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海底黑烟囱的识别研究及其科学意义 总被引：22，自引：4，他引：18
现代海底黑烟囱广泛出现于大洋中脊、弧后盆地、浅海及大陆裂谷等环境,形成巨大规模的块状硫化物,并且在黑烟囱周围发现了化学自养细菌。海底硫化物黑烟囱具有明显的柱状-锥状构造形态,常保留通道构造,矿物同心圈状分带明显。黑烟囱的形成涉及热液流体与海水相互作用,外壁快速沉淀及通道内部硫化物结晶等过程。深部岩浆热源、热液沿裂隙集中流动和持续喷发,有利于形成大规模黑烟囱构造。海底硫化物丘体的钻探及其与地史时期块状硫化物的对比研究表明,它们具有相似的内部构造和矿床分带特征。黑烟囱的生长、垮塌以及丘体内部角砾化、交代、重结晶作用,有助于大规模矿床的形成。最后,在块状硫化物中寻找黑烟囱残片的研究,对于探讨成矿过程与早期生命活动具有重要意义。 相似文献
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热液条件下CO2和H2形成烷烃的反应，提供了自然条件下CO2转化为有机质的一条非生物途径。研究这一过程，对于油气费托非生物成因研究和海底热液生命起源的讨论具有重要意义。已有研究表明，热力学有利的温度、压强条件和合适的催化剂，是热液条件下CO2和H2发生反应形成烷烃的必需条件。在热力学有利的条件下，铬铁矿能够催化反应形成CH4、C2H6和C3H8，但还不清楚是否存在能够促使反应产生C4H10等长链烷烃的天然矿物催化剂。含一种或多种过渡金属元素的磁铁矿，可能是值得考察的对象。另外，研究热液条件下CO2和H2反应形成烷烃的过程和机理，建立反应所形成烷烃的C、H同位素综合判识指标，是今后值得探索的研究课题。 相似文献
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《矿产与地质》2015,(6)
现代海底烟囱按温度和成分可分为黑烟囱、白烟囱和低温喷口3种类型,它们相互伴生并构成了一种天然电解反应系统。黑烟囱与低温喷口是该系统的阴、阳两极,H+带正电而向阴极移动和聚集,导致黑烟囱喷出的热液呈酸性,OH-带负电而向阳极移动和聚集,导致低温喷口的热液呈碱性。在阴极—黑烟囱附近发生的主要反应之一是SO2-4的还原与黄铁矿和闪锌矿等硫化物矿物的结晶反应。在阳极—低温喷口附近,部分OH-消耗在碳酸盐矿物的结晶反应中,部分OH-离子则放电并放出O2。大地电磁场为海底烟囱环境下水的电离和地球上初始氧气的产生提供了条件和动力。初始氧气改变了大气圈、水圈及地壳浅部岩石圈的地质和物理化学环境,促进了生命起源和进化的进程。 相似文献
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嵩溪是一个新发现的大型银（锑）矿,位于永梅拗陷南段寨岗上火山沉积盆地的边缘。前人多认为其形成与火山活动有关,主要有海底基性火山喷流和中低温火山热液充填等成因观点。但矿物流体包裹体超高真空四极气相质谱系统测定表明其中存在多种轻烃气体,它们主要由C1~4饱和烷烃组成,仅含微量C2~4不饱和烯烃和芳烃,说明成矿过程基本未受到岩浆作用的影响。这些轻烃气为微生物作用成因和沉积岩围岩中Ⅱ类干酪根热解成因的混合气体。从有机气体组成看,嵩溪矿床的成矿背景属裂谷环境。本文的研究从一个侧面支持了作者等提出的嵩溪银(锑)矿可能属沉积热卤水改造型矿床的看法。 相似文献
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桂北泗里口老堡组硅质岩的常量、稀土元素特征及成因指示 总被引：1，自引：0，他引：1
桂北泗里口老堡组为一套埃迪卡拉纪—寒武纪过渡时期（大约550～540 Ma）深水盆地沉积的硅质岩。它们的SiO2含量普遍高（平均93.8%）;Al2O3含量为0.17%～4.92%,沿剖面自下而上明显增加,上部超过2%;Al/(Al+Fe+Mn)比值多高于0.42;Fe/Ti比值大都小于16.3;Al2O3/( Al2O3+Fe2O3)比值多高于0.4,剖面上部样品的比值为0.8～0.9;Y/Ho比值为26.4～36.9,中、下部样品较高（多高于32）,上部样品的比值接近地壳值（27）;Eu/Eu*平均值为1.0,正异常不明显。剖面下部样品的∑REE含量低（15.9×10-6～27.1×10-6）,具有与现代海水相近的REE配分,没有正的Eu异常,不同于海底的热液流体和与其有关的碧玉的REE配分;中部样品的∑REE含量为26.2×10-6～49.4×10-6,由于所含陆源碎屑的增加,REE配分变得平坦,但仍有海水REE的某些特征;上部样品的∑REE含量为40.5×10-6～59×10-6,显示与平均页岩相似的平坦的REE配分,但∑REE含量仅为平均页岩的大约1/4～1/3。这些常量和稀土元素特征表明,海底热液和陆源碎屑都不可能成为泗里口老堡组硅质岩的重要物源。埃迪卡拉纪—寒武纪过渡时期华南深水盆地厚层硅质岩沉积反映了这一时期大气高CO2浓度,大量陆源化学风化的硅质流入海洋和大量生物的降解可能是造成这些硅质岩形成的基本原因。 相似文献
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广西南宁地区泥盆系硅质岩地球化学特征及沉积环境 总被引：2，自引：1，他引：1
泥盆纪时,广西南宁附近发育了一套从早泥盆世埃姆斯期到晚泥盆世弗拉斯期末的硅质岩建造,硅质岩多为薄层,灰黑到黑色,至弗拉斯阶上部变为灰黄色,水平纹理发育,常夹火山凝灰岩或与之互层。这套硅质岩SiO2含量高（一般>90％）,其他主量化学成分均很低（一般<5%）。TFe2O3和含量相对比较富集（平均含量3.32％）, Al2O3、TiO2、MgO和MnO相对贫乏（平均含量分别为0.71％、0.04％、0.10％和0.02％）。常量元素Fe/Ti、（Fe+Mn）/Ti和Al/（Al+Fe+Mn）比值的平均值分别为91.65,92.12和0.25,微量元素Ti/V和U/Th比值的平均值分别为4.57和4.09,其中U/Th比值在弗拉斯期早期达到最大。这些数据说明,硅质岩在形成时受到了明显的海底热液活动影响,而这种热液活动在弗拉斯期早期达到最强,后逐渐减弱,而热液活动的强度可能主要受盆地裂解（或张裂作用）的影响;因此,盆地拉张作用在弗拉斯期早期达到最强,这与硅质岩的空间分布是吻合的。 相似文献
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低演化烃源岩有机质微生物降解的生标组合特征 总被引：1，自引：1，他引：0
研究了吐哈盆地低演化烃源岩有机质受到细菌微生物改造后其生物标志物的分布特征。结果表明:低演化有机质在经受细菌微生物作用时不同系列生物标志物的降解敏感性存在“类阶梯式”序列:正构烷烃＞无环类异戊二烯烷烃＞藿烷＞甾烷＞芳香烃。甾烷C29αββ/（ααα+αββ）和芳烃9 MP/ΣMP是良好的细菌微生物作用有机质的敏感参数。同一烃源岩有机质的生物标志物参数出现:OEP2＞OEP1(OEP1可能出现偶碳优势);藿烷C31αβ22S/22(S+R)＞甾烷C29ααα20S/20(S+R);及甾烷C29αββ/(αββ+ααα)＞C29ααα20S/20(S+R)等异常组合特征,可认为该源岩经历过较强烈的微生物作用过程,其降解程度可用每对参数比值的大小来判识,进而可将这些异常生标组合特征作为判识该地区有无微生物成烃（气、油）的依据。研究区源岩被微生物改造后改变了原始有机质的性质,使其生烃活化能大大降低,在低演化阶段即可生烃,从而有利于低熟油、气的生成。 相似文献
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桂西南柳桥地区上二叠统大隆组层状硅质岩成因和沉积环境 总被引：2，自引：0，他引：2
对桂西南上二叠统大隆组层状硅质岩地球化学的研究发现:陆源主量元素Al、Ti等含量较高,并呈很好的相关性（R>0.90）;热液来源的主量元素Mn和Fe等含量偏低,并具有较小的负相关关系（R=－0.30）;陆源元素(Al、Ti、Hf、Zr、Th等)与总稀土元素含量具有较高正相关性（R为0.70～0.83）;Al Fe Mn三角图解指示研究区的硅质岩为非热液成因。这些说明陆源物质是硅质岩形成的重要物源,结合硅质岩中含有大量的硅质生物（放射虫和海绵骨针等）的事实,我们认为研究区硅质岩是在生物作用为主,并有大量物源物质和少量热液物质（可能与大断裂导致的玄武岩喷发有关）和火山物质混入的条件下形成的。Ce/Ce*、(La/Yb)Shale、(La/Ce)Shale和∑REE与细粒沉积物沉积环境的关系以及(La/Ce)Shale—Al2O3/(Al2O3 +Fe2O3)图解等说明研究区硅质岩沉积环境为大陆边缘的中下部。Th/U和Ceanom指示了硅质岩形成于氧化环境。 相似文献
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四川盆地东北部三叠系飞仙关组硫酸盐还原作用对碳酸盐成岩作用的影响 总被引：15，自引：0，他引：15
四川盆地东北部三叠系飞仙关组存在广泛的硫酸盐还原作用,同时地层中也存在锶含量异常高的成岩流体。研究表明:热化学硫酸盐还原作用（TSR）和（或）细菌硫酸盐还原作用（BSR）造成的SO42-离子的消耗对成岩孔隙流体中SrSO4溶解度的改变是三叠系中高Sr成岩流体的形成机制之一,该机制使得孔隙流体从白云石化作用和碳酸盐矿物的新生变形作用中获得的Sr在流体中以高浓度的Sr2+形式存在,并使之在流体中极度富集,这也是四川盆地东北部三叠系中大型和超大型天青石矿床的形成机制之一。H2S和CO2是硫酸盐还原作用的重要产物,不同温度条件下溶于水中的H2S和CO2,与不溶于水的气体分子之间的平衡反应H2S（aq）H2S(g)和CO2(aq)CO2(g)的平衡常数和吉布斯自由能增量计算表明,当温度从25℃升高至220℃时,两个反应的平衡常数分别大致从10增至240和从20增至500,两个反应的平衡常数都始终大于1,说明H2S和CO2更趋向于以气体形式存在,同时温度越高,系统中以气体形式存在的H2S和CO2会越多,溶解于水中的H2S和CO2会越少,因而在深埋藏的高温条件下,H2S和CO2对碳酸盐矿物的溶解能力可能相对很小。相对低温的成岩环境、高温流体的向上和侧向运移、构造抬升、富氧流体与含有H2S流体的混合以及金属硫化物的沉淀是提高含H2S和（或）CO2流体对碳酸盐矿物溶解能力的五个途径。因此,与较早成岩阶段相对浅埋藏环境的碳酸盐溶解作用有关的H2S和CO2流体可能与细菌硫酸盐还原作用（BSR）关系更为密切;断层或其它流体运移通道是高温含有H2S和CO2流体向上运移的基础条件,具有原生孔隙度和渗透率的礁、滩相高能沉积物也是流体发生侧向运移的先决条件;大幅度的构造抬升造成的地层温度降低是提高含H2S和（或）CO2地层流体对碳酸盐矿物溶解能力的重要因素,地壳抬升至近地表造成的古喀斯特作用也可以为H2S的氧化提供良好的地质环境。在有关的勘探中应注意:在断层等流体运移通道造成高温含H2S和CO2流体向上运移的条件下,与之有关的构造低点应该是主要的勘探目标;在燕山运动导致的地层抬升并导致深部热流体降温的条件下,与之有关的构造高点应该是主要的勘探目标,应分别对待。 相似文献
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西藏羌塘地体三叠纪—侏罗纪海相砂岩颗粒组分及其构造意义 总被引：2，自引：0，他引：2
来自羌塘地体(33°-35°N, 85°-93°E)的154件中生界砂岩样品颗粒组分实验结果表明，羌塘地体中部中下三叠统砂岩(Q61±8F27±13L12±10, Qm59±8F28±13Lt13±9, Qp28±22Lvm72±22Lsm0±0)的物源区为复杂的再旋回造山带和陆块内部，大部分上三叠统砂岩(Q78±14F6±5L16±12, Qm77±15F6±5Lt17±12, Qp14±23Lvm34±37Lsm52±33)、下侏罗统砂岩(Q83±20F2±2L15±22, Qm79±23F2±2Lt19±24, Qp35±19Lvm0±0 Lsm65±19)、中侏罗统砂岩(Q69±22F6±6L24±25, Qm67±22F6±6Lt26±24, Qp14±22Lvm32±38Lsm54±38)和上侏罗统砂岩(Q80±17F6±4L14±17, Qm78±17F6±4Lt16±16, Qp17±23Lvm27±35Lsm56±34)的物源区以再旋回造山带为主，然而，南羌塘地体南缘的上三叠统以及北羌塘地体南缘的下侏罗统同时发育物源来自陆块内部的砂岩。整个中羌塘复背斜带砂岩颗粒中常含有不稳定重矿物及其它易风化铁镁矿物表明该地区有丰富的蛇绿岩残片，这预示着双湖缝合带沿整个中羌塘复背斜带展布，羌塘中部含蓝片岩变质杂岩体可能形成于中羌塘不规则大陆边缘的海湾处，而不是来自金沙江缝合带。中生代砂岩的颗粒组分及岩石学证据表明，中羌塘复背斜至少从早三叠世就因为造山隆升并遭剥蚀提供物源。上三叠统砂岩物源区为再旋回造山带，这表明这种挤压背景下不存在沿班公湖—怒江缝合带弧后扩张的伸展机制。 相似文献
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准噶尔盆地石炭-二叠系方解石脉的碳、氧、锶同位素组成与含油气流体运移 总被引：2，自引：1，他引：1
在准噶尔盆地当前油气勘探的重点目标区西北缘和腹部地区,油气主要源于深部石炭系—二叠系。通过对其中的典型水岩反应产物,即裂隙方解石脉进行碳、氧、锶同位素组成分析,尝试讨论了油源流体运移的基本特征。实验结果表明,25件方解石脉样品的δ13CPDB位于－21.5‰~ 5.2‰之间,δ18OPDB(δ18OSMOW)在－8.1‰～－22.3‰(22.6‰~ 6.9‰)之间;20个87Sr/86Sr比值分布在0.703 896～0.706 423之间。据此,结合样品地质产状和区域地质背景,提出本区含油气流体在运移过程中伴随着深部热流体的影响,它们在流经石炭—二叠系时,对火山岩层的溶蚀使得流体岩石相互作用产物,即方解石脉的同位素组成反映出火山岩地层的地球化学标记。该认识表明,在今后的区域储层成岩演化和油气运移研究工作中,应充分考虑这类深部热流体作用的影响。 相似文献
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柴达木盆地天然气的碳同位素地球化学特征及成因分析 总被引：4，自引：0，他引：4
依据天然气碳同位素中δ13C1、δ13C2、δ13C3的组成与划分标准，将柴达木盆地天然气划分为煤型气、裂解气、油型气与生物气四种类型，通过对天然气同位素中的δ13C1、δ13C2-δ13C1、δ13C3-δ13C2值的差异分析以及与对应的烃源岩干酪根碳同位素进行对比分析，探讨了柴达木盆地不同地区天然气的成因以及影响因素，这对于探索柴达木盆地的成气规律以及在不同地区天然气勘探的目标选择都有着现实意义。 相似文献
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岩浆绿帘石特征及其地质意义研究进展 总被引：5，自引：0，他引：5
综述了国际上对岩浆绿帘石的研究成果，总结了岩浆绿帘石的特征及其在花岗质岩浆中的结晶行为，讨论了岩浆绿帘石的地质意义。岩浆绿帘石的稳定与岩浆成分、fH2O以及fO2关系密切。它通常作为中、高压近固相线结晶矿物，主要产于英云闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩等钙碱性花岗质岩石中。该矿物在岩浆中的结晶可早可晚（相对于黑云母或角闪石），氧逸度的高低直接影响到它在岩浆中的最小稳定压力。作为早期结晶的矿物，绿帘石不能作为压力计来反映岩体侵位深度，因为在绿帘石晶出时，岩浆中液相体积在50%～80%，这样岩浆可能会有快速侵位的过程，但它的地质意义在于能够对岩浆上升速率做出估算。而晚期近固相线晶出的绿帘石时，能够作为压力计反映岩体最小侵位深度。据此可以应用于对地壳演化和隆升的研究。由于氧逸度对绿帘石的稳定有很大影响，因此在能够作为压力计时，首先需要确定岩浆氧逸度情况。通常磁铁矿型花岗岩最小侵位深度在3×108 Pa左右（10 km），而钛铁矿型为5×108 Pa以上(17～20 km)。 相似文献
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以甲烷的量子化模型及正构二十四烷(n C24)金管限定体系裂解成气实验为基础,从理论上进一步论述了量子化模型应用于重烃气体（乙烷和丙烷）碳同位素动力学模拟的适应性,计算了甲烷、乙烷及丙烷生烃动力学与碳同位素动力学参数, 重点探讨了δ13C2与δ13C3变化的主控因素。研究结果表明, n C24裂解生成的气态烃碳同位素与早期报道的n C18、n C25及原油裂解生成的气态烃碳同位素具有可比性,可应用于地质条件下解释原油裂解气的某些地球化学特征。n C24生烃地质模型表明,其在150～160℃是稳定的,主要裂解温度介于180～200℃之间,与目前所报道的原油裂解地质模型吻合。随热解程度的增加,δ13C2与δ13C3体现了比δ13C1更明显的变化。气藏充注历史控制的同位素累积效应对天然气碳同位素有很大的影响,与累积聚集气相比,阶段聚集气的δ13C变重,并在更大程度上影响了演化曲线的分异。在此基础上,应用n C24裂解成气碳同位素分馏地质模型探讨了塔里木盆地某些油气藏天然气碳同位素值变化的原因。 相似文献
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四川盆地飞仙关组气藏硫化氢成因及其依据 总被引：2，自引：0，他引：2
四川盆地东北部下三叠统飞仙关组鲕滩气藏天然气烃类气体以甲烷为主,含量主要分布在75%～90%之间,C2＋含量为0～0.15%;非烃气体以H2S和CO2为主,含量分别为5%～20%和1%～10%。已有观点认为H2S为飞仙关组气藏附近的石膏经硫酸盐热化学还原作用（TSR）而成。随着川东北气区大中型高含硫化氢气田的发现,硫化氢成因机理的研究备受关注。应用金管、高压釜和石英管等实验方法模拟了硫化氢气体的生成,同时检测了模拟生成的硫化氢和石膏、硫磺等硫化物的硫同位素。实验结果表明:硫磺与正己烷在较低温度即可生成大量的硫化氢气体,而正己烷与硫酸钙的反应总体上比较困难,且生成的H2S量较少;富含黄铁矿的低成熟泥灰岩模拟生烃过程中可以生成与甲烷相当,甚至超过甲烷含量的硫化氢气体;含硫化合物与烃类反应生成的硫化氢的硫同位素值比原始物质的硫同位素值重。地层中的SO2－4是海相地层中H2S气体形成的最初来源。含硫烃源岩直接生成高硫化氢天然气和储层中单质硫与烃类的反应是川东北飞仙关组天然气中硫化氢形成的主要原因。 相似文献