白云石化作用及白云岩储层研究进展

白云石化作用和白云岩储层一直都是碳酸盐岩研究中的重要领域。近年来,随着实验分析技术的进步以及油气勘探的深入,对白云岩的研究也取得了诸多进展:1数值模拟技术逐步应用到白云岩研究中,实现了白云石化模式研究由定性到定量的转变;2对微生物白云石化的研究不断加强,识别出了微生物相关白云石的特殊显微形貌特征并对其生物矿化机制进行了分析;3对已有白云石化模式的重新审视:包括对混合水白云石化的修正、对回流白云石化的扩展以及对构造—热液白云石化模式的丰富;4在白云石化与孔隙相关关系的研究中,突破了白云石化增孔的传统认识,逐步强调白云石化在孔隙保存方面的作用;5注重研究白云岩结构、成岩环境、原始相带以及白云岩形成之后的溶蚀改造等因素对白云岩储层发育的控制作用。在未来的研究中,应加强3个方面内容,一是对白云岩结构演化规律的定量研究,二是在成岩流体示踪方面要加强对新技术手段(如二元同位素、Mg同位素)的使用,同时注意借鉴成矿流体研究中的成熟技术和方法,三是要加强对深部白云岩储层形成和保存机制的探索。     

内蒙古白云鄂博REE-Nb-Fe矿床成因问题研究

白云鄂博REE-Nb-Fe矿床是世界上已知的最大的稀土矿床,稀土储量48 Mt（6wt% RE2O3）,该矿床的成因和成矿年龄至今存在较大争议。本文观察白云鄂博矿床岩相学、矿物学特征,通过激光拉曼等技术鉴定重要的稀土矿物,电子探针测出白云鄂博矿床单矿物化学成分,结合前人同位素年代学数据,进一步探讨白云鄂博矿床的成因机制。     

关于白云岩、白云石、白云岩化、白云石化和白云化等术语的辨析

白云岩是指以白云石为主要组分的碳酸盐岩,其中白云石矿物的含量应超过50%。在白云岩中常含有方解石、石膏等化学沉淀矿物,也可含有黏土、陆源砂、粉砂等。白云岩与石灰岩有相似的外貌,但白云岩与盐酸反应较石灰岩弱。白云石分子式是CaMg\[CO₃\]₂,其常含有Fe、Mn的类质同象混入物。白云石化,指方解石矿物中的钙离子部分地或全部地为镁离子代换,从而使方解石矿物转变为多镁方解石矿物或白云石矿物的作用,其英文术语为dolomitization。白云石化的结果可使石灰岩转变为白云石化的石灰岩或白云岩。由于白云石化的最终结果是石灰岩转变成白云岩,所以也可以把白云石化称作白云岩化。白云岩化的英文术语也是dolomitization。近几十年来,笔者基本上未使用白云石化和白云岩化这两个术语,而使用白云化这一笼统的或概括性术语代替白云石化和白云岩化。这样,许多有争议的问题就都避免了。白云石化作用、白云岩化作用、白云化作用,其含意与白云石化、白云岩化、白云化的含意相同。关于白云石和白云岩,在以前的英文文献中,均称作dolomite。近些年,一些作者用dolostone代表白云岩,而把dolomite仅限于白云石矿物。这是个很好的进展。近几十年来,笔者就是这么用的。现在,有些学者继续把dolomite兼指白云石和白云岩。可以这么兼指,只要把问题讲清楚就行。还有dedolomitization这一术语,其原意是去白云石化作用,指白云石中的镁离子被钙离子代换,从而使白云石矿物转变为多镁方解石矿物或方解石矿物的作用。其最终结果当然是白云岩转变为石灰岩。把它称作去白云石化或去白云岩化,均可。当然,笔者更倾向于把它称作去白云化。去白云石化作用、去白云岩化作用、去白云化作用,其含意与去白云石化、去白云岩化、去白云化的含意相同。看来,要把白云石化、白云岩化、白云化,去白云化、去白云岩化、去白云化,白云石、白云岩等术语的含意讲清楚,好似“绕口令”,令人不胜其烦。笔者建议：白云石（dolomite）专指矿物,白云岩（dolostone）专指岩石;白云化（dolomitization）兼指白云石化和白云岩化;去白云化（dedolomitization）兼指去白云石化和去白云岩化;“作用”二字要不要均可,不要更简单更好。     

白云鄂博赋矿白云岩成因研究历史,问题及新进展

前人对白云鄂博矿床赋矿白云岩的成因主要有４种认识（１）正常沉积;（２）岩浆侵入;（３）海底火山溢沉积;（４）与深源热卤水有关。笔者综合评述了这些认识的主要论据,阐述了笔者等的新发现－武放白云云岩为大型微晶丘－它可以较好地解释这些看起来极为矛盾的地质事实。     

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。     

青藏高原中生界白云岩特征研究及成因分析

通过对青藏高原羌塘盆地和措勤盆地的白云岩进行野外观察与描述,提出了研究区白云岩的纵、横向分布规律,总结了白云岩的岩石学特征。运用系统的室内分析、化验方法,应用结构标志、阴级发光标志、氧同位素标志有效地进行了白云岩成因判定。认为研究区的白云岩非原生成因,而均属于交代或白云化成因。根据白云岩中所含白云石的晶体大小、形态及内部结构划分了白云化阶段:准同生阶段、成岩阶段和后生阶段,并总结了各阶段白云岩的特征,认为成岩阶段形成的白云岩是油气最有利的储集层。通过选取典型剖面,归纳出研究区白云岩的两种成因模式:毛细管浓缩作用模式和混合水作用模式。     

四川盆地震旦系白云岩成因研究

自然界有无原生沉淀白云岩成为白云石成因研究中长期争论的话题.迄今为止,在世界范围内对白云石成因机制尚没有完善的科学答案.有趣的是前寒武纪全球广泛发育白云岩,而寒武纪以来形成的白云石很少.目前很少有文章涉及这未解之谜.本文选择了四川盆地震旦系藻白云岩和非藻白云岩,将宏观全球构造、板块运动观点与微观先进分析方法相结合,对白云石形成的地质构造背景、水介质条件、成因机制进行了深入讨论,提出藻白云岩,微、泥晶白云岩为原生(或准同生)形成,纯细晶白云岩为早期成岩白云石化作用形成,含硅细晶白云岩为埋藏环境白云石化作用形成的认识,并首次应用晶胞参数和结晶有序度判别原生和次生白云石.     

黔南坳陷安顺1井泥盆系生物礁滩溶孔溶洞型白云岩发育机制

黔南坳陷安顺1井在中泥盆统独山组钻遇了600多米厚的层孔虫礁滩溶孔溶洞型白云岩。该套储层的发育主要受控于高能沉积环境、海平面升降变化及后期深埋热液作用。溶孔溶洞主要是准同生期海平面频繁进退、局部暴露与淡水淋滤溶蚀作用以及后期深埋热液白云石化作用叠加的结果。白云岩主要为深埋热液白云石化作用的结果,鞍状白云石、斑马状构造、次生颗粒状黄铁矿以及白云石碳氧同位素明显偏离背景值等均是热液作用的证据。独山组白云岩的这种独特发育机制,对预测本区生物礁滩良好储层发育带具有一定的启示意义。     

白云鄂博稀土白云岩电磁学特征与影响因素

白云鄂博是全球最大的稀土矿, 也是我国著名的铁矿区。稀土白云岩是白云鄂博稀土矿主要赋矿岩体, 大部分铁矿也赋存于其中。然而, 稀土白云岩的岩石电磁学特征至今没有清楚的认识, 影响了电磁法勘探资料解释及稀土白云岩发育规律的认识。本文测量了白云鄂博稀土白云岩、铁矿石样品和部分围岩的岩石复电阻率, 为分析岩矿石复电阻率的分布规律和影响因素, 还测量了样品的磁化率数据。利用手持XRF分析仪对样品进行成分粗分析, 部分样品进行了主微量分析和显微镜下分析。结果显示, 矿区岩石电阻率变化范围跨度大, 而且相同岩性岩石电阻率差异较大。矿区围岩与矿石(铁、稀土)之间有较为明显的磁化率差异、轻稀土元素含量(LREE: La、Ce、Pr、Nd)差异显著。岩石组分与岩石电磁属性的交汇结果显示, 岩石磁化率与岩石Fe₂O₃^T含量正相关。镜下分析发现, 磁铁矿的分布与联结程度影响白云鄂博铁矿石电阻率。白云鄂博稀土白云岩具有中高阻、甚至高阻特征, 岩石中大量发育的高阻矿物是影响其电磁学特征的重要影响因素。岩石电磁学分析为白云鄂博电磁法勘探数据解释和隐伏矿预测提供了重要的岩石物理依据。

     

白云岩的成因研究现状及最新进展

白云岩是主要由白云石组成的碳酸盐岩,对其成因的研究一直是沉积岩石学的热点。主要有原生白云石直接沉淀、次生交代和其他成因模式。目前普遍接受的主流成因模式是白云岩由石灰岩经过变化而成的,即石灰岩白云石化。     

鄂尔多斯地区奥陶系马家沟群中部块状白云岩的深埋藏白云石化机制

鄂尔多斯地区奥陶系马家沟群中部发育一套厚层块状白云岩。在西部地区定边至鄂托克旗一带,这套块状白云岩连续厚度达数百米。定探 1井揭示的最大厚度为 431m。自西向东,白云岩体由厚变薄,并与石灰岩呈指状交织。这套块状白云岩由粗粉晶-细晶白云石组成,斑状结构发育。常见云斑的边界为缝合线,这表明斑状白云石化明显受缝合线控制。白云岩有序度平均值为 0.85,CaCO₃ 摩尔含量平均为 5 0.6 5 g/mol。δ13 C的平均值为 0.6‰ (PDB),δ18O的平均值为 - 7.4‰ (PDB)。主体细晶白云石中液态包体常见,最低均一温度为 104℃,包体成分中含有大量的有机成分CH₄ 和无机成分H₂ S。上述特征表明,这套白云岩是由深埋藏白云岩化作用形成的,它显示出良好的储集性能,是重要的后备储集岩。     

鄂尔多斯地区奥陶系马家沟群中部块状白云岩的深埋藏白云石化机制

鄂尔多斯地区奥陶系马家沟群中部发育一套厚层块状白云岩。在西部地区定边至鄂托克旗一带,这套块状白云岩连续厚度达数百米。定探l井揭示的最大厚度为431 m。自西向东,白云岩体由厚变薄,并与石灰岩呈指状交织。这套块状白云岩由粗粉晶－细晶白云石组成,斑状结构发育。常见云斑的边界为缝合线,这表明斑状白云石化明显受缝合线控制。 白云岩有序度平均值为摩尔含量平均为50.65 g／mol。δ13C的平均值为0.6‰(PDB),的平均值为-7.4‰(PDB)。主体细晶白云石中液态包体常见,最低均－温度为104℃,包体成分中含有大量的有机成分和无机成分 上述特征表明,这套白云岩是由深埋藏白云岩化作用形成的,它显示出良好的储集性能,是重要的后备储集岩。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟群块状白云岩的包体研究

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟群的块状白云岩，按晶粒结构可分为细硝糖状白云岩（晶粒大小为０．０１－０．１ｍｍ）和粗砂糖状白云岩（晶粒大小为０．０５－０．２５ｍｍ）。包体分析为块状白云岩的成因研究提供了最直接的信息，细砂糖状白云岩的主体白云石中液态包体不发育，但孔隙充填方解石中的包体发育，由２４个孔隙充填方解石中的包体测出均一温度为４９－７４℃，测算的包体形成深度的最大值为１７２ｍ。由此可以推断，其主体白     

塔里木盆地东部地区寒武系-奥陶系白云岩特征及成因

通过对塔东低凸起带寒武系-奥陶系白云岩的岩石学特征、碳氧同位素特征、锶同位素比值特征、有序度等的分析,认为塔东地区带寒武系-奥陶系准同生阶段的泥-粉晶白云岩由受潮汐作用的海水泵汲作用形成;成岩阶段的细-中晶白云岩、粗-巨晶白云岩是在埋藏成岩环境中经过调整白云岩化以及成岩后期的外来热液作用引起的埋藏热液白云岩化作用形成。     

Dolomitization and the causes of dolomitization dolomite reservoir

This paper utilizes multi-methods,such as core observation,slice identification,isotope analysis,trace element analysis,fluid inclusion technique and so on,to study the causes of the dolomite in the Nanpu Sag and the origins of the dolomite reservoir.The study results show that the forming environment of dolomite in the Nanpu Sag is a fresh-water lake environment,and the dolomite is the product of dolomitization which is caused by volcanic thermal fluids in the Early Dongying period.With the development of intergranular pores in the dolomitization process,a lot of dissolved pores/vugs and fractures were formed by denudation in the later periods because of the influence of thermal fluids including the associated fluids of volcanic activities and the expelled hydrocarbon fluids of the source rocks.On the whole,these secondary dissolution spaces greatly enhance the reservoir ability of the dolomite,and there are enough reservoir spaces in the dolomite in the Nanpu Sag.     

回流渗透模式白云岩研究历史与进展*

回流渗透白云岩化是一类重要的白云岩化模式,其应用广泛,成岩储集性良好,具有重要的研究意义。近年来,国内外对回流渗透模式白云岩的研究不断深入,取得了许多新的进展。作者从回流渗透模式的研究历史出发,详细讨论了其发展和应用现状,总结了该模式下白云岩的Mg来源、水文模式和沉积岩石学特征,并着重讨论了中等盐度下的回流渗透白云岩化等新的研究和应用,指出大规模的回流渗透白云岩化作用可在中等盐度的条件下形成,其强度往往受控于海平面变化。     

塔里木盆地塔中19井奥陶系蓬莱坝组云灰互层段的 岩性旋回特征与“顶侵型”埋藏云化模式的建立

在塔里木盆地西部台地区奥陶系蓬莱坝组地层中,发育了厚层的白云岩与灰岩的互层段,其中塔中19井蓬莱坝组云灰互层段存在着相对固定的岩性旋回,每个旋回上段为泥晶灰岩,中段为粉晶云岩,下段为硅化砂屑灰岩。对旋回3段泥晶灰岩/粉晶云岩/硅化砂屑（球粒）灰岩进行了地球化学研究发现:1）微量元素组成上,相比于泥晶灰岩与砂屑灰岩,白云岩富集大多数种类的微量元素。一般来说,白云岩样品的稀土总量（6.17×10-6～18.62×10-6）都高于互层的灰岩样品(2.86×10-6～6.80×10-6),但在PAAS标准化图解上,两者的配分模式却很一致,指示了白云岩为灰岩云化的产物。2）白云岩化分为两个期次,分别形成了高钡云岩与低钡云岩。高钡云岩表现出了高S特征,指示了Ba以重晶石形式在白云岩中富存;同时高钡云岩其高Fe、Mn含量特征指示了高钡云岩云化卤水来自热液。3）高钡云岩与低钡云岩表现出了不同的碳、氧同位素特征,指示了两期白云岩化事件。高钡云岩δ13C值与灰岩相当,δ18O值较高（-6.0‰～-3.2‰）,可能指示了交代流体来源于岩浆热液;低钡云岩δ13C值为-1.7‰～-1.5‰,高于泥晶灰岩,δ18O值变化为-9.7‰～-8.5‰,低于泥晶灰岩,推测交代流体为海水演化热液。4）灰岩87Sr/86Sr值变化很小,为0.708 983～0.709 039,粉晶云岩白云岩87Sr/86Sr值较高,并且变化范围较大,为0.708 914～0.709 409,可能由成岩作用演化造成。由于粉晶云岩沿低孔渗条件的泥晶灰岩下层分布,热液流体进入云化体系的方式只能为流体从底部通过裂缝向上运移,遇盖层封堵而沿盖层下层流动发生云化。我们将这种云化模式定义为“顶侵型埋藏云化模式”,该模式下形成的白云岩与其上泥晶灰岩构成了良好的储盖组合,具有广阔的勘探前景。     

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。     

四川盆地震旦系灯影组葡萄状白云岩成因讨论

四川盆地震旦系灯影组葡萄状白云岩是天然气藏的重要储集层和铅锌矿床的重要容矿围岩,但关于其特征和成因研究却充满争议。基于传统沉积学研究方法和手段,结合地球化学分析,并与前人研究成果进行对比,认为四川盆地灯影组葡萄状白云岩主要由顺地层、(层间和穿层)溶蚀孔缝中产出的拟晶白云石化的葡萄状团块和葡萄状、栉壳状胶结物或充填物组成。葡萄状团块主要顺地层产出,包括核心和包壳两部分:核心为葡萄石,主要成分为泥、微晶高镁方解石,由沉积阶段的海水沉积作用和微生物捕获、粘结作用形成;包壳主要成分为等厚纤维状环边文石,主要形成于沉积—同生阶段,有厚、薄之分,其中薄包壳形成于相对动荡的海底,而厚包壳形成于相对安静的海底。葡萄状、栉壳状充填物主要在溶蚀孔缝中产出,主要成分为等厚纤维状文石和高镁方解石,为准同生阶段大气淡水作用和海水沉积作用的产物;也存在顺地层葡萄状团块、内碎屑等颗粒粒间或顶部产出的葡萄状、栉壳状胶结物或层状胶结壳,主要为同生—准同生阶段海水潜流带沉积。在葡萄状或栉壳状团块、充填物、胶结物的形成过程中,文石和高镁方解石结晶析出后迅速发生拟晶白云石化作用,并保留其原生的结构和构造。文中关于葡萄状团块和拟晶白云石化作用的研究,为葡萄状白云岩成因研究提供了新的思路和认识。     

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”。