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砂岩中碳酸盐胶结物成岩流体演化和水岩作用模式——以川西孝泉-丰谷地区上三叠统须四段致密砂岩为例 总被引：1，自引：0，他引：1
碳酸盐胶结物是川西坳陷孝泉-丰谷地区须四段第一重要的胶结物类型.通过碳酸盐胶结物岩石学、矿物学、碳氧同位素以及包裹体均一温度等的系统分析,讨论了研究区须四段致密砂岩中不同类型碳酸盐胶结物的沉淀机制、孔隙流体演化以及分布规律.连晶方解石胶结物具有相对较重的碳、氧同位素(δ13C=2.14‰,δ18O=-5.77‰),沉淀时间早,是在常温常压条件下,直接从过饱和碱性湖水介质中析出的产物.沉淀时流体的氧同位素较轻,主要表现为大气水-海水混合流体的特征(δ18O=-3‰),说明研究区须四段沉积时期的沉淀流体同时受到了大气水和海水的影响;次生孔隙中充填的方解石胶结物具有相对较轻的碳、氧同位素(δ13C=-2.36‰,δ18O=-15.68‰),沉淀时间晚,主要沉淀于中、晚侏罗沉积期的埋藏作用阶段,反映了有机质参与的长石溶蚀过程是该类碳酸盐胶结物沉淀的重要物质来源,粘土矿物转化过程中释放的Ca2+,Fe3+和Mg2+离子也是其重要的物质来源之一.由于埋藏过程中,水岩相互作用的影响,沉淀时流体的氧同位素出现了较明显增大(增重3‰左右);钙屑砂岩中的白云石胶结物沉淀于中侏罗沉积期的埋藏作用阶段,与碳酸盐岩屑具有类似的较重的碳氧同位素特征(δ13C=1.93‰,δ18O=-6.11‰),说明了两者在来源上的一致性,沉淀时流体氧同位素显著偏重(δ18O=2.2‰左右).不同胶结物沉淀时流体氧同位素的差异体现了不同水岩相互作用体系或是不同水岩相互作用强度的影响.这是含较多刚性颗粒的砂岩具有相对偏负的碳同位素(岩屑石英砂岩)、沉淀流体具有相对偏重氧同位素(钙屑砂岩)的主要原因. 相似文献
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断层对砂岩胶结物和砂岩物性变化的控制作用——以惠民凹陷临南洼陷夏503井断层为例 总被引：1，自引：0，他引：1
惠民凹陷临南洼陷夏503井断层附近致密砂岩的碳酸盐胶结物含量远高于远离断层的正常砂岩,为探讨其形成机理及对断层封堵的影响,本文对夏503井断层附近岩芯开展全岩矿物、铸体薄片、阴极发光、同位素以及物性等分析.研究表明:致密砂岩中δ13C为0.1‰～0.6‰(平均0.42‰),δ18O为-13.5‰～-12.3‰(平均-13.1‰),碳氧同位素投点分布于中低温热液白云岩区;根据占位关系、阴极发光以及碳氧同位素特征,认为碳酸盐胶结物的形成可划分为四期:第一期方解石,第二期白云石,第三期铁白云石,第四期铁方解石;碳酸盐胶结物含量与储层物性呈负相关关系,断层附近致密砂岩的孔隙度、渗透率、排驱压力分别为4.8%,0.37 mD和1.97 MPa,与远离断层正常砂岩的14.3%,3.73 mD,0.27 MPa相比,相差一个数量级;经计算,不考虑对接盘的岩性,仅由于碳酸盐胶结的影响,致密砂岩与正常砂岩的排驱压力差就可以封堵41 m高的油柱. 相似文献
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四川盆地东南部震旦系灯影组藻云岩胶结作用及其成岩流体分析 总被引：4，自引：0，他引：4
中国四川盆地震旦系灯影组是世界上最古老的天然气储层之一,在经历了漫长而复杂的构造、成岩演化之后,储层的优劣性主要取决于溶蚀作用和胶结作用的相对强弱.灯影组大量的藻白云岩中不乏溶蚀孔洞,但绝大多数溶蚀孔洞均被不同形态的白云石胶结物所占据,了解这些白云石的形成环境,对分析储层的保存机制具有特殊的意义.本文以薄片鉴定、阴极发光、微量元素及C,O和Sr同位素等测试分析为手段,分析了四川盆地东南部震旦系灯影组藻云岩中的5类胶结物的地球化学特征和其成岩流体的性质.纤状环边白云石胶结物为典型的海底成岩环境产物,其地球化学特征与基岩(泥晶、微晶云岩)相似,可能反映了当时海水的地球化学特征;叶片状白云石胶结物的成岩流体与纤状环边白云石胶结物的成岩流体具有继承性,形成于浅埋藏的"囚禁"海水中;细-中晶白云石胶结物形成于桐湾运动引起的构造抬升时期,具有较高的Sr同位素比值和较低的C和O同位素值,其成岩流体以淡水为主;粗晶白云石胶结物具有较高的Mn含量和非常低的Fe和Sr含量且C同位素值强烈向负偏移,与粗晶白云石胶结物形成时大量的烃类成熟运移有关,同时,烃类的成熟及运移引起的硫酸盐热还原反应对其流体也产生了显著的影响;马鞍状白云石胶结物是一种热液成因的白云石,形成于高温卤水中,并且这种卤水流经了富含放射性Sr同位素的区域. 相似文献
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准噶尔盆地示踪石油运移的无机地球化学新指标研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以准噶尔盆地为例, 探索了石油运移示踪研究的新思路和新方法. 基于对储层中典型流体—岩石反应产物(方解石胶结物)的元素地球化学分析, 结合样品的地质产状, 提出方解石胶结物的MnO含量是示踪含油气流体活动的良好指标. Mn是典型与火山物质相关的元素, 胶结物中富集的Mn主要来自于油源流体对本区烃源层系中火山岩物质的溶蚀. 同一世代方解石胶结物中MnO含量降低的方向指示石油运移方向. 据此, 结合石油运移过程中的有机地球化学分析, 研究了多源充注地区的石油运移通道和方向, 取得良好效果. 相似文献
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云南程海沉积物碳酸盐来源辨识 总被引：8，自引：2，他引：6
碳酸盐是湖泊沉积物的组成部分,其碳、氧同位素组成是恢复湖区古气候/古环境的有效代用指标.沉积物碳酸盐包括物源区带来的外源碳酸盐和湖泊内生沉淀产生的自生碳酸盐,其中只有自生碳酸盐才具有古气候指示意义.故沉积物碳酸盐来源辨识是开展碳酸盐古环境记录研究的基础和前提.通过多种方法的综合判别,证明了程海沉积物碳酸盐主要是自生碳酸盐,为开展碳酸盐记录研究提供了可靠依据.程海是开展碳酸盐碳氧同位素与古气候研究的理想场所,尤其值得深入研究. 相似文献
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以青海湖的湖滩岩为研究对象,通过显微镜观察、扫描电镜、矿物阴极发光性观察和电子探针等分析方法研究了湖滩岩的岩石学特征和形成机制.湖滩岩胶结物主要由暗色纹层和文石针组成,识别出五类胶结物晶体和三类胶结物组构.在暗色纹层中,有发现包覆式和缠绕式生长的微生物.微生物对泥晶方解石和黏土矿物起着生物稳定化作用(障积作用、捕获作用和粘结作用).微生物生长过程中的新陈代谢影响了碳酸盐的溶解度,从而导致产生碳酸盐矿物在微生物席内的丝状体之间或沿着丝状体的沉淀作用.从研究湖滩岩胶结物垂向上和横向上的变化规律入手,发现胶结物的类型和组构与水深、温度、盐度、水动力条件有一定关系.破浪带和碎浪带的水深、温度、盐度适宜,为微生物作用最强的水动力带.通过对青海湖湖滩岩中的微生物作用特征及其发育模式的研究,认为湖滩岩中胶结物的形成受到微生物作用的影响较大,从而支持了微生物作用对碎屑岩早期成岩具有重要意义的假设. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2019,(12)
在地球深部和大气圈之间的碳循环(即深部碳循环)作用对于全球气候的长期和短期变化都具有非常重要的影响.碳可以通过多种方式和途径从地球深部进入大气圈,但从地表返回地球深部的途径主要是板块俯冲作用.由于碳存在形式的多样性和碳酸盐特殊的物理和化学性质,俯冲带中碳及含碳矿物的物理化学行为会显著地影响俯冲带动力学、氧逸度结构以及壳-幔作用过程中其他元素的活化迁移.因此,俯冲带碳循环不仅是调节大气CO_2浓度、影响全球气候变化和维持地球宜居性的重要因素,同时也是影响地幔物理化学性质和不均一性的关键因素.本文从俯冲带碳循环的观察和示踪、俯冲带碳的迁移与变化、俯冲带碳循环通量以及俯冲带碳循环的效应等四个方面对俯冲带碳循环的研究现状和需要深入研究的科学问题进行阐述. 相似文献
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四川盆地东北部三叠系飞仙关组天然气具有较高的H2S和CO2含量,这是川东北发育热化学硫酸盐还原作用(TSR)的重要依据之一.然而天然气中的CO2显著少于TSR所应有的数量,与H2S相比,CO2显著亏损;同时天然气中CO2在碳同位素组成上并不具有与TSR有关的有机碳的特征,这是一个长期困惑人们的地质现象.根据川东北飞仙关组天然气中CO2的含量及同位素组成,定量计算了TSR来源的有机碳和海相碳酸盐来源的无机碳对天然气中CO2的贡献值,以及这两种来源碳对深埋藏过程从高温流体中沉淀的方解石中碳的贡献值,表明与TSR有关的有机碳源对天然气CO2的贡献值只有约2%,而有机碳源对从高温热流体中沉淀的自生方解石的贡献值高达43%,说明川东北飞仙关组与TSR有关的有机来源的CO2主要进入了自生方解石中,目前天然气中的CO2主要来源于海相碳酸盐的溶解.与之有关的解释是,在TSR发生的相对高温和高PCO2分压的环境中,方解石以沉淀为主,而在TSR发生过后的盆地快速抬升过程中,由于温度大幅度降低,流体对碳酸盐欠饱和而导致溶解作用发生和次生孔隙形成,这是倒退溶解模式的结果.因此,燕山期的构造抬升是川东北飞仙关组碳酸盐在埋藏过程中发生溶... 相似文献
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北京地区部分碳酸盐糜棱岩和碳酸盐假熔岩碳氧同位素组成的测试结果表明,碳酸盐岩在发生塑性变形时其δ13C、δ18O值均有不同程度的降低。同位素证据表明,碳酸盐糜棱岩的形成温度较低,并具有缓慢冷却的生成环境;碳酸盐假熔岩具有高温淬冷的同位素地球化学特征,它的形成可能与发震断层的迅速破裂过程有关。研究断层面附近产出的碳酸盐岩的稳定同位素组成对确认古地震事件是有意义的 相似文献
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桂林中、晚泥盆世微生物碳酸盐沉积、礁和丘及层序地层、古环境和古气候的意义 总被引：4，自引：0，他引：4
钙质碳酸盐的微生物沉淀作用从太古代开始一直在碳酸盐台地的发育中起到了至关重要的作用. 微生物碳酸盐在重大的环境变化中(包括台地环境的海侵事件和生物绝灭后的复苏阶段)是碳酸盐沉积体的重要贡献者; 在层序地层不同体系域中有不同的微生物形成的碳酸盐沉积.桂林晚泥盆世法门期碳酸盐台地中的生物礁和丘完全由微生物和胶结物形成, 代表了弗拉-法门期生物事件后骨骼后生生物完全缺失的礁生态系中微生物为主的、独特的生物礁类型; 它们与特定的古环境和古气候有关, 可以用作研究环境变化和生物事件的指标. 相似文献
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华南宜昌陡山沱组四段碳酸盐结核形成环境研究及其烃源岩评价意义 总被引：2，自引：0，他引：2
结核对揭示沉积物早期埋藏和成岩环境有重要意义．对峡东地区陡山沱组四段黑色页岩中碳酸盐结核的物质成分、微观组构和有机质分析,揭示了碳酸盐结核的形成环境和演化．陡山沱组结核形成于沉积早期沉积物一水界面下0～3m处,与微生物分解有机质密切相关．高有机质、草莓状黄铁矿和纸房状构造（card—house）的存在揭示了原始的静水缺氧沉积环境,推测在硫酸盐还原阶段产生大量胶结碳酸盐,充填以前的气孔形成球状微晶白云石构造．陡山沱组结核以透入性模式生长,碳酸盐胶结在整个结核中同时析出结晶．岩石有机质热解分析显示,陡山沱组结核相对围岩有较小的TOC含量和较大的有效碳含量;结核的孔隙对有机质具有封闭作用,可使高成熟区亦存在较大的生油潜力．结核是一种广义微生物岩,其独特的形成条件有利于揭示沉积成岩阶段的微生物环境． 相似文献
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从地质微生物学和碳酸盐沉积学两方面对海南岛三亚鹿回头水尾岭海滩岩中的微生物碳酸盐沉积进行研究, 研究结果显示三亚鹿回头海滩岩中含有微生物碳酸盐沉积, 与微生物活动有关的胶结物也很常见. 海滩岩中的微生物碳酸盐沉积主要发育在珊瑚(碎屑和碎块)骨骼孔穴中或珊瑚体的表面, 而很少发育在珊瑚和其他生物碎屑堆积而形成的空隙中. 微生物碳酸盐沉积一般呈叠层状、薄的结壳状、穹状、微生物石等多种形态生长, 黏结细小的生物碎屑, 大多具有微生物的管形丝状体和纹层状的生长纹. 珊瑚骨骼孔穴中的微生物碳酸盐沉积呈叠层的尖锥体, 生长方向不定, 随珊瑚骨骼孔穴的延伸方向生长, 具有清晰的生长纹层, 显示明显的阶段性, 是隐生微生物碳酸盐沉积的一种独特发育形式. 微生物成因的胶结物多以针纤状方解石、钙化的菌类丝状体和莓状钙球的形式出现, 并以针纤状方解石最为常见. 这表明微生物活动和微生物碳酸盐沉积在热带海洋受季风影响下的以碳酸盐为主要成分的海滩岩形成中起着重要的作用. 研究工作第一次发现和描述了我国南海北部海岸海滩岩中的微生物碳酸盐沉积和与微生物活动有关的胶结物, 研究结果支持海滩岩中的胶结物部分是源于微生物成因的, 肯定了微生物在碳酸盐沉积方面的重要作用, 从一个新的研究角度拓宽了海滩岩的认知领域. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2017,(12)
埃迪卡拉纪(635~541Ma)记录了地质历史上最大的全球碳循环扰动事件(即"Shuram Excursion"事件,简称SE事件).在约25~50个百万年的时间里,全球海水无机碳同位素组成持续负偏,最大负偏至–12‰.这一碳同位素负偏被认为是当时古海洋中存在的超大型溶解有机碳库被完全氧化或空间差异性氧化的结果,同时也被认为是古海洋微型生物碳泵强烈储碳而形成超大型溶解有机碳库的关键证据.随着研究的深入,这一认识受到了挑战,新假说认为陆源沉积老碳的氧化或古海洋海底释放的富烃流体的氧化同样可以导致这一碳循环扰动事件.为解决这一争论,本文基于碳循环质量平衡原理对上述各种假说进行了数值模拟与评估,结果表明:(1)在给定的埃迪卡拉纪大气氧水平下(≤40%目前大气氧水平),全球规模的陆源有机碳氧化假说和溶解有机碳完全氧化假说受限于氧化剂,大气氧将分别在4Myr和6Myr内消耗殆尽,难以在长时间尺度上形成全球规模的–12‰碳同位素负偏信号;(2)全球范围内的富烃流体氧化假说由于对参加反应的流体烃类的需求量过大也面临挑战;(3)全球海洋溶解有机碳库的空间差异性氧化(部分氧化)假说所要求的DOC库部分氧化(50%)所需的氧化剂和DOC总量都具有可行性. 相似文献
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库车坳陷克拉苏逆冲带晚期快速成藏机理 总被引：1，自引：0，他引：1
基于库车坳陷克拉苏逆冲带喀桑托开背斜带克拉1、克拉2和克拉3构造油气生、运、聚过程分析, 以及通过一系列油气藏地球化学证据表明, 烃源岩晚期快速生烃与超压流体主排放通道及其控制的天然气快速汇聚输导体系是逆冲带天然气晚期快速成藏的2个重要条件. 由于逆冲带构造叠加导致的地层重复加厚, 使得下伏烃源岩快速深埋, 在较短的2.3 Ma时间内烃源岩成熟度自1.3% Ro增加到2.5%Ro, 熟化/生烃速率达到了0.539%Ro/Ma, 表现出逆冲构造叠加作用对烃源岩生烃的显著加快效应, 以及逆冲带烃源岩在短期内可以为晚期成藏快速提供充足的气源. 该背斜带具有多种构造样式, 只有断层扩展褶皱相关断层才能形成切穿膏泥岩盖层的超压流体主排放通道, 由此导致的盐下流体低势区成为天然气快速汇聚的有利部位. 露头构造、地震剖面解释构造和自生高岭石与储层物性证据一致表明, 克拉2构造相关断裂形成的超压流体主排放通道及其天然气快速汇聚输导体系是该大型气田成藏的关键; 而克拉2构造两侧的克拉1和克拉3构造由于不具备天然气快速汇聚输导体系, 从而不利于天然气聚集成藏. 相似文献
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致密砂岩气藏储层成岩流体演化与致密成因机理——-以四川盆地上三叠统须家河组为例 总被引：15，自引：0，他引：15
四川盆地上三叠统须家河组储层在岩石学上表现为低成分成熟度、低胶结物含量和结构成熟度中等的“两低一中”特征,总体储层物性较差,属低孔低渗和特低孔特低渗储层,局部发育有少量中孔低渗储层．根据各成岩矿物共生组合关系,可以确定成岩矿物由早到晚形成的相对顺序：早期方解石（泥晶菱铁矿）-石英Ⅰ期加大-绿泥石薄膜-长石、岩屑溶解-绿泥石孔隙衬边-石英Ⅱ期加大（加大、剩余粒间孔、粒间溶孔充填石英）-溶蚀作用-石英Ⅲ期加大（粒间溶孔、粒内溶孔中充填石英）-连晶（含铁）方解石-白云石-铁（方解石）白云石-后期溶蚀作用-石英、方解石脉形成．机械压实作用是使本区岩石固结成岩最主要的因素,石英Ⅱ,Ⅲ期加大作用是使本层砂岩致密化的另一个重要原因．长期封闭条件下成岩流体只对长石和部分岩屑进行溶解,而粒间的胶结物如石英、碳酸盐则未发生溶解,使已致密化的须家河组砂岩孔隙度改变不大,这是须家河组砂岩最终保持致密化的又一个原因．有机质大规模生烃发生在第Ⅱ期石英加大后,烃类选择性进入相对有利的储层中形成致密砂岩烃类气藏． 相似文献
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中国大别山双河超高压变质大理岩的氧、碳同位素 总被引：7，自引：1，他引：6
中国大别山双河超高压变质岩板中发育了一系列大理岩层和透镜体 ,其δ18O值介于 1 1 1‰～ 2 0 5‰ (SMOW)间 ,δ13 C值介于 1 .0‰～ 5 .7‰ (PDB)间 .详细调查表明 ,大理岩的氧、碳同位素值在厘米尺度上表现出均一化 ,但在大于1m的范围内则不均一 .与已经同地幔中的碳发生均一化的挪威榴辉岩相大理岩不同 ,双河超高压大理岩的碳同位素则保留了沉积碳酸盐岩的特征 ,而且表现出白云石含量与δ13 C间的负相关关系 .与原岩相比 ,双河大理岩18O有所亏损 .这种亏损来自 3种可能的地质过程 :( 1 )在超高压变质作用前曾与亏损18O的水发生过氧同位素交换 ;( 2 )在超高压变质过程中发生过脱碳酸盐作用 ;( 3)在退变质过程中与围岩片麻岩在接触部位发生过有限的氧同位素交换 .氧、碳同位素研究表明 ,超高压变质岩的俯冲和折返过程历时较短 ,且在该过程中 ,流体的活动性极为有限 . 相似文献
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白云石的成因机制至今仍是地球科学领域的一个谜题(“白云石问题”).铁白云石等碳酸盐矿物具有类白云石晶体结构,因此研究这些矿物的形成机制可为解答“白云石问题”提供新线索.本研究利用一株海洋异化铁还原菌(Shewanella piezotolerans WP3),在不同钙离子浓度(0～20mmol/L)条件下,通过氧化乳酸盐诱导水铁矿还原转化为次生碳酸盐矿物,以此评估微生物在铁白云石形成过程中的作用.实验结果表明,加入Ca2+可以增强S.piezotolerans WP3细胞与水铁矿颗粒之间的黏附作用,从而提高反应体系中Fe(Ⅲ)还原速率.在不同Ca2+浓度条件下,菌株WP3诱导生成的次生碳酸盐矿物类别有所差异:在0mmol/L Ca2+体系中生成菱铁矿,而含钙体系中则为Ca-Fe碳酸盐固溶体,且这些固溶体的钙离子含量与反应体系中初始的Ca2+浓度呈正相关关系.值得注意的是,在20mmol/L Ca2+体系中生成的Ca-Fe碳酸盐固溶体化学组成为Ca0.8Fe... 相似文献