利用碳酸盐岩的Fe/Mn比值恢复海洋的氧化还原状态

碳酸盐岩的Fe/Mn元素比值,作为一项新的地球化学指标,可以用于恢复海洋的氧化还原状态.在氧化条件下,Fe3+和Mn4+均不可溶,因此氧化海水中的溶解Fe和Mn的含量均很低.Fe3+和Mn4+在还原条件下可以被细菌还原为可溶的Fe2+和Mn2+,而氧化还原电位的计算表明,Mn4+的还原要早于Fe3+的还原,因此细菌的Mn还原过程发生在沉积物的更浅层.可溶的Fe2+和Mn2+向上扩散到海水中,替代碳酸盐岩晶格里的Ca2+,因此碳酸盐岩晶格中的Fe2+和Mn2+的含量受控于来自沉积物孔隙水的扩散,而后者又与水岩界面的氧化还原状态相关.因此可以预测,随着海水变得逐渐缺氧,碳酸盐岩中的Fe/Mn比值会逐渐增高.为了验证这一假说,我们分析了中元古代高于庄组白云岩的Fe/Mn比值.研究发现,几乎所有的样品的Fe/Mn比值介于20~30之间,显著高于泥盆纪末期深水碳酸盐岩和浅水台地碳酸盐岩的Fe/Mn比值.高于庄组碳酸盐岩高的Fe/Mn比值一方面可能指示了中元古代低的大气氧气浓度和海洋的广泛缺氧,也可能反映了白云岩形成于缺氧的沉积物空隙水里.     

西沙孤立碳酸盐台地的地震层序及演化模式—以永乐环礁为例

永乐环礁作为典型的现代孤立碳酸盐台地,记录了西沙海域生物礁以及碳酸盐台地的整个兴衰历史。根据新采集的高分辨率多道地震数据,结合永乐环礁琛科2井以及永乐环礁东部西科1井的研究结果,对永乐环礁内部进行层序地层学研究,讨论了永乐环礁的演化过程,建立了西沙孤立碳酸盐台地的发育模式。根据地震反射同相轴特征变化,自下而上划分出Sq1（下中新统）、Sq2（中中新统）、Sq3（上中新统）、Sq4（上新统）、Sq5（第四系）5个层序,建立了永乐环礁的年代地层格架。重建了永乐碳酸盐台地自中新世以来的演化历史：台地顶部自中新世以来沉积环境相对稳定,以潟湖为主;而台地斜坡早中新世为滨浅海环境,发育生物礁,中中新世至今为半深海沉积环境,斜坡区有水道侵蚀,发育源于台地顶部的重力流沉积,在台地西部的斜坡区还发现了第四纪等深流沉积。综上,将西沙孤立碳酸盐台地发育演化划分为早中新世萌芽期、中中新世繁盛期、晚中新世—上新世淹没期、第四纪现代环礁4个阶段。本次研究弥补了以往对西沙孤立碳酸盐台地发育演化研究的不足。     

碳酸盐白云化作用模式研究进展

碳酸盐白云化作用是白云石(白云岩)成因研究中一个重要领域,对不同碳酸盐白云化作用模式的总结和应用是白云石(白云岩)成因研究的重要内容之一,因而,进一步深入理解目前已有的不同碳酸盐白云化作用模式,将对今后更好地应用和改进现有的模式、甚至总结全新的模式都有重要的现实意义。在大量国内外文献资料分析的基础上,较系统地总结了目前国际上已有的经典碳酸盐白云化作用模式——近地表(浅埋藏)白云化作用模式(萨布哈模式、渗透回流模式、混合水模式)、中—深埋藏白云化作用模式(压实驱动模式、构造挤压模式、地形补给模式、热对流模式)、热液白云化作用模式和微生物白云化作用模式等研究的发展现状和存在问题。     

埃及Bakr—Amer油田古近系Eoc组储层特征

储层特征研究是评价碳酸盐岩储层物性、寻找油气富集区和落实剩余油分布的基础,通过对区域构造、地层和沉积特征的研究,利用统计和数学方法对Bakr-Amer油田Eoc储层物性、储集空间类型和控制因素进行了分析,认为受构造运动影响,储层在深部残余厚度大,但物性相对也较差,以压实、胶结和溶蚀作用为主。高部位残余厚度小,但受风化、淋滤和构造运动的影响,裂缝发育,储层物性好,以压实和溶蚀作用为主。     

南海陆坡晚第四纪沉积物磁化率的对比及其古海洋学意义

对南海西沙群岛附近陆坡、南海南部陆坡以及东沙群岛附近陆坡晚第四纪磁化率变化特征进行了综合对比,并初步分析了磁化率与碳酸钙百分含量之间的关系。就磁化率变化特征而言,西沙群岛附近陆坡和南海南部陆坡可归为一个单元,东沙群岛附近陆坡划为另一单元,其中,前一单元晚第四纪磁化率曲线的共性表现为深海氧同位素期次的奇数期向偶数期过渡时期以磁化率峰值为特点,偶数期向奇数期过渡时期以磁化率谷值为特点;后一单元晚第四纪磁化率曲线的共性表现为磁化率曲线大致平行于有孔虫氧同位素曲线。上述两个单元内的磁化率曲线共性都具有地层学意义,但这两个单元内部某些部位的晚第四纪磁化率变化具有地方局限性,不宜当作大范围地层对比的工具。南海陆坡磁化率曲线和碳酸钙百分含量曲线的关系存在镜像和平行两大基本类型,但这两种对应关系未必意味着磁化率和碳酸钙百分含量之间存在着直接的因果联系。南海陆坡磁化率变化的原因很可能与冰期旋回中南海陆源物质通量的变化密切相关,另外,局部海域磁化率还可能严重受沉积物早期成岩作用的影响。     

靖远黄土-古土壤上部磁化率变化及其影响因素

对处于中国西北黄土高原沙漠边缘的靖远厚层黄土剖面上部L6以来磁化率的研究表明,在这一地区黄土-古土壤沉积中主要的磁性矿物是磁铁矿型矿物,磁化率的增强与黄土-古土壤序列较匹配,形式上表现为古土壤中为高值,黄土中则为极低。但是与黄土高原典型地区相比,磁化率的变化在靖远地区具有一些独特的特征:如磁化率值在黄土和古土壤中差别很大,S5古土壤中的磁化率值相比S4、S3、S2、S1而言要低,磁化率的变化存在由剖面底部向上逐渐升高的趋势。分析认为在铁磁性矿物种类没有变化的情况下,总有机碳TOC对靖远地区磁化率这种独特变化形式做出了重要的贡献。     

南堡凹陷周边古生界油气藏形成条件及成藏模式

为深入分析南堡凹陷周边地区碳酸盐岩油气成藏机理,笔者通过对区内碳酸盐岩的薄片鉴定、化学分析、烃源岩分析、物性分析、铸体压汞等实验测试和分析。结果表明,区内碳酸盐岩不具备生油能力,其油源为南堡凹陷古近系生油岩,且古近系生油岩生油母质较好、成熟度高、厚度大;碳酸盐岩基质孔隙度差,晶间孔欠发育,早期裂缝基本被充填完全,晚期构造裂缝为油气运移和聚集的主要空间;岩溶发育垂向分带不明显,溶蚀孔洞孤立且连通性差;区内主要发育有4类盖层,且储盖组合良好,发育有不整合油藏和构造块状油藏两种油气藏类型。     

裂缝对和田河气田石炭系生屑灰岩段储层的控制作用

和田河气田是塔里木盆地已探明的大型碳酸盐岩气田。石炭系生屑灰岩段是和田河气田产气的主要产层,其储量占总储量的53% ,生屑灰岩段储层经历了同生期岩溶作用、埋藏期岩溶作用。埋藏溶蚀作用产生的溶蚀孔隙是该储层的主要储集空间,占储层总孔隙度的47%～ 61%。H2 S可能是生屑灰岩段埋藏溶蚀作用的一种重要营力,埋藏溶蚀作用沿裂缝进行。裂缝以构造缝为主,裂缝不但是储层渗透率的主要贡献者,而且控制孔隙在垂向及平面上的分布: 在纵向上,裂缝发育段也是基质孔隙发育段;而平面上,构造高部位等裂缝发育处孔隙度也相对较大,而在构造鞍部裂缝不发育区,孔隙度也低。     

琉球群岛东部海区表层沉积物中浮游有孔虫分布及指示意义

对琉球群岛东部海区123个表层沉积物样品中浮游有孔虫因子分析结果表明,浮游有孔虫组合在溶跃面以上表现为Globigerinoides ruber-Globigerinata glutinata组合,溶跃面以下为Globorotalia inflata-Neogloboquadrina pachyderma(dex.)组合,局部受黑潮影响区域黑潮标志种Pulleniatina obliquiloculata含量相对丰富,为Neogloboquadrina dutertrei-P.obliquiloculata组合;表层沉积物中浮游有孔虫的丰度及组合分布特征对于碳酸盐溶跃面深度及碳酸盐补偿深度有一定的指示意义。另外,碳酸盐保存特征研究表明,该区域现代碳酸盐溶跃面深度约为3 100 m,碳酸盐补偿深度约为4 300 m。     

塔里木盆地白垩系巴什基奇克组陆相砂岩中碳酸盐岩碎屑特征及其地质意义

从储层的微观特征入手,通过各种实验分析认为:塔里木盆地库车坳陷—塔北隆起白垩系巴什基奇克组砂岩中的碳酸盐岩碎屑有五大特征,明显区别于胶结物:粒度粗,一般比其周围的原生孔隙大,磨圆好（个别有晚期压溶现象）,轮廓清晰;在砂岩中分布相对均匀,非斑块状;碎屑中存在古生物的化石且多为粉细晶;胶结物（铁方解石、铁白云石）多附着在碎屑边缘呈加大边出现,染色有明显变化;灰岩、云岩碎屑在阴极射线下发桔黄色光。碳酸盐岩碎屑的分布具有近源粒度粗、含量低、分选差、磨圆差、均质差;远源粒度细、含量高、分选好、磨圆好、均质好;浅埋粒形好、深埋压溶强的特征。物源区发育的古老碳酸盐岩地层,干旱、炎热、近咸化的古气候、古水体环境,近源快速堆积的古地理环境是碳酸盐岩碎屑的主要成因。碳酸盐岩碎屑的识别和量化具有重要的地质意义:其减孔效应明显低于胶结物,可有效解释高含量碳酸盐高物性砂岩成因,其分布是界定沉积物源区的有效证据。