石膏对白云岩溶解影响的实验模拟研究

表生到埋藏成岩作用的温度与压力（４０-１３０℃、常压－３０ＭＰａ）条件下，含膏与不含膏白云岩的溶解实验证明:在表生与相对浅埋藏的温压条件（低于７５℃，２０ＭＰａ）下，石膏（或硬石膏）的存在可不同程度地加速白云岩的溶解，随着实验温度和压力的升高，石膏（或硬石膏）对白云岩溶解的这种积极作用逐渐降低。在相对深埋藏的温压条件（高于７５℃、２０ＭＰａ）下，石膏（或硬石膏）的存在显著阻止白云岩的溶解，随着实验温度和压力的继续升高，石膏（或硬石膏）对白云岩溶解的这种消极作用也逐渐增加。从实验的这种结果可以预测，在近地表条件下和埋藏成岩作用的早期阶段，由溶解作用造成的含膏白云岩地层的次生孔隙将比不含膏的白云岩地层更为发育，因而在经历了古风化作用的地层中，含膏白云岩层更易形成良好的储层；与之相反，在相对高温高压的深埋藏成岩阶段，不含膏的白云岩地层中将更容易因酸性水的溶解作用而形成次生孔隙。因而在非蒸发沉积环境中形成的白云岩体（如正常海沉积环境的灰岩中的白云岩透镜体）更易因深埋藏溶蚀作用而形成良好的储层。     

鄂尔多斯盆地奥陶系颗粒滩白云岩储层特征及主控因素

基于岩心观察、薄片鉴定、物性分析和地球化学分析,结合岩相古地理研究,认为鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下发育三套颗粒滩白云岩储层,分别为下奥陶统马家沟组马二段、马四段和马五_(7+9)亚段。马二段颗粒滩环台内洼地分布,马四段和马五_(7+9)亚段颗粒滩环台内洼地以及滩间次级洼地两侧的相对隆起带分布。白云岩储集空间类型主要为粒间孔、晶间(溶)孔、溶蚀孔洞和裂缝。三维CT分析表明,白云岩储层具有优良的储渗性能。颗粒滩白云岩主要为浅埋藏蒸发海水渗透回流交代成因。白云岩储层的发育主要受控于三个因素:层序格架控制的颗粒滩分布,表生岩溶作用,构造裂缝系统。     

塔里木盆地构造热液白云岩及其储层意义

野外露头和岩心资料表明,塔里木盆地下古生界广泛分布与构造活动有关的热液白云岩化作用。这种构造热液白云岩化作用有其特有的岩石学特征和地球化学特征,以鞍形白云石和自形白云石为标志,多表现为裂缝和孔洞填隙物,具有粗晶结构;流体包裹体具有较高的均一温度和盐度,地球化学上具有较轻的碳氧同位素值,与围岩(白云岩)有一定范围的重叠;锶同位素放射性不明显,表现出亲源性特征。塔里木盆地下古生界构造热液白云岩与西加盆地泥盆系热液白云岩区别明显。塔里木盆地二叠纪广泛发育的岩浆热事件可能是构造热液白云岩的主要成因。与构造热液白云岩有关的储层多是优质储层,其分布与断裂、不整合密切相关,是油气勘探的有利目标。     

热流体对深埋白云岩储集性影响及其油气勘探意义——塔里木盆地柯坪露头区研究

深埋条件下白云岩能否形成有效储层是塔里木盆地深层油气勘探面临的主要挑战之一,塔深1井大于8000m深度白云岩岩芯仍具有多孔洞带发育,并具有形成储层的孔渗性,揭示了深部白云岩有效储层的存在。研究证实,该类孔洞的形成与热流体活动相关,但其在地层中分布的特征和广泛性有待揭示。通过野外露头观察及室内测试分析,在柯坪地区经历过深埋条件的上震旦统-下奥陶统白云岩中发现了与塔深1井相似的溶蚀孔洞的普遍存在现象。孔洞内充填的石英、自形白云石以及方解石矿物原生盐水溶液包裹体均一温度依次可达到368℃、314℃和303℃,远高于相应地层最大埋深(约6000m)条件下推测的正常地层温度范围(120~240℃),盐度分布范围依次为3.39%~9.86% NaCleqv、1.05%~18.13% NaCleqv和4.34%~9.98% NaCleqv。同时,研究也发现了黄铁矿、萤石、重晶石、石英、菱铁矿、毒砂和鞍形白云石等热流体相关矿物组合,并在相应流体包裹体内发现了CO₂、H₂S和烃类气体等对白云岩具有溶蚀性的气体存在。综合以上测试成果,证实柯坪露头区白云岩地层内存在大规模的异常热流体活动,推断可能与盆地深部大规模岩浆热事件相关。研究揭示热流体活动产生了顺层溶蚀、冷缩裂缝、差异性溶蚀以及热流体再作用的大型溶塌等多种孔隙空间结构,孔隙类型主要为缝-洞复合型。揭示热流体溶蚀改造作用主要受构造裂缝和地层界面等因素控制,其对白云岩地层孔隙空间的改造主要表现为建设性与破坏性共存,研究区则以建设性为主。     

四川盆地西部中二叠统白云岩/石的主要结构类型——兼论其与川东北上二叠统—三叠系白云岩/石的差异

白云岩/石的结构在白云岩成因研究中具有重要意义。四川盆地西部中二叠统栖霞组的白云岩具有与盆地东北部上二叠统长兴组-三叠系不同的结构:盆地西部中二叠统栖霞组除存在一部分斑状晶白云岩以外,总体上缺乏原始结构保存的白云岩,白云石具有特征的非平直晶面他形晶和鞍形晶,且晶体较大;盆地东北部上二叠统长兴组-三叠系非常发育原始结构保存的白云岩,结晶白云岩也以晶体较小的平直晶面自形晶-半自形晶为主。对碳酸盐岩中白云石含量的分布模式而言,盆地西部中二叠统栖霞组出现频率最高的是白云石含量40%~60%的过渡岩石类型,这是一种非经典的分布模式,而盆地东北部上二叠统长兴组-三叠系则缺乏这样的过渡岩石类型,出现频率最高的是白云石含量大于90%和小于10%的端元岩石类型,这是一种经典的分布模式。白云岩/石的结构特征的差异反映盆地西部中二叠统栖霞组白云岩较高的结晶温度、较低的流体Mg/Ca比值、较短的白云化作用持续时间和不彻底的回头白云化作用;盆地东北部上二叠统长兴组-三叠系则主要是相对低温的,高Mg/Ca比值海源流体的彻底白云化作用。     

塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组白云岩储层特征及成因

利用钻遇肖尔布拉克组的13口井和2条露头剖面的资料,分析了白云岩储层的宏观和微观特征,认为塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组主要发育9类岩性,孔隙的发育具有明显的岩相选择性,指出粉—细晶白云岩、砂屑白云岩、藻格架白云岩、泡沫绵层石白云岩、叠层石白云岩、凝块石白云岩和粘结(颗粒)白云岩是储层的主要载体。通过岩石学特征、多参数地球化学特征分析,结合地质背景,研究了肖尔布拉克组白云岩储层的成岩作用序列和孔隙演化史,明确了高能丘滩相的多孔沉积物是储层发育的物质基础,早表生期大气淡水溶蚀作用是储层形成的关键,埋藏(热液)溶蚀作用使储层得到了改善。     

西秦岭甘南早子沟金锑矿床白云石Sm-Nd同位素地球化学及其意义

西秦岭造山带广泛发育脉状金锑矿化,但其成矿时代和成矿物质来源仍存在争议,影响了对该区矿床成因的深入认识。甘南早子沟超大型金锑矿床位于西秦岭造山带,矿体赋存于三叠系古浪堤组板岩和中酸性侵入岩内,包括蚀变岩型矿化和脉状矿化两种样式,是研究脉状金锑矿化成矿年代学和成矿物质来源的理想选区。本研究选择早子沟金锑矿床脉状矿化中与辉锑矿、金密切共生的白云石为研究对象,系统分析了其Sm、Nd同位素组成。结果表明,早子沟金锑矿床脉状矿化白云石Sm含量为0. 3221×10~(-6)～4. 918×10~(-6),Nd含量为0. 5667×10~(-6)～22. 76×10~(-6)。147Sm/144Nd和143Nd/144Nd分别为0. 1306～0. 2891和0. 511847～0. 512141,Sm-Nd假等时线年龄为282. 5±5. 1Ma。白云石εNd(0)为-15. 42～-9. 70,εNd(t)为-13. 66～-12. 19,tDM2为2. 03～2. 10Ga,变化范围相对较窄,表明样品源区相同。εNd(t)值与秦岭及其周边地区对比显示,早子沟金锑矿床成矿流体与英安斑岩围岩具有相同的Nd源区,可能来源于扬子板块北缘或南秦岭的古元古代结晶基底。白云石Sm/Nd分馏很弱且成矿流体混染了古元古代结晶基底物质可能是Sm-Nd假等时线产生的原因。这表明白云石Sm-Nd同位素体系可能无法为西秦岭广泛发育的脉状(金)锑矿床提供正确年代学信息。     

An overview of the geology of the Transvaal Supergroup dolomites (South Africa)

 In the Neoarchaean intracratonic basin of the Kaapvaal craton, between approximately 2640 Ma and 2516 Ma, two successive stromatolitic carbonate platforms developed. Deposition started with the Schmidtsdrif Subgroup, which is probably oldest in the southwestern part of the basin, and which contains stromatolitic carbonates, siliciclastic sediments and minor lava flows. Subsequently, the Nauga formation carbonates were deposited on peritidal flats located to the southwest and were drowned during a transgression of the Transvaal Supergroup epeiric sea, around 2550 Ma ago. This transgression led to the development of a carbonate platform in the areas of the preserved Transvaal and Griqualand West basins, which persisted for 30–50 Ma. During this time, shales were deposited over the Nauga Formation carbonates in the southwestern portion of the epeiric sea. A subsequent period of basin subsidence led to drowning of the stromatolitic platform and to sedimentation of chemical, iron-rich silica precipitates of the banded iron formations (BIF) over the entire basin. Carbonate precipitation in the Archaean was largely due to chemical and lesser biogenic processes, with stromatolites and ocean water composition playing an important role. The stromatolitic carbonates in the preserved Griqualand West and Transvaal basins are subdivided into several formations, based on the depositional facies, reflected by stromatolite morphology, and on intraformational unconformities; interbedded tuffs and available radiometric age data do not yet permit detailed correlation of units from the two basins. Thorough dolomitisation of most formations took place at different post-depositional stages, but mainly during early diagenesis. Partial silicification was the result of diagenetic and weathering processes. Karstification of the carbonate rocks was related to periods of exposure to subaerial conditions and to percolation of groundwater. Such periods occurred locally at the time of carbonate and BIF deposition. Main karstification, however, probably took place during an erosional period between approximately 2430 Ma and 2320 Ma. Received: 15 September 1996 · Accepted: 12 May 1998     

Hazard and risk assessment for sinkhole formation on dolomite land in South Africa

 A method is proposed to assess the risk for sinkhole formation in dolomitic areas where changes in land use are envisaged. Data from geotechnical site investigations are used for the zoning and characterization of sites in terms of the hazard (maximum size of sinkhole that can form), while the inherent risk for this hazard to occur is assessed by assuming that the site may be developed or treated incorrectly (abused). By considering both the hazard and the inherent risk, it is possible to select appropriate types of development and precautionary measures to reduce the final (development) risk to an acceptable level. Received: 15 September 1996 · Accepted: 12 May 1998     

白云石形成过程中的热力学与动力学基础及白云岩形成环境划分

CaMg(CO3)2在现代海水中是过饱和的,但是前人的研究发现在实验室标准状态下(25℃,1atm)无法从海水中直接沉淀出白云石,所以,白云石的形成不是一个单纯的热力学问题,而是一个动力学问题。依据白云石形成的热力学和动力学特征,将白云岩的形成环境划分为表生成岩环境与埋藏成岩环境。表生成岩环境按白云岩发育位置又分为:潮坪-澙湖蒸发环境、环礁潜流面与深?粱肪场B癫爻裳腋萘魈褰胩逑?的方式又分为:与裂缝相关的埋藏成岩、与缝合线相关的埋藏成岩、与岩溶相关的埋藏成岩和与渗透回流相关的浅埋藏成岩。分别对所划分的各成岩环境进行了详细的岩石学与地球化学特征分析与讨论。