热水沉积岩岩石学特征:以内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组为例*

内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组—都红木组发育1套热水沉积岩。通过岩心观察、显微镜下鉴定、扫描电镜、全岩X衍射和电子探针分析等手段,对研究区热水沉积岩的矿物组成、结构与构造特征、矿物组合关系进行系统研究,在此基础上进行岩石分类与命名。研究表明: 研究区热水沉积岩在岩心上表现为深灰色、灰色和灰褐色;其矿物组分复杂多样,以白云石和沸石(钠沸石和方沸石)为主要造岩矿物,黄铁矿、菱镁矿、菱铁矿、水镁铁石及重晶石为次要矿物,混有黏土矿物、石英、钾长石和斜长石等泥质陆源碎屑;热水沉积岩结构构造特征复杂多样,根据结构特征可以划分为热水内碎屑结构、泥晶结构和团块结构3种,依据构造特征可以划分为纹层状和条带状构造、网脉状构造、同生变形构造、角砾状构造、蝌蚪状构造、星散状构造、块状构造和韵律性构造8种构造类型;以主要的热水沉积矿物白云石、沸石及陆源的泥质物(黏土矿物、石英及长石)为三端元,以90%、75%、50%、25%、10%为界限,将研究区热水沉积岩划分为泥质白云岩、含沸石白云质泥岩及沸石岩,前两者是研究区的主要岩石类型。本区热水沉积岩岩石学特征的研究可为其他地区的热水沉积岩及其沉积模式研究奠定基础,可以进一步丰富现今的沉积学理论。     

热水沉积岩岩石学特征:以内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组为例

内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组—都红木组发育1套热水沉积岩。通过岩心观察、显微镜下鉴定、扫描电镜、全岩X衍射和电子探针分析等手段,对研究区热水沉积岩的矿物组成、结构与构造特征、矿物组合关系进行系统研究,在此基础上进行岩石分类与命名。研究表明:研究区热水沉积岩在岩心上表现为深灰色、灰色和灰褐色;其矿物组分复杂多样,以白云石和沸石(钠沸石和方沸石)为主要造岩矿物,黄铁矿、菱镁矿、菱铁矿、水镁铁石及重晶石为次要矿物,混有黏土矿物、石英、钾长石和斜长石等泥质陆源碎屑;热水沉积岩结构构造特征复杂多样,根据结构特征可以划分为热水内碎屑结构、泥晶结构和团块结构3种,依据构造特征可以划分为纹层状和条带状构造、网脉状构造、同生变形构造、角砾状构造、蝌蚪状构造、星散状构造、块状构造和韵律性构造8种构造类型;以主要的热水沉积矿物白云石、沸石及陆源的泥质物(黏土矿物、石英及长石)为三端元,以90%、75%、50%、25%、10%为界限,将研究区热水沉积岩划分为泥质白云岩、含沸石白云质泥岩及沸石岩,前两者是研究区的主要岩石类型。本区热水沉积岩岩石学特征的研究可为其他地区的热水沉积岩及其沉积模式研究奠定基础,可以进一步丰富现今的沉积学理论。     

巴音戈壁盆地下白垩统热水沉积岩地球化学特征及成因探讨

巴音戈壁盆地因格井坳陷下白垩统巴音戈壁组热水沉积岩具有独特的沉积构造和矿物组成,本文通过岩石学、矿物学和地球化学的综合研究,详细描述巴音戈壁组湖相热水沉积泥岩特征。研究区泥岩可划分为以下5种类型：网脉状泥岩、斑点状泥岩、块状泥岩、纹层状泥岩和同生变形泥岩。矿物成分主要为白云石、铁白云石、方沸石、钠长石、伊利石和石英, 并且在纵向上表现出明显的规律性,随着深度的增加白云石含量逐渐增加,对应的方沸石含量逐渐降低。泥岩中富集Ca、Mg、Mn等元素,具有LREE富集,HREE亏损,Eu负异常（δCe=0.96～1.06）的特征。碳、氧同位素呈现出δ13CvPDB（2.35‰～5.51‰）偏正,δ18OvPDB（-1.26‰～-10.16‰）偏负的特点,分析结果表明热水沉积岩形成于封闭的咸水湖泊环境,形成温度为36.23～79.9℃,平均值为51.21℃,属于低温“白烟囱”型热水沉积;硫同位素变化范围较大（-34.98‰～24.93‰）,分析结果表明位于喷口附近的黄铁矿受热液影响较大,δ34S值较高,但随着深度的减小,热液的作用降低,微生物作用加强,δ34S值逐渐减小,呈现出热液与微生物共同影响的特征;锶同位素表明热液流体为壳源与幔源混合流体。     

泌阳凹陷湖相白云岩层序地层学分析

泌阳凹陷湖盆中心安棚地区核二段和核三段上部发育一套巨厚白云岩层系地层，岩性以泥质白云岩、白云质泥岩、泥岩、纯白云岩和碱层为主，属淡化期和咸化期相互交替的常年碱性盐湖沉积体系。笔者从湖相白云岩层系沉积特征人手，首先从剖面上对长期旋回、中期旋回和短期旋回进行层序分析，然后从沉积成岩角度对该短期旋回和韵律旋回进行高分辨率层系地层分析。     

巴音戈壁盆地下白垩统热水沉积岩地球化学特征及成因探讨

巴音戈壁盆地因格井坳陷下白垩统巴音戈壁组热水沉积岩具有独特的沉积构造和矿物组成,本文通过岩石学、矿物学和地球化学的综合研究,详细描述巴音戈壁组湖相热水沉积泥岩特征.研究区泥岩可划分为以下5种类型:网脉状泥岩、斑点状泥岩、块状泥岩、纹层状泥岩和同生变形泥岩.矿物成分主要为白云石、铁白云石、方沸石、钠长石、伊利石和石英,并...     

碳酸盐岩测井层序识别方法研究——以塔中隆起卡1地区奥陶系为例

进行碳酸盐岩高分辨率的测井层序识别,建立精细等时地层格架,对碳酸盐岩油气勘探开发具有重要的意义。碳酸盐岩颗粒的大小和圆度不能明显地反映水动力作用的过程和能量;成岩作用往往增强储层非均质性,减弱原生沉积旋回性。这些特征使测井曲线对岩性变化与物性好坏的对应关系变差,测井曲线旋回性减弱,测井响应成为多因素作用的综合结果,划分层序所主要依据的沉积旋回特征隐藏在综合响应之中。测井层序识别的关键是多测井参数综合判定泥岩成因,剔除成岩作用后期改造等因素的响应信息,提取对层序划分有用的原生沉积特征信息。通过自然伽马、自然伽马能谱、FMI、地层倾角、双侧向电阻率等测井参数的综合应用,可以较好地识别碳酸盐岩中泥岩成因类型、不整合面,突出原生沉积旋回特征,在塔中隆起卡1地区奥陶系识别出三种泥质成因、两类层序界面。层序分析结果和缝洞统计规律对比表明:较高的泥质含量不利于溶蚀作用的发生;层序对溶孔的纵向分布有着显著的控制作用,而对裂缝的分布影响较弱。     

内蒙古巴音戈壁盆地因格井坳陷下白垩统湖相热水沉积岩特征及成因*

内蒙古巴音戈壁盆地因格井坳陷下白垩统巴音戈壁组上段是中国高放废物黏土岩处置库重点预选区段。通过对该段沉积岩开展岩石学、矿物学和地球化学等研究,发现该热水沉积岩岩相呈深灰色、灰色,具有纹层/条带状、网脉状、同生变形、“斑状”、块状共5种典型构造,主要矿物组分为白云石、铁白云石、方沸石、伊利石、钠长石和黄铁矿。依据主要矿物组分,将热水沉积岩分为混积岩、泥质白云岩、泥质沸石岩及含白云石沸石泥岩4类。地球化学测试结果表明: 热水沉积岩中主量元素铁、锰富集;深源气液型微量元素Mo、Sb、Zn、As、Sr、Ba丰度相对较高;稀土元素总量变化范围大,平均值为119.85μg/g,轻稀土明显富集,重稀土亏损,δCe未见明显亏损(平均值0.99),δEu中等偏强的负异常(平均值0.62);δ¹⁸O值以负偏为主。根据氧同位素值计算出的热水沉积物形成温度介于40.41~64.87℃之间,Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)三角图解中热水沉积物均落入喷流沉积区。结合区域构造背景,认为该套热水沉积岩是在干旱的气候条件下,偏还原的半咸湖—咸湖湖水与深部岩浆热液相互作用形成的低温“白烟型”热水沉积岩,其中阿尔金断裂带在100—120Ma的活动是热水沉积岩形成的主控因素,其为白云化流体提供了运移通道。对巴音戈壁盆地下白垩统巴音戈壁组热水沉积岩的研究,有助于确定高放废物黏土岩地质处置库重点目标层位。     

渤海湾盆地辽河坳陷古近系沙河街组四段湖相方沸石白云岩成因分析

渤海湾盆地辽河坳陷西部凹陷雷家地区古近系沙河街组四段杜家台油层发现方沸石白云岩及其组合类型。该套岩石具有复杂的矿物组分和沉积构造,以往被认为是一套泥质白云岩和白云质泥岩组合。利用岩石薄片鉴定、X衍射全岩分析、扫描电镜、电子探针等方法,首次发现该套岩石含有大量沉积成因方沸石,其呈纹层状与泥晶白云石混杂沉积,局部可成为方沸石岩。地球化学分析结果表明,该套岩石δ¹³C值偏正而 δ¹⁸O 值偏负,与已报道的热水白云石碳、氧同位素数据非常接近;稀土元素配分曲线特征与其同层位及其下伏房身泡组大套偏碱性玄武岩相似,具有很好的亲缘性。综合上述分析结果认为,方沸石白云岩的形成与房身泡组玄武岩的矿物转变以及湖底热液作用密切相关,为二者共同作用形成的热水沉积岩。     

火山沉积岩及其矿床研究中伽马测井曲线解释的误区

根据酸性凝灰岩和酸性火山事件粘土岩的自然伽马测井曲线,对当前流传的"沉积岩层的放射性强度(或放射性核素的含量)随泥质含量的增加而增高"的概念和用自然伽马值及经验公式求泥质含量提出质凝。酸性凝灰岩的自然伽马曲线有高异常响应,若解释为泥岩显然是误解,故将沉积岩伽马曲线高异常一律解释为泥岩是片面的。各类火山事件粘土岩的伽马值相差悬殊,但其泥质含量几乎相等,用它们的伽马值计算泥质含量误差甚大。最后对铝土矿层的伽马曲线稍加解释,指出核测井应用的远景。     

内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统湖相白云岩成因*

早白垩世,白音查干凹陷处于强裂陷伸展环境,并具有高地热异常。在此背景下,该凹陷发育一套仅限于深湖—半深湖相的、富含铁白云石、钠沸石和泥级长石（钠长石、钾长石）等特殊矿物成分的白云岩。该套湖相白云岩受北东向同沉积断裂控制,主要分布于凹陷北部陡坡带和湖盆中央断裂带的下降盘处,沿断裂呈线性展布。白云岩中的白云石多以铁白云石为主,并与钠沸石、长石、重晶石、水镁铁石等低温热液矿物共生,其结构可分为泥晶结构、微晶结构和中—细晶斑块状结构（多元矿物组合）3种。此外,白云岩的岩石组构还具有明显热水沉积特征,包括纹层状构造、热水碎屑结构、星散状构造、同生塑性变形、网脉状构造。综合以上初步分析,认为研究区湖相白云岩为深部热液参与并发生沉积作用形成的,即热水沉积白云岩。     

潜江凹陷潜江组盐间细粒岩沉积特征及其对页岩含油性的控制

江汉盆地是我国典型的内陆盐湖盆地,位于其中部的潜江凹陷发育盐间细粒沉积,近期油气勘探取得突破。为研究其沉积特征及其对页岩含油性的控制,本文基于岩心和多种测试方法将盐间细粒沉积划分出8种岩相,分别是含灰泥质云岩、云质混合细粒岩、泥质混合细粒岩、灰质混合细粒岩、灰质泥岩/泥岩、云质泥岩、硫酸盐质混合细粒岩和云质/泥质钙芒硝岩。岩相组合有A和B两种:A类岩相组合为含灰泥质云岩、云质混合细粒岩和泥质混合细粒岩,夹少量灰质混合细粒岩、云质泥岩、硫酸盐质混合细粒岩和云质/泥质钙芒硝岩;B类岩相组合为云质泥岩、硫酸盐质混合细粒岩、云质/泥质钙芒硝岩,夹少量灰质泥岩/泥岩和泥质混合细粒岩。A类岩相组合富集碳酸盐质矿物且有机质含量高,岩心上表现为灰黑色泥质岩(泥质混合细粒岩和灰质混合细粒岩)与黄褐色云质岩(含灰泥质云岩和云质混合细粒岩)频繁更替,其中夹有白色硫酸盐质岩,呈透镜体状或层状产出,说明当时环境的盐度较低,镜下纹层大部分呈较为连续的微波状或水平状。其沉积特征反映了A类岩相组合的形成环境为还原性较好、盐度较低的深水区。B类岩相组合硫酸盐矿物含量和有机质含量较低,岩心上表现为白色高硫酸盐质岩夹有黑色泥质层或黄褐色云质层,镜下观察为呈菱形片状钙芒硝,常见穿插双晶,可见明显的粒序变化,云质含量高的薄片镜下为无纹层特征。其沉积特征反映了B类岩相组合形成环境为还原性较弱、盐度较高的较浅水域。本研究将V/(V+Ni)、(S₁+S₂)/TOC、Sr/Ba和Ga/C₃₁H指数等地化参数与岩相特征相结合,进一步佐证了上述观点,并且补充说明了A类岩相组合形成于气候湿润的环境,而B类岩相组合形成环境较为干旱,且将盐间沉积划分为B、A、B三个阶段,对其进行了沉积模式的研究。结果表明:第一、三阶段气候干旱且水深较浅,湖水析出大量盐类,主要发育B类岩相组合,且硫酸盐矿物的增加使硫酸盐还原菌氧化有机质,不利于有机质富集;第二阶段降雨增加,大量淡水注入致使水体淡化且深度变深,这时水体分层性较好,还原性较强,发育A类岩相组合,有机质的保存条件好。由此可见,矿物组分上为灰泥质或云质含量高且岩心具有水平层理、镜下纹层特征明显的岩相,以及湿润气候下的还原性较强、盐度适宜且水体分层性好的深水环境等沉积特征,有助于形成含油性较好的页岩。因此,低TOC含量的B类岩相组合不是油气富集的主要岩相,富集的硫酸盐矿物会稀释有机质浓度,岩相所处的高盐度环境也会减缓微生物活动;而高TOC含量的A类岩相组合为油气富集的主要岩相,频繁的降雨稀释水体盐度,为可以产生有机质的浮游微生物创造了良好的环境,且所含云质纹层矿物间孔隙发育,有利于烃类的存储,所以成为该区内的优质烃源岩,是油气勘探开发的有利岩相。     

湖相碳酸盐岩烃源岩有机显微组分分类及其岩石学特征——以酒西盆地为例

酒西盆地主力烃源岩为下白垩统下沟组和赤金堡组暗色半深湖相-深湖相的白云质泥岩和泥质白云岩,是典型的湖相碳酸盐岩烃源岩。通过对酒西盆地下白垩统二百多块湖相碳酸盐岩烃源岩详细的有机岩石学研究,解剖了湖相碳酸盐岩烃源岩中有机质的赋存形式,揭示了藻纹层为有机质纹层的主要发育形式,其与富泥晶白云石纹层和富粘土纹层构成湖相碳酸盐岩烃源岩特有的"三元式纹层"沉积结构,系统总结了各显微组分的光性、成因、生烃性及分布规律,提出了以全岩和干酪根为基础的湖相碳酸盐岩有机显微组分分类方案,首次鉴定出对酒西盆地油气有贡献的主要生烃组分为腐泥无定形体、腐殖无定形体以及浮游藻类体、孢粉体、壳屑体五种有机显微组分。     

基于自然伽马测井的淮南煤田朱集井田煤系岩浆岩生热率研究

为研究淮南煤田煤系岩浆岩生热率特点及其对地温场的影响,以淮南朱集井田为研究对象,基于36个钻孔内6 208个煤系岩石自然伽马（GR）测井值的基础上,利用自然伽马与生热率GR-A的关系式,计算不同岩石生热率及其标准差,结果得出,煤系沉积岩的GR值由大到小依次为泥岩83.83 API、砂岩62.23 API和煤34.32 API,岩浆岩的GR值为103.89 API,远大于沉积岩;岩浆岩的生热率也最大,平均1.63 μW/m3,约为煤的3倍,但因受岩浆岩侵入分期性的影响,其标准差较大。总的来说,朱集井田内煤系岩石放射性生热对区内大地热流的贡献量不大,但岩浆岩的高生热率对岩层生热结构的改变较大。      

内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组热水沉积过程中矿物沉淀顺序及其控制因素*

基于岩心、岩石薄片及元素分析等资料,通过偏光显微镜、定量矿物扫描(QemScan)、电子探针、能谱和流体包裹体分析等技术手段,探讨了二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组热水沉积岩中热水沉积矿物的沉淀顺序。研究区热水沉积矿物主要为铝硅酸盐和碳酸盐,含少量黄铁矿、重晶石、萤石等矿物。这些矿物在空间上具有特定的先后关系或位置关系: (1)在纹层状岩层中,由下到上从铝硅酸盐过渡为碳酸盐。在铝硅酸盐矿物组合中,首先出现的是方沸石,其次是钠沸石,再次为钠长石;在碳酸盐矿物中,首先出现的是菱镁矿,其次是菱铁矿,再次为铁白云石,有时还可见到方解石,但其含量很低。(2)在凝絮状团块中,团块中心为黄铁矿,从中心向外依次过渡为方沸石、钠沸石、菱镁矿、菱铁矿,最外层为铁白云石。在纹层状岩层和凝絮状团块中,有时还能见到上述顺序的逆顺序。(3)在后期充填的裂缝中,边部为沸石或绿泥石等铝硅酸盐矿物,向中心逐渐过渡为铁白云石碳酸盐。综合研究区所有的矿物序列来看,最完整的序列应为黄铁矿—钾长石—方沸石—钠沸石—钠长石—菱镁矿—菱铁矿—白云石—方解石,但是这种完整的序列是不常见的,通常仅为其中某几种矿物的组合,然而不管是哪些矿物进行组合,其出现的顺序都不变。推测该矿物序列的类型受热液喷流和溢流阶段、时间、温度和热水化学性质控制,早期高温、高盐度条件下出现的铝硅酸盐矿物序列较多,而晚期主要形成碳酸盐矿物序列。     

湖相细粒岩二级指标划分法岩相分类及其应用实例

采用细粒沉积岩宏观观察刻画与显微刻画的方法,探索基于湖相细粒沉积纹层类型及其结构特征作为关键指标的细粒岩岩相成因.提出了湖相细粒岩岩相的划分指标和原则,即以细粒沉积纹层作为细粒岩岩相划分的重要指标.用两级核心指标作为划分湖相细粒岩岩相及亚类的依据,分为一级指标和二级指标.一级指标为岩石组成类型,分为泥质岩类、灰岩类以及...     

准噶尔盆地西北缘二叠系风城组硅质岩地球化学特征及成因

准噶尔盆地西北缘二叠系风城组内的云质岩、硅质岩是致密油藏重要的储集岩,目前对云质岩和与之伴生的硅质岩成因存在较大争议。通过岩心观察和对硅质岩的主量、微量、稀土及硅同位素的综合研究,以期揭示硅质岩的成因。研究表明,风城组中的硅质岩SiO2含量变化范围为55.15%~85.61%,为不纯的云质硅质岩,其内含有较多热水沉积矿物和碱湖沉积成因的盐类矿物。云质硅质岩主要围绕热液喷口分布,它们常与白云岩呈纹层状、条带状互层。云质硅质岩中硼异常富集,硼含量介于90×10^-6~10000×10^-6之间,平均680×10^-6,与盐类矿物硅硼钠石有关,反映了碱湖沉积成因;Sr/Ba值均大于1,Th/U值多在0.62~2.06之间,Sm/Nd值多在0.20~0.24之间。云质硅质岩的稀土配分显示出Eu负异常、Ce负异常或弱正异常及轻稀土相对重稀土富集的特征。δ^30Si值介于0.39‰~1.88‰之间,其δ^30Si和微量元素特征不反映典型热水成因。云质硅质岩的地质产状和地球化学特征共同表明,风二段和风三段云质硅质岩主要为热水和碱湖的混合沉积成因。硅质岩形成受喷口的位置、热水喷流期和各喷口喷流热水的温度等多方面因素的控制,硅质岩形成时存在多个喷口,在相对封闭的高盐度—碱性还原环境下的热水喷流期,热水与碱湖湖水混合,混合水沉积形成硅质、盐类矿物及白云石,最终形成含盐的云质硅质岩;热水喷流间歇期形成碱湖成因的含盐云质岩。     

热水沉积岩及矿物岩石标志

热水沉积物不同于普通沉积物 ,主要与热水流体类型有关。文中把热水流体划分为中高温热水流体与中低温热水流体。中高温热水沉积岩包括钾长石岩、硅质岩、电气石岩、钠长石岩、萤石岩 ;中低温热水沉积岩包括碳酸盐、硫酸盐等岩石。钾长石岩是文中确定的一种标准高温热水沉积岩 ,热水沉积钾长石以冰长石和钡长石为主 ;热水沉积碳酸盐矿物一般为铁、镁、锰、钙碳酸盐 ,碳酸盐的形成与CO2 和H2 O的不混溶温度有关 ,一般在不混溶温度 ,即 2 66℃以下生成 ,或在海水补偿线以上形成。热水沉积岩中有热水交代蚀变岩夹层 ,尤其是在高温热水活动区 ,可以交代泥质、钙泥质沉积物形成热水交代沉积岩 ,包括方柱石黑云母岩、透辉石透闪石岩、夕卡岩、绿泥石岩等。根据对霍各乞铜多金属矿床的研究 ,热水交代透辉石透闪石岩的稀土总量较低 ,表现为轻稀土富集 ,重稀土亏损 ,稀土配分模式表现为正Eu异常     

辽河西部凹陷雷家地区古近系沙四段混合沉积特征研究

雷家地区古近系沙四段广泛发育湖相碳酸盐与陆源碎屑混合沉积。通过对研究区混合沉积的区域地质背景、岩石学特征、沉积环境等分析,认为该区混合沉积特征为结构混合和互层混合,其中结构混合（狭义的混积岩）在不同构造部位混积岩岩石成分不同,西部以内源型混合沉积为主,中东部以陆源型混合沉积为主,局部为火山岩型混积岩。混合沉积作用类型包括渐变式混合沉积和复合式混合沉积Ⅰ类,局部发育突变式混合沉积。最后,分析本区白云岩的成因,进而探讨形成混合沉积的地质条件和沉积环境。