岩石中的渗透率、流体流动及热液成矿作用

热液成因的固体金属矿床形成过程中都曾拥有一段流动的历史。成矿物质以溶液的形式从矿源地穿过孔隙或断裂达到了现在的栖身之所,在此过程中流体通过的路径决定了它们的走向,而溶液本身也改变了路径的特征。因此,对于此类矿床的研究不能仅仅囿于眼之所见,而应将古流体流动的观念融入其中,并考察它们的跋涉之路。文中总结了近年来国内外在岩石孔隙、断裂介质及与其相关渗透率对热液成矿作用的控制等领域的研究成果和最新进展,对岩石渗透率、渗透率的影响因素、岩石中流体流动的特征等问题进行了阐述,讨论了渗透率对于热液成矿作用深度、成矿规模、矿质沉淀机制等方面的重要影响,藉此在固体金属矿床研究中强化流"体运动"的观念,并促进构造地质学和成矿作用地球化学间一个新研究方向的发展。     

塔里木盆地顺南501井鹰山组白云岩储层特征与成因

塔里木盆地顺南地区多口钻井揭示在白云岩储层中天然气富集成藏,但白云岩储层的成因存在争议。顺南501井鹰山组取芯段发育白云岩储层,为研究该地区白云岩储层成因提供了条件。通过岩芯观察与描述、显微岩石学、成岩作用与序列研究、基于铸体薄片的孔隙图像分析、计算机断层扫描、电子探针背散射成像与微量元素Fe、Mn定量、流体包裹体等技术手段,研究了白云岩储层特征与成因。结果表明,白云岩储层类型为裂缝-孔隙型,主要储集空间为裂缝-扩溶缝、晶间孔-晶间溶孔,孔隙发育与裂缝具有明显相关关系。热液矿物萤石与方解石呈共生关系充填于裂缝与孔隙空间。裂缝与孔隙附近的白云石、白云石环边以及与萤石共生的方解石均具有较高的FeO、MnO含量。萤石发育成群无色透明盐水包裹体,均一温度为165℃~175℃、盐度为15.5~17.5 wt.% NaCl equiv.。热液流体活动对围岩的改造导致局部方解石、白云石富Fe2+、Mn2+,同时提供了萤石结晶所需要的F-。一方面热液流体改造白云岩形成储集空间,另一方面以萤石与方解石为代表的热液矿物则充填裂缝与孔隙。因此,构造-热液流体活动在一定程度上影响了白云岩储集空间的形成。     

迭代法计算H2O-CO2-NaCl包裹体均一压力的改进及其应用

文章在宋玉财等于2007年提出的利用迭代法计算流体包裹体成分及均一压力的基础上,结合Duan等通过热力学模拟研究所获得的最新的热力学方程及H2O-CO2-NaCl包裹体pVtx计算程序,对宋玉财等所提出的H2O-CO2-NaCl包裹体成分及均一压力的迭代计算法提出了改进意见,同时对其进行了适当的修改。文章利用中-低温条件下求解CO2在盐水中的溶解度及摩尔体积的方程,提高了原方法的计算精度,并将原方法的适用范围（均一温度≥300 ℃）扩展到中_低温（0～260 ℃）、中_低压力（0～1 000×105Pa）以及中等盐度的范围。本方法适用于求解CO2部分均一温度高于笼形物融化温度、不含石盐子矿物且完全均一到水溶液相的H2O-CO2-NaCl包裹体。     

造山带背景铜镍矿床蚀变过程与水的来源——东天山黄山南矿床氢氧同位素的指示

造山带背景铜镍矿床以富水为主要特征,但水(流体)在成矿中的作用以及其对岩石的改造过程仍不明确。本文以黄山南铜镍矿床为例,通过辉橄岩和橄辉岩等超镁铁岩的蚀变矿物组合和H-O同位素变化规律,限定蚀变过程与流体性质及来源。黄山南超镁铁岩原生矿物主要有尖晶石、橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和少量填隙状角闪石、云母,蚀变矿物有角闪石(浅闪石、阳起石、透闪石、普通角闪石以及镁闪石)、滑石、绿泥石和蛇纹石等。根据岩石结构与蚀变矿物比例,将超镁铁岩分为弱蚀变、中等蚀变和强蚀变3类。蚀变矿物组合与角闪石成分指示超镁铁岩经历了高温蚀变阶段(>700℃),形成了镁质闪石+滑石+绿泥石;中温蚀变阶段(700～550℃)和低温蚀变阶段(<550℃),分别形成了钙质闪石+滑石+绿泥石+蛇纹石与滑石+碳酸盐+蛇纹石的矿物组合。蚀变岩石普遍以中低温蚀变为主,可能与中低温阶段的叠加-改造作用相关。岩石随蚀变程度增加,Si、Na、K、Mn等主量元素和Rb、Ba等微量元素呈现明显降低趋势,表明大多数元素在流体改造过程中从岩石中迁出,说明蚀变过程为开放体系。中-强蚀变岩石中,硫化物矿物边部的形态呈锯齿状,但主体仍为磁...     

岩盐中合成烃包裹体与母油的地球化学特征及其在油源对比中的意义

油气包裹体广泛应用于油气成藏研究,但油气包裹体能否继承母油荧光及地球化学特征等,尚缺乏直接的实验证据。本文在开放体系下用NaCl挥发结晶法对一轻质原油进行合成烃类包裹体实验,通过镜下观察和激光剥蚀色谱-质谱技术分析合成的烃包裹体和母油的荧光特征、成分特征及地化特征,研究两者的异同点。结果表明,在NaCl合成烃类包裹体中共发现三种相态的包裹体:纯液相烃包裹体、气液两相烃包裹体和气油水三相包裹体;共有绿黄色荧光、蓝色荧光两种不同颜色的荧光特征。相对于母油,合成包裹体的饱和烃和芳烃类化合物中的轻质组分含量较低,可以推测在母油被捕获成为包裹体的过程中,不同的化学成分存在差异性捕获。但合成包裹体的Pr/Ph等地化参数和不同系列化合物相对含量与母油相差不大,能很好地反映母油的沉积环境等地化特征。因此,包裹体成分信息可以应用于油源对比分析。     

南岭地区几个与W、Sn矿化有关的花岗岩地球化学特征及其与矿化关系探讨

南岭地区是中国著名的有色、稀有金属地球化学省，其W、Sn矿床尤其引人注目。该地区花岗岩分布广泛，其中燕山期花岗岩与W、Sn矿床关系最为密切。通过对4个与W、Sn矿床有密切关系燕山期岩体进行稀土元素、高场强元素的地球化学特征以及比较岩体花岗岩源区地幔物质相对含量推断--较多的地幔物质加入源区有利于形成Sn矿床，反之有利于形成W矿床；岩浆期后热液活动强度对矿化程度亦有重要影响，与大型、超大型 W(Sn)矿床有关的花岗岩往往经历过强烈地热液活动。     

T<623.15K, P<100MPa条件下CO2—H2O体系相关热力学参数计算新方法

根据CO2—H2O体系均一法测温过程中出现的部分均一和完全均一现象,采用最新的热力学参数及相关模型,分别建立相应的热力学方程。根据同一体系的摩尔体积在均一法测温升温过程中几乎不变的特征可知,部分均一与完全均一状态下,体系的摩尔体积近似相等。据此对影响摩尔体积的充填度进行微调,通过迭代运算,直至两种条件下的摩尔体积近似相等,从而可以获得精确的摩尔体积和充填度,进而获得体系中的CO2含量、完全均一压力以及流体包裹体的总密度等热力学参数。本方法只需提供部分均一温度和完全均一温度以及部分均一方式便可求取相关热力学参数,符合地质研究方法和思路。该方法只适用于完全均一温度低于623.15K、完全均一压力小于100MPa以及最后均一至液相或临界点的CO2—H2O流体包裹体体系。对比研究表明,该方法也适用于盐度低于6%的NaCl—CO2—H2O流体体系,所获得的热力学参数相对误差在10%左右。     

斑岩钼矿热液流体的地球化学演化——以美国亨德森斑岩钼矿为例

以美国亨德森斑岩钼矿为例,从地球化学、矿物学等多角度剖析了斑岩矿床体系中流体演化的过程。成矿流体随时间从高温向低温演化,不同的阶段有不同的矿物组合发育形成,不同的元素在流体地球化学演化途径中的化学行为也不尽一致。体系中不同部位的流体地球化学演化途径遵循一个大的方向和规律,但某些阶段也有所差异,这种差异可能是由流体的不同成分和侵位深度、流动方向不同引起的。     

应用储层流体包裹体PVTX模拟研究油气成藏期次——以塔里木盆地托甫台地区为例

        储层流体包裹体PVTX模拟被广泛用来确定包裹体的捕获温度与压力,进而精确恢复油气运移/成藏的时间/ 深度。 应用该VTFlinc 模拟方法,选择塔里木盆地塔河油田外围托甫台地区的TP2井,对其奥陶系碳酸盐岩储层中的流体包裹体开 展了研究,根据包裹体的岩相学、显微测温、激光拉曼光谱、激光共聚焦显微镜等分析,研究了包裹体的形成期次、成份 及热力学特征,并模拟计算了包裹体形成的古温度和古压力,进而推断了油气充注的时间和成藏期次。结果表明,TP2井 区主要存在两期油气充注,第一期大致在加里东晚期,时间距今420~405 Ma,第二期大致在喜山晚期,时间距今8~2 Ma。 以往研究认为塔河油田主体部位的后期喜山期油气充注成藏事件并未影响到这一地区,而通过本文应用的新方法研究,证 明了该期油气成藏事件存在,这为区域油气勘探提供了新的参考信息,也充分展示出本研究方法所具有的潜在重要推广应 用意义。     

川东北元坝地区储层溶洞石英及白云石胶结物中包裹体特征及意义

川东北元坝气田是中国南方大型油气田之一,通过对元坝224井上二叠统储层溶洞石英及白云石中包裹体的岩相学、激光拉曼以及显微测温分析发现,溶洞石英中包裹体类型复杂,主要由气液两相包裹体、气体包裹体以及含子矿物包裹体组成,包裹体的气相组分主要由CH4、H2S以及CO2组成,包裹体的子矿物为单质硫以及沥青,包裹体共生组合关系复杂,不同类型包裹体常叠加在一起,气液两相包裹体均一温度以及含单质硫三相包裹体的气液均一温度范围相似,分别为161.5~220.6℃以及168.2~218.6℃,二者的盐度分布范围差别较大,分别为7.45%~10.36%NaCl以及8.68%~21.11%NaCl;溶洞白云石中包裹体类型单一,由气液两相包裹体组成,个别包裹体的气相中含有CH4,包裹体的均一温度为102.4~132.1℃。包裹体的古温度古压力分析表明,溶洞石英中包裹体捕获于中—晚侏罗世,包裹体捕获时地层流体为超压,捕获于原油大量裂解生成天然气阶段。溶洞石英中不同类型包裹体的组合关系以及温压特征记录了储层中TSR反应的过程,即硫酸盐先与重烃反应生成H2S以及单质硫,然后硫酸盐以及生成的单质S再与CH4继续反应生成H2S以及CO2,随着TSR反应的进行,储层中的压力逐渐增大。TSR反应生成的H2S以及CO2流体可能与储层发生了较强烈的水-岩反应,造成了储层的硅化以及溶洞中石英、白云石的沉淀。