我国部分地区白云岩岩石矿物学研究及其意义

本文对不同地区不同层位不同类型的白云石进行较系统的矿物学测试.用数据对比的方式说明白云石的主要元素配比和晶格结构的完善程度,受形成时间和成岩环境的控制。一般说,第三纪以后形成的白云石,主要化学成分Ca比Mg多,Ca约占55％,Mg约占45％,单位晶胞比理想白云石大得多,有序度低(<0.50)。第三纪以前形成的白云石,总的看,其主要化学成分,单位晶胞大小均较接近于理想白云石,有序度高,但和形成时代并不成线性关系,而和岩石类型及成因有关。细晶到粗晶白云石优于泥—粉晶白云石;就成因而言,成岩及后生回流渗透交代白     

羌塘盆地中侏罗统布曲组白云岩有序度与晶胞参数的影响因素及地质意义

研究羌塘盆地中侏罗统布曲组白云岩有序度和晶胞参数的特征、影响因素及地质意义。在前期对白云岩详细分类的基础上,通过X射线粉晶衍射方法进行测试,用jade 6.5软件对测试结果进行处理,获取白云石的最大晶面间距、有序度、晶胞参数等信息,探讨其影响因素及地质意义,结果表明：(1)北羌塘坳陷西南缘唢呐湖地区颗粒白云岩具低—中等的有序度,晶胞参数较为集中,可能是蒸发潟湖环境中发育的颗粒灰岩为高镁方解石,在经历埋藏过程的调整白云石化作用而成;(2)南羌塘坳陷古油藏带布曲组白云岩中,微—粉晶白云岩有序度、晶胞参数分布范围大,为灰岩在准同生阶段快速交代、在埋藏阶段重结晶形成;细晶白云岩有序度较高,晶胞参数呈正相关,发育在稳定的埋藏环境中,白云石晶体在继承先驱灰岩孔隙中自由生长而成;中—粗晶白云岩有序度最高,是在中—深埋藏阶段,经历了足够长久的白云石化作用过程,有限的空间限制了晶体的自由生长;微—粉晶白云岩→细晶白云岩→中—粗晶白云岩的有序度逐渐增高,表明稳定的埋藏过程有利于白云石向有序转化;(3)布曲组白云岩晶胞参数a、c以不同程度向理想白云石左下方偏移,说明布曲组白云岩形成以后经历了强烈的构造挤压,估算压力可达1000MPa,与晚白垩世的构造运动有关,指示南羌塘坳陷布曲组白云岩古油藏是由逆冲推覆运动造成的。     

羌塘盆地中、下二叠统碳酸盐岩白云石有序度控制因素研究

矿物的有序度是判断其结晶程度好坏的重要标志,同时反映了矿物形成环境的物理、化学条件。通过对羌塘盆地羌资5井中、下二叠统碳酸盐样品的X衍射分析,讨论了白云石有序度的主要控制因素和白云石的成因机制。研究表明:1.白云石化越彻底,白云石有序度越好;2.晶形粗大的白云石有序度好于泥晶、微晶白云石;3.当MgCO3摩尔分数接近理想摩尔分数50%,白云石有序度相应增加。4.结合岩芯观测和沉积分析,认为龙格组白云石具有混合水白云石化作用的特征,而展金组白云石的形成与海水白云石化机制有密切关系。     

华蓥山三叠系含盐建造中白云岩的成因阶段及其特征

本文解剖了该区三叠系含蒸发岩的碳酸盐岩建造中白云石（岩）的成因、白云岩化阶段及其标志和特征。文中列出显微组构、氧同位素和阴极发光标志，论证了该区白云岩均为交代（或白云岩化）成因。将本区白云岩的形成过程分为准同生、早期成岩和晚期成岩三个阶段，归纳出了各阶段形成的白云石的有序度和成分构成特征。     

库车坳陷古近系白云岩地球化学特征及成因

为了分析库车坳陷古近系库姆格列木群白云岩的成因,利用薄片染色、微量元素和稳定同位素测试等方法为手段,系统分析该套白云岩地球化学特征,并讨论其成因。研究表明,该套白云岩主要分为膏质云岩和泥（粉）晶白云岩两种类型。白云岩的微量元素和同位素特征表明其形成于较高盐度、高Mg/Ca比、强还原的海陆过渡环境。古近纪早期库车坳陷西部地区间断性海侵和强烈蒸发环境使得水体盐度较高,并为准同生期白云岩的形成提供了镁离子来源。结合沉积、岩相特征认为该套白云岩有蒸发白云石化及回流渗透白云石化两种成因类型,蒸发白云石化形成的膏质云岩主要分布在低能的潮上环境,回流渗透白云石化形成的膏质泥(粉)晶白云岩或膏质砂屑白云岩分布于中低能的潮下—泻湖环境。     

普光气田长兴组白云岩地球化学特征及其成因意义

普光气田区长兴组白云岩的矿物组成与地球化学特征研究表明,自东南向西北方向,由普光8井至普光5井至普光6井,长兴组白云岩白云石颗粒的结晶程度和有序度总体上逐渐变高,其Fe、Mn、AI、K、Na、Sr含量及Mg^2＋／Ca^2＋比值总体呈降低的趋势;而氧同位素值逐渐降低,碳同位素值略增高,两者具负相关关系,这反映出白云石化作用与混合水无关;普光6井结晶白云岩87Sr／86Sr比值高于晚二叠世末古海水,说明白云石化流体并非长兴期古海水。研究认为长兴组泥-微晶白云岩由长兴期蒸发浓缩形成的高镁卤水交代灰泥丘而形成,属准同生白云石化作用成因,为非-差储层;结晶白云岩及碎裂化白云岩的白云石化流体应来自二叠纪高盐度海源地层水。属埋藏成因,可为优质储层。     

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩结构构造类型及其形成机理

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩度大、分布广,是重要的油气储集层.根据岩石学研究并结合地球化学特征将其分为4类,其特点如下:(1)泥晶-粉晶白云岩,白云石晶体小、晶形差,有序度在4类中最低(0.73);Na、K、Sr含量在4类中最高;δ13C值及Z值较高,分别为-0.94‰、122.3;Fe、Mn含量较低;阴极发光为亮桔红色;常呈纹层状,具暴露及成化标志.这些特征表明其结晶较快,形成环境蒸发强烈、盐度较高、氧化性较强,是在萨布哈环境中由浓缩海水发生白云石化所形成.(2)藻纹层白云岩,白云石晶体小,晶形较好,有序度较高(0.85);藻纹层基本保留了其原始微细结构;Na、K、Sr含量较低:δC值在4类中最高,平均为-0.50‰;含有较多黄铁矿.这些特征说明其可能形成于成岩作用的稍早期阶段且其成因与藻类活动密切相关,成岩环境盐度较低,可能是在藻类作用下,由富藻层浓集的镁与残留海水在浅埋藏环境中共同作用所形成.(3)雾心亮边白云岩,白云石普遍具雾心亮边结构,雾心含少量包裹体及灰质残余,亮边则少见或无;阴极发光下,雾心发亮桔黄色光,亮边发光暗或不发光;局部见此类白云石;呈星散状分布于亮晶颗粒灰岩或泥晶灰岩中;白云石晶体较大,晶形较好.此类白云岩的δ13C及Z值在4类中最低,K、Na、Sr、Fe含量相对较低,Mn含量最高;有序度较高,均值为0.83.这些特征表明此类白云岩中白云石的雾心可能是在早期浅埋藏环境中,由富镁孔隙水交代周围灰质所形成;亮边则形成于埋藏较深的环境,其所需镁可能来源于粘土矿物的转化.(4)重结晶白云岩:白云石晶体粗大且污浊,接触紧密;局部见白云石晶体具环带结构,局部见颗粒幻影结构;阴极发光较暗;Fe含量在4类中最高,Mn含量较高;有序度最高,平均为0.95;包裹体均一温度平均为110.2℃.这些特征表明其可能是在还原性较强的深埋藏环境中,由早期形成的白云岩经较强的重结晶作用所形成.     

鄂尔多斯盆地马家沟组中组合马五_5亚段白云岩特征及成因机理

通过对鄂尔多斯盆地马家沟组五段5亚段白云岩的岩石学和地球化学研究表明,主要岩性有泥晶白云岩、泥粉晶白云岩和粉晶白云岩等三类。泥晶白云岩类为泥晶结构,阴极发光为暗红光,白云石有序度低;Na、K和Sr值较高;δ~(13)C平均-1.23‰,δ~(18)O平均-7.59‰,锶同位素平均值0.709 81,形成于闭塞局限、盐度相对较高的环境,由准同生白云石化作用所形成,并发育少量晶间微孔。泥粉晶白云岩类为泥晶—细粉晶结构,不发光或发极暗的红光,白云石有序度0.75;常量元素、微量元素大幅降低;δ~(13)C和δ~(18)O的平均值分别是-0.43‰和-7.29‰,锶同位素平均值0.709 36,由准同生后回流渗透白云石化作用所形成,并发育晶间孔。粉晶白云岩不发光或发极暗红光,白云石有序度0.81;常量元素、微量元素有明显的突变;δ~(13)C和δ~(18)O平均值分别为-0.65‰和-6.46‰,锶同位素平均值0.709 67,由埋藏白云石化作用所形成,并发育晶间扩溶孔或溶蚀孔。     

中国中西部盆地海相白云岩主要形成机制与模式

塔里木、四川及鄂尔多斯盆地是中国中西部海相白云岩的主要发育地区。三大盆地重点层系海相白云岩新近的成因研究表明,大规模准同生白云岩和埋藏成因白云岩的发育均与蒸发台地密切相关。蒸发台地中由海水浓缩形成的富Mg~(2+)卤水一方面在准同生期,通过蒸发泵和下渗机制交代碳酸钙沉积物而形成与蒸发岩共生的准同生白云岩,另一方面作为富含Mg~(2+)的地层孔隙水,在准同生-浅埋藏期乃至中、深埋藏期,通过侧向渗透、侧向与垂向压实排挤和垂向热对流机制与粗结构的碳酸钙沉积物发生交代反应,在蒸发岩系周边和上下形成广泛分布的埋藏成因白云岩。与热流体作用有关的白云石化主要依靠构造断裂、裂缝、不同级次的层序界面、孔洞层等输导体系发生,分布较局限。热流体云化常表现为对先期白云岩进行叠加改造而形成热水改造白云岩。热流体性质不一,可以是深埋藏混合热水、深部循环水、地幔深部的岩浆热液等。白云石(岩)的生物成因不仅表现为微生物作用导致白云石直接沉淀,还表现为生物的存在与活动为白云石化作用提供Mg~(2+)和云化流体通道。由微生物和宏观藻释放出Mg~(2+),在埋藏期对方解石进行交代是各种富含藻类的灰岩中部分白云石的重要形成机制。生物扰动可明显改善岩石的孔渗性,从而显著促进白云石化作用的发生。     

湘南香花岭地区泥盆系白云岩的成因

湘南香花岭地区泥盆系层状、似层状白云岩主要分布于海退层序中的潮间粒屑滩相和潮下缓坡相。根据白云岩的分布、结构构造、主成分(CaO和MgO)和白云石的有序度、痕量元素(Sr、Na)含量和氧同位素组成等特征，认为白云岩是成岩作用期间，由混合水交代原沉积物而形成的，而白云石的形成机理类似于文石成岩转变为方解石的机理。     

海南岛排浦更新世现代白云岩特征及白云岩管成因探讨

海南岛排浦更新世白云岩系我国首次发现的现代白云岩。露头位于潮间-潮上带,剖面高约4米,分7层,白云石与陆源碎屑共生。经鉴定白云石为粉晶,具完好菱面体晶形,为含铁白云石,有序度0.4-0.64,为淡水白云石之特征。第三层中含有相当数量的白云岩管。岩管具圆及椭圆形管状,形态固定,大小相似,管壁光滑,单管状,管内白云石含量较管外高等特征,笔者认为其成因是虫孔先被方解石充填,成岩早期经白云石交代形成的。     

塔里木盆地K2-E旋回层序与海平面变化

塔里木盆地西南缘K₂-E海相含碳酸盐岩地层中可识别出七种类型的高频旋回层序,主要有潮下缓坡型、台地型、台地边缘型碳酸盐旋回层序及以碎屑岩为主的潮间－潮上型旋回层序。平面上,不同类型高频旋回层序成为特定古地理背景下台地碳酸盐沉积体系、滨岸沉积体系和冲积沉积体系沉积层序的代表。纵向上,各类高频旋回层序的有序叠加,其类型的变化反映了沉积环境、沉积相的演变过程。研究结果表明,研究区各类高频旋回层序下部单元至上部单元微相的转变是受高频率海平面变化的影响,低频率海平面升降控制了高频旋回层序的叠加形式,造成沉积环境由下至上滨岸→碳酸盐台地→滨岸→河流的变化。正是由于不同周期海平面变化旋回的叠加形成了塔里木盆地西南缘K₂-E的复合海平面变化旋回层序。     

四川盆地南部寒武系白云石地球化学特征与形成机制

以四川盆地南部范店、岩孔、三汇场三个野外露头剖面的寒武系白云岩样品为研究对象,通过对白云石有序度、碳氧同位素、稀土元素、包裹体等地球化学特征的分析,认为研究区主要发育同生期微晶白云石(岩)、细-粉晶白云石、浅埋藏细晶白云石、以及鞍状白云石等四种类型,其中:微晶白云石(岩)、细-粉晶白云石的有序度较低,具有与同时期正常海相碳酸盐岩相近似的δ18O值,稀土元素配分模式近似一致,表现为具有LREE弱富集、HREE弱亏损的特征,这揭示了白云石化流体主要来源于高盐度海水,为蒸发泵白云石化、渗透回流白云石化作用的产物;而细晶白云石的有序度相对较高,稀土元素出现贫化迁移现象,∑REE值有所减少,推断为埋藏白云石化作用的产物;鞍状白云石的有序度高、δ18O值低,稀土元素富集,Eu具有正、负异常,包裹体均一化温度呈异常高值,呈双区间分布,表征白云石化流体来源于深部热液流体,可能为热液白云石化作用的产物。     

川北元坝地区长兴组白云石化作用机制及其对储层形成的影响

通过岩心观察和薄片鉴定,在岩石学和矿物学特征分析基础上,结合白云石有序度测定,碳、氧同位素、锶同位素和稀土元素组成及配分模式分析,详细研究了川北元坝地区长兴组白云石化作用的特征、机制及模式,结果表明长兴组发育微晶白云石(岩)、粉-中晶他形白云石、粉-中晶自形白云石和异形白云石等四种类型,它们的有序度由低变高;白云石的碳、氧同位素、锶同位素和稀土元素组成及配分模式特征表明,长兴组微晶白云石(岩)、粉-中晶他形白云石、粉-中晶自形白云石主要形成于浓缩海水环境、正常海水环境、或者与正常海水相似的地层水环境中,并遭受过热液地质作用的改造,从微晶白云石(岩)→粉-中晶他形白云石→粉-中晶自形白云石是一个沉积埋藏过程中多阶段白云石化作用的产物,异形白云石则由热液作用形成;根据长兴组白云石的矿物学和地球化学特征及白云石化作用与层序和沉积相之间的关系,分别可以用准同生期蒸发泵白云石化作用模式、准同生期渗透回流白云石化作用模式、成岩早期浅埋藏状态下地层水白云石化作用模式和成岩晚期热液白云石化作用模式来解释微晶白云石(岩),粉-中晶他形白云石、粉-中晶自形白云石和异形白云石的形成。白云石化作用是有利于长兴组储层形成的建设性成岩作用。     

白云石成因研究新方法--白云石晶体结构分析

传统的白云石研究方法对于白云石成因分析具有多解性,对于已有白云石成因模式的套用或重新建立新的白云石成因模式将白云石的形成机理过于简单化、模式化。白云石的晶体结构保存了晶体的形成环境、结晶速度、晶体生长与变化特征、流体特征的证据,白云石晶体结构分析是进行白云石成因分析的有效手段,之前很少有研究者从晶体结构角度进行白云石成因分析。在岩石学和地球化学研究的基础上,本文对四川盆地灯影组-寒武系鞍状白云石、纤状白云石、残余颗粒细晶白云石、孔洞充填粗晶白云石和泥晶白云石五种白云石进行了微组构取样,并利用X衍射仪、透射电镜等晶体结构研究手段,从晶体结构角度对五种白云石组构的有序度、晶胞参数、晶格条纹、晶面间距、晶格缺陷等晶体结构参数进行了差异性研究,分析了它们不同的形成环境和成岩演化特征,初步建立了不同类型白云石晶体结构判识标志。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组云质岩沉积环境及白云石成因探讨

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组发育一套陆内裂谷背景下,由粉砂级—泥级陆源碎屑、凝灰碎屑、碳酸盐及热液矿物组成的湖相细粒云质岩。本研究以云质岩为研究对象,通过岩石学、矿物学及地球化学研究探讨其形成环境和白云石形成机理。云质岩岩矿特征和主、微量元素特征表明,在中二叠世为处于干旱气候的浅水咸化湖盆,区域火山活动强烈,湖盆内幔源热液活动发育。云质岩中的白云石主要呈自形—半自形的微粉晶颗粒,形成细纹层或与其他组分混合,局部可见自形—半自形的细晶白云石,微粉晶白云石为低有序度白云石(0.46),成分均匀,被纹层包绕,细晶白云石交代残留结构发育,为成岩交代的产物;两类白云石均富锶贫镁,细晶白云石较微粉晶白云石更富铁和锰。微粉晶白云石具有较低的δ18OPDB(平均为-4.72‰),基于白云石的形成流体由湖水和幔源热液混合的假设,所计算得到的形成温度介于54.61~186.46℃之间;δ13CPDB偏高(平均为8.79‰),推测其与芦草沟组高的有机质埋藏量及产甲烷古菌的代谢活动有关。微粉晶白云石为同生期—准同生期沉淀或交代的原白云石,其Mg2+来自于咸化湖水、凝灰碎屑和幔源热液,热液带来的高温和产甲烷古菌的代谢活动打破了白云石形成的动力学屏障。     

川东北地区下寒武统龙王庙组白云岩成因分析

通过剖面实测、薄片鉴定、阴极发光分析和地球化学分析,对川东北地区下寒武统龙王庙组白云岩成因进行了研究。研究结果表明:研究区龙王庙组自下而上发育灰岩—过渡岩性—白云岩,以颗粒结构为主,白云石主要为泥—粉晶,呈它形—半自形晶,阴极发光呈昏暗光—暗红光。样品的MgO与CaO呈负相关,白云岩Mg2+/Ca2+较低,高Na含量,低Sr、Fe、Mn含量,白云石有序度较低,各岩性稀土元素配分曲线平行一致分布,δCe无异常,δEu负异常,灰岩δ13C偏正、δ18O处于同期海水内,白云岩δ13C、δ18O偏正,87Sr/86Sr高于同期海水值。结合区域地质背景、岩石学特征和地球化学分析结果,研究区白云石化流体为高盐度蒸发海水,研究区白云岩为渗透回流白云石化作用形成。     

新疆三塘湖盆地中二叠统芦草沟组湖相白云岩成因*

新疆三塘湖盆地中二叠统芦草沟组发育湖泊背景下的白云岩、灰岩、黑色泥岩、页岩及碎屑岩的互层沉积。白云岩主要有两类：一类为粉—泥晶白云岩,主要由含量约70％的泥晶白云石和含量约30％的粉晶白云石构成,白云石有序度为0.48,扫描电镜下主要有菱形、他形、球状和管状4种微形态,自形程度较好的菱形晶体多为含铁白云石;另一类为方沸钾长白云岩,主要由晶粒为0.08～0.35mm的细粒方沸石、泥晶钾长石（透长石）、泥晶白云石和铁白云石构成,个别为粗晶白云石,白云石有序度0.58。与粉—泥晶白云岩中的白云石相比,方沸钾长白云岩中的白云石以高的铁、锰含量为特征,扫描电镜下多为半自形的菱形晶体。两类白云岩中白云石的有序度均较低,且均为富Sr白云石,内部均缺乏次生交代证据。通过对两类白云岩成分、微量元素及稳定同位素的差异性分析,认为尽管两类白云岩都形成于浅—半深湖相强还原沉积环境,但是它们的形成机制有所不同,粉—泥晶白云岩具有原生沉淀白云石的特征,其中球状及管状的白云石可能与微生物吸附作用有关,而他形及菱形的白云石为直接沉淀的原生白云石;另一类方沸钾长白云岩中的白云石及铁白云石可能与湖底热泉的喷流沉积作用有关。     

塔里木盆地中央隆起中部中下奥陶统白云石类型及形成机理

根据岩心及薄片观察,按照矿物晶体的大小、形状以及自形程度的差异,将塔里木盆地中央隆起中部中下奥陶统碳酸盐岩地层中的白云石分为6种类型,包括泥微晶白云石、粉—细晶自形—半自形漂浮状白云石、粉—细晶半自行—他形白云石、粉—细晶自形(环带)白云石、细—粗晶他形白云石、粗晶鞍形白云石。综合不同类型白云石的结构特征、碳氧锶同位素值、阴极发光等特征,认为中下奥陶统白云石主要由三种成岩作用形成:泥微晶白云石主要是在准同生期由回流白云石化形成;大部分粉—粗晶白云石是在埋藏期由埋藏白云石化形成,其中浅埋藏期是大规模白云石化的阶段;粗晶鞍形白云石主要由与高温热液活动相关的热液白云石化形成。     

辽宁本溪牛毛岭马家沟组顶部剖面微相分析与沉积环境

牛毛岭马家沟组顶部剖面位于本溪国家地质公园牛毛岭景区的东部.通过对碳酸盐岩的微相分析,恢复了马家沟组顶部剖面沉积环境并总结了沉积环境变化规律.依据标本研究划分出14种微相类型,包括1种风暴岩微相类型、9种缓坡微相类型、3种标准微相类型和1种自定义微相类型.此剖面自下而上划分为3个低能型向上变浅潮缘旋回.旋回一的沉积环境由内缓坡的潮缘或潟湖,至沙滩和沙堤,至潮汐水道的潮缘;旋回二沉积环境由局限或开放的内缓坡,至潮缘的浅潮下带和个别层位的潮间、潮上带;旋回三最为典型,沉积环境由灰色灰岩的中缓坡,至潮缘,再到黄色调碳酸盐岩的潮缘浅潮下带,至潮间、潮上带的蒸发潟湖,至干旱气候下潮间、潮上带的蒸发海岸.推断染色的Fe³⁺和黏土矿物为陆源,此剖面点处是碳酸盐岩孤岛（洲）的潮缘环境.