四川盆地中二叠统栖霞组滩相白云岩多重成因机理及叠加效应

本文以四川盆地二叠系栖霞组滩相白云岩为研究对象,充分利用野外剖面资料、钻井资料、测试分析资料,对栖霞组滩相白云岩成因机理及其叠加效应进行了深入研究。结果表明,四川盆地栖霞组白云岩的规模变化较大,从不到1米至几十米不等,区域上主要分布于盆地西部,盆内其它地区零星发育。白云岩的发育与沉积背景关系密切,其中分布于盆地西部的白云岩为台地边缘滩相沉积背景,而盆地内零星分布主要为台内滩沉积背景。栖霞组白云岩成因包括三种类型:(1)高能滩混合水白云岩化形成的白云岩;(2)埋藏白云岩化形成的白云岩;(3)热液白云岩化形成的白云岩。其中,高能滩混合水白云岩化形和热液白云岩化为主要的白云岩化作用。现今无论是在野外剖面还是钻井岩心中所看到的白云岩为多种白云岩化作用的叠加结果,叠加效应体现在白云石晶体形态上、碳氧同位素和包裹体温度上。在白云岩形成过程中,滩相沉积是白云岩化的基础;不同类型的白云岩化作用是关键;裂缝的发育为白云岩化创造了条件。     

羌塘盆地南部地区布曲组砂糖状白云岩埋藏成因的新证据

羌塘盆地南部中侏罗统布曲组广泛发育东西向延伸长达100余千米的层状白云岩,它们具有典型的晶粒镶嵌结构,孔隙度最高达17.48%,且有油浸显示,是目前寻找优质储层的主要勘探目标。本文采用铸体薄片、阴极发光、包裹体测温、碳氧同位素等分析手段对这套含油白云岩进行了研究,结果表明该套白云岩为高温埋藏成因。白云岩包裹体均一温度分布在100～175℃之间,这一温度范围超过了近地表和浅埋藏阶段混合水成因白云岩范围,且雾心亮边结构的白云石在高温深埋藏阶段白云岩化过程中也可以形成,且亮边与核心光性方位一致,是空隙流体直接沉淀形成的共轴增生加大边。根据包裹体盐度的测量计算结果表明白云石化流体具有高盐度卤水特征。     

川东北元坝气田长兴组白云岩成因研究

上二叠统长兴组礁滩相白云岩是川东北元坝气田的主要储层。长兴组白云岩主要分布在长二段顶部礁盖、礁间滩、礁后滩等沉积相。通过层序地层学、岩石学、地球化学等方法对白云岩成因进行了研究,结果表明:不同类型的白云岩具有相似的87Sr/86Sr值(集中分布在0.7071~0.7075之间),并与晚二叠世海水及泥晶灰岩87Sr/86Sr值相似,指示白云岩化流体主要来自于同期海水;利用低温条件下白云石-水之间氧同位素温度分馏方程恢复的白云岩化流体温度在40~55℃之间,表明白云岩化作用发生于低温浅埋藏环境中。在浅埋藏白云岩化过程中,受沉积地貌和海平面升降的影响,不同沉积相带发生白云岩化作用时流体的性质有所不同:(1)礁盖残余生屑/砂屑中-粗晶白云岩具有明显偏负的δ18O值以及较高的Fe、Mn含量和白云石晶体缓慢结晶的特征,受大气淡水作用明显,属于混合水白云岩化;(2)礁间滩粉晶白云岩具有明显偏正的δ18O值,高Fe、Mn、Sr含量和较低的有序度值,白云岩化流体来源复杂,但整体与蒸发性卤水有关;(3)礁后滩细-中晶白云岩具有非常低的Fe、Mn和高MgCO3含量,白云石具有快速结晶的特点,为正常海水条件下的白云岩化。     

南非Postmasburg锰矿田白云岩的控矿作用

Bishop、Paling两个矿区位于南非Postmasburg锰矿田的西矿带上,这一地区发育了典型的沉积-变质型矿床。在岩性序列中识别出了6个岩性单元,自下而上分别为:白云岩单元、铁锰矿体单元、铁质细砂岩/铁质砾岩单元、泥质粉砂岩单元、石英岩单元和页岩单元,其中白云岩单元构成了矿床发育的基底。白云岩有两种类型,分别为富锰白云岩及上覆的藻白云岩,它们是岩溶系统形成的基础。岩溶系统中的大量溶坑是沉积序列的主要赋存空间。原生矿体的形态、规模和发育位置均受溶坑的控制,侧向延伸不连续。锰土是富锰白云岩的风化残余物,被矿体底部的富锰矿石不整合覆盖。侧部的富铁矿石则直接覆盖在藻白云岩之上。堆积型矿体多分布于白云岩斜坡的边缘。将矿田的发育过程划分为三个时期,其中第一时期形成的N-S向溶蚀洼地为铁、锰的赋存奠定了基础;第三时期岩溶作用再次发生,原生矿体侧部坍塌,矿石在斜坡上富集形成堆积型矿体。     

四川盆地东南缘中上寒武统白云岩地球化学特征及成因机制

以系统的岩石学及中上寒武统3条剖面地球化学特征对比分析为基础,认为中上寒武统白云岩主要形成于埋藏早期高盐度卤水的渗透回流交代作用,次为混合水交代成因,其主要依据体现在:1中上寒武统白云岩及灰岩Sr/Ba总体较高,仅少量数据点Sr/Ba小于1;2灰岩Na、K含量较高,灰岩Na含量高于淡水成因的美国Wisconsin中奥陶统Mifflm Member灰岩以及美国Tennessee东部Tongling地区上奥陶统灰岩,白云岩Na含量与开宁盆地巴洼阶地潮上萨布哈白云岩中Na含量相近;3m值反映出灰岩为海水沉积环境,白云岩为与潟湖相关的沉积环境;4B校值反映出该区白云岩及灰岩主要形成于咸水—半咸水沉积环境,局部受淡水作用影响。该区白云岩化过程中Sr有明显带出现象,Na、K可能也有带出现象。     

四川盆地下寒武统龙王庙组颗粒滩特征及分布规律

四川盆地龙王庙组颗粒滩相沉积具有良好的天然气勘探潜力。利用盆地露头、岩心和薄片资料,结合地震解释,明确了颗粒滩相由砂屑白云岩、鲕粒白云岩、晶粒白云岩和斑状白云岩组成。颗粒滩相发育滩主体、滩翼和滩坪等微相,储层主要分布于滩主体微相。颗粒滩包含多期向上变浅的高频旋回,每期滩体厚度达2²0 m,宽0.920 m,宽0.9¹.5 km,多期滩体的叠置可形成累厚181.5 km,多期滩体的叠置可形成累厚18⁵5 m、宽755 m、宽7⁸ km、延伸长达百余千米的滩带;滩带主要发育在台隆区相对高部位,总体上环绕澙湖展布,受古构造和海平面变化的双重控制。这一认识有利于盆地龙王庙组滩体的预测,并有助于提高钻探成功率。     

新近纪海平面变化对白云石化的控制及对古老层系白云岩成因的启示

西沙群岛埋藏较浅的新近系白云岩主要发育在风化壳之下,沉积时处于海平面下降旋回,白云石化作用受海平面变化的控制。白云石化层段对应较低的温度和较高的盐度,冰期导致海平面下降并致海水浓缩,由此引起白云石化作用。冰期/间冰期的交替引起海平面变化并导致海水的性质周期性改变,最终引起白云石化作用也周期性地发生,从而导致白云岩与石灰岩周期性叠置。将新近系白云岩与古老层系白云岩的成因对比分析认为:通常认为的大面积分布的古老层系埋藏成因白云岩可能是准同生期因海水浓缩而形成的,只是遭受了埋藏流体改造而显示出埋藏白云石化特征。研究发现,西沙群岛新近系风化壳之上的石灰岩与风化壳之下的白云岩,孔隙类型及孔隙度几乎完全一样。     

内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统湖相白云岩成因*

早白垩世,白音查干凹陷处于强裂陷伸展环境,并具有高地热异常。在此背景下,该凹陷发育一套仅限于深湖—半深湖相的、富含铁白云石、钠沸石和泥级长石（钠长石、钾长石）等特殊矿物成分的白云岩。该套湖相白云岩受北东向同沉积断裂控制,主要分布于凹陷北部陡坡带和湖盆中央断裂带的下降盘处,沿断裂呈线性展布。白云岩中的白云石多以铁白云石为主,并与钠沸石、长石、重晶石、水镁铁石等低温热液矿物共生,其结构可分为泥晶结构、微晶结构和中—细晶斑块状结构（多元矿物组合）3种。此外,白云岩的岩石组构还具有明显热水沉积特征,包括纹层状构造、热水碎屑结构、星散状构造、同生塑性变形、网脉状构造。综合以上初步分析,认为研究区湖相白云岩为深部热液参与并发生沉积作用形成的,即热水沉积白云岩。     

某地区白云岩室内溶蚀试验及微观溶蚀机理研究

揭示白云岩溶蚀砂化形成机理。开展室内不同溶液条件、不同结构白云岩溶蚀试验,对比分析溶蚀速率控制因素,采用铸体薄片、扫描电镜分析不同溶蚀阶段白云岩微观结构变化特征。结果表明:岩石微观结构对溶蚀速率起控制性作用,不同结构白云岩溶蚀速率关系为:中-细晶白云岩＞细-粉晶白云岩＞粉-泥晶白云岩; 比表面积与总溶蚀量有关,与单位面积溶蚀速率无关; 溶蚀起始于粒间、晶间孔隙、构造微裂隙与解理,并逐步扩展使孔隙、裂隙相互连通; 溶蚀使白云岩微观结构逐步劣化,晶体联结力减弱,伴随晶体崩解脱落,最终分解成细小颗粒而形成白云岩溶蚀砂化。     

白云鄂博Fe-REE-Nb建造地球化学特征及成因：元素及同位素新证据

通过野外地质观察和室内镜下研究,利用XRF和ICP-MS对白云岩及其周围的板岩的主、微量元素进行分析,同时对硫化矿化的样品开展硫同位素测试。元素测试结果显示白云鄂博Fe-REE-Nb建造白云岩既具有部分火成碳酸岩的地球化学特征,也具有部分沉积碳酸岩的地球化学特征,表明白云鄂博Fe-REE-Nb建造赋矿白云岩不是典型的火成碳酸岩或沉积碳酸盐岩。硫同位素的测试结果表明,全岩的硫同位素组成不呈塔式模型分布,出现两个比较明显的峰值,一个在0‰左右,具有深源特征;另一个在+8‰左右,明显高于幔源硫,这个结果说明其来源可能有两个:地幔和海水。赋矿白云岩中Nb随着稀土的富集也发生富集作用,但是Ta的富集作用却十分微弱,显示了成矿热液强烈富REE和Nb及贫Ta的元素地球化学特征。据元素和硫同位素结果,我们认为白云鄂博赋矿白云岩是沉积碳酸盐受地幔碳酸岩岩浆及派生的流体交代的产物,而非直接源于火山碳酸岩喷发成因。地幔深部碳酸岩岩浆及其派生的富稀土流体沿区域性深大断裂上涌与沉积碳酸盐岩进行交代作用,形成了白云鄂博独特巨大的Fe-REE-Nb矿床及区域性的稀土矿床。