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。     

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,     

内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组热水沉积过程中矿物沉淀顺序及其控制因素*

基于岩心、岩石薄片及元素分析等资料,通过偏光显微镜、定量矿物扫描(QemScan)、电子探针、能谱和流体包裹体分析等技术手段,探讨了二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组热水沉积岩中热水沉积矿物的沉淀顺序。研究区热水沉积矿物主要为铝硅酸盐和碳酸盐,含少量黄铁矿、重晶石、萤石等矿物。这些矿物在空间上具有特定的先后关系或位置关系: (1)在纹层状岩层中,由下到上从铝硅酸盐过渡为碳酸盐。在铝硅酸盐矿物组合中,首先出现的是方沸石,其次是钠沸石,再次为钠长石;在碳酸盐矿物中,首先出现的是菱镁矿,其次是菱铁矿,再次为铁白云石,有时还可见到方解石,但其含量很低。(2)在凝絮状团块中,团块中心为黄铁矿,从中心向外依次过渡为方沸石、钠沸石、菱镁矿、菱铁矿,最外层为铁白云石。在纹层状岩层和凝絮状团块中,有时还能见到上述顺序的逆顺序。(3)在后期充填的裂缝中,边部为沸石或绿泥石等铝硅酸盐矿物,向中心逐渐过渡为铁白云石碳酸盐。综合研究区所有的矿物序列来看,最完整的序列应为黄铁矿—钾长石—方沸石—钠沸石—钠长石—菱镁矿—菱铁矿—白云石—方解石,但是这种完整的序列是不常见的,通常仅为其中某几种矿物的组合,然而不管是哪些矿物进行组合,其出现的顺序都不变。推测该矿物序列的类型受热液喷流和溢流阶段、时间、温度和热水化学性质控制,早期高温、高盐度条件下出现的铝硅酸盐矿物序列较多,而晚期主要形成碳酸盐矿物序列。     

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。     

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。     

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...     

酒西盆地青西凹陷下沟组湖相喷流岩稀土元素地球化学特征

酒西盆地青西凹陷下白垩统下沟组中广泛发育的湖相“白烟型”喷流岩,为一类富含铁白云石和钠长石的、非常罕见的湖相“白烟型”喷流岩。在喷流岩地质背景、物质组分、岩石学特征研究的基础上,进一步探讨下沟组湖相“白烟型”喷流岩的稀土元素地球化学特征及其与热水沉积环境的关系,并发现下沟组喷流岩具备LREE>HREE的热水沉积建造的基本特点,其高丰度的ΣREE和δC e为正异常而δEu为负异常,虽然有悖于海相喷流岩,但其稀土配分模式与δC e和δEu的异常分布特征与同层位的碱性拉斑玄武岩非常一致,说明下沟组喷流岩与同层位的玄武岩有很强的亲缘关系,从喷流岩REE总量在空间上的分布具有从热水喷口向外逐渐减少的变化趋势显示,可能与湖底热水对流循环有关。     

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。     

准噶尔盆地东部中二叠统平地泉组具“斑状”结构热水喷流沉积岩的成因及地质意义*

准噶尔盆地东部中二叠统平地泉组(相当于芦草沟组)发育一套陆内裂谷背景下的湖泊相砂岩、泥岩、灰岩、白云岩、凝灰岩互层以及它们的过渡岩石,是区内最主要的烃源岩和储集层。近年来,在帐北断褶带、石树沟凹陷和吉木萨尔凹陷中二叠统平地泉组暗色泥岩、泥晶白云岩中发现了一类特殊的沉积岩,该类岩石发育类似火山岩的斑状结构。“斑晶”主要为粗晶白云石、方解石、黄铁矿及方沸石等,在岩心标本上呈“树枝状”或“雪花状”散布于基质中;基质则主要由泥晶白云石或泥质沉积物构成,富含有机质,发育水平层理及小型变形层理等。岩石学和矿物学分析表明,“斑晶”往往为粗晶方解石或白云石的集合体,也常见黄铁矿、方沸石与碳酸盐矿物共生,“斑晶”方解石发育环带,而白云石未见明显环带。电子探针分析表明“斑晶”方解石具有低镁、低铁及锶分布不均匀的特点,而“斑晶”白云石(FeO含量介于7.272%~11.086%之间)与“基质”泥晶白云石(FeO含量为1.027%)相比具有明显富铁的特点。流体包裹体分析表明“斑晶”方解石均一温度平均为180.68,℃,“斑晶”白云石均一温度平均为320.95,℃。这种特殊 “斑状”白云岩和“斑状”泥质岩很可能是湖底热液喷流作用的结果。当湖水沿深大断裂下渗至地下深处,与围岩发生物质交换并被加热后再沿断裂返回地表喷涌而出,热液流体携带的离子达到过饱和后就会析出方解石、白云石及黄铁矿等集合体,随热液的喷涌作用上升并破碎散落于湖底细粒沉积物内。“斑状”白云岩的发现对新疆北部中二叠统热水喷流沉积作用及该区油气的成因研究具有重要的意义。     

陕西马元地区铅锌矿矿石特征研究

近年来,于扬子地块北缘碑坝古陆核活化杂岩区的米仓山复背斜两翼出露的震旦系灯影组白云岩中,新发现长大于60 km,宽10~200 m的铅锌矿带。经对马元地区铅锌矿的矿石成分、组构、成矿期次及矿物生成顺序等方面的研究表明,矿石的矿物组合较为简单,主要矿石矿物为闪锌矿和方铅矿,主要脉石矿物为白云石;矿石呈自形、半自形中细粒结构,次有他形粒状结构;矿石构造以角砾状为主、其次有块状、条带状、脉状、浸染状、网脉状、斑团(点)状;矿石类型主要为重晶石—白云石—闪锌矿型锌矿石、重晶石—白云石—方铅矿—闪锌矿型铅锌矿石和重晶石—白云石—方铅矿型铅矿石3种类型;初步确定可以划分为3个主要成矿期,即沉积期、热液期和表生作用期;铅锌矿的成矿环境是在一次典型的张性断裂构造活动环境中形成的。     

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。     

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。     

陆相咸化湖盆细粒沉积岩分类及其石油地质意义

细粒沉积岩作为地壳表层最多的岩石类型,蕴藏着丰富的油气资源,是近些年油气工业领域研究的一个热点。由于细粒沉积岩主要由粒径小于0.062 5 mm的颗粒或晶体构成,成分多样复杂,导致其岩石类型术语运用混乱,该问题在陆相湖盆细粒沉积岩研究中尤为突出。为了建立科研人员之间清晰、高效的沟通渠道,提出一套三级命名分类方案,由大到小分别为沉积构造、结构与成分、盐组分。首先,按沉积构造分为层状细粒沉积岩和块状细粒沉积岩;然后,根据沉积结构和成分,划分出7种主要岩石类型;最后,根据盐组分再划分陆相湖盆不同演化阶段的岩石类型。该方案基于描述性的属性作为分类的标准,分级逐级描述,具有反映物源、水动力条件、咸化湖盆演化等成因意义。陆相湖盆细粒沉积岩的岩石学分类,不仅有助于理解细粒沉积岩层系中生烃母质类型和丰度的层位归属及演变,而且有助于预测地质“甜点”空间分布等,对细粒沉积岩的油气资源评价、科学优选目标、提升勘探开发整体效益等具有重要的理论和实践意义。     

火山—热液作用相关细粒沉积岩研究现状及前沿探索

陆相细粒沉积岩是中国含油气盆地中重要的烃源岩和致密油储集层。随着对烃源岩、致密油、页岩油-气勘探开发研究的不断深入,陆相细粒沉积岩取得了一系列重要进展并持续进行着前沿探索。作者论述了传统细粒沉积岩基本概念及演变,岩石、矿物组成特征、成因机制与分类方法。结合近年来在陆内裂谷盆地陆相细粒沉积岩中广泛分布的火山—热液物质的新报道及研究成果,认为火山物质、热液喷流物质不仅参与了陆相黑色细粒岩系的沉积和成岩作用,也与油气生成有密切关系。加强对陆相细粒沉积研究,探讨深源碎屑及热液流体的来源及其对细粒沉积过程的影响,既有利于丰富、完善沉积学和陆相含油气盆地生油理论,也有利于更好地指导致密油、页岩油-气的勘探开发。     

湖相细粒岩二级指标划分法岩相分类及其应用实例

采用细粒沉积岩宏观观察刻画与显微刻画的方法,探索基于湖相细粒沉积纹层类型及其结构特征作为关键指标的细粒岩岩相成因.提出了湖相细粒岩岩相的划分指标和原则,即以细粒沉积纹层作为细粒岩岩相划分的重要指标.用两级核心指标作为划分湖相细粒岩岩相及亚类的依据,分为一级指标和二级指标.一级指标为岩石组成类型,分为泥质岩类、灰岩类以及...     

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。     

义县组研究的新认识

辽西地区义县组是一套中生代陆相火山-沉积岩系,主要由中-基性火山熔岩、火山碎屑岩及湖泊相(包含少量的河流相)沉积岩构成。依据火山活动的规律性,将义县组划分为4个岩性段,自下而上为：底砾岩 基性-中基性火山岩段;湖相沉积(或称珍稀化石层)岩 中性、酸性火山岩段;基性、中基性-酸性、偏碱性火山岩段和砾岩(包括沉火山角砾岩) 中酸性、偏碱性火山岩段。义县组中包含6个化石层位,其中义县组一段的底砾岩和基性、中基性火山岩的(沉)凝灰岩中产有丰富的以鹦鹉嘴龙为主的古脊椎动物化石;二段的湖相沉积岩中含有大量热河生物群化石,包括著名的中华龙鸟、孔子鸟和辽宁古果等珍稀化石,是义县组的最主要化石产出层位,且湖相化石层基本上为同一时期的产物。根据化石研究和同位素测定结果,将义县组的时代定为早白垩世。     

安徽枞县拨茅山-牛头山铜矿床地质特征及找矿方向

拨茅山—牛头山铜矿床的的赋矿岩石为中生代的火成岩系。侵入岩一潜火山岩一火山岩构成完整的侵入—喷发系列。该矿床可分为火山气液—沉积铜矿床和斑岩型铜矿床两种类型。在成矿前期，陆相火山岩在湖底发生火山喷气、火山热泉以及火山热水沉积。潜火山岩的侵入，伴有长期热液循环活动，在张性断裂为主的赋矿空间生成与斑岩有关的各类型矿床。     

沧东凹陷始新统孔店组二段深水细粒沉积岩中的软沉积物变形构造*

湖相深水细粒沉积岩中的软沉积物变形构造主要发育在泥岩和泥晶碳酸盐岩为主的地层中,大部分因为发育规模小(镜下尺度),在岩心观察中很容易被忽略掉。本文以沧东凹陷G108-8井孔店组二段(孔二段)细粒沉积岩为研究对象,通过密集的镜下观察和精细岩心描述,识别出同沉积微断裂、液化岩脉、微褶皱变形、微重荷变形和杂乱变形等多种类型的软沉积物变形构造。研究区深水细粒沉积岩中的软沉积物变形构造总体表现为规模小、垂向无明显重力流砂体伴生、原地成因、沉积纹层发育等特点。从应力调节方式的角度考虑,可以将软沉积物变形构造的形成机制划分为上覆应力卸载、侧向应力挤压和层内应力释放等3种类型,不同的形成机制分别是对不同沉积环境变化的响应。通过湖相深水细粒沉积岩软沉积物变形构造的研究,可以恢复古沉积环境变化、预测重力流方位,对深水细粒沉积岩的油气勘探也具有一定的指导意义。