流体饱和度对裂缝-孔隙岩石频变纵波速度及其各向异性的影响

流体饱和度会改变裂缝性储层的纵波速度,从而影响地层速度的频散特性及各向异性程度,导致储层地震响应特征复杂,储层预测多解性强,流体识别难度大.本文根据多相流体饱和裂缝性储层的特点,借助于Norris和KG模型,建立部分饱和裂缝-孔隙等效介质模型,给出频变地震波速度随流体饱和度变化的精确关系式.数值模拟结果表明,当气、水两相共存时,随着含水饱和度的增加,高频段纵波相速度逐渐增大,各向异性程度逐渐减小;低频段纵波相速度逐渐减小,各向异性程度不变;相速度频散及其各向异性程度逐渐增强.组合已有的孔隙弹性理论模型,对实验室人工裂缝-孔隙砂岩岩样的纵波速度进行拟合,计算得到的曲线与实验室测量散点值吻合度较高,表明组合模型在给定参数下的有效性.该研究能够为多相流体饱和裂缝性储层的地震响应特征分析奠定扎实的理论基础,为提高储层预测的确定性和流体识别的准确性提供可靠的理论依据.

     

湖南宝山铜多金属矿床流体包裹体特征及氢氧同位素地球化学的初步研究

宝山矿床处于NE向钦杭成矿带与EW向南岭成矿带的结合部位,是湘南地区最大的铜多金属矿床,成矿斑岩主要为花岗闪长斑岩,其中铜钼矿体主要分布于花岗质岩体与碳酸盐岩接触带的矽卡岩中,铅锌矿体则分布于断裂破碎带和石炭系的层间裂隙带中。本文以宝山铜多金属矿床为研究对象,在详细野外调查的基础上,系统开展了镜下观察、流体包裹体显微测温、激光拉曼分析以及H-O同位素分析,进而对宝山矿床的成矿流体演化进行了初步研究,获得了如下认识:(1)该矿床成矿演化过程可分为矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、金属硫化物阶段及萤石-方解石脉阶段;(2)包裹体类型以富液相包裹体为主,成矿流体主要为H_2O-NaCl体系,含少量的CO_2,偶见含子晶包裹体;(3)矽卡岩阶段流体包裹体均一温度分布在430~550℃,主要集中在550℃以上,盐度范围为13.4%~21.98%NaC leqv;退化蚀变阶段的均一温度范围为211.8~395℃,在260~320℃和360~395℃出现两个峰值,盐度范围为3.71%~19.53%NaCleqv,该阶段围压由静岩压力向静水压力转变;金属硫化物阶段均一温度分布于156.7~323.1℃,主要为190~240℃,盐度范围为3.71%~19.84%NaC leqv;萤石-方解石脉阶段中的包裹体均一温度为100~266.5℃,主要集中于145~180℃,盐度分布在0.71%~18.3%NaC leqv。宝山矿床成矿压力介于23.8~169.9Mpa之间,利用静岩压力-静水压力梯度可得宝山矿床成矿深度约为2.25~6.29km,主要为4~6km;(4)退化蚀变阶段流体的37‰~7.47‰之间,δD_(H_2O)值介于3. 64‰;金属硫化物阶段和萤石-方解石脉阶段的δ~(18)O_(H_2O)值为-70‰~-δ~(18)O_(H_2O)值介于0.33‰~5.28‰之间,表明有大量的大气降水混入。因此,成矿流体从早阶段到晚阶段,由岩浆热液演变为大气降水,流体混合作用可能是矿质沉淀的主要机制。宝山铜多金属矿床是早期高温中高盐度流体向低温低盐度流体演化过程中形成的。     

祁连造山带玉石沟地幔橄榄岩中挥发分的流体化学和稳定同位素组成及古大洋岩石圈演化意义

Fluid inclusions in olivine and orthopyroxene of mantle peridotites from the Yushigou ophiolite can be divided into three types based on decrepitation temperature,shape and distribution.Type-1 fluid inclusions are characterized by oval or negative crystal shapes and small size(<5μm across).They occur in the cores and mantles of the host crystals,and decrepitated at>840℃.Type- 2 fluid inclusions have irregular or tabular shapes with relatively large size(10～100μm in length).They occur in irregular or circular healed micro-fractures in the host crystals,and decrepitated at 612～710℃.Type-3 fluid inclusions have size and shape,similar to type-2 fluid inclusions but occur in micro-fractures restricted to the margins of the host crystals,and decrepitated at much lower temperature from 190℃to 340℃.The three different types of fluid inclusions are interpreted to represent primary,metasomatic (pseudo-secondary)and secondary inclusions,respectively.Stepwise heating reveals three concentration peaks of volatiles at 200～400℃,400～800℃and 800～1200℃released from olivine and orthopyroxene in harzburgite and dunite from the Yushigou ophiolite, which are considered to correspond to the decrepitation of secondary,metasomatic and primary fluid inclusions at similar temperature ranges.CO2 is a major constituent in the volatiles released at three different temperature intervals.Trace amounts of H_2 and N_2 are present in the volatiles released at<800℃and trace amounts of H_2O and SO_2 are mainly present in the volatiles at 400～800℃.TheδD(-95.2‰,-306.3‰)of H_2O and theδ~(13)C(-15.5～-12.5‰)andδ~(18)O values(1.4～1.9‰)of CO_2 released at<800℃are lower than normal mantle values and suggest the mixing origin of crustal fluids( sedimentary organic)with ocean water,implying that Yushigou AOLM had undergone an intensive metasomatism by a fluid composed of CO_2.H_2O and SO_2,and followed by degassing. In contrast,the volatiles released at 800～1200℃are characterized by trace amounts of H_2 and CO in dunite and SO_2 in harzburgite, much lighterδ~(13)C(-29.1‰～-19.5‰),heavierδ~(13)O(8.8‰)of CO_2 and positive relationship between these isotopic ratios and the concentration of CO_2.Such features can be best explained by mixing of significant terrestrial crustal(organic)and minor mantle volatiles.We proposed that the Yishigou peridotites are more likely to have derived from a continental lithosphere instead of an oceanic lithosphere comprising the Yishigou gabbros and pillowed basalts.A supra-subduction tectonic setting is thus inferred for the Yushigou ophiolite.     

豆荚状铬铁矿中不同类型矿物包裹体成因及指示意义

豆荚状铬铁矿是十分重要的战略资源,目前学者对它们的成因尚未形成统一的认识。先前的研究主要从岩石学、地球化学和地质年代学等方面对铬铁矿的成因进行了约束,但对铬铁矿包裹体类型及其反映的地质过程还缺乏系统的总结和研究。通过对不同岩体的铬铁矿中矿物包裹体进行详细的研究,发现铬铁矿中含有丰富的矿物包裹体,分为5大类：(1)无水硅酸盐类矿物包裹体,包括橄榄石、斜方辉石、单斜辉石等;(2)含水矿物,包括角闪石、绿泥石、蛇纹石等;(3)含铂族元素矿物和硫化物,包括Os-Ir合金、Pt-Fe合金、自然Os和自然Ir,以及黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等;(4)壳源矿物,包括锆石、金红石、石英、钙铬榴石等;(5)异常矿物,包括金刚石、碳硅石、柯石英等超高压矿物,以及自然镍、自然铬、自然铁和自然钛等。通过对比研究,确定它们形成于不同期次,进而初步拟定豆荚状铬铁矿形成过程存在4个阶段,分别为地幔深部的地幔柱/地幔对流、大洋岩石圈中地幔橄榄岩的部分熔融/岩浆结晶分异、俯冲带环境中的岩石-熔体反应和后期的热液蚀变/流体改造。认为铬铁矿中矿物包裹体记录了铬铁矿成矿各个时期的环境条件,针对铬铁矿中包裹体的详细研究可以更加准...     

Helium Isotope Geochemistry of Ore-forming Fluids from Furong Tin Orefield in Hunan Province, China

Abstract. The Furong tin orefield, located in southern Hunan, China, is a newly-discovered super-large tin orefield. In contrast to most other tin deposits associated with S-type granites, the Furong tin deposit is closely associated with the Qitianling A-type granite. The ³He/⁴He ratios of fluid inclusions in pyrite and arsenopyrite from this orefield range from 0.13 to 2.95 Ra. The influence of various post-mineralization processes on the helium isotopic composition of ore-forming fluid inclusions are estimated negligible. Thus, the analytical values of helium isotopic composition basically represent the original values of ore-forming fluids at the time they were trapped.
The ³He/⁴He ratios of ore-forming fluids from the Furong orefield indicate the existence of mantle-source components. It supports the idea that both the Furong tin orefield and Qitianling granite formed under the geodynamic background of mantle upwelling and crustal extension.     

青海省都兰县双庆铁矿床流体包裹体及稳定同位素地球化学特征

青海省祁漫塔格-都兰成矿带是以铁铜多金属为主的成矿带,其矿产丰富但研究程度较低。双庆铁矿床是该成矿带上的典型矿床,目前尚未系统开展流体包裹体及稳定同位素地球化学研究。本文通过流体包裹体显微测温和稳定同位素分析测试研究表明,该矿床自含磁铁矿石英脉到石英硫化物阶段,流体性质略有改变。均一温度变化范围为213.7℃～327.8℃,盐度变化范围为0.53％～6.14％,密度变化范围为0.703～0.888g/cm³,属于中高温、低盐度、低密度流体; 从变化可知, 随着成矿作用继续进行,成矿均一温度与流体盐度有一定程度降低。磁铁矿的δ¹⁸O_V-SMOW 变化范围为4.4‰～10.8‰,表明磁铁矿的成矿物质来源于幔源;热液硫化物的δ³⁴S_V-CDT 值分别为0.9‰和-0.1‰,平均值为0.4‰,具陨石硫特征,反映了火成硫和深源硫的来源特点;热液方解石的δ¹³C_V-PDB 变化范围为-6.3‰～-5.2‰,表明其碳质来源于深源花岗岩浆,结合δ¹⁸O_V-SMOW 的-33.8‰～-18.3‰变化范围,通过碳氧同位素研究结果推测其碳质可能主要来自花岗岩浆,后期受大气降水影响明显。石英中δD-δ¹⁸O_H2O 结果表明,双庆铁矿床早期成矿流体以岩浆热液为主, 晚期有大量大气降水的加入, 即成矿流体为岩浆水与大气降水的混合流体。     

安徽铜陵中生代侵入岩及其岩石包体中的硫化物-氧化物包裹体研究

安徽铜陵地区中生代岩浆活动频繁,形成了一系列与铜、金多金属成矿作用关系密切的中酸性侵入岩。在这些侵入岩中分布有大量的镁铁质团块、堆积晶和微粒闪长质包体。在这些侵入岩及其岩石包体中观察到了一定数量的硫化物-氧化物包裹体。文章对老庙基、小铜官山和小陶家岩体及其岩石包体中的硫化物-氧化物包裹体进行了详细的岩相学观察和电子探针分析。观察和分析结果显示,镁铁质团块中硫化物包裹体内的矿物主要有磁黄铁矿、黄铜矿、单硫化物固溶体和镍黄铁矿,这些硫化物相(黄铜矿除外)中的Ni、Cu平均含量(wB,下同)分别为6.91%和0.44%;微粒闪长质包体和寄主岩中硫化物包裹体内的矿物主要为磁黄铁矿和黄铜矿,这些硫化物相(黄铜矿除外)中的Ni、Cu平均含量分别为0.44%、0.07%(微粒闪长质包体)和0.09%、0.42%(寄主岩)。镁铁质团块、微粒闪长质包体和寄主岩中氧化物包裹体内的矿物分别为铬磁铁矿(Cr2O3平均含量为4.44%)、磁铁矿(Cr2O3平均含量为0.44%)和磁铁矿(Cr2O3平均含量为0.07%);散布的氧化物颗粒分别为铬磁铁矿(Cr2O3平均含量为6.58%)、磁铁矿+铬磁铁矿(Cr2O3平均含量为0.86%)...     

滇西北中旬普朗斑岩铜矿流体包裹体初步研究

普朗斑岩铜矿位于三江地区义敦岛弧南端的中甸弧，是在晚三叠世甘孜．理塘洋盆向西俯冲过程中形成的一个大型．超大型矿床。通过显微测温学和激光拉曼谱学研究，发现普朗斑岩铜矿含矿石英脉中广泛发育富液相包裹体、含CO2三相／两相包裹体、含子晶多相包裹体。子晶种类复杂，盐类矿物主要有石盐、钾盐、方解石、石膏，金属矿物主要为黄铜矿和赤铁矿。流体包裹体中发现有4种流体，即高盐度岩浆流体、含CO2低盐度流体、中等盐度流体以及少量低盐度水溶液。高盐度岩浆流体的均-温度范围457，245℃，均一压力范围（259．33～25．43）×10^5 Pa，盐度为34％-54％NaCl，密度为1．12—1．07g／cm^3，富含Na、K、Ca、Cu、Fe、CO2、C1、S等成分。原始岩浆流体可能是由中酸性岩浆上升至中间岩浆房后直接出溶而成，并汇聚在岩浆房的顶部。在甘孜一理塘洋盆的俯冲过程中，岩浆流体在流体内压和洋盆俯冲所产生的主压应力场的共同作用下，可以间歇性地从岩浆房上涌，为早期岩浆活动（226±3）～（2284-3）Ma所形成的岩浆一热液系统提供了持续的矿质和热源。含CO2低盐度流体与高盐度岩浆流体的相分离作用是导致普朗斑岩铜矿主成矿期网脉状-浸染状矿化的主要原因。     

内蒙古陈巴尔虎旗谢尔塔拉铁锌矿床成矿流体演化与成矿作用

内蒙古谢尔塔拉铁锌矿床位于大兴安岭中段华力西期、燕山期成矿带上,是一个大中型的火山喷发沉积-热液富集型矿床。在对谢尔塔拉铁锌矿床的物质组成分析的基础上,着重对流体包裹体和稳定同位素进行分析,以此来研究该矿床的成矿流体演化和成矿作用。研究表明,从热液作用早期到中期,具有成矿温度递减、盐度升高的趋势,两者呈负相关变化,指示流体发生了沸腾作用;从热液作用中期到晚期,具有成矿温度递减、盐度降低的趋势,两者呈正相关变化,指示流体发生了混合作用。S、Pb、C、H、O同位素组成表明,金属物质主要来自赋矿岩石和下伏地层,同时还有深部岩浆物质的参与。成矿热液为大气降水补给加热的循环地下水和岩浆水组成的的混合流体,后期又有大量的大气降水补充,使得成矿流体与围岩发生了强烈的同位素交换。矿化和蚀变作用是在水/岩比值比较低的体系中进行的。谢尔塔拉铁锌矿床的成矿流体总体表现为中低温、低盐度、低密度的热液。构造热效应、地热梯度和多次的岩浆喷气热是驱动流体活化迁移的主要因素。构造体制转换使流体稳定体系发生改变,压力释放发生沸腾作用,造就铁、锌在有利位置富集成矿。     

景谷民乐火山灰流型铜矿地质及成因

民乐浸染状铜矿产于中三叠统灰流型富钠质熔结凝灰岩中。矿区火山岩主体为细碧角斑岩系，矿床的形成与陆内再生地槽海相火山活动及其4后的热液蚀变作用密切相关。矿体分布明显受火山岩岩性、岩相、层位及构造控制，成因上与火山喷发和爆发作用有关。矿床受后期火山热液、次生富集改造后富化明显。