方解石脉成因一例

松辽平原早白垩世伏龙泉下部黑色泥岩中,碳酸钙的含量较高,方解石脉广泛发育。关于这些方解石脉的成因,有人认为,是岩浆期后低温热液活动的产物;亦有人认为是化学沉积作用形成的。根据笔者观察研究的结果,该区方解石脉的成因与生物活动有关。     

滇东北阳新组一段与二段野外划分标志

滇东北地区中二叠统阳新组灰岩广泛分布,该组划分的一段和二段在野外识别划分较为困难。通过近期的区域地质调查,笔者等从一段和二段各自的颜色深浅、岩层厚度及总体厚度的差异、豹皮(虎斑)灰岩的形态及发育状态、方解石团块、方解石脉等,以及钙质成分与硅质岩、硅质条带等硅质成分的多少、淡水方解石、风化铁疙瘩、海泡石等特殊矿物的出现等,诸多方面的差异可作为一段(栖霞组灰岩)与二段(茅口组灰岩)的划分标志。     

贵州泥堡金矿床热液方解石地球化学特征及地质意义

已有研究表明,右江盆地卡林型金矿成矿期方解石具有独特的中稀土元素富集特点,但其成因还存在诸多争议。贵州泥堡金矿存在成矿期和非成矿期2种热液方解石脉,其中成矿期方解石脉多出现在矿化凝灰质细砾岩与凝灰质（粉）砂岩中,矿物组合为含砷黄铁矿+毒砂+石英+方解石;非成矿期方解石脉在未蚀变灰岩、矿化凝灰质细砾岩与凝灰质（粉）砂岩中均发育,且常穿切成矿期含硫化物方解石脉。文章通过对2种类型方解石脉开展稀土元素与碳、氧同位素、成矿期方解石脉内金属硫化物电子探针与微区原位LA-ICP-MS元素分析,发现与成矿期方解石脉共生的黄铁矿具典型的环带结构,黄铁矿环带和毒砂富Au、As、Sb、Hg、Cu、Co、Ni等元素。成矿期方解石脉显示中稀土元素富集模式和Eu正异常特征,表明金成矿流体为还原性流体,明显不同于非成矿期方解石脉的轻稀土元素富集模式和Eu负异常特征。泥堡金矿成矿期热液方解石的中稀土元素富集模式,与中国西南低温Au-Sb矿床成矿期方解石、萤石、磷灰石等矿物的稀土元素组成特征一致,酸性成矿流体的稀土元素组成可能是导致该金矿区成矿期方解石富集中稀土元素的主要原因。该区热液方解石特有的地球化学特征,使其在低温热液金矿床成矿年代学研究及深部找矿应用方面具有重要前景。     

若尔盖铀矿田方解石稀土元素与碳氧同位素地球化学特征及其意义

方解石是若尔盖铀矿田与成矿最为密切的脉石矿物之一。方解石的REE地球化学特征研究表明,产于地层中的方解石、矿区中的方解石和含矿方解石具有明显不同的稀土元素组成特征,分别具有轻稀土富集右倾型、重稀土富集左倾型和相对平坦型的3种稀土配分模式。其中产于地层中的方解石明显继承了地层中岩石的稀土元素特征,而含矿方解石表现出与矿石稀土元素相似的特征。碳氧同位素显示地层中的方解石为海洋沉积碳酸盐岩的碳氧同位素组成特征;矿区方解石脉、含矿方解石脉的碳同位素组成明显表现为地幔来源的特点;而矿区方解石脉的氧同位素组成具明显的深部来源特征,含矿方解石脉的氧同位素组成表明在成矿过程中有大气降水的混入。若尔盖铀矿田的方解石主要为热液成因,其矿床成因类型属于典型的热液矿床,成矿流体主要来源于地幔。     

纤维状方解石脉与构造流体研究

纤维状方解石脉作为同构造期流体活动产物,被认为是在超高压构造应力作用下形成的一种高压流体排泄的标型矿物,记录了构造变形过程中的流体特征。从基本概念出发,介绍了纤维状方解石脉和构造流体的基本特征、形成机理和环境条件等。以大巴山前陆构造发育的纤维状方解石脉为例,综述了纤维状方解石脉和构造流体的研究方法、思路、内容及其构造意义,强调了构造脉体在古应力场恢复和构造变化研究中的重要意义。     

含方解石脉石炭系灰岩单轴压缩的变形破裂特点

沉积岩形成后由于构造运动和热液运移而导致节理裂隙中晶体生长形成岩脉充填,方解石脉充填节理裂隙后与母岩形成整体,公路隧道及边坡工程中会经常遇到岩体中充填有大量的方解石脉。方解石脉与围岩之间的边界由于形成地质结构,所以对于岩体在应力作用下的力学响应具有重要作用,另外方解石脉的充填厚度也会显著影响到岩体的整体力学行为。本次研究从贵州省惠水至兴仁高速公路工程野外露头采集了含有不同厚度方解石脉的石炭纪石灰岩,考虑到不同厚度方解石脉充填以及区域长期降雨过程中水对岩石力学行为影响这两个重要因素,首先对天然以及饱和后的岩石切片开展了矿物组构的统计分析,然后在实验室制备了标准圆柱形岩石试样并开展了天然以及饱和后的单轴压缩力学实验。通过单轴压缩实验获得了试验过程的全应力-应变曲线,针对破裂后试样采用工业CT扫描及三维重构获得了岩石试样中的裂缝形态特点。经过对饱和以及天然状态下含不同厚度方解石岩脉灰岩的力学行为和裂缝分布的分析发现,由于方解石岩脉厚度和含水饱和度的增加,其单轴受压状态下整体塑性显著增加且强度明显降低,岩石饱和后矿物组构的变化以及方解石脉厚度的增加对其力学行为以及破裂模式有明显影响。另外随着方...     

大港滩海区沙一段下部方解石脉的地球化学与包裹体特征--以港深67井为例

大港滩海区港深67井第三系沙河街组一段下部处于超压带的项部,其泥晶灰岩和钙质细砂岩中以方解石脉发育为特征.方解石脉以块状结构为主,少量为纤维状结构,部分方解石脉中分布有原地微角砾.方解石脉中石油包裹体的均一温度为120～140℃,其中,液烃包裹体显蓝色荧光;盐水包裹体的均一温度为80～170℃.方解石脉的δ13C为2.30‰～5.92‰(PDB),δ18()为-14.16‰～-7.89%0(PDB).方解石脉宿主裂缝的形成与超压破裂有关,方解石脉的成脉流体和成脉物质来自下伏泥岩层中封存的同生水和围岩.     

长岭凹陷深层天然气藏中CO_2及CH_4充注次序的流体包裹体证据

对长岭凹陷深层天然气藏储层——营城组火山岩中发育的流体包裹体进行了详细研究,结果表明在火山岩发育的石英、方解石细网脉中均存在较多的碳质流体包裹体,单个包裹体激光拉曼光谱分析结果表明其主要为CO2及CH4两种类型的碳质包裹体。其中方解石细网脉体中发育有原生及次生CH4包裹体,而含CO2包裹体多以原生包裹体产于石英细网脉中。很多含CO2包裹体的石英细脉中发现了含CH4包裹体的方解石脉体的角砾,这就表明石英细脉形成晚于方解石细脉。营城组火山岩储层中CO2及CH4包裹体的产状特征研究表明,松辽盆地深层天然气藏的形成系火山岩成岩后CO2及CH4等气体不同期次充注的结果,CH4气的充注时间早于CO2气,火山岩中发育的原生孔隙及次生裂隙为上述气体的充注和聚集提供了重要通道。     

黄陵背斜南翼牛蹄塘组二段页岩岩心裂缝脉体成岩环境演化与页岩气保存

岩心观察鄂西黄陵背斜南翼下寒武统牛蹄塘组二段黑色页岩中发育构造挤压成因的高角度裂缝和顺层裂缝.选取不同产状的典型裂缝脉体样品,薄片镜下观察发现高角度裂缝中充填方解石脉,顺层裂缝中充填方解石-白云石复合脉.通过阴极发光、流体包裹体分析以及微区原位元素测定,开展了裂缝脉体成岩环境演化研究,分析了不同产状裂缝对页岩气层局部封闭性的影响.阴极发光结果表明,高角度方解石脉和顺层方解石-白云石复合脉均为2期流体活动形成.根据流体包裹体分析,高角度方解石脉早期成脉流体主要为变质较深的地层卤水,晚期成脉流体混入了低矿化度流体,而顺层方解石-白云石复合脉2期成脉流体均未受低矿化度流体的改造.利用不同阴极发光的裂缝脉体碳酸盐矿物的微区原位微量元素测定结果,对铁锰含量、稀土元素（REE）和氧化还原判别参数分析显示,高角度方解石脉成岩环境经历了由还原环境向氧化环境转化,而顺层方解石-白云石复合脉的成岩环境长期保持了较为还原的环境.因此认为,高角度裂缝对页岩气层的局部封闭条件可能产生破坏作用,从而造成页岩气一定程度的散失,而顺层裂缝对局部封闭条件的破坏作用相对有限,裂缝发育特征及其经历的成岩演化过程研究可为页岩气层自封闭和页岩气微观保存条件的评价提供依据.      

塔河油田中下奥陶统储层裂缝方解石脉U-Pb同位素年龄及油气地质意义

塔河油田中下奥陶统碳酸盐岩储层在构造活动的作用下发育多期方解石脉体,为研究储层流体演化和油气成藏过程提供了重要素材.通过岩心观察、薄片鉴定、阴极发光和微区元素分析在塔河油田中下奥陶统碳酸盐岩储层中识别出3期裂缝方解石脉体,3期脉体在阴极发光颜色、稀土元素、碳氧锶同位素以及形成时间方面都存在差异.采用激光原位方解石U-Pb定年技术确定3期方解石脉形成的绝对年龄分别为466±11 Ma~458.6±8.8 Ma、329.7±1.6 Ma~308.1±4.1 Ma和249.3±2.6 Ma~220.5±7.3 Ma.第2期和第3期方解石成脉流体主要来源于深部地层成岩流体,并伴有成烃流体的影响.第3期方解石脉的成脉流体可能还有壳源锶的输入,导致其87Sr/86Sr比值高于第2期方解石脉.方解石脉体的绝对年龄可以用于约束多旋回叠合盆地断裂活动和油气成藏时间.在塔河油田中下奥陶统碳酸盐岩储层中识别的3期方解石脉体形成时间分别对应于加里东中期Ⅰ幕、海西中期Ⅰ~Ⅱ幕和海西晚—印支期构造运动造成的断裂活动时间.方解石脉体与烃类流体包裹体的共生关系指示中下奥陶统储层在海西中期Ⅱ幕发生过一期原油充注,在印支期之后又存在两期原油充注.      

寒武系古流体地球化学特征及其对页岩气保存的指示意义 ——以中扬子地区寒武系页岩气发现井宜地2井为例

保存条件是中扬子地区页岩气富集的关键因素之一，宜地2井是中扬子寒武系页岩气发现井，通过对该井全井段岩芯裂缝古流体的地球化学分析，探讨了寒武系古流体成因和对水井沱组页岩气保存条件的指示意义。结果认为：① 覃家庙组膏岩层之上方解石脉缺少Fe2+、Mn2+，且δ13C和δ18O值较围岩偏负，指示其形成于氧化的环境，石牌组方解石脉δ13C偏负，黄铁矿脉δ34S值与膏盐相似，表明其成因与TSR密切相关；水井沱组脉体δ13C和δ18O与围岩相似，形成于封闭的环境。② 方解石脉包裹体群SO42-、Ca2+、Mg2+含量整体上由覃家庙组向上向下分别递减，钠氯系数以水井沱组最低，整体上向上升高，表明覃家庙组是高盐度卤水的主要来源，水井沱组受外来流体影响弱；包裹体水溶液δD和δ18O也指示娄山关组、石牌组方解石脉成因分别与大气水、TSR相关。③ 古流体地球化学研究表明宜昌地区页岩气保存条件整体较好，页岩气散失的主要通道是垂直裂缝，页岩气保存条件好与膏盐盖层发育、后期构造破坏弱、脉体对裂缝的及时封闭以及白垩系盖层等因素密切相关。     

山西中条山洞沟铜矿地质特征及找矿前景分析

赋存在方解石脉中的铜矿不是铜矿的主要类型,但世界上与碳酸岩和幔源岩浆作用有关的铜矿不仅存在,而且可以达到大型以上的规模.中条山地区曾经是中国铜矿主要产地之一,除了产出沉积变质型铜矿和斑岩型铜矿之外,含铜方解石脉也广泛出现,但以往的地质工作对其找矿前景均给予了"潜力不大"的评价.根据近年来在洞沟方解石脉型铜矿的深部发现独立金矿和独立银矿的事实,结合初步的成因矿物学研究和综合分析,文章认为,中条山铜矿带洞沟方解石脉型铜矿,其成因与胡家峪一篦子沟明显不同,但具有幔源岩浆流体直接成矿的可能性,其深部具有进一步找矿的前景.该研究为区域上重新评价老矿点、开拓找矿思路、拓展找矿空间提供了依据.     

赞比亚铜带省谦比希铜矿床下盘铜钼矿化Re-Os年龄测定及地质意义

发育在赞比亚铜带省谦比希铜矿东南矿体下盘与西矿体底部小矿体的底盘的脉状铜钼矿化,切穿并交代新元古界加丹加超群的下罗恩亚群底部岩层并切入矿化板岩(LOS)内。根据其穿切关系可划分出4组:Ⅰ组为石英-方解石脉(未见有矿化);Ⅱ组为石英-石膏-方解石(钾长石)脉;Ⅲ组为石英-钾长石(方解石)脉;Ⅳ组为方解石-石英脉均含斑铜矿和少量辉钼矿。辉钼矿Re-Os年龄测定:Ⅱ组为(503.6±6.9)Ma～(508.5±7.1)Ma,Ⅲ组为(502.7±6.9)Ma～(505.4±6.9)Ma～8.0 Ma,Ⅳ组为492.1 Ma～(491.0±7.2)Ma～8.8Ma;表明矿化发生于晚寒武世,并可能持续了10Ma。谦比希铜矿床铜钼矿化年龄与中非铜矿带的其他矿床构造期后脉系的年龄一致,尤其是与赞比亚西北省的变质热液脉型铜金矿Kansanshi的成矿年龄一致。表明Damaran-Lufilian造山带中的矿床在约500Ma前后有一次重大的矿化叠加事件,可能导致了矿床的局部矿化富集,以及新的矿化元素的带入。     

Fluid behaviors from the seismogenic region of Longmenshan fault zone,eastern Tibetan PlateauSCIEI北大核心CSCD

震间期、同震期和震后期流体对断裂带物质的强度和运动性质起到重要作用。前人已识别出断裂带浅部区域流体对断层的弱化以及矿物沉淀导致的断层愈合,然而对于断裂带深部流体的研究鲜有报道。为深入了解孕震区流体行为以及地震成核过程中流体对断层的影响,本文以龙门山断裂带的映秀-北川断裂南段虹口乡八角庙村附近碎裂岩滑动带中石英和方解石脉为研究对象,通过对断裂带脉体的显微构造、碳氧同位素和主量元素含量等分析,开展地震相关脉体的特征结构、流体来源和矿物沉淀环境的研究。结果表明,碎裂岩主滑移带由颜色结构不同的三层断层泥和细小的方解石条带组成,在主滑动带边部和上盘碎裂岩中则分别发育了指示震间期、同震期和震后期三个阶段断层活动的脉体:(1)沿阶步生长的纤维状方解石脉和拉伸型柱状颗粒方解石脉;(2)断层泥楔入脉;(3)近等粒状方解石脉以及具有横向竞争生长结构的非等粒状方解石脉和石英脉。它们分别代表了震间期封闭的还原环境下的微滑动、同震外源高压流体注入以及震后开放的氧化环境至还原环境下的矿物沉淀。碳氧同位素结果表明主滑动带和碎裂岩方解石脉δ^(18)O V-PDB值为-20.5‰~-20.3‰,低于围岩碳酸钙胶结物,表明方解石脉具有大气水来源特征。方解石沉淀温度结合地温梯度表明方解石脉的形成深度大于4km,与碎裂岩形成深度及龙门山断裂带震源深度一致。该地区方解石脉和石英脉的研究深化了关于龙门山断裂带孕震区流体行为的理解,并且对进一步认识震间期、同震期和震后期断层的强度变化机制具有重要意义。     

方解石脉对中扬子地区沉湖土地堂复向斜油气保存单元的指示意义

野外观测表明,中扬子地区沉湖土地堂复向斜京山县城附近野外露头中二叠系和三叠系方解石脉主要是沿节理缝发育,脉体宽度较小。方解石脉的镜下微观的结晶特征、阴极发光特征、脉体穿插关系可以判断二叠系脉体大约有两期,三叠系脉体大约有三期。碳氧同位素值表明,三叠系方解石脉和围岩的氧同位素差值不大(Δδ18 O的差异范围为-0.19‰～4.12‰,平均值为1.9‰),二叠系方解石脉和围岩氧同位素差异较大(Δδ18 O的差异范围为4.07‰～12.03‰,平均值为7.3‰),三叠系脉体的流体直接来源于围岩,二叠系裂隙中方解石脉的形成过程中可能主要受到有机质的影响。方解石脉体中的流体包裹体均一温度在研究区建立的代表性虚拟井的埋藏史和热史基础上,推测二叠系方解石脉形成深度为3 000m～3 700m,形成深度约为2 000m～3 000m,两套地层中的方解石脉的形成时期为J3—K1燕山构造运动期。中扬子地区在多旋回的沉降和沉积过程中形成的上组合的区域性盖层(中三叠统—下侏罗统的泥质岩)在江汉平原区具有较好的封盖性。     

煤中裂隙脉的形成机理

根据岩石中裂隙脉的研究方法和理论,对煤中方解石脉的形成机理进行了系统探讨,发现煤中方解石脉以对生式和背生式为主,组合式裂隙脉比较少见。同时,发现了流体压力致裂裂隙的存在,且为多期张裂-闭合作用的结果。      

塔里木盆地顺托果勒低隆起北部中下奥陶统储层方解石脉成因及形成时间

塔里木盆地顺托果勒低隆起北部中下奥陶统碳酸盐岩储层中发育多期方解石脉体,对流体活动历史和油气成藏过程都具有重要指示作用.本研究基于对方解石脉体薄片观察、阴极发光、微区原位元素、流体包裹体和锶同位素分析,划分方解石脉体发育期次,确定不同期次方解石脉体成因和形成时间.研究结果表明,顺托果勒低隆起北部碳酸盐岩储层中发育4期方解石脉（C1、C2、C3和C4）,不同期次方解石脉的Fe/Mn值和U/Th值均存在一定的差异.C1、C2、C3和C4方解石阴极发光颜色分别为暗红色、不发光-暗蓝色、橙黄色和亮黄色.C1方解石成脉流体来源于深部具有高87Sr/86Sr值流体,C2与C3方解石成脉流体相似,均来源于同地层具有海水性质的成岩流体.C1、C2和C4方解石脉体形成于偏还原环境,C3方解石脉体形成于相对偏氧化环境.通过不同期次脉体中发育的原生盐水包裹体均一温度,结合单井埋藏史和热史确定顺托果勒低隆起北部的C1方解石脉形成于距今约445 Ma,对应于加里东中期Ⅲ幕,C2和C3方解石脉分别形成于距今约430~428 Ma与418 Ma,对应于加里东晚期.      

塔里木盆地热液流体活动及其对油气运移的影响

塔里木盆地奥陶系灰岩孔洞和裂缝中都可以见到大量的方解石充填,可以分为三种类型,即孔中方解石胶结物、CⅠ方解石脉和CⅡ方解石脉.CⅡ方解石脉具有较高的87Sr/86Sr比值,位于0.709103 ～0.710593之间,平均值为0.709538;较轻的碳氧同位素组成,其δ13CPDB值位于-5.67‰～-1.70‰之间,平均值为-2.95‰,δ18OPDB值位于-14.28‰～-7.88‰之间,平均值为-10.39‰.CⅡ方解石脉中的流体包裹体具有较高的均一温度,各样品平均值位于120.O～ 180.0℃之间.孔中方解石胶结物和CⅠ方解石脉在同位素组成和流体包裹体均一温度上较为一致,但都与CⅡ方解石脉有着显著的差别.综合比较各项分析测试结果,认为CⅡ方解石脉的形成与深部热液流体作用有关,而孔中方解石和CⅠ方解石脉则是从地层水中沉淀形成的.从热液流体中沉淀形成的CⅡ方解石脉中可见一定数量的油气包裹体,并且包裹体气相成分中除含有CO2外,还含有一定量的CH4和C2H6等有机组分.这些特征表明了热液流体在从深部向浅部活动过程中携带并促使了油气向浅部地层的运移.CⅡ方解石脉所具有的较轻的碳同位素组成是有机成因的CO2/CO32-在热液流体溶解携带油气时混入进了热液流体中的结果.热液流体主要通过降低原油粘度、减小油水界面张力来减小油气运移阻力,并能携带部分油气,从而促使油气沿断裂裂缝体系向浅部地层运移.     

寻找隐伏矿体的矿物标志(以科尔巴利欣斯克矿田为例)

在科尔巴利欣斯克矿田,已知有大量的黄铁矿一多金属型矿点和矿床。不少研究者阐述过矿区的地质构造和矿石物质成分。由于需要评价矿床的两侧和延深部位,以查明新矿体,所以试图通过研究矿物,做为找矿标志。在矿田中,矿床的上下盘岩层,广泛分布着呈脉状的石英、方解石、重晶石、萤石、石膏、葡萄石、     

川东南丁山地区石牛栏组成脉流体来源与油气成藏

四川盆地东南部志留系油气成藏过程研究缺少成藏和破坏阶段的直接证据,丁山地区志留系石牛栏组储层内沥青和方解石脉体记录了储层内流体演化的信息,对研究油气藏油气成藏演化过程有重要的指示作用。运用显微岩相学、阴极发光、微区原位元素和流体包裹体分析方法,确定了古流体来源和活动时间,并恢复了甲烷包裹体古压力,结合烃源岩生烃演化史和地质特征揭示了石牛栏组油气成藏演化过程和主控因素。研究结果表明丁山地区石牛栏组储层内发育两期方解石脉体,原油充注发生在两期方解石脉形成之前。第一期方解石脉形成于距今约127 Ma,阴极发光颜色为褐红色,方解石脉形成于偏还原环境,成脉流体来源于同层位成岩流体。第二期方解石脉形成于距今约83 Ma,阴极发光颜色为褐黄色,方解石脉形成于偏氧化环境。龙马溪组烃源岩大量生油阶段在距今190～150 Ma之间,生成的石油充注到石牛栏组储层中并在距今约135 Ma裂解成气藏。甲烷包裹体捕获压力为51.77～57.46 MPa,储层压力系数为1.26～1.40。石牛栏组古气藏在燕山期以来,由于构造运动导致地层抬升剥蚀和断裂发育,促使天然气泄漏。