白云岩成因的研究现状及相关发展趋势

白云岩占地壳沉积岩体积的20%,是碳酸盐岩地层中最主要的油气储渗体。白云岩成因是碳酸盐岩岩石学中最复杂、争论时间最久、最难解决的问题之一。根据机理的不同,当前各种主要的白云岩成因模式可划分为三大类:(1)原生白云石模式;(2)次生白云石化模式;(3)其他模式。虽然原生白云石的例子已被大量发现,但是,它们是否属真正的原生白云石仍将继续讨论下去。次生白云石化成因的实例远比原生白云石成因的多,这类模式可再细分为高盐度白云石化、低盐度白云石化、正常海水白云石化、热液白云石化等。其他模式主要有埋藏白云石化、生物白云石化、沉积—热液模式、玄武岩淋滤白云石化、出溶作用模式等。白云岩研究的热点问题及研究发展方向可以归纳为五个方面:全球气候变化与白云石化事件;大地构造环境和沉积作用对白云岩分布的控制;白云石化作用与层序地层学(相对海平面变化);新的研究手段的应用;“盖帽”白云岩。     

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。     

湖南慈利晚二叠世长兴期珊瑚礁白云石化及其成岩环境

笔者对近期在湖南慈利发现的长兴期珊瑚礁的白云石化作用及成岩环境进行了研究。通过对礁灰岩白云石化的分布、岩石结构构造、微量元素和碳、氧稳定同位素成分的测试研究,对白云石化的环境进行了分析。主要有:①潮上蒸发形成的高盐度交代白云石化;②深埋藏高盐度热水条件下白云石化;③区域抬升埋藏变浅,大气水渗入淡化的热水条件下发生的白云石化。据各类白云石化在礁岩成岩序列中的位置,从早到晚分别命名为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个世代,并分析了埋藏白云石化的物源,建立了Ⅱ、Ⅲ两个世代埋藏白云石化的概略模式。最后通过实例说明了研究礁岩埋藏白云石化作用对油气、铅锌矿产勘探的实用意义。     

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。     

铁白云石矿物学特征及原生次生成因机制

长期以来,铁白云石的命名划分标准混乱,一直被当成高温及次生的产物.综述了国内外铁白云石的研究进展,详细探讨了铁白云石的矿物学特征,特别在其成因中加入了微生物因素,运用地质微生物学探讨原生铁白云石的成因机制.研究认为:（1）铁白云石命名划分依据应遵照国际矿物学会的原则,以铁是否替代白云石晶格中半数镁的位置为标准,分为白云石和铁白云石;（2）详述铁白云石矿物学及其晶体特征;（3）铁白云石成因分为原生沉淀及次生两种,微生物介导形成原生白云石的过程中,有助于铁进入到白云石晶格中,增加晶格中铁的含量.      

会泽铅锌矿床“HTD”白云岩厘定

<正>白云岩按成因模式可以分为原生白云岩模式、次生白云岩模式(高盐度白云石化、低盐度白云石化、正常海水白云石化、热液白云石化)及其他模式(韩林,2006)。HTD是指受断裂构造控制的热液白云石化作用,是富镁热液在温度和压力升高的埋藏条件下沿着拉张断层、转换断层或断裂系统上升,碰到渗透性差的隔挡层后侧向侵入到渗透性好的围岩中形成白云石作用(李     

库车坳陷古近系白云岩地球化学特征及成因

为了分析库车坳陷古近系库姆格列木群白云岩的成因,利用薄片染色、微量元素和稳定同位素测试等方法为手段,系统分析该套白云岩地球化学特征,并讨论其成因。研究表明,该套白云岩主要分为膏质云岩和泥（粉）晶白云岩两种类型。白云岩的微量元素和同位素特征表明其形成于较高盐度、高Mg/Ca比、强还原的海陆过渡环境。古近纪早期库车坳陷西部地区间断性海侵和强烈蒸发环境使得水体盐度较高,并为准同生期白云岩的形成提供了镁离子来源。结合沉积、岩相特征认为该套白云岩有蒸发白云石化及回流渗透白云石化两种成因类型,蒸发白云石化形成的膏质云岩主要分布在低能的潮上环境,回流渗透白云石化形成的膏质泥(粉)晶白云岩或膏质砂屑白云岩分布于中低能的潮下—泻湖环境。     

试论白云石化的另一种含义：排钙作用

在成岩条件下，富钙的白云石能否在没有镁的来源情况下，通过排出多余的钙和内部晶格调整达到向理想白云石转化。以第三系和奥陶系白云岩为试料、二次蒸馏水为介质的低温、低压成岩初步模拟实验结果得到了肯定的回答，随着模拟温度的升高，溶液史下离子的浓度增高、镁离子浓度下降，模拟前后样品的Ｘ－衍射结果也表明：经过这一过程，白云石的Ｍｇ／Ｃａ比值、有序度增加，（１０４）峰半高峰宽变窄，其结构向理想白云石靠近。说明不     

塔中Ⅰ号坡折带上奥陶统礁滩的白云石化及其储集意义

塔里木盆地塔中Ⅰ号坡折带上奥陶统良里塔格组礁滩灰岩发生了少量白云石化作用。白云石化主要发育在溶洞充填的钙质渗流粉砂,泥晶生物碎屑灰岩的泥晶基质,亮晶颗粒灰岩的钙藻屑、藻砂屑、藻泥屑等三种组构中。白云石化直接贡献了平均1%的孔隙度,同时产生的白云石晶间孔为进一步溶蚀提供了通道,对有效储层的形成起到了重要作用。高镁方解石生物是白云石化所需镁离子的重要来源。这套与生物白云石化相关的礁滩储层地质预测需要深入研究钙藻、海百合等生物的古生态、岩相环境及分布。     

华北秦皇岛地区柳江盆地马家沟组碳酸盐岩多期白云化作用

华北秦皇岛地区的中奥陶统马家沟组以广泛发育海相白云质灰岩、灰质白云岩和白云岩为特征。在石门寨奥陶系亮甲山剖面,马家沟组自下而上识别出四类碳酸盐岩:含白云石泥晶灰岩（类型I）、细-粉晶白云岩（类型II）、“麦粒状”细-粉晶白云岩（类型III）和钙质泥晶白云岩（类型IV）。类型I主要由泥晶方解石构成,含三叶虫和介形类生物碎片,少量自形的粉晶白云石呈“漂浮状”分布于压溶缝合线内,基质中少见。岩相学和地球化学特征表明此类白云石形成于埋藏成岩期压溶作用之后,压溶缝为云化流体提供通道,压溶缝内泥质组分的成岩转化可能为白云化作用提供了部分镁离子来源;类型II白云岩主要由自形、半自形不等粒粉晶-细晶白云石构成,白云石普遍具有“雾心亮边”,在背散射和阴极发光照片中白云石可见清晰的多圈亮、暗相间环带。环带和带间主量元素的差异表明白云石经历了埋藏成岩期多期成岩流体的改造;类型III白云岩中白云石呈单向延伸的“米粒”或“麦粒”状,粉晶为主,晶体长轴方向具有垂直结晶轴c的特点,白云石具富铁、贫锰、锶的特点,长、短对角线上钙、镁离子的微小差异以及阴极发光特征表明此类白云石也经历了埋藏成岩期的改造,成岩流体使白云石发生微溶作用可能是导致白云石晶体单向延伸且光学性质固定取向的主要原因;类型IV为钙质泥晶球粒白云岩,含石膏假晶,白云石多为微晶和微亮晶,球粒也多由微晶白云石构成,溶孔发育,但全被亮晶贫铁方解石充填,此类岩石的白云化作用发生得很早,可能形成于潮上带澙湖或潮坪环境。综上所述,研究区马家沟组碳酸盐岩具有经历了不同类型及多期白云化作用的特点。自剖面底部向顶部,白云石的有序度由0.8降至0.47,而去云化作用则呈现逐渐增强的趋势。     

增量非线性模型

本文对增量非线性模型进行了一般的讨论,指出了这类模型和其它一些模型的差别和联系,澄清了一些基本概念。文中介绍了土的非线性剪胀应力-应变模型,用一种砂样的试验数据确定KKG、KG和Ev三种模型的模量。对用这些模型计算的值与相应的试验值进行了比较和分析。结果表明,KKG模型的拟合能力和预测能力都较强,尤其是它能较好地模拟土的剪胀行为,预计的孔隙压力和有效应力路经与试验结果也比较吻合。这也说明,对一般的增量非线性模型作适当简化所得到的模型,是能在一定程度上较好地描述土的本构力学特性的。     

Incremental Nonlinear Models

In this paper the incremental nonlinear models are generally discussed, the correlation of this sort of models with others and the difference between them are interpreted, and some basic concepts are clarified. We presented a nonlinear dilatant stress-strain model for soil, which is referred to as KKG model for the sake of simplicity. The experimental results of a sand sample are used to determine the moduli for the following models KKG, KG (the deformation model), and Eν (elastoplastic model) respectively. The comparison of the calculation values of these models with the associated experimental results shows good fittings and prediction of KKG model, and its good simulation of soil dilatant behaviour in particular. The predicted pore pressure and effective stress path have a reasonably good agreement with observed results as well.     

水文模型与陆面模式耦合研究进展

水文模型与陆面模式耦合是目前全球变化研究中的热点问题,如何实现分布式水文模型与陆面过程模式的双向耦合,并将其有机嵌入大气模式中,是未来大气环流模式(GCM)和区域气候模式(RCM)发展和完善的重要目标之一.在简单介绍陆面过程模式和水文模型发展历程的基础上,对水文模型和陆面过程耦合研究的国内外进展进行了综述,指出了模式耦合中存在的共同问题和未来工作的研究要点.最后,探讨了分布式水文模型与陆面模式耦合在全球变化研究框架中的地位与意义,并展望了陆面水文过程发展的主流趋势和研究方向.     

三种地球化学模式分类方案

<正> 地球化学模式是元素在地球表面(或地下)分布或分散的一种模式。今天的地球化学方法对于发现各种地球化学模式是容易的,但对其进行解释和评价却是困难的。针对这一难题,王学求提出了地球化学模式的三种分类方案,即规模分类、成因分类及成熟度分类。规模分类方案将不同规模的地球化学模式,按照面积大小进行分类(表1)。     

Spectral Corrected Semivariogram Models

Fitting semivariograms with analytical models can be tedious and restrictive. There are many smooth functions that could be used for the semivariogram; however, arbitrary interpolation of the semivariogram will almost certainly create an invalid function. A spectral correction, that is, taking the Fourier transform of the corresponding covariance values, resetting all negative terms to zero, standardizing the spectrum to sum to the sill, and inverse transforming is a valuable method for constructing valid discrete semivariogram models. This paper addresses some important implementation details and provides a methodology to working with spectrally corrected semivariograms.     

浅水三角洲沉积模式

浅水湖盆三角洲与一般三角洲具有明显的差异,为弄清浅水三角洲的沉积特征和砂体分布规律,以现代沉积、地震属性反演和密井网区解剖,确定了两种特征截然不同的浅水湖盆三角洲,即枝状的分流河道型三角洲和连片的分流砂坝型三角洲（现代洞庭湖和鄱阳湖、尕斯N1—N21油田、BZ28和BZ26区块三维地震属性）。枝状三角洲骨架砂体发育的主体为天然堤,三角洲呈现出明显的树枝状,各朵体分散、朵体间不连接或通过决口水道连接。三角洲整体上不具备广阔的平原相带,呈现出窄条状的特征。分流砂坝型三角洲发育的主体是分流砂坝,砂呈现朵状、坨状,朵体发育集中,基本上呈现片状分布,在各朵体之间部位会发育分流间湾沉积,但常常因朵体增长而被填充,最终常表现为浅水沼泽。     

Models in geography revisited

Agent based models (ABMs) have many applications, and illustrate a rapidly developing field of enquiry, spanning both the physical-mathematical and human-social sciences. ABMs are seen as most appropriate in situations where decisions or actions are distributed around particular locations, and in which structure is viewed as emergent from the interaction between individuals. ABMs may be used either as representational devices, to reproduce the patterns observed or desired in the system of interest, or as foundational tools contributing to the development of social or economic theory. The role and status of models and modelling is itself an instantiation of a wider debate concerning representation and explanation. Today, a case can be made that the nature of explanation and the use of scientific interpretation reflect much less definite and exclusive positions and permit more diverse approaches than hitherto. The underlying proposition of this commentary is, therefore, that the time is right for a positive application of ABMs within the discipline of geography, and for a rediscovery and reappraisal of the richness and depth of insight in the model-building enterprise more generally. First, the context for ABM development and application is set with reference to the agency-structure debate. Second, some aspects of the heritage of models in geography is presented, based upon reviews of two benchmark publications bearing that title. Next, some of the most significant characteristics, uses, potentials and limitations of ABMs, are reviewed. Finally, some constructive ways forward are suggested, as informed by theory and method from the interpretative social sciences.     

Models of bed formation

The model for bed formation by Kolmogorov consists of an unending sequence of alternating periods of deposition and erosion of sediments, with the amounts of deposition and erosion being independent random variables. This paper examines this model in relation to recent mathematical studies that are relevant to, and simplify, the analysis of the thickness of the bed that remains after the sequence is operated for a long time. This thickness obeys the exponential probability law when the amounts of deposition and erosion also obey the exponential law distributed. For the discrete version formulated by Schwarzacher, the thickness obeys the geometric probability law when the amounts of deposition and erosion obey the geometric law.     

Models of bed formation

The model for bed formation by Kolmogorov consists of an unending sequence of alternating periods of deposition and erosion of sediments, with the amounts of deposition and erosion being independent random variables. This paper examines this model in relation to recent mathematical studies that are relevant to, and simplify, the analysis of the thickness of the bed that remains after the sequence is operated for a long time. This thickness obeys the exponential probability law when the amounts of deposition and erosion also obey the exponential law distributed. For the discrete version formulated by Schwarzacher, the thickness obeys the geometric probability law when the amounts of deposition and erosion obey the geometric law.