海拉尔盆地乌尔逊凹陷与松辽盆地孤店CO2气田含片钠铝石砂岩的岩石学特征

海拉尔盆地乌尔逊凹陷南屯组与松辽盆地孤店CO₂气田泉头组发育大量含片钠铝石砂岩。通过偏光显微镜、扫描电镜、茜素红-S染色、X射线衍射、电子探针与INCA能谱分析等,对含片钠铝石砂岩的骨架碎屑组分、胶结物与自生矿物、成岩共生序列等岩石学特征进行了系统研究。研究表明,含片钠铝石砂岩的岩石类型为长石砂岩和岩屑长石砂岩,粒度以细粒、细-中粒为主,分选差-中等。砂岩中胶结物主要为次生加大石英、自生石英、片钠铝石、铁白云石和粘土矿物。其中,片钠铝石最高可达砂岩总体积的22％在砂岩中或以放射状、束状、菊花状、杂乱毛发状、毛球状、板状等集合体充填孔隙,或呈束状和板状交代长石和岩屑。电子探针与INCA能谱综合分析表明,片钠铝石主要由Na、Al、O、C等组成。在含片钠铝石砂岩中,成岩共生序列依次为粘土矿物包壳-次生加大石英、自生石英、自生高岭石-油气充注-CO₂充注-片钠铝石-铁白云石。其中,CO₂注入前形成的自生矿物组合主要为次生加大石英、自生石英和自生高岭石,CO₂注入后形成的自生矿物组合主要为片钠铝石和铁白云石。     

合肥盆地钻井地层的同位素测年与地层划分

合肥盆地内部中、新界地层大面积被第四系覆盖，其地层的时代与划分主要依赖已有的6口深井地层资料。由于缺乏可靠的化石记录，这6口深井地层时代与划分一直存在着很大的分歧，制约了对该盆地的油气勘探与远景评价。本文利用这6口深井泥岩类岩屑中自生伊利石，在其结晶度分析基础上，进行了K-Ar同位素测年，成功地获得了不同深度上的地层形成时代。据此地层年龄，文中对这6口深井所钻遇的地层进行了重新的划分。     

Comparative studies on carbon origin of dawsonite between Hailaer Basin in China and Bowen-Gunnedah-Sydney basin system in Australia

Dawsonite, NaAlCO3(OH)2, is widespread as a cement, replacement and cavity filling in Hailaer Basin in China and Bowen-Gunnedah-Sydney (BGS) basin system in Australia. The origin of dawsonite is emphatically contrasted and analyzed through stable isotopic composition. Dawsonite δ13C values ranging from -4.0×10-3 to 4.1×10-3 are remarkably consistent through the BGS basin system. The calculated δ13C values of CO2 gas in isotopic equilibrium with dawsonite range from -11.3×10-3 to -4.6×10-3. These values indicate carbon of dawsonite came from inorganic CO2 gas accompanied by magmatic activity. In Hailaer Basin, the Dawsonite δ13C values ranging from -4.64×10-3 to 2.12×10-3 are also consistent. The calculated δ13C values of CO2 gas in isotopic equilibrium with dawsonite range from -11.82×10-3 to -5.11×10-3. According to the coincidence of dawsonite-bearing well and CO2 gas well with mantle source,lying along deep fracture within or adjacent to Yanshanian granite,it is concluded that CO2 gas forming dawsonite is derived from mantle related to magmatic process during the Yanshanian. A little biologic origin carbon owing to petroleum charging intervened when dawsonite formed.     

渤海湾表层沉积物元素地球化学分布特征与影响因素

对取自渤海湾的307个表层沉积物进行了元素测试和粒度分析。渤海湾表层沉积物的常微量元素呈现4种组合:富集于粗粒沉积区的SiO_2、Na_2O亲碎屑元素组合;富集于细粒沉积区的以Al_2O_3和重金属元素为代表的亲黏土元素组合;与缺氧环境有关的MnO、V、TOC元素组合和与河流输入有关的陆源CaO、TiO_2元素组合。粒度粗细主导了渤海湾元素含量分布的整体格局;海域河流物源供应不同较大影响了渤海湾南部(富Na_2O、CaO和SiO_2)和北部(富Ba和P_2O_5)在元素含量上的差异;高流速潮流对海底的冲刷再分配导致曹妃甸南侧Sr、Ca元素的条带状富集异常;有机质在细粒沉积区的富集导致缺氧环境的形成和K_2O、Mn、V、自生黄铁矿的海洋自生化学沉积;人类活动导致以Pb为代表的重金属污染在河流入海口、港口及沿岸海域的元素分布异常;曹妃甸沙坝内侧的泻湖(海洋钙质生物沉积)与沙坝外侧水下岸坡(陆源碎屑沉积)的截然不同的物源,导致了独特地貌沉积环境下元素分布的局部差异。     

南海神狐海域沉积物自生黄铁矿和石膏S同位素特征及对甲烷渗漏强度的示踪

The northern slope of the South China Sea is a gas-hydrate-bearing region related to a high deposition rate of organic-rich sediments co-occurring with intense methanogenesis in subseafloor environments.Anaerobic oxidation of methane(AOM) coupled with bacterial sulfate reduction results in the precipitation of solid phase minerals in seepage sediment,including pyrite and gypsum.Abundant aggregates of pyrites and gypsums are observed between the depth of 667 and 850 cm below the seafloor(cmbsf) in the entire core sediment of HS328 from the northern South China Sea.Most pyrites are tubes consisting of framboidal cores and outer crusts.Gypsum aggregates occur as rosettes and spheroids consisting of plates.Some of them grow over pyrite,indicating that gypsum precipitation postdates pyrite formation.The sulfur isotopic values(δ~(34) S) of pyrite vary greatly(from –46.6‰ to –12.3‰ V-CDT) and increase with depth.Thus,the pyrite in the shallow sediments resulted from organoclastic sulfate reduction(OSR) and is influenced by AOM with depth.The relative high abundance and δ~(34) S values of pyrite in sediments at depths from 580 to 810 cmbsf indicate that this interval is the location of a paleo-sulfate methane transition zone(SMTZ).The sulfur isotopic composition of gypsum(from–25‰ to –20.7‰) is much lower than that of the seawater sulfate,indicating the existence of a 34 S-depletion source of sulfur species that most likely are products of the oxidation of pyrites formed in OSR.Pyrite oxidation is controlled by ambient electron acceptors such as MnO_2,iron(Ⅲ) and oxygen driven by the SMTZ location shift to great depths.The δ~(34) S values of gypsum at greater depth are lower than those of the associated pyrite,revealing downward diffusion of 34 S-depleted sulfate from the mixture of oxidation of pyrite derived by OSR and the seawater sulfate.These sulfates also lead to an increase of calcium ions from the dissolution of calcium carbonate mineral,which will be favor to the formation of gypsum.Overall,the mineralogy and sulfur isotopic composition of the pyrite and gypsum suggest variable redox conditions caused by reduced seepage intensities,and the pyrite and gypsum can be a recorder of the intensity evolution of methane seepage.     

塔里木盆地早二叠世岩浆特征及其对油气成藏关系初探

塔里木盆地早二叠世裂谷盆地阶段有一次强烈的岩浆活动,主要为玄武岩—中酸性凝灰岩喷发和大规模基性岩墙群的侵入,玄武岩K-Ar法同位素年龄为241~278Ma,而辉长岩的Sm-Nd法年龄为259Ma。火山活动产生的能量使得塔里木盆地内的寒武系—奥陶系烃源岩大量生烃并运移,自生伊利石K-Ar年龄测定数据显示哈得4石炭系油藏、塔中4CⅢ油藏油气充注时间为224~275Ma,与上述火成岩的活动时间相当。东河砂岩,一套深埋的优质储层,其形成的原因可能是二叠纪末油气的注入并导致其后期深埋时只有机械压实而无其他成岩作用的缘故。     

用于同位素测年的自生伊利石分离纯化流程探索

沉积岩中自生矿物与碎屑矿物的分离问题是制约沉积岩定年的主要问题之一。本文以浙江和川西地区的粘土矿物为例，介绍了沉积岩中自生伊利石与碎屑矿物的一般分离过程，具体包括悬浮液的制备过程、高速离心机的条件实验和8个样品的分级实验，确定了较佳的分级参数，并对分级后的各级别进行了X-射线衍射(XRD)分析。X-射线衍射结果表明，随着粒度的减小，各种杂质的含量都在逐渐减少，在小于0．2μm的粒级中，已检测不出石英、钾长石、钠长石、方解石、白云石等杂质的存在，其中有3个产品的成岩混层含量达到100％，说明本次实验的分离纯化流程是比较成功的。综合考虑粒度和自生伊利石的纯度，一般情况下，以0．1～0．2μg粒级的产品用于Ar-Ar和K-Ar测年较合适。但在实际进行年龄分析时，一定要先进行XRD和透射电镜分析，只有确定其成岩混层I／S的含量近100％(至少在95％以上)及混层中S的含量小于25％时，才可用于Ar—Ar和K—Ar年龄测定。     

油气储层自生伊利石的分离提纯及其K-Ar同位素测年技术研究

油气注入史研究对于指导油气勘探具有非常重要的意义。油气储层自生伊利石K Ar同位素测年可以为油气注入时间的研究提供科学依据。文中对油气储层自生伊利石分离提纯及其K Ar同位素测年技术进行了系统介绍。对碎屑含钾矿物杂质对自生伊利石K Ar同位素年龄的影响进行了深入研究 ,建立了一套完整的数据处理技术并提出了“校正年龄”的概念。     

东太平洋中国开辟区沉积物中热水活动的矿物学及地球化学证据

通过对东太平洋多金属结核中国开辟区表层沉积物和短柱状沉积物的系统观察和分析，首次根据矿物学和地球化学两方面的证据，发现中国开辟区沉积物中热水活动及其产物的存在。X射线衍射分析表明，沉积物样品中普遍含有重晶石，部分样品中含量高达10％以上，扫描电镜观察发现，重晶石均为完整自形晶，并与同为自形的石英及钠长石共生。根据本区重晶石的地质背景及结晶形态，可以认为它的形成环境与加利福尼亚湾瓜伊马斯盆地（Guaymas)相似，属热水成因，伴生的石英和钠长石亦为常见的热水矿物，。这一共生组合的形成温度不低于70℃。地球化学研究发现，在柱状沉积物剖面上，Ba的垂向分布有两种类型，一种为平稳型，在一定深度范围内无明显变化。另一种为跃升型，并伴有其他活泼组分的同步变化，跃升型可视为热水活动在沉积历史上的记录，迄今为止，热水矿物组合主要见于东区的表层沉积物，而在西区，Ba在沉积物中的富集主要见于10cm以下层位，根据沉积速率推算，在中国开辟区西区的热水化活动记录比东区至少早0．1Ma。