黄骅坳陷歧口凹陷沙一下亚段湖相白云岩形成环境

歧口凹陷沙一下亚段白云岩发育在整体湖扩背景下,通过对研究区白云岩镜下鉴定、扫描电镜分析、地球化学分析测试,发现了海绿石、胶磷矿和颗石藻等海相指相性化石,Sr/Ba比值、V/Ni比值及Th/U比值均指示海相环境特征,87Sr/86Sr比值也表明湖盆受到过同期海水作用,证实了海侵作用是歧口凹陷沙一下亚段湖盆咸化的主要影响因素。海侵不仅为近海湖盆白云岩的形成提供了部分Mg2+,更重要的是改变了湖盆水体性质,促进了白云岩化作用。结合研究区古地貌的"洼——隆"相间特征以及碳氧同位素呈线性条带分布表现出的非常好的相关性,表明研究区沙一下亚段时期湖盆水体循环较差,封闭性很好,从而使得海侵导致的湖盆咸化环境得以保持,形成了白云岩有利的发育环境。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马五_5亚段白云岩地球化学特征及成因模式

依据岩心、薄片以及实验分析资料,表明鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马五_5亚段白云岩碳同位素分布区间与泥晶灰岩的分布区间类似,均介于-1.40‰~0.14‰,分布在同期海水值区间内;氧同位素组成介于-7.51‰~-5.98‰,较泥晶灰岩的偏正,但整体均较同期海水值偏负;稀土元素的配分模式与泥晶灰岩的相似,具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的特征;锶同位素也和泥晶灰岩的分布范围大致相当,且具有少数正常、多数偏正的特征。综合古气候、古沉积格局和海平面升降变化的特征,认为:(1)马五_5亚段白云岩主要由渗透回流白云石化作用形成,部分由蒸发泵白云石化作用形成;(2)白云岩空间分布受海平面升降变化与沉积古地貌背景的共同控制,古地貌较高的中央古隆起—靖西台坪和靖东隆起带这两个区域上白云岩在相对海退期更为发育;(3)白云石的岩石结构组分之间的差异性与其形成的沉积背景有关,粉晶白云岩在中央古隆起—靖西台坪和靖东隆起带上均广泛发育,颗粒白云岩和含硬石膏结核粉晶白云岩仅零星分布在中央古隆起—靖西台坪带上,而白云石化不彻底的灰质粉晶白云岩和白云质泥晶灰岩主要分布在洼地中心和边缘地带。     

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.      

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。     

渤海湾盆地北塘凹陷古近系沙河街组三段白云岩中方沸石的特征及成因

渤海湾盆地北塘凹陷古近系沙河街组三段白云岩中有多种矿物,X射线衍射(XRD)分析识别出的主要矿物有白云石、方沸石、石英、长石、黏土矿物、黄铁矿及方解石等,其中方沸石平均含量达38.8%。根据钻井岩心、岩石薄片、扫描电镜、电子探针和地球化学分析等资料,对沙三段白云岩中方沸石的矿物特征进行详细描述并探究其成因。结果表明,沙三段白云岩中的方沸石有2种分布样式,分别是纹层型和充填型,其中前者多与白云石互层、呈纹层状,偶见似结核状;后者形成较晚,方沸石以填隙物形式充填在裂缝、孔隙之中。这2种方沸石的存在形式、晶体形态、伴生矿物各不相同,其中纹层型方沸石多与白云石共生,晶体粒径小于0.04,mm,为泥晶结构;充填型方沸石多与黄铁矿、有机质共生,晶体粒径大于0.04,mm,为粉晶结构。根据主、微量元素及碳、氧同位素分析结果,计算出古盐度平均为28.8‰,Sr/Ba值平均为2.93,表明渤海湾盆地北塘凹陷沙河街组三段沉积时期为碱—咸溶液沉积环境,具备形成方沸石的条件。电子探针测试的Si/Al值表明,这2类方沸石母质来源不同,纹层型方沸石母质为黏土矿物,而充填型方沸石母质与热液有关。与国内含方沸石白云岩的盆地进行对比,并从岩石学特征、形成温度等方面进行分析,认为研究区方沸石有2种成因,其中纹层型方沸石是同生成岩阶段的产物,而充填型方沸石则受到热液流体的影响。     

渤海湾盆地北塘凹陷古近系沙河街组三段白云岩中方沸石的特征及成因

渤海湾盆地北塘凹陷古近系沙河街组三段白云岩中有多种矿物,X射线衍射(XRD)分析识别出的主要矿物有白云石、方沸石、石英、长石、黏土矿物、黄铁矿及方解石等,其中方沸石平均含量达38.8%。根据钻井岩心、岩石薄片、扫描电镜、电子探针和地球化学分析等资料,对沙三段白云岩中方沸石的矿物特征进行详细描述并探究其成因。结果表明,沙三段白云岩中的方沸石有2种分布样式,分别是纹层型和充填型,其中前者多与白云石互层、呈纹层状,偶见似结核状;后者形成较晚,方沸石以填隙物形式充填在裂缝、孔隙之中。这2种方沸石的存在形式、晶体形态、伴生矿物各不相同,其中纹层型方沸石多与白云石共生,晶体粒径小于0.04mm,为泥晶结构;充填型方沸石多与黄铁矿、有机质共生,晶体粒径大于0.04mm,为粉晶结构。根据主、微量元素及碳、氧同位素分析结果,计算出古盐度平均为28.8‰,Sr/Ba值平均为2.93,表明渤海湾盆地北塘凹陷沙河街组三段沉积时期为碱—咸溶液沉积环境,具备形成方沸石的条件。电子探针测试的Si/Al值表明,这2类方沸石母质来源不同,纹层型方沸石母质为黏土矿物,而充填型方沸石母质与热液有关。与国内含方沸石白云岩的盆地进行对比,并从岩石学特征、形成温度等方面进行分析,认为研究区方沸石有2种成因,其中纹层型方沸石是同生成岩阶段的产物,而充填型方沸石则受到热液流体的影响。     

川西坳陷彭州地区雷四上亚段白云岩形成机理

根据岩心观察、普通薄片及铸体薄片鉴定、阴极发光显微镜观察、扫描电镜、碳氧稳定同位素测定、锶同位素测定、全岩分析、微量元素分析、X衍射分析等手段,对川西坳陷彭州地区雷口坡组四段上亚段白云岩类型及成因机理进行了详细的研究。研究区雷四上亚段白云岩晶粒细,主要由微晶-粉晶组成,细晶白云岩少见,白云石呈半自形-自形晶;δ13C同位素在-4.8‰~3‰之间,平均值为1.92‰,呈现低正值的特征;δ18O同位素在-8.1‰~0.6‰之间,平均值为-5.04‰,呈现中负值的特征;锶同位素比值较低,在0.7077~0.7087之间,二价铁离子含量较高、锰离子含量较低,具有较低的有序度和低的Mg/Ca值的特点。各种资料表明,这套展布稳定的白云岩主要为沉积成因,为潮坪相潮间-潮上带的同生-准同生白云岩,其次为埋藏白云石化成因。     

塘沽油田湖相泥质白云岩含油气影响

湖相白云岩在我国东部泌阳凹陷古近系核桃园组、酒西坳陷白垩统下沟组和西部古—中生界准噶尔盆地二叠系风城组均已形成工业化油气开发,预示国内该类储层良好评价前景。塘沽油田在始新统—渐新统沙河街组三段五亚段湖相泥质白云岩储层取得油气勘探新发现,储层由泥质白云岩与白云质泥岩呈纹层不等厚交互构成,室内分析化验证实为弱还原半深水湖相沉积,具有裂缝与基质双重孔隙介质的特点,微介孔率在50%以上,为新型纳米级非常规碳酸盐储层。以该类油藏岩心观察及试油试采资料为基础,借助于薄片鉴定、x射线衍射分析、扫描电镜分析、物性分析、压汞分析及氮气低温吸附测试等技术手段,对该类特殊岩性油藏的含油气影响因素进行探讨。研究结果表明塘沽油田沙河街组三段五亚段泥质白云岩含油性影响因素与成岩矿物组分及发育,储集空间及类型,微裂缝发育,异常超压空间展布等密切相关,所总结的湖相泥质白云岩储层含油气性综合评价方法对我国该类非常规油藏开发具有重要意义。     

雷家地区古近系沙四段湖相白云岩成因

辽河西部凹陷雷家地区古近系沙四段中广泛发育湖相白云岩,是油气勘探的主要目的层段。白云岩主要形成于滨浅湖环境中,垂向上与泥岩、油页岩及生物灰岩共生。通过对雷家地区沙四段白云岩沉积学理论上的成因分析,认为白云岩主要属于成岩埋藏白云岩和准同生白云岩,且古气候条件和海侵作用为湖相白云岩的形成创造了条件。     

惠民凹陷沙河街组一段白云岩特征及其成因分析

惠民凹陷沙河街组一段发育大量的湖相碳酸盐岩,综合岩心、录井、地化及微观资料分析碳酸盐岩特征。碳酸盐岩中发育大量的白云岩,其常见岩石类型包括生物碎屑云岩、灰质藻云岩、砾屑云岩、鲕粒云岩、泥(粉)晶云岩五大类;且白云岩在深湖、半深湖、浅湖、滩坝环境均有发育,垂向上与油页岩、泥岩、生物灰岩及火山岩共生。研究表明,沙一段白云岩为次生交代的产物,且海侵作用、古气候条件和火山活动均为湖相白云岩的形成创造了条件。     

渤海湾盆地北塘凹陷古近系沙河街组三段白云岩储层特征

渤海湾盆地北塘凹陷古近系沙河街组三段白云岩分布广泛,是重要的油气储集层。根据钻井岩心、岩石薄片、扫描电镜、电子探针和地球化学特征等资料,对沙三段白云岩储层特征及其影响因素进行了详细研究。结果表明,沙三段白云岩有层状、结核状、均匀块状和裂缝充填等4种产状,岩石类型包括泥晶白云岩、粉晶白云岩和细晶白云岩,储集空间主要为次生孔隙和裂缝;白云岩储层物性较差,孔洞缝共同发育的层段是油气富集的有利层段,储层的含油性与储层的岩性及物性具有一定的相关性。目前白云岩储层正处于中成岩阶段,在埋藏过程中经历了机械压实、压溶、胶结、溶蚀、重结晶和白云岩化等成岩作用的改造,其中溶蚀作用可分为三期,后两期溶蚀作用极大地改善了储层物性,机械压实和胶结作用对储层物性起破坏作用;地球化学特征揭示了白云岩化作用的两种类型,即准同生期的回流渗透白云岩化和成岩期的埋藏白云岩化。影响白云岩储层物性的主要因素包括沉积环境、白云岩化作用和裂缝发育程度,沉积环境对白云岩储层物性起决定性作用,白云岩化作用对储集空间具有重要的改造作用,裂缝的发育极大改善了储层物性,提高了储层的储集能力。     

渤海海域石臼坨地区古近系沙河街组湖相生屑白云岩成因*

渤海海域石臼坨地区石臼坨凸起东倾末端南北两侧的陡坡带在古近系沙河街组发育多套生屑白云岩,其中南侧生屑白云岩主要发育在沙河街组二段,北侧生屑白云岩集中在沙河街组一段。为了明确该区生屑白云岩的成因,通过古生物、岩石薄片和地球化学等资料对该区生屑白云岩的岩石学、地球化学特征进行较为系统的研究。按照岩石组分特征,研究区生屑白云岩可划分为亮晶生屑白云岩和泥晶生屑白云岩2种类型。生屑的主要组分腹足类及介形类典型属种分析显示,南北两侧生屑白云岩均形成于浅水湖泊环境。地球化学Pr/Ph(姥鲛烷/植烷)参数反映,南侧生屑白云岩形成于氧化环境,北侧以还原性环境为主。碳氧同位素数据反映南侧生屑白云岩形成于低温高盐的封闭湖泊环境,以准同生期的回流渗透成因为主。北侧生屑白云岩的碳氧同位素相对分散,显示为受不同流体介质作用的结果,可以划分出3种成因类型: 准同生期的回流渗透成因、埋藏期的铁白云石化交代成因和晚期局部受热液作用影响,因此,北侧生屑白云岩是多期次多成因综合作用的结果。该研究成果对开展这类中深层优质储集层预测具有重要意义。     

三塘湖盆地中二叠统芦草沟组白云岩成因

三塘湖盆地中二叠统的芦草组碳酸盐岩是盆地内重要的储集岩之一,碳酸盐岩中50％以上为白云岩。有纹层状白云岩和斑块状白云岩两种,前者白云石自形程度较好;后者白云石为含铁白云石交代方解石而成,铁白云石晶体粗大,自形程度差,其形成时间晚于纹层状铁白云石。白云岩的Mg／Ca值均小于1;Sr的含量为31×10^-6-527×10^-6,平均为217．8mg／kg;方解石和白云石的δ^18O差值大多数小于6％;芦草沟组膏岩并未普遍存在,盐度指数Z平均为124．43。通过对上述特征综合研究认为,三塘湖盆地中二叠统的芦草组白云岩为混合水成因,并建立了相应的白云石化模式。     

渤海湾盆地塘沽地区古近系沙河街组湖相白云岩特征及成因*

渤海湾盆地塘沽地区古近系沙河街组三段沉积早期为半封闭的湖湾沉积环境,底部发育一套白云岩储集层,其产出受区域内北东向古潜山基底断裂控制,沿古潜山两侧发育,分布面积较大,累计厚度可达100多米。系统的岩石学、矿物学和地球化学特征研究表明,该套白云岩常与泥岩互层产出,白云石主要为铁白云石和含铁白云石,普通显微镜下呈微晶状,扫描电镜下可见菱面体状晶型;X射线衍射分析表明其形成于准同生期,是快速结晶的产物;碳氧同位素分析及稀土元素分析显示,这类微晶白云岩形成于较为封闭的高盐度蒸发环境中,具统一的流体来源和相同成因机理。基于上述研究成果,认为塘沽地区沙河街组三段微晶白云岩的形成主要经历了准同生期回流渗透作用和成岩期埋藏环境下类质同象交代作用两个阶段。     

白云岩成因的研究现状及相关发展趋势

白云岩占地壳沉积岩体积的20%,是碳酸盐岩地层中最主要的油气储渗体。白云岩成因是碳酸盐岩岩石学中最复杂、争论时间最久、最难解决的问题之一。根据机理的不同,当前各种主要的白云岩成因模式可划分为三大类:(1)原生白云石模式;(2)次生白云石化模式;(3)其他模式。虽然原生白云石的例子已被大量发现,但是,它们是否属真正的原生白云石仍将继续讨论下去。次生白云石化成因的实例远比原生白云石成因的多,这类模式可再细分为高盐度白云石化、低盐度白云石化、正常海水白云石化、热液白云石化等。其他模式主要有埋藏白云石化、生物白云石化、沉积—热液模式、玄武岩淋滤白云石化、出溶作用模式等。白云岩研究的热点问题及研究发展方向可以归纳为五个方面:全球气候变化与白云石化事件;大地构造环境和沉积作用对白云岩分布的控制;白云石化作用与层序地层学(相对海平面变化);新的研究手段的应用;“盖帽”白云岩。     

塔里木盆地东部地区寒武系白云岩成因类型*

塔里木盆地东部地区（简称塔东地区）寒武系白云岩主要有泥-粉晶白云岩、细晶白云岩和中-粗晶白云岩。通过岩石学特征、有序度、碳氧同位素、锶同位素比值、阴极发光和微量元素等分析,认为该地区有4种成因的白云岩,即深水回流准同生白云岩、潮坪蒸发泵准同生白云岩、回流渗透白云岩以及深埋藏白云岩。不同类型的白云岩,其岩性及地球化学特征不同。深水回流准同生白云岩为泥-粉晶白云岩,分布在塔东盆地中,是附近的碳酸盐岩台地上蒸发浓缩形成的咸化海水在重力作用下沿海底回流到深水盆地中并使刚沉积不久的灰泥发生白云化而形成的。潮坪蒸发泵准同生白云岩亦为泥-粉晶白云岩,形成于台地潮坪环境。回流渗透白云岩为细晶白云岩,发育于潮坪准同生白云岩和蒸发岩之下。深埋藏白云岩为中-粗晶白云岩,是石灰岩在地下深处由循环流动的富含Mg²⁺、Ca²⁺的地层水白云化形成的,Mg²⁺、Ca²⁺主要来自于已经存在的白云岩的溶蚀,而非来自页岩压实排替出来的地层水。     

从3个科学理念简论沉积学中的 “白云岩问题”*

作为碳酸盐岩的重要类型,白云岩的成因机理和时空分布规律,一直是沉积学重要的研究主题之一。沉积学家已经建立了众多的白云石化模式,并用来解释各种白云岩的成因。然而,白云石在地表条件下的形成过程和机理,一直没有得到实验室条件下的模拟和证实,所以白云岩的成因就成为沉积学的难题,即沉积学中的 “白云岩问题”。白云岩形成的作用被简称为白云石化作用,同时作为碳酸盐岩成岩作用机制的类型之一,代表了科学理念的第1个变化;立足于前寒武纪白云岩原生沉积组构的精美保存,从早先的 “原生白云石沉淀”的假设到后期的 “拟晶白云石化作用”模式的提出,代表了科学理念的第2个重要变化;微生物作用有助于白云石沉淀而出现的 “微生物白云石化作用”的模式,似乎代表了沉积学家对沉积学中的 “白云岩问题”的探索和研究之中的第3个重要的科学理念进步。追逐上述科学理念的变化和进步,将会更加深入了解科学家们对 “白云岩问题”研究和探索的重要进展。     

塔东北库鲁克塔格地区中上寒武统白云岩类型与孔隙演化*

对塔东北库鲁克塔格隆起的乌孜里塔格剖面中上寒武统白云岩的岩石学、成岩作用、裂隙—孔隙发育与充填等特征研究认为：可划分为有序度逐渐增加的粉晶白云岩、粉细晶白云岩、中细晶白云岩和中粗晶白云岩及晶洞中的中粗晶、巨晶和鞍形白云石等4种类型;分别对应于早期准同生—浅埋、中浅埋藏、中等埋藏和构造断裂—热液（热卤水）作用4期的成岩阶段;其中,沿走滑断裂—裂隙带、呈不规则的“侵入体” 具有斑点状、条纹—条带、雁行状—斑马、角砾状和不规则状结构的中粗晶、粗晶、巨晶（部分为鞍形）白云岩（石）,一般不发光或呈昏暗的暗红色,具有与加拿大西部盆地典型的热液白云岩相似的特征;中上寒武统白云岩存在4～5期构造裂隙和3期以上的充填作用;热液白云岩中以晶间孔、晶间溶孔（洞）、裂隙及沿裂隙的扩溶孔洞为主,主要有二世代的白云石和方解石和少量沥青、石英、微量硬石膏和重晶石等多期充填作用。与西加盆地寒武系部分或全部交代充填缝洞及角砾构造、受来自落基山造山带的晚白垩世至古近系拉腊米（Laramide）构造的被排驱的热液流体交代形成的典型热液白云岩稍有不同,海西晚期（晚二叠世）及燕山—喜马拉雅期（晚白垩世—第四纪）沿挤压—走滑断裂排驱的地层热卤水循环—扩散与交代作用可能是本区热液白云岩的主要成因,储集空间主要由中、晚期构造断裂—裂隙（溶蚀）所致,但不排除成岩早期埋藏或晚期大气水作用对其影响。     

Controls on the formation of stratabound dolostone bodies,Hammam Faraun Fault block,Gulf of Suez

Dolomitization is commonly associated with crustal‐scale faults, but tectonic rejuvenation, diagenetic overprinting and a fluid and Mg mass‐imbalance often makes it difficult to determine the dolomitization mechanism. This study considers differential dolomitization of the Eocene Thebes Formation on the Hammam Faraun Fault block, Gulf of Suez, which has undergone a simple history of burial and exhumation as a result of rifting. Stratabound dolostone bodies occur selectively within remobilized sediments (debrites and turbidites) in the lower Thebes Formation and extend into the footwall of, and for up to 2 km away from, the Hammam Faraun Fault. They are offset by the north–south trending Gebel fault, which was active during the earliest phases of rifting, suggesting that dolomitization occurred between rift initiation (26 Ma) and rift climax (15 Ma). Geochemical data suggest that dolomitization occurred from evaporated (ca 1·43 concentration) seawater at less than ca 80°C. Geothermal convection is interpreted to have occurred as seawater was drawn down surface‐breaching faults into the Nubian sandstone aquifer, convected and discharged into the lower Thebes Formation via the Hammam Faraun Fault. Assuming a ca 10 Myr window for dolomitization, a horizontal velocity of ca 0·7 m year⁻¹ into the Thebes Formation is calculated, with fluid flux and reactivity likely to have been facilitated by fracturing. Although fluids were at least marginally hydrothermal, stratabound dolostone bodies do not contain saddle dolomite and there is no evidence of hydrobrecciation. This highlights how misleading dolostone textures can be as a proxy for the genesis and spatial distribution of such bodies in the subsurface. Overall, this study provides an excellent example of how fluid flux may occur during the earliest phases of rifting, and the importance of crustal‐scale faults on fluid flow from the onset of their growth. Furthermore, this article presents a mechanism for dolomitization from seawater that has none of the inherent mass balance problems of classical, conceptual models of hydrothermal dolomitization.