火山岩陆上与水下喷发环境的氧化系数判别方法

火山喷发沉积期的古地理环境是控制火山岩油气储层发育的关键因素之一。目前对陆上喷发沉积火山岩与水下喷发沉积火山岩的判别研究主要集中在岩性组合特征、结构与构造特征、蚀变特征、产状、孔隙及裂缝发育特点等方面,而利用火山岩地球化学特征来反映和记录火山喷发环境的研究尚未引起注意。研究使用Fe₂O₃/FeO和Fe₂O₃/（Fe₂O₃+FeO）作为火山岩氧化系数,充分考虑岩石酸度、风化淋滤作用、溶蚀蚀变作用、构造背景等因素的影响,改进了传统意义上基于火山岩氧化系数的火山喷发环境判别标准。在新疆三塘湖盆地马朗凹陷上石炭统实际应用结果表明,卡拉岗组火山岩喷发沉积环境复杂,以陆上氧化环境为主,频繁水陆交替的复杂环境也存在,哈尔加乌组火山岩喷发沉积环境相对单一,主要沉积保存于水下还原环境;与前人基于本区上石炭统火山岩共生岩石与化石组合、风化壳以及火山岩夹持的部分泥岩微量元素比值特征等有效判别依据得到的喷发环境结果是相符的,且该地球化学方法具有普适性,可应用于不同盆地、不同地质时代火山岩喷发沉积古地理环境的判别研究中。     

火山岩陆上与水下喷发沉积环境的地球化学判识方法研究

陆上、水下两种不同喷发沉积环境火山岩储层特征差异明显,准确判识火山喷发沉积环境是火山岩储层评价的重要依据。研究使用Fe₂O₃/（Fe₂O₃+FeO）作为火山岩氧化系数,并充分考虑火山喷发期的地理环境、岩浆性质（岩石酸度）、构造成因环境、流体活动、风化淋溶作用、成岩后表生作用等影响因素,针对不同影响因素提出校正方法和合理的规避思路;建立及改进了基于火山岩氧化系数的喷发沉积环境判别图,得出消减带火山岩（活动陆缘和岛弧火山岩）陆上与水下喷发沉积环境的氧化系数判别标准。运用改进的图版及标准,对新疆三塘湖盆地马朗凹陷上石炭统卡拉岗组（C₂k）火山岩喷发沉积环境进行判识,结果表明,39件火山岩样品主要为陆上喷发沉积火山岩和水、陆过渡复杂环境沉积成因的火山岩。实际应用结果与前人基于卡拉岗组火山岩共生岩石与化石组合、风化壳、示底构造等典型标志得到的结果相符合;基于多因素分析法筛选样品,建立改进的判别图对喷发环境的指示意义具有普遍适用性,不受地质时代及区域地质条件的限制。     

火山喷发间歇期沉积岩层古沉积环境的地球化学示踪与判别

火山喷发堆积保存期古地理环境(陆上、水下)是影响火山岩油气储层发育的关键因素之一。基于火山喷发间歇期薄层沉积岩层具有沉积特征,其蕴含的微量元素地球化学特征与沉积期的氧化-还原环境密切相关,对古地理环境具有重要的指示意义。因此,通过火山喷发间歇期薄层沉积岩层岩心微量元素分析,可间接判断同一地质时期火山岩的堆积保存古地理环境(陆上、水下)。以新疆三塘湖盆地马朗凹陷上石炭统哈尔加乌组火山喷发间歇期薄层泥岩、粉砂岩等沉积岩层为实例,通过泥岩、粉砂岩等岩心主、微量元素分析,采用总结归纳的U/Th、自生U、V/Cr、Ni/Co、V/Sc、V/(V+Ni)、Cu/Zn、Fe³⁺/Fe²⁺、Sr/Ba、V/Zr和B/Ga等11项用以示踪判识细粒沉积物沉积古环境的主、微量元素地球化学参数图版标准,判断哈尔加乌组火山喷发间歇期沉积岩层沉积期的氧化-还原环境,从中推断哈尔加乌组火山岩喷发堆积保存时的古地理环境(陆上、水下)信息。对哈尔加乌组火山喷发间歇期泥岩、炭质泥岩和粉砂岩在纵向上演化特征类似的V/(V+Ni)、V/Sc、Sr/Ba、V/Cr、V/Zr、Cu/Z...     

深层火山岩地球化学特征及沉积古环境——以松辽盆地北部徐家围子断陷兴城地区为例

以松辽盆地北部徐家围子断陷兴城地区深层火山岩为研究对象,考虑埋藏成岩、后期蚀变、风化淋滤作用等影响因素,分析10件样品的岩石学和地球化学特征,判别火山岩堆积、保存时的古地理环境.结果表明:研究区火山岩岩石类型丰富,从基性玄武岩到中性安山岩和粗面岩,再到酸性流纹岩、霏细岩,以及熔结火山碎屑岩和正常火山碎屑岩均有发育.稀土元素配分模式图解曲线呈右倾斜特征,轻、重稀土分异程度较大,轻稀土相对富集.火山岩微量元素V/(V+Ni)、V/Cr、Sr/Ba、V/Zr纵向演化趋势较为相似,火山岩堆积、保存时的地理环境复杂,整体以陆上喷发陆上沉积成因为主,水下喷发水下沉积及频繁水陆过渡相复杂成因环境火山岩也发育.该结果为火山岩地层岩石成因环境及岩相古地理研究提供地球化学依据.