陆相断陷湖盆层序对成岩演化控制作用探讨——以东营箕状断陷湖盆古近系沙河街组为例

以层序地层研究为基础,根据铸体薄片、扫描电镜、镜质体反射率、X衍射及地球化学等分析,对东营凹陷沙河街组层序与成岩的关系进行了系统研究。研究结果表明:不同层序部位具有不同的成岩响应,低位体系域主要发育微晶方解石胶结、硬石膏胶结、黄铁矿胶结等,湖盆扩张体系域主要发育有铁碳酸盐胶结、粘土矿物胶结等;高位体系域主要发育有白云石胶结、铁白云石胶结、溶蚀作用、粘土矿物胶结等;层序界面附近主要发育溶蚀现象和铁碳酸盐岩胶结现象。层序发育过程中,原始水介质条件及元素富集规律是引起早期成岩响应的主要因素,并对早期的成岩物质组分造成强烈影响;讨论了层序对成岩演化的控制作用,主要体现在3个方面:a.层序发育控制了原始成岩组分,进而控制后期成岩改造;b.早期成岩作用对层序发育过程具有一定的响应关系,后期成岩改造掩盖了部分成岩响应;c.层序界面通过河流作用、沉积间断减缓压实作用、后期成岩流体的侵入作用对成岩演化造成影响。     

蓟县中、新元古界的成岩作用——源于矿物学的数据

本文运用系列黏土矿物学和碳酸盐结构占位的方法研究了蓟县中、新元古界剖面出露的碎屑岩和碳酸盐岩。这些方法包括了伊利石结晶度、绿泥石结晶度、黏土矿物组合、粒度分布、多型、有序度、Mg/Ca离子占位以及地质温压计。结果表明:伊利石结晶度Kübler指数范围为0.37°～1.37°Δ2θ,绿泥石结晶度árkai指数范围为0.31°～2.40°Δ2θ,以及1M_d的多型,一致指示本区处于晚期成岩作用影响范围,仅非常有限局部达到了初始变质的状态;黏土矿物组合主要是伊利石、伊蒙混层、绿蒙混层和高岭石;粒度分布范围为8～24 nm,其上界(23～24 nm)达到了NEWMOD计算的理论成岩带/近变质带界限,与结晶度数据一致,也表明了本区处于晚期成岩阶段。白云石有序度的数据表明,本区碳酸盐岩白云石的有序度值范围为0.19～0.99,可分为4个带:甚低级有序带、低级有序带、中级有序带、高级有序带。与川东石炭-二叠系碳酸盐岩相比,中低级有序带有一定的油气前景。本区由西向东,由甚低级有序带变化到高级有序带,白云石有序度升高。估计的成岩作用温度为183～200±20℃,压力为330 MPa,...     

成岩作用与油气侵位对砂岩铀成矿的约束--以准南硫磺沟地区头屯河组砂岩铀成矿为例

为了解准噶尔盆地南缘硫磺沟地区中侏罗统头屯河组砂岩成岩-流体演化与铀成矿响应,进而客观评价其成矿潜力。通过光薄片鉴定、X衍射、扫描电镜分析得出:目的层主要为岩屑细砂岩,依次经历了浅埋藏、深埋藏和表生-热液成岩阶段,遭受较强的机械压实、胶结及溶蚀作用。其黏土矿物以高岭石为主,碳酸盐矿物有细亮晶和泥晶两类,硅质胶结微弱,局部见细晶黄铁矿及其褐铁矿氧化产物。成岩环境可能经历了由酸性到弱碱性再到酸性,由同生期氧化-浅埋期还原-短暂抬升期氧化还原过渡-缓慢沉降期还原增强-快速抬升期氧化的演化过程。砂岩中存在较多油气包裹体;酸解总烃为5.72~449.14 μL/kg,以CH₄为主;方解石脉δ13C_V-PDB为-25‰~-6.7‰,δ18O_V-SMOW为11.1‰~18.9‰;结合野外调查认为目的层存在一期中等偏弱的后生油气侵位,从而影响了砂体的Eh及pH值。以上成岩过程及烃类流体活动使得目的层早期形成了小型层间氧化带型铀矿并得以局部保存,晚期形成了一定规模的地表潜水氧化带型铀矿体。     

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。     

与碱性岩有关的浅成低温热液型金矿特征与控矿因素——以巴布亚新几内亚波尔盖拉金矿为例

与碱性岩有关的浅成低温热液型金矿在全球特别是环太平成矿带中具有重要意义,波尔盖拉金矿位于新几内亚造山带内较为典型的该类型金矿床。矿床的矿化与碱性的波尔盖拉侵入杂岩体有关,矿化主要发育在岩体与白垩纪Chim组的接触部位,矿化作用分为2期,矿化形态主要为脉状和角砾岩矿化,成矿物质和成矿流体具有明显的岩浆来源的特征。与成矿有关的波尔盖拉杂岩体侵入时代为5．99Ma,与成矿时间一致,并来源于被交代富集型的上地幔,该类碱性岩浆对于金的富集具有重要的意义。通过总结该类矿床的控矿因素和找矿标志为中国企业在该地区寻找同类型金矿提供参考。     

滇中郝家河砂岩型铜矿床成岩期和改造期热液蚀变作用——来自组分迁移计算的证据

通过牟定郝家河砂岩型铜矿床两类典型矿化的围岩蚀变类型、空间分布、蚀变矿物组合特征的综合分析,识别出该矿床存在成岩期与改造期两期热液蚀变。成岩期热液蚀变分布于浅紫交互带浅色砂岩一侧,呈现大范围面状硅化、碳酸盐化、黄铁矿化,并具蚀变分带:全浅色砂岩中的强硅化、黄铁矿化亚带;浅紫过渡砂岩中的强碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化、弱硅化亚带,并具辉铜矿-斑铜矿-黄铜矿-黄铁矿的金属矿物分带。改造期热液蚀变主要分布于断裂、节理旁侧,表现为带状、网脉状的硅化、碳酸盐化。以1580 m中段实测剖面为研究对象,采集各蚀变亚带的代表样品,以紫色砂岩为原岩,进行主量元素、微量元素及稀土元素的组分迁入、迁出计算,结果显示各亚带组分的迁入、迁出特征与镜下观察的蚀变矿物组合吻合。分析表明,蚀变矿物组合与组分迁移特征还间接指示了不同亚带的形成条件:成岩期紫色砂岩(围岩)呈氧化-碱性条件,浅色砂岩呈还原-酸性条件,浅紫过渡矿化带则处于氧化还原-酸碱转化面上;改造期构造热液属还原-中偏碱性的中温构造流体。在此基础上,探讨了两期成矿流体分别形成层状矿体及脉状富矿体的机理,为深化研究该类矿床的"矿源-构造-流体耦合成矿"机制提供了重要证据。     

生物碎屑灰岩差异成岩及储集层特征:以伊拉克HF油田白垩系Mishirif组为例*

中东地区白垩系Mishirif组以生物碎屑灰岩为主,其形成于温暖潮湿的环境中。综合利用岩心、铸体薄片、全岩分析、常规物性及高压压汞等资料,以伊拉克HF油田Mishrif组为例,开展生物碎屑类型、分布特征、差异成岩及储集层特征等研究。Mishrif组灰岩中生物碎屑以底栖有孔虫、非固着类双壳类、厚壳蛤和棘皮动物为主,含少量苔藓动物、藻类与海绵动物,其含量、类型及大小对沉积环境有重要指示意义。沉积环境决定岩石组分与结构的差异,在此基础上成岩作用控制岩石的孔隙结构与物性特征。生物碎屑主要经历了不同程度海水环境的泥晶化和生物钻孔、大气淡水环境的溶蚀和胶结、埋藏环境的压实压溶和颗粒破裂作用。以底栖有孔虫和非固着类双壳类碎屑为主的低能沉积环境具有“弱溶蚀、强胶结、强压实”的成岩特征,主要发育微孔、晶间孔及粒内孔,孔喉分布呈偏细态细微喉单峰型,物性较差;以厚壳蛤和棘皮动物碎屑为主的高能沉积环境具有“强溶蚀、弱胶结”的成岩特征,主要发育铸模孔、粒间孔及粒间溶孔,孔喉分布呈偏粗态中粗喉极宽峰型,是Mishrif组最有利储集层。以HF油田Mishrif组为代表的白垩系生物碎屑灰岩在中东地区发育广泛,故上述成果对于该地区生物碎屑灰岩油气开发具有重要意义。     

NMR Measurements in Carbonate Rocks: Problems and an Approach to a Solution

Carbonate rocks are well known for their complex petrophysical behavior where, in contrast to siliciclastic rocks, different parameters, including porosity and permeability, usually are not directly related. This behavior is the result of thorough reorganization of porosity during diagenesis, and it turns prediction of reservoir quality of carbonate rocks into a challenge. The study presented here deals with the problem of utilizing NMR techniques in prediction of petrophysical properties in carbonates.We employ a visual porosity classification as a priori knowledge for better interpreting NMR data for prediction purposes. This allows for choice of suitable T₂ cutoff values to differentiate movable from bound fluids adapted for the specific carbonate rock, thus resulting in better interpretation of NMR data. The approach of using a genetic pore type classification for adapting the conventional method for T₂ cutoff determination, which originally was developed for siliciclastic rocks, is promising. Similarly, for permeability determination on the basis of NMR measurements, the classification of carbonate rocks based on porosity types also shows potential. The approach implemented here has the promise to provide a basis of standardized interpretation of NMR data from carbonate rocks.Acknowledgment We are grateful to Baker Hughes INTEQ, Celle, for permission to publish the results of this work. This study was part of I.S.s Masters Thesis at Hannover University that was carried out in collaboration with Baker Hughes INTEQ, Celle, Germany. We appreciate comments of an anonymous referee and PAGEOPH editor Brian J. Mitchell.     

Are open fractures necessarily aligned with maximum horizontal stress?

Fluid flow in fractured rock is an increasingly central issue in recovering water and hydrocarbon supplies and geothermal energy, in predicting flow of pollutants underground, in engineering structures, and in understanding large-scale crustal behaviour. Conventional wisdom assumes that fluids prefer to flow along fractures oriented parallel or nearly parallel to modern-day maximum horizontal compressive stress, or S_Hmax. The reasoning is that these fractures have the lowest normal stresses across them and therefore provide the least resistance to flow. For example, this view governs how geophysicists design and interpret seismic experiments to probe fracture fluid pathways in the deep subsurface. Contrary to these widely held views, here we use core, stress measurement, and fluid flow data to show that S_Hmax does not necessarily coincide with the direction of open natural fractures in the subsurface (>3 km depth). Consequently, in situ stress direction cannot be considered to predict or control the direction of maximum permeability in rock. Where effective stress is compressive and fractures are expected to be closed, chemical alteration dictates location of open conduits, either preserving or destroying fracture flow pathways no matter their orientation.     

铜绿微囊藻和蛋白核小球藻对不同形态有机磷的利用及其生长

本研究探索了铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)在单藻批式培养条件下对三种不同形态的可溶性有机磷化合物:1-磷酸-葡萄糖,环磷酸腺苷(c-AMP)和三磷酸腺苷(ATP)的利用及其生长.结果表明铜绿微囊藻和蛋白核小球藻能够利用这三种有机磷源进行生长.铜绿微囊藻对三种不同形态有机磷源的利用效率由高到低依次是:1-磷酸-葡萄糖,ATP和c-AMP,尤其是对磷酸单酯类磷源——1-磷酸-葡萄糖有极高的利用效率,在该磷源培养条件下微囊藻最大藻浓度能达到正磷酸盐培养条件下的最大藻浓度.小球藻对1-磷酸-葡萄糖和ATP的利用率略高于c-AMP.总体上铜绿微囊藻对这三种有机磷源的利用能力要高于小球藻.碱性磷酸酶与藻利用有机磷的能力有重要的关系,藻对有机磷的利用能力随着胞内酶活的增加而增强.随着富营养化程度的加剧,水体中可溶性有机磷在总磷中的比例也不断升高,铜绿微囊藻对可溶性有机磷的较强利用能力,可能促使其成为富营养化水体中优势种的原因之一.