中二叠统茅口组白云岩发育机理:以川中-川东地区为例

白云岩储层是茅口组一种重要的储层类型,其成因是研究重点。为此,以川中-川东地区茅口组白云岩为例,通过露头观测、岩心观察、岩石薄片鉴定及岩石地球化学分析的方法,分析了茅口组白云岩(石)的成因。结果表明:茅口组白云岩(石)可划分为层状粉晶白云岩、层状细-中晶白云岩、灰岩中零散分布的白云石、透镜状中-粗晶白云岩和鞍形白云石胶结物5种类型。其中,层状粉晶白云岩原始结构保存较好,地球化学特征与原始灰岩相似,是早期埋藏环境下形成的产物;层状细-中晶白云岩与层状粉晶白云岩相伴生,δ¹⁸O值较灰岩偏负,包裹体均一温度大于正常地层埋藏温度,部分样品可见Eu正异常,是由层状粉晶白云岩在热液作用下重结晶形成;灰岩中零散分布的白云石则与矿物的稳定化有关;透镜状中-粗晶白云岩和鞍形白云石胶结物镜下可见白云石晶面弯曲和波状消光,其δ¹⁸O值可达-10‰,包裹体均一温度高于正常地层埋藏温度,Eu正异常明显,是典型的热液白云岩(石)。     

陕西秦岭泥盆纪地层中几种不同类型的白云石化作用及白云石化岩石

陕西秦岭泥盆纪地层中的白云岩,依据宏观及微观的标志,可划分成三大类型:同生或准同生白云岩、成岩白云岩、后生白云岩。在南带,早泥盆世的同生或准同生交代白云岩,是由潮坪相的沉积物,经咸水回流渗透白云石化作用形成,成为层控汞矿床的母岩;中泥盆世的成岩交代白云岩,是由碳酸盐台地相中的生物礁、滩等浅水沉积物,在大气淡水和海水的混合水作用下白云石化而成。在北带,泥盆纪白云岩,是由台盆—浅海陆棚相碎屑沉积物,在埋藏压实的条件下,经白云石化而成。在中带,泥盆纪白云岩主要分布于断裂破碎带上,是由富镁、钙的热卤水充填交代而成,并与角砾岩型的金矿(化)有密切关系。     

塔里木盆地寒武系—下奥陶统白云岩成因及识别特征

对63口井岩心及薄片的观察以及大量阴极发光、碳氧同位素、包裹体及电子探针能谱的分析,认为塔里木盆地寒武系—下奥陶统白云岩主要有四种成因,分别对应有四种白云岩类型,即萨布哈白云岩、渗透回流白云岩、埋藏白云岩和热液白云岩。前两者受沉积相控制,后两者受成岩相控制。萨布哈白云岩发育于同生—准同生期蒸发成岩环境的潮间—潮上坪,渗透回流白云岩发育于同生—准同生期蒸发成岩环境的澙湖中,埋藏白云岩发育于埋藏期的深、浅埋藏环境,热液白云岩发育于埋藏期的深埋藏环境。总结了四种不同成因的白云岩的岩石特征及地球化学特征。认识到叠合盆地古老海相地层的白云石化机理复杂,白云岩类型多样,白云岩结构特征不但与沉积相密切相关,更受埋藏期白云石化作用的叠加改造。     

云南会泽超大型铅锌矿床HTD白云岩的厘定及其形成机制

会泽超大型铅锌矿床是世界著名的特富铅锌矿床之一,热液白云岩(HTD)是其赋矿围岩,本文在典型剖面精细测量和镜下鉴定的基础上,将矿区的白云岩划分为埋藏白云岩与HTD白云岩两类,并结合包裹体研究对HTD白云岩进行厘定,结果表明:1研究矿床HTD白云岩产出受NE向压扭性层间断裂控制,优先发育在断层上盘。2发育大量裂(孔)隙,溶孔具有线状与面状分布特征。3鞍状白云石颗粒粗大,呈肉红色、灰白色或棕色,具独特尖顶、他形鞍状、曲面鞍形、曲面接触、晶内微裂隙、溶孔,见波状消光与雾心亮边。4鞍状白云石呈厚层状产出,与黄铁矿等热液矿物共生,并发育晶洞充填物。5鞍状白云石具基质交代型和孔-缝充填型,在HTD白云岩与灰质白云岩狭窄过渡带,见伴随其形成而形成的斑马状构造、角砾状构造。6 NW向张性断裂带为构造流体运移通道,发育网脉状白云石化,其白云石包裹体均一温度高(250~438℃),盐度变化范围大(3.4%~17.2%)。NE向压扭性断裂带为构造流体成岩场所,控制厚层状白云石化展布,其白云石包裹体均一温度高(180~354℃),盐度低(1.1%~5.9%)。通过对矿区HTD白云岩形成的流体驱动机制、流体性质、裂(孔)隙特征、矿化指示分析,得出"在挤压背景下,受碳酸盐岩地层中的NE向压扭性层间断裂带控制"的HTD白云岩成因认识,即:1区域冲断褶皱作用是流体运移的深部动力机制;2偏酸性富CO2的中高温-中盐度流体在冲断褶皱构造系统内大量集聚,在其配套的NE向压扭性层间断裂上盘与膨胀部位形成厚层状白云岩。3裂(孔)隙对流体多期次与成岩强度具有指示意义。4 HTD白云岩岩性分带、成岩强度、构造特征(显微构造)对矿体产出具有指示意义。     

塔里木盆地下奥陶统白云岩类型及其成因*

下奥陶统白云岩是塔里木盆地最现实的重点勘探领域。文中在分析塔里木盆地早奥陶世构造、沉积及古气候等地质背景的基础上,以前人对白云岩的结构分类为基础,从白云岩发育产状出发,将塔里木盆地下奥陶统白云岩划分为灰岩中零散白云石、灰岩中斑状白云石、层状白云岩和沿断裂分布白云岩4类,白云石含量层位上自下而上具有总体减少的趋势。各类白云岩在岩石学特征和发育分布上具有较为明显的差异,局部可重叠出现。灰岩中零散白云石和斑状白云石的岩石学和地球化学及发育分布特征均反映其主要由浅埋藏白云石化作用形成;层状白云岩和沿断裂分布白云岩形成于中深埋藏白云石化作用;各类白云岩的产状特征差异受控于沉积期海平面变化、海水性质及埋藏条件等因素。沿断裂分布白云岩的形成和分布与断裂密切相关,是重要的储集岩石类型。白云岩储集层的形成主要是后期改造的结果,埋藏白云石化作用并未对大规模白云岩储集层的形成起到建设性作用,伴生或后期流体再运移导致的溶蚀作用为其主要成因。     

塔里木盆地和田河气田下奥陶统白云岩成因

塔里木盆地和田河气田是最近探明的大型碳酸盐岩气田,下奥陶统主要发育两类白云岩。下部为层状白云岩,以细晶为主,阴极发光呈紫红色和蓝紫色,有序度为0.57～0.68,Sr、Na含量低,碳氧同位素偏负,成岩深度约1500m;上部斑状灰质白云岩与层状白云岩相比,晶形较粗、以中晶为主,有序度较高、为0.85～0.90,Sr偏高、Na偏低,碳氧同位素更偏负,成岩深度约2000m。通过对上述特征综合研究,认为层状白云岩形成于早期浅埋藏海水-淡水混合环境,提出斑状灰质白云岩形成于晚期深埋藏压实流-淡水混合环境,总结了两种成因机理,建立了相关的白云石化模式。     

四川盆地震旦系白云岩成因研究

自然界有无原生沉淀白云岩成为白云石成因研究中长期争论的话题.迄今为止,在世界范围内对白云石成因机制尚没有完善的科学答案.有趣的是前寒武纪全球广泛发育白云岩,而寒武纪以来形成的白云石很少.目前很少有文章涉及这未解之谜.本文选择了四川盆地震旦系藻白云岩和非藻白云岩,将宏观全球构造、板块运动观点与微观先进分析方法相结合,对白云石形成的地质构造背景、水介质条件、成因机制进行了深入讨论,提出藻白云岩,微、泥晶白云岩为原生(或准同生)形成,纯细晶白云岩为早期成岩白云石化作用形成,含硅细晶白云岩为埋藏环境白云石化作用形成的认识,并首次应用晶胞参数和结晶有序度判别原生和次生白云石.     

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩储层非均质性评价

马家沟组五段一层(马五1)缝一孔洞型含硬石膏结核和细晶的粉晶白云岩储层是鄂尔多斯盆地中部气田的主力产层，储层的非均质性很强，已成为影响勘探和生产的主要地质因素。着重研究了马五，沉积、成岩作用以及古潜沟的形成和空间展布，认为沉积相、成岩相和古潜沟是影响储层非均质性的关键因素，指出盆缘含硬石膏结核白云岩沉积微相和渗流白云石粉砂半充填溶膜孔的粉晶白云岩成岩相是最有利储层发育的沉积、成岩相，相对的岩溶高地一斜坡是有利的储层保存区。提出了适合本区的储层地质预测方法——叠图法，对指导勘探和开发生产具有实用意义。     

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩储层非均质性评价

马家沟组五段一层(马五1)缝-孔洞型含硬石膏结核和细晶的粉晶白云岩储层是鄂尔多斯盆地中部气田的主力产层，储层的非均质性很强，已成为影响勘探和生产的主要地质因素。着重研究了马五1沉积、成岩作用以及古潜沟的形成和空间展布，认为沉积相、成岩相和古潜沟是影响储层非均质性的关键因素，指出盆缘含硬石膏结核白云岩沉积微相和渗流白云石粉砂半充填溶膜孔的粉晶白云岩成岩相是最有利储层发育的沉积、成岩相，相对的岩溶高地-斜坡是有利的储层保存区。提出了适合本区的储层地质预测方法——叠图法，对指导勘探和开发生产具有实用意义。     

库车坳陷古近系白云岩地球化学特征及成因

为了分析库车坳陷古近系库姆格列木群白云岩的成因,利用薄片染色、微量元素和稳定同位素测试等方法为手段,系统分析该套白云岩地球化学特征,并讨论其成因。研究表明,该套白云岩主要分为膏质云岩和泥（粉）晶白云岩两种类型。白云岩的微量元素和同位素特征表明其形成于较高盐度、高Mg/Ca比、强还原的海陆过渡环境。古近纪早期库车坳陷西部地区间断性海侵和强烈蒸发环境使得水体盐度较高,并为准同生期白云岩的形成提供了镁离子来源。结合沉积、岩相特征认为该套白云岩有蒸发白云石化及回流渗透白云石化两种成因类型,蒸发白云石化形成的膏质云岩主要分布在低能的潮上环境,回流渗透白云石化形成的膏质泥(粉)晶白云岩或膏质砂屑白云岩分布于中低能的潮下—泻湖环境。     

白云石重结晶作用及其地质意义

重结晶作用是白云石形成多期次动态系统中一种常见的成岩后生作用。白云石的成因问题，即“白云岩问题”一直困扰着地质学者，其中一个重要原因是白云岩中白云石的重结晶作用导致白云石形成的原始信息被掩盖，主要包括其结构和地球化学特征的变化。本文在调研国内外有关白云石重结晶作用文献基础上，系统梳理了地质历史时期古老地层中白云石和现代沉积白云石的重结晶作用，以及重结晶模拟实验中白云石岩石学及地球化学变化特征，阐述白云石重结晶的主要条件、影响因素及成岩过程中白云石重结晶作用发生的多期次性及主要变化特征，总结了白云石重结晶作用的研究意义，旨在为“白云岩问题”及成岩作用方面的研究提供一定的借鉴和启示。     

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩储层类型与分布特征

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩是台盆区最重要的储层之一,发育4种类型:①潮坪白云岩。以含膏泥晶白云岩为主,石膏溶孔及白云岩砾间孔发育,发育于潮间-潮上坪蒸发环境。白云石表现为MgO-CaO呈线性正相关、低Mg/Ca值及高∑REE值、锶同位素值分布在0.7085～0.7100之间,略高于同期海水值0.7090、阴极发光不发光或暗色光。储层分布主要受沉积相控制,发育于中下寒武统地层;②蒸发台地白云岩。以藻丘及颗粒灰岩选择性白云石化为特征,发育铸模孔、膏溶孔和残留粒间孔,白云石Mg/Ca值变化范围大、δ13C、δ18O值相对偏正、分别大于2‰和-4‰、阴极发光发较亮红光。储层主要发育于台内靠近台缘一侧;③埋藏白云岩。发育细晶、中晶及粗晶白云岩,以晶间孔及晶间溶孔为主,δ18O值偏负在-5‰～-10‰(PDB)之间,87Sr/86Sr值相对较大,为0.7090～0.7110,阴极发光以发暗棕褐色、紫色光为主。埋藏白云岩储层发育主要受成岩相控制,但也表现出与沉积相具有相关性,这是因为物性好的台缘、台内礁滩体及有裂缝沟通构成的开放体系更有利于埋藏白云石化作用发生;④热液白云岩。以受热液改造的结晶白云岩为特征,往往伴生热液矿物,白云石δ18O值异常偏负、一般小于-9‰(PDB)、阴极发光多发明亮红光、稀土元素标准化配分曲线中Eu出现正异常、出现高于地层背景值的异常高温包裹体;主要发育在具有上覆隔挡层的不整合面之下地层及大断裂发育带附近。上述四类白云岩在规模与分布上有不同,但都可预测。埋藏和热液白云岩规模较大,受原始沉积相带和成岩流体来源双重约束。潮坪和蒸发台地白云岩规模可变性较大,可由沉积环境重建,结合成岩相研究预测评价。     

华蓥山三叠系含盐建造中白云岩的成因阶段及其特征

本文解剖了该区三叠系含蒸发岩的碳酸盐岩建造中白云石（岩）的成因、白云岩化阶段及其标志和特征。文中列出显微组构、氧同位素和阴极发光标志，论证了该区白云岩均为交代（或白云岩化）成因。将本区白云岩的形成过程分为准同生、早期成岩和晚期成岩三个阶段，归纳出了各阶段形成的白云石的有序度和成分构成特征。     

新疆三塘湖盆地二叠系湖相白云岩形成机理初探

利用薄片染色、微量元素和稳定同位素测试等方法对三塘湖盆地中二叠统芦草沟组与湖相暗色泥岩共存的白云岩的形成机理进行了探讨。白云岩分为纹层状藻云岩和斑块白云岩两种类型。白云岩的微量元素和同位素特征表明其形成于较高盐度、高Mg/Ca比、强还原的沉积环境。通过对白云岩镁离子来源的分析,认为纹层状藻云岩形成于准同生期,而斑块白云岩则是在埋藏成岩期火山物质淋滤、交代作用下形成的。     

豫西南淅川震旦系灯影组白云岩特征及成因分析

晚前寒武纪扬子克拉通及其周缘保存了一套比较完整的白云岩地层（灯影组）。扬子北缘（南秦岭） 地区的灯影组白 云岩与典型灯影组白云岩在成岩组合和沉积序列有较大差别，有待进一步研究。该研究在野外剖面实测、镜下鉴定基础 上，运用阴极发光和X射线衍射有序度分析对扬子北缘（南秦岭） 淅川地区灯影组白云岩进行了岩石学分类及成因机制研 究。研究区灯影组白云岩类型主要为泥—粉晶他形白云岩、细晶自形—半自形白云岩、以中—粗晶白云石为主的细—粗晶 半自形—他形白云岩、鞍形白云岩和岩溶角砾白云岩。其中泥—粉晶他形白云石为准同生阶段蒸发海水白云石化作用产 物；细晶自形—半自形白云石形成于早成岩浅埋藏阶段，成岩过程与蒸发海水回流渗透白云石化作用有关；细—粗晶半自 形—他形白云石和鞍形白云石属晚成岩期中—深埋藏环境下由碳酸盐岩矿物经过热液白云石化或重结晶作用所形成；岩溶 角砾白云岩是通过白云岩层的溶蚀—垮塌和砾间胶结作用形成。因此，由于相对海平面升降、上覆地层沉积厚度增加引起 的成岩环境变化以及后期流体的改造作用促使了研究区不同类型白云岩的发育。     

与蒸发岩有关的台地型白云岩的成因：以波兰北部Leba高地主白云岩为例

波兰北部蔡希施坦统(P_2)主白云石碳酸盐的白云石化作用发生在准同生和(或)早期成岩作用阶段。盆地相白云石有序性良好且具有化学计量,而这里的台地型白云石有序性很差且通常不具化学计量。所采集的大多数样品与其它蔡希施统碳酸盐一样也高度富集~(13)C。δO~(18)值变化范围很大,从—511‰～+7.4‰所分析的白云岩具有同位素分带性。同位素特征值表明,白云岩形成于大气水、海水知可能的海成或陆成的蒸发卤水。一旦白云石化作用发生,其反应进程就与白云石化卤水的成分演化无关了。卤水的演化能用以解释泻湖白云岩的产出状态,即其剖面上部发育有良好的六面体晶形,而剖面的下部白云石已明显溶解。结晶分带表明白云岩最初是在超盐度的水中生长,这种超盐度水逐渐被淡水稀释。有同位素证据表明大陆水曾迁入盆地,其时间为主白云岩沉积末期的海平面下降时期。淡水对同沉积白云石化作用的影响,在主白云岩中表现十分明显,其它与蒸发岩有关的白云岩可能会有类似的特征。     

封闭系统中的白云石化作用过程及其油气地质意义——以南羌塘拗陷中侏罗统布曲组白云岩为例

南羌塘拗陷中侏罗统布曲组结晶白云岩作为盆地最优质的储层是通过埋藏成岩过程中封闭条件下的白云石化作用形成的,岩石所具有的高孔隙度与封闭系统中白云石化反应有关。根据对羌资11井和羌资12井布曲组的岩石结构分类、碳氧同位素组成及温度计算、流体包裹体均一温度等分析结果,可以认为：结晶白云岩碳同位素值分布区间较窄（2. 86‰~4. 27‰）,氧同位素值随着白云石晶体变粗（自形程度变差）逐渐偏负（-3. 27‰~-8. 17‰）,显著低于保留原始组构的白云岩,表明结晶白云岩碳源来自于先驱灰岩中的碳,其白云石化作用应是在远离大气水的封闭成岩环境中进行;结晶白云岩流体包裹体均一温度主峰值区间为90~140 ℃,且随着白云石晶粒变粗（自形程度变差）,均一温度呈升高的趋势,与氧同位素计算温度变化趋势一致,表明白云石化作用过程是在封闭的条件下进行,白云石随地热增温而生长,并非受外来流体的影响。开放系统中的白云石化作用对油气储集空间的形成没有实际意义,而埋藏成岩过程中封闭系统的白云石化是形成南羌塘拗陷优质储层最为重要的成岩机制。     

重庆马槽坝-黑楼门地区上石炭统黄龙组白云岩储层类型及其控制因素

根据钻井岩心、薄片、物性等数据资料,对四川盆地东部马槽坝-黑楼门地区白云岩储层特征进行分析,并探讨沉积相及成岩作用对储层形成的控制作用。研究区白云岩储层的岩石类型主要为颗粒白云岩、微晶白云岩、粉-细晶白云岩。储集空间以次生粒间及粒内溶孔为主,并伴生有超大溶孔。研究区黄龙组储层总体上属于低孔低渗储层,以小孔-中细喉组合为主。白云石化作用、重结晶作用、破裂作用、古岩溶作用是有利于储层发育的成岩作用,其中白云石化作用是最普遍也是最重要的成岩作用。粒屑浅滩、潮道是有利于储层发育的沉积环境。     

川东三叠系飞仙关组白云岩锶含量、锶同位素组成与白云石化流体

川东飞仙关组白云岩包括微晶白云岩、具原始结构的粒屑白云岩和结晶白云岩等3种主要的结构类型,其中结晶白云岩是重要的天然气储集岩。根据白云岩的锶舍量和锶同位素组成,结合相关岩石学和地球化学资料,本文研究了白云石化过程中锶的迁移和相应的同位素变化。三种类型白云岩具有类似的锶含量,但其(87)~Sr/(86)~Sr 比值均不同程度地高于同期海水值,锶在白云石和方解石(或文石)中分配系数的差别是影响白云石化过程中白云石锶含量最为重要的因素。不同流体中锶的混合方程计算表明:如果白云石化流体是大气淡水和海水的混合流体,则结晶白云岩的白云石化流体相当于94%的大气淡水和6%的海水混合,具原始结构的粒屑白云岩的白云石化流体相当于81%的大气淡水和19%的海水混合,微晶白云岩的白云石化流体相当于92%的大气淡水和8%的海水混合。但极低的锰含量、相对较高的锶含量和包裹体均一化温度等资料均不支持有94%的大气淡水参与了结晶白云岩的白云石化作用,其白云石化流体应是埋藏成岩过程中囚禁的近同期、但是非同期的海源流体,其来源可能与埋藏成岩过程中该时间段蒸发盐的溶解有关。锰含量、锶含量、(87)~Sr/(86)~Sr 比值都表明具原始结构的粒屑白云岩和微晶白云岩的白云石化过程都存在大气淡水的介入,微晶白云岩的白云石化可能与潮坪环境的蒸发泵机理有关;具原始结构的粒屑白云岩的白云石化可能与混合水白云石化作用有关,这类白云岩分布于向上浅滩化旋回滩体的顶部,这是埋藏前或浅埋藏阶段大气淡水与海水混合白云石化作用最容易发生地带。     

从3个科学理念简论沉积学中的 “白云岩问题”*

作为碳酸盐岩的重要类型,白云岩的成因机理和时空分布规律,一直是沉积学重要的研究主题之一。沉积学家已经建立了众多的白云石化模式,并用来解释各种白云岩的成因。然而,白云石在地表条件下的形成过程和机理,一直没有得到实验室条件下的模拟和证实,所以白云岩的成因就成为沉积学的难题,即沉积学中的 “白云岩问题”。白云岩形成的作用被简称为白云石化作用,同时作为碳酸盐岩成岩作用机制的类型之一,代表了科学理念的第1个变化;立足于前寒武纪白云岩原生沉积组构的精美保存,从早先的 “原生白云石沉淀”的假设到后期的 “拟晶白云石化作用”模式的提出,代表了科学理念的第2个重要变化;微生物作用有助于白云石沉淀而出现的 “微生物白云石化作用”的模式,似乎代表了沉积学家对沉积学中的 “白云岩问题”的探索和研究之中的第3个重要的科学理念进步。追逐上述科学理念的变化和进步,将会更加深入了解科学家们对 “白云岩问题”研究和探索的重要进展。