塔里木盆地牙哈-英买力地区寒武系-下奥陶统白云岩形成机理

根据铸体薄片鉴定、阴极发光显微镜观察、碳、氧稳定同位素测定、微量元素分析及包裹体测温等手段,对塔里木盆地牙哈—英买力地区寒武—下奥陶统深埋热液白云岩类型及成因机理进行了详细的研究。认为研究区深埋藏白云岩主要由细晶或中晶白云石组成,白云石呈自形或半自形晶。δ13CPDB值为-1.63‰2.31‰,平均为0.25‰,δ18OPDB值为-11.49‰-6.02‰,平均为-8.72‰;锶含量较低,在77×10-6107×10-6之间,二价铁、锰含量较高,具有高的有序度和低的CaCO3摩尔含量的特点。各种资料表明,该类白云岩是在深埋藏环境中较高温度条件下形成的,白云岩的形成与海西期岩浆喷发活动有关,变质岩体的分布控制了白云岩的分布。白云化流体来自岩浆热液、变质热液、有机酸及区域地下热卤水的混合,白云化所需的Mg2+来自岩浆岩中铁镁矿物的分解、埋藏压实过程中粘土矿物的脱水作用等。因此其白云化机制可称之为“深埋热液白云化”。      

塔里木盆地构造热液白云岩及其储层意义

野外露头和岩心资料表明,塔里木盆地下古生界广泛分布与构造活动有关的热液白云岩化作用。这种构造热液白云岩化作用有其特有的岩石学特征和地球化学特征,以鞍形白云石和自形白云石为标志,多表现为裂缝和孔洞填隙物,具有粗晶结构;流体包裹体具有较高的均一温度和盐度,地球化学上具有较轻的碳氧同位素值,与围岩(白云岩)有一定范围的重叠;锶同位素放射性不明显,表现出亲源性特征。塔里木盆地下古生界构造热液白云岩与西加盆地泥盆系热液白云岩区别明显。塔里木盆地二叠纪广泛发育的岩浆热事件可能是构造热液白云岩的主要成因。与构造热液白云岩有关的储层多是优质储层,其分布与断裂、不整合密切相关,是油气勘探的有利目标。     

鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组白云岩特征及成因机理分析

宏观与微观结合并以地球化学分析为主要手段,研究认为:鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组存在准同生白云岩化、渗透回流及混合水白云岩化、埋藏白云岩化和热液白云岩化4种白云岩化成因。准同生白云岩主要发育于马一、三、五段,由常规蒸发泵白云岩化形成;渗透回流及混合水白云岩由富镁盐水下渗白云岩化以及富镁盐水混同大气淡水对先成碳酸盐岩进行白云岩化共同作用形成;埋藏白云岩为大气降水溶蚀古陆老硅铝质岩石形成的盐水下渗和海(湖)水沿溶蚀孔洞下渗这两种白云岩化叠加形成的;热液白云岩为热液在粗晶粒白云岩孔隙或构造裂缝中溶蚀碳酸盐岩,过饱和后晶出。     

四川盆地中二叠统栖霞组滩相白云岩多重成因机理及叠加效应

本文以四川盆地二叠系栖霞组滩相白云岩为研究对象,充分利用野外剖面资料、钻井资料、测试分析资料,对栖霞组滩相白云岩成因机理及其叠加效应进行了深入研究。结果表明,四川盆地栖霞组白云岩的规模变化较大,从不到1米至几十米不等,区域上主要分布于盆地西部,盆内其它地区零星发育。白云岩的发育与沉积背景关系密切,其中分布于盆地西部的白云岩为台地边缘滩相沉积背景,而盆地内零星分布主要为台内滩沉积背景。栖霞组白云岩成因包括三种类型:(1)高能滩混合水白云岩化形成的白云岩;(2)埋藏白云岩化形成的白云岩;(3)热液白云岩化形成的白云岩。其中,高能滩混合水白云岩化形和热液白云岩化为主要的白云岩化作用。现今无论是在野外剖面还是钻井岩心中所看到的白云岩为多种白云岩化作用的叠加结果,叠加效应体现在白云石晶体形态上、碳氧同位素和包裹体温度上。在白云岩形成过程中,滩相沉积是白云岩化的基础;不同类型的白云岩化作用是关键;裂缝的发育为白云岩化创造了条件。     

冀东长城式金矿成矿中一些问题的初步探讨

长城式金矿主要受长城系岩石层间角砾岩破碎带,褐铁矿化和有机质（碳）含量控制,与岩石层位和性质无关。成矿热液可能是在伸展构造体系的控制下,超糜棱岩化变质作用衍生的变货流体或溶熔岩浆作用衍生的岩浆热液流体,在构造动力驱动下上升至盖层破碎带与天水混合的产物。它们在白云岩破碎带中渗流形成碳质含矿热液;在碎屑岩破碎带中渗流形成硅质含矿热液。     

热液白云岩的研究现状及展望

热液白云岩与油气藏及赋存在沉积岩中的铅锌矿床,特别是密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床具有密切的空间联系。MVT矿床赋矿地层均存在大范围的白云岩化,地质找矿实践中热液白云岩常作为MVT矿床的重要找矿标志之一,然而热液白云岩与MVT矿床之间的成因联系一直存在争议。本文对热液白云岩的定义、地球化学特征、空间展布规律、成因模式及其与热液矿床和油气储存关系的研究历史及现状进行了系统评述,并结合滇东北地区MVT矿床实例对热液白云岩与硫酸盐热还原过程、硫化物沉淀之间的关系及其找矿地质意义进行了探讨,并对热液白云岩研究存在的问题和研究方向进行了讨论和展望。     

从岩石结构和地化特征看巴楚隆起上寒武统白云岩的成因及演化

塔里木盆地巴楚隆起上寒武统发育一套极具勘探价值的厚层白云岩。基于该白云岩的钻井取心与薄片鉴定,将其分类为结晶白云岩、泥微晶白云岩、具残余(颗粒)结构白云岩及过渡型白云岩。运用多种地化分析和测试手段,认为上寒武统白云岩主要经历了(准)同生(蒸发泵、渗透回流)白云石化—埋藏白云石化—后期局部热液改造三个阶段,导致研究区白云石化的流体主要为高盐度卤水、埋藏残余海水以及深部热液流体,整个白云石化过程中岩石结构也发生相应演化。泥微晶白云岩主要形成于(准)同生期萨布哈环境,过渡型白云岩及残余结构白云岩由白云石化不彻底或选择性白云石化作用形成,结晶白云岩由埋藏白云石化作用形成。存在自生矿物、高Ba/Sr值、稀土Eu富集以及包裹体测温均显示深部热液对白云岩具有局部改造作用,该类白云石通常具有波状消光的特征。经过热液溶蚀改造的白云岩储集空间变好,这对白云岩储层的勘探具有指示意义。     

塔里木盆地下古生界白云岩类型及成因*

塔里木盆地下古生界白云岩勘探潜力巨大。在下古生界构造演化、沉积背景分析的基础上, 结合前人的白云岩分类方案, 首先根据形成时期将塔里木盆地下古生界白云岩分为准同生白云岩和准同生后白云岩两大类。在此基础上, 综合运用岩心、薄片、阴极发光、扫描电镜、碳氧稳定同位素资料, 对上述两类白云岩进一步细分。其中准同生白云岩, 可进一步分为云坪型准同生白云岩、潟湖型准同生白云岩与微生物白云岩, 云坪型、潟湖型准同生白云岩是在准同生阶段由蒸发泵白云化形成的;本次研究首次在膏模孔内发现完整哑铃状白云石, 拓宽了微生物白云岩的存在范围。准同生后白云岩包括浅埋藏白云岩、中—深埋藏白云岩和热液白云岩3类, 浅埋藏白云岩由调整白云化及渗透回流白云化形成;中—深埋藏白云岩主要为埋藏白云化的产物;热液白云岩由沿断裂或裂缝的热液白云化所形成。     

内蒙古白云鄂博白云石碳酸岩的地质特征及其成因探讨

内蒙古白云鄂博铁矿及其围岩——白云岩以富含稀土和铌而著称于世。许多学者认为该白云岩是沉积岩,并将孕育其中的稀土、铌,铁等矿产,归因于“高温热液”或“沉积变质-热液交代”作用所致。虽曾有人对白云岩提出“岩浆碳酸岩”的异议,因无专文论述,尚未引起重视。作者结合前人资料对本区白云岩的成因进行了研究,查明本区白云岩实属岩浆     

塔里木盆地寒武系—下奥陶统白云岩成因及识别特征

对63口井岩心及薄片的观察以及大量阴极发光、碳氧同位素、包裹体及电子探针能谱的分析,认为塔里木盆地寒武系—下奥陶统白云岩主要有四种成因,分别对应有四种白云岩类型,即萨布哈白云岩、渗透回流白云岩、埋藏白云岩和热液白云岩。前两者受沉积相控制,后两者受成岩相控制。萨布哈白云岩发育于同生—准同生期蒸发成岩环境的潮间—潮上坪,渗透回流白云岩发育于同生—准同生期蒸发成岩环境的澙湖中,埋藏白云岩发育于埋藏期的深、浅埋藏环境,热液白云岩发育于埋藏期的深埋藏环境。总结了四种不同成因的白云岩的岩石特征及地球化学特征。认识到叠合盆地古老海相地层的白云石化机理复杂,白云岩类型多样,白云岩结构特征不但与沉积相密切相关,更受埋藏期白云石化作用的叠加改造。     

全球二叠系顶部白云岩与沉积相关系统计及其白云石化机制的意义

本文对全球范围内23个典型的研究程度较高的晚长兴期露头进行了研究,逐一检查了晚长兴期白云岩前身沉积的沉积相,结果发现所有白云岩的前身都是浅水相的(除汉中梁山一个剖面外)。相反,目前已经研究的深水相上二叠统碳酸盐沉积物都没有发生白云岩化。这一结果表明,世界范围内上二叠统顶部白云岩的形成机制可能都与海平面下降有关,很可能是蒸发成因的浓缩卤水使沉积物发生白云岩化。据此推断,四川盆地东北部长兴组白云岩也应当是此种成因。     

塔里木盆地东部地区寒武系白云岩成因类型*

塔里木盆地东部地区（简称塔东地区）寒武系白云岩主要有泥-粉晶白云岩、细晶白云岩和中-粗晶白云岩。通过岩石学特征、有序度、碳氧同位素、锶同位素比值、阴极发光和微量元素等分析,认为该地区有4种成因的白云岩,即深水回流准同生白云岩、潮坪蒸发泵准同生白云岩、回流渗透白云岩以及深埋藏白云岩。不同类型的白云岩,其岩性及地球化学特征不同。深水回流准同生白云岩为泥-粉晶白云岩,分布在塔东盆地中,是附近的碳酸盐岩台地上蒸发浓缩形成的咸化海水在重力作用下沿海底回流到深水盆地中并使刚沉积不久的灰泥发生白云化而形成的。潮坪蒸发泵准同生白云岩亦为泥-粉晶白云岩,形成于台地潮坪环境。回流渗透白云岩为细晶白云岩,发育于潮坪准同生白云岩和蒸发岩之下。深埋藏白云岩为中-粗晶白云岩,是石灰岩在地下深处由循环流动的富含Mg²⁺、Ca²⁺的地层水白云化形成的,Mg²⁺、Ca²⁺主要来自于已经存在的白云岩的溶蚀,而非来自页岩压实排替出来的地层水。     

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。     

镁同位素示踪白云石化流体迁移路径——以四川盆地石炭系黄龙组为例

镁(Mg)是组成白云石的核心元素,直接参与了白云石化过程,因此白云岩Mg同位素能够用于示踪白云岩成因和白云石化流体迁移路径。四川盆地东部上石炭统黄龙组白云岩发育,也是重要储集层。通过对黄龙组连续取芯的七里53井开展详细的沉积学研究,系统选取样品开展元素地球化学和Mg同位素分析,发现Mg同位素波动变化与沉积旋回存在密切关联,旋回边界为白云石化流体迁移界面,即白云石化流体迁移通道;依据Mg同位素值垂向演化规律,识别出黄龙组白云岩5个流体交换界面通道,逐层白云石化。因此,厚层白云岩是由若干个薄层灰岩层逐层白云石化叠加而成。这一发现为预测白云岩成因及储层分布提供了重要理论依据。     

白云岩成因的研究现状及相关发展趋势

白云岩占地壳沉积岩体积的20%,是碳酸盐岩地层中最主要的油气储渗体。白云岩成因是碳酸盐岩岩石学中最复杂、争论时间最久、最难解决的问题之一。根据机理的不同,当前各种主要的白云岩成因模式可划分为三大类:(1)原生白云石模式;(2)次生白云石化模式;(3)其他模式。虽然原生白云石的例子已被大量发现,但是,它们是否属真正的原生白云石仍将继续讨论下去。次生白云石化成因的实例远比原生白云石成因的多,这类模式可再细分为高盐度白云石化、低盐度白云石化、正常海水白云石化、热液白云石化等。其他模式主要有埋藏白云石化、生物白云石化、沉积—热液模式、玄武岩淋滤白云石化、出溶作用模式等。白云岩研究的热点问题及研究发展方向可以归纳为五个方面:全球气候变化与白云石化事件;大地构造环境和沉积作用对白云岩分布的控制;白云石化作用与层序地层学(相对海平面变化);新的研究手段的应用;“盖帽”白云岩。     

四川盆地下奥陶统桐梓组白云岩多元成因

四川盆地下奥陶统桐梓组白云岩的成因研究较少,模式存在多样性,尚未达成共识.通过系统的岩心观察、薄片鉴定、地球化学分析等方法,在四川盆地桐梓组识别出晶粒白云岩、颗粒白云岩和含石英白云岩及含白云质石英砂岩等与白云石相关的岩石类型.地球化学分析揭示不同类型白云岩具有不同的地球化学特征及白云石化机理,晶粒白云岩的MgO含量与CaO含量呈现出明显的正相关性,具有相对高的δ18O_PDB值、δ13C_PDB值、Sr值及较高的Mg/Ca比值,Fe、Mn含量较低,为准同生期蒸发泵白云石化成因;A类含石英白云岩及含白云质石英砂岩具有与晶粒白云岩相似的地球化学特征,也主要为准同生期白云石化成因;颗粒白云岩的MgO含量与CaO含量表现出弱负相关性,δ13C_PDB值和δ18O_PDB值与同期海水碳、氧同位素值分布范围基本一致,Sr含量相对较高,为回流渗透白云石化成因;B类含石英白云岩及含白云质石英砂岩只在研究区靠近物源的局部地区发育,其MgO含量与CaO含量呈正相关,δ13C_PDB值和δ18O_PDB值表现为明显负偏,与其他两类白云岩相比具有较高的Al₂O₃、Fe、Mn含量和相对较低的Sr含量,且受到陆源碎屑混入的影响,认为是混合水白云石化成因.四川盆地桐梓组具有3种白云石化机理共存的特征,总体继承了上寒武统白云石化机理.      

Estimation of dolomite formation: Dolomite precipitation and dolomitization

Reactive-transport models are developed here that produce dolomite via two scenarios: primary dolomite (no CaCO₃ dissolution involved) versus secondary dolomite (dolomitization, involving CaCO₃ dissolution). Using the available dolomite precipitation rate kinetics, calculations suggest that tens of meters of thick dolomite deposits cannot form at near room temperature (25-35°C) by inorganic precipitation mechanism, though this mechanism will provide dolomite aggregates that can act as the nuclei for dolomite crystallization during later dolomitization stage. Increase in supersaturation, Mg⁺²/Ca⁺² ratio and CO₃^-2 on the formation of dolomite at near room temperature are subtle except for temperature.This study suggests that microbial mediation is needed for appreciable amount of primary dolomite formation. On the other hand, reactive-transport models depicting dolomitization (temperature range of 40 to 200°C) predicts the formation of two adjacent moving coupled reaction zones (calcite dissolution and dolomite precipitation) with sharp dolomitization front, and generation of >20% of secondary porosity. Due to elevated temperature of formation, dolomitization mechanism is efficient in converting existing calcite into dolomite at a much faster rate compared to primary dolomite formation.     

中扬子台地北缘灯影组白云岩研究

研究区白云岩成因类型可划分出准同生白云石化、回流渗透白云石化、混合水白云石化、压溶白云石化和埋藏白云石化。本文详细研了各成因类型的白云岩矿物岩石学特征和地球化学特征，重点探讨了埋藏白云石化Ｍｇ２＋来源及其搬运机理。认为埋藏白云石化Ｍｇ２＋来自粒间残留古海水，迁移机制与地下异常高压孔隙流体的驱动和襄樊－广济同沉积断裂的活动有关。五类白云岩中以混合水白云石化和埋藏白云石化的岩石类型储集性能最好。