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。     

泥质岩定义及分类问题的探讨

泥质岩为细粒沉积岩的主要类型，但国内外对其概念及分类有多种不同的理解，这给学术研究带来诸多困扰。文中梳理了国内外沉积学发展中泥质岩相关概念和定义的变迁，并试图建立一个实用的泥质岩(mudrock)分类体系。欧美国家多倾向于使用“泥质岩”一词，用于指粒径小于0.063 mm的细粒陆源碎屑岩，包括粉砂岩(粉砂含量大于2/3)、泥岩(粉砂和黏土含量都不超过2/3)和黏土岩(黏土含量超过2/3),其中发育纹层的岩石称为页岩；而前苏联学者则倾向于使用“黏土岩”一词，用于指黏土矿物含量大于50%的沉积岩，其中可劈裂成薄层的岩石称为页岩。国内外泥质岩及细粒沉积岩分类命名主要依据结构(粒级)、成分和沉积构造等特征，目前分类方案主要有2种，一种是多要素岩石综合分类方案，另一种是端元图式分类方案。笔者建议采用“泥质岩”一词作为细粒陆源沉积岩(物)的总称，指示主要由粒径0.004～0.063 mm的粉砂和小于0.004 mm的黏土组成的细粒陆源沉积岩；采用三棱柱图解分类方法，以碎屑矿物(主要是长英质碎屑矿物)、黏土矿物和内源矿物为三端元，划分出细粒陆源沉积岩(泥质岩)和细粒内源沉积岩2个大类，前者可进一步分...     

内蒙古二连盆地白音查干凹陷热水沉积序列探讨

近年来在内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统发现一套夹于深-半深湖相泥岩中,富含泥级钠长石、铁白云石、钠沸石、水镁铁石、重晶石等特殊矿物成分的热水沉积岩。该套岩石测井曲线上显示出异常高的自然伽马（G_R=700~1 100 API）,为正常泥质岩自然伽马值的2~4倍,电阻率出现特高（2 000 Ω·m）-特低（0.2 Ω·m）的剧烈变化。根据热水沉积岩的岩石学特征,通过多口单井岩芯的详细解剖,结合相应的测井响应特征,可将腾格尔组-都红木组的热水沉积岩划分为四个旋回,每一旋回呈现低自然伽马值岩性段--尖峰状高自然伽马值岩性段特征,所对应的岩性序列可将热水沉积过程划分为三个阶段:初期为热液溢流期,主要在正常湖相泥岩中形成白云石及沸石纹层、条带或夹层,相应的岩石为低自然伽马的白云质沸石质泥岩;随后随着热液活动增强,出现喷流,使初期溢流形成的半固结白云石沸石纹层发生变形破碎,形成具有同生变形构造的白云质泥岩、白云石沸石内碎屑颗粒岩,测井曲线上仍然显示为低自然伽马特征;最后由于热液活动能量衰减,再次进入缓慢溢流阶段,形成高自然伽马泥质白云岩及部分白云质泥岩。     

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...     

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。     

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,     

湖相细粒混合沉积岩岩石类型划分:以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析、物性测试等技术手段,以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密细粒沉积岩为研究对象,开展了岩相类型及特征的精细分析。研究结果表明:(1)致密细粒沉积岩矿物成分复杂、岩石组分多样,包括陆源碎屑组分、火山碎屑组分和碳酸盐组分,是一种过渡类型的混合沉积岩;(2)综合物质组分、沉积构造、有机质特征等因素,划分细粒混合沉积岩岩相类型,主要包括单一组分岩相和多组分混杂岩相两种类型,每一类岩相具有多种沉积构造,包括块状、条带-团块状和纹层状等类型;(3)研究区主要发育块状泥晶云岩相、块状粉砂质砂屑云岩相、块状凝灰质粉砂岩相、条带状含凝灰云岩相、纹层状粉砂质/泥质沉凝灰岩相和纹层状云质泥岩相等,不同岩相类型的储集物性、孔喉结构特征以及储集空间类型存在差异,其中块状凝灰质粉砂岩相、条带状含凝灰云岩相和纹层状粉砂质沉凝灰岩相为最有利岩相类型。     

柴达木盆地西部北区新近系非常规低渗储集层特征及控制因素分析

柴达木盆地西部北区新近系储集层岩石成分复杂,矿物成分包括石英、长石等陆源碎屑,也有较多碳酸盐矿物和黏土矿物,且粒度偏细,通过一般薄片鉴定难以准确进行岩性定名。本文主要对该区南翼山、油泉子、小梁山和咸水泉四个含油构造储集层岩石类型进行分析,基于岩芯观察和薄片鉴定,借助X射线全岩矿物分析,认为该区储集层岩石为陆源碎屑物质和化学成因的碳酸盐混合沉积的岩石类型,按黏土含量、碳酸盐含量和石英长石含量做出矿物三角图,提出岩性分类方案,将储集层岩性划分为泥岩、砂岩、碳酸盐岩和混合沉积类。该区储集层岩石物性普遍较差,孔隙类型包括粒间溶蚀孔隙、微裂缝和微孔隙等。压实作用、溶蚀作用及胶结充填作用是控制储集层性能的主要因素。     

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。     

黑海西南陆架(土耳其)全新世沉积物矿物学及其与物源、海平面和海流状态的关系

岩心中沉积物颗粒大小和矿物成分用来研究不同大陆和海洋环境的影响。在全新世,黑海西南陆架地区都处于这种环境。附近沿海腹地主要沉积类型是硅质碎屑泥质夹少量砂质和砾石。陆架边缘、伊斯坦布尔海峡和杜鲁湖(古河口)沉积物为大量生物成因和陆源砂质和砾石。数量不等的文石、10A-云母、石英、长石、方解石、白云石构成主要的非黏土矿物。<2μm的黏土矿物组合为蒙脱石、伊利石、高岭土、绿泥石。文石和方解石主要来自底栖聚集物,而长石(主要是斜长石)和蒙脱石反映其岩浆和火山物源区。10A-云母和绿泥石的分布与附近的变质岩源区相关。然而…     

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。     

碎屑质韧性动力变质岩结构构造分类

根据新疆觉罗塔格碎屑质韧性动力变质岩的形变相变方式、构造、结构组成和粒度结构,将碎屑质韧性动力变质岩划分为６大类：片岩类、板状变粒岩类、糜棱岩类、压扁拉长岩类和布丁岩类,讨论了碎屑质韧性动力变质岩的组合与命名。     

吐哈盆地大河沿地区塔尔朗组细粒沉积岩特征

通过野外露头详细观察、薄片鉴定、X射线衍射分析、微量元素分析等技术,对大河沿地区塔尔朗组细粒沉积岩矿物成分、沉积构造、岩性岩相类型及沉积环境进行研究。结果表明:塔尔朗组细粒沉积岩矿物成分以石英和方解石为主,含少量长石及黏土矿物;沉积构造类型包括较强水动力下的粒序层理、小型交错层理、脉状层理以及静水环境下的纹层状构造;以颜色、矿物成分、沉积构造等因素为依据将细粒沉积岩划分为5种岩相,包括灰黑色薄层状混合细粒岩相、深黑色页状黏土岩相、灰黑色纹层状混合细粒岩相、灰色薄层状粉砂岩相、灰白色页状灰岩相;岩石类型包括碳酸盐岩类、细粒长英沉积岩类、细粒混合沉积岩类3种岩石类型。塔尔朗组细粒沉积岩沉积期温暖湿润,整体上属于还原的半咸水-咸水湖盆的产物。     

主要造岩矿物微波敏感性试验研究

采用频率2 450 MHz多模谐振腔对11种常见主要造岩矿物试样进行了微波辐射试验。根据升温速率和温度增量对其微波敏感性进行了研究。对赤峰玄武岩、鞍山辉长岩和昆明砂岩进行了矿物成分测试,根据其矿物成分组成预测3种岩石的微波吸收能力,通过微波辐射试验对预测结果进行了验证。然后对3种岩石进行了单轴压缩强度测试,研究了微波辐射后岩石的强度折减与岩石微波吸收能力的关系。结果表明：主要造岩矿物的微波吸收能力可分为3类,且表现出非常不同的微波吸收能力;根据岩石的矿物成分组成可预测岩石的微波吸收能力,含有强微波吸收能力矿物的岩石也具有较强的微波吸收能力;岩石的微波吸收能力越强,微波辐射后岩石单轴压缩强度的折减程度越大。     

沉积盆地物质来源综合研究——以南堡老第三纪亚断陷盆地为例

重矿物分析对于判断沉积盆地的物源方向和物源区的母岩性质是有效的,但具有局限性：①对无重矿物或者仅能提供极少量重矿物的母岩判别力较差;②它不能准确判断物源区沉积物的主要运移通道。因此,进行盆地物源分析还需要重视综合研究,即①通过重矿物的矿物学、重矿物组合研究,判断物源区的母岩类型,推测母岩岩性演化;②通过沉积岩矿物成分与结构研究,判别物源区是否存在重矿物无法辨认的母岩类型和沉积物的搬运距离;③通过沉积体系分析,尤其是砂分散体系的编图,能有效地判断物源区的方位和圈定各物源的具体影响范围;④利用古构造图判别物源区的主要沉积物运移通道及其方位;⑤编制沉积盆地－物源区古环境图,以此来弥补重矿物分析物源所带来的缺陷。     

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。     

蚀变对中基性火山岩储层的控制作用:以松辽盆地徐家围子断陷下白垩统营城组为例

利用岩芯、薄片和扫描电镜等资料,综合分析松辽盆地徐家围子断陷下白垩统营城组火山岩储集空间类型和火山岩蚀变控制因素。依据化学蚀变指数(CIA)、黏土矿物测试和岩石矿物特征,将蚀变程度划分为弱蚀变(CIA50)、中蚀变(50CIA60)、强蚀变(CIA60)三种。与蚀变作用有关的成岩作用类型包括:脱玻化作用、溶蚀作用及充填作用。研究结果表明,随着蚀变程度提升,基质脱玻化作用和岩石黏土矿化作用越强,次生孔隙越发育;脱玻化作用和溶蚀作用具明显改善储层物性特征,充填作用虽然降低储层物性,但黏土矿物充填物中存在晶间微孔,仍具有一定储集性能。     

沧东凹陷孔二段混合细粒沉积岩相特征及形成环境

沧东凹陷孔二段页岩层系广泛发育混合细粒沉积岩.混合细粒沉积岩的岩石类型划分和沉积环境分析是其成因研究的重要组成部分,有助于总结混合细粒沉积岩的沉积规律,寻找有利勘探目标.通过岩心与薄片观察、二维XRF（X射线荧光光谱）扫描,结合XRD（X射线衍射）、元素地球化学测试等资料,以矿物成分和沉积构造为主要依据,将孔二段混合细粒沉积岩划分为21种岩相;通过Sr/Cu、Mg/Ca、Sr/Ba、V/（V+Ni）、Al、Ti含量、Fe/Mn和（Fe+Al）/（Ca+Mg）等地球化学指标的垂向变化及岩相分析沉积环境演化.沧东凹陷孔二段混合细粒沉积岩主要发育在气候干旱、微咸水-咸水相、水体贫氧、陆源输入较强的半深湖-深湖环境中;岩相类型的发育同时受到水体的高盐度和陆源输入的影响,均一细粒沉积岩分布最广,其次为灰云细粒沉积岩,黏土细粒沉积岩不发育.      

内蒙古东五分子地区韧性剪切变质作用的特征

东五分子地区花岗-绿岩地体经受了三种类型变质作用的改造。韧性剪切带不仅控制了区域变质岩组合的分布,而且也导致其变质作用的强度出现了逆转序列。根据岩石的结构、碎斑含量及矿物成分,韧性剪切变质岩划分为三类,其共同特点是具有碎斑结构。其变形结构分为单矿物型及组合型。同一块韧性剪切变质岩由处在单变平衡的一组矿物组成。根据岩石变形及重结晶的特点,结合其产状,确定出两种不同类型韧性剪切变质带。共生矿物对的研究证明它们形成于地壳不同深度及温度、压力条件。本区的金矿化、运移、沉淀与韧性剪切变质带紧密相关。