利用包裹体中气体地球化学特征与源岩生气模拟实验探讨鄂尔多斯盆地靖边气田天然气来源

鄂尔多斯盆地上、下古生界地层包裹体气体与气藏中气体地球化学性质对比表明:上古生界气藏中气体与包裹体中气体地球化学性质相似,气藏中气体的地球化学性质能代表成藏初期气体的原始特征;而下古生界气藏中气体与包裹体中气体的地球化学性质差别很大,下古生界气藏中的气体与下古生界源岩模拟生成气体也有非常大的差别。因此,下古生界气藏中的气体不能代表来自下古生界源岩产生天然气。结合前人关于奥陶系源岩的模拟生成天然气、包裹体中气体以及靖边气田天然气的地球化学特征,提出来源于奥陶系的天然气应具有δ¹³C₁<-38‰、δ¹³C₂<-28‰的特征。下古生界地层包裹体中气体与气藏中气体地球化学性质对比表明,下古生界气田天然气乙烷碳同位素的变化范围也比甲烷碳同位素的变化范围大很多,乙烷碳同位素不适合作为判断靖边气田天然气来源的标准。在此基础上,以上古生界天然气甲烷碳同位素的平均值(-32.90‰)与下古生界δ¹³C₁<-38‰天然气甲烷碳同位素的平均值(-39.04‰)分别作为上、下古生界来源天然气甲烷碳同位素的界限值,通过简单计算认为靖边气田大约85%的天然气来源于上古生界煤系。     

贵州水银洞金矿床成矿物理化学条件及金的迁移和沉淀

对水银洞金矿床流体包裹体开展了研究和热力学计算,解析了该矿床成矿物理化学条件及金的迁移形式和沉淀机制。研究表明:金的主成矿温度为215℃～267℃,压力28.5MPa～37.2MPa;成矿流体具弱酸性(pH=4.312)、还原性(fO2﹤10-35.315×105 Pa)。金在成矿溶液中主要以AuHS0等络合物形式进行迁移,HS-活度和氧逸度降低以及pH值升高是促使金沉淀的主要机制。     

华南埃迪卡拉(震旦)系顶部地层划分及与寒武系界线FAD分子的选择

"雪球事件"以来,早期生命呈现多层次、大规模的加速演化,到寒武纪前夕,生命大爆发达到高潮;在生命剧烈演替的同时,地球环境标志也发生着响应,碳同位素剧烈漂移,并且与各个生命演化节点相对应。但是在划分最重要的地质界线,埃迪卡拉(震旦)系——寒武系界线及界线层型和点位("金钉子",GSSP)确立的问题上迄今仍存在着较大的分歧,以遗迹化石Treptichnus pedum作为该GSSP的标志化石,因其跨系、跨阶产出,生物延限长,因而在全球的生物地层划分对比中(特别在西伯利亚和中国华南地区)一直质疑声不断,而且以遗迹化石作为标志化石本身也具有一定的缺陷。中国华南地区两类古老的宏体化石——矿化管状的Cloudina和条带状的Shaanxilithes在全球范围内可以很好的对比,并且这两种实体化石的出现都对应着碳同位素的明显正漂移。本文通过研究华南震旦系顶部化石带的地层分布和地理分布,综合分析了其时空分布特点和系统演化意义,深入探讨了Cloudina和Shaanxilithes作为寒武系底界标志化石所具备的潜力,对埃迪卡拉(震旦)纪—寒武纪地层界线划分和层型选择提出了更为理想的标准。     

高级变质地体中多期变质事件的甄别:以东南极埃默里地区为例

在多期高级变质地体中确定每期变质事件的性质、时代和P-T轨迹是一项非常困难的研究工作,也是变质地质学研究领域的前沿课题。将精细的地质年代学研究与详细的构造解析和岩石学观察相结合,这是建立同位素年龄与变质事件之间有机联系的最好方法。使用这种方法来甄别东南极埃默里地区格林维尔期和泛非期高级变质事件获得了初步的成功,基本上查明了两期变质事件的影响范围、变质时代和P-T演化,但也存在许多尚未解决的科学问题。一般而言,在同一变质地体中发育两期/多期具有不同构造指向的挤压-伸展变形、保存不同类型（如顺时针和逆时针）或者不连续的P-T演化轨迹以及含有两组/多组变质年龄等可视为存在多期变质事件的标志。当前对多期高级变质作用叠加的研究中还存在两个不清楚的岩石学问题,其一是早期变质作用对晚期变质重结晶施加了什么样的影响?其二是晚期变质作用如何叠加在早期变质矿物组合之上?所以,探索多期高级变质事件的叠加机理、变质行为及控制因素仍是未来岩石学家的艰巨任务。

     

平直沙坝海岸叠加波浪的裂流试验

为研究叠加波浪场的裂流特征,在平直沙坝海岸地形进行了叠加波浪形成的沿岸波高周期性变化的裂流试验研究。试验中叠加波浪是由波浪在垂直岸线的丁坝反射所形成的两列交叉波浪叠加产生,交叉波浪是具有等频率但入射角相反的两波列。通过对叠加波浪节腹点垂直岸线位置浪高的测量和沙坝范围内沿岸布置的声学多普勒测速仪流速测量结果来分析沙坝海岸丁坝反射波形成的裂流特性,讨论了波浪节腹点对裂流位置和裂流空间尺度的影响。对不同周期情况在x=5 m沙坝顶处的速度剖面对比,分析了不同周期对裂流的影响。     

黄骅坳陷港中复杂断块油气田富油砂体分布模式研究

滩坝砂是港中复杂断块油田沙一段重要储集层,滩砂和坝砂在砂体厚度及后期产能方面差异明显。为揭示港中油田富油砂体复杂的分布特征及控油模式,从动静态资料入手,逐次重点分析区内砂体、有效储层、油砂体的纵横向分布变化,引入并界定港中油田富油砂体概念、标准。研究认为,港中油田滩坝砂富油砂体具地质储量大,单井日产高,原始地层压力高、稳产时间长的特点。纵向上主要分布在板3油组和滨Ⅰ油组等5个主力单砂层,平面上主要分布在南四断块、北三断块。探讨了复杂断块油气田富油砂体分布受控因素及分布模式,指出沉积相控、成岩控油、断层控油、微构造控油及构造-岩性控油是港中油田滩坝砂油气富集5种主要控油模式。     

华南伊迪卡拉(震旦)系顶部建阶层型和界线层型新资料

新元古代与寒武纪之交,即伊迪卡拉纪—寒武纪过渡期,是地球历史上一个重大的地质突变期,出现了一系列地质环境变化事件和生物快速演化事件。云南东部位于扬子地区西南缘,在前寒武纪—寒武纪过渡期属于开放式浅水台地至台缘斜坡环境,是中国伊迪卡拉(震旦)系顶部与底寒武统基本连续沉积的典型地区,也曾是中国震旦系与寒武系界线层型候选剖面所在地。近年来,在此新发现了更为丰富的宏体藻类化石、遗迹化石和伊迪卡拉生物群的疑似后生动物化石等(江川生物群),以及大量以条带状Shaanxilithes为代表的宏体化石层。相关剖面自下而上从灯影组至磷矿沉积层(中谊村段)出露有连续的宏体化石记录,研究后可以细分伊迪卡拉系顶部灯影峡阶的化石带,并与底寒武统晋宁阶、梅树村阶对接,具有作为标准层型剖面的较大潜力,为伊迪卡拉纪末期年代地层单位的建阶分层、对比及确立层型剖面,以及与寒武纪最早期年代地层的界线划分提供了更为理想的标准。     

山东招远九曲金矿床成矿流体地球化学特征

九曲金矿位于招远—平度成矿带内,地处胶东金矿集中区的西北部。矿区内出露的岩浆岩为黑云母二长花岗岩、浅色细粒花岗岩及似斑状花岗闪长岩,矿体受断裂构造控制,属石英脉型金矿床。矿化分为四个阶段:石英-黄铁矿阶段、黄铁矿-石英阶段、石英-多金属硫化物阶段及碳酸盐阶段。流体包裹体研究表明,矿体中含金石英脉发育含CO2三相包裹体(Ⅰ型)、气液两相包裹体(Ⅱ型)和纯CO2包裹体(Ⅲ型)3种类型。成矿流体具有由早阶段到晚阶段,温度从中高温(301℃~365℃)到中低温(200℃~256℃)逐渐降低,CO2从富到贫逐渐减少,整体上具有低盐度(3.53%~10.74%Na Cleqv)和低密度(0.55~0.96 g·cm-3)的特点,成矿压力为75~129 MPa,成矿深度为7.04~9.46 km,成分以CO2、H2O为主。δD=-51×10-3~-64.2×10-3,δ18O水=0.9×10-3~7.1×10-3。笔者认为成矿流体以地幔流体为主,后期有大气降水参与;δ34S变化范围为6.4×10-3~7.4×10-3,显示成矿物质为深源含矿岩浆,上涌过程中与赋矿围岩发生重熔。矿床属幔源流体参与成矿的中温热液脉型金矿床。     

上扬子区灯影组白云岩葡萄体特征及成因初探--以南江杨坝地区灯影组一段为例

上扬子地区晚震旦世灯影组及其相应地层白云岩中广泛发育一种外形奇特的具有圈层结构的肾球状体、椭球体、葡萄体及不规则状的球体(以下统称为葡萄体),宏观上呈钙华状成片产出,沿层面或裂隙分布,大量学者认为其为受大气淡水影响形成的。在详细野外观察描述的基础上,应用偏光显微镜、阴极发光和扫描电镜等分析测试手段,对四川南江杨坝地区灯影组一段白云岩中的葡萄体进行了研究,结果表明:葡萄体为具核心和明暗相间皮壳层的半球体,矿物组分以白云石为主,局部含少量自生石英,为围岩固结成岩后的产物;核心及暗色皮壳层中发育藻黏结集合体,并见大量不规则的微生物丝状体,且矿物组分中含有较高的碳元素,发较亮的红色阴极光,结合海底硬底的存在,说明其为海水环境中的生物-化学沉积物;葡萄体的外层主要为亮色皮壳层,呈等厚亮晶纤状胶结物,多发暗红色阴极光,并造成葡萄体间呈多面体交汇,说明后期葡萄体的形成以胶结作用为主,为海水潜流带的产物;葡萄体的大小和形态与基底上不规则凸起的形态及生长空间特征密切相关,固定的生长质点和规则的结构指示葡萄体形成于稳定的水体中;葡萄状白云岩的原始组构应为文石或高镁方解石,扫描电镜下呈晶粒结构,为白云石化作用的产物;葡萄集合体的组分、阴极发光性与其围岩相似,按照其产状和形态特征,把这种具有固定生长质点且具等厚皮壳层的半球体称作葡萄状构造,应为生物-化学成因的沉积-成岩构造,形成于稳定的海水中。     

滇西兰坪盆地茅草坪脉状Cu矿床流体包裹体和稳定同位素地球化学研究

兰坪盆地西缘发育一条重要的脉状Cu矿带,矿床的成矿流体来源一直存在较大的争议。本次研究对该矿带南段新发现的茅草坪矿床进行流体包裹体和H-O-C-S同位素研究,结合前人发表的该矿带矿床的同位素数据,探讨矿床成矿流体特征和来源。茅草坪矿床早(A1脉)、晚(A2脉)两期含矿石英脉中的流体包裹体均为含CO2盐水包裹体,可细分为含石盐子晶、富液相(水溶液相)、富气相(CO2相)包裹体等不同类型。根据流体包裹体的共生特点,将其划分为3组包裹体组合:(1)第I组,出现在A1脉石英中,为富液相(I-W型)、富气相(I-C型)和含石盐子晶(I-S型)包裹体共生;(2)第Ⅱ组,同样出现在A1脉石英中,为富液相(Ⅱ-W型)和富气相(Ⅱ-C型)包裹体共生;(3)第Ⅲ组,出现在A2脉石英中,为富液相(Ⅲ-W型)和富气相(Ⅲ-C型)包裹体共生。测温结果显示:I-S型包裹体均一温度在293~370℃之间,流体盐度为30.06%~39.76%Na Cleqv;Ⅱ-W型包裹体均一温度在302~490℃之间,流体盐度为1.23%~18.63%Na Cleqv;Ⅲ-W型包裹体均一温度在263~400℃之间,流体盐度为1.20%~11.34%Na Cleqv。同一组内,包裹体气/液相比高度变化,表明包裹体捕获时的流体呈不均一态,此时包裹体均一温度中低值部分近似代表该组包裹体真实的捕获温度。因此,从I组到Ⅲ组,包裹体分别捕获于280~320℃(I组、Ⅱ组)和260~280℃(Ⅲ组),结合盐度数据,反应初始成矿流体发生沸腾作用,伴随石盐子晶析出,流体盐度下降,随后温度降低。茅草坪矿床成矿流体富CO2的特点与区域内其他脉状Cu矿床一致,但盐度明显偏高。矿床热液石英的δDV-SMOW值变化在-94.6‰~-56.2‰之间,计算的流体的δ18OV-SMOW值集中在+8.1‰~+9.6‰之间,与区域其他脉状Cu矿床相似,数据主要落在原生岩浆水区域的下方,表明流体来源于岩浆水,但经历了开放系统下的脱气作用,没有盆地流体或大气降水的贡献;热液碳酸盐方解石的δ13CV-PDF值为-8.3‰~-2.4‰,δ18OV-SMOW值为14.46‰~16.63‰,与区域其他脉状Cu矿床的C-O同位素组成相似,但C同位素组成明显低于区域脉状Pb-Zn矿床(碳主要来自盆地流体溶解的碳酸盐岩);黄铜矿的δ34SV-CDT值变化于-6.4‰~-3.9‰之间,处于区域其他脉状Cu矿床的S同位素组成范围内,但区别于区域砂岩型Cu矿床(硫来自硫酸盐的细菌还原作用)。因此,推测矿床的CO2和硫可能也来自脱气的岩浆。茅草坪脉状Cu矿床成矿流体的研究表明:兰坪盆地西缘脉状Cu矿床成矿流体可能来自富CO2、经历脱气的岩浆水,没有大气降水和盆地卤水的参与。