Water—Rock Interaction in Tarim Basin：Constraints from Oilfield Water Geochemistry

Olifeld waters from Cenoxoic and Mesozoic terrestrial and Paleozoic marine environments in the Tarim Basin show no obvious difference in water chemistry except Br and isotopic compositions.The Paleozoic marine strata have higher Br concentrations than the terrestrial sediments,and the lack of obvious relationship between Br and I suggests that Br is not,for the most part,derived from the degradation of organic matter.The oilfield waters are characterized by high TDS(total dissolved solids),ranging from 120000mg/L to 320000mg/L relatively low Mg,high Ca,Sr,and CF relative to Br of evaporating seawater,suggestive of enhanced water-rock interaction,OAA(organic acid anions)concentrations are generally lower than 1500mg/L with high values occurring over the temperature range from 95℃ to 140℃,in the Cambrian to Jurassic systems,and nearby unconformities.Organic acids are considered to be generated mainly from thermal maturation of kerogens during progressive burial of the Jurassic-Triassic and Cambrian-Ordovician systems,biodegradation of crude oils nearby unconformities,and thermochemical sulfate reduction in part of the Cambrian and Ordovician strata.High Al concentrations up to 3mg/L to 5.5mg/L tend to occur in the waters of high OAA or petroleum-bearing intervals,suggesting the presence of organic complexing agents.Calculation by SOLMINEQ.88 with updated database shows that AlAc^2 may account for more than 30% of the total Al.Isotopic measurements(δD,δ18O)provide evidence for the following types of waters:diagenetically-modified connate meteoric water from the Jurassic and Triassic strata;diagenetically-modified connate marine water from the Cambrian and Ordovician strata;subaerially-evaporated water from the Cenozoic and Cretaceous strata;and mixed meteoric-evaporated or/and diagenetically modified connate water from the Carboniferous strata and reservoirs adjacent to the J/C and T/C unconformities.Those waters with very negative δD values from -51.30‰to-53.80‰(SMOW) and positive δ18O values from 2.99‰to 4.99‰(SMOW)in the continuous burial of the Cambrian-Ordovician system are explained to have resulted from hydrocarbon-water and water-rock interactions.     

塔里木盆地有机酸来源、分布及对成岩作用的影响

塔里木盆地寒武-第三系储层油田水实测表明:有机酸浓度高峰值分布于４３００ｍ以下及不整合面附近；来源于干酪根热成熟作用、原油微生物降解和热化学硫酸盐还原作用等；有机酸浓度多占总碱度３０%～７０%，可达９２%，对油田水的ｐＨ值影响甚大。油田水中Ａｌ浓度在含油层中可高达３.１～５.４ｍｇ/Ｌ，Ａｌ可能以有机络合物形式存在。用国际上常用的水-岩反应地化软件ＳＯＬＭＩＮＥＱ.８８，对石炭、三叠和侏罗系主要造岩矿物溶解-沉淀进行模拟，结果表明，斜长石在储层温度８１℃～１３８℃范围内均可发生溶解作用；低于１３２℃时，高岭石处于超饱和状态，可沉淀；在有机酸参与下，斜长石溶解是该区次生孔隙的主要成因。这与岩观察吻合。     

塔里木盆地油田水文地球化学

塔里木盆地油田水总矿化度６０ｇ／Ｌ－３２０ｇ／Ｌ，与氯离子浓度呈正相关，总体上受铝酸盐矿物的成岩改造影响甚小。油田水主要为部分贫镁型和完全耗镁型两种。部分贫镁水型被认为来自方解石的白云石化作用和斜长石的溶解作用；氧同位素值，Ｌｉ，Ｂ和Ａｌ浓度随埋深而增大，高的锶浓度指示了水－铝硅酸盐矿物反应是受温度控制的Ｍｇ－Ｌｉ可指示古地温。     

塔中地区热化学硫酸盐还原作用对深埋白云岩储层的改造

塔里木盆地塔中地区深埋碳酸盐岩储层显示出极强的非均质性。如灰岩地层孔隙度极低,而含酸性气藏的白云岩储层最大孔隙度高达27%。然而,造成这些现象的原因仍然不清楚。通过岩芯、薄片、扫描电镜观察,结合流体包裹体均一温度、盐度分析,方解石、白云石的碳氧同位素测定,试图解决这一问题。前人研究认为,塔中地区碳酸盐岩优质储层分布主要受控于原始沉积条件（如高能的礁滩相）和表生溶蚀,热液活动和断裂活动也起到重要作用。然而,多期流体活动和成岩作用导致大量同生期和表生期形成的溶蚀孔洞被破坏。在某些井区（如ZG9井和TZ75井）,埋藏溶蚀作用可能对优质储层形成起到重要作用。在寒武系和奥陶系岩芯中发现了大量硬石膏、重晶石、黄铁矿、沥青、方解石等,方解石交代硫酸盐,方解石具有较高的均一温度及较低的碳同位素值说明其形成与热化学硫酸盐还原作用（TSR）有关。在发生TSR的白云岩井段,储层物性较好,说明TSR可能对深埋储层的改善具有促进作用。这些认识有助于指导深层寒武系碳酸盐岩储层的进一步勘探。     

塔里木盆地巴楚隆起地层水的硼、锶、氧、氢同位素组成

为研究塔里木盆地巴楚隆起古生代地层水的成因,进行了地层水化学、硼、锶、硫、氢和氧同位素分析,和粘土矿物X-衍射分析。分析结果显示,这些石炭系和奥陶系地层水相对于蒸发海水,富集Ca、B、Li和Sr而贫SO4,而部分奥陶系水样相对富K,表明受到了水-岩反应的改造。δD与δ18O关系表明,所有测试数据均倾向全球大气降水线,两者的交点接近目前的当地降水,表明现代淡水已经与地层水混合。87Sr/86Sr比值介于0.7090～0.7111之间,远高于沉积时期的海水。δ11B值为 19.7‰～ 32.3‰,并显示随埋深增大、B浓度增高而降低。这些结果表明,同位素组成…     

塔中地区奥陶系储层稀土元素与87Sr/86Sr分布及其意义

近年来,在塔里木盆地塔中地区奥陶系发现了深埋溶蚀的油气藏,然而,形成该溶蚀储层的流体的来源还存在一些争议,一些研究认为该流体来源于火山热液[1],而其他研究者则认为可能为大气淡水循环热液[2-3].由于确定深部流体的来源是理解该储层形成机制的重要因素之一,因此,本文主要通过对储层中自生矿物以及围岩进行稀土元素、锶同位素进行分析测试,以推断出塔中地区是否存在热液流体,并分析其来源.     

碳酸盐岩常用主微量元素、同位素分析测试结果差异性探讨: 基于川中下寒武统龙王庙组实例研究*

碳酸盐岩研究中存在多种微量元素、同位素测试方法,为进一步探究各测试手段实际获取地化信息之间是否存在差异?能否进行比对?以川中下寒武统龙王庙组碳酸盐岩样品为例,通过对比研究中常用的主微量元素测试(电子探针[EPMA]、激光剥蚀—等离子质谱[LA-ICP-MS]、溶液法微量[ICP-OES])、氧同位素测定(原位离子探针[in-situ SIMS]、酸溶粉末)结果,揭示讨论各测试结果的差异性,旨在为降低地化信息的多解性提供经验依据。研究发现: (1)各测试手段(EPMA、LA-ICP-MS、ICP-OES)之间的差异性客观存在,但测试结果偏差整体随着所测元素实际浓度的增高而降低。对于主量元素(>10%)各测试结果偏差小于2%;富集元素(>1000 μg/g)各测试结果处于测试误差之内,结果偏差小于6%;微量元素浓度区间(100~1000 μg/g)各测试结果偏差显著增大,并且LA-ICP-MS与ICP-OES结果偏差要小于LA-ICP-MS与EPMA结果偏差,前者偏差幅度由6%增至45%,后者偏差幅度由9.1%增至151%;在低于100 μg/g元素浓度区间,受矿物内非均质性影响LA-ICP-MS与ICP-OES的测试结果可相差几倍。(2)微区原位限定下,EPMA测试结果在邻近检测线区间(100~300 μg/g)与LA-ICP-MS结果偏差逐渐加大,推测此偏差变化是由EPMA结果矫正过程中对低含量元素的矫正补偿机制所造成。(3)in-situ SIMS氧同位素值揭示了矿物微区尺度上的 δ¹⁸O 值差异,但其整体测试结果与传统酸溶法测试的结果存在0.5‰~2.5‰ V-PDB的负偏偏差,推测此偏差可能来自于标样矫正转换误差。(4)实例样品中可见阴极发光特征与Fe、Mn含量无关的现象,故成岩流体判定更需结合岩石学、地化证据探讨。     

西藏冈底斯成矿带某盆地铀矿化地质特征与找矿方向

该盆地位于青藏高原冈底斯山脉东缘,是一个经历多期次火山作用及碰撞、挤压、抬升形成的新生代山间断陷盆地。近年来,四川省核工业地质调查院在该盆地北缘上新统嘎扎村组和宗当村组相继发现大量铀异常。铀矿化主要产于凝灰岩、砂岩、砂砾岩和中基性火山岩及石英(斑)岩之中,且矿化类型多样,铀异常点分布广,具有良好的找矿前景。通过对该盆地地质特征及铀矿化特征的初步研究,拟探讨西藏冈底斯成矿带新生代盆地铀矿找矿方向和线索。     

西藏邬郁盆地砂岩型铀成矿条件分析

该盆地位于西藏中南部,是冈底斯山脉东部的断陷盆地,大地构造位置处于冈瓦纳北缘特提斯构造域。通过区内资料的收集和综合研究、开展地质调查、物化探、遥感和水文地质工作,大致查明了盆地及基底形态,盖层地层、构造发育特征;查明盆地盖层喷发—沉积旋回、地层层序、岩性组合、砂体规模、产状及后生氧化特征,进一步确定了找矿目的层。通过各种地质、水文和放射性物探技术,针对盆地进行了系统的成矿条件分析,从大地构造条件、铀源条件、盖层条件、后生改造条件及铀异常和矿化特征等方面逐一进行了解析,认为该盆地具备了良好的砂岩型铀成矿条件和铀成矿远景,通过系统的勘查,有望成为西藏地区铀资源基地。     

塔中地区奥陶系埋藏热液溶蚀流体活动及其对深部储层的改造作用

基于矿物流体包裹体均一化温度、热液矿物分布及其地球化学特征等,识别出了塔中地区重点研究井段埋藏热液溶蚀流体化学性质,探讨其在纵横向的分布及流动特征。研究表明,(1)埋藏热液溶蚀流体在塔中地区较为活跃,并对碳酸盐岩储层有着良好的改造效应,油气勘探前景广阔;(2)北东-南西向走滑断裂发育地带有利于埋藏热液溶蚀流体的注入,研究区TZ45以及TZ82-TZ16井区均是埋藏热液溶蚀流体异常活跃地带。同时,研究还认为,早期表生岩溶作用产生的溶洞体系将被后期埋藏压实作用部分破坏,而其残余空间往往是埋藏热液溶蚀流体进入储层的优势通道,继而发生溶蚀改造扩大溶洞空间。因此,在塔里木深部碳酸盐岩储层的勘探过程中,应充分重视挤压背景下张性断裂的发育及其热流体疏导效应,如走滑断裂强烈活动地带;同时应着重注意多期不同性质流体的叠加改造效应,这些区域可作为优选勘探目标。