沁水盆地西缘寒武系-奥陶系三山子组白云岩碳氧同位素特征及其意义

为了约束山西沁水盆地西缘地区寒武系-奥陶系三山子组白云岩成岩环境以及成因模式,对沁水盆地西缘王家湾剖面三山子组白云岩进行岩石学和碳氧同位素的研究.结果表明:三山子组白云岩晶体形态变化大,包括微粉晶—中晶白云岩,局部粗晶;δ13 C和δ18 O变化幅度大,δ13 C由下到上呈降低趋势,反映1次高级别海退过程.根据岩石学和...     

鄂尔多斯盆地西北部下奥陶统白云岩地球化学特征

鄂尔多斯盆地西北部下奥陶统白云岩成因可分为同生一准同生和埋藏2种类型.对微量元素及C、O、Sr同位素地球化学资料的分析表明,微量元素表现为高铁、低锰、低锶和低钠;泥晶一细粉晶白云岩,粗粉晶一细晶白云岩、细晶及以上晶级白云岩的δ13C和δ18O值极其近似,且泥晶一细粉晶白云岩的δ18O平均值比奥陶纪海水δ18O值要偏负.从C、O同位素数据上看,形成粗粉晶一细晶白云岩和细晶及以上晶级白云的流体为同源流体;87Sr/86 Sr比值比奥陶纪海水87Sr/86Sr比值要高,可能是交代流体来自或流经了富含放射成因的铝硅酸盐基底或硅质碎屑岩.     

水峪贯地区奥陶系下统白云岩地球化学特征的研究

本文通过对奥陶系下统白云岩微量元素和同位素的测定分析,认为白云岩的地球化学特征与成岩作用的水介质条件密切相关,随着成岩水介质盐度的降低,钠的含量减少,而锰的含量增加,同时氧同位素值δ~(18)O和碳同位素值δ~(13)C也随之降低。     

济阳坳陷三合村洼陷浅层天然气成因分析

厘清济阳坳陷三合村洼陷浅层天然气成因.通过采集浅层天然气及伴生原油样品,在进行天然气组分、碳、氢同位素组成以及伴生原油饱和烃色谱分析的基础上对浅层天然气的成因进行了研究,认为三合村洼陷浅层天然气主要来自微生物对原油的降解,属于典型的次生生物气,微生物还原二氧化碳生成甲烷是次生生物甲烷的主要生成途径.研究结果表明:天然气组分以甲烷为主,干燥系数大(C_/C_1~+0.931);甲烷碳同位素比值变化大(-50.03‰δ~(13)C_1-39.03‰),并与甲烷氢同位素比值呈负相关关系;重烃组分含量低且碳同位素比值普遍较大(-33.62‰δ~(13)C_2-19.72‰,-29.27‰δ~(13)C_3-7.64‰,-26.28‰δ~(13)n-C_4-15.63‰);二氧化碳碳同位素比值表现为异常的正值(2.82‰δ~(13)CCO_217.69‰).微生物对湿气组分的选择性降解以及次生生物甲烷的生成是导致济阳坳陷三合村洼陷天然气组分、同位素组成复杂特征的主要原因.浅层天然气成因的确定对后续勘探浅层气藏附近的降解型稠油油藏具有重要的指示意义.     

柴北缘侏罗纪煤层有机碳同位素组成与古气候

为了揭示陆相盆地聚煤期古气候演化及泥炭沉积驱动力,应用同位素地球化学、煤岩学等理论和方法,进行了柴北缘侏罗纪大煤沟F煤层有机碳同位素组成、频谱分析研究.δ~(13)C与镜惰比、Sr/Ba比及其指示的湖平面变化具有明显的负相关关系,认为δ~(13)C主要反映了聚煤期湿暖和干热两种古气候特征,随着气温升高、降雨量减少、气候变得干燥炎热,δ~(13)C发生重偏移,即δ~(13)C的时间变化揭示了F煤层沉积期由干热向温暖、再向干热的古气候演化趋势.结果表明:煤样固态物质有机碳同位素(δ~(13)C)变化在-25.6‰~-22.9‰之间,平均值为-23.9‰;煤层下部和上部碳同位素偏重、中部碳同位素偏轻,在煤层中部和顶部出现明显的负偏移和正偏移.频谱分析识别出F煤层内3.25 m和5.32 m两个厚度周期,该周期比值与泥炭地发育时期的岁差和黄赤交角周期比值相近,由此认为米兰科维奇天文周期是F煤层泥炭堆积的驱动力之一.     

五台山-恒山一带金、银多金属矿床同位素地球化学及其成矿模型

通过同位素地球化学研究，五台山—恒山—带金、银多金属矿床的硫源均来自深源；铅同位素组成表明成矿物质主要来自下地壳及地幔，但绿岩型金矿铅同位素变化较大，而燕山期次火山岩型金、银多金属矿床铅同位素较为集中；运移形成矿物的水源也有所不同，前者是以变质水为主(δ^18OH2O1.34％-12.55％,δD-22.287％—--177.36％)，后者则是以岩浆水及天水混合为主(δ^18OH2O多在-18．6‰～ 10．05‰，δD-68‰～-110‰)；碳氧同位素组成也揭示了前者以变质作用为主(δ^13C(PDB)-1.25‰～1.37‰，δ^18O(SMOW)11．4％～16．5％)，后者与花岗斑岩侵入有关(δ^13C(PDB)为-4．0‰～-9．2‰，δ^18O(SMOW)3．5‰～9．6‰)；两类矿床的锶同位素比值，也反映了与成矿作用有着密切关系的太古宙斜长角闪岩和燕山中期花岗斑岩均是壳幔混合产物，故可视为两类矿床有着内在成因联系；钐-钕同位素组成不仅获得相同结论，而且从εNd(0)和∫sm／Nd均是负值，推测属大陆地壳岩石，可能为O-C型绿岩地体的成矿背景，从而建立了五台热幔柱构造的成矿模型，试图指导找矿。     

南堡凹陷天然气赋存状态与碳同位素组成特征

为了明确南堡凹陷天然气成因和分布规律,通过天然气赋存状态和碳同位素组成特征研究,综合地质条件,认为南堡凹陷主要发育有3种成因类型天然气,且天然气赋存状态和碳同位素组成主要受两套烃源岩性质的差异性和断裂的垂向疏导控制.结果表明:南堡凹陷天然气深层以游离气为主,中浅层以油溶气为主,浅层含有少量游离气;沙三段和奥陶系天然气乙烷δ13 C值一般大于-27.5‰,丙烷δ13 C值大于-25.5‰,为煤型气,来源于沙三段烃源岩,且碳同位素部分倒转主要是同源不同期天然气混合造成的;沙一段天然气乙烷δ13 C值一般小于-27.5‰,丙烷δ13C值小于-25.5‰,为油型气,来源于沙一段烃源岩,且碳同位素部分倒转主要是同源不同期天然气混合造成的;东营组和新近系天然气乙烷δ13 C值为-31.5‰~-25.5‰,丙烷δ13 C值为-28.1‰~-22.4‰,为沙三段和沙一段烃源岩的混源气,且碳同位素部分倒转主要是不同源不同类型天然气混合、同源不同期天然气混合以及细菌氧化作用共同造成的,断裂为垂向运移通道.     

川中川南地区须家河组天然气地球化学特征

四川盆地川中川南地区须家河组天然气组成主要以烃类气体为主,甲烷含量在80%～96%,C 2重烃含量较高,分布在3%～18%;天然气干燥系数(C1/C1-5)以小于0.95为主,为典型的湿气,主要属于干酪根热降解气.天然气同位素组成特征是碳、氢同位素均较轻,δ13C1介于-43‰～-37‰,δ12C2介于-30‰～-24‰;δDCH4介于-190‰～-150‰,δDC2H6>介于-150‰～-110‰.甲烷碳同位素值与干燥系数之间有很好的正相关关系,天然气碳同位素值明显比海相层系天然气碳同位素值轻,具有煤型气特征,表明须家河组天然气主要来源于上三叠统煤系烃源岩.     

山东平邑盆地古近系卞桥组一段湖相碳酸盐岩碳氧同位素特征及其地质意义

对山东平邑盆地柏林剖面古近系卞桥组一段19件湖相碳酸盐岩样品的岩性特征、碳氧同位素特征、主量和微量元素进行了分析。结果表明:平邑盆地古近系卞桥组一段的岩性从地层底部到顶部整体变化依次为粗碎屑岩、核形石灰岩、生物碎屑灰岩、颗粒灰岩、泥晶灰岩/泥灰岩。碳酸盐岩δ¹³C值主要为-3.5‰～-2.5‰,平均值为-2.9‰; δ¹⁸O值主要为-8.5‰～-6.5‰,平均值为-7.6‰; 碳氧同位素具有良好的相关性,说明平邑盆地在古近系沉积时期是水体停留时间较长的封闭性湖泊系统。碳酸盐岩Sr/Ba值主要为0.25～31.55,可以认为平邑盆地古近系沉积时期水介质主要为咸水环境; Mg/Ca值主要为0.004 2～0.011 9,结合氧同位素组成,反映平邑盆地古近系沉积时期的古气候变化经历了潮湿环境→半干热环境→干热环境3个阶段。根据岩性序列垂向演化及薄片特征,可以推断出平邑盆地在古近系卞桥组一段沉积时期,湖盆水动力随着地层变新而减弱,湖盆水体逐渐由高能转入低能环境。     

陕西凤太矿集区东塘子铅锌矿床地质-地球化学特征与成因

东塘子铅锌矿床位于南秦岭凤太矿集区南部,铅锌矿体产于中泥盆统古道岭组灰岩与上泥盆统星红铺组千枚岩接触界面,受背斜构造与硅钙岩性界面控制。热液成矿作用过程可划分为脉状硫化物-铁碳酸盐-石英(Ⅰ)、块状硫化物-碳酸盐(Ⅱ)、方解石石英脉-贫硫化物(Ⅲ)、厚大石英碳酸盐脉-贫硫化物(Ⅳ)4个阶段,其中,Ⅰ、Ⅱ阶段为主成矿阶段。东塘子乃至整个凤太矿集区内铅锌矿床成因认识的分歧主要集中在沉积成因和热液成因之争,进一步研究矿床成因是凤太矿集区深部找矿预测的基础。通过矿石的结构构造、黄铁矿成分、H-O同位素组成、微量元素地球化学特征等研究,对东塘子铅锌矿床成因进行探讨。结果表明:东塘子铅锌矿床脉状与块状矿石中的黄铁矿w(Co)/w(Ni)平均值分别为18.70与8.56,为热液成因;矿石δD_V-SMOW值为-94.9‰～-83.3‰,平均值为-87.0‰,δ¹⁸O_H2O值为8.0‰～11.1‰,平均值为9.8‰,成矿流体早期主要来源于岩浆水,晚期有地层水与大气降水混入。综合矿床地质、地球化学、H-O同位素等特征,认为东塘子铅锌矿床属于受中泥盆统古道岭组灰岩与上泥盆统星红铺组千枚岩之间“硅钙面”控制的岩浆热液型矿床,矿床深部可能存在隐伏岩体与成矿作用中心,深部找矿潜力较大。     

海进体系域碳氧同位素地球化学响应 ———以黔西南地区三叠系为例

层序地层研究表明,位于扬子地块西南缘的黔西南地区在中三叠世末期(相当于Ladinian-Carnian期)出 现了一次与全球同步的大规模海侵,形成了一个向上变深的碳酸盐岩台地淹没沉积层序。垄头组顶部和竹竿坡 组分别是海进体系域(TST)的下、上部分。碳、氧同位素研究表明,垄头组顶部自下而上δ(18O)持续增大,而 δ(13C)先逐渐增大,后在顶部界面附近快速下降,反映了垄头组顶部在暴露环境下氧化作用的结果。竹竿坡组 δ(13C)自下而上逐渐增大,δ(18O)总体呈现逐渐减小趋势,反映了海平面变化特征。研究认为,海进体系域的 δ(13C)和δ(18O)演化不但反映了海平面和沉积环境变化,同时对密集段(CS)、层序界面和古暴露面等也有很好 的识别作用,在层序地层研究中具有重要的意义。     

论湖南黄金洞金矿床的成因及成矿模式

在系统总结黄金洞矿床金的富集特征的基础上,从以下六个方面进一步论证了该矿床属层控变质热液成因:(1)元古界冷家溪群是矿源层,构造条件相似,地层中金的高背景地段是金富集成矿的基础。(2)古老的东西向断裂控矿、容矿。破碎带中的条带状石英为C轴定向组构。(3)含金黄铁矿的Co/Ni值小于1。(4)赋矿层位、蚀变围岩和矿石均以Au、As、Sb、Pb、W、S元素组合为特征。(5)矿床硫同位素组成与区域沉积变质成因的硫化矿物都以含轻硫(δ~(34)S‰=7左右)为特征;氧同位素组成具有承袭变质前页岩的氧同位素组成的特点(δ~(18)O_Q‰为16.14～17.12)。(6)主要成矿阶段黄铁矿的铅同位素组成及其源区参数计算结果属正常铅中的高μ值铅,成矿时代为加里东早期。根据上述特征提出了矿床成矿模式及找矿方向。     

河北夏杖子金矿床的同位素地质研究

采用质谱分析等方法,测试了夏枚子金矿床石英流体包裹体和金属硫化物的同位素组成,获得石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄为105.4±7.2Ma;锶同位素初始比值为0.7126±0.0001;氢同位素组成δD‰为-91.7～-73.1;氧同位素组成δ~(18)OH_2O‰为5.68～6.23;金属硫化物的硫同位素组成δ~(34)S‰=-23.38～-14.52;铅同位素组成~(206)Pb/~(204)Pb=16.441～16.615,~(207)Pb/~(204)Pb=15.228～15.256,~(208)Pb/~(204)Pb=36.268～36.356。矿床成矿作用发生于燕山晚期,成矿热液主要为岩浆热液,金矿成矿物质来源于硅铝壳中下部太古代结晶基底,矿床成因是与燕山期岩浆热液有关的中—低温热液脉状金矿床。     

关中盆地地下热水环境同位素 分布及其水文地质意义

通过对关中盆地地下热水2H、18O、13C、14C、34S分布特征的研究,阐述了关中盆地腹部与其周边地区地下 热水环境同位素异同现象及其水文地质意义,论证了关中盆地地下热水的补给循环及其赋存环境特征。研究表 明:关中盆地地下热水中环境同位素δ(18O)、δ(D)、δ(13C)、δ(14C)、δ(34S)的分布除δ(D)外均呈现中部富集、周边 贫化趋势,指示关中盆地腹部咸阳及西安城区1500m以下地下热水赋存环境相对封闭;地下热水滞留时间较 长,以碳酸盐矿物溶解为主的水岩反应强烈,热储层中碳酸盐溶解对地热水中的HCO- 3、δ(18O)、δ(13C)随深度 增加趋势有明显贡献,δ(D)在盆地中部的贫化指示地下热水补给时的温度偏低,根据补给高程计算,西安、咸阳 城区地下热水分别为秦岭和北山末次冰期雪水补给。     

海陆过渡相页岩含气性及气体地球化学特征——以鄂尔多斯盆地山西组页岩为例

鄂尔多斯盆地二叠系山西组海陆过渡相页岩是重要的页岩气勘探层位,为了深入研究山西组海陆过渡相页岩含气性及气体地球化学特征,选取2口钻井岩芯样品进行了现场解析气量测定、解析气组分和稳定碳同位素分析以及相关有机地球化学分析,认为山西组海陆过渡相页岩具备页岩气生成的良好地质条件.研究结果表明:山西组页岩有机质丰度较高(TOC为1.73%~3.09%),干酪根类型为Ⅲ型,并处于成熟—高成熟演化阶段;解析气中,甲烷体积分数为80.07%~96.29%,平均值为88.79%,甲烷和乙烷的碳同位素值分别介于-49.2‰~-36.9‰和-17.1‰~-15.4‰之间,碳同位素均具有δ~(13)C_1δ~(13)C_2的正序分布特征,属于有机热成因气;山西组页岩解析气含量平均值为0.38 m3/t,处于已具备页岩气生产能力的四川盆地五峰组—龙马溪组页岩解析气含量范围之内,表明鄂尔多斯盆地山西组海陆过渡相页岩具有较好的页岩气勘探潜力.     

湖南东坡千里山花岗岩和钨多金属矿床稳定同位素地球化学

湖南东坡地区燕山期千里山复式花岗岩具有高~(18)O、高放射成因Pb和和高~(87)Sr特征。研究表明,岩浆来自13亿年前地壳泥沙质沉积变质岩深溶作用。柿竹园矽卡岩型钨锡铋钼矿床及其“卫星”矿床S、C、H、O、Pb同位素资料表明,它们具多阶段多来源特征。早期以再平衡岩浆水成矿为主,从中期至晚期阶段,逐渐被大气降水热液成矿体系所替代。     

桂北老堡铅锌矿床的成因研究

桂北老堡铅锌矿床位于扬子地台前寒武地块前陆盆地边缘的正向构造带上,产于震旦系陡山沱组白云岩和老堡组硅质岩中。矿石矿物成分简单,主要由闪锌矿、方铅矿、黄铁矿及少量黄铜矿等硫化物组成;脉石矿物主要由白云石、方解石、石英及少量绢云母、绿泥石等矿物组成。石英流体包裹体均一温度变化在115～270℃,盐度在（w（NaCl））3．8％～5．8％。流体包裹体的气液相成分显示,成矿流体富含CO2、CH4、C2H6,其中的W（Na^＋）／w（K^＋）、W（CI^-）/W（F^-）较高,且W（Na^＋）〉w（K^＋）〉w（Ca^2＋）〉w（Mg^2＋）。矿体中黄铁矿的δ^34S为12‰～21‰。与闪锌矿共生的石英的δ^18O为16．0‰-18．4‰,其中的流体包裹体δD为-58‰～-61‰。地质和地球化学特征表明,老堡为由热卤水与变质水或建造水混合的MVT型铅锌矿。     

准噶尔盆地克拉玛依地区天然气地球化学特征与成因探讨

根据碳同位素组成及气组成分析,划分出两种类型气区（A,B区）,A区天然气δ^13C2在－24.492‰-26.965‰,δ^13C1大多分布在－33.4‰--37.985‰,来源于佳木河组高－过成熟腐殖型气,B区天然气δ^13C2介于－32.94‰--29.899‰,为风城组腐泥型气,A,B区天然气分别分布受佳木河组,风城组气源岩控制,B区天然气在盆地边缘,远离风城组烃源岩,δ^13C1在－44.2‰--48.922‰,之间,靠近风城组生烃中心,δ^13C1分布在－35.88‰--39.789‰,它们是风城组气源岩在不同演化阶段充注的结果,克拉玛依天然气具有多源,多阶段性,在克拉玛依地区,寻找高成熟腐泥型天然气是今后勘探主要目标。     

中下寒武统海相地层地球化学特征及油气地质意义——以塔里木盆地柯坪地区为例

为了进一步研究塔里木盆地寒武系海相地层垂相上的沉积环境演化特征和油气地质条件,本文以塔西北柯坪地区肖尔布拉克剖面中、下寒武统为研究对象,通过镜下观察、主量元素、微量元素、稀土元素以及碳氧同位素测试分析,探讨了该套地层的地球化学特征、沉积环境以及油气地质意义,并为地层对比提供依据以及在全球背景下碳同位素负漂移的原因进行分析,认为塔里木盆地寒武系油气生、储、盖层的发育受控于沉积环境的演化.研究结果表明:1)氧化还原指标Th/U,Ni/Co,δU等指示寒武系玉尔吐斯组、肖尔布拉克组、沙依里克组为缺氧的沉积环境,吾松格尔组为氧化环境,阿瓦塔格组指示强烈的氧化环境,其氧化还原环境受海平面变化的控制;2)玉尔吐斯组存在明显δEu正异常,δEu值高达61.60,并且大量富集Ba和Zn元素,结合主量元素协变图,认为受到热液作用的影响,热液作用携带的大量营养元素促进生物勃发,有利于有机质生成;而缺氧的沉积环境有利于有机质的保存,玉尔吐斯组有机质的富集主要受控于氧化还原条件;3)中-下寒武统分界线处存在着明显的δ~(13)C负漂移("ROECE"事件),δ~(13)C的漂移幅度为9.21‰,结合微量元素分析,认为是发生全球性海平面上升过程中,底层δ~(13)C亏损的缺氧水体上涌导致,研究区的δ~(13)C负漂移可与全球其他地区的"ROECE"事件进行对比,可作为地层对比的依据;4)玉尔吐斯组形成于缺氧的盆地-斜坡环境,富集大量有机质,是优质的烃源岩层;肖尔布拉克组发育于高能的台地边缘斜坡环境,其中-上段的微生物碳酸盐岩是良好的储集层;阿瓦塔格组形成于强烈氧化的蒸发环境,膏岩层发育,可作为有效的盖层;玉尔吐斯组的优质烃源岩、肖尔布拉克组的微生物碳酸盐岩以及阿瓦塔格组的膏岩层构成一套良好的生储盖组合,具有优越的成藏条件,是深层油气勘探的有利区带.     

川西北双鱼石地区下二叠统栖霞组白云岩成因研究

对川西北双鱼石地区栖霞组主力产层中的非均质白云岩进行研究.文中基于野外露头、岩心岩屑薄片及地震、钻测井等资料,通过偏光显微镜、阴极发光、电子探针、能谱和流体包裹体等技术手段,系统总结了研究区栖霞组发育的岩石类型及其阴极发光特征.结合常规测井半定量识别及成像测井定性识别,建立了研究区测井岩性识别图版,对白云岩的纵横向分布进行刻画;利用地震切片研究白云岩平面分布特征,明确白云岩在研究区内的展部规律,认为白云岩及过渡类豹斑云质灰岩的分布受沉积水体能量的控制,水动力差异导致了宿主灰岩的原始成分和粒间孔隙连通性不同,进而导致了后期白云岩化作用的差异.研究结果表明:双鱼石地区白云岩具有低GR(10.73～29.33)、高CNL(0.79～4.13)、低RT(531.51～23 380.71)的特征,主要分布在水动力相对较强、淘洗干净、原生粒间孔隙发育的滩核部位.豹斑云质灰岩具有中GR(12.70～14.34)、中高RT(14 840.14～94 114.93)、低CNL(0.03～0.14)的特征,主要分布在水动力相对较弱,泥晶充填严重,残余粒间孔少的滩翼部位.综合评价分析认为,栖霞组的白云岩为埋藏成因,云化流体仍然是保存在孔隙中的海水.随着埋深加大,温度升高,以及峨眉山玄武岩的热效应影响,白云石沉淀的动力学屏障得以克服,共有3期埋藏云化作用.白云岩化作用发生在大量生烃的中-晚三叠世前.