新疆三塘湖盆地马朗凹陷中二叠统芦草沟组泥页岩层系SiO2赋存状态与成因

为了弄清新疆三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组泥页岩层系中SiO_2对储集层物性、脆性等特性的影响,通过全岩和黏土矿物X衍射、岩石力学性质、阴极发光、扫描电镜及电子能谱等实验手段对其中SiO_2的赋存状态进行了研究,初步探讨了SiO_2不同形态赋存的机理,并在此基础上探究了石英含量对储层的影响。研究表明:凝灰岩、泥页岩和粉砂质泥岩中二氧化硅多以非晶态形式存在。二氧化硅在凝灰岩中多呈不规则球粒状,而在泥页岩和粉砂质页岩中无固定形态。凝灰质泥岩、凝灰质白云岩和白云岩中二氧化硅呈现一定的晶体形态。在凝灰质泥岩中,二氧化硅以自生石英形态聚集呈条带状,在凝灰质白云岩中则以自生石英形态发育于孤立的孔、洞之中,而白云岩中二氧化硅只能生长成Opal-A/Opal-CT阶段。凝灰质成分及其脱玻化作用为自生石英的生长提供了二氧化硅和生长空间,是控制SiO_2赋存状态的根本因素。此外,储集层孔隙度、渗透率和抗压强度都与石英含量呈一定正相关性,泊松比则与其呈负相关性。     

综合大洋钻探计划311航次沉积物中自生碳酸盐岩碳、氧稳定同位素特征

为了探索水合物背景下沉积物中自生矿物响应,对采自综合大洋钻探计划（IODP）311航次沉积物中自生碳酸盐岩颗粒进行了矿物组成、形貌特征和碳、氧稳定同位素特征等研究。X光粉晶衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）结果显示碳酸盐岩颗粒的主要矿物成分是铁白云石和方解石,呈多孔状结核和不规则状集合体产出。碳酸盐岩颗粒的碳稳定同位素δ¹³C_PDB低至-41.50‰,证实其碳源源自甲烷,其成因与甲烷厌氧氧化过程有关,印证了研究区存在海底甲烷渗漏现象,是甲烷水合物赋存区重要的识别标志之一。碳酸盐岩颗粒的氧稳定同位素δ¹⁸O_PDB总体上随着沉积物深度增加而减小,可能指示沉积物的背景温度由下而上（从早到晚）逐渐降低。研究结果提供了现代海洋天然气水合物背景下沉积物中自生碳酸盐岩的碳、氧稳定同位素记录,对于寻找我国海域天然气水合物资源,探索地史时期古海洋沉积物中类似的甲烷事件记录具有重要的理论和实践指导意义。     

碎屑岩自生粘土矿物的沉淀作用及其对储层的影响——以川西坳陷上三叠统须家河组砂岩为例

粘土矿物是影响碎屑岩储层物性的重要因素.本文以川西坳陷孝泉-新场-合兴场地区上三叠统须家河组砂岩为例,应用铸体薄片、普通薄片、X射线衍射分析和扫描电镜分析,研究了在成岩过程中自生粘土矿物的沉淀作用及其对储层的影响.结果表明自生绿泥石对储层原生孔隙的保存和次生孔隙的发育有利,自生高岭石的含量反映了次生孔隙的发育程度,而伊利石对储层的影响是负面的.     

甲烷通量对自生碳酸盐岩和水合物饱和度的影响

为了探讨甲烷通量或SMT对自生碳酸盐岩埋深和水合物饱和度的影响,综述了第六届国际水合物论文集中的相关论文得出如下结论：海底发生富含甲烷的孔隙水渗漏和甲烷气的排出,有利于海底自生碳酸盐岩的沉积;甲烷通量和海底侵蚀可能控制了自生碳酸盐岩和SMT的埋深,然而,甲烷通量或SMT埋深是否控制沉积物中水合物的饱和度目前尚无定论。     

广东河台金矿床矿物特征对成矿环境的制约

位于高要市境内的河台金矿床是目前广东省最大的金矿床,被普遍认为是韧性剪切带型金矿床。为了进一步认识金矿床的成矿环境,对采自河台矿区高村矿段的矿石进行了详细的研究,利用电子探针(EPMA)分析了矿石中毒砂、绿泥石和闪锌矿等矿物的成分。通过矿物温度计计算,毒砂的形成温度在330℃左右,绿泥石的形成温度集中在230~250℃之间,闪锌矿的形成温度在205~230℃之间,可能分别代表成矿早、中、晚期的温度;结合前人包裹体测试结果,推测河台金矿床成矿温度可能在205~250℃之间,属于中低温热液矿床。而糜棱岩的形成温度可能在300~500℃之间,明显高于金矿床的形成温度,因此,河台金矿床可能是动力变质期形成的糜棱岩带在热液期又发生脆性变形,并伴随含矿热液活动,最终导致成矿。在成矿过程中,绿泥石和闪锌矿是随着温度降低而相继连续产出的。在此过程中硫逸度也在不断降低,表现出比较宽泛的特征,lgf(S2)可能介于-20~-1,lgf(O2)可能介于-50~-30。     

第四节 自生形成物

自生形成物是指形成在沉积物(或沉积岩)堆积场所的化学成因的物质。自生物质既可生成在沉积阶段，也可生成在成岩阶段。从其生成时期看来，本节所讨论的自生物质均系早期成岩阶段形成，它们对于查明所赋存沉积物的成岩环境、特征及演化历史等方面有重要意义。     

太平洋中部柱状沉积物中的自生矿物

根据《海洋四号》861—881航次获得的岩心资料,通过对沉积物类型的观察,对其中的几种自生矿物钙十字沸石、蒙脱石、重晶石、微结核、非晶质SiO_2等矿物的成因和与沉积物类型的相关性进行了探讨。     

黄海南部表层沉积物中的自生黄铁矿

本文对黄海沉积物中的黄铁矿的分布、形态、成分和结构方面的特征，以及成因作了讨论。作者在73个样的1／3样品中发现了自生黄铁矿，并对此矿物进行了X-射线、电子探针、光片及扫描电镜研究。黄铁矿主要呈生物内模状、球粒状(framboid)及胶结物状等形态，经X-射线衍射分析表明自生矿物为黄铁矿，不存在其他铁硫化物。     

深海沉积物中的钙十字沸石

作为海洋自生沸石之一的钙十字沸石,是在低温低压条件下由火山玻璃经过蚀变后逐渐形成的.本文首先对采自北太平洋调查区中一些沸石颗粒的物理性质、化学成分和矿物成分作了全面研究,确定它们是钙十字沸石.然后对广泛分布在调查区中35个站位深海沉积物中钙十字沸石的颗粒百分含量进行了统计,发现它们主要赋存在红色粘土和钙质软泥两种沉积物中,但高度富集在前一种深海沉积物中.最后,根据本研究结果并结合前人观点,对于钙十字沸石的生成过程作了初步探讨.     

海洋沉积物早期成岩作用研究进展

海洋沉积物的早期成岩作用是其沉积和埋藏过程中发生的一系列生物、物理和化学变化,其驱动力为有机质的降解,根据反应自由能大小,参与反应的氧化剂顺序为:O₂>NO3->Mn4+>Fe3+>SO42-。随着埋深增加,形成一系列氧化—还原化学带,并推动着海底沉积物中部分自生矿物的生成及C、N、S、Fe、Mn等元素的地球化学循环和同位素分馏。一系列有机质降解反应会改变原生沉积物中保存的地球化学信息,对古环境和古气候的研究具有重要意义。在早期成岩作用过程中,有机质降解产生的碳酸根离子和钙离子、亚铁离子结合会形成方解石、文石、菱铁矿等碳酸盐矿物。硫酸盐还原产生的还原态硫最终与亚铁离子形成黄铁矿。此外,目前常用于氧化还原环境重建的代用指标有:1）Fe组分;2）C_org/P比值;3）氧化还原敏感微量元素;4）Mo、U同位素。围绕海洋沉积物早期成岩作用中的矿物和元素地球化学行为,评述了早期成岩作用过程中有机质降解反应机制,探讨了反应进程中发生的元素地球化学循环和同位素分馏,以及相伴生的碳酸盐矿物和黄铁矿等自生矿物的形成机理。最后,总结了现有研究的不足,并对未来的研究方向进行了展望。