三株嗜盐古菌诱导形成白云石

白云石成因问题是地质学上长期悬而未决的难题之一.近年来,微生物诱导白云石沉淀逐渐成为白云石成因的重要理论之一,但其中微生物的作用机理远未探明.现生白云石主要分布于高盐环境,该环境中的优势菌群为嗜盐菌,包括嗜盐细菌和嗜盐古菌.因而此次选取三株嗜盐古菌Natrinema sp.J7-1、Natrinema sp.J7-3和Natrinema sp.LJ7,研究其诱导白云石沉淀的能力,并对比不同细胞浓度对白云石沉淀的影响,以期更深入地了解微生物在白云石形成中的作用.通过X射线衍射 (XRD) 检测沉淀物的物相,利用扫描电子显微镜 (SEM) 观察所得矿物形态,同时辅以能量色散谱分析 (EDS) 分析矿物的元素组成.实验结果表明三株嗜盐古菌皆可诱导球型、哑铃型、花椰菜型以及球形聚集体等白云石的形成,且在较高细胞浓度下诱导形成的矿物中白云石含量增多.分析表明细胞浓度的增加会导致细胞表面羧基含量的增加,从而为白云石的沉淀提供更多的成核位点,有利于Mg进入矿物晶格,从而诱导白云石沉淀,本结果进一步提高了对微生物白云石成因机理的认识.      

二连盆地阿南凹陷下白垩统腾格尔组湖相云质岩成因

二连盆地阿南凹陷下白垩统腾格尔组发育一套湖相的富含致密油云质岩段,包括云质泥岩、云质沉凝灰岩和云质砂岩,但这类云质岩中的白云石岩石学特征及成因尚不明确.通过岩心、薄片、扫描电镜及碳氧同位素分析,将云质岩中的白云石分为两类:(1) 分布在纹层状和星点状云质泥岩或云质沉凝灰岩的非平直晶面、半自形微粉晶白云石;(2) 分布在块状云质沉凝灰岩或云质砂岩的非平直-平直晶面、自形粉细晶白云石.两类白云石的成因机制不同:(1) 半自形微粉晶白云石具偏高的δ13C_PDB值(平均为5.4‰),主要受产甲烷菌的代谢活动影响,其δ18O_PDB值负偏移量较小(平均为-13.0‰),计算形成温度约50~75 ℃,推测为成岩早期成因白云石,Mg2+离子主要来源于富火山灰的凝灰物质大量水解.(2) 自形粉细晶白云石晶体较大、晶形好,其δ13C_PDB值偏低(0.2‰~0.7‰),受产甲烷菌的代谢活动和深层有机质热催化共同影响,其δ18O_PDB值较低(平均为-19.4‰),计算形成温度约119 ℃,推测为成岩晚期埋藏成因白云石,Mg2+离子可能与粘土矿物水解及深部流体上涌有关.      

白云石与富硅流体的水—岩反应实验及其储层地质意义

含硅热液是影响深层白云岩储层的一种重要的流体类型,其如何与白云岩相互作用以及能否促使深层有效白云岩储层发育,是当前流体地质学与碳酸盐储层地质学研究需要进一步揭示的科学问题。本文以CaMg(CO_3)_2—SiO_2—H_2O体系为例,应用熔融毛细硅管合成包裹体技术和原位激光拉曼光谱分析技术,结合淬火微区X衍射、扫描电镜观察及能谱分析等手段,研究了富硅流体与白云石的水岩反应机理。结果表明,白云石与富硅流体在100℃以上即可发生脱碳反应产生CO_2,200℃时的反应机理为:3CaMg(CO_3)_2(白云石)+4SiO_2+H_2O=Mg_3(Si_4O_(10))(OH)_2(滑石)+3CaCO_3+3CO_2。据此,认为滑石这类富镁硅酸盐矿物可以作为白云岩储层含硅热流体作用的证据。深部富硅热液沿断裂向上运移,与白云岩反应后沉淀滑石等富镁硅酸盐矿物,继而导致储集空间的减少,但是气相产物CO_2是重要的酸性气体,可以在合适的地质条件下溶蚀碳酸盐矿物,有利于深埋条件下储集空间的形成与保存。     

四川盆地川中地区震旦系灯影组碳酸盐沉积物成岩作用与孔隙流体演化

以四川盆地川中高石梯-磨溪地区钻井岩芯和水样资料为主,盆地周边地面剖面露头资料为辅,采用微量元素、阴极发光、包裹体、同位素等分析手段进行岩石学和地球化学分析,在此基础上讨论了灯影组碳酸盐岩的成岩作用变化和成岩作用过程中孔隙流体的演化。研究结果表明:灯影组碳酸盐岩沉积物在沉积作用和成岩作用过程中广泛地受到孔隙流体和成岩作用变化的影响,发生过海水的胶结作用、早期大气水成岩作用（溶解作用和沉淀作用）、表生喀斯特化作用、构造控制的热液白云石化和密西西比谷型矿化作用、碳氢产生时的溶解作用、油热裂解时焦沥青的充填孔洞作用等,其中喀斯特化和热液白云石化对储层的发育起着重要的作用。然而,灯影组孔隙流体广泛地被白云石化作用和喀斯特化作用的修饰。现今地层水资料分析表明这些成岩作用明显地影响蒸发海水的地层水流体。地层水分析资料在Ca-Br及Mg-Br关系图上显示出蒸发海水的特征,Ca的浓度比蒸发海水分布曲线要高,Mg的浓度比蒸发海水曲线要低,为灯影组沉积物在成岩作用过程中发生过白云石化作用的结果。     

羌塘盆地隆鄂尼—昂达尔错地区布曲组白云岩储层成因及孔隙演化特征

利用剖面地质调查、岩心观察、薄片铸体鉴定、扫描电镜分析及物性测试等方法,结合地球化学资料综合分析,研究羌塘盆地隆鄂尼—昂达尔错地区布曲组白云岩储层成因及孔隙演化特征。结果表明:布曲组白云岩包括保留先驱灰岩原始组构白云岩、晶粒白云岩和白云石充填物;晶粒白云岩中细晶、自形白云岩储层物性最好,细晶、半自形白云岩储层物性次之;储集空间以晶间孔为主,局部发育晶间溶孔。布曲组沉积前的古地貌和沉积时的古气候控制白云岩在垂向和平面上的展布,即沉积环境决定储层的叠置形态;白云岩储层发育于台缘滩和台内浅滩环境,高位体系域晚期的咸化海水提供白云石化流体;白云岩储层经历准同生阶段、浅埋藏阶段、中—深埋藏阶段及构造热液改造阶段,浅埋藏阶段是储层孔隙发育的关键时期。在南羌塘地区,早白垩世晚期羌塘地块和拉萨地块的碰撞以剪切作用为主,形成深大断裂,大气淡水下渗稀释布曲组地层水,并俘获夏里组高~(87)Sr/~(86)Sr的地层流体,约74 Ma的构造热事件提供鞍形白云石的热源,形成鞍形白云石充填物。     

海林市梨树沟白云石大理岩矿地质特征及其开发利用

一、矿区地质概况 矿区南距海林市直距约67km,位于新华夏系第二隆起带张广才岭隆起带中段。矿区出露古生界上二叠统五道岭组和新生界第四系全新统。     

塔里木盆地和田河气田下奥陶统白云岩成因

塔里木盆地和田河气田是最近探明的大型碳酸盐岩气田,下奥陶统主要发育两类白云岩。下部为层状白云岩,以细晶为主,阴极发光呈紫红色和蓝紫色,有序度为0.57～0.68,Sr、Na含量低,碳氧同位素偏负,成岩深度约1500m;上部斑状灰质白云岩与层状白云岩相比,晶形较粗、以中晶为主,有序度较高、为0.85～0.90,Sr偏高、Na偏低,碳氧同位素更偏负,成岩深度约2000m。通过对上述特征综合研究,认为层状白云岩形成于早期浅埋藏海水-淡水混合环境,提出斑状灰质白云岩形成于晚期深埋藏压实流-淡水混合环境,总结了两种成因机理,建立了相关的白云石化模式。     

济阳坳陷桩海地区下古生界潜山储层成因机制研究

通过对桩海地区下古生界碳酸盐岩的锰、锶、镁等微量元素及氧、碳、锶等同位素的测试与分析研究认为,白云石化作用和岩溶作用是济阳坳陷桩海地区下古生界碳酸盐岩潜山储层最为重要的成因机制。该区有价值的冶里～亮甲山组储集层与埋藏成岩过程的白云石化作用,尤其与粒屑的优先白云石化造成的体积收缩作用有关,主要分布于成岩白云岩成因类型中。在不整合面附近的海相碳酸盐岩主要受到印支、燕山再曝露期古喀斯特作用强烈的大气淡水的改造而形成良好的岩溶储层,这种改造作用的记录表现在各种洞或脉中的碳酸盐矿物的^87Sr／^86Sr比值显高于基质碳酸盐,而大多数样品的δ^13C和δ^18O值则显低于基质。单井地球化学剖面说明,大气淡水作用深度主要集中在不整合面之下150m的深度范围,并对先前形成的白云岩储层进行岩溶改造。     

塔里木盆地西北缘寒武系中热水白云石团块特征及成因研究

在塔里木盆地西北缘寒武系中,发育有团块状的热水白云石,其具有明显的层控性:产出在中寒武统顶到上寒武统底的蒸发岩向白云岩过渡段,且仅赋存于粉晶白云岩中.热水白云石具有典型的鞍状白云石特征:弯曲的晶面,波状消光,边缘多发生去白云岩化.地球化学分析显示,其Ca/Mg值稍高于基质白云石,Sr、Fe、Mn和Ba含量也略高于基质白...     

关于白云岩、白云石、白云岩化、白云石化和白云化等术语的辨析

白云岩是指以白云石为主要组分的碳酸盐岩,其中白云石矿物的含量应超过50%。在白云岩中常含有方解石、石膏等化学沉淀矿物,也可含有黏土、陆源砂、粉砂等。白云岩与石灰岩有相似的外貌,但白云岩与盐酸反应较石灰岩弱。白云石分子式是CaMg\[CO₃\]₂,其常含有Fe、Mn的类质同象混入物。白云石化,指方解石矿物中的钙离子部分地或全部地为镁离子代换,从而使方解石矿物转变为多镁方解石矿物或白云石矿物的作用,其英文术语为dolomitization。白云石化的结果可使石灰岩转变为白云石化的石灰岩或白云岩。由于白云石化的最终结果是石灰岩转变成白云岩,所以也可以把白云石化称作白云岩化。白云岩化的英文术语也是dolomitization。近几十年来,笔者基本上未使用白云石化和白云岩化这两个术语,而使用白云化这一笼统的或概括性术语代替白云石化和白云岩化。这样,许多有争议的问题就都避免了。白云石化作用、白云岩化作用、白云化作用,其含意与白云石化、白云岩化、白云化的含意相同。关于白云石和白云岩,在以前的英文文献中,均称作dolomite。近些年,一些作者用dolostone代表白云岩,而把dolomite仅限于白云石矿物。这是个很好的进展。近几十年来,笔者就是这么用的。现在,有些学者继续把dolomite兼指白云石和白云岩。可以这么兼指,只要把问题讲清楚就行。还有dedolomitization这一术语,其原意是去白云石化作用,指白云石中的镁离子被钙离子代换,从而使白云石矿物转变为多镁方解石矿物或方解石矿物的作用。其最终结果当然是白云岩转变为石灰岩。把它称作去白云石化或去白云岩化,均可。当然,笔者更倾向于把它称作去白云化。去白云石化作用、去白云岩化作用、去白云化作用,其含意与去白云石化、去白云岩化、去白云化的含意相同。看来,要把白云石化、白云岩化、白云化,去白云化、去白云岩化、去白云化,白云石、白云岩等术语的含意讲清楚,好似“绕口令”,令人不胜其烦。笔者建议：白云石（dolomite）专指矿物,白云岩（dolostone）专指岩石;白云化（dolomitization）兼指白云石化和白云岩化;去白云化（dedolomitization）兼指去白云石化和去白云岩化;“作用”二字要不要均可,不要更简单更好。