回流渗透模式白云岩研究历史与进展*

回流渗透白云岩化是一类重要的白云岩化模式,其应用广泛,成岩储集性良好,具有重要的研究意义。近年来,国内外对回流渗透模式白云岩的研究不断深入,取得了许多新的进展。作者从回流渗透模式的研究历史出发,详细讨论了其发展和应用现状,总结了该模式下白云岩的Mg来源、水文模式和沉积岩石学特征,并着重讨论了中等盐度下的回流渗透白云岩化等新的研究和应用,指出大规模的回流渗透白云岩化作用可在中等盐度的条件下形成,其强度往往受控于海平面变化。     

滇东-川西下二叠统白云岩的形成机理--玄武岩淋滤白云化

在滇东－ 川西地区的下二叠统中,白云岩发育,并可分两种类型:块状白云岩和斑状白云岩。块状白云岩呈浅灰色、灰色,主要由细晶或中晶白云岩石组成。白云岩的δ13C为+0.8‰～+3.5‰, 平均+2.7‰; δ18O为 -6.8‰～-9.1‰, 平均 -7.8‰。 Sr 为 25×10-6～52×10-6, 平均 39×10-6; Na 为 52×10-6～74×10-6, 平均 64×10-6。斑状白云岩呈灰色,由白云岩斑块和交代残余的石灰岩斑块组成,其中白云岩斑块含量大于50 %。白云岩斑块呈云朵状,大小多为几厘米至二十几厘米。白云岩斑块由细晶和中晶白云石组成。白云石呈自形或半自形,含量60% ～ 90%。白云石的δ13C为+0.8‰～+3.5‰, 平均+2.7‰; δ18O为 -6.8‰～-9.1‰, 平均 -7.8‰。 Sr 为 25×10-6～52×10-6, 平均 39×10-6; Na 为 52×10-6～74×10-6, 平均 64×10-6。各种资料表明,块状白云岩和斑状白云岩成因相同,只是白云化程度不同。白云岩是在埋藏环境中较高温度条件下形成的。白云化水来自淋滤峨嵋山玄武岩的大气     

羌塘盆地中侏罗统砂糖状白云岩流体包裹体碳—氧同位素分析及白云岩成因机制讨论

羌塘盆地隆鄂尼—昂达尔错古油藏带中侏罗统布曲组砂糖状白云岩储集层成因一直备受关注和争议。白云岩成因及其储层预测对于碳酸盐岩油气藏勘探具有重要意义,但是关于羌塘盆地布曲组白云岩的成因并没有一个相对统一的认识,争议核心聚焦在白云岩化流体性质。笔者等试图在包裹体测温和盐度分析的基础上,利用同位素分馏方程系统研究白云岩包裹体碳—氧同位素,探讨羌塘盆地侏罗系砂糖状白云岩白云岩化流体特征。研究表明白云岩白云石包裹体和灰岩方解石包裹体均一温度分布范围皆为50~220℃,但白云石的包裹体温度峰值分布区间明显要高于方解石的峰值温度,多数样品的温度集中在150℃到220℃区间;另外,与同层灰岩相比,白云岩具有明显的重碳同位素异常富集特征,该特征是高温流体交代石灰岩或者说是水岩反应的标志;此外,通过碳—氧同位素分馏方程计算出白云岩包裹体流体碳、氧同位素分别为-1. 30‰～1. 53‰和5. 81‰～12. 50‰,具有高盐度的卤水特征。综合包裹体温度、盐度,以及包裹体碳、氧同位素特征,本文认为羌塘盆地布曲组砂糖状白云岩是热液交代白云岩化产物。     

碳酸盐岩中燧石条带成因争鸣——以北京西山中元古界雾迷山组为例

北京地区中元古界雾迷山组主要由燧石条带白云岩、燧石结核白云岩、叠层石白云岩和少量含陆源粉砂质碎屑的白云岩组成,广泛出露于北京山区,厚度2000~3500 m。以雾迷山组为代表的大量中元古代硅质沉积物的物源和形成原因,一般教科书均认为层状燧石为生物成因,结核状燧石为成岩交代成因。笔者等在北京西山等地多次野外考察发现,二维剖面上的硅质条带或硅质结核在三维实体上实际上是透镜状或席状（下一般称燧石席或硅胶席）。 燧石席内部常包裹或胶结有下伏白云岩的砾石并且因混有有机质等,表现为各种暗色或杂色。硅胶席在上覆白云质沉积物堆积之前与其周围的白云质灰泥和粒屑几乎同时形成,燧石透镜体与白云质沉积物之间存在着相互穿插、包裹的关系,但彼此之间边界清晰,无论是白云石粒屑还是燧石席都没有任何被交代痕迹。因此,笔者等认为：燧石“结核”是硅胶聚集成席,再经压实、固化的结果,其浑圆状边缘是水下硅胶与沉积介质的相变面。硅胶固化作用是北京西山中元古界雾迷山组中原生燧石的唯一成因。在成岩重力压实过程中,连续分布的原生硅质沉积物会形成布丁或“结核”构造。白云质灰泥和粒屑的胶结速度明显快于硅胶的固化速度,遇地震等外力作用,软的硅胶席会沿着弱固结的白云岩裂隙向上侵入或向下挤入,形成硅质脉。遇有后期的岩浆侵入或热变质作用的改造,硅质条带和硅质结核的成分和颜色会发生相应的变化,质地变纯,颜色由深变浅,但是仍然保留原生的层理或纹理,容易被误认为是成岩期或成岩后硅质交代碳酸盐矿物而成。     

塔里木盆地下奥陶统白云岩类型及其成因*

下奥陶统白云岩是塔里木盆地最现实的重点勘探领域。文中在分析塔里木盆地早奥陶世构造、沉积及古气候等地质背景的基础上,以前人对白云岩的结构分类为基础,从白云岩发育产状出发,将塔里木盆地下奥陶统白云岩划分为灰岩中零散白云石、灰岩中斑状白云石、层状白云岩和沿断裂分布白云岩4类,白云石含量层位上自下而上具有总体减少的趋势。各类白云岩在岩石学特征和发育分布上具有较为明显的差异,局部可重叠出现。灰岩中零散白云石和斑状白云石的岩石学和地球化学及发育分布特征均反映其主要由浅埋藏白云石化作用形成;层状白云岩和沿断裂分布白云岩形成于中深埋藏白云石化作用;各类白云岩的产状特征差异受控于沉积期海平面变化、海水性质及埋藏条件等因素。沿断裂分布白云岩的形成和分布与断裂密切相关,是重要的储集岩石类型。白云岩储集层的形成主要是后期改造的结果,埋藏白云石化作用并未对大规模白云岩储集层的形成起到建设性作用,伴生或后期流体再运移导致的溶蚀作用为其主要成因。     

塘沽油田湖相泥质白云岩含油气影响

湖相白云岩在我国东部泌阳凹陷古近系核桃园组、酒西坳陷白垩统下沟组和西部古—中生界准噶尔盆地二叠系风城组均已形成工业化油气开发,预示国内该类储层良好评价前景。塘沽油田在始新统—渐新统沙河街组三段五亚段湖相泥质白云岩储层取得油气勘探新发现,储层由泥质白云岩与白云质泥岩呈纹层不等厚交互构成,室内分析化验证实为弱还原半深水湖相沉积,具有裂缝与基质双重孔隙介质的特点,微介孔率在50%以上,为新型纳米级非常规碳酸盐储层。以该类油藏岩心观察及试油试采资料为基础,借助于薄片鉴定、x射线衍射分析、扫描电镜分析、物性分析、压汞分析及氮气低温吸附测试等技术手段,对该类特殊岩性油藏的含油气影响因素进行探讨。研究结果表明塘沽油田沙河街组三段五亚段泥质白云岩含油性影响因素与成岩矿物组分及发育,储集空间及类型,微裂缝发育,异常超压空间展布等密切相关,所总结的湖相泥质白云岩储层含油气性综合评价方法对我国该类非常规油藏开发具有重要意义。     

四川盆地西南部震旦系白云岩成岩过程中的孔隙演化

我国南方,特别是西南地区震旦系白云岩具有良好的油气储集潜力。四川盆地西南部震旦系白云岩储层多集中分布在灯影组的中、上部,储集空间以次生成因的孔、洞、缝为主。这些孔隙的形成与演化受多种因素的影响,其中成岩作用的控制明显,压实作用和多期白云岩的胶结作用使原生孔隙基本消失,而重结晶作用和溶解作用促进了次生孔隙的形成,但多期白云石和硅质的充填作用又导致次生孔隙缩小,局部消失。总之,震旦系白云岩储层内的孔隙是在长达六亿年左右的地质历史中,由各种成岩作用及其它因素相互影响下的最终产物。     

中新元古界原生白云岩: 以中国典型台地区为例*

基于对中国塔里木盆地新元古界上震旦统奇格布拉克组、四川盆地新元古界上震旦统灯影组以及华北盆地中元古界蓟县系雾迷山组野外露头及钻井岩心白云岩的系统观察,发现中国典型台地区中新元古界中厚层至块状白云岩异常发育,其中泥(粉)晶白云岩占岩层总厚度86%~97%,且大多为厚层至块状。这些中厚层至块状泥(粉)晶白云岩,无论是否含藻类与菌类等微生物,次生交代作用基本都不发育。沉积古地理特征分析结果表明: (1)中新元古界的白云岩几乎覆盖整个海盆,广泛沉积于潮上带、潮间带以及潮下的开阔或局限台地环境;(2)白云岩的亚类在平面上受古基底隆凹格局控制,低凹部位以泥晶白云岩为主,高部位以颗粒泥晶白云岩或丘状叠层石泥晶白云岩为主;(3)白云岩台地中发育较深水台盆。地震剖面显示,这些台盆的形成受控于中新元古代的同生深大断裂活动,大断裂可将深部的Mg²⁺通过热液输入到碳酸盐岩台地中,使得海水中的Mg²⁺浓度增加。地球化学分析结果与古气候特征指示,不同晶粒结构的白云岩,即泥晶白云岩与少量的粉晶及细晶白云岩,其碳氧同位素比值没有明显分异,整体上与全球中新元古代海水背景值吻合,表明粉晶及粉细晶白云岩与泥晶白云岩同为沉积成因,其结构加粗乃原生泥晶白云石晶粒重结晶自生加大而成,并非次生交代成因,即这些少量发育的粉晶—细晶白云岩与主体的泥晶白云岩为同一成因机制。整合岩石学、沉积环境及地球化学等分析结果,认为中国典型台地区中新元古界的白云岩乃较典型的原生沉积成因。     

新太古界Campbellrand亚群白云岩岩溶系统对南非Postmasburg锰矿田的影响

为分析新太古界Campbellrand亚群白云岩基底形成的岩溶系统对南非Postmasburg锰矿田发育和分布的影响,利用XRF和偏光显微镜鉴定技术,结合野外地质调查和岩芯钻探,对矿石的矿物成分、矿体中的Mn、Fe空间分布、Doornfontein砾岩的结构特征、白云岩容矿构造的形态进行了研究。结果表明：Maremane穹隆上的Campbellrand亚群白云岩遭受了两次大规模的溶蚀。溶蚀构造引起沉积物分异,沉积建造底部Mn质最为富集,向外、向上逐渐由Fe质主导,形成褐锰矿—方铁锰矿—赤铁矿的序列,顶部则演变为铝土质岩。沉积序列中Mn+Fe质和Al质含量呈现出较强的负相关性。溶坑的特殊形态导致矿体受层控,但并不呈现规则的层状形态。东矿带的Wolhaarkop硅质角砾岩与白云岩中的燧石和硅质白云岩密切相关,而混合带和西矿带普遍发育的Doornfontein砾岩则是岩溶作用影响下锰质的成岩作用被推迟所形成,它们都是成矿期岩溶系统发育的间接产物。溶坑底部的锰土混合物揭示了成矿后期溶蚀作用的发生和沉积序列的坍塌破碎,小型的断层也造成了矿体的严重破碎和顶板地层的褶曲。Gamagara低山脊两侧分布的小型堆积型矿体也与后期地表岩溶系统长期的发育有关。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟群块状白云岩的包体研究

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟群的块状白云岩，按晶粒结构可分为细硝糖状白云岩（晶粒大小为０．０１－０．１ｍｍ）和粗砂糖状白云岩（晶粒大小为０．０５－０．２５ｍｍ）。包体分析为块状白云岩的成因研究提供了最直接的信息，细砂糖状白云岩的主体白云石中液态包体不发育，但孔隙充填方解石中的包体发育，由２４个孔隙充填方解石中的包体测出均一温度为４９－７４℃，测算的包体形成深度的最大值为１７２ｍ。由此可以推断，其主体白