新疆北部地区二叠系幔源碳酸岩质喷积岩研究*

新疆北部地区的二叠纪芦草沟期发育陆内裂谷型欠补偿湖盆,形成了中二叠统芦草沟组的重要烃源岩系。该烃源岩系中夹有一套以深源碎屑为特征的新型沉积组合,即薄层、纹层状地幔岩浆—热液喷流型沉积岩——喷积岩。本文报道的碳酸岩质喷积岩包括喷爆岩和喷溢岩2种类型。碳酸岩质喷爆岩厚0.5~4 cm,岩石以微粒晶质方解石矿物为碎屑,方解石碎屑颗粒呈大小不一、形态各异的角砾状,星散分布于黑色基质中,并显示粒序特征;碳酸岩质喷溢岩多呈2~4 mm厚的纹层和2~3 cm厚的薄层被夹于黑色含油沉凝灰岩、含油凝灰质泥晶白云岩等纹层岩中。纹层中的方解石具有典型的镶嵌粒状结构、环带结构。喷爆岩中方解石的流体包裹体测温高达435 ℃以上;C-O、Sr-Nd同位素显示碳酸岩质喷积岩中的方解石源自地幔,但受到湖水的较大影响。研究表明,本区的碳酸岩质喷积岩是一种源自地幔的碳酸岩质岩浆—热物质流体喷发、溢流入湖底,与湖水混合沉积而成的一类新型沉积岩。     

新疆三塘湖薄层状岩浆-热液白云质喷流沉积岩

新疆三塘湖地区的晚石炭世-中二叠世发育陆内裂谷型盆地,主要发育形成于欠补偿湖盆背景下的湖相碳酸盐岩与凝灰质泥岩互层的纹层状沉积岩,局部夹有火山碎屑岩以及热液喷流岩夹层。选取其中一类特殊的、以白云石和蒙脱石为主要造岩矿物构成的夹层为研究对象,通过岩石学、矿物学以及地球化学探讨其形成机理。研究结果表明,其矿物成分单一,形态自形并部分具有港湾状熔蚀的构造,显示火成岩特征。岩石整体呈薄层状,层内无明显的成层性,代表高密度流体中的沉积物快速混杂堆积。由大量细小矿物组成的斑状团块结构,则代表了在高温、高密度的碎屑流体中形成的次生火山泥粒。地球化学结果展现出幔源为主,并被壳源流体混染的复杂过程。综合分析认为,该类岩石为碳酸岩水下火山喷发作用生成的高密度碎屑流体沉积形成,并且被同期或较晚期热液改造后的一类特殊沉积岩。     

塔里木盆地塔北、塔中地区寒武系—奥陶系碳酸盐岩中鞍形白云石胶结物特征

通过对塔里木盆地中、北部地区寒武系—奥陶系碳酸盐岩的研究,发现鞍形白云石胶结物发育比较普遍,常见于孔洞或裂缝之中,乳白色,晶体粗大,晶面弯曲或呈阶梯状,镜下波状消光,晶体内部常见微裂缝,常与热液矿物共生。本文对28个鞍形白云石样品进行了碳、氧、锶同位素测试,结果显示鞍形白云石的δ~(13)C和δ~(18)O值分别介于-2.446‰～0.686‰和-9.101‰～-5.117‰之间,~(87)Sr/~(86)Sr值介于0.708 6～0.710 2之间;流体包裹体测温分析表明,鞍形白云石中气—液两相包裹体的均一温度(T_h)介于121～159.5℃之间,但集中分布在135～145℃之间;根据最后冰融点温度(T_m)求得的白云岩化流体盐度介于21.3%～23.1%之间。这些数据表明,该类型白云石形成于热卤水(盐度是海水的5～8倍)之中。塔里木盆地鞍形白云石与世界范围内其它盆地的鞍形白云石的碳、氧同位素特征基本相似,但其~(87)Sr/~(86)Sr值相对偏低。导致这一现象的原因可能是鞍形白云石形成于来自深部的岩浆热液流体之中,这些流体伴随岩浆侵位或通过切穿基底的深大断裂及其与之相连的次级断裂系统从深部直接进入碳酸盐岩地层中,未经过碎屑岩输导层的长时间运移,所以导致其中形成的鞍形白云石~(87)Sr/~(86)Sr值偏低。     

鄂尔多斯盆地东胜地区砂岩型铀矿成因探讨

鄂尔多斯盆地是一个铀、煤、油、天然气共存的沉积盆地。通过电子探针、流体包裹体测温、扫描电镜、偏反光显微镜、煤的微量元素等方法综合分析,认为盆地北部东胜地区的侏罗系砂岩型铀矿属于与天然气还原有关的低温热液型铀矿床,其证据有:1铀石主要分布于充填在孔隙中或微裂缝内的黄铁矿晶体中,其次充填在伊/蒙混层中和钾长石溶孔内的黄铁矿中。2铀石中UO2约占70%,SiO2约为18%,另有极少量的Fe、Ca、Se、Pb、Cr、Ti等伴生元素。3包裹体流体势显示盆地中部的天然气向北东方向运移并大量散失,出现大量被漂白的砂岩;盆地内主砂体展布方向与流体运移方向一致。4天然气包体中见石盐子晶,砂岩胶结物和矿物表面见较多细小盐粒,次生包裹体温度多在140～170℃。5富含黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等低温热液矿物;具有水热蚀变现象(碳酸盐化、硅化、水云母化、黄铁矿化等)。6燕山运动期间岩层进入表生成岩阶段,利于富氧的地表水和来自地层深部的低温热液进入砂岩中,可见褐铁矿溶蚀、重晶石充填于钾长石溶蚀孔现象。     

东胜直罗组砂岩成岩作用过程与古流体运移事件分析

通过分析岩矿薄片、流体包裹体、扫描电镜和阴极发光的测试结果,认为东胜地区直罗组经历了较复杂的成岩作用过程,成岩作用对砂岩物性影响较大。砂岩中低温热液矿物组合证明了古流体事件的存在。古流体以流体包裹体的形式在胶结物中得以保存。研究同时表明,直罗组砂岩中共发生过三幕古流体运移事件。其中第一、二幕记录于硅质胶结物中,主要为有机热流体事件,烃类与盐水包裹体共存,均一温度分别为89℃和124℃。第三幕主要记录于碳酸盐胶结物中,主要为无机热流体事件,只发育盐水包裹体,均一温度为163℃。强烈的胶结作用及多幕古流体事件的存在说明东胜地区直罗组砂岩中古流体活动频繁,有利于富铀流体在其中迁移和铀矿的沉淀、富集。     

塔里木盆地西南缘浅变质岩的时代确定及其地质意义

根据新发现的晚泥盆世标准化石,把塔里木盆地西南缘原归属于元古界、志留系—中泥盆统、上寒武统—中奥陶统的一套浅变质岩的原岩时代重新确定为晚泥盆世。浅变质岩的物质组成、空间分布和区域地质特征表明,其原岩在沉积之后不久就受到低温动力变质作用改造,动力变质作用与北昆仑造山带在志留纪—泥盆纪期间的碰撞造山作用相关。上泥盆统浅变质岩的确定为北昆仑碰撞造山作用提供了新的时代约束。     

三塘湖盆地流体包裹体研究及其应用

通过镜下观察,并对流体包裹体岩相学特征、不同包裹体组合特征和显微测温等方面进行分析,可以确定不同产状内包裹体形成的先后关系,同时依据烃类包裹体特征可以分析储层的烃类组成、烃类充注史、古流体压力和古流体势。根据三塘湖盆地包裹体岩相学特征、组合类型以及与烃类包裹体伴生盐水包裹体的均一温度,不同微裂隙内的包裹体按照其产状可分为两类:网状微裂隙内捕获的包裹体和单向微裂隙内捕获的包裹体。根据不同产状内的包裹体特征,分析得出它们是由不同流体来源在不同时期捕获的。根据古地温演化趋势图,通过测温数据推算三塘湖盆地条湖凹陷内大量烃类包裹体被捕获的时间在晚侏罗世,马朗凹陷内大量烃类包裹体被捕获的时间在晚白垩世。在计算包裹体流体势基础上做出古流体势图,显示各凹陷的北部较利于油气聚集,预测位于油气运聚路线上的马中构造带是有利油气聚集区。     

吐鲁番坳陷中——上侏罗统碎屑岩中的自生粘土矿物特征及其成岩意义

利用岩石薄片和扫描电镜观察以及Ｘ－衍射资料研究了吐鲁番坳陷中上侏罗统碎屑岩中的自生粘土矿物特征,发现碎屑岩中的自生粘土矿物主要有五种类型,即蒙脱石、伊利石－蒙脱石混层、伊利石、绿泥石和高岭石。自生粘土矿物的形成和转化取决于碎屑岩原始矿物组分及其成岩环境。蒙脱石的迅速转化和高岭石的大量析出与碎屑岩的大规模溶解有着密切的关系。根据自生粘土矿物的组合特征,可以有效地确定碎屑岩的成岩阶段及其孔隙发育特征。     

吐鲁番坳陷北部山前带地质热历史——磷灰石裂变径迹法研究实例

笔者应用磷灰石裂变径迹法对吐鲁番坳陷北部山前带的地质热历史进行了综合研究。重点对恰1井、照2井、大步1井的裂变径迹测试结果进行研究，得出北部山前带总体上磷灰石裂变径迹表观年龄随温度增高而逐渐减小，北部山前带的地温梯度古高今低和东高西低的认识。研究结果表明，三叠纪、侏罗纪的烃源岩在侏罗纪开始成熟，两套烃源岩均在侏罗纪末期达生烃高峰，从而得出北部山前带可成为油气勘探可选区的结论。     

鄂尔多斯盆地镇北地区延长组长4+5致密油层成岩作用及成岩相

鄂尔多斯盆地镇北地区含凝灰质的延长组长4+5致密油层勘探潜力巨大,但因成岩作用研究薄弱,相对高孔高渗储层成因机理和分布规律认识不清,使该区勘探开发进程受到明显的制约。综合应用铸体薄片、扫描电镜、电子探针、阴极发光、显微荧光、X射线衍射、流体包裹体、高压压汞和常规物性等方法,对镇北地区的长4+5储层成岩作用及成岩相带进行了研究。研究结果表明:研究区长4+5储层主要处于中成岩阶段A期,石英自生加大等硅质胶结作用和铁白云石等碳酸盐胶结作用是造成储层低孔特低渗的根本原因;绿泥石膜胶结作用和早期油的充注抑制了机械压实作用和胶结作用,保护了储层孔隙;长石碎屑的溶蚀作用扩大了储集空间。划分出机械压实相、碳酸盐胶结相、绿泥石膜胶结相和长石溶蚀相四类主要成岩相,其中长石溶蚀相常形成相对高孔高渗储层发育区,一般面孔率大于6.0%,孔隙度大于14.0%,渗透率大于1.30×10-3 μm2,主要分布在辫状河三角洲前缘亚相水下分流河道微相砂体中部。综合研究表明,沉积作用和成岩作用共同控制着相对高孔高渗储层的分布。