成岩作用与油气侵位对砂岩铀成矿的约束--以准南硫磺沟地区头屯河组砂岩铀成矿为例

为了解准噶尔盆地南缘硫磺沟地区中侏罗统头屯河组砂岩成岩-流体演化与铀成矿响应,进而客观评价其成矿潜力。通过光薄片鉴定、X衍射、扫描电镜分析得出:目的层主要为岩屑细砂岩,依次经历了浅埋藏、深埋藏和表生-热液成岩阶段,遭受较强的机械压实、胶结及溶蚀作用。其黏土矿物以高岭石为主,碳酸盐矿物有细亮晶和泥晶两类,硅质胶结微弱,局部见细晶黄铁矿及其褐铁矿氧化产物。成岩环境可能经历了由酸性到弱碱性再到酸性,由同生期氧化-浅埋期还原-短暂抬升期氧化还原过渡-缓慢沉降期还原增强-快速抬升期氧化的演化过程。砂岩中存在较多油气包裹体;酸解总烃为5.72~449.14 μL/kg,以CH₄为主;方解石脉δ13C_V-PDB为-25‰~-6.7‰,δ18O_V-SMOW为11.1‰~18.9‰;结合野外调查认为目的层存在一期中等偏弱的后生油气侵位,从而影响了砂体的Eh及pH值。以上成岩过程及烃类流体活动使得目的层早期形成了小型层间氧化带型铀矿并得以局部保存,晚期形成了一定规模的地表潜水氧化带型铀矿体。     

板桥-合水地区长63储层成岩相孔隙结构特征及优质储层分布

利用铸体薄片、扫描电镜、常规压汞、恒速压汞及相渗等资料,研究了板桥-合水地区长6₃储层成岩相类型及其微观孔隙结构特征,总结了不同成岩相的测井响应特征,确定了纵向及平面分布规律。结果表明优质成岩相的展布受沉积相、成岩作用与孔隙结构共同控制,尤其是喉道分布才是控制砂岩储层渗透性的主要因素。水云母胶结-残余粒间孔相和水云母胶结-长石溶蚀相储层主要分布于半深湖相重力流复合水道浊流沉积中,细-微细喉道发育,孔喉连通性好,渗流能力最好,油水呈相对均匀的渗流,孔隙内的油气极易通过喉道被开采出来;绿泥石胶结相、水云母胶结弱溶蚀相储层位于分支水道边缘,呈孤岛状分布,孔喉半径小但分布均匀,渗流能力中等-差;碳酸盐胶结相、碳酸盐+水云母胶结相储层主要发育在分支水道间,孔隙结构发育程度差,喉道细小且孔喉连通性差,富集于孔隙中的油气难以通过小喉道,采收率低。     

基于热模拟实验的富有机质泥页岩成岩作用及演化特征

富有机质泥页岩蕴含丰富的油气资源,但成岩研究基础薄弱,已成为制约页岩油气勘探开发进程的重要因素。通过开展成岩热模拟实验,结合扫描电镜观察、流体成分测试及有机酸测试等实验测试手段,全面描述实验过程中所发生的水-岩化学反应,试图揭示泥页岩成岩过程及成岩演化规律。研究结果显示,有机质热演化过程中存在一个较宽的有机酸生成窗口,对孔隙流体性质具有重要影响;长石和方解石存在接力溶蚀现象,长石溶蚀高峰过后紧接着出现方解石溶蚀高峰,但方解石溶蚀窗较窄,此后出现方解石重新沉淀结晶;黏土矿物转化及长石的溶蚀过程中会产生大量自生微晶石英,成链状或簇状胶结泥页岩骨架。泥页岩地层作为一个相对封闭体系,各类成岩作用之间相互关联,相互影响,构成错综复杂的成岩体系,进一步增加其成岩作用研究难度。     

长江中下游成矿带陆内斑岩型矿床的成岩成矿作用

陆内环境斑岩型矿床的发现对斑岩成矿理论的完善具有重要意义。长江中下游成矿带作为中国东部重要的陆内成矿带之一,成矿带内发育多个重要的斑岩型矿床,如铜山口Cu-Mo矿床、鸡冠嘴Cu-Au矿床、白云山Cu矿、城门山Cu-Mo矿床、武山Cu-Mo矿床、丰山洞Cu-Au矿床、丁家山Cu矿、洋鸡山Au矿、沙溪Cu-Au矿床、冬瓜山Cu-Au矿床、舒家店Cu矿床和安基山Cu矿床等。本文选取成矿带内典型的、具有代表性的斑岩型矿床,对其地质特征(地层、构造、含矿斑岩、脉体特征和围岩蚀变)、成岩成矿年代、成矿岩体的岩石化学和成岩成矿地球化学等方面的研究资料和成果进行了系统总结,讨论和试图阐明长江中下游成矿带陆内斑岩型矿床的成岩成矿作用与成矿模式。研究显示,长江中下游成矿带形成于燕山期陆内造山过程,成矿斑岩岩浆活动和成矿作用主要发生于149~105Ma之间,进一步可以分为早、中、晚三阶段:149~135Ma、133~125Ma和123~105Ma,三阶段岩浆活动和成矿作用主要发生于成矿带中的断隆区,早阶段(149~135Ma)和晚阶段(123~105Ma)多为斑岩-矽卡岩型矿化,中阶段(133~125Ma)矿化为典型的斑岩型矿化。长江中下游成矿带内斑岩型矿床的含矿斑岩为高钾钙碱性-钙碱性系列岩石,大部分具有埃达克岩的地球化学特征,可能为源自富集地幔的岩浆和加厚下地壳部分熔融的岩浆混合的产物,源自富集地幔的基性岩浆对成矿具有至关重要的作用,它的混入使得混合岩浆富水、硫和金属(Cu、Au)等。进一步通过与岩浆弧环境的斑岩型矿床对比研究发现,长江中下游成矿带斑岩型矿床一般不发育高级泥化岩帽(advanced argillic liithocaps)以及浅部的高-中硫矿化蚀变系统,含矿岩浆源区性质和成矿物质来源等与岩浆弧环境的斑岩型矿床明显不同。     

四川盆地及周缘下古生界页岩气深埋藏-强改造独特地质作用

四川盆地位于特提斯-喜马拉雅构造域和滨太平洋构造域的交接转换部位,盆地及其周缘海相、海陆过渡相富有机质页岩经历了多旋回构造体系下的深埋藏(高演化)、强隆升、强剥蚀和强变形,强改造作用过程。这是我国南方中上扬子地区页岩与北美页岩气产层在地质特征和演化上的最大不同。晚白垩世以来四川盆地多阶段性隆升过程致使地表普遍具有1 000~4 000m剥蚀厚度。地表差异性剥蚀幅度与陆相地层沉积厚度共同控制着其下伏地层的古埋深。四川盆地及其周缘下志留统龙马溪组底界和下寒武统牛蹄塘组底界古埋深分别大于6 500m和9 000m,等深线总体呈NE-SW展布,且二者底界埋深均具有由北东向南西逐渐减小的趋势。龙马溪组底界古埋深最浅处位于盆地南缘宜宾南绥江地区(约6 000m),最大埋深处为川北地区(约9 000m),古埋深分别向盆地东南缘和北缘明显加深,且盆地中央具有明显的NE-SW向展布低值或浅埋深带,即绥江—宜宾—泸州地区和达州—巴中地区。牛蹄塘组底界古埋深特征与现今埋深特征总体相似,最大埋深处位于川西-川北前陆盆地(古埋深大于11 000m);最小古埋深处位于川中—川西南宜宾—自贡—遂宁一带(古埋深小于8 000m)。四川盆地及其周缘下古生界页岩深埋藏与其高演化具有密切相关性。下志留统龙马溪组和下寒武统牛蹄塘组黑色页岩热成熟度Ro值普遍大于2.4%和2.8%,与其古埋深相似均具有由盆地北东向南西逐渐减小的趋势。强隆升、强剥蚀和强变形作用致使下古生界页岩经历强改造作用,具有动态的应力-应变、温度和压力变化特征,及其保存条件有效性的动态调整。四川盆地及其周缘现今钻探成果揭示差异性埋藏-隆升剥蚀-构造变形作用对下古生界页岩气富集与分布具有较大的控制作用。因此,我国南方中上扬子地区下古生界页岩气地质研究,不仅与北美一样,研究常规油气的优质烃源岩如何转化为非常规页岩气的优质储层,而且还须探讨在强改造作用下页岩气优质储层如何才能成为具商业价值的页岩气产层。     

黄河三角洲滨海湿地演化过程中的碳埋藏效率及其控制因素

2007年在黄河三角洲布设了一口浅钻ZK4,孔深28.3 m,对获取的岩心样品进行了详细的沉积学观测及含水量、有机碳、总碳和营养成分的实验室分析测试。通过ZK4孔的地层分析,将其划分为7种沉积环境,揭示了滨海湿地地质演化过程。并利用AMS14C测年方法,结合黄河改道的历史记录,运用历史地理学和沉积地质学综合分析的方法对黄河三角洲沉积环境进行了年代划分,并计算了黄河三角洲不同沉积环境沉积物的沉积速率和碳的加积速率。结果表明:总碳和有机碳与除硫和磷元素以外的各营养成分都呈良好的线性相关;碳、氮、磷的加积速率与沉积物的沉积速率呈极显著正相关关系(R0.89,p0.01),沉积物的沉积速率是碳、氮、磷的加积速率的主控因素;虽然现代黄河三角洲沉积物有机碳浓度较低(1%),但由于沉积物的高沉积速率,现代黄河三角洲沉积物有机碳的平均加积速率达到2878.23 g/(m2·a),远高于世界其他高有机碳浓度的湿地,因此是很好的碳汇地质体。     

济阳坳陷古近系泥页岩成因相划分

系统岩心观察和高密度薄片鉴定等分析测试资料研究结果显示,济阳坳陷沙三下-沙四上泥页岩成分组成及构造类型主要受沉积作用控制,岩石结构特征主要受成岩作用控制。根据泥页岩中方解石成因及重结晶程度,结合岩石成分及构造特征,将济阳坳陷沙三下-沙四上泥页岩划分为沉积主控型、沉积-成岩双控型及成岩主控型三大成因相。沉积主控型分布最为广泛,岩相类型多样,构造特征反映成因环境;沉积-成岩双控型主要见于纹层状岩相,由泥质纹层与显晶粒状方解石纹层互层构成;成岩主控型以柱状、柱纤状方解石垂直层面呈脉状、透镜状产出为特征。成岩主控型和沉积-成岩双控型泥页岩与页岩油气关系密切,是重要的有利成因相类型。     

埋藏氧的上升和地球早期大气形成北大核心CSCD

埋藏在地下深部岩石中的氧或许在几十亿年前促进了地球岩石地幔的搅动,并改变了早期行星的大气成分。耶鲁大学,亚利桑那州立大学,和德国的巴伐利亚地质研究所的研究表明,地表下地热引起岩石缓慢的运动,即地幔对流是由矿物中氧的分布不均引起的。     

川西坳陷雷四~3亚段储层控制因素及孔隙演化特征

根据岩心、薄片观察、扫描电镜、物性和地化分析等资料,研究四川盆地西部坳陷雷口坡组雷四3亚段白云岩储层控制因素及孔隙演化特征。结果表明:雷四3亚段白云岩分为晶粒白云岩、颗粒白云岩和藻纹层白云岩三种类型,储集空间分为晶间孔和晶间溶孔、藻间溶孔、窗格孔和溶洞四种类型;白云岩结构对储层物性影响不大;沉积环境决定储层呈薄层叠置形态;浅埋藏期白云岩化作用形成大量晶间孔,为储层发育奠定基础;准同生期和表生期溶蚀形成的孔隙后期易被胶结作用、去白云岩化作用和压实压溶作用破坏;埋藏期溶蚀作用能有效改善前期被破坏的孔隙,提高储层物性,是储层形成的关键。该研究成果为川西坳陷雷口坡组白云岩储层油气勘探提供地质依据。     

东濮凹陷杜寨地区深层砂岩储层致密化与油气充注关系

为分析东濮凹陷杜寨地区沙三中—下亚段致密砂岩储层演化与油气充注过程的耦合关系,综合运用铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、荧光显微及流体包裹体等测试方法,明确杜寨地区沙三中—下亚段储层特征、成岩作用、成岩演化序列、储层孔隙度演化史和油气充注史等。结果表明:杜寨地区沙三中—下亚段处于中成岩B期至晚成岩阶段,在经历三期钙质胶结、三期溶蚀、持续压实的复杂成岩过程后,在斜坡带发育低孔低渗砂岩储层,在洼陷带发育特低孔特低渗致密砂岩储层。东营组沉积末期,储层尚未致密化,低熟—成熟有机质在斜坡带聚集形成常规型油气藏,在洼陷带附近形成"边致密边成藏"型致密砂岩油气藏。明化镇组沉积末期至今,储层致密,除少量油气向上运移、在斜坡带形成"边致密边成藏"型油气藏外,仍有大量晚期生成的天然气在洼陷带附近聚集,形成典型的"先致密后成藏"型致密砂岩气藏。