碳酸盐岩中缝洞方解石成岩环境的矿物地球化学判识——以塔河油田的沙79井和沙85井为例

摘要在塔里木盆地塔河油田4区沙79井、6区沙85井奥陶系鹰山组岩芯的详细观察基础上,对裂隙、溶洞及巨型洞穴中的方解石晶体的晶胞参数、化学成分、碳、氧同位素、流体包裹体中的氢同位素等分析与研究表明,至少存在两种成岩环境:一是以大气淡水表生环境,方解石中晶胞参数(c)=17.057~17.062,Fe2O3＝0.06%~0.07%,Sr=53.3×10-6~96.2×10-6、Ba=19×10-6~28×10-6,Mg/Ca(×103)＝1.94~5.14,Sr/Ba＝2.12~5.24,δ18OPDB较低（-15‰~-17‰）、较低δ13CPDB（-4‰~-2.0‰）,不含或较少含烃类,流体包裹体中氢δDPDB＝-94.99‰~-109.54‰为特征;另一是地层混合水埋藏环境为主,方解石中晶胞参数(c)=17.064~17.065（个别达17.212）、Fe2O3＝0.06%~0.18%,Sr=111×10-6~208×10-6、Ba=215×10-6~479×10-6,Mg/Ca(×103)＝1.53~1.76,Sr/Ba＝0.49~0.58,方解石δ18OPDB低（-9.6‰~-13.7‰）、流体包裹体中氢δDPDB＝-77.5‰~-88.2‰为特征;另外,在巨型洞穴中方解石中组分的剧烈变化反映了洞穴充填发生于不同的水文地质—地球化学体系。     

塔里木盆地热液流体活动及其对油气运移的影响

塔里木盆地奥陶系灰岩孔洞和裂缝中都可以见到大量的方解石充填,可以分为三种类型,即孔中方解石胶结物、CⅠ方解石脉和CⅡ方解石脉.CⅡ方解石脉具有较高的87Sr/86Sr比值,位于0.709103 ～0.710593之间,平均值为0.709538;较轻的碳氧同位素组成,其δ13CPDB值位于-5.67‰～-1.70‰之间,平均值为-2.95‰,δ18OPDB值位于-14.28‰～-7.88‰之间,平均值为-10.39‰.CⅡ方解石脉中的流体包裹体具有较高的均一温度,各样品平均值位于120.O～ 180.0℃之间.孔中方解石胶结物和CⅠ方解石脉在同位素组成和流体包裹体均一温度上较为一致,但都与CⅡ方解石脉有着显著的差别.综合比较各项分析测试结果,认为CⅡ方解石脉的形成与深部热液流体作用有关,而孔中方解石和CⅠ方解石脉则是从地层水中沉淀形成的.从热液流体中沉淀形成的CⅡ方解石脉中可见一定数量的油气包裹体,并且包裹体气相成分中除含有CO2外,还含有一定量的CH4和C2H6等有机组分.这些特征表明了热液流体在从深部向浅部活动过程中携带并促使了油气向浅部地层的运移.CⅡ方解石脉所具有的较轻的碳同位素组成是有机成因的CO2/CO32-在热液流体溶解携带油气时混入进了热液流体中的结果.热液流体主要通过降低原油粘度、减小油水界面张力来减小油气运移阻力,并能携带部分油气,从而促使油气沿断裂裂缝体系向浅部地层运移.     

塔里木盆地塔中19井奥陶系蓬莱坝组云灰互层段的 岩性旋回特征与“顶侵型”埋藏云化模式的建立

在塔里木盆地西部台地区奥陶系蓬莱坝组地层中,发育了厚层的白云岩与灰岩的互层段,其中塔中19井蓬莱坝组云灰互层段存在着相对固定的岩性旋回,每个旋回上段为泥晶灰岩,中段为粉晶云岩,下段为硅化砂屑灰岩。对旋回3段泥晶灰岩/粉晶云岩/硅化砂屑（球粒）灰岩进行了地球化学研究发现:1）微量元素组成上,相比于泥晶灰岩与砂屑灰岩,白云岩富集大多数种类的微量元素。一般来说,白云岩样品的稀土总量（6.17×10-6～18.62×10-6）都高于互层的灰岩样品(2.86×10-6～6.80×10-6),但在PAAS标准化图解上,两者的配分模式却很一致,指示了白云岩为灰岩云化的产物。2）白云岩化分为两个期次,分别形成了高钡云岩与低钡云岩。高钡云岩表现出了高S特征,指示了Ba以重晶石形式在白云岩中富存;同时高钡云岩其高Fe、Mn含量特征指示了高钡云岩云化卤水来自热液。3）高钡云岩与低钡云岩表现出了不同的碳、氧同位素特征,指示了两期白云岩化事件。高钡云岩δ13C值与灰岩相当,δ18O值较高（-6.0‰～-3.2‰）,可能指示了交代流体来源于岩浆热液;低钡云岩δ13C值为-1.7‰～-1.5‰,高于泥晶灰岩,δ18O值变化为-9.7‰～-8.5‰,低于泥晶灰岩,推测交代流体为海水演化热液。4）灰岩87Sr/86Sr值变化很小,为0.708 983～0.709 039,粉晶云岩白云岩87Sr/86Sr值较高,并且变化范围较大,为0.708 914～0.709 409,可能由成岩作用演化造成。由于粉晶云岩沿低孔渗条件的泥晶灰岩下层分布,热液流体进入云化体系的方式只能为流体从底部通过裂缝向上运移,遇盖层封堵而沿盖层下层流动发生云化。我们将这种云化模式定义为“顶侵型埋藏云化模式”,该模式下形成的白云岩与其上泥晶灰岩构成了良好的储盖组合,具有广阔的勘探前景。     

川东北下三叠统飞仙关组白云岩的地球化学特征

四川盆地川东北部下三叠统飞仙关组是我国重要的天然气储集层,白云石化的鲕粒滩为主要的油气储集层,鲕粒滩主要发育在川东北碳酸盐台地的边缘,台地内主要为泥晶碳酸盐岩夹蒸发岩。鲕粒滩在不同程度上发生白云石化并形成鲕粒白云岩,一些研究者把它们看成近地表混合水白云岩,但飞仙关组鲕粒白云岩的微量元素铁和锰、白云石的阴极发光、白云岩的稳定同位素C和O值、87Sr/86Sr比值等特征表明这些白云岩具有埋藏成因的证据。下三叠统飞仙关组白云岩具有暗红色阴极发光,微量元素Fe为600×10-6~1000×10-6,Mn为14×10-6~78×10-6,稳定同位素氧组分为-6.73~-3.65‰（PDB）,（平均值为-4.89‰PDB）,稳定同位素锶（87Sr/86Sr）为0.707 35~0.708 00。薄片下可以看到白云石沿着裂缝交代,上述的特征表明白云岩在埋藏条件下形成的。     

湘西花垣地区铅锌矿床C、H、O同位素特征及其对成矿流体来源的指示

湘西花垣地区铅锌矿床是铅锌矿资源储量超过千万吨的世界级超大型矿床之一。对该矿床主矿化期的方解石和闪锌矿进行了系统的C、H、O同位素研究。分析结果显示,花垣地区铅锌矿床主成矿期方解石样品的δ~(13)C_(PDB)值范围为-2.71‰~1.21‰,δ~(18)OSMOW值范围为16.09‰~22.48‰,团结、李梅、土地坪、蜂塘和大石沟各铅锌矿床中主成矿期方解石的13C、18O同位素依次表现出逐渐降低的特征,在δ~(18)O_(SMOW)-δ~(13)C_(PDB)图上主要介于原生碳酸盐岩与海相碳酸盐岩之间,该地区铅锌矿床成矿流体中的碳主要来源于海相碳酸盐岩的溶解作用。花垣矿区围岩的δ~(13)C_(PDB)值范围为0.15‰~1.17‰,δ~(18)O_(SMOW)值范围为19.79‰~23.89‰,指示沉积成因海相碳酸盐岩的特征。方解石和闪锌矿样品中流体的δD_(SMOW)变化于-91.1‰~-15‰之间,δ18Ofluid变化范围为-4.1‰~9.25‰,在矿区范围内流体的迁移方向是由北向南,δ~(18)O_(fluid)-δD_(SMOW)图显示,矿床成矿流体的主要来源是建造水和大气降水。成矿流体与围岩间的水-岩反应是导致湘西花垣地区铅锌矿床中方解石和闪锌矿矿物发生沉淀的主要机制。     

鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组马五段白云岩的地球化学特征

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组马五段属于浅海碳酸盐层系,间夹蒸发岩层。盆地中东部通常含有白云岩,它们是主要油气储集层。一些研究者把它们看成近地表回流白云岩。然而白云岩的岩石学和地球化学表明这些白云岩具有埋藏成因的证据。〓〓马家沟组白云岩（马五段）具有暗红色阴极发光,微量元素Fe为5 500×10-6～6 200×10-6,Mn为170×10-6~210×10-6,稳定同位素氧组分为-7.093‰～-9.932‰PDB,（平均值为-8.671‰PDB）,稳定同位素锶（87Sr/86Sr）为0.709 766～0.708 65（有硅质碎屑物的放射性87Sr的影响）。薄片下可以看到白云石沿着裂缝交代,上述特征表明白云岩可能在埋藏条件下形成。〓〓白云岩稀土元素的分布模式与海水的稀土元素分布有明显的差别,缺少Ce和Eu的负异常,表明交代流体不会是海水或蒸发海水。包裹体的均一化温度为160~220℃,盐度为5wt%～25wt%,暗示白云石化作用温度高,压力大,交代流体为卤水。〓〓密西西比谷型（MVT）矿化作用（方铅矿和闪锌矿）以及共生的低温热液矿物——钾长石、萤石、石英、黄铁矿等表明白云岩具有区域热液特征。     

湖南香花岭锡多金属矿床C、O、Sr同位素地球化学

对湖南香花岭锡多金属矿床成矿早、晚两期方解石进行了系统的C、O、Sr同位素研究。结果表明,成矿早期方解石具有相对较低的δ13CPDB（-5.4‰ ~ -1.4‰）、δ18OSMOW（+6.1‰ ~ +13.9‰）和较高的87Sr/86Sr值（0.7101 ~ 0.7230）;而成矿晚期方解石则具有相对较高的δ13CPDB（+0.2‰ ~ +0.6‰）、δ18OSMOW（+19.4‰ ~ +21.5‰）和较低的87Sr/86Sr值（0.7101）。成矿早期方解石为岩浆热液与海相碳酸盐岩相互作用的产物,成矿流体中的碳源于岩浆碳和海相碳酸盐岩;模拟计算结果显示,成矿早期方解石为成矿溶液发生0.05-0.1摩尔分数的 CO2去气作用的产物。而成矿晚期方解石主要为矿区碳酸盐岩围岩低温淋滤的产物,流体中的碳主要源于矿区碳酸盐岩围岩。成矿流体中Sr源于矿区花岗岩和碳酸盐岩,从成矿早期到晚期,岩浆来源的Sr逐渐减少,而碳酸盐岩围岩提供的Sr比例不断增大。     

方解石脉对中扬子地区沉湖土地堂复向斜油气保存单元的指示意义

野外观测表明,中扬子地区沉湖土地堂复向斜京山县城附近野外露头中二叠系和三叠系方解石脉主要是沿节理缝发育,脉体宽度较小。方解石脉的镜下微观的结晶特征、阴极发光特征、脉体穿插关系可以判断二叠系脉体大约有两期,三叠系脉体大约有三期。碳氧同位素值表明,三叠系方解石脉和围岩的氧同位素差值不大(Δδ18 O的差异范围为-0.19‰～4.12‰,平均值为1.9‰),二叠系方解石脉和围岩氧同位素差异较大(Δδ18 O的差异范围为4.07‰～12.03‰,平均值为7.3‰),三叠系脉体的流体直接来源于围岩,二叠系裂隙中方解石脉的形成过程中可能主要受到有机质的影响。方解石脉体中的流体包裹体均一温度在研究区建立的代表性虚拟井的埋藏史和热史基础上,推测二叠系方解石脉形成深度为3 000m～3 700m,形成深度约为2 000m～3 000m,两套地层中的方解石脉的形成时期为J3—K1燕山构造运动期。中扬子地区在多旋回的沉降和沉积过程中形成的上组合的区域性盖层(中三叠统—下侏罗统的泥质岩)在江汉平原区具有较好的封盖性。     

会昌早白垩世橄榄玄粗岩(shoshonite)成因的元素及Sr-O-Nd-Pb同位素地球化学证据

根据赣南会昌地区中基性火山岩高碱、富钾、低钛、贫铁,岩石中斜长石斑晶具钾长石环边,基质中存在大量钾长石微晶,以及富集轻稀土元素和大离子亲石元素等矿物岩石地球化学特征,确切厘定会昌地区的中基性火山岩为橄榄玄粗岩安粗岩组合,属典型的大陆板内橄榄玄粗岩系列火山岩。对会昌橄榄玄粗岩进行了RbSr同位素定年研究,确定其全岩RbSr等时线年龄为107.3±2.3Ma。 会昌橄榄玄粗岩系火山岩SrONdPb 同位素组成的特征为: 偏高的 ISr(0.7098~0.7115); 较低的δ18O值(5.3‰~7.0‰);中等的εNd(t)(-0.61~-3.60); 富放射性成因铅((206Pb/204Pb)i=17.32~18.29, (207Pb/204Pb)i=15.34~15.65, (208Pb/204Pb)i =37.51~38.60)。会昌橄榄玄粗岩的Δ7/4Pb值为-7.8~+16.8(平均值为+5.42), Δ8/4Pb值为27.3~97.3 (平均值为68.04), ΔSr值为96.2~114.1 (平均值为104.3),这表明存在典型的Dupal 同位素异常。根据SrO, SrNd, SrPb, NdPb, PbPb同位素相关特征, 判明会昌橄榄玄粗岩是由亏损地幔端元(DM)和岩石圈富集地幔端元(EM)在源区混合形成的。按SrNd双变量二元混合模型计算得出源区物质中亏损地幔端元和富集地幔端元所占份额各占50%左右。会昌早白垩世橄榄玄粗岩系火山岩带的形成反映了华南板块内部在燕山晚期发生的一起重要的伸展构造事件     

云南易门铜厂铜矿床C、O同位素组成及其地质意义

易门铜厂矿床是滇中易门铜矿带中的Cu品位较低的大型矿床,是矿带中的一种代表性矿床。矿区发育沉积-成岩型铜矿(铜厂式)和热液脉状铜矿(大尖山式)两种矿(化)体,成矿地质作用较特殊。本文系统分析两类矿体和赋矿碳酸盐地层的C、O同位素组成。结果表明,铜厂式矿石中白云石的δ~(13)C_(PDB)=-3.7‰~1.4‰,平均值-0.1‰,δ~(18)O_(SMOW)=19.7‰~21.7‰,平均值20.8‰,与赋矿碳酸盐地层(落雪组)中的白云石C、O同位素组成一致,均在正常海相沉积碳酸盐岩的范围,且受成岩期后作用的影响小,具有典型的沉积-成岩成因标志。尖山式矿体的脉石矿物方解石的δ~(13)C_(PDB)=-3.7‰~0.1‰(均值为-1.5‰),δ~(18)O_(SMOW)=11.9‰~17.0‰(均值为14.1‰),与沉积-成岩型矿体和赋矿碳酸盐地层的C、O同位素组成明显不同,在δ~(13)C_(PDB)-δ~(18)O_(SMOW)图上集中于岩浆碳酸岩与海相碳酸盐岩之间的狭小范围内,指示其成矿流体与幔源或深部岩浆活动有关,为壳-幔混合流体。其中壳源组分可能主要由矿区碳酸盐地层提供,而幔源组分则可能与晋宁-澄江期基性岩浆活动过程中的去气作用有关。C、O同位素组成证据说明,铜厂矿区层状铜矿和脉状铜矿的成矿作用类型不同,成矿流体也不具同源性,是典型的沉积-成岩型+热液叠加型矿床。     

柴达木盆地天然气的碳同位素地球化学特征及成因分析

依据天然气碳同位素中δ13C1、δ13C2、δ13C3的组成与划分标准，将柴达木盆地天然气划分为煤型气、裂解气、油型气与生物气四种类型，通过对天然气同位素中的δ13C1、δ13C2-δ13C1、δ13C3-δ13C2值的差异分析以及与对应的烃源岩干酪根碳同位素进行对比分析，探讨了柴达木盆地不同地区天然气的成因以及影响因素，这对于探索柴达木盆地的成气规律以及在不同地区天然气勘探的目标选择都有着现实意义。     

塔深1井寒武系白云岩储层同位素流体地球化学示踪

通过对塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起东部塔深1井寒武系白云岩岩石学特征及成岩成因分析,影响塔深1井寒武系地层流体改变主要成岩有准同生期、埋藏期和后期热液改造期等.塔深1井寒武系白云岩及充填孔、洞、缝内方解石的氧、碳、锶同位素地球化学特征表明:准生期白云岩δ~(13)C_(PDB)值(0.9‰～1.8‰)偏正、δ~(18)C_(PDB)值(-10.1‰～-4.2‰)偏负反映准同生期泥微晶白云石成因属于高盐度的海水使得碳酸盐泥发生白云石化;埋藏期白云岩碳、氧随重结晶作用加强,白云岩晶粒由细向粗变化值随埋深增加,由于同位素分馏作用而偏负,δ~(18)C_(PDB)值(-10.02‰～-5.7‰)呈明显的下降,但δ~(13)C_(PDB)值(-1.4‰～0‰)组成变化不大;后期热液白云岩在热液作用下δ~(18)C_(PDB)值普遍低于-10‰(δ~(18)C_(PDB)/‰-13.1～-9.4,δ~(13)C_(PDB)/‰-2～-0.647);基质方解石δ~(18)C_(PDB)值为-10.1‰～-10.13‰,δ~(13)C_(PDB)值为-1.48‰～-1.62‰;充填孔洞缝粗-巨晶方解石δ~(18)C_(PDB)值为-10.89‰～-14.28‰,δ~(13)C_(PDB)值为-2‰～-3.09‰,反映准同生期→埋藏期→后期热液晶粒大小由泥微晶→细晶→中晶→粗晶氧碳同位素值逐渐变小偏负,据~(87)Sr/~(86)Sr(0.707 284～0.746 888)值均远高于现今海洋中海水的锶同位素组成(0.708)及围岩的锶同位素(0.707 284),说明鞍形白云石以及方解石结晶时的孔隙流体不是残余在岩石孔隙中的同生期海水,而是外来的富含锶的流体,也就是深部热液流体.渗透回流白云石化、埋藏白云石化和高温热液白云石化等特征表明白云岩形成于超盐度、埋藏和高温热液等3种不同的环境,因此影响储层形成与分布,从而影响对白云岩的勘探.     

Origin of Paleofluids in Dabashan Foreland Thrust Belt:Geochemical Evidence of 13C,18O and 87Sr/86Sr in Veins and Host Rocks

In the last ten years, with important discoveries from oil and gas exploration in the Dabashan foreland depression belt in the borderland between Shanxi and Sichuan provinces, the relationship between the formation and evolution of, and hydrocarbon accumulation in, this foreland thrust belt from the viewpoint of basin and oil and gas exploration has been studied. At the same time, there has been little research on the origin of fluids within the belt. Based on geochemical system analysis including Z values denoting salinity and research on δ13C, δ18O and 87Sr/86Sr isotopes in the host rocks and veins, the origin of paleofluids in the foreland thrust belt is considered. There are four principal kinds of paleofluid, including deep mantle-derived, sedimentary, mixed and meteoric. For the deep mantle-derived fluid, the δ13C is generally less than ?5.0‰PDB, δ18O less than -10.0‰PDB, Z value less than 110 and 87Sr/86Sr less than 0.70600; the sedimentary fluid is mainly marine carbonate-derived, with the δ13C generally more than ?2.0‰PDB, δ18O less than ?10.0‰PDB, Z value more than 120 and 87Sr/86Sr ranging from 0.70800 to 0.71000; the mixed fluid consists mainly of marine carbonate fluid (including possibly a little mantle-derived fluid or meteoric water), with the δ13C generally ranging from ?2.0‰ to ?8.0‰PDB, δ18O from ?10.0‰ to ?18.0‰ PDB, Z value from 105 to 120 and 87Sr/86Sr from 0.70800 to 0.71000; the atmospheric fluid consists mainly of meteoric water, with the δ13C generally ranging from 0.0‰ to ?10.0‰PDB, δ18O less than ?8.0‰PDB, Z value less than 110 and 87Sr/86Sr more than 0.71000. The Chengkou fault belt encompasses the most complex origins, including all four types of paleofluid; the Zhenba and Pingba fault belts and stable areas contain a simple paleofluid mainly of sedimentary type; the Jimingsi fault belt contains mainly sedimentary and mixed fluids, both consisting of sedimentary fluid and meteoric water. Jurassic rocks of the foreland depression belt contain mainly meteoric fluid.     

西藏南部晚白垩世厚壳蛤不同壳层的地球化学特征及其对古海洋信息的保存性

测试了西藏南部岗巴剖面上白垩统宗山组上段地层中厚壳蛤不同壳层的Sr、Mn、Al、Si含量,以及碳、氧、锶同位素组成,测试结果表明:1）厚壳蛤的不同壳层（包括柱状层、珍珠层和二者间的过渡层）的碳酸盐矿物均已新生变形为成岩低镁方解石（DLMC）,各种原始碳酸盐矿物（沉积低镁方解石或文石）都已不同程度地发生重结晶;2）从壳的外层（柱状层）向内层（珍珠层）方向,碳酸盐矿物重结晶作用有逐渐增强的趋势,柱状层仍具有很好的柱状结构,其平均阴极发光强度明显弱于内部的珍珠层;3）厚壳蛤不同壳层的Sr含量和δ18O值都呈现有规律的变化,从靠外部的柱状层到内部的珍珠层,Sr含量和δ18O值都逐渐降低,同样说明内部的珍珠层丢掉的海水信息相对较多;4）厚壳蛤不同壳层和体腔充填物的δ18O值都显著低于前人报道的同期海水值,说明在新生变形过程中,厚壳蛤不同壳层和体腔充填物的氧同位素都与大气水或其它成岩流体发生了交换,但柱状层的氧同位素与大气水（或其它成岩流体）的交换相对较少;5）厚壳蛤不同壳层和体腔充填物的锶、碳同位素组成与同期海水值接近,不同壳层之间也没有表现出有规律性的变化,因而在矿物的新生变形过程中,厚壳蛤的锶、碳同位素与成岩流体间的交换相对较少,同时也说明,在氧、碳、锶三种同位素中,氧很容易与成岩流体发生同位素交换,而碳、锶同位素则更多地代表了海水信息。     

番禺低隆起—白云凹陷北坡第三系储层次生孔隙形成机理分析

根据砂岩薄片、铸体薄片、扫描电镜的分析,研究区内发育大量的粒间和粒内溶蚀孔。在大量实测物性参数统计分析的基础上,发现了白云凹陷第三系储层存在两个次生孔隙发育带,主要分布在2 750～3 500 m和4 100～4 600 m两个深度段。通过同位素示踪的方法,证实了形成次生孔隙的原因主要是有机质成熟时释放的有机酸和成岩过...     

塔里木盆地塔中地区下奥陶统白云岩成因

塔里木盆地塔中地区下奥陶统白云岩广泛发育,岩石类型复杂多样,主要包括结晶白云岩、残余颗粒白云岩、残余灰质白云岩、藻云岩、亮边雾心白云岩、环带白云岩及少量膏云岩等结构类型。白云岩交代现象明显,δ18O普遍为中—高负值（-3.2‰～-8.7‰）;δ13C值基本为低中负值（-3‰～-0.77‰）,Z值大多集中在118～123...     

南海台西南区碳酸盐岩矿物学和稳定同位素组成特征——天然气水合物存在的主要证据之一

南海台西南区是中国南海中天然气水合物赋存的最有利场所。研究表明,该区的碳酸盐岩主要以结壳、烟囱的形式出现,结壳的裂隙或孔洞中常常充填有淡黄-白色的文石晶体。碳酸盐岩中自生碳酸盐矿物主要为文石、高镁方解石,少量白云石、铁白云石和菱铁矿。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,文石主要呈针状、长柱状、放射束状,高镁方解石呈颗粒状。碳酸盐岩的碳同位素δ13C值主要在-56·878‰~-32·829‰PDB之间,大多数小于-40‰PDB,显示了生物甲烷成因碳源的特征;氧同位素δ18O值在2·1875‰~5·045‰PDB之间,主要在4‰PDB以上,这种较重的氧同位素比值表明,天然气水合物分解产生的富18O水体可能是碳酸盐岩沉淀的流体源。矿物学和碳氧稳定同位素研究表明,南海台西南区的碳酸盐岩为细菌性甲烷成因碳酸盐岩,可能与天然气水合物有关,显示了该区水合物存在的可能性很大。     

正构二十四烷裂解成气碳同位素动力学模拟及其地质意义

以甲烷的量子化模型及正构二十四烷(n C24)金管限定体系裂解成气实验为基础,从理论上进一步论述了量子化模型应用于重烃气体（乙烷和丙烷）碳同位素动力学模拟的适应性,计算了甲烷、乙烷及丙烷生烃动力学与碳同位素动力学参数, 重点探讨了δ13C2与δ13C3变化的主控因素。研究结果表明, n C24裂解生成的气态烃碳同位素与早期报道的n C18、n C25及原油裂解生成的气态烃碳同位素具有可比性,可应用于地质条件下解释原油裂解气的某些地球化学特征。n C24生烃地质模型表明,其在150～160℃是稳定的,主要裂解温度介于180～200℃之间,与目前所报道的原油裂解地质模型吻合。随热解程度的增加,δ13C2与δ13C3体现了比δ13C1更明显的变化。气藏充注历史控制的同位素累积效应对天然气碳同位素有很大的影响,与累积聚集气相比,阶段聚集气的δ13C变重,并在更大程度上影响了演化曲线的分异。在此基础上,应用n C24裂解成气碳同位素分馏地质模型探讨了塔里木盆地某些油气藏天然气碳同位素值变化的原因。     

扬子陆块北缘马元铅锌矿床成矿物质来源探讨: 来自C、O、H、S、Pb、Sr同位素地球化学的证据

呈层状、似层状产于震旦系灯影组角砾状白云岩层间构造带中的马元铅锌矿床是近年来在扬子陆块北缘铅锌找矿的新突破。文章通过碳、氧、氢、硫、铅和锶同位素地球化学特征研究,探讨了成矿流体和成矿金属来源。研究结果表明:矿石中热液脉石矿物的δ13CPDB为-4.24‰~0.93‰,δ18OSMOW为15.92‰~23.24‰,表明成矿流体中的CO2为震旦系碳酸盐岩的溶解成因。矿石中硫化物的δ34S变化于12.94‰~19.4‰之间;硫酸盐矿物的δ34S为32.2‰~33.48‰,表明还原硫主要来自地层中海相硫酸盐的还原。矿石硫化物的铅同位素组成均一,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为17.62~18.02、15.49~15.63和37.57~38.35,成矿金属可能主要来源于震旦系—志留系。脉石矿物石英流体包裹体的δDFI为-92‰和-113‰,如果取成矿温度200℃,根据δ18O石英值计算的相应流体包裹体的δ18O水为6.03‰~12.73‰,推测成矿流体可能起源于大气降水为主的盆地卤水,或为其他来源的流体与有机质反应形成。成矿流体87Sr/86Sr为0.70967~0.71146,高于赋矿围岩震旦系灯影组白云岩锶同位素比值(0.70890~0.70945),表明成矿流体流经了古生代地层(及基底),并与其中具有高锶同位素比值的碎屑岩、页岩和泥岩等进行了水岩反应及同位素交换。