海拉尔盆地乌尔逊凹陷与松辽盆地孤店CO2气田含片钠铝石砂岩的岩石学特征

海拉尔盆地乌尔逊凹陷南屯组与松辽盆地孤店CO₂气田泉头组发育大量含片钠铝石砂岩。通过偏光显微镜、扫描电镜、茜素红-S染色、X射线衍射、电子探针与INCA能谱分析等,对含片钠铝石砂岩的骨架碎屑组分、胶结物与自生矿物、成岩共生序列等岩石学特征进行了系统研究。研究表明,含片钠铝石砂岩的岩石类型为长石砂岩和岩屑长石砂岩,粒度以细粒、细-中粒为主,分选差-中等。砂岩中胶结物主要为次生加大石英、自生石英、片钠铝石、铁白云石和粘土矿物。其中,片钠铝石最高可达砂岩总体积的22％在砂岩中或以放射状、束状、菊花状、杂乱毛发状、毛球状、板状等集合体充填孔隙,或呈束状和板状交代长石和岩屑。电子探针与INCA能谱综合分析表明,片钠铝石主要由Na、Al、O、C等组成。在含片钠铝石砂岩中,成岩共生序列依次为粘土矿物包壳-次生加大石英、自生石英、自生高岭石-油气充注-CO₂充注-片钠铝石-铁白云石。其中,CO₂注入前形成的自生矿物组合主要为次生加大石英、自生石英和自生高岭石,CO₂注入后形成的自生矿物组合主要为片钠铝石和铁白云石。     

莺歌海盆地乐东区片钠铝石特征及其对浅层CO2充注的指示

作为天然CO₂的示踪矿物,片钠铝石的形成与CO₂充注密切相关.莺歌海盆地乐东区乐东X构造莺歌海组-黄流组CO₂气藏内发育含片钠铝石砂岩,在开展的岩石学和地球化学研究基础上,确定了研究区片钠铝石的产状和纵向分布特征,分析了形成片钠铝石的“碳来源”和气水条件,进而探讨了与片钠铝石具有成因联系的CO₂的成因.乐东X构造含片钠铝石砂岩为细—极细粒长石石英砂岩和岩屑石英砂岩,片钠铝石主要以充填孔隙及交代颗粒的形式产出,是成岩共生序列中形成较晚的自生矿物之一.在纵向上,片钠铝石仅集中发育于高含CO₂气层的底部以及其下的水层中,这一分布特征以地质实例的形式证实了片钠铝石的形成需要水的参与.研究区浅层CO₂充注后形成的碳酸盐矿物为片钠铝石和铁白云石.片钠铝石的碳氧同位素特征表明形成片钠铝石的“碳”与LDX构造气层中CO₂具有相同的碳来源,以无机幔源成因CO₂为主.红河断裂以及莺歌海盆地中央坳陷内一系列底辟构造及伴生的垂向裂隙可能为CO₂的运移通道.      

南海北部中央峡谷水道的岩相-地球化学特征及其源区性质

峡谷水道是南海北部琼东南盆地深水区主要储集层,乐东-陵水凹陷黄流组储集岩以粉、细砂岩为主,储层物性好.然而目前针对不同期水道主要物源供给及水道形成的母岩区性质、古风化程度等研究甚少.对中央峡谷西段水道的砂泥岩进行了岩石薄片与重矿物成分观察统计、岩石主量、微量/稀土元素分析,结果表明:岩石类型以岩屑石英砂岩和长石岩屑砂岩为主,崖城、陵水区重矿物分别为磁铁矿、白钛矿、锆石、电气石与白钛矿、石榴石、电气石、锆石的组合;地球化学特征表现为泥岩较砂岩SiO₂含量低,Fe₂O₃、MgO、K₂O、稀土含量偏高,与其含有高粘土矿物有关.砂、泥岩Al₂O₃/TiO₂、K₂O/Al₂O₃、K₂O/Na₂O比值说明物源区富石英、贫钾长石,分别为石英质沉积与中性火成岩源区;砂岩较泥岩具有较高SiO₂/Al₂O₃比值、低ICV、CIA、CIW值,表明源区经历了低-中等程度的风化作用,是稳定构造环境再循环沉积而成,泥岩的形成环境较砂岩动荡.      

东北及邻区中生代盆地片钠铝石的分布、产状及其油气地质意义

东北及邻区中生代地层中的片钠铝石分布于海拉尔盆地、塔木察格盆地、二连盆地、开鲁盆地和阜新盆地的早白垩世地层及松辽盆地南部的早白垩世晚期-晚白垩世早期地层中。片钠铝石主要发育在油气储层或CO₂气储层中富含长石的砂岩和火山碎屑岩中。在含片钠铝石砂岩和火山碎屑岩中,片钠铝石以放射状、束状、杂乱毛发状、球状和板状等集合体充填孔隙,或呈束状和板状交代长石和岩屑。片钠铝石及其共生的铁白云石都是最晚形成的自生矿物组合。越来越多的证据表明,片钠铝石是富CO₂流体的指示矿物,记录了CO₂和油气双重充注现象。在含片钠铝石碎屑岩中可以解读出CO₂充注的时间和CO₂分压的变化。     

安徽金寨三仙山地区梅山群碎屑岩成分及其对物源区构造属性和地层时代的意义

安徽金寨三仙山地区位于大别山北缘,该地梅山群主要为一套轻微变质的碎屑岩系。砂岩碎屑组分统计表明,砂岩类型主要为岩屑石英砂岩、岩屑石英杂砂岩,石英、长石、岩屑的平均含量为87.21%、1.67%、9.64%,杂基含量为15%,石英几乎全为单晶石英（95.79%）,长石以斜长石为主,岩屑主要为沉积岩屑（75.49%）,其次为变质岩屑（24.51%）。碎屑岩地球化学元素平均含量为：SiO₂（75.99%）,Al₂O₃（11.96%）,MgO（0.72%）,CaO（0.10%）,Fe₂O₃（4.02%）,K₂O（1.70%）,Na₂O（0.26%）。ΣREE=170.49×10^-6（74.49×10^-6～309.42×10^-6）,LREE/HREE=11.16（7.89～14.26）,轻稀土略有富集,δEu=0.72（0.59～0.90）,La/Yb=22.08（13.01～31.18）,（La/Yb）_N=14.89（8.77～21.02）,δCe=0.84（0.42～0.97）。碎屑岩地球化学特征指示三仙山地区梅山群母岩主要为古老沉积岩、长英质火山岩和古老变质基底,具有多重物源区。梅山群构造背景较复杂,主要为被动大陆边缘和活动大陆边缘,其次为大陆岛弧。三仙山地区梅山群碎屑岩的源岩成分、构造背景与商城-固始地区石炭系有很大差别,故其地层时代有待于进一步研究。     

广东雷州半岛火山岩二氧化碳矿化封存潜力评估

火山岩的矿物固碳作用为减少大气中的二氧化碳(CO₂)提供了一种永久性的封存解决方案,是一种经济、安全的碳捕集封存(CCS)方式。中国火山岩分布广泛,但对火山岩固碳潜力的研究还很欠缺。文章选择广东省雷州半岛火山岩为研究区,利用MapGis软件,建立雷州半岛火山岩厚度分布的矢量地理信息数据库,插值得到三维网格化数据体;基于火山岩矿化封存机制和CO₂矿化封存潜力评估方法,对雷州半岛火山岩CO₂理论矿化封存潜力进行了计算。结果表明,雷州半岛火山岩总面积约3940 km²,总体积约257 km3,CO₂理论矿化封存量在19～459亿吨之间。其中以雷南火山岩区潜力最大,理论封存量为13～326亿吨;其次为雷北遂溪县以东、湛江市西部区域的火山岩区,理论封存量为2～56亿吨;东海岛区域火山岩,理论矿化封存量虽然不大(1.5～35亿吨),但因其与周边工业排放源较近,具有较好的源汇匹配条件,具备CCS潜力。研究结果不仅对于优选封存CO₂火山岩储集区带提供重要依据,同时为未来开...     

CO2分压条件下煤中矿物质溶解度数值模拟

查明煤中矿物质在不同温度和CO₂分压条件下溶解度变化规律,能为注入CO₂过程中煤储层渗透率分析提供重要依据。借助水文地球化学模拟软件PHREEQC对在不同温度和CO₂分压条件下煤中各矿物的溶解度进行了水化学模拟,得出不同温度和CO₂分压条件下矿物质溶解度的变化规律。结果表明:在无CO₂分压时,随着温度的升高各矿物的溶解度增加;当溶液中CO₂分压增加到一定程度时,随着温度的升高各矿物的溶解度降低（石英除外）;在温度相同时,随着CO₂分压的增加,所有矿物（石英除外）溶解度均增加,方解石的溶解度随着CO₂分压的升高呈现出迅速增加的趋势,其他矿物随着CO₂分压的升高,溶解度增加的速率较为缓慢。      

宁夏盐池惠安堡地区赋铀砂岩基本特征

正惠安堡地区位于鄂尔多斯盆地西南缘中段,大地构造背景处于鄂尔多斯盆地西缘褶断带中,在其构造相对和缓地带的侏罗统直罗组砂岩中发现了工业铀矿体。1赋矿砂岩岩石学特征1.1赋矿砂岩物质组分特征岩性以长石砂岩为主,少量岩屑长石砂岩。砂岩碎屑以石英、长石和岩屑为主,其次为黑云母、白云母、绿泥石,少量碳屑、重矿物及自生矿物(黄铁矿和黏土矿物)。     

琼东南盆地西区梅山组海底扇岩相-地球化学特征及源区意义

南海北部琼东南盆地西区乐东-陵水凹陷梅山组海底扇是当前天然气勘探重点领域,通过研究其岩石类型、轻/重矿物与地球化学特征,判断沉积源区性质,为储层评价及预测提供地质基础.结果表明:岩性以细砂岩为主,发育粉、中-粗砂岩,岩石类型为石英砂岩、岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩,重矿物组合表现为磁铁矿+锆石+电气石+白钛矿;由于发育高铁镁质矿物及粘土矿物,泥岩较砂岩SiO₂含量明显低,Fe₂O₃、MgO、CaO、K₂O含量与稀土总量偏高.说明源区富石英、贫钾长石且含有大量粘土矿物,主要为石英质沉积源区,局部为中性火成岩源区,且经历了低-中等程度的风化作用,是再循环沉积而成.      

钱家店砂岩型铀矿床铀矿物嵌布特征及对中性(CO2+O2)地浸采铀效率的影响

可地浸砂岩型铀矿中铀矿物的空间嵌布特征直接影响其与溶浸剂的接触反应程度,厘清铀矿物浸出过程中的嵌布变化规律对于综合提高铀的浸出率至关重要。基于此,本研究采集了钱家店砂岩型铀矿床Ⅳ号矿段样品,进行了室内浸出实验并对中性浸出反应前后矿样进行了SEM-EDS镜下观察、以及TESCAN综合矿物分析等表征手段,定量分析了浸出前后铀矿物嵌布、解离度、连生矿物和粒度变化特征。结果表明：(1)钱家店砂岩型铀矿床独立铀矿物主要以沥青铀矿为主,以及少量铀石,完全被包裹的沥青铀矿和铀石解离度分别由61.06%～68.17%增加至83.45%、由46.88%～58.27%增加至65.22%,指示沥青铀矿的解离度参数变化程度明显大于铀石,说明沥青铀矿更易发生氧化溶解。(2)沥青铀矿和铀石多呈现6～12μm、4～10μm粒径范围与长石、石英、黄铁矿、云母、黏土矿物连生,而这些连生的矿物多呈现包裹铀矿物的状态使铀矿物难以与溶浸液接触反应。(3)浸出之后,可见石英长石碎屑颗粒内部还残留有大量铀矿物,并且其边缘发现有小颗粒(5μm)铀石残余,指示CO₂+O₂浸出条件下完全被包...     

蒙古国塔木察格盆地塔南凹陷铜钵庙组火山碎屑岩中片钠铝石胶结物的成因

塔木察格盆地塔南凹陷铜钵庙组火山碎屑岩中发育大量的片钠铝石自生矿物。通过偏光显微镜、扫描电镜及X射线衍射分析等,查明了火山碎屑岩中的胶结物与自生矿物类型和成岩共生序列。含片钠铝石火山碎屑岩的成岩共生序列为粘土包壳-方解石-一期微晶石英-一期高岭石-二期微晶石英、二期高岭石、片钠铝石-铁白云石;通过MAT253稳定同位素质谱仪确定了片钠铝石和铁白云石的稳定同位素组成为片钠铝石的δ¹³C_PDB为-8.15‰~-2.81‰,与片钠铝石平衡的CO₂的δ¹³C_CO2为-12.91‰~-7.55‰,通过与海拉尔盆地及BGS盆地系碳氧同位素数据的类比,表明片钠铝石中的碳主要为幔源岩浆来源,形成片钠铝石的钠和铝主要来源于安山岩岩屑、长石晶屑碎屑、玻屑和火山灰等;铁白云石的δ¹³C_PDB为-6.76‰~-2.65‰,与片钠铝石的碳氧同位素数据相似,结合相关地质实例及地球化学模拟实验,可以推断铁白云石中的碳也是幔源岩浆来源,铁白云石中的铁离子主要来源于安山岩岩屑、玻屑、火山灰和蒙脱石等矿物。     

粤北大瑶山地区前泥盆纪地层中的火山岩特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

通过1︰5万地质填图及剖面测制,作者在粤北大瑶山地区的震旦-寒武纪地层中首次发现多层火山岩,岩性主要为火山-沉积碎屑岩类的变质凝灰质不等粒岩屑石英砂岩、变质凝灰质不等粒长石石英砂岩、沉凝灰岩等,局部见变流纹质熔结凝灰岩。对变流纹质熔结凝灰岩、变质凝灰质砂岩用LA-ICP-MS法测定锆石U-Pb年龄,206Pb/238U年龄介于614~2869 Ma之间,年龄值较为分散,说明碎屑锆石是多来源的。火山岩年龄数据与地层时代归属矛盾,粤北大瑶山地区前泥盆纪地层的时代归属值得进一步探讨。     

济阳坳陷阳信-花沟-平南地区CO2气藏的储层和盖层

济阳坳陷是渤海湾盆地的一个次级构造单元,其中部阳信-花沟-平南地区是主要的二氧化碳 (CO₂ )气藏产出区。该地区CO₂ 气藏的储层主要有下古生界海相碳酸盐岩、下第三系湖相碳酸盐岩和三角洲相砂岩、以及上第三系河流相砂岩。下古生界碳酸盐岩储层分布于其北部潜山带,储集空间以构造裂缝和溶蚀孔隙为主。下第三系湖相碳酸盐岩储层分布于平方王地区的沙四和沙一段。下第三系三角洲相砂岩储层主要发育于高青-平南、林樊家和阳信等地的沙河街组。上第三系河流相砂岩储层分布十分广泛,但总体来讲,其北部地层砂泥比 (5 0 %～ 70 % )较高,砂岩单层厚度 (2 0～ 40m)大,孔隙度大,渗透率高;而南部地层砂泥比小,砂岩单层厚度薄,孔隙度小,渗透率低。研究区CO₂ 气藏的盖层以泥质岩类为主,致密砾岩次之。它们均为有效盖层。沙三段、沙一段、馆陶组上部至明化镇组下部泥质岩集中段是CO₂ 气藏最重要的三大区域盖层。沙四段致密砂砾岩盖层主要分布于八里泊残丘潜山的顶部,构成潜山圈团的盖层,其渗透性很低。与烃类甲烷气藏相比,两者的储层类型基本相同,但对于盖层而言,由于CO₂气分子半径较烃类甲烷气分子半径大,因而CO₂ 气藏对盖层的要求比烃类甲烷气藏低。     

鄂尔多斯盆地伊金霍洛旗附近二叠系石千峰组岩石学、地球化学特征及其固碳能力分析

鄂尔多斯盆地是我国CO2地下埋藏的潜在目标区,位于伊金霍洛旗附近的中神监X井与CO2地下注入井中神注1井相邻,两者钻遇地层系统和岩石组合一致。为对示范区储层的固碳潜力和泥岩改造状况做出预测,为CO2地质储存的数值模拟研究提供基础地质信息和相关数据,通过偏光显微镜、扫描电镜、X射线衍射、X射线荧光等多种技术手段,开展了中神监X井石千峰组的岩石学和地球化学特征研究。结果表明石千峰组的砂岩岩石类型主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩;泥岩主要由石英、粘土矿物和长石组成,其中,粘土矿物主要为伊利石,其次为蒙皂石、高岭石和绿泥石。预测在CO2注入后的流体-砂岩长期相互作用过程中,石千峰组砂岩可以通过形成片钠铝石、方解石、铁白云石和菱铁矿等固碳矿物,形成对CO2泄露而言的矿物圈闭,进而实现CO2的长期和安全封存;红色泥岩夹层将发生金属离子活化,导致泥岩褪色。     

南岭东段龙头寨群南迳组的建立及其地质时代厘定

南岭带东段晚奥陶世广泛发育一套浅变质岩系,称为龙头寨群。以南迳乔子山剖面和中寨剖面为层型剖面建立南迳组,并置于龙头寨群顶部。用SHRIMP法测得南迳盆地南迳组安山岩样品14个锆石U-Pb年龄数据,其~(206)Pb/~(238)U年龄变化范围为460~425Ma,年龄加权平均值为442.1±3.9Ma(MSWD=0.75);英安岩15个锆石~(206)Pb/~(238)U年龄变化范围为450~420Ma,年龄加权平均值为439.9±3.7Ma(MSWD=0.50)。结合司前河口破火山口碎斑熔岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄(443.6±5.4Ma(MSWD=1.3)),可将南迳组的地质时代归于晚奥陶世末期—早志留世初期。龙头寨群南迳组的建立和地质时代的厘定,不仅为龙头寨群的地质时代归入晚奥陶世—早志留世初期提供了可靠的依据,而且为南岭带东段晚奥陶世—早志留世浅变质岩系属含有火山岩的优地槽型沉积提供了证据。     

潍北油田储层的成岩作用及成岩相划分

潍北油田位于山东省潍坊市北部，主要含油层系为古始新统孔店组，储层埋藏深。岩石类型主要为长石砂岩，岩屑砂岩，岩屑长石岩或长石岩屑砂岩等近源沉积岩类。成岩作用类型主要包括压实使用，胶结作用和次生溶蚀作用，其中压作用是使储层原生孔隙度迅速变差的主要原因。油田孔店组砂岩储层可以划分为两个成岩阶段，五个成岩亚洲。不同的成岩亚期发育不同的成岩作用类型。在成岩作用研究的基础上，笔者引入成岩相和成岩综合系数概念。成岩综合系数可以定量表征各种成岩作用的综合效应。利用视压实率与视胶结率作交会图。结合成岩综合系数与孔隙度，可以将孔店组储层划分为六种成岩相，其中以弱压实中胶结的DRF1型储集性为最好，中压实强胶结的DRF4型储集性最差。潍北油田孔店组储层主要属中压实中胶结的DRF3型，其次是孔二中亚段发的强压实中胶结的DRF5型与孔一下亚段发育的弱压实中胶结的DRF1型，局部出现其它三种类型的成岩相。     

准噶尔盆地陆1井砂岩成岩作用及其对储层的影响

本文探讨了陆1井岩屑砂岩的成岩作用及其对砂岩储层的影响.研究表明,压实作用使岩屑砂岩的孔隙度随埋深迅速减小,成岩早期的胶结物使大部分原生孔隙被充填。水化作用在成岩早期及有机质半成熟和成熟期成岩作用过程中,制约着各个阶段的成岩作用特点。在水化作用和有机质热演化作用的共同影响下,使得方解石胶结物发生选择性溶蚀形成了深部(上乌尔禾组)次生孔隙发育带。     

松辽盆地幔源成因CO2气藏分布规律及控制因素

通过深部15s大剖面解译和典型CO₂气藏解剖,深入剖析了松辽盆地幔源成因CO₂气藏分布规律及控制因素。纵向上CO₂气主要富集在营城组火山岩和泉头组三、四段砂岩储层中。与深部热流体（热流底辟体和侵入体）直接相连的、控陷的、控制火山通道的铲式基底断裂控制着CO₂气藏呈串珠状分布的特征,断裂走向拐点、端点和侧列叠覆区控制了CO₂气出气点。深部热流体是CO₂气藏主要的气源。与之相衔接的基底断裂活动导致幔源岩浆充注盆地,同时携带的CO₂气释放进入早期喷发的火山岩中形成营城组火山岩CO₂气藏。基于控藏断裂多为断陷期和泉头组晚期-青山口组早期活动的基底断裂,推测营城组CO₂气藏主要成藏时期为泉头组晚期-青山口组早期。松辽盆地强烈的构造反转发生在明水组末期,挤压应力自南南东向北北西方向衰减的过程中,基底断裂复活形成正反转断层,CO₂气从热流底辟体中脱出上运而聚集在反转构造带上,断层式反转构造南部比北部发育,西部比东部发育,因此松辽盆地南部比北部、西部比东部CO₂气更富集。