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。     

陕甘宁盆地奥陶系白云岩成因及储集性能

陕甘宁盆地奥陶系白云岩依成因可分为云坪型准同生白云岩、膏盐湖型准同生白云岩、受改造的云坪型准同生白云岩、回流渗透白云岩、混合水白云岩、埋藏白云岩和淡水白云岩（石）。奥陶系冶里—亮甲山组、马五段受改造的云坪型准同生白云岩和马六段、马五段的混合水白云岩，由于它们沉积在古陆周缘，受到了不整合面发育过程中溶蚀作用的改造，最终使储集性能变好。     

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。     

川东南龙王庙组埋藏及混合水白云岩化作用

通过野外调查和地球化学分析,认为四川盆地东南部土河场和南山坪剖面龙王庙组的白云岩不同于区内其他的白云岩。川东南地区龙王庙组白云岩多为回流渗透成因,土河场白云岩则为埋藏白云岩,而南山坪白云岩则为混合水成因。土河场白云岩分布在龙王庙组的下部,不具备形成回流渗透白云岩的地质条件,包体测温显示土河场白云岩的形成温度较高,均在105 ℃以上,其Mn元素和Fe元素含量较高,平均值分别为792.5×10-6和3 428.8×10-6,且具有很好的相关性,δ18O平均为-8.18‰,明显低于研究区其他剖面的白云岩,这些特征均反映了土河场剖面白云岩形成于埋藏环境的特征。南山坪剖面主体处于斜坡相中,也不具备形成回流渗透白云岩的地质条件。南山坪白云岩具有明显的低Na元素的特征,δ18O也明显偏负,显示其形成于温度相对较低的低盐度流体环境中,此外,南山坪白云岩具有明显的U元素富集的特征,指示南山坪白云岩形成与大气淡水有关,为混合水成因的白云岩。这两类白云岩具有相对较好的物性条件,对川东南地区储层发育具有重要意义。     

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。     

库车坳陷古近系白云岩地球化学特征及成因

为了分析库车坳陷古近系库姆格列木群白云岩的成因,利用薄片染色、微量元素和稳定同位素测试等方法为手段,系统分析该套白云岩地球化学特征,并讨论其成因。研究表明,该套白云岩主要分为膏质云岩和泥（粉）晶白云岩两种类型。白云岩的微量元素和同位素特征表明其形成于较高盐度、高Mg/Ca比、强还原的海陆过渡环境。古近纪早期库车坳陷西部地区间断性海侵和强烈蒸发环境使得水体盐度较高,并为准同生期白云岩的形成提供了镁离子来源。结合沉积、岩相特征认为该套白云岩有蒸发白云石化及回流渗透白云石化两种成因类型,蒸发白云石化形成的膏质云岩主要分布在低能的潮上环境,回流渗透白云石化形成的膏质泥(粉)晶白云岩或膏质砂屑白云岩分布于中低能的潮下—泻湖环境。     

塔里木盆地古城地区鹰山组白云岩稀土元素地球化学特征及成因

白云岩成因一直是地质学研究的热点领域。塔里木盆地塔东低隆起古城低凸起中—下奥陶统鹰山组发育厚层白云岩。为研究这些白云岩的成因,在岩心、薄片观测基础上,按照晶体粒度大小将白云岩分为泥晶白云岩、粉晶白云岩、细晶白云岩、中晶白云岩、粗晶白云岩,并对各类白云岩及缝洞充填物进行了稀土元素地球化学特征的研究。结果表明,各类白云岩及缝洞充填物稀土元素NASC配分模式分为6种类型：δCe弱正异常δEu正异常型、δCe负异常δEu强正异常型、δCe强负异常型、微右倾型、微左倾型和平坦型。分析上述6种白云岩及缝洞充填物的成因为：前2种类型形成于两期热液或不同演化阶段的同一期热液环境;第3种类型形成于蒸发泵模式;第4和第5种形成于两种性质不同的埋藏白云化流体;第6种则由渗透回流作用形成。古城地区鹰山组白云岩的成因非常复杂,成因模式多样,包括蒸发泵模式、渗透回流模式、埋藏白云化模式、热液白云化模式4种。     

靖边潜台奥陶系马五_4亚段白云化作用研究

从靖边潜台奥陶系马五段主要岩石类型出发,综合分析沉积特征和地球化学特征,认为靖边潜台奥陶系存在三种白云化作用:(1)泥粉晶云岩与硬石膏共生,形成于盐度较高的局限蒸发潮坪,为准同生白云化所形成;(2)粗粉晶云岩分布较局限,夹于与硬石膏共生的泥粉晶云岩层之间,不与硬石膏共生,但低有序度和略富钙的特征表明其为回流渗透白云化成因;(3)岩溶风化壳较发育区的孔洞缝中大量次生方解石的残余组构表明,去白云化之前的白云石以细砂晶为主,多为自形、半自形菱面体,部分具有环带构造和"亮边雾心",形成温度为52.30℃~78.05℃,碳氧同位素特征与典型的埋藏白云石较接近,说明其为浅—中埋藏环境下形成的白云石。这三种白云化作用中,准同生白云化是最主要最普遍的白云化类型,其次是浅—中埋藏白云石,回流渗透白云化分布较局限。明确马五4亚段的白云化类型,对于重建岩相古地理、研究储层的形成机理、提高勘探的成功率有重要意义。     

白云岩成岩相与地球化学特征--以鄂尔多斯盆地中东部马家沟组马五5-马五1亚段为例

白云岩成岩相研究对恢复其成岩环境具有重要意义。以鄂尔多斯盆地中东部马家沟组马五₅-马五₁亚段为例,利用岩芯及岩石薄片研究了白云岩的成岩相类型及岩相特征,并根据氧、碳稳定同位素、锶同位素以及主、微量元素等分析了各类成岩相的地球化学特征。结果显示,鄂尔多斯盆地中东部马五₅-马五₁亚段白云岩成岩相主要包括近地表环境下的膏盐溶蚀角砾相、活跃回流渗透云化相和隐伏回流渗透云化相,以及表生淡水环境下的风化岩溶角砾相等四类,其中受淡水或混合水影响的近地表环境下的膏盐溶蚀角砾相、活跃回流渗透云化相及隐伏回流渗透云化相白云岩样品具有相对奥陶纪海水"负偏"的δ18O和δ13C值,相对高Mn或低Fe含量,中等-强阴极发光,高于同期海水的87Sr/86Sr值以及相对较低的Al和Ti含量;而表生淡水环境下的风化岩溶角砾相白云岩样品因受表生期淡水以及大量陆源碎屑物的影响,呈现出低于同期海水的δ18O和δ13C值,相对高Mn和过高Fe含量,弱或无阴极发光,明显高于同期海水的87Sr/86Sr值以及明显较高Al和Ti含量。研究结果表明,氧、碳稳定同位素、锶同位素及主、微量元素等地化数据是识别白云岩成岩相的有效指标。     

靖边潜台奥陶系马五4亚段白云化作用研究

从靖边潜台奥陶系马五段主要岩石类型出发,综合分析沉积特征和地球化学特征,认为靖边潜台奥陶系存在三种白云化作用:（1）泥粉晶云岩与硬石膏共生,形成于盐度较高的局限蒸发潮坪,为准同生白云化所形成;（2）粗粉晶云岩分布较局限,夹于与硬石膏共生的泥粉晶云岩层之间,不与硬石膏共生,但低有序度和略富钙的特征表明其为回流渗透白云化成因;（3）岩溶风化壳较发育区的孔洞缝中大量次生方解石的残余组构表明,去白云化之前的白云石以细砂晶为主,多为自形、半自形菱面体,部分具有环带构造和“亮边雾心”,形成温度为52.30℃~78.05℃,碳氧同位素特征与典型的埋藏白云石较接近,说明其为浅-中埋藏环境下形成的白云石。这三种白云化作用中,准同生白云化是最主要最普遍的白云化类型,其次是浅-中埋藏白云石,回流渗透白云化分布较局限。明确马五₄亚段的白云化类型,对于重建岩相古地理、研究储层的形成机理、提高勘探的成功率有重要意义。     

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。     

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.      

鄂西南下三叠统嘉陵江组二段白云岩化机制

鄂西南恩施地区下三叠统嘉陵江组为碳酸盐岩沉积,发育石灰岩与白云岩的互层,通过野外观察和室内分析表明,嘉二段主要发育两种类型的白云岩,即泥晶-粉晶白云岩和砂屑白云岩。在沉积环境和岩石学特征研究的基础上,结合微量元素、碳氧同位素和阴极发光等技术,对白云岩的形成机理进行了分析。泥晶-粉晶白云岩发育有鸟眼构造、窗格构造和石膏假晶等暴露沉积特征,有序度低,白云石发红色光、紫红色光,与准同生白云岩化作用有关;砂屑白云岩有序度高、Mn和Fe含量高、Na含量和Mn/Sr小,具有较负的δ18 O值和较正的δ13 C值,形成于受大气淡水影响的氧化环境,砂屑发紫红色光,与混合水白云岩化作用有关;同时,部分砂屑白云岩的Sr含量异常也揭示了其叠加了埋藏白云岩化作用,白云岩化流体来自其上覆和/或下伏泥晶-粉晶白云岩中的富Mg2+卤水。     

中上扬子地台中寒武世古地理及白云岩成因

通过中上扬子地区寒武系野外露头实测、踏勘、前人研究成果整理以及盆地腹地露头缺乏地区的钻井资料的分析,研究了中上扬子地区中寒武世的古地理背景。白云岩的成因、平面上以及垂向上的分布特征都受控于古地理。中寒武统整个台地区为局限台地,在台地发育咸化澙湖、潮坪、局限潮下、浅滩等次一级的古地理单元。中寒武统的膏岩与白云岩不同程度互层。向台地内部,滩相发育愈少,咸化澙湖、潮坪以及局限潮下越发育;越往台地的边缘,滩相越发育。研究区中寒武统白云岩按照晶体大小可以分为泥粉晶白云岩和砂糖状白云岩。泥粉晶白云岩为潮坪准同生白云岩,机理为蒸发泵作用,白云化流体来自于澙湖浓缩的海水。砂糖状白云岩绝大多数为回流渗透白云化成因,白云化流体主要来自于蒸发泵机理富余的高镁钙比流体。回流渗透白云化过程缓慢,白云石结晶较好。寒武系岩性在垂向上有很好的叠置关系,反映古地貌随地质时代的变迁。     

贵州施秉云台山白云岩地球化学特征及成因探讨

贵州省施秉县云台山景区喀斯特地貌主要由寒武纪白云岩组成,其白云石含量多在90%以上,无论是基底中的白云石,还是内碎屑中的白云石均呈自形-半自形晶体。白云岩中Ca O的平均含量为30.4%,Mg O的平均含量为21.7%,与白云岩的理想含量相当。白云岩Sr的平均含量为72.4×10-6,Sr/Ba比值大于1,反映其为海相沉积。白云岩的稀土总量低,仅为12.54×10-6,Eu具较弱负异常,Ce基本无异常,稀土配分模式为轻稀土富集的右倾型。白云岩的形成环境总体表现为局限台地上的泻湖潮下环境,水体较浅,水流不畅,水动力弱-中等。成岩环境以弱还原-还原条件为主,干燥炎热是其古气候条件的特点。在干燥炎热的气候条件下,先期形成的碳酸钙沉积物,经强烈蒸发而形成泻湖卤水,通过向海方向的渗滤回流被交代而形成白云岩,属准同生期-早成岩阶段近地表的交代白云岩。     

乌尔禾-风城地区二叠系白云质岩类岩石学特征及成因分析

为了探讨准噶尔盆地西北缘乌尔禾-风城地区二叠系风城组白云质岩类的成因, 利用岩矿鉴定技术,地球化学分析技术等手段, 系统分析该套云质岩类的地球化学特征。研究表明,该区云质岩类有别于海相碳酸盐岩,受外物源的影响较大,成份复杂,多为过渡性岩类。以泥质白云岩和白云质泥岩和白云质粉砂岩为主,含有少量的凝灰质白云岩和白云质凝灰岩。岩石矿物学特征和地球化学分析数据均表明,研究区的云质岩类主要形成于水体安静、深度较大、盐度偏高的半封闭陆源近海湖湾环境。二叠系时期气候炎热,蒸发作用强烈与火山活动频繁,加之淡水补给相对匮乏,为该区的云质岩类形成提供了良好的镁离子来源和水动力条件。这时湖湾中沉积的富含文石或高镁方解石的泥岩或凝灰岩,在早成岩阶段经过渗透回流白云石化作用形成了大量泥质白云岩、白云质泥岩和白云质粉砂岩。在中晚成岩阶段,经过埋藏作用生成自形或半自形的细晶-中晶白云石。     

塔里木盆地北部震旦系至奥陶系白云岩的岩石学及地球化学特征

塔里木盆地北部震旦系至奥陶系白云岩是油气的主要储集岩类之一。震旦系白云岩中的各种颗粒、微晶基质、纤状胶结物及柱纤伏胶结物是准同生白云石化的产物,前三者为海水白云石化的结果,后者为大气淡水或混合水白云石化的结果;细粒及粗粒状胶结物分别为大气淡水或混合水、埋藏环境中直接沉淀的白云石。寒武系至奥陶系的微晶白云岩、藻纹层白云岩及颗粒白云岩中的颗粒是准同生期海水潜流环境白云石化的产物;细至粗晶白云岩及颗粒白云岩及颗粒白云岩中的粗粒白云石胶结物是深埋藏成岩环境的产物。其间尚有许多过渡类型。     

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。     

浅议上扬子区下奥陶统桐梓组

华南上扬子区桐梓组为下奥陶统最底部的岩石地层单位之一。通过贵州习水吼滩剖面桐梓组的系统分析,并结合上扬子区多个相关剖面的资料,确定桐梓组以中厚层白云岩、白云质灰岩、页岩为主,偶夹薄层生屑灰岩。桐梓组主要形成于浅潮下带至深潮下带环境,其沉积厚度具由西向东逐渐增大的趋势,白云岩所占比例由西向东逐渐减少。通过对白云岩岩石学特征分析,初步得出桐梓组白云岩成因:在台地浅滩附近以混合水白云岩化为主,在台地内部以回流渗透作用为主。整个桐梓组自下而上可以建立5个牙形石带,分别是Cordylodus angulatus带、Glyptoconus quadraplicatus-Scolopodus?pseudoplanus带、Paltodus deltifer-Triangulodus proteus带、Triangulodus bifidus带、Serratognatus divers带。桐梓组上下界线均为穿时界线,底界由西向东向上穿时,顶界向下穿时。     

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。