Paleo-oil reservoir pyrolysis and gas release in the Yangtze Block imply an alternative mechanism for the Late Permian Crisis

The causes of the global mass extinction that occurred around the Permian–Triassic boundary have been widely studied through the geological record and in various locations. The results show that volcanic activity was a key factor in initiating the crisis during the Late Permian. Compared to other thermal events triggered by volcanic activity, pyrolysis of petroleum in Pre-Permian reservoirs has rarely been suggested as a significant source of the greenhouse gases that caused the mass extinction. In this study, geochemical analysis is carried out of a huge paleo-oil reservoir in the Yangtze Block (YB), South China. The detection of mineral inclusions and pyrobitumens is evidence of rapid pyrolysis of accumulated oil in the Ediacaran reservoir. New evidence from hydrothermal minerals and the presence of domain mesophase in the pyrobitumen suggest that the pyrolysis process occurred abruptly and that greenhouse gases were rapidly released through venting pipes. The dating of such a complex geological event in this old and deeply buried reservoir is inevitably difficult and potentially unreliable. However, cross-validation of the multiple evidence sources, including hydrothermal minerals and domain mesophase, indicates that the rapid oil pyrolysis must have been driven by a major thermal event. Reconstruction of burial and thermal histories suggests that the thermal event was most likely to have been triggered by the Emeishan Large Igneous Province (ELIP), which was in a period of significant volcanic activity during the Late Permian. Massive volumes of gases, including methane, carbon dioxide, and possibly hydrogen sulfide, were released, causing a significant increase in greenhouse gases that may have contributed to global warming and the resulting mass extinction during the Late Permian Crisis (LPC).     

PVA1788成膜体系无固相冲洗液在桂柳地1井的应用

桂柳地1井为广西柳州市鱼峰区雒容镇区块页岩气地质调查井,设计井深2350 m,钻遇水敏性地层等复杂地层。为了提高无固相冲洗液在页岩气复杂地层深孔钻进中维持孔壁稳定的能力,在PVA1788体系无固相冲洗液的基础上,添加成膜A剂、封堵剂GFD-1等处理剂。根据冲洗液试验及现场应用,成膜A剂具有降失水功能,不影响冲洗液的润滑性能,对粘度影响不明显,该PVA1788成膜体系无固相冲洗液滤失量较低,封堵裂隙效果好,减弱了地层水化膨胀,提高了成膜抑制防塌能力,满足了桂柳地1井深孔复杂地层维护孔壁稳定、安全钻进的需要。对类似复杂地层无固相冲洗液的推广应用具有参考价值。     

山西干热岩GR1井高温固井技术研究与实践

固井质量对干热岩后期开发利用具有重要意义。针对山西大同盆地干热岩勘查井GR1井温度高、高温固井水泥浆技术体系不完善等问题,通过研究勘查区地质特征,提出了高温固井水泥浆技术体系开发思路。研究表明：干热岩高温固井水泥浆水胶比控制为0.45,优选添加剂高温降失水剂CG82L、高温缓凝剂H40L、高温稳定剂CF40L、消泡剂GX-1、硅粉及HV-PAC,形成一套适用于山西干热岩井的高温固井水泥浆技术体系。该水泥浆体系在GR1井成功应用,现场固井质量良好,研究成果为今后同类型高温固井工作提供了宝贵经验和技术支撑。     

福建李家坊金矿床磁铁矿成因及其对金矿化过程的指示

福建泰宁李家坊金矿床位于武夷山成矿带中段,为闽西北何宝山矿田内新发现的一个中型金矿床,成因类型尚未明确。磁铁矿是该矿床中常见的氧化物,文章应用磁铁矿微量元素特征对李家坊金矿床成矿过程与成因类型进行约束。基于野外地质踏勘和钻孔岩芯编录,结合室内详细的岩相学观察,依据磁铁矿的结构和矿物共生组合,文章将其分为4种类型（Mt1a、Mt1b、Mt2和Mt3）。其中,Mt1a位于铜金矿脉边缘,呈板柱状,与绿泥石共生; Mt1b位于铜金矿脉边缘,呈自形-半自形粒状,与绿泥石-赤铁矿共生; Mt2位于铜金矿脉中,呈脉状产出,穿插早阶段的石英-黄铁矿脉,与绿泥石-绿帘石共生; Mt3位于铜金矿脉中,呈半自形-他形粒状,与绿帘石-赤铁矿共生,被后阶段黄铜矿包裹、交代。金主要以自然金和银金矿的形式赋存于Mt3中。原位微区分析结果表明,李家坊金矿不同类型磁铁矿均属于热液型磁铁矿。此外,从Mt1a型到Mt3型磁铁矿,w（Ti）呈逐渐降低的趋势,指示热液流体逐渐向低温条件演化; w（V）表现出先降低后升高再降低的变化规律,暗示热液流体的氧逸度有明显波动,但总体呈升高趋势。磁铁矿的显微结构和化学组成具矽卡岩型矿化特征,是判断矿床成因类型的证据。其中,Mt3型磁铁矿与Au矿化密切相关,其矿物组合与微量元素特征可指示金在低温高氧逸度的环境下沉淀。     

西昆仑沃克金矿床地质特征、金的赋存状态及矿床成因探讨

沃克金矿床是西昆仑西段金铜矿带近期发现的一处具有大型远景的金矿床。金矿体主要产于近东西向展布的韧-脆性剪切带中,赋矿岩石为穿切于绢云千枚岩中的石英脉。主要矿化类型为毒砂矿化、黄铁矿化、黄铜矿化,热液蚀变为绢云母化、硬绿泥石化和碳酸盐化。在野外地质勘查与研究的基础上,笔者结合镜下显微观察,将成矿阶段划分为早（S1）、主（S2）和晚（S3）阶段,主阶段形成大量硫化物及方解石石英脉。载金硫化物主要为毒砂,次为黄铜矿、方铅矿。利用电子探针（EPMA）对载金硫化物进行分析,结合单元素面扫描成像,笔者认为金矿石主要以细粒金和中粒金形式存在。流体包裹体显示温度变化范围230~493℃,w （NaCl） _eq为1.56%~18.19%,成矿流体具有中高温、中低盐度的特征,表现为NaCl-H₂O-CO₂体系。石英δ¹⁸O值为8.6‰~14.0‰,流体的δD值在-83.7‰~-103.6‰,显示出变质水和大气降水的混合流体来源特征;硫同位素组成显示成矿物质源自中浅变质岩。笔者认为,沃克金矿床为与韧-脆性剪切带有关的中成造山型金矿床。     

造山型金矿中富CO_(2)高内压流体包裹体完全均一温度的有效测定实验研究——以东天山玉峰金矿床为例SCIEI北大核心CSCD

形成于中-深成条件下的造山型金矿的成矿流体属于H_(2)O-NaCl-CO_(2)体系,金矿化阶段的石英中发育大量的富CO_(2)流体包裹体。长期以来,用常规冷热台对其进行显微测温热力学研究时,较高的内压力会造成绝大多数CO_(2)充填度>0.4的包裹体在尚未达到完全均一状态前就发生爆裂或泄露,导致所测的完全均一温度值明显偏离真实值,甚至无法测得完全均一温度,这制约了对造山型金矿床成矿条件的认知。针对该问题,本文以东天山玉峰金矿床富金矿石中的H_(2)O-NaCl包裹体(A型)和H_(2)O-NaCl-CO_(2)包裹体(AC型)为研究对象,介绍了利用最新型热液金刚石压腔(HDAC-VT型号)测试富CO_(2)高内压的AC型包裹体完全均一温度的实验流程与结果,并将实验数据与Linkam THMSG600冷热台测得的A型、AC型包裹体的完全均一温度进行了对比分析。实验结果表明,热液金刚石压腔能够有效阻止富CO_(2)流体包裹体在升温过程中发生爆裂、泄露等非弹性体积改变现象的发生,从而获得有效的完全均一温度。同时,本文还提出了一个新的压力-温度拟合线两线相交法,对热液金刚石压腔所测富CO_(2)流体包裹体的完全均一温度数据进行校正,以最大程度上减少外压力造成的影响,获得更为接近真实成矿流体的完全均一温度。基于此,获得玉峰金矿床的成矿温度和成矿压力分别为312~343℃和181~268 MPa。本文的实验研究工作显示了热液金刚石压腔在中-深成造山型金矿富CO_(2)成矿流体的研究领域具有重要应用前景。     

安徽铜陵胡村南铜钼矿床流体成矿过程

胡村南铜钼矿床是在安徽铜陵铜(金)矿集区中发现的第一个矽卡岩-斑岩复合型铜钼矿床,在长江中下游成矿带具有特殊性和典型性。文章对该矿床进行了矿床地质和流体包裹体研究,旨在查明该矿床的流体成矿过程。胡村南铜钼矿床流体成矿过程可以划分为高温气成热液期、中高温热液期和低温热液期3个成矿期。高温气成热液期发育钾长石化和矽卡岩化,中高温热液期发育绿泥石化、绿帘石化和绢云母化,而低温热液期主要发育碳酸盐化。其中,中高温热液期为主要矿化期,形成辉钼矿和黄铜矿等多种硫化物网脉。高温气成热液期矿物中发育富液相和含子晶多相包裹体,中高温热液期矿物中也主要发育富液相包裹体和含子晶多相包裹体,但可见少量的富气相包裹体,低温热液期矿物中只发育富液相包裹体。从高温气成热液期经中高温热液期到低温热液期,成矿流体均一温度从435℃以上,经203~458℃,降低到156~276℃;盐度w(NaCleq)从14.0%~64.9%,经4.6%~47.5%,降低到1.0%~15.5%。成矿流体在其演化过程中发生过不混溶作用和沸腾作用。不混溶作用发生在气成热液期,使成矿流体中的成矿元素大量富集。沸腾作用发生在中高温热液期,导致成矿流体中的成矿元素卸载而沉淀出大量金属硫化物。     

激光拉曼光谱法在单个流体包裹体研究中的应用进展

激光拉曼光谱法以其非破坏性、高灵敏度和高分辨率等特性,一直以来都是研究流体包裹体的重要方法之一。近年来,围绕激光拉曼光谱在流体包裹体中的应用而展开的研究主要集中在半定量-定量测试方面,即在准确定性的基础上,采用高斯-洛仑兹去卷积分峰、低温原位等定量方法获取流体包裹体的成分和含量,从而克服了激光拉曼光谱法应用于溶液中阳离子的定量分析的灵敏度、准确度较低的问题,不仅能获得流体包裹体中一些常温下不具拉曼活性的盐类物质拉曼特征峰信息,还能根据特征峰与浓度、内压之间的线性关系,进一步对盐度和压力等性质进行测定,从而拓展了激光拉曼光谱法在流体包裹体中的应用范围。本文对激光拉曼光谱法应用于分析流体包裹体成分、盐度、同位素和压力所取得的最新进展进行了评述,并认为随着分析测试技术的不断进步,激光拉曼光谱法未来的分析方向也将继续围绕多元复杂体系及其定量方面的研究展开。     

福建省紫金山矿田龙江亭矿床地质和成矿流体特征及成因意义

龙江亭矿床地处福建省紫金山矿田的西南部,矿体受北西向断裂控制,产于燕山早期中细粒花岗岩中。含矿岩体整体遭受硅化-绢云母化-伊利石化-蒙脱石化,浅部为强硅化-迪开石化,深部保留有钾化;后期蚀变主要分布在地表,为硅化-高岭土化和褐铁矿化,偶见萤石化、重晶石化、石膏化。矿物组合和穿插关系显示,成矿前为无矿石英脉;成矿期脉体矿物组合为石英-绢云母-黄铁矿-铜硫化物;成矿后脉体矿物组合为石英-方解石±石膏。根据矿石组构和铜硫化物类型,成矿期脉体可细分为3个亚类或阶段:早阶段为黄铁矿-黄铜矿组合,浸染状和网脉浸染状构造,见于矿体深部;中阶段为黄铁矿-黄铜矿-斑铜矿-硫砷铜矿组合,具梳状、胶状或皮壳状构造,见于矿体中部;晚阶段为蓝辉铜矿-铜蓝组合,浸染状或晶簇构造,见于浅部坑道和地表。早阶段脉体矿物含大量富液相包裹体,少量富气相包裹体,均一温度为262~403℃,w(Na Cleq)介于0.2%~18.6%,显示中-高温热液的特征;中阶段脉体中的包裹体几乎全部均一到液相,完全均一温度为201~302℃,峰值为250℃,w(Na Cleq)介于0.2%~10.1%,总体显示中-低温热液的特征;晚阶段包裹体全部均一到液相,均一温度为117~250℃,w(Na Cleq)介于0.4%~9.5%之间,表现出低温、低盐度大气降水热液的特征。根据蚀变类型确定成矿期logf(O2)=-42~-38,p H值=3~5;根据金属矿物组合估算出中阶段logf(S2)=-9±,晚阶段logf(S2)=-6.5±。龙江亭矿床硫逸度-温度变化规律不同于世界上其他岩浆-流体成矿系统,可能经历了2次成矿事件,后期的高硫型浅成低温热液成矿作用叠加在早期的斑岩型矿床之上,一方面造成了复杂多样的蚀变类型、矿物组合和矿石组构,另一方面继承、残留了斑岩型矿床的特征。因此,其属于叠合成因的斑岩型-浅成低温热液型矿床,而非斑岩型与浅成低温热液型之间的过渡。     

辽宁小佟家堡子金矿床成矿流体特征及来源讨论

小佟家堡子金矿床地处辽宁青城子矿田东南部,为一大型蚀变岩型矿床。矿床产于辽河群大石桥组三段白云石大理岩中,矿体呈层状、似层状产出。矿床由热液叠加改造作用形成,历经石英-黄铁矿、石英-碳酸盐两个阶段。流体包裹体研究表明,该矿床成矿流体属中低温、低盐Na Cl-H2O型体系热液。碳氢氧同位素地球化学的研究表明,石英-黄铁矿阶段成矿流体氧同位素δ18O组成在15.2‰~18.4‰,碳同位素δ13CV-PDB组成在-7.4‰~-13.2‰,氢同位素δD组成为-89.3‰~-92.2‰,反应该阶段成矿流体主要来自岩浆水并伴有少量的大气降水。石英-碳酸盐阶段成矿流体氧同位素δ18O组成在17‰~17.8‰,碳同位素δ13CV-PDB组成在-12.3‰~-13.5‰,氢同位素组成δD为-87.7‰~-90.4‰,表明该阶段成矿流体主要来自大气降水。