Normal faulting as a control on the stratigraphic development of shallow marine syn-rift sequences: the Nukhul and Lower Rudeis Formations, Hammam Faraun fault block, Suez Rift, Egypt

Tectono-stratigraphic analysis of the East Tanka fault zone (ETFZ), Suez Rift, indicates that the evolution of normal fault segments was an important control on syn-rift depositional patterns and sequence stratigraphy. Sedimentological and stratigraphic analysis of the Nukhul Formation indicates that it was deposited in a narrow (ca 1–2 km), elongate (ca 5 km), fault-bounded, tidally influenced embayment during the low subsidence rift-initiation phase. The Nukhul Formation is composed of transgressive (TST) and highstand (HST) systems tract couplets interpreted as reflecting fault-driven subsidence and the continuous creation of accommodation in the hangingwall to the ETFZ. The overlying Lower Rudeis Formation was deposited during the high subsidence rift-climax phase, and is composed of forced regressive systems tract (FRST) shallow marine sandbodies, and TST to HST offshore mudstones. Activity on the ETFZ led to marked spatial variability in stratal stacking patterns, systems tracts and key stratal surfaces, as footwall uplift, coupled with regressive marine erosion during deposition of FRST sandbodies, led to the removal of intervening TST–HST mudstone-dominated units, and the amalgamation of FRST sandbodies and the stratal surfaces bounding these units in the footwall. This study indicates that the evolution of normal fault segments over relatively short (i.e. <1 km) length-scales has the potential to enhance or suppress a eustatic sea-level signal, leading to marked spatial variations in stratal stacking patterns, systems tracts and key stratal surfaces. Crucially, these variations in sequence stratigraphic evolution may occur within time-equivalent stratal units, thus caution must be exercised when attempting to correlate syn-rift depositional units based solely on stratal stacking patterns. Furthermore, local, tectonically controlled variations in relative sea level can give rise to syn-rift stacking patterns which are counterintuitive in the context of the structural setting and perceived regional subsidence rates.     

层控交代型夕卡岩金矿床形成机理的实验研究

采用安徽铜陵狮子山层控交代型夕卡岩金矿床未蚀变、未受矿化影响的地层层位的岩石——砂岩与碳酸盐岩 ,灰岩与硅质岩 ,灰岩与泥质页岩 ,泥质岩与条带灰岩和单独泥灰岩作试料 ,分别模拟配制 p H为 4.5、 5.5、 6.5和 7.5的 0 .5M Na Cl 0 .5M KF 0 .1 M K2 SO4 0 .0 5M Au Cl3水溶液作为成矿热液。试料和溶液焊封在银试管内 ,放在高压釜反应腔中持续 96 h的交代作用。实验结果表明在温度为 2 50～ 650℃和压力 2 0 0× 1 0 5 ～ 80 0× 1 0 5 Pa下的弱氧化、弱还原环境中 ,都能形成夕卡岩矿物和金矿物组合 ,其中冬瓜山矿床 (砂岩与碳酸岩交代作用 )系统的实验形成了透闪石 蛇纹石 硬石膏 自然金 ( ) ,硅灰石 钙铁 -钙铝榴石 蛇纹石 硬石膏 银金矿 ( )和方柱石 透辉石 -钙铁辉石 钙铁 -钙铝榴石 蛇纹石 ( )组合分别与上述矿床含矿、含 H2 O夕卡岩 ,含金夕卡岩和高温无矿夕卡岩矿物共生组合相吻合。金在 2 50～ 350℃范围以自然金状态沉淀 ,在 350℃以上以少量的银金矿形式出现 ,在 60 0℃以上的实验产物中未见金呈独立矿物产出。     

Contribution of gravity and magnetic data in delineating the subsurface structure of Hammam Faroun area, Gulf of Suez, Egypt

The Hammam Faroun has a particular importance due to its geothermal activity which constitutes the main geothermal resource of Egypt. The area is located on the Sinai Peninsula, a subplate bounded by two seismically active structural zones along the Gulf of Suez and Gulf of Aqaba. High-resolution ground-based gravity and magnetic data are available for the entire Hammam Faroun area, acquired as part of a national project to explore for mineral, geothermal, and hydrocarbon resources. Gravity and magnetic data were analyzed using Source Edge Detection and Source Parameter Imaging (SPI) techniques to image subsurface structures. These analyses show that the area is characterized by a set of northwest-striking faults lying parallel to the Gulf of Suez. Orthogonal patterns are also present, possibly related to rifting of the Gulf of Suez. Depth analysis using the SPI method indicates that surface faults extend to 5-km depth. Analysis of potential-field data elucidates the structurally complex subsurface structure of the Hammam Faroun area.     

青藏高原羌塘盆地侏罗系白云岩的特征及其成因

羌塘盆地侏罗系白云岩是该盆地重要的油气储集层。侏罗系碳酸盐岩在沉积期后经历了白云岩化作用、溶蚀作用和破裂作用等多种成岩作用。羌塘盆地白云岩的成因与毛细管浓缩作用和混合水白云化作用有关。     

江汉盆地潜江凹陷上始新统含盐岩系准原生白云岩的沉积学特征与形成机理

江汉盆地是我国东部独具特色的古近纪盐湖盆地，其潜江凹陷上始新统含盐岩系中的泥晶白云岩由泥晶白云石组成。泥晶白云石在阴极发光下呈红色、橙红色，与其伴生的矿物除原生钙芒硝、石盐、陆源泥质外，方解石没有或极少； X衍射分析结果表明，泥晶白云石的CaCO3摩尔含量平均为57.30％，有序度平均为0.40，具高富钙、低有序的特征；与钙芒硝岩的紧密共生，说明泥晶白云岩沉积环境的水介质为高盐度的咸水或淡卤水；根据氧同位素数据计算的沉积环境的水体温度平均为30.5℃，与泥晶白云石伴生的原生钙芒硝晶体中的包裹体均一温度最低值为44℃，这2组温度数据基本接近，表明泥晶白云石沉淀时环境水体的温度大致在30.5～44℃之间。由此推断，潜江凹陷上始新统含盐岩系产出的泥晶白云岩是在具较高温度和盐度、高Mg/Ca比值、常年性分层古盐湖水体中，由化学沉淀作用直接形成的准原生白云岩。     

渤海湾盆地塘沽地区古近系沙河街组湖相白云岩特征及成因*

渤海湾盆地塘沽地区古近系沙河街组三段沉积早期为半封闭的湖湾沉积环境,底部发育一套白云岩储集层,其产出受区域内北东向古潜山基底断裂控制,沿古潜山两侧发育,分布面积较大,累计厚度可达100多米。系统的岩石学、矿物学和地球化学特征研究表明,该套白云岩常与泥岩互层产出,白云石主要为铁白云石和含铁白云石,普通显微镜下呈微晶状,扫描电镜下可见菱面体状晶型;X射线衍射分析表明其形成于准同生期,是快速结晶的产物;碳氧同位素分析及稀土元素分析显示,这类微晶白云岩形成于较为封闭的高盐度蒸发环境中,具统一的流体来源和相同成因机理。基于上述研究成果,认为塘沽地区沙河街组三段微晶白云岩的形成主要经历了准同生期回流渗透作用和成岩期埋藏环境下类质同象交代作用两个阶段。     

塔里木盆地柯坪地区中上寒武统白云岩沉积微相

在塔里木盆地西北缘柯坪地区的蓬莱坝剖面发现一套完整的寒武系白云岩地层,对其进行了系统的野外测量、岩性描述、样品采集和镜下观察,作出了完整的地层岩性沉积相综合柱状图,并对其进行沉积相、亚相和微相的分析.在该剖面中,识别出1种相——碳酸盐岩台地相,并进一步分为3种亚相和6种微相,分别为:开阔台地亚相(开阔潮坪、颗粒滩)、局...     

重庆马槽坝-黑楼门地区上石炭统黄龙组白云岩储层类型及其控制因素

根据钻井岩心、薄片、物性等数据资料,对四川盆地东部马槽坝-黑楼门地区白云岩储层特征进行分析,并探讨沉积相及成岩作用对储层形成的控制作用。研究区白云岩储层的岩石类型主要为颗粒白云岩、微晶白云岩、粉-细晶白云岩。储集空间以次生粒间及粒内溶孔为主,并伴生有超大溶孔。研究区黄龙组储层总体上属于低孔低渗储层,以小孔-中细喉组合为主。白云石化作用、重结晶作用、破裂作用、古岩溶作用是有利于储层发育的成岩作用,其中白云石化作用是最普遍也是最重要的成岩作用。粒屑浅滩、潮道是有利于储层发育的沉积环境。     

川西北地区泥盆系观雾山组紫红色白云岩成因初探

川西北地区泥盆系观雾山组是新发现的重要天然气产层。在青川何家梁以及葛底坝等地区,泥盆系观雾山组存在一种特殊紫红色调的白云岩,目前对该白云岩成因及形成环境的研究较为薄弱。本次研究采用宏观与微观、矿物学与地球化学相结合的方式对该白云岩进行了系统分析。该类白云岩呈紫红、肉红等色调,单层厚度3~50cm,显微镜下岩石本身呈晶粒结构。对其成因初步分析认为：白云岩中的紫红色、肉红色是一种次生色,是铁元素富集后被氧化的颜色;白云岩存在暴露、岩溶、垮塌现象,指示其形成于古地貌相对较高的局限蒸发环境;只有白云石核心变色,说明其形成时间较早,应为准同生期在相对局限的环境下,颗粒被富含铁元素的水体浸泡侵染所致,随后颗粒外继续形成白云石胶结物将其包裹。紫红色白云岩相对发育的地层往往白云岩的储层厚度大,物性好,岩溶现象发育,储集空间类型多样,是该地区油气勘探的一种重要指示标志。     

新太古界Campbellrand亚群白云岩岩溶系统对南非Postmasburg锰矿田的影响

为分析新太古界Campbellrand亚群白云岩基底形成的岩溶系统对南非Postmasburg锰矿田发育和分布的影响,利用XRF和偏光显微镜鉴定技术,结合野外地质调查和岩芯钻探,对矿石的矿物成分、矿体中的Mn、Fe空间分布、Doornfontein砾岩的结构特征、白云岩容矿构造的形态进行了研究。结果表明：Maremane穹隆上的Campbellrand亚群白云岩遭受了两次大规模的溶蚀。溶蚀构造引起沉积物分异,沉积建造底部Mn质最为富集,向外、向上逐渐由Fe质主导,形成褐锰矿—方铁锰矿—赤铁矿的序列,顶部则演变为铝土质岩。沉积序列中Mn+Fe质和Al质含量呈现出较强的负相关性。溶坑的特殊形态导致矿体受层控,但并不呈现规则的层状形态。东矿带的Wolhaarkop硅质角砾岩与白云岩中的燧石和硅质白云岩密切相关,而混合带和西矿带普遍发育的Doornfontein砾岩则是岩溶作用影响下锰质的成岩作用被推迟所形成,它们都是成矿期岩溶系统发育的间接产物。溶坑底部的锰土混合物揭示了成矿后期溶蚀作用的发生和沉积序列的坍塌破碎,小型的断层也造成了矿体的严重破碎和顶板地层的褶曲。Gamagara低山脊两侧分布的小型堆积型矿体也与后期地表岩溶系统长期的发育有关。     

胶莱盆地陆源碎屑层控金矿床矿石特征研究

产于胶莱盆地内由富Au和C有机岩石组成的含矿系中的金矿床，其含矿层位为下白垩统莱阳群一套含碳陆相碎屑岩系，它控制了蓬家夼，宋家沟式金矿的展布。对两类金矿床矿石特征进行了研究及对比，它们具有相同或相似的矿物共生组合（黄铁矿－方铅矿－闪锌矿－黄铜矿－赤铁矿，自然金）及成矿元素共生组合（Au-Cu-Pb-Zn-Fe)，成矿作用均具有多期，多阶段特征，均为受胶莱盆地形成初期富Au和C有机矿源层控制，后经构造－岩浆热液及地下热液作用的沉积改造型金矿床。     

河南桐柏围山城层控金银成矿带同位素地球化学

河南省桐柏山区的围山城金银成矿带包括破山特大型银矿、银洞坡大型金矿、银洞岭大型银多金属矿床及一些矿点,赋矿地层是新元古界歪头山组,矿体产状与地层产状一致,形态呈似层状、鞍状或透镜状,层控特征显著。氢-氧-碳同位素地球化学研究指示早、中阶段的成矿流体主要为变质水,晚阶段有大量大气降水加入成矿流体系统。碳-硫-铅同位素指示成矿物质来自于歪头山组地层;钾-氩同位素表明成矿作用(100~140Ma)发生在秦岭陆陆碰撞造山的高峰期之后碰撞挤压向伸展转变的背景下。综合考虑矿带的成矿流体来源、成矿物质来源以及矿床地质特征,认为围山城成矿带属典型的层控造山型金银成矿系统,形成于中生代扬子与华北板块的陆陆碰撞造山体制。     

南羌塘坳陷古油藏带布曲组白云岩储层特征及控制因素分析

羌塘盆地布曲组白云岩储层是整体致密背景下的"甜点"储层,深入研究其发育的控制因素,是进行有利区预测的基础。通过野外地质剖面观察、岩心观察、铸体薄片鉴定,结合实测分析,对白云岩储集空间进行分类,并分析其发育的控制因素。结果表明,南羌塘坳陷古油藏带布曲组白云岩储层发育在碳酸盐岩台地的台内滩中,高位体系域晚期的滩间洼地局限水体提供白云化流体。储层中发育晶内溶孔、晶间孔、晶间溶孔、溶蚀孔洞,物性较好。储层质量受沉积作用、成岩作用及构造作用共同控制。台内滩发育的颗粒灰岩能够保存更多的连通孔隙,为后期流体改造提供运移通道,滩后局限水体提供白云石化流体。浅埋藏阶段白云石化是储集空间发育的最有利因素。燕山运动Ⅱ幕的构造挤压形成热点,提供形成孔隙充填鞍形白云石的热流体,同时该流体能够溶蚀围岩。古油藏破坏过程中的酸性流体和大气淡水对储层进行溶蚀改造,对储层具有关键性改造意义的是浅埋藏阶段的白云石化和第一次生烃前的有机酸溶蚀。     

羌塘盆地中侏罗统砂糖状白云岩流体包裹体碳—氧同位素分析及白云岩成因机制讨论

羌塘盆地隆鄂尼—昂达尔错古油藏带中侏罗统布曲组砂糖状白云岩储集层成因一直备受关注和争议。白云岩成因及其储层预测对于碳酸盐岩油气藏勘探具有重要意义,但是关于羌塘盆地布曲组白云岩的成因并没有一个相对统一的认识,争议核心聚焦在白云岩化流体性质。笔者等试图在包裹体测温和盐度分析的基础上,利用同位素分馏方程系统研究白云岩包裹体碳—氧同位素,探讨羌塘盆地侏罗系砂糖状白云岩白云岩化流体特征。研究表明白云岩白云石包裹体和灰岩方解石包裹体均一温度分布范围皆为50~220℃,但白云石的包裹体温度峰值分布区间明显要高于方解石的峰值温度,多数样品的温度集中在150℃到220℃区间;另外,与同层灰岩相比,白云岩具有明显的重碳同位素异常富集特征,该特征是高温流体交代石灰岩或者说是水岩反应的标志;此外,通过碳—氧同位素分馏方程计算出白云岩包裹体流体碳、氧同位素分别为-1. 30‰～1. 53‰和5. 81‰～12. 50‰,具有高盐度的卤水特征。综合包裹体温度、盐度,以及包裹体碳、氧同位素特征,本文认为羌塘盆地布曲组砂糖状白云岩是热液交代白云岩化产物。     

塔东低凸起震旦系断陷台地沉积特征及发育模式

本文综合利用钻井岩心、地震剖面等资料,揭示了塔东低凸起震旦系沉积特征,并建立了沉积演化模式。研究认为,塔东低凸起震旦系白云岩可划分为三种沉积相类型,包括潮坪相、颗粒滩相和缓坡相。连井对比及地震剖面揭示,塔东低凸起震旦系具有楔状反射结构,反映了向北倾的断陷盆地沉积结构特征,整体上具有南高北低的沉积格局。本文结合区域构造背景,建立了由早期的向北缓倾单斜逐渐演变为断陷台地的沉积演化模式,认为断陷台地的主体发育在塔东1井至东探1井北部的斜坡部位。     

渤海海域石臼坨地区古近系沙河街组湖相生屑白云岩成因*

渤海海域石臼坨地区石臼坨凸起东倾末端南北两侧的陡坡带在古近系沙河街组发育多套生屑白云岩,其中南侧生屑白云岩主要发育在沙河街组二段,北侧生屑白云岩集中在沙河街组一段。为了明确该区生屑白云岩的成因,通过古生物、岩石薄片和地球化学等资料对该区生屑白云岩的岩石学、地球化学特征进行较为系统的研究。按照岩石组分特征,研究区生屑白云岩可划分为亮晶生屑白云岩和泥晶生屑白云岩2种类型。生屑的主要组分腹足类及介形类典型属种分析显示,南北两侧生屑白云岩均形成于浅水湖泊环境。地球化学Pr/Ph(姥鲛烷/植烷)参数反映,南侧生屑白云岩形成于氧化环境,北侧以还原性环境为主。碳氧同位素数据反映南侧生屑白云岩形成于低温高盐的封闭湖泊环境,以准同生期的回流渗透成因为主。北侧生屑白云岩的碳氧同位素相对分散,显示为受不同流体介质作用的结果,可以划分出3种成因类型: 准同生期的回流渗透成因、埋藏期的铁白云石化交代成因和晚期局部受热液作用影响,因此,北侧生屑白云岩是多期次多成因综合作用的结果。该研究成果对开展这类中深层优质储集层预测具有重要意义。     

渤海湾盆地北塘凹陷古近系沙河街组三段白云岩中方沸石的特征及成因

渤海湾盆地北塘凹陷古近系沙河街组三段白云岩中有多种矿物,X射线衍射(XRD)分析识别出的主要矿物有白云石、方沸石、石英、长石、黏土矿物、黄铁矿及方解石等,其中方沸石平均含量达38.8%。根据钻井岩心、岩石薄片、扫描电镜、电子探针和地球化学分析等资料,对沙三段白云岩中方沸石的矿物特征进行详细描述并探究其成因。结果表明,沙三段白云岩中的方沸石有2种分布样式,分别是纹层型和充填型,其中前者多与白云石互层、呈纹层状,偶见似结核状;后者形成较晚,方沸石以填隙物形式充填在裂缝、孔隙之中。这2种方沸石的存在形式、晶体形态、伴生矿物各不相同,其中纹层型方沸石多与白云石共生,晶体粒径小于0.04,mm,为泥晶结构;充填型方沸石多与黄铁矿、有机质共生,晶体粒径大于0.04,mm,为粉晶结构。根据主、微量元素及碳、氧同位素分析结果,计算出古盐度平均为28.8‰,Sr/Ba值平均为2.93,表明渤海湾盆地北塘凹陷沙河街组三段沉积时期为碱—咸溶液沉积环境,具备形成方沸石的条件。电子探针测试的Si/Al值表明,这2类方沸石母质来源不同,纹层型方沸石母质为黏土矿物,而充填型方沸石母质与热液有关。与国内含方沸石白云岩的盆地进行对比,并从岩石学特征、形成温度等方面进行分析,认为研究区方沸石有2种成因,其中纹层型方沸石是同生成岩阶段的产物,而充填型方沸石则受到热液流体的影响。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马五段低孔低渗岩溶白云岩储层特征及孔隙成因

针对鄂尔多斯盆地大牛地气田马五段低孔低渗岩溶白云岩储层发育特征,展开对致密岩溶白云岩储层孔隙成因进行研究。通过岩心、薄片观察,结合扫描电镜、CT扫描分析,明确了白云岩储层岩石学类型、孔隙类型及成因。结合测井及地球化学分析,认为表生期孔隙主要为膏溶孔、溶孔及地开石晶间孔隙;白云石含量及结构控制了白云岩晶间孔隙;残留有机质保护了藻云岩残余晶间孔隙。通过岩溶白云岩孔隙成因分析,最后认为:(1)白云石化作用及成因模式是造成岩溶白云岩储层低孔低渗的主要原因,准同生期-浅埋藏期形成的白云石晶粒普遍较为细小,晶粒结构以半自形-它形为主,晶间孔隙为微孔,造成孔隙喉道较窄;泥微晶白云岩与粉-细晶白云岩(储集岩)分布在纵向上具有不均匀性,造成白云岩整体上孔渗较低;(2)岩溶作用增加了白云岩储层的非均质性,裂缝、溶洞及较大扩溶孔被泥质、方解石充填,很大程度上降低了岩溶白云岩储层的孔渗性能,正因为膏质泥微晶白云岩和粉-细晶白云岩为低孔低渗特征,使得地表水携带的泥质不易充填孔隙。     

A preliminary study on the potential of the geothermal resources around the Gulf of Suez, Egypt

The Gulf of Suez is characterized by the presence of many hot springs and deep thermal wells scattered around its coastal areas. So it is considered one of the promised geothermal areas in Egypt. In this study, the main emphasis is to investigate the geothermal potential around the Gulf of Suez using the available logging and geothermometer datasets. The temperature profiles and well logging data of some hot springs and deep wells around or within the coastal area of the Gulf of Suez are used in this study. The temperature profiles are analyzed and some important thermophysical properties are estimated (geothermal gradient, thermal conductivity, heat flow, and specific heat capacity). Such analysis revealed that a medium to high geothermal gradient (22.0–30°C/Km) is given for the Gulf of Suez as a whole, with some spots of much higher gradient in the order of 35.0–44°C/Km (Ras Fanar and Hammam Faraun areas). The compiled thermal plots show that the thick evaporites and rock salt lithology, which is a major constituent in this area, attain the highest thermal conductivity (>3.10 W/m/K) and heat flow (>90 mW/m²) and the lowest specific heat capacity (<0.30 J/kg/K). The available gamma ray and the natural gamma ray spectroscopy logs are used to conduct a radioactive-based heat generation study using the characteristic radioactive nature of some elements like; ²³⁸U, ²³⁵U, ²³²Th, and of the isotope of ⁴⁰K. A good linearity is observed between the heat production (A in microwatt per cubic meter) and the gamma ray (API) along a wide range of datasets (0–150 API) in all wells. The heat production factor increases in the carbonate lithology (up to 3.20?μW/m³) and is proportional to the shale volume. A geothermometer-based study is used to estimate the subsurface formation temperature and heat flow from the geochemical analysis of some water samples collected from the studied hot springs. The estimated thermal parameters are in harmony with the regional thermal regime concluded form logging data. A thermal basin growth study, in relation to the clay diagenesis is conducted concerning the thermal effects that take place with depth giving rise to another clay mineral (illite). Furthermore, a number of 2D thermal–burial history diagrams are constructed for the complied sections of some of the studied areas to show the vertical distribution of the estimated petrothermal properties. A reserve evaluation study is carried out to estimate the economic geothermal capacity of these hot springs to be used as alternative clean source for possible energy production (electricity) and other low-temperature purposes.     

裂谷作用对层序地层充填样式的控制——以西非裂谷系Termit盆地下白垩统为例

Termit盆地位于尼日尔东南部,属于西非裂谷系的北延部分,是发育于前寒武系—侏罗系基底之上的中、新生代裂谷盆地。该盆地早白垩世—古近纪经历了"裂谷—坳陷—裂谷"的构造演化过程及"陆相—海相—陆相"的沉积演化过程,表现为晚白垩世大规模海侵、早白垩世和古近纪两期裂谷叠置的特点。基于构造作用影响裂谷盆地层序发育的观点,分析了Termit盆地下白垩统裂谷阶段内的层序地层充填样式。根据裂谷作用的强弱,将早白垩世裂谷阶段划分为裂谷初始期、裂谷深陷期及裂谷萎缩期3个阶段。裂谷初始期层序断裂活动弱,构造沉降小,长轴物源体系较为发育,陡坡带为加积至退积型河流或三角洲沉积,缓坡带发育加积型河流或三角洲体系。裂谷深陷期层序断裂活动强烈,构造沉降大,陡坡带形成退积型水下扇或滑塌扇沉积,缓坡带发育退积型三角洲体系,盆地中心为泥岩充填。裂谷萎缩期层序断裂活动减弱并趋于停止,陡坡带为进积型扇三角洲沉积,缓坡带发育进积型三角洲体系。研究表明:裂谷作用对层序地层充填样式具有明显的控制作用,以构造作用为主线的裂谷盆地层序地层分析方法,能有效预测沉积体系和储层分布。