准噶尔盆地乌尔禾地区二叠系风城组盐类矿物流体包裹体特征

二叠系风城组为准噶尔盆地乌尔禾地区重要的勘探层系,也是成因非常特殊的深湖相含盐火山-沉积建造。通过钻井岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、X衍射、电子探针和包裹体显微测温等技术手段,较为详细地研究了风城组盐类矿物流体包裹体特征及成因。确定盐类矿物成矿流体属中-低温度(51.2~125.7℃)、中-高盐度(13.72%~24.93%Na Cl)、中偏高密度(1.06~1.16g/cm3)的H2O-Na Cl体系、并含有CH4气体的高碱性热卤水;提出风城组深湖相含盐火山-沉积建造与湖底热液喷流活动有关,推测下渗湖水与幔源岩浆水混合形成的深部高碱性热卤水失衡回返,萃取易溶盐类物质,最终通过湖底喷流口以热卤水形式喷发,与湖盆底部低浓度水混合"兑卤成盐",形成罕见、复杂盐类矿物组合。     

准噶尔盆地西北缘风城组喷流岩稀土元素地球化学特征

准噶尔盆地西北缘乌尔禾地区下二叠统风城组深湖—半深湖相"白烟型"云质喷流岩中,广泛发育的纹层状、条带状、网脉状、同生变形和喷爆角砾及内碎屑等热水沉积的结构构造,具备国内外已公布的海相和陆相"白烟型"喷流岩的基本特征,但其富含火山物质和硅硼钠石、碳钠钙石等复杂盐类矿物的性质则明显有别于已知的"白烟型"喷流岩类。在岩石学、矿物学和稀土元素地球化学特征研究的基础上,发现风城组不同喷流岩的∑REE变化范围较大,LREE/HREE、La_N/Yb_N、La_N/Sm_N、Gd_N/Yb_N有不同的特征和多种稀土元素配分形式,结合Y/Ho特征,认为热流体具有分异的多源和多阶段喷流活动性。又据大部样品具有与同层位安山岩及周缘晚石炭世火山岩相似的稀土元素配分模式,其间具有很强的亲缘性,反映地壳深部的岩浆房不仅是热液喷流活动的驱动源,而且有岩浆源物质组分参与热液喷流活动,同时热流体还受到陆壳混染作用的影响。喷流岩中云质、火山质和复杂盐类矿物纹层与条带的韵律层及其稀土元素地球化学特征的规律性变化,指示热液喷流和沉积具有交替变化的脉动性。有意义的是,风城组云质喷流岩极弱的Ce异常和中等负Eu异常明显不同于海相喷流岩,反映正常的喷流沉积发生在很少外来流体(湖水)混入的深湖底碱性—还原的中—低温卤水池环境中,而盐脉及受水—岩反应影响强烈的围岩表现出重稀土富集的稀土配分模式,结合盐脉偏高的Y/Ho比值,反映其形成时流体更多地具备深部海相地层来源热卤水流体性质。     

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。     

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统古老碱湖成因探究：来自全球碱湖沉积的启示

碱湖沉积在全球范围内均有分布,在特定的构造背景、火山活动、热液作用及气候条件下形成。我国准噶尔盆地玛湖凹陷风城组发育的碱湖沉积形成年代老且埋藏较深,在完整的沉积-成岩演化研究中具有独特优势。此外,风城组碱湖沉积的分布与页岩油藏的分布具有密切关系,其形成演化对碱湖页岩油藏研究提供重要支持。通过全球尺度下碱湖及碱湖沉积主要特征分析,总结碱湖沉积特征和成因,为准噶尔盆地玛湖凹陷风城组碱湖沉积成因分析提供借鉴。综合分析表明,同期火山活动和特定气候条件均可主控碱湖沉积的形成。此外,碱湖沉积形成需湖盆水文封闭、充足的溶质供给、低硫酸盐占比及强蒸发环境条件。汇总分析全球碱湖沉积矿物种类与埋深关系,发现成岩作用下矿物转变规律:单斜钠钙石随成岩作用增强依次转变为钙水碱、碳钠钙石,苏打石和天然碱转变为碳酸氢钠石。通过与全球碱湖沉积实例对比分析可知,玛湖凹陷风城组碱湖沉积中碳酸氢钠石和碳钠钙石经成岩作用形成,钠硅酸盐矿物和特征矿物与火山活动及热液作用有关。碳酸氢钠石生长形态及磁黄铁矿指示玛湖凹陷风城组碱湖沉积中心为高盐度分层且底部缺氧的常年生湖泊。下二叠统风城组碱湖沉积形成与周缘火山岩及同沉积火山活动密切相关,受气候、构造背景、火山活动和后期成岩作用的共同控制。     

青海尕龙格玛铜多金属矿床矿物学特征对成因的指示意义

为了探究尕龙格玛铜多金属矿床成因,选取金属硫化物为研究对象,通过电子探针进行矿物学分析研究。结合矿床地质特征,为该矿床成因提供依据。结果表明:该矿床成矿阶段可划分为火山沉积热液期和中温热液硫化物期,并进一步细分为热水沉积-黄铁矿阶段、石英-黄铁矿阶段、碳酸盐阶段、铜铅锌-硫化物阶段和闪锌矿-碳酸盐阶段等五阶段。不同成矿阶段的黄铁矿标型特征表明其分别具有火山喷流沉积、火山热液改造和岩浆热液等不同成因。该矿床经历了早期火山喷流沉积,形成火山沉积(热液)矿化;中期受较大范围的火山热液充填交代;后期中酸性岩浆侵入引起的中温岩浆热液矿化,沿着断裂构造上侵,在前期矿化体中叠加成矿。     

广西大新县下雷锰矿地质特征与矿床成因探讨

大新县下雷锰矿是中国规模最大的锰矿,矿床形成与沉积盆地、沉积建造、构造环境及热液活动密切相关。对下雷原生硅酸锰-碳酸锰矿赋矿层位的岩石组合特征、构成矿石的矿物特征、元素地球化学、稳定同位素、稀土元素等研究,特别是典型矿物蔷薇辉石、透闪石等矿物的深入分析,认为下雷锰矿成为大型优质锰矿的重要原因是与海底火山喷发活动带来丰富的成矿物质参与密切相关,矿床成因属于热水喷流沉积矿床。     

火山—碱湖沉积岩中的燧石成因:以准噶尔盆地下二叠统风城组为例

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组是一套罕见的碱湖沉积,活跃的火山背景和高pH值湖水性质,使风城组发育了碱岩—白云岩—燧石岩—泥岩—砂岩—砾岩—火山岩等复杂岩性组合.其中燧石岩和富硅泥页岩在风城组具有良好的油气显示,但整体研究较为薄弱.本次研究通过岩心观察、微观矿物学研究和主量、微量、稀土元素综合分析,划分出不同产状类型的燧石,以期揭示风城组火山—碱湖沉积中燧石成因.风城组燧石可分为层状、结核状和角砾状,其中层状燧石常发育帐篷构造和V字形收缩缝,燧石结核中发现硅质球体和交代残余的碳酸盐矿物,说明风城组燧石可能存在蒸发、生物、及交代成因.风城组燧石的Al/(A1+Fe+Mn)比值均在0.6左右,与生物成因燧石地球化学特征相似.总稀土含量介于2.26～116.17×10-6,平均36.65×10-6,LREE/HREE比值介于3.65～26.00,平均7.85,轻重稀土具有中等强度的分馏特征.Eu具有正异常和弱负异常特征,Ce大多落在正异常区域,反映风城组大部分燧石形成于较强的还原环境,且未受到明显热液活动的影响.结合碱湖—火山背景,本次研究提出风城组燧石主要以蒸发成因和生物诱导成因为主,交代成因也是风城组燧石岩的主要成因类型.     

大红山铜矿床的地质特征及成矿作用演化

关于大红山矿床的成因,过去主要有变质热液富化的火山矿床,火山喷发(喷气)-沉积变质矿床,受变质火山喷气——沉积矿床等观点。本文研究表明,矿床为火山喷流热水沉积-变质-改造成因。成矿作用演化经历了火山喷流热水沉积,区域变质及后期改造三大成矿阶段。盖层中矿脉可作为基底隐伏矿床的预测标志。     

酒西盆地下沟组湖相白烟型喷流岩岩石学特征

酒西盆地下白垩统下沟组首次发现的湖相白烟型喷流岩,以其复杂的矿物组分和丰富的沉积构造业已引起众多地质工作者的重视。本文通过深入系统的岩石学研究,按物质组分的组合特征,从此类喷流岩中划分出6种热水矿物组合,分别为钠长石-铁白云石或铁白云石-钠长石组合、石英-钠长石-铁白云石组合、石英-重晶石-钠长石-铁白云石组合、石英-方沸石-钠长石-铁白云石组合、地开石-铁白云石组合和单一铁白云石组合,根据热水矿物组合和结构构造特征,可将下沟组喷流岩划分成4种成因类型,分别为脉状充填型、水爆角砾型、盆地沉积型和区域扩散型,不同成因类型的喷流岩具有不同的热水矿物组合特征和热水沉积地质意义,在此基础上,建立了下沟组湖相白烟型喷流岩热水沉积模式,     

羌塘地块南缘新近系唢呐湖组湖相喷流岩岩石学特征及沉积模式

针对改则地区新近系唢呐湖组湖相喷流岩的岩石学研究,认为总体上新近系唢呐湖组喷流岩以硅质岩-碳酸盐岩为组合特征,识别出热液通道、皮壳状构造等热液沉积构造及4种热水矿物。喷流岩7件样品δ~(18)O平均值为-15.2‰,δ~(13)C平均值为-3.79‰,所得喷流岩成岩温度平均值为92.10℃;微量元素中Ba,U,Sr,Zr,Sm的富集,U/Th平均值为19.35,Co/Ni为0.23;稀土元素的总量ΣREE变化在6.90×10~(-6)~19.28×10~(-6)之间,稀土元素的页岩标准化配分形式具有中组稀土富集的特点,中等偏强正铕异常,地球化学特征整体上符合热水沉积岩特征,属于中低温热液沉积成因。根据热水沉积岩结构构造特征,将新近系唢呐湖组喷流岩角砾型喷流岩、脉状充填型喷流岩、喷流口附近盆地沉积型喷流岩和远端区域扩散型喷流岩,并建立其沉积模式。     

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组碱湖岩石特征与成因*

风城组作为准噶尔盆地下二叠统优质烃源岩,一直是盆地油气勘探的重点。但因其埋藏深、岩性复杂、全球可对比研究实例少,也一直是研究的难点。文中以精细的岩性研究为基础,利用岩心描述、薄片观察、SEM、X衍射、TOC含量测定、包裹体测温及地化分析等手段,深入分析玛湖凹陷风城组碱性矿物特征和地质背景,探讨了碱湖成因与形成过程,得出: (1)风城组岩石可细分为5种主要类型,其中碱性岩为碱湖标志性岩类,富硅硼纳石岩类与火山喷发或热液作用相关;(2)风城组存在5种主要的岩石组合类型,从近源区至湖区依次为: 河流-冲积平原发育的组合类型Ⅴ、滨浅湖环境发育的组合类型Ⅲ与类型Ⅳ、深湖-半深湖环境发育的组合类型Ⅰ与类型Ⅱ,其中类型Ⅰ与类型Ⅲ为碱湖特有岩石组合,含优质烃源岩;(3)碱湖形成主要受火山活动和气候控制,前者为碱湖形成提供了Na⁺溶质,后者促进了淡水湖咸化,最终演化成碱湖。     

基于细粒岩石类型对玛湖凹陷下二叠统风城组烃源岩分类评价

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油勘探取得巨大突破,但是按照普遍认可的页岩油烃源岩评价标准,本区的烃源岩品质并不理想。为了科学评价玛湖凹陷烃源岩品质特征,本文在系统的岩心观察和有机地球化学分析的基础上,揭示烃源岩的形成环境,并按照矿物组成对烃源岩分类评价。玛湖凹陷风城组细粒岩主要沉积于正常半深湖、咸化半深湖、半咸化半深湖、含热液半深湖和滨浅湖环境中,各环境中细粒岩的有机质特征存在一定区别,其中半咸化半深湖有机质较为富集,w (TOC)均值在1%左右。进一步结合有机质类型判别图解,表明咸化半深湖和含热液半深湖有机质来源以湖泊生物为主,而其他环境中存在湖泊和陆源混合有机质来源。基于有机质生烃潜力评价和成熟度（Vre=0.74%）估算,表明目前风城组烃源岩中有机质正处于大量排烃的成熟阶段,且确定了细粒岩中的烃类为原生烃。由于不同矿物组成的烃源岩吸附能力的差异,按照陆相泥质烃源岩和碳酸盐质烃源岩开展分类评价,结果表明风城组沉积了累计厚度近250 m的的有效烃源岩,且富含以藻类体为主的有机质。     

准噶尔盆地下二叠统风城组硅硼钠石发育特征及其富集成因探讨

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组沉积于火山—碱湖蒸发环境中,发育有厚层碱盐和优质烃源岩,同时还发育世界罕见的硅硼钠石,其富集程度居世界首位。本文基于岩芯、薄片、背散射图像观察及流体包裹体和硼同位素测试分析,试图探讨风城组富集硅硼钠石的原因。矿物学研究发现,硅硼钠石是成岩作用产物,以交代碳酸盐矿物为主,包括碳钠钙石、碳钠镁石、氯碳钠镁石、方解石、天然碱,甚至是极少见的钡方解石。风城组硅硼钠石中原生盐水包裹体均一温度为100 ℃~116 ℃,硅硼钠石的δ11B在0.33‰~2.13‰之间,结合前人硅硼钠石合成实验成果,认为硅硼钠石的B来源于原始沉积环境中的深部热液流体,受地表及浅埋藏过程中温度压力的限制,硅硼钠石主要形成于深部成岩环境中（>3 000 m）。玛湖凹陷风城组之所以较世界上其他新生代碱湖沉积物更发育硅硼钠石,一方面在于沉积过程中其岩浆热液活动更为强烈,另一方面在于成岩作用时间更为漫长,使硅硼钠石交代作用更为充分。     

一类新型沉积岩:地幔热液喷积岩--以中国新疆三塘湖地区为例

中国西部新疆三塘湖地区的二叠系芦草沟组是一套以內源碎屑为特征的新型沉积组合-地幔热液喷流沉积岩（简称喷积岩）。该套岩石呈毫米级纹层状,沉积厚度大,岩石类型多样,是地球深部岩浆－热液流体脉动式喷流沉积的累积物,表现出富含幔源热液矿物和岩浆微屑的特点。按物质来源、形成方式和结构构造可划分为:以岩浆喷发爆破的岩浆碎屑为特征的喷爆岩;以岩浆溢流显示岩浆矿物及结构构造为特征的喷溢岩;以热液喷流显示“黑、白烟囱”型矿物组合为特征的喷流岩;以岩浆矿物碎屑、热液喷流物质和湖水均匀混合沉积为特征的喷混岩以及与热液活动相
关的嗜热嗜毒生物岩。该套岩石组合形成于陆内裂谷欠补偿深水湖盆中。     

江汉盆地江陵凹陷南缘古新统沙市组四段含盐岩系沉积特征及其沉积环境意义

通过钻井岩心观察及室内测试分析等方法,对江汉盆地江陵凹陷南缘古新统沙市组四段含盐岩系的沉积特征进行了研究.该时期研究区盐湖的特点是:成盐多期次、沉积连续、淡化—成化周期性交替,因而成为恢复古气候和古环境的重要研究对象.该区沙市组四段盐层间的层段由非砂岩组成,主要由单层厚度为几毫米至几十厘米、累积厚度达几十厘米至几米的含...     

甘肃酒西盆地青西凹陷下白垩统下沟组湖相喷流岩物质组分与结构构造*

甘肃酒西盆地青西凹陷下白垩统下沟组广泛发育的暗色纹层状细粒岩,以其富含铁白云石、钠长石、重晶石、方沸石、黄铁矿和有机质,局部含有微量萤石、透闪石、石盐和呈碎屑状、浸染状产出的微量闪锌矿、黄铜矿、方铅矿等矿物组分吸引着众多沉积地质学家和石油地质学家的高度关注。在以往的研究中,大多数研究者认为此类细粒岩的成因与火山活动有关,将其确定为火山物质蚀变作用的产物。通过地质背景、物质组分、岩石结构构造、包裹体和地球化学特征的研究,提出此类细粒岩属于新型的湖相“白烟型”喷流岩,可识别出6种热水矿物组合、3种主要结构类型和4种常见的原生沉积构造。6种热水矿物组合包括: Ⅰ钠长石—铁白云石(或铁白云石—钠长石)组合,Ⅱ重晶石—钠长石—铁白云石组合,Ⅲ石英—重晶石—钠长石—铁白云石组合,Ⅳ石英—方沸石—钠长石—铁白云石组合,Ⅴ地开石—铁白云石组合,Ⅵ单一铁白云石组合。3种主要结构类型包括: ①泥晶—微晶结构,②内碎屑结构,③石盐假晶结构。4种常见的原生沉积构造包括: ⅰ纹层状和条带状构造,ⅱ网脉状充填构造,ⅲ旋涡状喷管结构,ⅳ同生变形层理结构。在物质组分和岩石结构分析的基础上,划分出网脉状充填型、水爆型、盆地沉积型和区域扩散型4种喷流岩产状类型,建立了下沟组湖相喷流岩分带性沉积模式,探讨了喷流岩研究意义。     

三塘湖盆地二叠系芦草沟组喷爆岩岩石学、矿物学特征及相关问题探讨

在对新疆北东部三塘湖盆地二叠系芦草沟组黑色细粒岩系进行研究时发现,这套长期被当作由黑色泥岩、凝灰岩和碳酸盐岩组成的岩系里还发育一套既不同于陆源碎屑、内碎屑沉积岩,也不同于热水沉积岩(喷流岩)的岩石,认为是一套以夹层形式发育在纹层状泥/页岩中,由气、液、固三相共存的深源岩浆—热液物质流体上涌进入湖(海)底喷流通道,由喷口喷出后与热液流体或与湖(海)水混合沉积形成的沉积岩—喷爆岩。喷爆岩呈薄层—纹层状展布,矿物组成种类单一,以不稳定、次稳定矿物为主。晶质颗粒碎屑或团块均呈大小混杂、形态各异的棱角状,分选差,分布无规律。基于大量岩芯、岩石薄片观察,结合电子探针及相关数据,以构成岩石碎屑颗粒的主要组成矿物为依据,将喷爆岩分为方解石喷爆岩、白云石喷爆岩、透辉石喷爆岩及长英质喷爆岩四类,并详细论述了各类岩石学、矿物学特征。研究结果显示构成喷爆岩的碎屑颗粒不再是传统认识的来自周缘母岩风化搬运或热液沉淀,而是在陆内裂谷欠补偿湖盆背景下、源自地球内部不同深度、不同性质的岩浆—热液物质流体。在此基础上,对喷爆岩与碎屑沉积岩、火山碎屑岩及喷流岩区别进行讨论,认为喷爆岩分别在矿物组成、物质来源、分布规模、形成方式等方面有别于上述三者。     

辽东苏子河盆地聂尔库组沉积相与沉积环境研究

辽东苏子河盆地是早白垩世形成的小型断陷盆地,盆地内发育了相对连续的陆相沉积,是研究白垩纪陆地环境及气候演化的理想地区。早白垩世晚期沉积的聂尔库组地层出露连续,沉积现象典型。通过分析聂尔库组沉积岩类型、沉积构造、古生物化石及垂向沉积序列,可识别出扇三角洲相和湖泊相,其中扇三角洲相包括扇三角洲平原亚相、扇三角洲前缘亚相和前扇三角洲亚相,湖泊相主要为滨浅湖泥砂沉积。研究表明,聂尔库组形成于断陷盆地边缘陡坡带,属于间歇性洪水控制的扇三角洲—湖泊沉积体系,经历了扇三角洲—湖泊—扇三角洲的沉积环境变化,代表了断陷湖盆由深陷扩张期—抬升收缩早期的沉积充填过程。根据沉积岩与沉积相特征,结合古生物、特殊沉积、黏土矿物及地球化学资料,认为早白垩世晚期辽东地区总体与当时全球"温室气候"的大背景相一致,处于高温干旱/潮湿的气候条件,但这种高温气候具有不均一性,存在气候波动。