南大巴山前缘黄龙组古岩溶储层锶同位素地球化学特征

南大巴山前缘黄龙组古岩溶储层划分为弱溶蚀岩溶岩、中等溶蚀多孔状岩溶岩、强溶蚀角砾状岩溶岩和强溶蚀交代的次生灰质岩溶岩等4种类型,以非溶蚀岩为对比参照物,系统分析了各类岩溶岩的锶同位素组成.结果表明:岩溶过程中的87Sr/86Sr值,具有从渗流-活跃潜流带的正偏移,至静滞潜流带逐渐转化为强烈负偏移的演化趋势;在同一岩溶水流体的水-岩反应体系中,基质组分相比角砾对87Sr的富集作用更强,而次生灰质岩溶岩相比白云质岩溶岩缺乏富集87Sr的锶同位素分馏效应;不同成因类型和溶蚀强度的岩溶岩具有高87Sr/86Sr值特征,主要与参与古岩溶作用水-岩反应的古陆地下水富87Sr壳源锶的注入以及白云质基质岩对87Sr具有强富集作用有关.各类岩溶岩锶同位素特征,可为预测和评价研究区黄龙组古岩溶储层发育条件及时空展布规律提供地球化学信息.     

川东邻水-渝北地区石炭系古岩溶储层稀土元素地球化学特征

石炭系黄龙组岩溶岩系是川东邻水-渝北地区天然气藏最重要的储层类型之一,依据岩溶岩的结构特征,将黄龙组岩溶岩系划分为弱溶蚀岩溶岩、中等溶蚀多孔状岩溶岩、强溶蚀角砾状岩溶岩和强溶蚀交代次生灰质岩溶岩等4种类型.岩溶岩中发育有淡水方解石和淡水白云石2种胶结物类型,以及再埋藏期沉淀的热液异形白云石.稀土元素分析结果表明,不同岩石结构、成分和不同溶蚀强度的岩溶岩及其胶结物的地球化学特征有显著差异,证明稀土元素的迁移、配分、富集和异常效应不仅可以判别岩溶过程中的流体性质和古水文条件,同时也可作为评价和预测古岩溶储层的重要标志之一.     

川东黄龙组古岩溶储层的稳定同位素和流体性质

对川东黄龙组古岩溶储层的碳、氧、锶同位素特征进行了系统研究，结果表明储层中不同溶蚀强度、结构、成分的岩溶岩和胶结物稳定同位素地球化学特征各异，演化规律明显受水－岩反应过程中的水／岩比、流体性质、同位素来源和相对丰度，以及不同条件下的同位素分馏平衡效应控制，并可作为判别储层形成过程中流体性质和古水文条件的重要标志     

川东黄龙组古岩溶储层的稳定同位系和流体性质

对川东黄龙组古岩溶储层的碳，氧，锶同位素特征进行了系统研究，结果表明储层中不同溶蚀强度，结构，成分的岩淀岩和胶结物稳定同位素地球化学特征各异，演化规律明显受水－岩反应过程中的水／岩比，流体性质，同位素来源和相对丰度，以及不同条件下同位素分馏平衡效应控制，并可作为判别储层形成过程中流体性质和古水文条件的重要标志。     

四川盆地东部石炭系古岩溶储层成岩流体：来自流体包裹体、微量元素和C、O、Sr同位素的证据

相当Moscovian阶的石炭系黄龙组古岩溶储层是川东地区最重要的天然气储层类型之一。通过对石炭系古岩溶储层岩石组构、成岩演化序列以及铁锰锶微量元素、碳氧锶稳定同位素和流体包裹体综合研究,可将川东石炭系古岩溶型碳酸盐岩划分为古风化壳岩溶岩和埋藏岩溶岩两种成因类型,成岩流体可划分为三种类型:①古表生期大气水渗流-潜流成岩环境下的强氧化性低温大气水,流体具有富Fe和Mn、极低Sr含量、δ13C和δ18O值弱负偏以及极高87Sr/86Sr比值的性质;②中-深埋藏成岩环境下的强还原性深部混合热流体,属富Mn和Fe、贫Sr、δ18O值明显负偏性质的中-低温、含MgCl2-H2O、NaClMgCl2-H2O体系流体;③深埋藏成岩环境下的酸性压释水,属富Mn和Fe、δ13C值明显负偏性质的中-高温、含Na2SO4-H2O、Na2CO3-H2O、NaHCO3-H2O体系流体。各成岩流体对古岩溶储层发育具有重要的控制和影响作用,其中经强氧化性低温大气水的淋滤溶蚀形成孔、洞、缝非常发育的古风化壳型岩溶储层叠加后期的酸性压释水的溶蚀再改造,可大大改善储层的孔渗性,并在喜山期构造破裂作用下,最终形成川东石炭系规模性裂缝-孔隙型古岩溶储层。     

川东黄龙组古岩溶储层微量和稀土元素地球化学特征

通过对川东黄龙组古岩溶储层的微量和稀土元素研究，表明不同岩石结构、成分和不同溶蚀强度的岩溶岩及其胶结物的地球化学特征有显著差异，尤其是微量和稀土元素的迁移、富集和分馏效应不仅可用以判别岩溶过程中的流体性质和古水文条件，同时也可作为评价和预测古岩溶储层的重要标志之一。     

四川盆地东南部茅口组古岩溶特征及识别

以野外观察结合地球化学方法可以对四川盆地东南部茅口组的古岩溶进行较好的识别。该区茅口组主要发育四种类型的古岩溶,分别为沉积期岩溶、表生期岩溶、埋藏期岩溶和褶皱期岩溶,这四种类型的古岩溶在宏观特征、微观特征、包裹体均一温度、阴极射线下及碳同位素和锶同位素上都表现出了一定的差异性,这些差异性综合起来可作为研究区茅口组不同类型古岩溶的识别标志。沉积期岩溶具有发育规模小,以选择性溶蚀为主及在阴极射线下不发光的特征;表生期岩溶发育规模大,且主要出现在茅口组的中上部,可见大量的方斑及溶塌角砾,溶蚀孔洞充填物以中-粗晶方解石为主,局部可见少量渗滤砂,阴极射线下发暗褐色光或暗橙红色光,或两者共有而具环带结构,胶结充填物的碳同位素介于0.26‰～3.43‰之间,锶同位素介于0.7044～0.7049之间,包裹体均一温度为57～65℃;埋藏期岩溶发育规模不大,溶蚀孔洞中的胶结充填物被有机质侵染严重,常与残存的沥青共存,胶结充填物多为细-中晶方解石,阴极射线下发暗褐色光,碳同位素介于-1.44‰～-0.92‰之间,锶同位素介于0.7037～0.7049之间,包裹体均一温度为108～135℃;褶皱期岩溶的发育具有普遍性,常以裂缝或与裂缝沟通的方斑或裂缝溶蚀扩大缝的形式出现,溶蚀孔洞充填物以细-中晶方解石为主,阴极射线下不发光或发暗褐色光,碳同位素介于1.58‰～4.07‰之间,锶同位素介于0.7050～0.7082之间,包裹体均一温度为58～110℃。正确判断不同区域的古岩溶类型,对理解储层的形成机制及油气勘探部署具有重要的意义。     

济阳坳陷桩海地区下古生界潜山储层成因机制研究

通过对桩海地区下古生界碳酸盐岩的锰、锶、镁等微量元素及氧、碳、锶等同位素的测试与分析研究认为,白云石化作用和岩溶作用是济阳坳陷桩海地区下古生界碳酸盐岩潜山储层最为重要的成因机制。该区有价值的冶里～亮甲山组储集层与埋藏成岩过程的白云石化作用,尤其与粒屑的优先白云石化造成的体积收缩作用有关,主要分布于成岩白云岩成因类型中。在不整合面附近的海相碳酸盐岩主要受到印支、燕山再曝露期古喀斯特作用强烈的大气淡水的改造而形成良好的岩溶储层,这种改造作用的记录表现在各种洞或脉中的碳酸盐矿物的^87Sr／^86Sr比值显高于基质碳酸盐,而大多数样品的δ^13C和δ^18O值则显低于基质。单井地球化学剖面说明,大气淡水作用深度主要集中在不整合面之下150m的深度范围,并对先前形成的白云岩储层进行岩溶改造。     

塔河油田溶洞充填物的元素地球化学特征及环境意义

塔河油田位于塔里木盆地塔北隆起阿克库勒凸起的西南部,加里东-海西期强烈抬升导致的大气淡水岩溶作用、早石炭世发生的广泛海侵以及二叠纪大规模的火山活动,对奥陶系岩溶储层产生了不同程度的改造。对塔河地区的地质演化特征以及塔河油田地区溶洞砂泥质充填物镓、铷、锶、钡等微量元素和稀土元素的研究表明,大部分样品表现出淡水岩溶特征,仅T615井等4口井的溶洞充填物却表现出海水成因特征,充填物的元素地球化学特征表现出与早期大气淡水岩溶作用的叠加效应;此外,还有少量样品具有能反映热液作用特征的Eu正异常,说明该区碳酸盐岩地层也受热水溶蚀作用的影响。通过溶洞方解石和溶洞方解石胶结物碳、氧同位素值分布特征的分析也证实了塔河地区除了发育大气淡水岩溶作用外,还存在海水-淡水混合水溶蚀作用和热液溶蚀作用。     

梨树断陷营城组砂岩方解石胶结物碳、氧同位素特征

梨树断陷深层砂岩中广泛分布着方解石胶结物,方解石胶结作用对梨树断陷深部储层的致密化有着重要影响。以苏家屯-皮家地区砂岩储层中方解石胶结物为研究对象,结合岩相学特征,包裹体测试和碳、氧同位素分析,查明了方解石胶结物碳、氧同位素及其成因。研究表明,储层砂岩类型为岩屑质长石砂岩、长石质岩屑砂岩、长石砂岩。方解石胶结物碳同位素δ13 CPDB为-16‰~-0.4‰,平均值为-6.67‰。氧同位素δ18 OPDB为-23.2‰~-13.2‰,平均值为-20.1‰。通过对碳、氧同位素数据计算分析,得到碳酸盐的相对古盐度值(Z)介于83.48~117.61之间,表明其形成时的古流体具有淡水的特征。方解石的形成温度为94.06~179.43℃。方解石胶结物碳氧同位素特征分析结果表明,其形成与有机酸脱羧作用有关,可能来源于有机碳。     

The Origin of Paleokarst in the Huanglong Formation of the Eastern Sichuan Basin: Evidence from δ13C, δ18O and 87Sr/86Sr

Karst rocks from the Huanglong Formation exposed at the margin of the Eastern Sichuan Basin can be divided into four types:slightly corroded, moderately corroded porous, intensely corroded brecciated and intensely corroded and replaced secondary calcic karstic rocks. The carbon, oxygen and strontium isotope compositions of the various karst rocks are analyzed systematically and compared to rocks without karst corrosion. The results indicate that(1) the Huanglong Formation in the eastern Sichuan Basin was a restricted bay supplied and controlled by freshwater in which mudmicrite and mud-dolomicrite exhibit low δ13C and δ18O values and high 87Sr/86 Sr ratios;(2) all types of karstic rocks in the paleokarst reservoirs of the Huanglong Formation in the research area are affected by atmospheric freshwater with the δ13C and δ18O values and 87Sr/86 Sr ratios in the original formation approaching those of atmospheric freshwater, which reflects ancient hydrological conditions, fluid properties, isotopic source and the fractionation effect;(3) the intensely corroded and replaced secondary limestone is affected by a variety of diagenetic fluids, often reflected by δ13C and δ18O values, while the 87Sr/86 Sr ratios exhibit the strong degree of the corrosion;(4) after comparing the 87Sr/86 Sr ratios of each type of karst rock, the diagenetic fluids are determined to be mainly atmospheric freshwater, and depending on the strength of corrosion, and the low 87Sr/86 Sr ratio fluids in the layer will participate in the karst process. The carbon, oxygen, and strontium isotopes of different karstic reservoirs can provide meaningful geochemical information for forecasting and evaluating the development and distribution rules of the Huanglong Formation at the margin of the eastern Sichuan Basin in time and space.     

塔河油田中下奥陶统岩溶缝洞方解石碳、氧、锶同位素地球化学特征

为了探讨塔河油田中下奥陶统古岩溶产物的地球化学特征以及评价不同期次古岩溶作用的影响区域, 系统分析了中下奥陶统岩溶缝洞方解石的碳、氧、锶同位素.不同产状的方解石碳、氧同位素具有明显的大气水岩溶特征, 早期岩溶产物以富集13C和低87Sr/86Sr比值为特征, 而海西早期岩溶产物以δ13C分布较宽和高87Sr/86Sr比值为特征, 两者的δ18O值分布均较宽.桑塔木组覆盖区比北部地区富集13C, 来自围岩的13C比重加大, 另一个原因是早期岩溶产物的δ13C值较高; 桑塔木组覆盖区岩溶产物具有高87Sr/86Sr比值特征, 说明有壳源锶的注入, 主要是受海西早期岩溶作用的影响, 并且高87Sr/86Sr比值特征比北部地区低, 其原因是来源于围岩的重溶锶比重加大.δ13C和87Sr/86Sr在区域上的变化, 结合区域地质背景, 表明海西早期岩溶对北部地区和桑塔木组覆盖区均有重要的影响, 是塔河油田中下奥陶统碳酸盐岩的主岩溶期, 也是其储层的主要形成时期.      

靖边潜台南部奥陶系马家沟组古岩溶储层地球化学特征

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组由于受加里东运动影响而隆起抬升遭受风化,其顶部形成了良好的岩溶油气储层。本文通过对可溶岩的溶蚀孔充填物、角砾间的胶结物和碳酸盐原岩进行δ13C、δ18O的分析,结果表明:（1）研究区的各类岩石的δ18O比奥陶纪海水的要偏负,而岩溶作用微弱的原岩其δ13C则与奥陶纪海水的相当;（2）随岩溶作用的加强,岩石中的δ13C、δ18O降低,且δ18O对岩溶作用反应更灵敏;（3）岩石溶孔中的充填物与原岩的δ13C和δ18O含量相当,表明其与原岩形成于同一流体源,应属同期沉积的岩溶产物,即形成于沉积物形成之后不久,成岩环境属于近地表环境。另外,通过对研究区各种岩石Sr含量的研究,以及Sr/Ca、Sr/Ba和B元素对成岩流体盐度的反应分析,结果显示研究区曾经有大量的淡水注入,低Sr含量和高Fe2+/Fe3+值则说明了沉积物曾经历过深部岩溶作用。      

锶同位素在古岩溶研究中的应用——以塔河油田奥陶系为例

为探讨锶同位素在古岩溶研究中的应用,系统分析了塔里木盆地塔河油田奥陶系岩溶缝洞方解石的87Sr/86Sr值。研究结果表明,加里东中期岩溶形成的方解石以低87Sr/86Sr值为特征,其锶同位素组成主要由围岩的重溶锶控制。而海西早期岩溶形成的方解石则以高87Sr/86Sr值为特征,锶同位素组成主要由壳源锶和重溶锶控制;同时,不同产状的方解石锶同位素比值也不相同,渗流岩溶带的方解石比潜流岩溶带富集87Sr,主要受控于岩溶系统的渗流机制和水岩反应。在平面上,桑塔木组覆盖区比北部地区富集87Sr,其主要原因是来源于围岩的重溶锶比重加大。87Sr/86Sr值在区域上的变化,结合区域地质背景,表明海西早期岩溶对北部地区和桑塔木组覆盖区均有重要的影响,是奥陶系岩溶缝洞型储层的主要形成时期。另外,极低的锶同位素比值可能与幔源锶有关,早二叠纪末的火山活动是提供幔源锶的主要时期。通过塔河油田奥陶系古岩溶作用的实例研究,锶同位素具有良好的流体示踪能力,在划分古岩溶期次方面具有明显的优势。     

阿姆河盆地卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩储层地球化学特征和成岩流体分析

卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩为土库曼斯坦阿姆河盆地主力天然气产层,以储层岩石学分析为基础,结合Fe、Sr、Mn微量元素和C、O、Sr同位素及流体包裹体地球化学特征,分析了储层成因和成岩流体性质,得出以下几点认识:(1)由厚壳蛤壳体测定的87Sr/86Sr比值在全球锶同位素地层曲线上可标定的年龄为157.2Ma,储层发育层位属于卡洛夫-牛津阶;(2)卡洛夫-牛津阶为一持续海侵-海退旋回,持续海侵期是礁、滩相储层形成期,而持续海退期为致密盖层发育期;(3)较高的Fe和Sr及较低的Mn含量,以及伴随成岩强度加大δ13C变化不大而δ18O向负值方向偏移的演化趋势,证明成岩作用发生在缺乏大陆淡水影响和以温度为主控因素的还原性封闭系统中;(4)综合同位素地球化学与流体包裹体和镜质体反射率特征,可确定洛夫-牛津阶碳酸盐岩仍处在中成岩阶段;(5)礁、滩相灰岩的溶蚀、埋藏白云化和充填缝、洞的方解石是不同成岩阶段的水-岩反应产物,成岩流体主要来自于深部富Sr的地层热卤水。     

广西钦州石炭-二叠纪深海硅质岩的锶同位素组成及其地质意义

报道了广西钦州海槽早石炭世-早二叠世深水硅质岩的锶同位素测定结果和经年代校正后的87Sr/86Sr初始值,建立了锶同位素演化曲线;通过与同时代上扬子地区台地相碳酸盐岩87Sr/86Sr比值和演化曲线的对比,研究了二者的异同和造成差异的原因。深水硅质岩和同期台地相碳酸盐岩的锶同位素演化曲线在总体特征上具有一定的相似性,反映海平面变化对其影响的一致性。玄武岩喷发等局部事件和硅质岩中无法回避的陆源碎屑的影响是造成87Sr/86Sr比值和演化曲线差异的主要原因。硅质岩锶同位素演化曲线显示,海平面上升发生于早石炭世,在晚石炭世早期达到最大值,晚石炭世晚期,海平面有所下降,在其后的早二叠世,海平面再次上升。     

塔东地区古城4井上寒武统—中、上奥陶统流体地球化学示踪

通过对塔东地区古城4井上寒武统和中、上奥陶统碳酸盐岩围岩及充填物的碳、氧、锶同位素地球化学和流体包裹体成分的对比研究表明,充填于中、上奥陶统和上寒武统的流体分属于2个不同来源的流体体系。充填于中、上奥陶统灰岩裂缝中方解石脉的w(87Sr)/w(86Sr)介于0.7084~0.7088,它与早奥陶世海水的w(87Sr)/w(86Sr)相近;流体体系为CH4-H2O体系;充填物与围岩间具有明显的碳、氧同位素差异,表明上部流体体系中的流体来自于奥陶系地层本身。上寒武统白云岩裂缝中方解石脉的w(87Sr)/w(86Sr)为0.7138,明显地高于同时代海水的锶同位素值;流体体系为CO2-H2O体系;下部流体体系中的流体为外来富锶流体。上、下流体体系间互不连通暗示着上寒武统地层具有相对较好的保存条件。     

Origin of Paleofluids in Dabashan Foreland Thrust Belt:Geochemical Evidence of 13C,18O and 87Sr/86Sr in Veins and Host Rocks

In the last ten years, with important discoveries from oil and gas exploration in the Dabashan foreland depression belt in the borderland between Shanxi and Sichuan provinces, the relationship between the formation and evolution of, and hydrocarbon accumulation in, this foreland thrust belt from the viewpoint of basin and oil and gas exploration has been studied. At the same time, there has been little research on the origin of fluids within the belt. Based on geochemical system analysis including Z values denoting salinity and research on δ13C, δ18O and 87Sr/86Sr isotopes in the host rocks and veins, the origin of paleofluids in the foreland thrust belt is considered. There are four principal kinds of paleofluid, including deep mantle-derived, sedimentary, mixed and meteoric. For the deep mantle-derived fluid, the δ13C is generally less than ?5.0‰PDB, δ18O less than -10.0‰PDB, Z value less than 110 and 87Sr/86Sr less than 0.70600; the sedimentary fluid is mainly marine carbonate-derived, with the δ13C generally more than ?2.0‰PDB, δ18O less than ?10.0‰PDB, Z value more than 120 and 87Sr/86Sr ranging from 0.70800 to 0.71000; the mixed fluid consists mainly of marine carbonate fluid (including possibly a little mantle-derived fluid or meteoric water), with the δ13C generally ranging from ?2.0‰ to ?8.0‰PDB, δ18O from ?10.0‰ to ?18.0‰ PDB, Z value from 105 to 120 and 87Sr/86Sr from 0.70800 to 0.71000; the atmospheric fluid consists mainly of meteoric water, with the δ13C generally ranging from 0.0‰ to ?10.0‰PDB, δ18O less than ?8.0‰PDB, Z value less than 110 and 87Sr/86Sr more than 0.71000. The Chengkou fault belt encompasses the most complex origins, including all four types of paleofluid; the Zhenba and Pingba fault belts and stable areas contain a simple paleofluid mainly of sedimentary type; the Jimingsi fault belt contains mainly sedimentary and mixed fluids, both consisting of sedimentary fluid and meteoric water. Jurassic rocks of the foreland depression belt contain mainly meteoric fluid.