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方解石和白云石的差异溶蚀作用 总被引：12，自引：3，他引：9
<正> 在岩溶作用过程中,各种不同成分和结构组分的碳酸盐岩,因溶蚀速度不同而造成的差异溶蚀,是一种很普遍的现象,其表现形式也是多种多样的,它是造成岩溶微地貌形态多样性的原因之一。据研究,在碳酸盐岩石中,影响溶蚀速度的主要因素是岩石的物质成分,而方解石和白云石又是碳酸盐岩中的主要矿物成分。因此,研究方解石和白云石的差异溶蚀作用,具有重要的意义。 相似文献
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太原西山中奥陶统脱白云石化定量研究 总被引：2，自引：1，他引：1
<正> 碳酸盐岩的脱白云石化作用,不仅是岩溶研究的一个重要方面,而且还是岩溶含水层系演变的一种主要地球化学作用。近二十年来,巴克和汉肖通过对佛罗里达和尤卡坦的第三纪碳酸盐岩含水层做了大量的理论研究,他们认为“在一个壮年含水层系中,控制其渗透分布的一个主要作用是白云石随石膏溶解而溶解,同时发生方解石的沉淀(脱白云石化作用)” 相似文献
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岩溶是可溶性岩石(主要为碳酸盐岩)在天然水溶解浸蚀作用下所形成的一种地貌类型和地下管道及洞穴景观。尽管影响岩溶作用的因素错综复杂,但贯穿岩溶发生、发展和形成的始终的主要矛盾是可溶岩石的溶解与沉淀的矛盾。而可溶岩石自身的性质则是决定岩溶发育与否的内在因素。因此,研究组成碳酸盐岩的碳酸盐矿物的溶解度和不同碳酸盐岩在天然水中的溶蚀作用,对阐明岩溶的发生、发展和形成的机制及其在空间的分布规律具有重要意 相似文献
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中下扬子区广泛分布着三叠纪滩相、潮坪相和岩溶带三类碳酸盐岩。根据成岩作用类型、成岩组构、孔隙类型和成岩环境等特征对三类岩石进行比较。滩相碳酸盐岩主要成岩作用是在海水渗流、潜流和淡水渗流、潜流成岩环境下产生的胶结、云化和溶解作用。潮坪相交代白云岩和富含石膏的蒸发岩则以高盐度的海水渗流带的准同生毛细管蒸发浓缩云化作用为主。在大气淡水渗流或潜流成岩环境下则以去云化、去膏化和溶解作用为主。岩溶带碳酸盐岩-蒸发盐岩及其岩溶堆积角砾岩主要经历早期海水强烈蒸发作用下准同生云化作用和晚期表生淡水环境下的岩溶作用。上述主要成岩作用使三类岩石次生孔隙率增加。因此,成岩作用对其成为有希望的储层起到了主导作用。 相似文献
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地应力对碳酸盐岩溶解和岩溶发育的影响研究是一个值得注意但又长期被忽视的问题, 结合地球化学、地质热力学、矿物岩石学、岩石弹塑性力学方面的知识, 在理论上全面地分析地应力的影响.研究表明, 在应力作用下, 碳酸盐岩岩体内应变能提高、溶解反应自由能增加、裂隙发育特征与水流运动条件发生变化, 使得碳酸盐岩固体表面处溶解物饱和浓度增大, 改变了岩体内水流的厚度、水流流态以及水中碳酸盐岩溶解物浓度, 从而影响了碳酸盐岩的溶解速率; 且应力的存在改变了有效的水岩相互作用面积; 应力作用下碳酸盐岩溶解存在的"应力-溶解"耦合竞争循环机制使得岩溶发育出现混沌现象和自组织行为, 初始应力介入所导致的一个很微小的影响因可被迅速放大至成百上千倍而不可忽略, 自然界中碳酸盐岩岩体内溶解和结晶并存、串珠状溶洞以及孤立溶洞的形成发育机制一定程度上可归结为应力溶解自组织行为的结果. 相似文献
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四川东北部罗家寨气田的储层为下三叠统飞仙关组孔隙性鲕粒白云岩。其沉积相属碳酸盐台地的鲕粒滩微相，为台地潮下较高能环境沉积，主要受潮汐作用的控制。原生岩石为亮晶鲕粒石灰岩和泥晶鲕粒石灰岩，白云石化作用使其岩石结构大多遭受破坏。对储层起建设性作用的成岩作用主要有白云石化作用、埋藏溶解作用。白云石化作用是形成优质储层的基础。埋藏溶解作用主要在粒间半充填剩余缝隙、交代白云石的晶间孔内进行，这进一步溶蚀造就了大量超大孔隙、粒间溶孔、粒内孔、铸模孔等。对储层起到破坏作用的主要是充填作用，表现为次生溶蚀孔隙、裂缝、溶洞中充填自生矿物，它们的包裹体测温数据证明充填作用发生在埋藏时期。各种自生矿物充填的不均匀性揭示了岩石与孔隙水之间相互作用的复杂性，以及岩溶水在不同时期是变化的。 相似文献
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碳酸盐岩岩溶作用对大气CO2 沉降的贡献 总被引：28，自引：10，他引：18
精确预测大气CO2 的未来变化对于预测全球气候变化是至关重要的。为此,需要确定大气CO2 的源和汇及其随时间的变化。本文作者利用已发表和未发表的资料对一些实例进行了分析: 首先讨论了碳酸盐岩岩溶作用(包括碳酸盐溶解及再沉积的共同影响)对土壤CO2和径流变化的敏感性;接着利用水化学- 流量方法和碳酸盐岩石片试验方法得出了我国和世界碳酸盐岩地区因碳酸盐岩岩溶作用从大气中吸收的净CO2 总量,即碳酸盐岩岩溶作用对大气CO2 沉降的贡献。它们分别是: 中国每年1800万tC,整个世界岩溶地区1. 1亿tC;最后,文章据DBL理论模型计算得出世界碳酸盐岩地区碳酸盐岩溶解吸收CO2 一项产生的大气CO2 沉降量为每年4. 1亿tC,继而得出全世界碳酸盐岩地区因碳酸盐再沉积而释放CO2 产生的大气CO2 源项为每年3亿tC。 相似文献
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济阳坳陷桩海地区下古生界潜山储层成因机制研究 总被引：10，自引：3，他引：7
通过对桩海地区下古生界碳酸盐岩的锰、锶、镁等微量元素及氧、碳、锶等同位素的测试与分析研究认为,白云石化作用和岩溶作用是济阳坳陷桩海地区下古生界碳酸盐岩潜山储层最为重要的成因机制。该区有价值的冶里～亮甲山组储集层与埋藏成岩过程的白云石化作用,尤其与粒屑的优先白云石化造成的体积收缩作用有关,主要分布于成岩白云岩成因类型中。在不整合面附近的海相碳酸盐岩主要受到印支、燕山再曝露期古喀斯特作用强烈的大气淡水的改造而形成良好的岩溶储层,这种改造作用的记录表现在各种洞或脉中的碳酸盐矿物的^87Sr／^86Sr比值显高于基质碳酸盐,而大多数样品的δ^13C和δ^18O值则显低于基质。单井地球化学剖面说明,大气淡水作用深度主要集中在不整合面之下150m的深度范围,并对先前形成的白云岩储层进行岩溶改造。 相似文献
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广东凡口铅锌矿碳、氧同位素地球化学特征及其地质意义 总被引：3，自引：0，他引：3
广东凡口超大型铅锌矿床产于泥盆系台地碳酸盐岩中,矿床成因仍存在较大争议。通过含矿地层岩石以及矿石系统的碳、氧同位素分析研究,发现紫色砂岩的褪色蚀变和碳酸盐岩的白云石化与盆地卤水作用密切相关,褪色蚀变砂岩中的碳酸盐胶结物具有显著低的δ^13C和δ^18O值,与矿石中碳酸盐矿物相似,白云石化的碳酸盐岩之δ^13c和δ^18... 相似文献
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激光探针稳定同位素分析技术的现状及发展前景 总被引：8，自引：0，他引：8
以揭示碳酸盐岩和硫酸盐岩相伴沉积时发生的复合岩溶形成机制为目的 ,采用室内模拟实验方法 ,利用反应路径模型研究了水流路径上碳酸盐岩→硫酸盐岩 (简称层序 1)和硫酸盐岩→碳酸盐岩 (简称层序 2 )两种层序时发生的地球化学作用 ,根据质量平衡原理 ,计算了水岩间发生的地球化学作用强度 ;探讨了硫酸盐岩成因、岩溶发育的环境温度对复合岩溶的影响。结果表明 ,复合岩溶形成机理与可溶岩层序关系密切 ,层序 1中 ,发生两种可溶岩的溶解作用 ;层序 2中 ,除硫酸盐岩 (石膏和半水石膏 )溶解外 ,碳酸盐岩 (白云岩 )发生的是去白云化作用。这些作用间通过不同的机制相互促进 ,导致复合岩溶较单一可溶岩的岩溶更发育。复合岩溶的发育程度还受溶液 pH值和环境温度影响 ,溶液pH值降低、环境温度升高都利于复合岩溶发育。 相似文献
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油气储层埋藏成岩过程中的地球化学热力学 总被引：3，自引：2，他引：1
成岩作用是影响油气储层质量的重要因素,而对于埋藏过程中各种化学成岩作用的有效预测直接关系到储层的评价和预测。为了探索油气储层埋藏成岩过程中主要成岩作用对储层质量影响的预测方法,本文利用地球化学热力学的理论,分析了影响储层质量的主要化学成岩作用,包括砂岩中长石的溶解作用、碳酸盐矿物的溶解与沉淀作用和方解石—白云石的转化作用,建立其埋藏条件下溶解—沉淀的地球化学热力学模型。通过这些模型,试图利用地球化学趋势定量地预测砂岩储层次生孔隙的发育趋势、碳酸盐岩埋藏岩溶—充填趋势和埋藏白云石化趋势,为储层评价预测提供理论依据。 相似文献
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俯冲带碳酸盐化对深部碳循环的启示:以中国西南天山碳酸盐化云母片岩为例 总被引：1，自引：1，他引：0
俯冲带可将地球表层碳输送至深部地幔,同时也记录着俯冲板片来源碳质流体的迁移沉淀机制,对地球深部碳循环具有重大影响。近年来,俯冲带脱碳机制的研究表明流体溶解脱碳作用是冷的大洋俯冲板片释放COH流体的重要方式,而上覆板块(尤其地幔楔)则被认为是缓冲这些COH流体的重要场所,甚至是俯冲带CO_2的唯一"归宿"。事实上,俯冲带岩石本身的固碳能力却受到了忽视,而对俯冲带岩石捕获和固存CO_2(carbon capture and storage,CCS)能力的评估对全球碳通量的估算尤为重要。本文以中国西南天山高压-超高压变质带中碳酸盐化云母片岩为例,探讨俯冲带岩石的碳酸盐化对深部碳循环的影响。西南天山长阿吾子一带的碳酸盐化云母片岩记录了俯冲板片起源的碳质流体对俯冲带云母片岩的交代作用,地球化学特征表明蛇纹岩释放的富水流体溶解俯冲洋壳中的碳酸盐可能是产生COH流体的重要机制。基于碳质流体对多硅白云母(Si(a.p.f.u.)=3.58～3.73)的交代及相对高压的碳酸盐矿物(主要为白云石和菱镁矿)与金红石的共生,结合区域上碳酸盐化云母片岩与高压碳酸盐化蛇纹岩(HP-ophidolomite)的伴生,我们认为云母片岩的碳酸盐化作用可能发生在俯冲板片峰期稍后的高压折返阶段。俯冲带云母片岩的固碳作用表明除了上覆板块,俯冲带岩石本身对于碳质流体也具有很好的吸收能力。初步估算表明俯冲带云母片岩的碳酸盐化每年可固存至少2.46～6.68Mt/yr,约占俯冲板片每年进碳量的4%～17%。 相似文献
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碳酸盐成岩作用的研究前沿和值得思考的问题 总被引：14，自引：0，他引：14
碳酸盐成岩作用在碳酸盐沉积学,尤其是在碳酸盐储层沉积学中具有十分重要的意义,近年在以下领域取得重要进展：（1）白云岩烃类储层的几何学和岩石成因学,尤其涉及到对已有白云化模式的评论和重新认识等。（2）碳酸盐储层热液改造的构造控制机理,涉及热液白云岩的成因及其对烃类储层的影响,尤其是深部热流体对碳酸盐成岩作用的影响。（3）对一些经典成岩理论的更新和对传统成岩理论的挑战,尤其是对混合水成岩作用带和对海水环境下的埋藏成岩作用的重新认识等。（4）锶同位素组成在海相碳酸盐研究中的广泛应用,涉及对地质事件的跟踪研究、海相地层的等时对比、定年和成岩过程中水一岩相互作用的研究等。然而,碳酸盐成岩作用研究中也存在一些问题值得我们思考：（1）深埋条件下碳酸盐最为重要的溶解介质可能是作为硫酸盐还原作用产物的H2S和CO2,但并非是温度越高,碳酸盐越溶解,相对较低的温度条件反而有利于溶解,这就是所谓的倒退溶解模式。（2）碳酸盐溶解需要有温度的降低（即必须要有足够的负△T）,这可通过两种途径实现：其一是沿断层向上运移的流体,显示断层等构造作用在碳酸盐成岩研究中的重要性;二是构造抬升,显示与构造有关的埋藏历史在碳酸盐成岩研究中的重要性。（3）控制白云石锶含量最为重要的因素是其晶体化学习性,锶在白云石中的较低的分配系数导致了白云岩普遍较低的锶含量,因此,我们不能仅利用白云岩的锶含量来判断白云化流体的性质,白云岩较低的锶含量也不能说明相应的白云化流体与海水无关。（4）与硫酸盐还原作用有关的SO4^2-的带出会诱发白云化作用或白云石的沉淀,而与硫酸盐溶解有关的SO4^2-的引入则会加速白云石的溶解。 相似文献
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白云石化是碳酸盐典型的成岩作用类型之一,中-下奥陶统鹰山组浅海碳酸盐岩是塔河地区重要的含油气储层,普遍发育多种类型的白云石化作用。本文针对塔河地区鹰山组灰岩中沿缝合线分布这一特定类型的白云石化进行了研究。岩石学基础上的阴极发光分析、86Sr/87Sr比值以及δ13C-δ18O 的研究表明,这种类型的白云石化发育于相对还原的浅埋藏成岩环境,孔隙中的残留海水是主要的白云石化流体来源,碳酸盐矿物(主要是高镁方解石)稳定化过程中释放的Mg2+ 可能是白云石化主要的物质来源,而埋藏过程中逐渐升高的温度一定程度上也促进了白云石化的发生。成岩流体及Mg2+ 有限的供给量限制了白云石化作用的整体规模。显微结构与岩石物性分析表明,该类白云石化对储层物性参数的绝对贡献相对有限,但可能成为小规模油气运移以及深部热流体活动的潜在通道。 相似文献
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《海相油气地质》2013,(4):15-22
依据岩性、岩石结构、沉积构造、剖面结构、古生物组合等标志分析认为,塔河油田六区奥陶系主要为碳酸盐岩台地相沉积环境,发育连续性较好的灰岩。溶蚀作用沿节理裂隙进行,形成的规模较大的岩溶管道是有利的储集空间。储层中均发育斑状白云石砂屑灰岩,白云石砂屑团块普遍含油。储层中白云石化作用是由所处的台地边缘的潮坪潟湖环境所决定,白云石化作用优化了碳酸盐岩储集性能,在方解石转化为白云石的过程中体积减小,形成大量的次生孔隙。储层中的裂缝和缝合线主要发育在均质泥微晶灰岩中,这种泥微晶灰岩主要形成在碳酸盐开阔台地低洼处的低能环境。均质泥微晶灰岩厚度大且裂缝发育,有利于发生岩溶作用。高角度的断层及裂缝的发育使得塔河油田奥陶系发育大量竖直溶洞,低角度裂缝及潜水面的变化使厚层泥微晶灰岩发生顺层溶蚀。发育的多套顺层大型溶洞成为塔河油田最重要的储集空间。 相似文献
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近地表温压条件下白云岩溶解过程的实验研究 总被引：4，自引：2，他引：2
与溶解作用有关的次生孔隙是碳酸盐岩最主要的油气储集空间,从实验模拟角度研究碳酸盐溶解机制具有重要的理论与应用价值。本文在近地表的温度和压力条件下,进行了具相同成分和结构的白云岩在CO2和乙酸介质中的对照溶解实验,两种类型的具相同成分和不同结构的白云岩在CO2介质中添加和不添加硬石膏的对照溶解实验,以及方解石含量50%的岩石在CO2介质中添加和不添加硬石膏的对照溶解实验。实验结果表明:(1)近地表温压条件的酸性环境中,乙酸对碳酸盐矿物的溶解能力显著大于CO2流体,乙酸对白云石的溶解是接近化学计量的,而CO2流体则是非化学计量的,白云石中Ca优先溶出而Mg滞留;(2)溶解CaSO4的加入会显著改善近地表温压条件下CO2流体对白云石的溶解效果,使得白云石溶解接近化学计量组成,该过程是通过抑制Ca的溶出和加速Mg的溶出来实现的;(3)对于白云石含量大于90%的较纯的白云岩来说,溶解CaSO4的加入会使得白云岩溶出离子的Ca、Mg合量增加,因而总体上有利于白云岩溶解,与之相反,溶液中CaSO4的沉淀可能导致白云石的沉淀。实验结果可以帮助我们更深刻理解近地表环境白云岩的溶解过程,尤其是与膏盐伴生的白云岩的溶解及相应岩溶过程和次生孔隙的形成机制。 相似文献
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碳酸盐岩作为一种化学岩类其物性受成岩作用的影响十分明显,溶解作用是否发育直接关系到碳酸盐岩储层质量的好坏。碳酸盐矿物在埋藏环境中的溶解度与地层水的化学成分、环境的温度、pH等有着密切的关系。利用地层水化学资料,根据化学热力学的理论,通过方解石及白云石与地层水作用的平衡反应,计算吉布斯自由能变化ΔG,以此来判断方解石及白云石的溶解趋势,并建立了封闭系统中这两种矿物与水作用的热力学模型。根据这个理论模型,对塔北地区159口井奥陶系及6口井的寒武系地层水进行了ΔG的计算,结果显示,塔北地区碳酸盐岩与地层水反应的ΔG基本为负值,表明该地区总体处于碳酸盐岩溶解的环境,寒武系白云岩反应的自由能小于奥陶系灰岩,即在这种深埋条件下白云岩比灰岩更易溶解,这一点在实际岩芯资料上及前人的实验模拟中均有显示。塔北于奇地区自由能的计算结果也为负值,说明该地区强烈的充填作用并非发生在现今条件下,于奇地区现今的埋藏环境是有利于碳酸盐矿物溶解的,这一结论也在该地区奥陶系及寒武系岩芯上得到了验证。 相似文献
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微生物岩储层是当前的研究热点之一.通过对塔中北坡微生物岩样品的岩芯以及铸体薄片的观察,发现研究区域的微生物岩储层以裂缝-孔隙型储层为主.对其进行全直径孔渗性检测发现,微生物岩储层具有较好的天然气储集物性.通过对微生物岩的形成机制及特点的分析,结合应力敏感实验和成像测井资料,总结出微生物岩储集空间发育的优势因素.原生白云石的生成可以促进方解石的溶解,而塔中北坡微生物岩发生早成岩岩溶作用,部分地区叠加晚期深成热液改造,提高了储集物性;有机质含量较丰富不仅可以在埋藏成岩阶段生成有机酸造成溶蚀,还能够降低微生物岩的极限强度从而容易在构造作用下发生断裂形成裂缝,因此塔中北坡微生物岩储集空间主要以次生作用为主.通过岩石压缩系数的测定,得出微生物岩的抗压实能力一般,但藻屑骨架对藻孔的保护有利,抗压实能力最强的是受到热液作用而硅化的微生物岩,其次是白云石化微生物岩. 相似文献