渤海沙西北构造带下古生界碳酸盐岩潜山白云岩形成机制研究

通过岩心薄片、扫描电镜、碳氧锶稳定同位素、X衍射有序度及微量元素特征分析,系统研究了渤海湾盆地沙西北 构造带碳酸盐岩潜山白云岩的地球化学特征及成因机制。结果表明,沙西北构造带下古生界白云岩可划分为泥晶白云岩、 颗粒白云岩、泥质/灰质白云岩和鞍状白云岩四类,各类白云石特征差异明显。泥晶和颗粒白云岩δ18O大于-7‰,87Sr/86Sr值 与海水值接近,为0.7090~0.7120,Na2O含量较高,大于0.06%,有序度偏低,薄片中可见石膏,为准同生成因。泥质/灰质 白云岩为细晶结构,δ18O偏负,为-8‰~-10‰,87Sr/86Sr为0.7120~0.7140,Na2O含量降低,有序度变大,镜下见次生加大亮 边,为埋藏成因。鞍状白云岩为中粗晶结构,贫δ18O,87Sr/86Sr较高,薄片中见辉绿岩,为热液成因。本区白云岩以准同生 和埋藏成因为主,局部沿断裂可能存在热液成因。奥陶系沉积时期主要发生埋藏白云石化和溶蚀作用,是增加白云岩有效 孔隙的重要阶段,为优质储层形成起到了建设性作用。     

渤海湾盆地黄河口凹陷沙河街组白云岩成因机理

为了研究渤海湾盆地黄河口凹陷沙河街组白云岩成因机理,通过岩心观察、薄片鉴定、阴极发光、X衍射、扫描电镜、背散射、碳氧同位素等方法,分析白云石岩石学、形貌学和同位素地球化学特征.结果表明,白云岩呈黄棕色,发育大量溶蚀孔和高岭石、燧石等矿物,δ13C值为-0.50‰~4.58‰,δ18O值为-14.58‰~-2.19‰,总体具有δ13C低正值,δ18O负值的特点.泥晶白云石,由微米级球状白云石和白云石化蓝细菌组成,亚微米级孔隙发育,见薄片状细菌丝和草莓状黄铁矿;纤维状白云石环边胶结物充填在溶蚀孔洞或围绕颗粒表面生长;菱形白云石,漂浮状分散在孔隙中.准同生期,硫酸盐还原菌的催化作用形成球形白云石;随后,受大气淡水淋滤,在湖底成岩环境微生物影响下形成纤维状白云石环边胶结物;浅埋藏期,由于埋藏白云岩化形成菱形白云石.这为古老湖相白云岩微生物成因提供具体实例,且对该地区勘探提供参考.      

普光气田长兴组白云岩地球化学特征及其成因意义

普光气田区长兴组白云岩的矿物组成与地球化学特征研究表明,自东南向西北方向,由普光8井至普光5井至普光6井,长兴组白云岩白云石颗粒的结晶程度和有序度总体上逐渐变高,其Fe、Mn、AI、K、Na、Sr含量及Mg^2＋／Ca^2＋比值总体呈降低的趋势;而氧同位素值逐渐降低,碳同位素值略增高,两者具负相关关系,这反映出白云石化作用与混合水无关;普光6井结晶白云岩87Sr／86Sr比值高于晚二叠世末古海水,说明白云石化流体并非长兴期古海水。研究认为长兴组泥-微晶白云岩由长兴期蒸发浓缩形成的高镁卤水交代灰泥丘而形成,属准同生白云石化作用成因,为非-差储层;结晶白云岩及碎裂化白云岩的白云石化流体应来自二叠纪高盐度海源地层水。属埋藏成因,可为优质储层。     

白云岩成因及分布的地球化学研究

碳酸盐储层在油气储层中占有重要地位,其白云岩化作用是目前地质学研究热点。白云岩多是次生成因的,白云石的活性较方解石差,孔隙度随深度的变化较小,因此白云岩往往能形成良好的储层。运用地层水分析、同位素技术、流体包裹体技术等地球化学方法对白云岩储层进行研究,确定白云岩的成岩并有效预测储层分布。     

塔里木盆地古城地区奥陶系鹰山组白云岩特征及孔隙成因

奥陶系鹰山组白云岩是塔里木盆地的重点勘探领域,优质白云岩储层是制约其勘探的关键难题。本文在前人研究基础之上,结合多口井岩心薄片观察、同位素、微量元素等地球化学分析,对古城地区奥陶系鹰山组白云岩成因、孔隙成因以及储层主控因素进行了深入研究,认为古城地区鹰山组发育粉晶、粉细晶、细晶、细中晶、中晶、粗晶6种白云岩。粉晶和粉细晶白云岩碳、锶同位素分布范围均与同时期灰岩一致;氧同位素值与同时期白云石一致或偏正;锶元素含量相对较高;稀土元素与同时期灰岩分配模式相同。以上特征表明该类白云岩形成于蒸发海水环境,为准同生海源成因。细晶、细中晶、中晶及粗晶白云岩碳同位素值与同期灰岩总体一致;氧同位素值与正常海相白云石一致或偏负;锶同位素值与灰岩背景值一致或偏高;锶元素含量相对较低;大部分样品Eu正异常。以上特征揭示该类白云岩主要为中浅埋藏成因,并且叠加了早期淡水溶蚀及晚期埋藏-热液改造。孔隙成因分析表明高能缓坡滩是孔隙形成的物质基础、准同生暴露溶蚀是孔隙形成的关键、早期白云石化有利于孔隙的继承和保存,构造破裂和埋藏-热液溶蚀对孔隙起到有利的改造作用。白云岩规模优质储层受控于云化滩和断裂热液溶蚀改造,二者叠合之处为规模优质储层发育区。这一认识为研究区下一步勘探部署提供了重要依据。     

塔里木盆地构造热液白云岩及其储层意义

野外露头和岩心资料表明,塔里木盆地下古生界广泛分布与构造活动有关的热液白云岩化作用。这种构造热液白云岩化作用有其特有的岩石学特征和地球化学特征,以鞍形白云石和自形白云石为标志,多表现为裂缝和孔洞填隙物,具有粗晶结构;流体包裹体具有较高的均一温度和盐度,地球化学上具有较轻的碳氧同位素值,与围岩(白云岩)有一定范围的重叠;锶同位素放射性不明显,表现出亲源性特征。塔里木盆地下古生界构造热液白云岩与西加盆地泥盆系热液白云岩区别明显。塔里木盆地二叠纪广泛发育的岩浆热事件可能是构造热液白云岩的主要成因。与构造热液白云岩有关的储层多是优质储层,其分布与断裂、不整合密切相关,是油气勘探的有利目标。     

川东邻水-渝北地区石炭系黄龙组白云岩成因

以岩石结构分析为基础,结合Sr同位素和Sr含量等资料,对川东邻水-渝北地区石炭系黄龙组广泛发育的白云岩成因进行了研究,从中识别出准同生期白云岩、成岩期埋藏白云岩、表生期淡水白云石和晚成岩期热液白云石等成因类型.其中具备储集意义的仅为成岩期交代成因的埋藏白云岩,其岩性主要为颗粒白云岩和晶粒白云岩.综合不同成因类型的白云岩Sr同位素和Sr含量地球化学特征,将白云石化过程划分为准同生期,早成岩期、中成岩期,古表生期和再埋藏晚成岩期五个成岩阶段.各阶段的白云岩(或白云石)在结构上有不同特征,其Sr同位素和Sr含量地球化学特征亦有显著差别.反映研究区白云化流体不仅来自同时期禁的海源地层水,而且受到古表生期岩溶过程中的淡水和再埋藏晚期热液的影响.根据岩石学特征和各种地化指标,结合研究区古地理背景,建立了黄龙组准同生、埋藏、淡水、热液白云岩(或白云石)化模式.     

鄂尔多斯盆地膏质白云岩有利储层的成因及演化

膏质白云岩是鄂尔多斯盆地中东部下古生界马家沟组M5₁最有利储层,影响膏质白云岩储层性质的最大因素在于溶蚀作用。本文在已有的研究基础上,应用岩心资料及阴极发光、地球化学等方法,测定M5₁膏质白云岩及其特殊的示底构造的化学成分,并分析其成因模式。岩心、薄片以及物性资料显示:石膏溶蚀形成的大量膏模孔及伴生的次生孔是储层的主要储集空间,示底构造规模性出现于膏质云岩中。阴极发光、常微量元素分析结果显示:示底构造上部充填埋藏期方解石;下部充填碎屑白云石,与示底构造外围的准同生期泥-粉晶白云石具有相近的地球化学特征,与深部埋藏期形成的细-中晶白云石差异明显。示底构造的演化是膏质白云岩有利储层形成的重要依据,本文依据化学离子平衡原理,对不同成岩阶段发生的溶蚀作用、填充作用进行离子间相互置换的重演,分析得知不稳定的化学组成是石膏易被溶蚀的内在原因,石膏的规模性溶蚀是膏质云岩有利储层形成的关键。     

沉积成岩环境对白云岩储层的影响

塔里木盆地寒武-下奥陶统广泛发育深层碳酸盐岩,白云岩储层中的溶孔、裂缝和溶洞极为发育,是最具储集潜力的缝洞型储层,其发育与否对油气储集有重要影响.为深入研究深层白云岩储层发育条件,利用钻井岩心、沉积相、地球化学等资料,从白云岩岩石学特征和储集空间类型出发,从原始沉积相带、白云石化类型、白云石化程度、构造裂缝发育及深埋岩溶作用几方面,分析了影响白云岩储层质量的主要因素.通过综合分析研究,认为塔里木盆地深层白云岩具有形成优质储层的条件.     

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)。     

四川盆地西南部中二叠统白云岩成因分析——来自锶同位素、稀土元素证据

白云岩作为优质的油气储层,其成因一直是沉积学研究热点,通过地球化学分析揭示其流体性质是探究白云岩成因的重要途径。本文通过对川西南中二叠统典型剖面和钻井的碳酸盐岩样品进行岩石学、稀土元素和锶同位素特征研究,分析结果显示:（1）其岩石类型主要有石灰岩、泥微晶白云岩、细-中晶白云岩和鞍形白云石4种。（2）研究区白云岩锶同位素比值（平均值0.709 77）明显高于石灰岩和同期海水,接近全球壳源锶同位素平均比值,显示白云岩化流体是热液来源,同时部分泥微晶白云岩显示海水锶同位素特征。（3）研究区碳酸盐岩相较于同期海相沉积物有较高的δCe值（平均值0.86）,显示其开放的成岩环境。（4）3种类型的白云岩相较于石灰岩有较高的δEu值（平均值0.99）和显著不同的稀土总量特征,显示研究区白云岩与石灰岩成岩流体性质不同且白云岩受到高温影响。综合分析表明,川西南地区白云岩主要是受构造控制的热液白云岩,部分为被岩浆和热液加热的海水改造的热对流白云岩。      

Dolomites in the Tazekka Pb–Zn district, eastern Morocco: polyphase origin from hydrothermal fluids

Many different types of water and processes have been proposed for the formation of dolomites. The three phases of hydrothermal dolomites in the Middle Atlas Causse were investigated to elucidate their formation processes. The first two of these are associated with sphalerite and galena in stratiform and open space-filling deposits. These formed early in the history of the deposition of the Pb–Zn mineralization and commonly reveal a paragenetic overlap. A later phase, post-dating Pb–Zn mineralization, is reflected in saddle dolomite.
All three phases show a decrease in δ¹⁸O and δ¹³C values passing from sterile (unmineralized) to mineralized rocks, and isotopic signatures are independent of the carrier facies. However, early-formed dolomites can be separated into two distinct groups on the basis of δ¹⁸O values. Type 1 dolomites host stratiform ore deposits, whereas type 2 dolomites host an open space-filling ore-body. Later saddle dolomites are more depleted in ¹⁸O than either of these.
The early hydrothermal and saddle dolomites precipitated from similar fluids during three distinct events, but formed by two mechanisms: replacement (hydrothermal dolomite) and cement precipitation (saddle dolomite). They show different isotopic signatures and apparently formed at different temperatures. Field data, petrographic and stable isotope results suggest a continuum of replacement, during the Carixian for the early hydrothermal dolomite 1, and during the Toarcian for early hydrothermal dolomite 2, followed by a cement precipitation phase for saddle dolomite.     

川西地区中二叠统栖霞组白云岩成因分析

川西地区栖霞组白云岩成因及其与峨眉山玄武岩喷发热事件关系颇有争论。在野外剖面、岩心观察基础上,通过岩石学、全岩及矿物微区地球化学分析方法对其研究,结果表明川西地区栖霞组白云岩（石）可分为残余砂屑白云岩、晶粒白云岩以及鞍状白云石、脉体充填白云石四类。残余砂屑白云岩与晶粒白云岩均呈块状,阴极发光较暗,稀土配分模式与泥微晶灰岩相似,δ13C、87Sr/86Sr多处于同期海水范围内,δ18O略偏负,Ce负异常,残余砂屑白云岩Eu呈负异常,而晶粒白云岩Eu多为正异常。微区δ13C、δ18O分析显示,残余砂屑白云岩的白云石雾心与亮边内δ13C均处于同期海水范围内,δ18O亮边较雾心偏负;晶粒白云岩中不同大小的晶粒白云石微区δ13C、δ18O显示相近特征,表明这两类白云岩均为海水浅埋藏成因,但受到后期热流体叠加改造。曲面他形粗晶鞍状白云石充填于裂隙与溶蚀孔洞内,镜下具波状消光特征,发亮红色光,δ13C与二叠纪海水相近,δ18O明显负偏,Eu呈正异常,指示鞍状白云石为热液成因。脉体白云石岩石学与地球化学特征表明其为晚期埋藏成因。川西地区栖霞组白云岩主体为浅埋藏成因,峨眉山玄武岩喷发期热液对其叠加改造,仅西南地区充填裂隙与溶洞的鞍形白云石为热液成因。     

塔里木盆地东部寒武系白云岩储层及相控特征

根据钻井岩心、薄片、物性等数据资料,对塔里木盆地东部寒武系白云岩储层特征进行分析,并探讨沉积相对储层形成的控制作用。塔东地区寒武系白云岩可分为交代白云岩及缝洞充填型白云岩两大类型,交代白云岩又可分为泥粉晶白云岩、细—中晶白云岩、粗晶白云岩以及角砾状白云岩等次级类型。白云岩的储集空间主要以晶间孔隙、溶蚀孔隙、缝合线孔隙和裂缝为主,裂缝起到了连通孔隙的作用,储集空间组合类型以裂缝—孔洞型为主。研究表明:交代白云岩具有明显的相控特点,东侧的英东—罗西一带的交代白云岩主要发育在内缓坡背景的台地边缘浅滩、开阔台地及潮坪相带,而在西侧的古城4井一带的交代白云岩以角砾状白云岩为主,发育于环边陆棚的礁前斜坡带。白云岩储层发育除受后期成岩作用（白云化作用、胶结作用、溶蚀作用）和断裂等因素影响外,主要受早期沉积相带的控制,内缓坡是储层发育的有利部位。     

Hydrothermal Dolomite: A Review and PerspectiveEI北大核心CSCD

Hydrothermal dolomite commonly closely associates with oil-gas reservoirs and sediment-hosted Pb-Zn deposits, the Mississippi Valley-type (MVT) Pb-Zn deposits in particular. Host rocks of MVT deposits usually experienced extensive dolomitization, and indeed, hydrothermal dolomite is considered as a useful prospective indicator for MVT mineralization. However, genetic link between the hydrothermal dolomitization and MVT Pb-Zn mineralization is a matter of debate. This paper briefly reviewed the nomenclature and research history of hydrothermal dolomite, introduced the major geological, geochemical characteristics, and distribution of hydrothermal dolomite, spatial and possibly genetic relationship between hdyrothermal dolomite and hdyrothermal ore deposits and oil-gas reservoirs based on case studies including the occurrence of hydrothermal dolomites in MVT deposits in Southwest China. The temporal and genetic relationships between dolomitizaiton and thermal sulfate reduction, sulfide precipitation and thus the location of ore mineralization well worthy more attention, and comprehensive geological and isotope geochemical and state of art in situ techniques will contribute to understanding of the genesis of hydrotherml dolomite and the spatially related ore deposits and oil-gas reservoirs. © 2018, Science Press. All right reserved.     

川北元坝地区长兴组白云石化作用机制及其对储层形成的影响

通过岩心观察和薄片鉴定,在岩石学和矿物学特征分析基础上,结合白云石有序度测定,碳、氧同位素、锶同位素和稀土元素组成及配分模式分析,详细研究了川北元坝地区长兴组白云石化作用的特征、机制及模式,结果表明长兴组发育微晶白云石(岩)、粉-中晶他形白云石、粉-中晶自形白云石和异形白云石等四种类型,它们的有序度由低变高;白云石的碳、氧同位素、锶同位素和稀土元素组成及配分模式特征表明,长兴组微晶白云石(岩)、粉-中晶他形白云石、粉-中晶自形白云石主要形成于浓缩海水环境、正常海水环境、或者与正常海水相似的地层水环境中,并遭受过热液地质作用的改造,从微晶白云石(岩)→粉-中晶他形白云石→粉-中晶自形白云石是一个沉积埋藏过程中多阶段白云石化作用的产物,异形白云石则由热液作用形成;根据长兴组白云石的矿物学和地球化学特征及白云石化作用与层序和沉积相之间的关系,分别可以用准同生期蒸发泵白云石化作用模式、准同生期渗透回流白云石化作用模式、成岩早期浅埋藏状态下地层水白云石化作用模式和成岩晚期热液白云石化作用模式来解释微晶白云石(岩),粉-中晶他形白云石、粉-中晶自形白云石和异形白云石的形成。白云石化作用是有利于长兴组储层形成的建设性成岩作用。     

非热液成因的鞍形白云石:来自加拿大萨斯喀彻温省东南部奥陶系Yeoman组的岩石学和地球化学证据

加拿大萨斯喀彻温省东南部上奥陶统Yeoman组碳酸盐岩中发育有少量的鞍形白云石胶结物。这些鞍形白云石仅局限于Yeoman组上部厚约20~30 m的白云岩带中,上覆及下伏碳酸盐岩地层中均明显缺失这类鞍形白云石,表明其形成于一个相对封闭的体系中。此类奥陶系鞍形白云石胶结物以具有与宿主交代白云岩相似的碳同位素δ13C值（-0.2‰~0.9‰PDB）及锶同位素比值（0.708 2~0.709 0）为特征,表明前期的白云石围岩通过压溶作用形成的碳和锶是鞍形白云石胶结物的主要来源。另外,测得的鞍形白云石胶结物均一温度范围为99~105℃,可以由该区域的正常埋藏温度解释。基于上述资料和观察,我们认为萨斯喀彻温省东南部上奥陶统Yeoman组鞍形白云石胶结物与早期交代白云石的自调节白云石化作用（埋藏过程中相对封闭的体系中通过化学压实作用形成）有关,而与加西盆地其它地方已经证实的热液活动无关。因此,鞍形白云石的分布未必指示热液活动或热流体,也并不是所有的鞍形白云石都与热流体有关。     

A Model of Hydrothermal Dolomite Reservoir Facies in Precambrian Dolomite,Central Sichuan Basin,SW China and its Geochemical Characteristics

Hydrothermal mineral assemblages and related hydrothermally enhanced fracturing are common in the Precambrian Dengying Formation of Central Sichuan Basin. Petrographic and geochemical analyses of core samples show that the hydrothermal dolomite reservoirs of Dengying Formation consist of four main types of pores in the reservoir facies. These include: 1) hydrothermal dissolution vug(or pore), 2) intercrystalline pore, 3) residual inter-breccia vug(or pore), and 4) enlarged dissolved-fracture. There are three different fabrics dolomite in hydrothermal dolomite reservoirs, namely, saddle dolomite, fine-medium dolomite and micritic dolomite. Micritic dolomite is the original lithology of host rock. Saddle dolomite with curved or irregular crystal faces was directly crystallized from hydrothermal fluids(average temperature 192°C). Fine-medium dolomites are the products of recrystallization of micritic dolomite, resulting in abnormal geochemical characteristics, such as slight depletion of δ¹⁸O, significant enrichment of Mn-Fe and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, and positive Eu anomaly. A model for the distribution of various hydrothermal dolomite reservoir facies is proposed here, which incorporates three fundamental geological controls: 1) extensional tectonics and tectono-hydrothermal events(i.e., the Xingkai Taphrogenesis of Late Sinian-Early Cambrian, and Emei Taphrogenesis of Late Permian), 2) hydrothermal fluid storage in clastic rocks with large thickness(e.g., Nanhua System of Chengjiang Formation and part of Doushantuo Formation), and 3) confining bed for hydrothermal fluids(such as, the shale in Qiongzhusi Formation). The supply of hydrothermal fluid is critical. Large basement-rooted faults and associated grid-like fracture system may function as the channels for upward migration of hydrothermal fluid flow. The intersection of the above-mentioned faults(including the conversion fault), especially transtensional sags above negative flower structures on wrench faults can serve as a key target for future hydrocarbon exploration.     

塔里木盆地古城地区鹰山组白云岩稀土元素地球化学特征及成因

白云岩成因一直是地质学研究的热点领域。塔里木盆地塔东低隆起古城低凸起中—下奥陶统鹰山组发育厚层白云岩。为研究这些白云岩的成因,在岩心、薄片观测基础上,按照晶体粒度大小将白云岩分为泥晶白云岩、粉晶白云岩、细晶白云岩、中晶白云岩、粗晶白云岩,并对各类白云岩及缝洞充填物进行了稀土元素地球化学特征的研究。结果表明,各类白云岩及缝洞充填物稀土元素NASC配分模式分为6种类型：δCe弱正异常δEu正异常型、δCe负异常δEu强正异常型、δCe强负异常型、微右倾型、微左倾型和平坦型。分析上述6种白云岩及缝洞充填物的成因为：前2种类型形成于两期热液或不同演化阶段的同一期热液环境;第3种类型形成于蒸发泵模式;第4和第5种形成于两种性质不同的埋藏白云化流体;第6种则由渗透回流作用形成。古城地区鹰山组白云岩的成因非常复杂,成因模式多样,包括蒸发泵模式、渗透回流模式、埋藏白云化模式、热液白云化模式4种。