环边方式产出,主要形成于同生到早成岩早期;方解石主要以粒状或呈连生胶结方式产出,方解石相对含量与δ¹⁸O值呈明显的负相关关系,说明大部分方解石形成较晚;铁方解石主要以粒状产出,以铁方解石为主的样品对应着较低的δ¹⁸O值,且沉淀温度高;白云石主要以斑块状充填粒间孔隙,其相对含量与δ¹⁸O值呈明显正相关性,且沉淀温度较低、形成较早;铁白云石主要以分散的粒状产出,其相对含量与δ¹⁸O值呈明显的正相关关系,且沉淀温度相对较低.     

川中地区寒武系洗象池组白云岩Mg同位素特征与成因机制

明确成岩流体性质、沉积环境演化、富Mg流体来源、流体迁移路径等因素对揭示白云岩成因、理解白云石化过程具有重要意义。以川中地区中—上寒武统洗象池组为例,基于岩石学与沉积旋回分析及微量元素和碳、氧、镁同位素特征,系统分析了沉积-成岩环境的变迁和富Mg流体的迁移规律,探讨了洗象池组白云岩的成因。洗象池组白云石化流体主要为寒武纪的同期海水,白云石化作用发生于准同生—浅埋藏阶段。川中地区洗象池组整体为温暖、干旱亚热带气候背景下的浅水、半咸水—咸水海相沉积,白云石化类型以萨布哈白云石化和渗透回流白云石化为主。洗象池组白云岩δ²⁶Mg值变化趋势与沉积旋回存在耦合关系。当富Mg海水进行垂向迁移时,发生近源渗透回流白云石化作用,白云岩δ²⁶Mg向下逐渐增大;当富Mg海水进行侧向迁移时,发生远源渗透回流白云石化作用,白云岩δ²⁶Mg垂向上无明显变化;在蒸发局限环境中,主要发生萨布哈白云石化作用,白云岩δ²⁶Mg向下逐渐减小。洗象池组白云岩的形成主要受海平面变迁控制,低海平面时期形成薄层状白云岩,高海平面时期多种白云石化作用逐层叠加可形成大规模厚层状白云岩储层。     

西湖凹陷古近系碳酸盐阴极发光特征分析

西湖凹陷是东海陆架盆地中主要的含油气凹陷之一,该区域最重要的自生矿物是碳酸盐胶结物,对储层的影响至关重要,其主要类型为方解石、铁白云石和菱铁矿。根据碳酸盐矿物阴极发光的特征,结合其碳、氧同位素特征研究了该区碳酸盐矿物的形成环境和成岩特征,方解石是在相对较晚的成岩阶段沉淀的,而铁白云石的胶结作用是在较早的成岩阶段,菱铁矿也是早成岩阶段的产物。     

准噶尔盆地玛湖凹陷早二叠世风城组沉积时期古湖盆卤水演化及碳酸盐矿物形成机理

准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷风城组沉积时期古湖泊为典型的碳酸盐型湖泊,发育丰富的碳酸盐矿物。碳酸盐矿物是风城组主要的盐类矿物,可以按照金属阳离子划分为Mg、Ca碳酸盐(方解石、白云石)、Na碳酸盐(碳酸钠、碳酸氢钠)、过渡型碳酸盐(碳钠钙石、碳钠镁石、氯碳钠镁石)。3类碳酸盐矿物平面分布具有“牛眼”特征,表明蒸发浓缩是直接的成盐诱导因素。方解石、白云石主要分布在古湖盆的浅水平台区、湖盆的周缘浅水区。碳钠钙石、碳钠镁石、氯碳钠镁石主要分布在与碱矿互层的暗色沉凝灰岩层段。碳酸钠和碳酸氢钠主要分布在湖盆的凹陷中心。充足的HCO₃^-阴离子控制了玛湖凹陷古湖盆盐类矿物的沉淀,碳酸盐析盐序列表现为Mg²⁺、Ca²⁺首先与HCO₃^-结合,消耗殆尽后碱金属阳离子Na⁺与富余的HCO₃^-结合形成碱矿。早二叠世强烈的火山活动以及火山物质的矿物组成对碳酸盐矿物的形成起了决定性的作用。岛弧型火山活动脱气提供大量的CO₂,增加了大气的CO₂分压,进一步提高了沉积水体HCO₃^-浓度。HCO₃^-的含量是控制碳酸盐矿物沉淀的决定性因素。另外,火山喷发的CO₂气体增加了降雨的酸度,并加速了对基岩的风化以及对火山碎屑物质的水解。准噶尔盆地西北缘石炭纪-早二叠世形成的火山岩富含Na长石分子及Ca长石分子,K长石分子含量低。风城组火山碎屑物质也以富含Na、Ca为主。基岩的风化以及凝灰质的水解提供了大量Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、金属阳离子,与HCO₃^-结合形成了风城组大量的碳酸盐沉积。     

塔里木盆地下石炭统巴楚组米级碳酸盐旋回

塔里木盆地下石炭统巴楚组生屑灰岩段发育两类米级碳酸盐旋回,即潮间-潮上旋回和潮下-潮上旋回。根据沉积学特征及Fischer图解分析,这些米级旋回形成在三级层序的高位体系域,受米兰柯维奇轨道参数诱导的高频海平面变化所控制。发育针孔状溶孔的云灰岩储层与高频海平面变化所引起的碳酸盐台地的短期暴露有关。      

鄂尔多斯盆地陇东地区致密砂岩储层碳酸盐胶结物特征及成因机理

为研究鄂尔多斯盆地陇东地区细粒致密砂岩储层中碳酸盐胶结物特征及其成因机理,开展了铸体薄片分析、扫描电镜观察、流体包裹体测试等研究工作。结果表明：①鄂尔多斯盆地陇东地区致密砂岩储层中碳酸盐胶结物广泛发育,体积分数平均为4.2%,以铁方解石和铁白云石为主;②碳酸盐胶结物多以孔隙式或加大边形式沉淀,流体包裹体均一温度较高（峰值为100～110℃）,形成阶段一般较晚;③铁方解石和铁白云石胶结物的钙离子来源与长7砂岩中长石溶解、黏土半渗透膜效应密切相关,铁、镁离子的来源则受控于云母、凝灰质蚀变以及白云岩岩屑和变质岩岩屑的溶蚀;④碎屑组分中白云岩岩屑的分布控制了铁方解石和铁白云石胶结物在平面上的差异沉淀,铁白云石胶结物只出现于富含白云石岩屑的砂岩中;⑤碳酸盐胶结是晚期致密油砂岩孔隙损失的重要因素。强烈压实作用之后,残余孔隙被碳酸盐胶结物逐渐充填,当碳酸盐胶结物体积分数>2%时,胶结减孔效应明显。该研究成果对预测鄂尔多斯盆地陇东地区有利储层分布具有一定指导意义。     

碳酸盐胶结物形成机制及其对渤海海域C12和Q17构造中生界碎屑岩储层的影响

采用薄片鉴定、X-衍射、扫描电镜、元素分析、盆模软件和激光微区碳氧同位素等分析手段,对C12和Q17构造碳酸盐胶结类型、赋存状态、不同期次碳酸盐胶结物形成机理及其对储层物性的影响进行了对比研究。结果表明,碳酸盐胶结物的差异导致了储层物性的差异,而碳酸盐胶结物的成因和分布主要受埋藏条件、淋滤作用、构造条件和成岩环境差异4个因素的影响。C12构造碳酸盐胶结物含量高,早期和晚期胶结物充填孔隙,且早期胶结物后期未发生溶蚀,仅在中生界顶部不整合面附近发育次生孔隙。这是由于C12构造受反复深埋藏、封闭成岩环境、辫状河的强烈蒸发环境以及早期断层活动的构造条件影响,导致本区碳酸盐胶结强烈,储层致密。Q17构造碳酸盐胶结也较为普遍,但仅在局部细粒砂岩段存在早期胶结物富集段,而在原始沉积条件好的厚层粗砂岩段碳酸盐本身含量低,或发生早期碳酸盐溶蚀,并出现零星铁白云石胶结,物性相对较好。这是由于Q17构造为浅埋藏、开放的成岩环境和断层持续活动的构造条件,淋滤作用影响的范围广、深度大。而晚期铁白云石的出现,与地层水流体活动、油气侵位有关。根据这一现象,提出了差异成岩作用的观点,并从宏观构造和微观成岩的角度进行了探讨。     

川西坳陷须家河组砂岩中碳酸盐胶结物及形成机制

碳酸盐胶结物是川西坳陷须家河组储层砂岩中最重要的自生矿物,主要类型包括方解石、白云石、铁方解石和铁白云石等。研究结果表明,须四段砂岩中的方解石胶结物可能是在相对浅埋藏阶段沉淀的,物质来源与长石等硅铝酸盐的溶解有关。须二段白云石胶结物是在相对深埋藏的条件下沉淀的,它可能还与海相地层镁的迁移有关。早期的分散胶结作用对砂岩储层具有一定积极意义,但大多数碳酸盐胶结作用对储层的影响都是负面的。     

西湖凹陷平湖组砂岩中碳酸盐胶结物形成机制及其对储层质量的影响

碳酸盐胶结物是东海西湖凹陷平湖组储层砂岩中最为重要的自生矿物。薄片鉴定、阴极发光、元素成分及碳氧同位素分析结果表明,西湖凹陷平湖组储层砂岩中碳酸盐胶结物的主要矿物类型是菱铁矿、铁白云石和方解石。其中菱铁矿胶结物主要形成于同生到早成岩早期,具有最高的δ^13和δ^18值,分别为0.75‰和-10.22‰;铁白云石胶结物的δ^13接近同期海水,变化于-2.45‰和-2.98‰之间,δ^18值偏负,最低达-12.39‰,其形成于相对较早的成岩时间。方解石胶结物主要以粒状和连生胶结方式产出,粒状方解石具有复杂的多种成因机制,而连生方解石具有最低的δ^13值（-6.02‰）和δ^18值（-16.94‰）,主要形成于成岩晚期,其成因与有机酸溶解长石等铝硅酸盐矿物及粘土矿物转化作用有关。在对储层质量的影响方面,早期形成的菱铁矿和铁白云石胶结物增加了岩石的机械强度和抗压实能力,对研究区储层发育的影响是正面的,而晚期形成的连生方解石胶结物普遍占据长石溶解空间,对储层的发育是不利的。     

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。