准噶尔盆地西北缘二叠系风城组硅质岩地球化学特征及成因

准噶尔盆地西北缘二叠系风城组内的云质岩、硅质岩是致密油藏重要的储集岩,目前对云质岩和与之伴生的硅质岩成因存在较大争议。通过岩心观察和对硅质岩的主量、微量、稀土及硅同位素的综合研究,以期揭示硅质岩的成因。研究表明,风城组中的硅质岩SiO2含量变化范围为55.15%~85.61%,为不纯的云质硅质岩,其内含有较多热水沉积矿物和碱湖沉积成因的盐类矿物。云质硅质岩主要围绕热液喷口分布,它们常与白云岩呈纹层状、条带状互层。云质硅质岩中硼异常富集,硼含量介于90×10^-6~10000×10^-6之间,平均680×10^-6,与盐类矿物硅硼钠石有关,反映了碱湖沉积成因;Sr/Ba值均大于1,Th/U值多在0.62~2.06之间,Sm/Nd值多在0.20~0.24之间。云质硅质岩的稀土配分显示出Eu负异常、Ce负异常或弱正异常及轻稀土相对重稀土富集的特征。δ^30Si值介于0.39‰~1.88‰之间,其δ^30Si和微量元素特征不反映典型热水成因。云质硅质岩的地质产状和地球化学特征共同表明,风二段和风三段云质硅质岩主要为热水和碱湖的混合沉积成因。硅质岩形成受喷口的位置、热水喷流期和各喷口喷流热水的温度等多方面因素的控制,硅质岩形成时存在多个喷口,在相对封闭的高盐度—碱性还原环境下的热水喷流期,热水与碱湖湖水混合,混合水沉积形成硅质、盐类矿物及白云石,最终形成含盐的云质硅质岩;热水喷流间歇期形成碱湖成因的含盐云质岩。     

准噶尔盆地乌尔禾地区二叠系风城组盐类矿物和成因分析

二叠系风城组为准噶尔盆地乌尔禾地区重要的勘探层系,也是成因非常特殊的深湖相含盐火山-沉积建造。通过14口钻井岩心观察,296片薄片鉴定,30块扫描电镜和28件X衍射等分析技术手段,较为详细地研究了风城组盐类矿物及伴生矿物的各项特征,识别出硅硼钠石、碳酸钠钙石、白云石等主要盐类矿物和硬石膏、石膏、玉髓、黄铁矿和蒙脱石等伴生矿物,确定风城组深湖相含盐火山-沉积建造与同期相间发生的火山喷发和湖底热液喷流活动有关,其成因可与酒西盆地下沟组湖相喷流岩和东非裂谷坦噶尼喀湖现代深湖底热液喷流沉积作用相类比,提出"深水湖盆热液喷流含盐火山-沉积建造模式"。     

准噶尔盆地西北缘风城地区二叠系风城组沉积相研究

近几年勘探表明,准噶尔盆地西北缘风城地区二叠系风城组具巨大勘探潜力,该组储层以云质类岩石为主。为查明该区风城组沉积环境、沉积微相的展布特征,通过岩心观察、薄片鉴定、测井和录井资料分析,对该区沉积相特征进行研究。结果表明,准噶尔盆地西北缘风城地区二叠系风城组主要发育云质岩类岩石,含少量砂岩类、泥岩类。通过沉积相研究,结合研究区的构造背景、气候特征和沉积环境,认为研究区物源主要有两个：西部F26井以西物源、北部FC011井以北物源。风城组沉积期,研究区主要发育半深湖亚相沉积,在靠近物源区发育扇三角洲前缘水下分流河道沉积物及席状砂沉积物。沉积体系研究表明,该区风城组云质岩类岩石主要形成于半封闭咸水湖湾沉积环境,沉积环境对储层物性有较明显的控制作用,并据此建立了研究区冲积扇-扇三角洲-湖泊相的沉积模式。     

酒西盆地青西凹陷下沟组湖相喷流岩稀土元素地球化学特征

酒西盆地青西凹陷下白垩统下沟组中广泛发育的湖相“白烟型”喷流岩,为一类富含铁白云石和钠长石的、非常罕见的湖相“白烟型”喷流岩。在喷流岩地质背景、物质组分、岩石学特征研究的基础上,进一步探讨下沟组湖相“白烟型”喷流岩的稀土元素地球化学特征及其与热水沉积环境的关系,并发现下沟组喷流岩具备LREE>HREE的热水沉积建造的基本特点,其高丰度的ΣREE和δC e为正异常而δEu为负异常,虽然有悖于海相喷流岩,但其稀土配分模式与δC e和δEu的异常分布特征与同层位的碱性拉斑玄武岩非常一致,说明下沟组喷流岩与同层位的玄武岩有很强的亲缘关系,从喷流岩REE总量在空间上的分布具有从热水喷口向外逐渐减少的变化趋势显示,可能与湖底热水对流循环有关。     

华北北部山西组煤系粘土岩稀土元素地球化学特征

分别采用电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES)和中子活化法(INAA)对采自河北兴隆、天津蓟玉、山西大同和阳泉、内蒙老窝铺以及宁夏石嘴山和石炭井二叠系山西组的11个粘土岩样品进行了稀土元素含量测定。结果表明：研究样品的稀土元素含量变化很大,ΣREE最低49.43 mg/kg,最高478.66 mg/kg,平均165.04 mg/kg,稍低于北美页岩(NASC)的173.21 mg/kg;ΣLREE/ΣHREE介于3.44～21.23之间,平均9.74,与NASC的7.68相近;多为中—重度Eu亏损以及弱—中度Ce负异常。研究样品不具有典型的沉积型泥岩特征,结合薄片鉴定及前人分析结果推论,粘土岩可能分别由中、基性及酸性(偏碱)火山碎屑物质原地蚀变形成,并不同程度地混有陆源沉积物。     

准噶尔盆地西北缘北东段下二叠统风城组 白云质岩岩石学和岩石地球化学特征

白云质岩类是准噶尔盆地西北缘北东段乌尔禾—夏子街地区二叠系风城组最为重要的油气储层类型,已提交石油三级储量近亿吨。在前人研究基础上,本文采用岩石学和岩石地球化学相结合的分析手段,探讨这套特殊白云质岩的成因机制,为准噶尔盆地西北缘白云质岩致密油勘探、评价提供科学的地质依据。通过X衍射、阴极发光、扫描电镜观察及岩石薄片镜下鉴定认为,发生白云石化作用的母质为火山凝灰物质以及陆源的、细粒的凝灰岩碎屑。白云石普遍发育"雾心亮边"和"环带"等交代残余结构,非传统的沉积成因;从岩层厚度以及矿物组成等判断,不是热水成因。元素分析表明,随着白云石化成岩作用强度的增加以及外部流体的参与,岩石化学组分(包括主量元素如Fe、Mn和微量元素)或富集、或流失亏损,呈规律性变化。白云质岩中的Yb/Ca与Yb/La比值分布在岩浆成因的范围内。综合分析表明,研究区的白云质岩的交代原始物质为凝灰物质,堆积之后发生蚀变、方解石化,在镁离子参与下进而发生不均匀白云石化。     

山东和辽宁金伯利岩的稀土元素地球化学特征

山东和辽宁金伯利岩的稀土元素球粒陨石标准化曲线均向右倾斜,(La/Yb)N比值为22.7—357.9,LREE/HREE比值12.4—61.3,为轻稀土富集型。含金刚石较富的金伯利岩∑REE变化范围较小,多集中在300—600ppm之间;贫(无)矿金伯利岩∑REE变化范围较大,大多数为低于300ppm或高于600ppm。所以金伯利岩∑REE在寻找金刚石中可以作为重要的参考数据。金伯利岩深源捕虏体的REE含量低,如山东金伯利岩捕虏体∑REE237.6ppm,河北和辽宁的榴辉岩分别为55.2ppm和73.3ppm,山东的纯橄岩捕虏体∑REE最低,仅10.6ppm。     

准噶尔盆地二叠系风城组白云岩储层特征及成因机理分析

准噶尔盆地云质岩勘探近年来持续获得重大突破,打开了全新的勘探领域。通过岩心观察、薄片观察和分析等方法,结合前人研究成果,初步归纳了盆地云质岩的定义,明确有效储集岩类型及其产出特征和成因机理。云质岩具有岩性独特和分布局限的特点,主要产出于西北缘乌夏地区二叠系风城组。研究表明,盆地白云岩有纹层状、均匀分布状和雪花状等7种产出类型,共有准同生白云化作用、混合白云化作用和埋藏白云化作用等5种成因机理。风城组有效云质岩类储层包括白云质粉砂岩、白云质泥岩、泥质白云岩等多种岩性,最主要的储集空间为微裂缝。裂缝和溶孔的发育程度及配置关系优劣对产能高低有重要影响。不同类型白云岩的微观和宏观分布特征存在差异,多种白云岩化作用的叠加效应共同控制了现今白云岩的整体面貌。     

酒西盆地下沟组湖相白烟型喷流岩岩石学特征

酒西盆地下白垩统下沟组首次发现的湖相白烟型喷流岩,以其复杂的矿物组分和丰富的沉积构造业已引起众多地质工作者的重视。本文通过深入系统的岩石学研究,按物质组分的组合特征,从此类喷流岩中划分出6种热水矿物组合,分别为钠长石-铁白云石或铁白云石-钠长石组合、石英-钠长石-铁白云石组合、石英-重晶石-钠长石-铁白云石组合、石英-方沸石瑚长石-铁白云石组合、地开石-铁白云石组合和单-铁白云石组合,根据热水矿物组合和结构构造特征。可将下沟组喷流岩划分成4种成因类型,分别为脉状充填型、水爆角砾型、盆地沉积型和区域扩散型,不同成因类型的喷流岩具有不同的热水矿物组合特征和热水沉积地质意义,在此基础上,建立了下沟组湖相白烟型喷流岩热水沉积模式。     

甘肃酒西盆地青西凹陷下白垩统下沟组湖相喷流岩物质组分与结构构造*

甘肃酒西盆地青西凹陷下白垩统下沟组广泛发育的暗色纹层状细粒岩,以其富含铁白云石、钠长石、重晶石、方沸石、黄铁矿和有机质,局部含有微量萤石、透闪石、石盐和呈碎屑状、浸染状产出的微量闪锌矿、黄铜矿、方铅矿等矿物组分吸引着众多沉积地质学家和石油地质学家的高度关注。在以往的研究中,大多数研究者认为此类细粒岩的成因与火山活动有关,将其确定为火山物质蚀变作用的产物。通过地质背景、物质组分、岩石结构构造、包裹体和地球化学特征的研究,提出此类细粒岩属于新型的湖相“白烟型”喷流岩,可识别出6种热水矿物组合、3种主要结构类型和4种常见的原生沉积构造。6种热水矿物组合包括: Ⅰ钠长石—铁白云石(或铁白云石—钠长石)组合,Ⅱ重晶石—钠长石—铁白云石组合,Ⅲ石英—重晶石—钠长石—铁白云石组合,Ⅳ石英—方沸石—钠长石—铁白云石组合,Ⅴ地开石—铁白云石组合,Ⅵ单一铁白云石组合。3种主要结构类型包括: ①泥晶—微晶结构,②内碎屑结构,③石盐假晶结构。4种常见的原生沉积构造包括: ⅰ纹层状和条带状构造,ⅱ网脉状充填构造,ⅲ旋涡状喷管结构,ⅳ同生变形层理结构。在物质组分和岩石结构分析的基础上,划分出网脉状充填型、水爆型、盆地沉积型和区域扩散型4种喷流岩产状类型,建立了下沟组湖相喷流岩分带性沉积模式,探讨了喷流岩研究意义。     

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组碱湖岩石特征与成因*

风城组作为准噶尔盆地下二叠统优质烃源岩,一直是盆地油气勘探的重点。但因其埋藏深、岩性复杂、全球可对比研究实例少,也一直是研究的难点。文中以精细的岩性研究为基础,利用岩心描述、薄片观察、SEM、X衍射、TOC含量测定、包裹体测温及地化分析等手段,深入分析玛湖凹陷风城组碱性矿物特征和地质背景,探讨了碱湖成因与形成过程,得出: (1)风城组岩石可细分为5种主要类型,其中碱性岩为碱湖标志性岩类,富硅硼纳石岩类与火山喷发或热液作用相关;(2)风城组存在5种主要的岩石组合类型,从近源区至湖区依次为: 河流-冲积平原发育的组合类型Ⅴ、滨浅湖环境发育的组合类型Ⅲ与类型Ⅳ、深湖-半深湖环境发育的组合类型Ⅰ与类型Ⅱ,其中类型Ⅰ与类型Ⅲ为碱湖特有岩石组合,含优质烃源岩;(3)碱湖形成主要受火山活动和气候控制,前者为碱湖形成提供了Na⁺溶质,后者促进了淡水湖咸化,最终演化成碱湖。     

塔里木西北缘乌什南上石炭统索格当他乌组微量稀土元素特征及地质意义

为探讨塔里木盆地西北缘柯坪地区上石炭统索格当他乌组沉积环境、物源属性和构造背景,在野外地质调查的基础上,对柯坪地区乌什南剖面上石炭统索格当他乌组细碎屑岩进行了系统的地球化学样品采集与测试分析。通过氧化还原敏感元素组合及微量元素特征比值对比,发现研究区索格当他乌组细碎屑岩形成于弱还原环境。再利用Hf-La/Th、La/Sc-Co/Th和REE-La/Yb判别图解、微量元素特征比值(La/Sc、Sc/Th、Cr/Th及Co/Th),并结合岩石矿物薄片分析,认为索格当他乌组细碎屑岩与上地壳特征相似,母岩以长英质岩石为主,混有部分花岗岩和安山岩。对比不同构造背景下杂砂岩的稀土、微量元素特征,并结合碎屑岩La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10三角图解,认为研究区上石炭统索格当他乌组细碎屑岩源岩具有大陆岛弧、活动大陆边缘、被动大陆边缘多重构造背景。     

基于细粒岩石类型对玛湖凹陷下二叠统风城组烃源岩分类评价

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油勘探取得巨大突破,但是按照普遍认可的页岩油烃源岩评价标准,本区的烃源岩品质并不理想。为了科学评价玛湖凹陷烃源岩品质特征,本文在系统的岩心观察和有机地球化学分析的基础上,揭示烃源岩的形成环境,并按照矿物组成对烃源岩分类评价。玛湖凹陷风城组细粒岩主要沉积于正常半深湖、咸化半深湖、半咸化半深湖、含热液半深湖和滨浅湖环境中,各环境中细粒岩的有机质特征存在一定区别,其中半咸化半深湖有机质较为富集,w(TOC)均值在1%左右。进一步结合有机质类型判别图解,表明咸化半深湖和含热液半深湖有机质来源以湖泊生物为主,而其他环境中存在湖泊和陆源混合有机质来源。基于有机质生烃潜力评价和成熟度(V_re=0.74%)估算,表明目前风城组烃源岩中有机质正处于大量排烃的成熟阶段,且确定了细粒岩中的烃类为原生烃。由于不同矿物组成的烃源岩吸附能力的差异,按照陆相泥质烃源岩和碳酸盐质烃源岩开展分类评价,结果表明风城组沉积了累计厚度近250 m的的有效烃源岩,且富含以藻类体为主的有机质。     

准噶尔盆地乌夏地区二叠系风城组云质岩类成因研究

准噶尔盆地乌夏地区风城组发育的云质岩类是一套特殊成因的、重要的油气储层。岩石学、扫描电镜能谱和稳定同 位素分析表明,发生白云岩化作用的母岩是火山凝灰物质,白云岩化的流体来自风城组干旱气候条件下形成的咸化滨浅湖 卤水以及下伏佳木河组和石炭系残留的富镁海水。凝灰岩中富含大量的斜长石,其中的富钙长石在二氧化碳参与下水解蚀变, 沉淀方解石（即方解石化）。后期富镁卤水渗滤早期形成的方解石,成岩交代形成白云岩。富镁流体运移受火山喷发产生的 热流驱动,产生热对流环。同时,乌夏断裂同生逆掩活动加快深层富镁流体上侵,并使流体在层间快速渗透、流动。构造 作用产生的裂缝或断裂对白云岩的形成及优质储层分布起到决定性控制作用。     

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。     

内蒙古赤峰四家子盆地张家口组火山岩稀土元素特征及成因

根据最近几年开展的1∶5万区域地质调查获得的新资料,确认了内蒙古自治区赤峰地区四家子盆地张家口组的存在。四家子盆地晚侏罗世张家口组火山岩广泛分布。张家口旋回火山岩属高钾钙碱性岩石系列,火山岩岩性为流纹岩类、粗面岩类和粗安岩类。张家口火山旋回可分为三个亚旋回。张家口旋回火山岩稀土总量较高,稀土分布模式呈右倾型,轻稀土分馏作用高于重稀土的分馏作用,为轻稀土富集型,总体显示弱负铕异常、弱的负铈异常。稀土元素具有陆内火山岩的基本特征。结合同位素年代学研究成果和其他岩石地球化学资料,综合研究及分析表明,张家口组火山岩成岩物质主要来源于地壳,火山岩的成因以部分熔融为主。