川东-渝北地区黄龙组白云岩储层稀土元素地球化学特征

内容提要：石炭系黄龙组白云岩储层是川东-渝北地区天然气藏最重要的储集岩类型之一,依据岩石学特征和沉积相及地球化学特征,可将川东-渝北地区石炭系广泛发育的白云岩划分为准同生白云岩、成岩埋藏白云岩、古表生期淡水白云石和深埋藏热液异形白云石四种成因类型,其中具备储集意义的仅为交代成因的成岩期交代成因的埋藏白云岩和古表生期形成的岩溶岩,岩性主要为颗粒和晶粒白云岩及白云质岩溶角砾岩。白云岩稀土元素地球化学分析结果为：①弱溶蚀、强溶蚀准同生和成岩埋藏白云岩分别都具有相似的ΣREE值、ΣLREE/ΣHREE比、REE配分模式和δCe、δEu负异常,但弱溶蚀白云岩各参数值相对较低;②淡水白云石具有很低的ΣREE值、弱Ce负异常和中等-较强的Eu负异常;③热液异形白云石ΣREE、REE配分模式和δCe特征与淡水白云石相似,而δEu最高。上述特征进一步表明各成因类型白云岩的稀土元素各项参数和配分模式差异明显,与较晚期次流体的物理化学性质密切相关,特点为：准同生期和早-中成岩期埋藏白云岩受表生期岩溶作用影响较大,而深埋藏期热液异形白云石明显叠加有深部热液流体的影响。     

川东—渝北地区黄龙组白云岩储层稀土元素地球化学特征

内容提要：石炭系黄龙组白云岩储层是川东-渝北地区天然气藏最重要的储集岩类型之一,依据岩石学特征和沉积相及地球化学特征,可将川东-渝北地区石炭系广泛发育的白云岩划分为准同生白云岩、成岩埋藏白云岩、古表生期淡水白云石和深埋藏热液异形白云石四种成因类型,其中具备储集意义的仅为交代成因的成岩期交代成因的埋藏白云岩和古表生期形成的岩溶岩,岩性主要为颗粒和晶粒白云岩及白云质岩溶角砾岩。白云岩稀土元素地球化学分析结果为：①弱溶蚀、强溶蚀准同生和成岩埋藏白云岩分别都具有相似的ΣREE值、ΣLREE/ΣHREE比、REE配分模式和δCe、δEu负异常,但弱溶蚀白云岩各参数值相对较低;②淡水白云石具有很低的ΣREE值、弱Ce负异常和中等-较强的Eu负异常;③热液异形白云石ΣREE、REE配分模式和δCe特征与淡水白云石相似,而δEu最高。上述特征进一步表明各成因类型白云岩的稀土元素各项参数和配分模式差异明显,与较晚期次流体的物理化学性质密切相关,特点为：准同生期和早-中成岩期埋藏白云岩受表生期岩溶作用影响较大,而深埋藏期热液异形白云石明显叠加有深部热液流体的影响。     

北大巴山平利县大坪—金岭重晶石矿床地球化学特征与成矿物源分析

大坪—金岭重晶石矿床位于南秦岭平利复背斜南翼,处于大巴山平利穹隆南西缘。通过区域地质构造背景、矿床地质特征、碳氧同位素与稀土元素分析,初步探讨了大坪—金岭重晶石矿床的成矿物质来源和矿床成因。通过地球化学分析结果可知,样品δ¹⁸O_V-SMOW介于1.44‰~2.20‰,测得温度介于60.72~122.87 ℃。矿石与围岩具相似的稀土元素特征,具高LREE/HREE值,δEu负异常,δCe也为负异常,说明重晶石与围岩物质的来源可能相同。结合矿床地质特征研究,认为大坪—金岭重晶石矿床赋矿层位为寒武系鲁家坪组,矿床形成于大陆边缘斜坡,该沉积环境为$SO_{4}^{2-}$形成提供优越的条件,震旦系灯影组地层可能为大坪—金岭重晶石矿床Ba的主要来源,矿床为受断层破碎带控制的低温热液矿床。     

中二叠统茅口组白云岩发育机理:以川中-川东地区为例

白云岩储层是茅口组一种重要的储层类型,其成因是研究重点。为此,以川中-川东地区茅口组白云岩为例,通过露头观测、岩心观察、岩石薄片鉴定及岩石地球化学分析的方法,分析了茅口组白云岩(石)的成因。结果表明:茅口组白云岩(石)可划分为层状粉晶白云岩、层状细-中晶白云岩、灰岩中零散分布的白云石、透镜状中-粗晶白云岩和鞍形白云石胶结物5种类型。其中,层状粉晶白云岩原始结构保存较好,地球化学特征与原始灰岩相似,是早期埋藏环境下形成的产物;层状细-中晶白云岩与层状粉晶白云岩相伴生,δ¹⁸O值较灰岩偏负,包裹体均一温度大于正常地层埋藏温度,部分样品可见Eu正异常,是由层状粉晶白云岩在热液作用下重结晶形成;灰岩中零散分布的白云石则与矿物的稳定化有关;透镜状中-粗晶白云岩和鞍形白云石胶结物镜下可见白云石晶面弯曲和波状消光,其δ¹⁸O值可达-10‰,包裹体均一温度高于正常地层埋藏温度,Eu正异常明显,是典型的热液白云岩(石)。     

四川灯影组白云石化流体多样化特征及白云岩差异性成因

灯影组白云岩是四川盆地超深层油气勘探的重点领域,但目前人们对该套白云岩成因争议仍较大,且缺乏系统研究.通过对四川盆地灯影组白云岩C-O-Sr同位素和稀土元素数据的系统分析来研究白云石化流体的化学性质和成因,进而约束白云岩的差异性成因机制.研究表明：(1)灯影组白云岩碳同位素值较均一,δ¹³C值基本分布在0‰～+5.0‰之间,而氧同位素值变化较大.近地表环境基质白云岩和早期白云石胶结物δ¹⁸O均大于-8.0‰,埋藏环境白云石胶结物δ18O均小于-8.0‰,而热液白云石化胶结物δ¹⁸O均小于-10.0‰.(2)基质白云岩和早期白云石胶结物具有与同期海水相似的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值(0.708～0.709),指示其继承于海水流体;而埋藏环境白云石胶结物⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值明显大于同期海水,指示其为地层流体和深部热液流体来源.(3)灯影组白云岩稀土元素均亏损轻稀土元素、富集重稀土元素.基质白云岩和早期白云石胶结物可见Ce负异常、未见Eu明显异...     

川西地区中二叠统栖霞组白云岩成因分析

川西地区栖霞组白云岩成因及其与峨眉山玄武岩喷发热事件关系颇有争论。在野外剖面、岩心观察基础上,通过岩石学、全岩及矿物微区地球化学分析方法对其研究,结果表明川西地区栖霞组白云岩（石）可分为残余砂屑白云岩、晶粒白云岩以及鞍状白云石、脉体充填白云石四类。残余砂屑白云岩与晶粒白云岩均呈块状,阴极发光较暗,稀土配分模式与泥微晶灰岩相似,δ13C、87Sr/86Sr多处于同期海水范围内,δ18O略偏负,Ce负异常,残余砂屑白云岩Eu呈负异常,而晶粒白云岩Eu多为正异常。微区δ13C、δ18O分析显示,残余砂屑白云岩的白云石雾心与亮边内δ13C均处于同期海水范围内,δ18O亮边较雾心偏负;晶粒白云岩中不同大小的晶粒白云石微区δ13C、δ18O显示相近特征,表明这两类白云岩均为海水浅埋藏成因,但受到后期热流体叠加改造。曲面他形粗晶鞍状白云石充填于裂隙与溶蚀孔洞内,镜下具波状消光特征,发亮红色光,δ13C与二叠纪海水相近,δ18O明显负偏,Eu呈正异常,指示鞍状白云石为热液成因。脉体白云石岩石学与地球化学特征表明其为晚期埋藏成因。川西地区栖霞组白云岩主体为浅埋藏成因,峨眉山玄武岩喷发期热液对其叠加改造,仅西南地区充填裂隙与溶洞的鞍形白云石为热液成因。     

辽宁齐大山铁矿元素地球化学特征

齐大山铁矿大地构造上属于华北地台辽东台背斜的西部.其铁矿层产于鞍山群樱桃园岩组,含矿建造为砂质泥岩-泥岩建造（阿尔戈马型）,变质相为绿片岩相.通过稀土元素地球化学研究,铁矿石表现为轻稀土富集,LREE/HREE比值平均为3.43.围岩表现为重稀土略富集,LREE/HREE比值平均为0.97.铁矿石和围岩稀土元素原始地幔标准化值显示铁矿石稀土元素整体具有弱的正铕异常（δEu为1.03~1.50）,Ce无明显的正负异常（δCe为0.54~1.15）,这与海底喷气沉积产物的特征一致.围岩中无明显Eu异常,平均为1.16.δCe的范围为0.18~1.01,相对比较稳定.这些特征显示属于早前寒武纪海洋化学沉积的产物,表明矿物大地构造背景为大洋岛弧,物源区类型为未切割的岩浆弧.     

塔里木盆地古城地区中下奥陶统白云化流体性质厘定-来自稀土元素的证据

为明确古城地区中下奥陶统白云岩成因,在岩石学研究基础之上,对塔里木盆地古城地区6口井中下奥陶统蓬莱坝组及鹰山组的基质白云岩、泥晶灰岩及充填白云石进行了稀土元素分析。结果表明,不同类型基质白云岩之间的ΣREE差异性小,细中晶白云岩的ΣREE略低于粉晶及粉细晶白云岩。基质白云岩稀土分配模式总体具有LREE富集、HREE亏损,Ce负异常,La正异常的特征,与泥晶灰岩分配模式一致,反映了沉积及成岩流体主要为孔隙间残留海水。部分粉细晶岩与细中晶白云岩具有Eu轻微正异常表明在后期成岩过程中受到了热液作用的改造。充填白云石ΣREE显著高于基质白云岩,具有最高的ΣLREE/ΣHREE值,显著的Eu正异常,属于典型的热液成因,热液流体可能为寒武系地层热卤水。     

塔里木盆地柯坪地区上寒武统表生溶蚀型藻格架白云岩的地球化学特征及意义*

采用野外观察、室内薄片鉴定及多项地球化学分析技术方法,对塔里木盆地柯坪地区上寒武统表生溶蚀型藻格架白云岩的特征及成因进行了研究。宏观上,藻格架白云岩呈丘状、透镜状夹于潮坪相白云岩层间,由于差异性溶蚀,发育了大量表生溶蚀孔。微观上,藻格架由富藻的泥粉晶白云石组成,而架间孔由浅色的亮晶白云石充填。藻格架泥粉晶白云石呈他形—半自形,镶嵌结构,具有暗红色—橙红色的阴极发光,较高的Na、K含量,较低的Fe含量;δ¹³C为-0.572‰～0.124‰、平均值-0.116‰,δ¹⁸O为-5.391‰～-4.983‰、平均值-5.240‰,表明其形成于准同生阶段盐度较高的相对氧化环境中。架间充填的亮晶白云石胶结物,呈半自形—自形中细晶,具有昏暗的阴极发光或者不发光,较低的Na、K含量,较高的Fe含量,δ¹³C值为-0.662‰～-0.251‰、平均值为-0.460‰;δ¹⁸O值为-6.639‰～-5.939‰、平均值-6.267‰,表明其形成于相对还原的埋藏环境。稀土元素分析结果表明,二者均具有LREE轻微富集、HREE亏损、Eu负异常特征,与海相泥晶灰岩稀土元素配分模式相似,揭示了其白云化流体均来自于原始的海水。在溶蚀作用方面,亮晶白云石胶结物相对泥粉晶白云石藻格架更易于溶蚀。前者在大气水表生溶蚀过程中,主量元素Ca、Mg丢失显著,Mg/Ca值由0.955降至0.007,微量元素Na、K丢失相对明显,Na/Ca值由原来的3.8×10^-4降为1.9×10^-4,K/Ca值由1.1×10^-3降至检测限以下,而不改变稀土元素的配分模式。这些特征表明,表生溶蚀过程在元素特征上是一个去白云化的盐度降低过程,而这一过程中基本无稀土元素的带入带出。     

滇西北鹤庆松桂铝土矿地球化学特征

研究区矿体产于三叠系中窝组底部油页岩与下伏中三叠统北衙组灰岩、白云质灰岩不整合面上,矿体呈透镜状、漏斗状,受岩浆侵入、岩溶发育影响,矿层厚度不稳定.主要矿石矿物有一水硬铝石和三水硬铝石,呈鲕状、致密豆状、松散状（土状）.该矿床的Al/Si比值等岩石化学数据总体反映出Al₂O₃与SiO₂、TiO₂含量均成正相关关系.矿石样品∑REE富集,δCe显示正异常,δEu负异常明显.微量元素研究显示出沉积成因特征和成矿物源的多源性,铝土矿矿石结构构造、沉积特点及生物组成反映其形成环境主要为海相沉积环境.     

辽宁高家堡子银矿区石榴云母片岩地球化学特征及地质意义

石榴云母片岩是高家堡子银矿区重要的容矿围岩。岩石地球化学分析显示,石榴云母片岩具有副变质岩特征,富集大离子亲石元素(Th,K),亏损高场强元素(Nb,Ta,Ti),稀土元素总量较高(ΣREE均值169.28×10~(-6)),轻、重稀土元素分馏明显,轻稀土元素富集,具有δCe弱正异常,δEu中等负异常。野外观察结合地球化学特征研究,高家堡子银矿区石榴云母片岩原岩为泥岩、砂岩、杂砂岩,具有上地壳长英质物源特征,形成环境为被动大陆边缘环境。     

塔河地区鹰山组灰岩白云石化成因及其对储层的影响

白云石化是碳酸盐典型的成岩作用类型之一,中-下奥陶统鹰山组浅海碳酸盐岩是塔河地区重要的含油气储层,普遍发育多种类型的白云石化作用。本文针对塔河地区鹰山组灰岩中沿缝合线分布这一特定类型的白云石化进行了研究。岩石学基础上的阴极发光分析、⁸⁶Sr/⁸⁷Sr比值以及δ¹³C-δ¹⁸O 的研究表明,这种类型的白云石化发育于相对还原的浅埋藏成岩环境,孔隙中的残留海水是主要的白云石化流体来源,碳酸盐矿物(主要是高镁方解石)稳定化过程中释放的Mg²⁺ 可能是白云石化主要的物质来源,而埋藏过程中逐渐升高的温度一定程度上也促进了白云石化的发生。成岩流体及Mg²⁺ 有限的供给量限制了白云石化作用的整体规模。显微结构与岩石物性分析表明,该类白云石化对储层物性参数的绝对贡献相对有限,但可能成为小规模油气运移以及深部热流体活动的潜在通道。     

豫西北奥陶系马家沟组三段豹斑灰岩的生物潜穴成因及成岩演化

通过野外露头实地观测和室内薄片分析,对豫西北奥陶系马家沟组三段豹斑灰岩的发育特征及成因进行了研究。结果表明：研究区马家沟组三段豹斑灰岩中“豹斑”形态多样,形似生物潜穴,结合遗迹学特征分析,可将“豹斑”按其形态划分为Psilonichnus、Chnodrites、Thalassinoides、Helminthopsis及Planolites等5种生物潜穴类型,不同类型生物潜穴的出现主要受到沉积环境的制约;生物潜穴充填物按照其不同白云石化程度可被划分为泥晶白云石充填物及粉-细晶白云石充填物两种类型,其中泥晶白云石主要存在于Psilonichnus及Chnodrites两种潜穴中,而粉-细晶白云石则主要存在于Thalassinoides、Helminthopsis及Planolites之中;潜穴充填物的白云石化过程可被分为白云石化前的准备阶段、白云石的形成阶段及白云石的后期调整等三个阶段,不同潜穴的白云石化状态差异就是在此过程中形成的。     

川北元坝地区长兴组白云石化作用机制及其对储层形成的影响

通过岩心观察和薄片鉴定,在岩石学和矿物学特征分析基础上,结合白云石有序度测定,碳、氧同位素、锶同位素和稀土元素组成及配分模式分析,详细研究了川北元坝地区长兴组白云石化作用的特征、机制及模式,结果表明长兴组发育微晶白云石(岩)、粉-中晶他形白云石、粉-中晶自形白云石和异形白云石等四种类型,它们的有序度由低变高;白云石的碳、氧同位素、锶同位素和稀土元素组成及配分模式特征表明,长兴组微晶白云石(岩)、粉-中晶他形白云石、粉-中晶自形白云石主要形成于浓缩海水环境、正常海水环境、或者与正常海水相似的地层水环境中,并遭受过热液地质作用的改造,从微晶白云石(岩)→粉-中晶他形白云石→粉-中晶自形白云石是一个沉积埋藏过程中多阶段白云石化作用的产物,异形白云石则由热液作用形成;根据长兴组白云石的矿物学和地球化学特征及白云石化作用与层序和沉积相之间的关系,分别可以用准同生期蒸发泵白云石化作用模式、准同生期渗透回流白云石化作用模式、成岩早期浅埋藏状态下地层水白云石化作用模式和成岩晚期热液白云石化作用模式来解释微晶白云石(岩),粉-中晶他形白云石、粉-中晶自形白云石和异形白云石的形成。白云石化作用是有利于长兴组储层形成的建设性成岩作用。     

Rare earth element geochemistry of dolomites in the Middle Devonian Presqu'ile barrier, Western Canada Sedimentary Basin: implications for fluid-rock ratios during dolomitization

Rare earth elements (REE) were determined in fine, medium and coarse crystalline replacement dolomites, and for saddle dolomite cements from the Middle Devonian Presqu'ile barrier from Pine Point and the subsurface of the Northwest Territories and north-eastern British Columbia. REE patterns of the fine crystalline dolomite are similar to those of Middle Devonian limestones from the Presqu'ile barrier. Fine crystalline dolomite occurs in the back-barrier facies and may represent penecontemporaneous dolomitization at, or just below, the sea floor. Medium crystalline dolomite is widespread in the lower southern and lower central barrier. Medium crystalline dolomite is slightly depleted in heavy REE compared with Devonian marine limestones and fine crystalline dolomite, and has negative Ce and Eu anomalies. Medium crystalline dolomites replaced pre-existing limestones or were recrystallized from earlier fine crystalline dolomites. During these processes, the REE patterns of their precursors were modified. Late stage, coarse crystalline replacement dolomite and saddle dolomite cements occur together in the upper barrier and have similar geochemical signatures. Coarse crystalline dolomites have negative Eu anomalies, and those from the Pine Point area also have positive La anomalies. Saddle dolomites are enriched in light REE and have positive La anomalies. The REE patterns of coarse crystalline dolomite and saddle dolomite differ from those of marine limestones and fine and medium crystalline dolomites, suggesting that different diagenetic fluids were responsible for these later dolomites. Although massive dolomitization requires relatively large volumes of fluids in order to provide the necessary amounts of Mg^2-. dolomitization and subsequent recrystallization may not necessarily modify the REE signatures of the precursor limestones because of the low concentrations of REE in most natural fluids. Thus, relative fluid-rock ratios during diagenesis may be estimated from REE patterns in the diagenetic and precursor minerals. Fine crystalline dolomites retain the REE patterns of their limestone precursors. In the medium and coarse crystalline dolomites the precursor REE patterns were apparently altered by large volumes of fluids involved during dolomitization. This study suggests that REE compositions of dolomites and their limestone precursors may provide important information about the relative amounts of fluids involved during diagenetic processes, such as dolomitization.     

塔里木盆地玉北地区中下奥陶统鹰山组溶洞充填物稀土元素特征及其意义*

中下奥陶统碳酸盐岩古岩溶型储集层的特征、演化及纵横向分布是塔里木盆地玉北地区勘探关注的重要问题,而YB7井在鹰山组钻遇的溶洞及其充填物为研究该地区中下奥陶统古岩溶作用提供了契机。研究区YB7井中下奥陶统鹰山组溶洞充填物以长石石英砂岩为主,文中将其稀土元素组成特征与该地区志留系依木干他乌组和克孜尔塔格组、泥盆系东河塘组、石炭系巴楚组及塔中地区志留系柯坪塔格组和塔塔埃尔塔格组进行对比,以分析其物源及溶洞的演化时限。结果显示: 4个溶洞充填物样品稀土元素配分模式表现为轻稀土轻微富集,重稀土稍显亏损,具有明显的Ce负异常和轻微的Eu正异常,与东河塘组和柯坪塔格组的特征较为接近。溶洞充填物的ΣREE平均为36.48 μg/g,与东河塘组最为接近,而与柯坪塔格组相距甚远。玉北地区缺失柯坪塔格组,至巴楚组沉积前一直处于构造高部位,故柯坪塔格组不具备为YB7井溶洞提供物源的基础。玉北地区西部局部钻遇东河塘组,而YB7井周边缺失该组,故综合稀土元素组成特征、沉积特征及构造背景认为,YB7井溶洞充填物来源于东河塘组,其形成于暗河系统,且东河塘组沉积后至巴楚组沉积前是玉北地区重要的岩溶储集层发育时期。     

豫西南淅川震旦系灯影组白云岩特征及成因分析

晚前寒武纪扬子克拉通及其周缘保存了一套比较完整的白云岩地层（灯影组）。扬子北缘（南秦岭） 地区的灯影组白 云岩与典型灯影组白云岩在成岩组合和沉积序列有较大差别，有待进一步研究。该研究在野外剖面实测、镜下鉴定基础 上，运用阴极发光和X射线衍射有序度分析对扬子北缘（南秦岭） 淅川地区灯影组白云岩进行了岩石学分类及成因机制研 究。研究区灯影组白云岩类型主要为泥—粉晶他形白云岩、细晶自形—半自形白云岩、以中—粗晶白云石为主的细—粗晶 半自形—他形白云岩、鞍形白云岩和岩溶角砾白云岩。其中泥—粉晶他形白云石为准同生阶段蒸发海水白云石化作用产 物；细晶自形—半自形白云石形成于早成岩浅埋藏阶段，成岩过程与蒸发海水回流渗透白云石化作用有关；细—粗晶半自 形—他形白云石和鞍形白云石属晚成岩期中—深埋藏环境下由碳酸盐岩矿物经过热液白云石化或重结晶作用所形成；岩溶 角砾白云岩是通过白云岩层的溶蚀—垮塌和砾间胶结作用形成。因此，由于相对海平面升降、上覆地层沉积厚度增加引起 的成岩环境变化以及后期流体的改造作用促使了研究区不同类型白云岩的发育。     

豫西南淅川震旦系灯影组白云岩特征及成因分析

晚前寒武纪扬子克拉通及其周缘保存了一套比较完整的白云岩地层（灯影组）。扬子北缘（南秦岭） 地区的灯影组白 云岩与典型灯影组白云岩在成岩组合和沉积序列有较大差别,有待进一步研究。该研究在野外剖面实测、镜下鉴定基础 上,运用阴极发光和X射线衍射有序度分析对扬子北缘（南秦岭） 淅川地区灯影组白云岩进行了岩石学分类及成因机制研 究。研究区灯影组白云岩类型主要为泥—粉晶他形白云岩、细晶自形—半自形白云岩、以中—粗晶白云石为主的细—粗晶 半自形—他形白云岩、鞍形白云岩和岩溶角砾白云岩。其中泥—粉晶他形白云石为准同生阶段蒸发海水白云石化作用产 物;细晶自形—半自形白云石形成于早成岩浅埋藏阶段,成岩过程与蒸发海水回流渗透白云石化作用有关;细—粗晶半自 形—他形白云石和鞍形白云石属晚成岩期中—深埋藏环境下由碳酸盐岩矿物经过热液白云石化或重结晶作用所形成;岩溶 角砾白云岩是通过白云岩层的溶蚀—垮塌和砾间胶结作用形成。因此,由于相对海平面升降、上覆地层沉积厚度增加引起 的成岩环境变化以及后期流体的改造作用促使了研究区不同类型白云岩的发育。