云南永善肖滩早寒武世早期碳氧同位素记录

本文对采自云南永善肖滩剖面下寒武统100余件碳酸盐岩样品的碳氧同位素进行了分析研究。在从灯影组白岩哨段上部至筇竹寺组玉案山段碳酸盐岩碳同位素变化曲线上,梅树村组小歪头山段底部δ¹³C值表现出显着负飘移。早寒武世梅树村期,碳同位素值缓慢增大,至大海段达到最大值。在筇竹寺组石岩头段底部,δ¹³C值表现为明显负飘移。在玉案山段,碳同位素又开始一个新的正飘移旋回。根据同位素资料,肖滩剖面下寒武统梅树村组小歪头山段至大海段地层相当于前托莫特阶地层,筇竹寺组石岩头段与托莫特阶地层对应,玉案山段与呵特达班阶下部地层对比。小歪头山段底部标志着寒武纪沉积已经开始。     

贵州台江下、中寒武统界线层型候选剖面碳同位素研究

在扬子地台贵州台江八郎下、中寒武统界线剖面界线附近,碳酸盐岩和干酪根碳同位素组成有规律变化。1δ3Cker(PDB)值在-33.4‰和-26.5‰间漂移与1δ3Ccarb(PDB)值在-2.7‰和 3.1‰间变化,反映了当时海水的碳同位素组成。无机和有机碳同位素组成之差的Δδ值,沿剖面不断变小,指示剖面上部样品可能受到热扰动和成岩后期作用影响。碳同位素规律的变化,反映了最初的沉积信息,特别是有机质埋藏量的变化,这些变化与早-中寒武世环境变化和生物组合差异有关。     

浙西下寒武统大陈岭组沉积异常及其海啸成因初探

前人对浙西下寒武统大陈岭组沉积相分析一直存在半深水相和浅水相两种观点。大陈岭组化石极少,仅中上部产营漂浮或游泳生活的节头虫类Arthicocephalus, Arthricocephalites和Changaspis,不见底栖类化石。对大陈岭组碳酸盐岩碳氧同位素分析显示,对应于产半深水相生物化石的层位存在碳同位素正漂移,表明此处水体较深;但该组大量发育碳酸盐岩台坪相的沉积标志-鸟眼构造,与较深水相生物和碳同位素正漂移的解释结果相悖。作者在对浙西开化、常山、江山寒武系野外调查时发现大陈岭组存在一套地震-海啸沉积岩系,且海啸岩的产出层位与江山较深水相化石、碳同位素正漂移层位相当。研究认为,海啸作用可以使不同环境的沉积物相互混合,造成沉积异常,浙西下寒武统大陈岭期沉积异常是海啸事件的反映,海啸作用把较深水生物和沉积物带到浅水区沉积下来,并造成碳氧同位素短暂、急剧的正漂移。     

鄂尔多斯盆地奥陶系烃源岩有机显微组分特征及意义

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系碳酸盐岩储层中既有煤型气又有腐泥型气。煤型气的来源为上古生界煤系源岩已无争议,但对腐泥型气的来源则存在着源自石炭系和奥陶系自生自储两种不同观点。研究了奥陶系碳酸盐岩中的有机显微组成特征,从有机岩石学角度将其细分为三个显微组分组、六种显微组分,其中的碳沥青组对于碳酸盐岩生烃潜力的评价及认识天然气来源具有指示意义。奥陶系岩石中沥青的成因与赋存状况的分析表明,奥陶系储层中的碳沥青主要为液态烃热演化的产物,奥陶系碳酸盐岩具有生烃潜力。同位素特征分析亦表明上、下古生界储层中天然气的同位素组成存在较大差异。认为腐泥型天然气来自奥陶系碳酸盐岩本身。     

华北地区东部下古生界烃源岩分布特征及其发育模式

华北地区下古生界烃源岩研究对前第三系油气战略资源选区具有重要意义。从沉积学角度出发,通过对研究区有机碳含量、生烃潜力和氯仿沥青"A"等参数的统计分析和平面制图,划分了烃源岩类型,并进行了品质评价,分析了烃源岩的成因,总结了烃源岩发育模式。研究认为:华北东部奥陶系上、下马家沟组及峰峰组为较好的烃源岩,平均有机碳含量分别为0.183%、0.21%和0.181%;下寒武统发育优质烃源岩(TOC平均值为6.46%,最高值为11.2%),但分布范围局限。华北地区东部烃源岩按岩石类型不同可分为两套,即下寒武统泥质烃源岩,中、下奥陶统的碳酸盐岩烃源岩。烃源岩的成因取决于沉积环境,泥质烃源岩发育于陆棚浅海环境,而碳酸盐岩烃源岩则受控于云坪和局限台地环境。对烃源岩空间展布规律研究发现,合肥盆地为潜在的泥质烃源岩发育区,而东濮拗陷、临清拗陷、冀中拗陷为潜在的碳酸盐岩烃源岩发育区。     

塔东地区古城4井上寒武统—中、上奥陶统流体地球化学示踪

通过对塔东地区古城4井上寒武统和中、上奥陶统碳酸盐岩围岩及充填物的碳、氧、锶同位素地球化学和流体包裹体成分的对比研究表明,充填于中、上奥陶统和上寒武统的流体分属于2个不同来源的流体体系。充填于中、上奥陶统灰岩裂缝中方解石脉的w(87Sr)/w(86Sr)介于0.7084~0.7088,它与早奥陶世海水的w(87Sr)/w(86Sr)相近;流体体系为CH4-H2O体系;充填物与围岩间具有明显的碳、氧同位素差异,表明上部流体体系中的流体来自于奥陶系地层本身。上寒武统白云岩裂缝中方解石脉的w(87Sr)/w(86Sr)为0.7138,明显地高于同时代海水的锶同位素值;流体体系为CO2-H2O体系;下部流体体系中的流体为外来富锶流体。上、下流体体系间互不连通暗示着上寒武统地层具有相对较好的保存条件。     

奥陶系烃源岩有机显微组分特征及意义

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系碳酸盐岩储层中既有煤型气又有腐泥型气。煤型气的来源为上古生界煤系源岩已无争议，但对腐泥型气的来源则存在着源自石炭系和奥陶系自生自储两种不同观点。研究了奥陶系碳酸盐岩中的有机显微组成特征，从有机岩石学角度将其细分为三个显微组分组、六种显微组分，其中的碳沥青组对于碳酸盐岩生烃潜力的评价及认识天然气来源具有指示意义。奥陶系岩石中沥青的成因与赋存状况的分析表明，奥陶系储层中的碳沥青主要为液态烃热演化的产物，奥陶系碳酸盐岩具有生烃潜力。同位素特征分析亦表明上、下古生界储层中天然气的同位素组成存在较大差异。认为腐泥型天然气来自奥陶系碳酸盐岩本身。     

四川盆地寒武系含盐盆地演化及其找钾意义:来自碳氧同位素的证据

四川盆地寒武系岩盐分布广泛,面积约20万km2,主要分布于川东南、滇东北、渝东北、黔西北和鄂西北等地。含盐层位主要为中下寒武统(寒武系第二统与第三统)。不同地区的含盐层位不同,根据含盐盆地的分布与含盐系地层,将四川盆地大致划分为两个膏盐聚集区(次盐盆地):(1)川东南次盐盆地;(2)渝东北次盐盆地。川东南次盐盆地含盐层位为下寒武统清虚洞组(寒武系第二统第四阶中上部);渝东北次盐盆地含盐层位为中寒武统覃家庙组(寒武系第三统)。前人对四川盆地在岩相古地理与找钾水化学等方面进行了较多研究,但缺少寒武系钻孔样品的碳酸盐岩碳氧同位素分析其含盐盆地的演化研究。所以本文首次选取四川盆地寒武系3个具有代表性的钻孔岩屑样品(丁山1井、临7井与建深1井),对碳酸盐岩碳氧同位素组成进行对比分析,认为四川盆地寒武系碳酸盐岩δ13 C负漂移多与海退及生物灭绝事件有关,δ13 C的正漂移则多受海侵事件影响。四川盆地寒武纪海进、海退交替较为频繁,有利于组成良好的生储盖组合而形成油气藏。四川盆地下寒武统龙王庙阶(第四阶中上部)在川东南地区环境相对封闭,蒸发作用强烈,形成以江津—泸州为沉积中心的膏盐岩沉积区。中寒武世建深1井碳酸盐岩样品的δ13 C相对临7井较高,盐度也相对较高。结合四川盆地岩相古地理研究,认为从早寒武世至中寒武世古海水的浓缩方向有由川东南次盆地向渝东北次盆地演化的趋势,该认识对该区寒武系成盐找钾提供重要的依据,对成油气条件研究也有一定的参考价值。     

四川盆地东部地区寒武系洗象池群碳酸盐岩碳、氧同位素特征及其意义

四川盆地东部地区寒武系洗象池群碳酸盐岩的碳、氧同位素组成受后期成岩作用影响较小,基本保留了原始海洋的同位素组成,笔者根据采集的111个碳、氧同位素数据,研究、讨论了盆地东部地区中上寒武统碳酸盐岩碳、氧同位素组成、演化及地质意义。研究表明,δ~(13)C值变化介于-3.36‰~2.65‰之间,均值为-1.027‰,绝大多数的样品都分布在-2‰~2‰的区间,δ~(18)O值分布于-11.1‰~-6.01‰之间,均值为-7.991‰,在-10‰~-6‰的范围内波动。通过对碳、氧同位素数据分析研究,认为四川盆地东部地区洗象池群主要发育在盐度较高、温暖—炎热的近岸海相沉积环境;洗象池群沉积早期和中期经历了短暂而快速的海侵后进入缓慢的海退,在晚期缓慢海侵后的快速海退,碳同位素组成反映的海平面变化趋势与沉积相演化一致。洗象池群沉积中期显著的碳同位素正向漂移,标志着较高的生产力和有机碳埋藏率,具有重要的石油地质学意义。     

南海台西南区碳酸盐岩矿物学和稳定同位素组成特征——天然气水合物存在的主要证据之一

南海台西南区是中国南海中天然气水合物赋存的最有利场所。研究表明,该区的碳酸盐岩主要以结壳、烟囱的形式出现,结壳的裂隙或孔洞中常常充填有淡黄-白色的文石晶体。碳酸盐岩中自生碳酸盐矿物主要为文石、高镁方解石,少量白云石、铁白云石和菱铁矿。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,文石主要呈针状、长柱状、放射束状,高镁方解石呈颗粒状。碳酸盐岩的碳同位素δ13C值主要在-56·878‰~-32·829‰PDB之间,大多数小于-40‰PDB,显示了生物甲烷成因碳源的特征;氧同位素δ18O值在2·1875‰~5·045‰PDB之间,主要在4‰PDB以上,这种较重的氧同位素比值表明,天然气水合物分解产生的富18O水体可能是碳酸盐岩沉淀的流体源。矿物学和碳氧稳定同位素研究表明,南海台西南区的碳酸盐岩为细菌性甲烷成因碳酸盐岩,可能与天然气水合物有关,显示了该区水合物存在的可能性很大。     

青藏高原乌丽冻土区二氧化碳成因探讨

为了查明青藏高原乌丽冻土区天然气的组分与成因,对采集自乌丽水合物试验孔ZK1井及其周边钻孔的岩心顶空气、岩心解析气以及湖水气进行了组分和碳同位素测试分析,同时对ZK1井及其周边钻孔岩心中的碳酸盐岩碳同位素进行了测试分析。测试结果显示:该区天然气主要成分为二氧化碳,其含量在98%以上,烃类气体(主要为甲烷)含量很少;二氧化碳碳同位素主频在-4‰～-6‰(VPDB)之间,少量富烃样品的甲烷碳同位素主频介于-3238‰～-2782‰（VPDB）之间,碳酸盐岩的碳同位素平均值为-387‰（VPDB）。综合分析认为,研究区二氧化碳主要为幔源成因,可能与该区强烈的构造运动和岩浆活动有关。     

湘西花垣下寒武统清虚洞组灰岩与锶同位素研究

通过对花垣地区铅锌矿床赋矿围岩下寒武统清虚洞组灰岩和热液矿物方解石、闪锌矿的锶同位素研究,探讨了成矿物质来源。测试结果显示,湘西花垣矿田赋矿围岩(清虚洞组灰岩)的87Sr/86Sr值为0.70886~0.70921,与同期海水的锶同位素比值相当,无放射性成因Sr的混入。热液方解石的Sr同位素数据的变化范围为0.70906~0.71022,闪锌矿的Sr同位素数据的变化范围为0.70915~0.71114,(87Sr/86Sr)i值为0.70912~0.70940,高于赋矿围岩清虚洞组灰岩的锶同位素比值,推断成矿流体流经了清虚洞组下伏地层下寒武统石牌组和底寒武统牛蹄塘组,并与其中具有高锶同位素比值的碎屑岩和泥岩等进行了水岩反应及同位素交换。     

湘西—黔东下寒武统铅锌矿床流体包裹体和硫、铅、碳同位素地球化学特征

湘西—黔东下寒武统铅锌矿床位于湘西—鄂西成矿带西南部湘黔边境地区,是一类产于寒武系清虚洞组藻灰岩中的铅锌矿床。对李梅、狮子山、嗅脑、卜口场4个矿床开展了流体包裹体及硫、铅、碳同位素地球化学分析,分析结果表明:铅锌矿石流体包裹体具有低温、中-高盐度特点;硫化物δ34S值较高;围岩及方解石的δ13C、δ18O组成均为正常海相碳酸盐的碳、氧同位素组成;矿石与围岩的铅同位素组成变化范围不大,所有铅同位素数据在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb图中呈线性分布。综合分析认为,湘西—黔东下寒武统铅锌矿床成矿流体可能为区域迁移流体与地层封存水构成的混合流体,成矿物质大部分来源于碳酸盐岩围岩地层,可能有部分Pb、Zn等金属元素随区域迁移流体带入,矿床的形成可能为两种来源流体混合后Pb、Zn等金属元素因物理化学条件的改变而沉淀成矿,矿床成因类型应为密西西比型铅锌矿床。     

长岭断陷有机烃类气成因

以长岭断陷的天然气组分和同位素地球化学实测数据为依据,对天然气进行了成因类型的划分。双坨子地区是以煤型气或煤型气为主与油型气的混合气;达尔罕地区为煤型气与无机烃类气的混合气;大老爷府地区为油型气;哈尔金地区为高成熟、过成熟的煤型气及与无机成因烃类气的混合气,还存在无机成因CO2气。该断陷天然气由于多源混合的原因,碳同位素系列呈现多种分配方式。对混合气比例的计算显示:有机成因混合气碳同位素发生倒转的原因是煤型气与油型气混合,且是以煤型气为主的混合气;无机与有机成因混合气的模拟计算显示:无机成因烃类气贡献比较大,最高达80.0%,且随着深度加深所占比例也在增加,而有机成因烃类气比例在减少。     

扬子地台下寒武统页岩微观孔隙及吸附性能

扬子地台下寒武统发育一套富有机质泥页岩,是中国页岩气勘探开发的重点层位之一。通过扫描电镜、低温氮气吸附和高压CH4吸附实验对遵义牛蹄塘组、南京幕府山组和池州黄柏岭组3套同一层系的下寒武统页岩微观孔隙和CH4吸附特征进行分析,并结合有机质特征、矿物组成等研究页岩孔隙及含气性能的影响因素,结果表明:(1)下寒武统页岩微观孔隙类型众多,以有机孔、黏土矿物层间孔和微裂缝为主,亦含有一定量的矿物晶间孔、黄铁矿溶蚀脱落后形成的蜂窝状孔隙以及溶蚀印模等;(2)DFT孔径分布显示下寒武统页岩和干酪根以小于4nm孔隙为主,页岩中同时含有一定量的4nm以上的孔隙,可能是来自蒙脱石;(3)所研究的下寒武统页岩比表面积、孔体积和Langmuir CH4吸附容量分别为5.58~31.96m2/g、0.026~0.088m L/g和1.36~5.3m L/g,总体上受控于有机碳含量和蒙脱石含量,但TOC和蒙脱石对不同地区下寒武统页岩物性和含气性的影响具有明显分异的现象;(4)2个牛蹄塘组干酪根的比表面积是其页岩的7.08和7.92倍,CH4吸附容量是其页岩的5.81和7.09倍,显示出干酪根是CH4吸附气赋存的主要载体之一。     

华北陆块南部下寒武统海相泥质烃源岩的发现对天然气勘探的意义

在华北陆块南部发现的下寒武统海相泥质烃源岩，有机碳含量平均高达11．2％；于酪根碳同位素等多项分析表明，生源为低等生物茵藻类，属I型有机质类型；Ro(2％～3．5％)与tmax(500～600℃)反映的成熟度已进入过成熟早期乃至晚期阶段，但仍处于生气高峰期内。对我国下寒武统烃源岩综合对比表明，华北陆块南缘下寒武统烃源岩同塔里木陆块和扬子陆块相当层位的烃源岩具有显著的相似性。综合分析认为，华北陆块南缘下寒武统烃源岩具有形成深源气、裂解气和保留早期气的现实性。该套烃源岩的发现，为我国油气勘探提出了新观念——注重海相地层、新层位——寒武系、新领域——在华北陆块周缘寻找以石炭系为主储层的和田河式气藏、以震旦系为主储层的威远式气藏。     

稠油区浅层天然气成因探讨

中国含油气盆地稠油分布广泛,在这些稠油分布区与稠油伴生一些浅层天然气,这些天然气大多数甲烷碳同位素较常规天然气碳同位素轻,干燥系数大,非烃中氮气含量高,研究认为这些与稠油伴生的浅层天然气为原油在厌氧细菌(主要是产甲烷菌)作用下形成的原油降解气,同时混有少量热成因天然气。通过对稠油分布区的地质环境、地层水组成和储层特征等方面研究,提出微生物降解原油具备形成天然气所需的地质条件,认为原油降解气具有较大勘探潜力。     

威远、资阳震旦系干酪根与油裂解气的鉴别

根据威远、资阳震旦系气藏天然气组成、天然气碳同位素特征、储层包裹体的对比研究认为威远气田震旦系气藏的天然气主要来源于下寒武统泥岩。由于威远、资阳构造形成时间差异,威远为燕山期形成的构造,资阳为印支期形成,燕山消失,因此天然气的捕获时期不同,导致威远天然气主要是干酪根裂解气,次为油裂解气;而资阳主要是油裂解气     

北京西山地区下苇甸剖面寒武系碳酸盐岩碳氧同位素研究

北京西山下苇甸剖面寒武系的碳酸盐岩发育良好且连续,在岩石学和地层学研究基础上,通过实测剖面和碳酸盐岩碳氧同位素,探讨了下苇甸地区寒武纪海洋环境及沉积相演变。研究表明,下苇甸寒武系发育碳酸盐岩镶边台地相沉积,自底部昌平组至顶部凤山组依次发育潮坪、潟湖、障壁岛礁滩、滩外斜坡沉积相。碳酸盐岩氧同位素表明该区域寒武纪为温暖至炎热的亚热带气候,同时对古沉积环境也有明显响应,沉积环境的盐度自潮上带至滩外斜坡逐渐减低至正常海水的水平,碳同位素与下苇甸沉积相及沉积旋回的变化契合度良好,表明寒武系整体为一个大的海侵过程,晚期凤山组沉积期海平面略下降。     

全国超大型矿床和理论研讨会部分会议论文摘要

该矿床是典型的层状沉积矿床,赋存在下寒武统牛蹄塘组中,矿层与硅质岩的厚度关系密切,矿石中矿物成分简单,大多数含有机碳及原生微粒状黄铁矿,矿区主要受镍,钴、砷有关的持续高含量的矿介质溶液控制,矿层与顶底围岩的物质来源相同。矿床处于震旦纪至寒武纪同沉积期的深大断裂带古构造成因的斜坡带的中下部位,下寒武统为一套半深海沉积。