白云凹陷第三系储层中铁白云石的成因机理及与CO2活动的关系     

庞江  罗静兰  马永坤  蔡国富  雷川  李弛  李晓艳  张月霞 《地质学报》2019,93(3):724-737

白云凹陷第三系储层中发育大量的铁白云石,受研究区热流背景的影响,铁白云石主要见于高地温梯度地区埋深1000～3000m、地层温度60～130℃的浅—中部地层中及CO_2热流体活动区域。铁白云石的δ~(13)C值(-2.83‰～-1.83‰)具有无机成因的特征,与研究区气藏中幔源岩浆成因CO_2的δ~(13)C值较为一致,铁白云石的δ~(18)O值(-9.45‰～-5.37‰)和~(87)Sr/~(86)Sr值(0.7101～0.7161)也反映了其沉淀受到深部热流体活动的影响。以两口典型CO_2气井为例,储层中流体包裹体均一温度及蒙脱石向伊利石的演化特征证明储层经历了热流体侵入;CO_2热流体活动区域不仅是铁白云石集中分布地带,并出现片钠铝石+铁白云石+菱铁矿等示踪CO_2运移、聚集的自生矿物组合。地层中铁白云石、高岭石含量与气藏中CO_2的含量呈正相关关系,绿泥石含量与CO_2、铁白云石含量呈反消长关系。高地温梯度地区丰富的CO_2热流体活动是该地区储层中铁白云石沉淀与含量高的重要原因,无机岩浆成因CO_2是铁白云石沉淀的主要碳源,CO_2热流体充注造成绿泥石等黏土矿物异常转化,为铁白云石沉淀提供了所需的Fe~(2+)、Mg~(2+)离子。  相似文献   

云南乌东德水电站施期料场中元古代热液白云岩研究          下载免费PDF全文

于永顺  焦良轩  欧阳光  胡进武  刘冲平  张熊  宛良朋  李果  佘振兵  王团乐 《地质科技通报》2021,40(1):36-48

云南禄劝乌东德水电站是我国第三座超千万千瓦级水电站，其建设所采用的混凝土人工骨料来源于坝址下游施期料场的中元古代落雪组灰岩。在骨料勘察和实际开采过程中，发现灰岩与白云岩在同一层位产出，其岩性变化界线切割岩层面，该类现象为工程地质研究中所罕见，引起了高度关注。以施期料场灰岩-白云岩过渡带和骨料开采残留的一处白云岩凸起岩块为重点研究对象，开展了野外地质调查、室内岩相学、微区矿物形貌和成分、碳氧同位素以及流体包裹体分析，深入探讨了研究区碳酸盐岩成岩演化和岩相转变过程与机理，提出了新的白云岩化成因模式。结果表明:①矿物形貌和空间分布特征指示与灰岩过渡的白云岩为早期灰岩经过后期白云岩化形成；②白云岩中发育的斑马纹构造、鞍状白云石及其伴生的硫化物和碳质物等，指示其经历了热液白云岩化过程。鞍状白云石中流体包裹体的均一温度（183~215℃）显著高于围岩方解石中流体包裹体均一温度（102~152℃）；③白云岩普遍具有较轻的O同位素值（δ18O=-13.3‰~-7.8‰），而其中鞍状白云石的δ18O最低（-13.3‰），表明它们可能为热液流体直接沉淀的产物，而其他白云岩由于受热液流体影响程度较低而具有较低的包裹体均一温度和较高的δ18O值；④乌东德地区近直立的岩层产状和断裂可能为热液流体运移提供了通道，而其上覆的近水平震旦系灯影组厚层白云岩则起到了封堵作用，使热液流体在不整合面之下与灰岩发生长时间反应；热液流体的运移方向决定了最终的热液白云岩的分布。   相似文献   

埋藏环境下碳酸盐岩建设性成岩作用类型、特征及其意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈荣坤 《现代地质》1993,7(1):40-49

本文通过对南方中扬子地区和北方鄂尔多斯盆地西缘的寒武系、奥陶系埋藏成岩作用的详细研究,认为:（1）埋藏破裂、裂隙作用虽然能使岩石孔隙度有所增加。但更重要的是连通原已存在的孔隙。从而提高岩石的孔隙度和渗透率:（2）埋藏白云化作用形成的晶间孔、缝、晶内孔、晶间溶孔等是油气储集的一种最有利的空间;（3）与构造作用相关的埋藏溶解作用和深部埋藏作用能形成有意义的油气储集场所。上述3冲作用相互叠加时。岩石的孔隙度和渗透率将急剧提高。本文提出鄂尔多斯北缘和东缘奥陶系是油气勘探的战略远景区。同时首次提出了识别埋藏白云石化作用和埋藏溶解作用的标志和际准。  相似文献   

中国南方灯影峡期海洋碳酸盐岩原始δ^13C和δ^18O组成及海水温度   总被引：4，自引：2，他引：2       下载免费PDF全文

黄志诚陈智娜  杨守业刘燕 《古地理学报》1999,1(3):1-7

中国南方灯影峡期(晓前寒武纪)是白云岩广泛发育的海洋碳酸盐沉积时期．在灯影组中部发育从海水直接沉积、沉淀的原生白云岩。目前仍保留其原始组构特征。从40个原生白云石(岩)中测得：泥晶白云石的δ^13C值为‰,δ^18O值为-1.17‰（n=6);藻白云岩的δ^13C值为3.52‰,δ^18O值为-1.86‰（n=5);海水纤状白云石胶结物δ^13C值为2.90‰,δ^18O值为-2.65‰（n=8);海水刃状白云石胶结构的δ^13C值为2.96‰,δ^180值为-2.41‰(n=8);泥晶纹层和海水纤状白云石胶结物的δ^13C值为2.79‰,δ^18O值为-3.13‰。40个岩样的δ^13C平均值为3.25‰±0.44‰,δ^18O平均值为-2.12‰±0.98‰（均以PDB标准)。对于灯影峡期海相白云岩的原始δ^13C和δ^18O值,不采用所有样品的平均值．而是采用原生白云石沉积物与海水白云石胶结物δ^13C值和δ^18O值两个图示分布区重叠部分的最重同位素值,即δ^13C值为4.43‰（PDB标准）,δ^18O值为-0.62‰（PDB标准）,将其作为灯影峡期海洋碳酸盐岩的原始同位素组成。对海水原生白云石胶结物包裹体盐度进行了测定,海水δ^18O计算值为2.90‰（SMOW标准）,用原始δ^18O值计算的厚生白云石形成时的海水温度为408℃。这说明中国南方灯影峡期的海洋为走热的较高的海水温度环境。  相似文献   

地层水条件下碳酸盐矿物热力学平衡条件及其在克拉2气田的应用   总被引：2，自引：1，他引：1  

刘建清  赖兴运  于炳松  陈晓林  隋成 《沉积学报》2006,24(5):636-640

基于热力学平衡理论及库车盆地的实际,建立了该区地层水温度、压力条件下方解石溶解、白云石对方解石交代作用的热力学平衡条件,并根据地层水介质特征探讨了该区方解石溶解、白云石交代方解石的具体成岩反应状况,认为该区地层水条件下正进行着方解石溶蚀及白云石对方解石的交代作用,方解石的溶蚀是形成该区深层次生孔隙的根本因素。   相似文献   

准噶尔盆地东部中二叠统平地泉组具“斑状”结构热水喷流沉积岩的成因及地质意义^*          下载免费PDF全文

李红  柳益群  张丽霞  周鑫  牛元哲  李旭  刘永杰 《古地理学报》2017,19(2):211-226

准噶尔盆地东部中二叠统平地泉组(相当于芦草沟组)发育一套陆内裂谷背景下的湖泊相砂岩、泥岩、灰岩、白云岩、凝灰岩互层以及它们的过渡岩石,是区内最主要的烃源岩和储集层。近年来,在帐北断褶带、石树沟凹陷和吉木萨尔凹陷中二叠统平地泉组暗色泥岩、泥晶白云岩中发现了一类特殊的沉积岩,该类岩石发育类似火山岩的斑状结构。“斑晶”主要为粗晶白云石、方解石、黄铁矿及方沸石等,在岩心标本上呈“树枝状”或“雪花状”散布于基质中;基质则主要由泥晶白云石或泥质沉积物构成,富含有机质,发育水平层理及小型变形层理等。岩石学和矿物学分析表明,“斑晶”往往为粗晶方解石或白云石的集合体,也常见黄铁矿、方沸石与碳酸盐矿物共生,“斑晶”方解石发育环带,而白云石未见明显环带。电子探针分析表明“斑晶”方解石具有低镁、低铁及锶分布不均匀的特点,而“斑晶”白云石(FeO含量介于7.272%~11.086%之间)与“基质”泥晶白云石(FeO含量为1.027%)相比具有明显富铁的特点。流体包裹体分析表明“斑晶”方解石均一温度平均为180.68,℃,“斑晶”白云石均一温度平均为320.95,℃。这种特殊 “斑状”白云岩和“斑状”泥质岩很可能是湖底热液喷流作用的结果。当湖水沿深大断裂下渗至地下深处,与围岩发生物质交换并被加热后再沿断裂返回地表喷涌而出,热液流体携带的离子达到过饱和后就会析出方解石、白云石及黄铁矿等集合体,随热液的喷涌作用上升并破碎散落于湖底细粒沉积物内。“斑状”白云岩的发现对新疆北部中二叠统热水喷流沉积作用及该区油气的成因研究具有重要的意义。  相似文献   

湖相原生白云石的微生物成因机理探讨^*          下载免费PDF全文

蒋启财  刘波  郭荣涛  高孝巧  李扬  张单明 《古地理学报》2017,19(2):257-269

近年来,随着对微生物白云石模式研究的不断深入,为解释“白云石问题”提供了新思路。前人对微生物白云石成因研究侧重于微生物对未固结沉积物的改造,即有机准同生白云石化作用,这与实验室中以微生物为媒介形成的“有机原生白云石”在成因机理上存在差异。笔者将微生物白云石机理引入湖相原生白云石成因解释中,认为在湖水—沉积物交界处也会发生微生物成因的原生白云石沉淀,即有机原生白云石。湖水与沉积物交界处的微环境存在明显区别,总体可分为有氧和缺氧2种亚环境,不同亚环境中生活有不同的微生物群落。根据湖泊亚环境特性和微生物种类及其在白云石形成过程中所发挥的作用,可以区分出细菌有氧氧化模式、硫酸盐还原模式和产甲烷模式3种微生物白云石模式。不同模式对应于不同的湖泊环境: 细菌有氧氧化模式主要发生于有氧、高Mg/Ca值的咸水/盐湖环境;硫酸盐还原模式主要发生于缺氧、高Mg/Ca值的咸水/盐湖环境;产甲烷模式主要发生于缺氧、低Mg/Ca值的淡水/咸水湖环境。另外,还探讨了pH值变化、SO42-的存在和硫化物对镁水合物脱水的影响以及微生物白云石沉淀的环境因子。对微生物成因的原生白云石模式的深入认识,将为湖相白云石成因研究提供新的理论基础和研究思路。  相似文献   

“白云石问题”及其实验研究          下载免费PDF全文

张亦凡  马怡飞  姚奇志  钱飞进  王雨晗  李涵  周根陶 《高校地质学报》2015,21(3):395

“白云石问题”无疑是地质学上最有趣最长久的难题之一。作为一种常见的碳酸盐矿物,白云石在地质历史时期大量 发育,却在现代海洋沉积环境中鲜少沉积,并且在实验室模拟海水条件下也几乎无法低温合成。白云石[CaMg(CO3)2]不同于 Ca2+、Mg2+无序的高镁方解石,具有阳离子有序超结构,空间群为R-3,在地表条件下为热力学稳定相。尽管人们尝试模拟 自然界中白云石存在的物理化学条件,但却几乎没有从实验中成功合成有序白云石。在已有的实验室研究中,有序白云石 仅能通过高温水热实验形成。这说明白云石的形成极可能是一个动力学控制过程。而近些年被人们广泛接受的白云石微生 物成因模式认为微生物活动是低温白云石形成的关键,相关的微生物矿化实验也证实微生物的存在能够促进高镁方解石的 形成。对白云石问题的探讨不仅对理解白云岩成因具有重要意义,还能够促进矿物学理论研究发展。此次研究从高温合成 实验、低温合成实验、微生物协同沉淀实验等方面综述了有关白云石问题的实验室研究进展,阐明了目前对于白云石问题 认识的局限,有助于更好的理解“白云石问题”和其中所包含的矿物学和物理化学问题,乃至于帮助寻找到它的答案。  相似文献   

华北秦皇岛地区柳江盆地马家沟组碳酸盐岩多期白云化作用     

冯诗海  李红  蒋佳俊  雷云  牛元哲  杨锐  刘永杰 《沉积学报》2017,35(4):664-680

华北秦皇岛地区的中奥陶统马家沟组以广泛发育海相白云质灰岩、灰质白云岩和白云岩为特征。在石门寨奥陶系亮甲山剖面,马家沟组自下而上识别出四类碳酸盐岩:含白云石泥晶灰岩（类型I）、细-粉晶白云岩（类型II）、“麦粒状”细-粉晶白云岩（类型III）和钙质泥晶白云岩（类型IV）。类型I主要由泥晶方解石构成,含三叶虫和介形类生物碎片,少量自形的粉晶白云石呈“漂浮状”分布于压溶缝合线内,基质中少见。岩相学和地球化学特征表明此类白云石形成于埋藏成岩期压溶作用之后,压溶缝为云化流体提供通道,压溶缝内泥质组分的成岩转化可能为白云化作用提供了部分镁离子来源;类型II白云岩主要由自形、半自形不等粒粉晶-细晶白云石构成,白云石普遍具有“雾心亮边”,在背散射和阴极发光照片中白云石可见清晰的多圈亮、暗相间环带。环带和带间主量元素的差异表明白云石经历了埋藏成岩期多期成岩流体的改造;类型III白云岩中白云石呈单向延伸的“米粒”或“麦粒”状,粉晶为主,晶体长轴方向具有垂直结晶轴c的特点,白云石具富铁、贫锰、锶的特点,长、短对角线上钙、镁离子的微小差异以及阴极发光特征表明此类白云石也经历了埋藏成岩期的改造,成岩流体使白云石发生微溶作用可能是导致白云石晶体单向延伸且光学性质固定取向的主要原因;类型IV为钙质泥晶球粒白云岩,含石膏假晶,白云石多为微晶和微亮晶,球粒也多由微晶白云石构成,溶孔发育,但全被亮晶贫铁方解石充填,此类岩石的白云化作用发生得很早,可能形成于潮上带澙湖或潮坪环境。综上所述,研究区马家沟组碳酸盐岩具有经历了不同类型及多期白云化作用的特点。自剖面底部向顶部,白云石的有序度由0.8降至0.47,而去云化作用则呈现逐渐增强的趋势。  相似文献   

湖泊无机碳酸盐矿物氧同位素组成差值及其单矿物同位素组成的确定          下载免费PDF全文

曾承  吴鑫  钱晨阳 《盐湖研究》2010,18(1):21-28

湖积物中不同无机碳酸盐矿物常常混杂在一起,其氧同位素组成(δ18O)差异会影响碳酸盐δ18O环境信息提取的可靠性。不同矿物之间δ18O差值明显且幅度不一。20~25℃时生成的白云石比共生的方解石富集18O可能为0‰~9‰不等,亦或方解石比白云石可能更富集18O达0‰~12.3‰。常温状态,相同条件下形成的文石δ18O值较方解石高出0‰~1‰,或者方解石较文石δ18O值高出0‰~4.47‰。镁方解石中MgCO3的mol百分含量每增加1%,其δ18O值相对于纯方解石δ18O值增加0.06‰~0.17‰。在利用碳酸盐δ18O进行气候及环境研究时,不能根据某种差值进行校正,而应进行单矿物测试。由此,对不同无机碳酸盐矿物的分离及同位素测试、推算方法进行了归纳和述评。  相似文献