北京地区碳酸盐糜棱岩和碳酸盐假熔岩碳氧同位素组成的初步研究

北京地区部分碳酸盐糜棱岩和碳酸盐假熔岩碳氧同位素组成的测试结果表明,碳酸盐岩在发生塑性变形时其δ13C、δ18O值均有不同程度的降低。同位素证据表明,碳酸盐糜棱岩的形成温度较低,并具有缓慢冷却的生成环境;碳酸盐假熔岩具有高温淬冷的同位素地球化学特征,它的形成可能与发震断层的迅速破裂过程有关。研究断层面附近产出的碳酸盐岩的稳定同位素组成对确认古地震事件是有意义的     

碳酸盐化橄榄岩的电性研究

为进一步探讨上地幔的高导层成因,了解碳酸盐在上地幔电性方面的作用并估算上地幔高导层的碳酸盐含量,本文对不同碳酸盐含量的橄榄岩及玄武岩样品在2~3 GPa、300~1300℃的条件下进行了电性实验研究.研究初步发现:碳酸盐熔体显著增强橄榄岩、玄武岩样品的导电能力;单纯用含硅酸盐熔体的橄榄岩或单纯用含水橄榄岩可能难以解释上地幔某些区域的异常高导现象;同样,单纯用碳酸盐化的橄榄岩可能也难以解释上地幔某些区域的高导现象;上地幔的高导区很可能是碳酸盐熔体、硅酸盐熔体及水的共存区域.     

碳酸盐+碳酸岩=碳酸盐岩?

<正>碳酸盐、碳酸岩、碳酸盐岩,这三个名字看上去很相近,它们都是些什么"石头"?三者之间有什么联系,又有什么区别呢?根据矿物和岩石的命名经验,名称的最后一个字,通常是给对象属性的一个定性。比如碳酸盐的最后一个字是盐,这说明它是一种盐类,而碳酸岩和碳酸盐岩就分别是两类岩石了。碳酸盐先说盐类。盐类在化学和地质学中都很常见,在地质学中,盐类一般指矿物。什么是矿物呢?矿物就是自然界形成的具有一定结构和一定化学组成的物质,是自然形成     

云南程海沉积物碳酸盐来源辨识

碳酸盐是湖泊沉积物的组成部分,其碳、氧同位素组成是恢复湖区古气候/古环境的有效代用指标.沉积物碳酸盐包括物源区带来的外源碳酸盐和湖泊内生沉淀产生的自生碳酸盐,其中只有自生碳酸盐才具有古气候指示意义.故沉积物碳酸盐来源辨识是开展碳酸盐古环境记录研究的基础和前提.通过多种方法的综合判别,证明了程海沉积物碳酸盐主要是自生碳酸盐,为开展碳酸盐记录研究提供了可靠依据.程海是开展碳酸盐碳氧同位素与古气候研究的理想场所,尤其值得深入研究.     

无机碳酸盐沉积的硼同位素分馏——B（OH）3掺入碳酸盐的证据

进行了高pH（8．96～9．34）海水的无机碳酸盐沉积实验,测定了沉积碳酸盐的硼同位素分馏．结果表明,碳酸盐和海水B（OH）3间的硼同位素分馏系数（αcarb-3）变化范围是0．937—0．965,平均值为0．953．这些结果与Sanyal等报道的结果都表明碳酸盐与溶液B（OH）3间的硼同位素分馏系数磁αcarb-3不是恒定的,而是与溶液pH呈现负相关关系．测定的碳酸盐沉积的硼同位素组成（δ^11Bcarb）并未都落在最佳的理论δ^11B4-pH曲线上,并且与任何已知δ^11B4-pH理论曲线不平行．因此有理由断定,随海水pH的变化,将有变化分数的B（OH）3掺入进碳酸盐中,但仍以B（OH）4^-掺入为主．因此在采用海洋生物碳酸盐硼同位素重建古海水pH时,应用B（OH）4-和B（OH）3间理论的硼同位素分馏系数（α4-3）是不适当的,同时有必要建立一种经验方程．     

碳酸盐岩溶洞成像要素分析与研究

碳酸盐岩油气藏储集空间以裂缝和溶洞为主,在地震剖面上主要表现为＂串珠状＂。为了研究溶洞成像规律,本文通过大量的数值模拟,分析溶洞的成像分辨率,探讨溶洞成像与上覆地层、信噪比（SNR）、覆盖次数、偏移速度和偏移方法之间的定量关系。研究认为：①无论是溶洞的纵向分辨率还是横向分辨率,均满足1/4波长调谐规律,可以将薄层机理转用至溶洞分辨率解释;②溶洞的存在会对上覆地层产生下拉效应,使溶洞在地震剖面上呈塌陷等＂非串珠状＂特征;③高覆盖和小道距（面元）可提高串珠能量,压制偏移附带的背景噪声;④叠前偏移能改善资料的SNR,提高成像精度,特别是低SNR资料;⑤偏移速度偏小,串珠边缘下拉,反之会上翘,速度偏大带来的成像质量变差的程度要大于速度偏小;⑥不同偏移方法对缝洞成像效果存在差异,对于低SNR资料,溶洞成像拟选取频率域或频波域方法。     

黄土碳酸盐中古气候变化的同位素记录

分析了采自西峰、洛川和渭南黄土剖面的钙结核和全岩样品中碳酸盐的碳氧同位素组分,发现黄土中钙结核的碳氧同位素可以成为有效的古气候变化的指标,记录了它们形成时期的环境状况,对不同地点的同位素数据对比有可能提供过去环境变化的空间格局。全岩样品的碳酸盐的同位素组分也记录了有用的环境信息,过去150ka渭南剖面的碳氧同位素曲线很好地反映了不同地层单位代表的古气候波动,这些曲线可以和黄土中其他的气候指标及深海沉积物的同位素记录相对比。     

无机碳酸盐沉积的硼同位素分馏——B(OH)_3掺入碳酸盐的证据

进行了高pH(8.96~9.34)海水的无机碳酸盐沉积实验,测定了沉积碳酸盐的硼同位素分馏.结果表明,碳酸盐和海水B(OH)3间的硼同位素分馏系数(αcarb-3)变化范围是0.937~0.965,平均值为0.953.这些结果与Sanyal等报道的结果都表明碳酸盐与溶液B(OH)3间的硼同位素分馏系数αcarb-3不是恒定的,而是与溶液pH呈现负相关关系.测定的碳酸盐沉积的硼同位素组成(δ11Bcarb)并未都落在最佳的理论δ11B4-pH曲线上,并且与任何已知δ11B4-pH理论曲线不平行.因此有理由断定,随海水pH的变化,将有变化分数的B(OH)3掺入进碳酸盐中,但仍以B(OH)4?掺入为主.因此在采用海洋生物碳酸盐硼同位素重建古海水pH时,应用B(OH)4?和B(OH)3间理论的硼同位素分馏系数(α4-3)是不适当的,同时有必要建立一种经验方程.     

湖泊沉积物碳酸盐含量的XRD半定量分析

湖泊沉积中的碳酸盐对于气候环境具有很好的指示意义.利用化学分析方法(气量法)和X衍射(XRD)方法,对青藏高原可可西里库赛湖KS-2006孔沉积物中的碳酸盐含量进行了半定量分析.结果表明:虽然KS-2006孔沉积物中的矿物种类达9种之多,且XRD的测量误差(±5%)高于气量法的测量误差(±0.8%);但XRD法获得的KS-2006孔沉积物碳酸盐总含量的平均值(18.9%)以及波动范围(7%~39%),同气量法所获得的碳酸盐含量的平均值(19.4%)和波动范围(5.0%~30.7%)基本一致,而且二者具有很好的正相关关系(相关系数R²为0.3940),随深度的波动趋势一致,说明XRD方法在半定量分析湖泊沉积物碳酸盐矿物种类及其含量方面,具有很高的可靠性.     

浅谈川东北地区碳酸盐岩岩性鉴定方法

本文主要针对碳酸盐岩常用的鉴定方法进行了详细的叙述,同时结合川东北地区各层位优化鉴定方法进行了叙述。     

碳酸盐岩溶洞厚度定量预测方法研究与应用

针对地震反演薄储层的厚度预测多解性强,且难以适应碳酸盐岩溶洞储层地层横向突变的状况,难以满足该类储层定量描述和储量计算的要求等问题.在综合考虑到溶洞型储层顶底地震反射对偶响应的特点、以及深入分析了储层厚度变化与合成地震记录波形和能量的变化特征,而提出了一种储层地震响应特征建立与厚度定量预测的方法即为建立储层厚度谱.该方法主要关键技术是:地震子波精确提取、一组不同储层厚度变化与合成地震响应模型库的建立、在镶边余弦平方衰减梯度函数约束下构建地震波形和能量特征双重约束的储层厚度谱、预测误差分析以及储层厚度三维定量预测.该方法的特点是充分利用储层厚度变化引起的波形和能量的差异,不需要井约束和层位约束,克服了部分人为干扰,减少了预测多解性.预测结果的垂向分辨率突破了传统的1/4波长的限制,一般可达1/20～1/40波长,对于最难预测的薄互层也能达到1/8波长.实际资料表明该方法对于非均质储层等特殊储层预测有较好的推广和应用价值.     

海相碳酸盐烃源岩评价的地球生物学方法

中国前侏罗纪海相烃源岩评价的难点,在于其通常处于高-过成熟阶段,因而多数传统评价方法不适用.唯一常用的参数TOC（%）,在用于评价碳酸盐岩烃源岩时,其下限值在国内尚有争议.本文旨在寻找另一种途径以补充对此类烃源岩的传统评价方法,为此研究了中上扬子地台及黔湘桂盆地的19个显生宙剖面.我们应用了地球生物学途径,以追踪从生物生活阶段（初级生产力）到死后沉积阶段,再到埋藏保存阶段,有机碳（OC）的产出聚积.应用了四个生物学与地质学的参数,以代表上述三阶段有机碳的产聚状况.本文讨论了上述参数的一系列替代标志,并予以综合,从而建立了与TOC及其他传统方法评价不同的地球生物学评价体系.我们以四川广元剖面为例,进行了地球生物学评价.结果显示,碎屑岩中用地球生物学方法得出的优质烃源岩与高TOC烃源岩一致;但在碳酸盐岩中,地球生物学参数所选中的烃源岩,其TOC范围很广,为0.03%~1.59%,多数小于0.3%.因此我们认为,目前将华南前侏罗纪碳酸岩烃源岩的下限设为0.3%或0.5%,尚有可以进一步商榷之处.     

湖泊沉积物碳酸盐含量3种测定方法的比较

湖泊沉积物中碳酸盐含量是指示气候和环境变化的常用指标之一,其测定方法多样,但缺乏不同测定方法结果之间的比较,尤其是对同一沉积序列样品的比较.选择新疆天山大龙池DLC12孔110 cm岩芯沉积物,按1 cm间隔取样,利用烧失量法、酸碱滴定法和气量法分别进行碳酸盐含量分析,并比较3种分析方法在表达湖泊沉积物碳酸盐含量时的差异性.结果表明:3种方法测定的碳酸盐含量随岩芯深度的变化趋势并无太大差别,其中烧失量法测定的结果较滴定法和气量法测定的结果平均分别偏高5%和3%,气量法结果与滴定法结果较为接近,平均差值不到2%,表明烧失量测定过程中有其他矿物分解导致碳酸盐含量被高估.将3种方法测定的结果与岩芯中20个样品的X衍射(XRD)得到的碳酸盐含量对比,发现气量法的测定结果与XRD测定结果的相关性最高.通过比较各种方法的优缺点,考虑到分析精度、操作技巧和分析费用,认为气量法比较适合湖泊沉积物的碳酸盐含量分析.     

中国海相碳酸盐岩层系油气形成与富集规律

近年来,随着对我国海相碳酸盐岩层系油气形成与富集机理认识的深化,油气勘探不断取得新发现.塔河大油田和普光大气田的发现为我国海相碳酸盐岩层系油气形成与富集机理的深入研究提供了地质实例.由于我国海相碳酸盐岩层系发育时代老、经历构造改造期次多、烃源岩差异性热演化、礁滩相复合体与风化壳岩溶储集体等多样性储层发育、盖层发育不均一（特别是膏盐岩）和后期油气藏多期改造与调整等因素,使得我国海相碳酸盐岩层系油气形成具有以下几方面特征：1）发育于斜坡带的海相优质烃源岩多以硅质或钙质伴生的泥岩或灰泥岩为主,有机质含量高,生烃潜力大,不同区域热演化存在差异性;2）优质储层的形成主要受原始沉积环境和后期成岩改造作用（包括成岩、构造和流体）控制,斜坡带、不整合面、断裂带附近和流体活动区域优质储层发育;3）优质盖层,特别是膏盐岩盖层,是海相碳酸盐岩层系大中型油气田形成的关键,大型天然气田盖层多以膏盐岩为主.基于我国海相碳酸盐岩层系形成时间早和多期构造运动的叠加与改造,油气富集区域主要集中在斜坡带和构造活动枢纽部位,因为斜坡带生储盖组合配置良好,不仅发育优质烃源岩,而且储层多以礁滩复合体为主,盖层样式多;构造活动枢纽部位因长期处于油气运移有利部位和构造活动相对稳定区域,有利于油气聚集和保存.     

高温高压下碳酸盐熔体对地幔岩电导率的影响

为了观测含碳酸盐地幔岩部分熔融过程中电导率的变化,厘清碳酸盐熔体在金伯利岩岩浆形成过程中所起的作用,并探讨Slave克拉通中部Lac de Gras地区约80～120km深处的高导成因,我们利用DS 3600t六面顶压机和Solartron 1260阻抗/增益-相位分析仪在1.0～3.0GPa、673～1873K温压条件下分别测量了含碳酸钠(Na_2CO_3)、碳酸钙(CaCO_3)和大洋中脊玄武岩(MORB)的地幔岩样品的电导率.实验结果表明,地幔岩样品的电导率主要受到温度和组分的影响,而压力对其影响较小.在温度低于1023K时,含Na_2CO_3地幔岩样品的电导率明显高于含同比重CaCO_3和MORB的;温度达到1023K时,含Na_2CO_3地幔岩样品开始熔融;但在之后的200K温度区间内,该部分熔融样品的电导率随温度的增加几乎不发生变化.这一现象或许揭示:地幔深部的碳酸质岩浆在快速上升过程中会同化吸收岩石圈地幔中的斜方辉石(Opx),进而形成金伯利岩岩浆,期间岩浆的电导率几乎不发生变化.含CaCO_3和MORB的地幔岩样品分别在1723K和1423K开始熔融,其部分熔融样品的电导率随温度的增加而快速增加.依据前人的研究结果和我们的实验结果,我们认为可以用含碳酸盐的部分熔融样品来解释Slave克拉通中部Lac de Gras地区约80～120km深处的异常高导现象,并推测熔体中碳酸盐的熔体比例小于2wt.%.     

高演化海相碳酸盐烃源岩地球化学综合判识

针对中国海相碳酸盐岩烃源岩的成熟度高、有机质丰度低等特殊性, 以鄂尔多斯盆地下古生界为例, 通过微量元素富集系数计算、稀土元素的配分模式、元素和碳同位素等的数理统计分析及三维图解等多元综合分析, 结合必要的有机参数, 反演了盆地烃源岩发育环境, 评价碳酸盐岩烃源岩及其分布. 就鄂尔多斯盆地而言, TOC为0.2%是个重要的界限值, 研究表明: 在TOC>0.2%的层段中, Ba富集, δ¹³C_carb正偏移, δ¹³C_org<&#8722;28‰, 反映出古生产力、有机质埋藏量较高, 具较好生烃潜力, 稀土元素分异强, 指示沉降速率低, 有机质保存条件好, 利于烃源岩发育. 克里摩里组、乌拉力克组具一定规模, 可视为潜在有效烃源岩. 而TOC＜0.2%的层段, Ba含量低, δ¹³C_carb多为负值, δ¹³C_org为&#8722;24‰~&#8722;28‰, 指示有机质埋藏量低, 生烃潜力差, 稀土元素分异弱, 沉降速率较快, 多属浅水高能氧化环境, 不利于烃源岩发育. 利用无机与有机地球化学方法综合评价高演化海相有潜力的碳酸盐岩烃源岩及分布是可行的.     

海南岛鹿回头水尾岭海滩岩中的微生物碳酸盐沉积研究

从地质微生物学和碳酸盐沉积学两方面对海南岛三亚鹿回头水尾岭海滩岩中的微生物碳酸盐沉积进行研究, 研究结果显示三亚鹿回头海滩岩中含有微生物碳酸盐沉积, 与微生物活动有关的胶结物也很常见. 海滩岩中的微生物碳酸盐沉积主要发育在珊瑚(碎屑和碎块)骨骼孔穴中或珊瑚体的表面, 而很少发育在珊瑚和其他生物碎屑堆积而形成的空隙中. 微生物碳酸盐沉积一般呈叠层状、薄的结壳状、穹状、微生物石等多种形态生长, 黏结细小的生物碎屑, 大多具有微生物的管形丝状体和纹层状的生长纹. 珊瑚骨骼孔穴中的微生物碳酸盐沉积呈叠层的尖锥体, 生长方向不定, 随珊瑚骨骼孔穴的延伸方向生长, 具有清晰的生长纹层, 显示明显的阶段性, 是隐生微生物碳酸盐沉积的一种独特发育形式. 微生物成因的胶结物多以针纤状方解石、钙化的菌类丝状体和莓状钙球的形式出现, 并以针纤状方解石最为常见. 这表明微生物活动和微生物碳酸盐沉积在热带海洋受季风影响下的以碳酸盐为主要成分的海滩岩形成中起着重要的作用. 研究工作第一次发现和描述了我国南海北部海岸海滩岩中的微生物碳酸盐沉积和与微生物活动有关的胶结物, 研究结果支持海滩岩中的胶结物部分是源于微生物成因的, 肯定了微生物在碳酸盐沉积方面的重要作用, 从一个新的研究角度拓宽了海滩岩的认知领域.     

准噶尔盆地腹部超压顶面附近碳酸盐胶结带的成因机理

准噶尔盆地腹部超压顶面附近普遍存在碳酸盐胶结带,在分析超压顶面附近碳酸盐胶结物岩石学特征的基础上,重点挖掘了碳酸盐胶结物碳、氧同位素的地球化学信息,得出:(1)碳酸盐胶结物主要由含铁方解石、含铁白云石或铁白云石等组成;(2)碳酸盐胶结物形成于深部较高的地温环境,受有机流体运移的影响;(3)碳酸盐胶结物中所对应的碳、氧离子呈现出自超压仓向上部泄压环境迁移的趋势.综合分析认为准噶尔盆地腹部超压顶面附近的碳酸盐胶结带是地史时期深部超压有机流体向上多次排放的自然产物,这一研究为碎屑岩超压盆地超压仓顶部碳酸盐胶结带的形成与超压流体排放可能具有的内在关联提供了新的研究参考.     

大布苏湖沉积剖面碳酸盐含量氧同位素特征的古气候意义

对大布苏湖沉积剖面碳酸盐含量和氧同位素特征研究表明，湖区15000年以来经历了多期冷湿与暖干气候旋回，大约距今6700年左右，气候变干并进入稳定的温暖时期，湖水逐渐高度浓缩，形成了现今的盐碱湖。     

海南岛三亚小东海珊瑚礁坪生态沉积分带和碳酸盐沉积作用

海南岛三亚小东海发育有美丽的岸礁,岸礁礁坪环境向海延伸数十米,珊瑚礁生态沉积分带明显,从陆地向海依次为海滩岩、大块礁珊瑚带、礁坪内带、礁坪外带和礁坪前缘斜坡带,不同的分带有不同的碳酸盐沉积和造礁珊瑚生态群落.海滩岩的成分主要有珊瑚骨骼、藻类、腹足类、瓣鳃类和底栖有孔虫等生物砂颗粒;石英砂颗粒含量较少,成岩作用主要表现为早期胶结作用.小东海的礁坪是一种向海进积类型的,礁坪靠海滩岩一侧为大块珊瑚带,平顶、原地、且已死亡的块状珊瑚分布其中,大块珊瑚周围是生物砂粒和灰泥沉积;礁坪内带以死亡的珊瑚居多,表面包有生物颗粒和灰泥沉积物,活珊瑚都以块状复体为主,枝状和其他生态类型的几乎没有.群落动态变化统计分析显示,礁坪外带强波浪作用带是造礁珊瑚生长最繁盛和分布最密集区域,除块状复体的珊瑚大量繁盛外,枝状的伞房鹿角珊瑚也大量发育,由于波浪强烈的冲刷作用,生物颗粒和灰泥沉积物极少.微生物碳酸盐沉积一般发育在海滩岩的孔穴、珊瑚骨骼空腔和生物颗粒上,而以后面二者居多;从海滩岩到礁坪外带的波浪和水流作用变化,决定了小东海珊瑚礁的生态沉积分带,微生物碳酸盐沉积一般不在波浪作用强烈和沉积物受冲刷的礁坪外带发育.