西永2井中新世白云岩储层特征及成岩作用

西永2井中新世发育厚度较大的藻礁白云岩,以此为研究对象,通过岩心薄片、扫描电镜、X衍射分析及岩心CT扫描等研究手段,结合常规储层物性分析方法等,研究了西沙群岛中新世藻礁白云岩储层特征及成岩作用,结果表明:西永2井中新世藻礁白云岩储层发育良好,储集岩主要以粉晶—细晶白云岩为主,晶间溶孔、藻架孔、铸模孔、晶间孔和生物体腔孔为主要的储集空间,孔隙度变化较大,主要集中在8.39%~37.71%;渗透率为(0.17~3 291.9)×10-3 μm2,具有高孔、高渗显著特征。储层在成岩阶段经历了压实作用、胶结作用、白云岩化作用、重结晶作用及多期溶蚀作用。压实作用及胶结作用使得原生孔隙大幅减少,对储层形成具有破坏作用,白云岩化作用、重结晶作用和溶蚀作用改变孔隙结构,进而提高储层的有效孔隙度。研究表明西永2井中新世白云岩处冰期海退阶段,受大气淡水林滤作用影响,而多期溶蚀作用产生了大量的次生孔隙成为现今主要的储集空间。     

西永2井铁白云岩Fe同位素地球化学性质及特征

白云岩发现于200多年前,至今仍然是地球科学研究前沿。西沙群岛白云岩研究超过35 a,发现铁白云岩10 a,属于研究热点。本文在西永2井前期铁白云岩测试研究基础之上,采集典型铁白云岩岩心样品,完成Fe同位素测试,通过对比多种地质储库Fe同位素特征,阐述定位该批测试数据的性质、特征和分析其母源,提出加强投入,与高尖石岛火山岩铁同位素测试结果地球化学特征朔源对比分析的建议。该项研究对于铁白云岩成因特征和机制研究具有重要价值。     

西沙群岛白云岩-铁白云岩空间变异的特征：来自地球化学的证据

成礁以来西沙群岛白云岩-铁白云岩大量发育,针对白云岩空间变异及成因演化的讨论具有重要意义。西科1井存在7层白云岩,对7层白云岩进行了划区处理,将7层白云岩层分为浅、中、深3类：<600 m为浅层（层一、层二、层三,合计厚度203 m）,600～1 000 m为中层（层四、层五、层六,合计厚度79 m）,>1 000 m为深层（层七,厚155 m）。通过对7层白云岩的主微量元素特征、成岩环境与成因模式及浅层、中层、深层白云岩地球化学数据之间的规律与差异的分析认为,西科1井白云岩受陆源物质影响小,高的SiO2可能来自西沙周缘火山地带。西沙地区白云岩成岩环境总的来讲属于氧化环境,但浅、中、深层成岩环境的氧化强度具有差异。西科1井白云岩的古盐度都较高,但层与层之间有着细微差异。西科1井白云岩锶含量总体偏低,受到淡水淋滤作用强烈,形成于古水深较浅的礁相台地环境,相比较而言,浅层受到大气淡水影响最强,中层次之,深层最弱。西沙白云岩成岩过程中受到高盐度海水、大气淡水和回流渗透作用等多种因素的影响。     

南沙群岛南科1井白云岩发育特征及铁白云石成因机制的初步研究

南海自新生代以来发育了大量的碳酸盐岩台地和生物礁,并普遍发生白云岩化作用,具有广阔的油气勘探前景。文章通过开展岩相学观察、矿物学分析、常微量元素和碳氧同位素分析,同时结合Fe组分及Fe同位素地球化学分析,对南沙群岛南科1井白云岩的发育特征和成岩环境进行了系统研究。结果表明:南科1井上中新统—下更新统白云岩主要形成于近地表环境中,溶蚀孔隙发育,残余结构明显。白云岩层中发育有多个与暴露成因有关的界面,未发现石膏层的存在。同时,白云岩普遍具有低Fe、Mn和Sr的特征以及与现代海水相似的REE分布模式, δ¹³C和δ¹⁸O多为正值,但不存在相关性。整体来看,白云岩可能形成于轻微蒸发海水的渗透回流作用,还受到了与古气候变冷有关的海平面下降的控制。此外,南科1井岩芯中多个层位发育铁白云石,并且集中分布在暴露面附近。Fe组分和Fe同位素组成结果显示,白云岩中Fe主要来源于海水中碳酸盐的沉淀,成岩过程中基本不存在额外的陆源或热液来源的Fe混入。铁白云石主要形成于低温和浅埋藏环境中,大气淡水对生物骨架、生物碎屑以及自生碳酸盐矿物的淋滤-溶解作用为其提供了重要的...     

南海东北陆坡区铁锰结核的特征和成因

对取自南海东北陆坡区的铁锰结核成分进行了X射线衍射，中子活化和电子探针研究，结核的组成矿物有δMnO2、针铁矿，水针铁矿，石英，斜长石，角闪石，钾长石，伊利石和白云母等。铁锰成分变化较大:Fe为7．1％－16．0％；Mn为5．8％－7．7％。Cu,Co,Ni,Pb含量低，分别为0．04％－0．06％、0．11％－0．15％、0．02％－0．03％和0．05％－0．07％，Mn/Fe比值为0．7。铁锰结核从内壳层向外壳层含铁量逐渐增加，Cu,Ni含量波动降低，反映在其形成过程中受到沉积环境波动，陆源碎屑物供给增加和Mn,Cu,Ni,Co元素来量变化的影响，具有典型边缘海水沉积成因铁锰结核的特征。     

西沙群岛梅山组一段白云岩矿物特征

白云岩既是南海油气储集层又与生物礁成因机制相关。对西沙群岛梅山组一段600～750 m岩心段进行采样分析,由于此段属于新层位(西科1井600～1 000 m)中深埋藏白云岩,可能属于对应油气盆地的储层,因而相关研究至关重要。通过扫描电镜(SEM)观察发现大量菱形晶体,结合能谱(EDS)元素分析认为菱形晶体含有Ca和Mg元素,X射线粉晶衍射(XRD)分析证实全部样品为白云石;样品表面碎屑物质为方解石,但是EDS检测出Si,说明样品中混杂陆源沉积;在光滑的白云石晶体上EDS能谱分析则未见Si。事实上,西科1井梅山组一段白云岩层MgO和SiO_2含量变大,且呈明显正相关关系,推测为海退期白云石形成过程中的陆源物质输入。XRD分析结果表明,620～646.5 m段岩心发育厚层白云石,其有序度中等,下伏646 m深处方解石占比开始增加。     

南海西科1井致密白云岩特征及成岩环境

西科1井为南海区域揭示生物礁地层最全、取心最为完整的钻井。该井下中新统三亚组发育致密白云岩,其孔隙度为1.65%～16.4%,平均6.7%。渗透率极低,局部渗透率仅为（11.8～39）×10−3 μm2,平均渗透率<1×10−3 μm2。利用沉积岩石学、岩石孔渗物性特征和包裹体测试方法,分析了致密白云岩的成岩特征,讨论了其成岩演化条件。致密白云岩中的白云石以粉晶、细晶和泥晶为主,形态多为自形和半自形,晶形较好,具有雾心亮边构造,白云石晶体接触紧密。晶间孔细小,孔隙呈分隔状且互不连通,次生溶蚀孔不发育。三亚组致密白云岩形成于准同生成岩阶段和后生成岩阶段。频繁的海平面变化和沉积物暴露,导致多期的海水充注孔隙作用,加上高温高盐的古海洋和地层环境,为致密白云岩的形成创造了条件。     

西沙中新世藻礁白云岩储层特征及成因模式

西琛1井中新世生物礁被认为是植物藻礁白云岩,但为一孔之见。基于西沙群岛两大环礁3个岛屿的3口晚中新世—中中新世钻井生物礁全取心岩心的资料,开展藻礁白云岩的储层对比及成因模式分析,证实白云岩在各自埋深、厚度等方面虽不一致但特征较为相近,均处于中新世,多属藻礁白云岩,对于理解西沙群岛新近纪生物礁的形成演化具有重要意义。其中,涉及白云岩3层,总厚724.65 m,通过常规岩石薄片、扫描电镜、X光粉晶衍射和物性测试分析发现,3口井的研究井段以藻礁白云岩为主,但深度不同;白云石矿物隐晶—粉晶—细晶状,发育粒间孔、藻架孔和生物体腔孔等原生孔隙和粒内溶孔、铸模孔、藻体溶孔及裂缝等次生孔隙;并在多个层段形成粒内溶孔—晶间孔—藻体溶孔组合;具有高孔、高渗显著特征,为有利油气储层。本段白云岩锶含量低,是新近纪全球冰川性海退事件的结果,构成混合水白云化作用机制。     

Fe同位素研究现状及其在西沙群岛铁白云岩研究中的应用

铁是地球中含量最多分布最广的过渡金属元素之一,但针对Fe同位素的研究滞后。介绍了开始于TIMS,到MC-ICP-MS的Fe同位素测试技术,其重要研究进展与现状。指出Fe元素及Fe同位素在自然界中的组成、分布及在生物、非生物有机作用过程中分馏的特征;Fe同位素地球化学及在古海洋学、矿床学等地球科学领域的广泛应用,涉及铁硫化物、铁氧化物和铁碳酸盐矿物-菱铁矿成矿作用。后者目前被认为是碳酸盐岩铁白云岩成因研究的关键,通过铁白云岩中大量铁和重金属来源示踪研究,揭示西沙群岛孤立岛屿环境铁白云岩的成因特征和机制,属于白云岩问题研究重要内容,具有重要的意义。     

南沙群岛南永2井沉积层"红色事件"和"黑色事件"的成因探讨

南沙群岛南永2井的红色沉积层和黑色沉积层标志着两次异常事件,简称为“红色事件”和“黑色事件”。这两个特殊沉积层的主要特征是磁化率为正值、锰铝(黑色沉积)和铁铝(红色沉积)含量高。关于它们的成因主要有两种观点:一种是火山喷发或地震活动,另一种是气候突变。将红色沉积层和黑色沉积层与南海其它珊瑚礁钻井资料、南海及其周缘火山活动和深海沉积中的微玻陨石进行详细对比,并综合分析几种成因的可能性大小。“红色事件”和“黑色事件”在南海其它珊瑚礁钻井中的反映不明显或无反映,表明两事件的影响范围很有限。尽管南海周缘的一些火山活动期次、全球气候变化的一些代用指标和深海沉积中的微玻陨石层在时间上与“红”、“黑”两事件有较好的对比,成岩作用也能使某些沉积层位形成铁富集或锰富集,但综合考虑各个因素可以排除周缘火山喷发、气候突变、撞击事件及成岩作用等4种成因。火山或地震活动引起的铁或锰热泉上涌可以对“红”、“黑”两事件作出较好的解释,是可能性较大的成因。     

东南太平洋秘鲁海盆DEA区浅层埋藏型铁锰结核的矿物学和地球化学特征及成因类型

本文通过对秘鲁海盆DEA区浅层埋藏型铁锰结核开展地球化学和矿物学研究,探讨了埋藏型大洋锰结核的有用组分的富集、清扫机制及成因类型。该区铁锰结核致密层和疏松层互层具有明显的多孔树状微结构,结核主要由10?锰矿相、7?锰矿相(水钠锰矿)和δ-MnO₂(水羟锰矿)等锰相矿物组成,成分上具有高Mn、低Fe和中等Ni+Cu、Mo(分别为44.79%、0.55%、0.46%、0.05%)的亚氧化成岩型特征和低的Co、Ti、Zn和REY元素(REY_SN均小于1)含量。铁锰结核中低含量的Mo和大部分的Ni与Mn氧化物清扫有关,其中Mo与Mn相关系数R=0.65,高Mn/Fe(>300)中Ni含量同样很高(0.34%),其他元素如Cu、Ti和REY均与Fe的羟基氧化物及铝硅酸盐相关性较高(R>0.8)。铁锰结核Fe、Ni+Cu、Mo、REY元素含量和Mn/Fe比值在分层上呈现规律性变化,致密层的Ce_SN负异常和疏松层的Ce_SN正异常进一步表明,铁锰结核的生长过程经历亚氧化-氧化成岩作用的环境条件变化,该变...     

Cr4+ :Ca2 GeO4激光晶体生长及结构表征

采用助熔剂法,以CaCl₂为助熔剂,生长Cr⁴⁺ :Ca₂GeO₄新型近红外可调谐激光晶体.通过X射线衍射(XRD)、激光Raman光谱、X射线光电子能谱(XPS)等方法对晶体进行结构表征.结果表明,得到的晶体为单斜晶系镁橄榄石结构的低温γ-Cr⁴⁺ :Ca₂GeO₄单晶,晶格参数为a=5.3209 (1 =0.1 nm)