巢湖地区早三叠世晚斯密斯亚期含鱼化石碳酸盐岩结核的地球化学特征及其地质意义

以安徽省巢湖地区下三叠统和龙山组顶部的黑色泥页岩段及其产出的含鱼化石碳酸盐岩结核为研究对象, 综合岩相学、地球化学(主微量元素和碳、氧同位素)和环境矿物学等分析手段, 探讨富有机质页岩中含鱼化石碳酸盐岩结核的形成机制及可能的地质环境指示意义。结核中心三维保存的鱼化石和较高的碳酸盐含量(80%)表明结核形成于早期成岩阶段, 结核内部呈同心环状结构, 从中心至边缘, 碳酸盐矿物含量降低, 硅质碎屑矿物增多并逐渐出现纹层, Fe和S含量升高、δ¹³C值增高、δ¹⁸O值降低和TOC含量逐渐增多等特征均表明结核为同心生长模式。对围岩中草莓状黄铁矿的粒径分析结果表明, 结核形成于硫化还原环境。结核出现在斯密斯亚阶与斯帕斯亚阶界线(SSB)之下1 m处, 与界线层有机碳埋藏增加、碳同位素组成快速正漂移(δ¹³C = -1.3‰~1.9‰)和水体硫化还原事件吻合, 有潜力作为华南地区SSB的辅助识别标志。     

鄂尔多斯盆地南缘长7油层组碳酸盐结核的特征及石油地质意义

探讨鄂尔多斯盆地南缘渭北地区上三叠统延长组长7油层组油页岩中的碳酸盐结核与优质烃源岩发育的关系.通过野外观察、薄片鉴定、扫描电镜、X射线衍射和碳、氧同位素等多种分析手段的研究,认为长7油层组灰岩和白云岩结核为成岩早期的产物,方解石和白云石圆球粒的形成时间较早,特征与藻类习性非常相似.δ13C明显重于晚三叠世δ13C的变化范围,表明碳酸盐结核的形成与产烷带微生物代谢活动引起的甲烷生成有关.结核中方解石、白云石圆球粒的形成可能是蓝细菌细胞方解石化或白云石化的结果.长7油层组中富含的碳酸盐结核指示其为优质的烃源岩,具有良好的生烃能力.     

伦坡拉盆地牛堡组砂砾岩致密化与孔隙成因

依据岩芯、薄片、物性和扫描电镜等资料,开展伦坡拉盆地牛堡组砂砾岩储层岩石学及储集特征研究,着重从成岩角度分析了储层致密化因素,结合孔隙形成的有利因素,开展成岩作用和石油充注的关系及顺序研究,首次探索了储层孔隙的发育过程。结果表明,砂砾岩储集空间以残余孔隙为主,混积的沉积环境、较弱的抗机械压实能力和中晚成岩期碳酸盐的强烈胶结是导致储层致密的3大因素,酸性流体对易溶颗粒的溶蚀是次生孔隙形成的主要因素,石油充注是孔隙保存的有利因素,主要表现在石油充注使部分孔隙溶蚀扩大,并在孔隙周缘形成油膜抑制碳酸盐胶结;压实作用在浅埋藏阶段对储层的破坏较大,随埋深增大,酸性溶蚀、石英次生加大及石油充注发生,之后,早期碳酸盐胶结物形成,成岩中晚期含铁碳酸盐胶结物交代早期碳酸盐矿物,堵塞了大部分孔隙,晚期的构造挤压使储层形成裂缝。孔隙的形成经历了原生粒间孔隙形成,压实作用减孔,酸性溶蚀扩大孔隙,石油充注保护孔隙,碳酸盐胶结破坏孔隙等过程,石油充注较充分与碳酸盐胶结较弱的叠合区是孔隙保存的有利区。     

海底铁锰矿物中稀土元素富集的控制因素

在不同氧化还原条件下生成的铁锰结核(壳)具有不同的稀土元素特征。在弱氧化条件下形成的成岩型结核中,稀土元素总量相对较低,Ce异常不明显,稀土元素主要存在于Fe相中;在强氧化条件下形成的水成结核(壳)稀土元素总量相对较高,Ce表现为较强的正异常。Ce的丰度主要受非晶质的Fe控制,而三价稀土元素的丰度主要受Fe、Mn和P相矿物的共同作用。而铁锰结核(壳)中铁锰矿物主要受生长环境的影响,因此,铁锰结核(壳)中稀土元素的富集在一定程度上受铁锰结核(壳)生长环境的控制。     

文南油田沙三中亚段储层成岩相研究

文南油田是我国一个典型的低渗透油田,通过岩心的观察以及岩心分析数据研究,对文南油田沙河街组沙三中亚段砂岩成岩作用、成岩矿物进行研究。将研究层段的成岩相划分为粒间溶孔发育成岩相、斑状溶蚀成岩相(碳酸盐式和假杂基式)、致密胶结成岩相(碳酸盐基底式和碳酸盐孔隙式)、致密压实成岩相共四类成岩相及四类成岩亚相。分析不同成岩作用的测井响应特征,选取深浅侧向、自然伽马、密度、声波等测井曲线建立成岩相测井响应模式和成岩测井相模型。对研究区成岩相发育的影响因素进行系统研究,认为沙三中亚段砂组成岩相的发育受砂岩组分和胶结物含量的影响。     

柴北缘冷湖七号地区碳酸盐胶结物特征及其意义

碳酸盐胶结物是碎屑岩储层中最常见的胶结物类型,其形成环境、物质来源、反映的成岩温度对储层研究具有重要意义。通过对柴北缘冷湖七号下干柴沟组砂岩碳酸盐胶结物进行岩石学、矿物学和地球化学分析,研究区下干柴沟组砂岩碳酸盐胶结物包含方解石、含铁方解石、铁方解石和白云石等4种类型。碳同位素（δ¹³C_PDB）和氧同位素（δ¹⁸O_PDB）值分别为8.81‰~3.51‰和8.77‰~17.36‰,平均值分别为5.33‰及13.50‰;利用碳同位素和氧同位素计算出古盐度值和古温度值分别为113.61~102.85和63.03~123.06℃,平均值分别为109.66及94.47℃。反映出研究区下干柴沟组所处成岩阶段为早成岩阶段B期-中成岩阶段A期,形成过程受到有机质脱羧基作用影响,成岩环境偏酸性,成岩流体来自碎屑的析出水和大气淋滤淡水。储层物性除了受成岩环境和温度的影响外,与碳酸盐胶结物含量具有明显的负相关关系,随着碳酸盐胶结物含量的增加,储层的孔隙度和渗透率降低。     

试论碳酸盐岩中一种新的颗粒类型——成岩颗粒

本文讨论了沉积作用后多种成岩作用形成的一些碳酸盐颗粒的新类型。球粒、内碎屑、团块、角砾、异形粒等都可以由同生-成岩作用或纯成岩作用形成。正确认识成岩颗粒可以帮助恢复成岩条件和成岩发展史。     

鄂西渝东地区志留系小河坝组砂岩储层特征及成岩相研究

通过普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、X-射线衍射以及流体包裹体等多种分析测试方法,对鄂西渝东地区小河坝组砂岩储层发育特征及成岩相进行了详细的研究。研究结果表明:研究区小河坝组砂岩类型主要为长石质石英砂岩,其成分成熟度和结构成熟度均为中等;储层物性较差,为典型的低孔渗致密砂岩储层,孔隙类型以粒间溶孔为主;成岩作用是控制该区储层物性的关键因素,其中压实和硅质胶结作用主要为破坏性成岩作用,碳酸盐胶结交代作用和溶蚀作用则为建设性成岩作用,其形成的次生孔隙极大的改善了储层物性;有机质反射率、古地温以及流体包裹体等资料显示,研究区总体处于中成岩B-晚成岩期;根据成岩作用对物性的影响以及成岩相综合分析,将本区小河坝组砂岩划分为强压实成岩相、黏土矿物胶结成岩相、石英次生加大成岩相、碳酸盐胶结交代成岩相等4种单因素成岩相,其中压实—黏土矿物胶结—碳酸盐交代胶结组合成岩相为本区小河坝砂岩储层最有利的储层相带。     

碳酸盐成岩作用的研究前沿和值得思考的问题

碳酸盐成岩作用在碳酸盐沉积学,尤其是在碳酸盐储层沉积学中具有十分重要的意义,近年在以下领域取得重要进展:(1)白云岩烃类储层的几何学和岩石成因学,尤其涉及到对已有白云化模式的评论和重新认识等.(2)碳酸盐储层热液改造的构造控制机理,涉及热液白云岩的成因及其对烃类储层的影响,尤其是深部热流体对碳酸盐成岩作用的影响.(3)对一些经典成岩理论的更新和对传统成岩理论的挑战,尤其是对混合水成岩作用带和对海水环境下的埋藏成岩作用的重新认识等.(4)锶同位素组成在海相碳酸盐研究中的广泛应用,涉及对地质事件的跟踪研究、海相地层的等时对比、定年和成岩过程中水-岩相互作用的研究等.然而,碳酸盐成岩作用研究中也存在一些问题值得我们思考:(1)深埋条件下碳酸盐最为重要的溶解介质可能是作为硫酸盐还原作用产物的H2S和CO2,但并非是温度越高,碳酸盐越溶解,相对较低的温度条件反而有利于溶解,这就是所谓的倒退溶解模式.(2)碳酸盐溶解需要有温度的降低(即必须要有足够的负△T),这可通过两种途径实现:其一是沿断层向上运移的流体,显示断层等构造作用在碳酸盐成岩研究中的重要性;二是构造抬升,显示与构造有关的埋藏历史在碳酸盐成岩研究中的重要性.(3)控制白云石锶含量最为重要的因素是其晶体化学习性,锶在白云石中的较低的分配系数导致了白云岩普遍较低的锶含量,因此,我们不能仅利用白云岩的锶含量来判断白云化流体的性质,白云岩较低的锶含量也不能说明相应的白云化流体与海水无关.(4)与硫酸盐还原作用有关的SO42-的带出会诱发白云化作用或白云石的沉淀,而与硫酸盐溶解有关的SO42-的引入则会加速白云石的溶解.     

东营凹陷古近系红层储层成岩作用及成岩相

综合利用钻井岩心、铸体薄片及物性资料对东营凹陷古近系孔一段—沙四下亚段红层储层成岩作用特征、成岩相及其对成岩圈闭的影响进行研究。结果表明:红层储层压实作用中等偏强;胶结物主要有碳酸盐、铁碳酸盐、石膏及硬石膏和自生石英等;胶结作用在砂体边缘强,砂体内部较弱,在断块下部较弱,断块上部较强;早期胶结作用抑制了压实作用的进行;溶蚀作用由砂体边缘向内部逐渐增强,由断块下部向上部逐渐减弱,主要是长石、碳酸盐胶结物及石英溶解。红层储层中发育压实成岩相、碳酸盐致密胶结成岩相、硫酸盐致密胶结成岩相、中等压实-溶蚀成岩相和强压实-溶蚀成岩相5种类型;不同成岩相储层物性及有效储层含量具有明显的差异,其空间配置关系控制了红层中成岩圈闭的发育。     

Paleosol evolution and environmental change in the Huang-Huai-Hai Plain, China

Paleosols in the Huang-Huai-Hai Plain occur mainly in the Huaibei, Xuhuai, Yischuhe and Jiaolai areas. They result from 3 sedimentation-soil formation cycles since the Late Pleistocene. Each cycle left calcareous concretions, a dark soil horizon, and a topsoil horizon and/or a stratified soil horizon all derived from loess. This paper examines the composition of the concretions, compares this with that of the enclosing soil horizons, and draws some environmental conclusions. Three types occur: embryonic calcareous concretions, mature calcareous concretions, and calcareous hardpans (petrocalcic horizons). The embryonic concretions formed during the mid-Holocene (6780±130 yr. B.P.), mature calcareous concretions during the late-Pleistocene (weighted average of 31 samples = 15670±370 yr. B.P.), and calcareous hardpans (petrocalcic horizons) from 16 to 40 ka B.P. The calcium carbonate content increases from 412 g/kg in the embryonic concretions, to 551 g/kg in the mature concretions, and to 691 g/kg in the hardpan, whereas contents of SiO_2, Al_2O_3 and TiO_2 decrease accordingly. Spore pollen analysis shows that the late-Pleistocene there was dry and cool, whereas the mid-Holocene was warm and humid and lakes were more extensive than today.     

中扬子区晚石炭世碳酸盐岩的古岩溶成岩相

中扬子区晚石炭世碳酸盐岩与上覆早二叠世地层之间存在沉积间断／剥蚀面,并发育古风化壳．剥蚀面之下,碳酸盐岩古岩溶作用广泛发育,具有层间不平整剥蚀／溶解面、岩溶砾—角砾岩、溶解裂隙及与之连通的岩溶洞穴等古岩溶作用特征．将古岩溶作用叠加于先成碳酸盐岩地质体的一种特殊成岩环境的物质表现称为古岩溶成岩相．成岩环境可以暴露地表、近地表,成岩介质主要是大气淡水．区域碳酸盐岩古岩溶成岩相有特定的岩石学、粘土矿物、微量元素、氧碳同位素特征．垂向可以分带,横向可以对比,是一种对油气储集空间形成极为有利的特殊成岩相     

中扬子区晚石炭世碳酸盐岩的成岩作用

中扬子区晚石炭世碳酸盐岩的成岩作用主要为白云石化作用、压实一压溶作用、溶解作用，次为重结晶作用、胶结作用，局部有去云化、硅化、去硅化、黄铁矿化、膏化和去膏化．岩溶作用不同程度叠加在各类成岩作用之上，它们可通过成岩组分和组构鉴别；根据成岩组构、氧碳同位素、微量元素含量和成岩组分的阴极发光特征将碳酸盐岩的成岩环境分为海水、大气淡水、混合水和埋藏等成岩环境．各种成岩环境及成岩作用在碳酸盐岩的成岩历史演化过程中相互叠加，构成复杂的成岩作用序列和成岩环境组合．     

川东石炭系碳酸盐岩孔隙演化中的埋藏胶结作用

碳酸盐岩孔隙演化受各种成岩作用的控制,其中胶结作用对孔隙演化起了重要的作用。利用地球化学分析手段,对川东石炭系碳酸盐岩胶结物进行了研究,碳酸盐岩中存在白云岩粒间胶结和石灰岩粒间胶结两种胶结物,不同成岩时期及成岩环境形成的胶结物的地球化学特征差异显著。川东石炭系埋藏成岩作用过程中,埋藏胶结物对孔隙演化有一定的影响。利用地球化学手段定量地描述胶结作用,为预测有利勘探目标提供了理论依据     

鄂尔多斯盆地下奥陶统碳酸盐岩储层深埋次生孔隙研究

鄂尔多斯盆地下奥陶统碳酸盐岩储层是成岩期白云岩化，表生期古岩溶和后生期深埋溶解作用叠加改造的结果．深理溶解作用既可通过扩大改造光期孔洞缝形成溶蚀扩大孔隙体系，亦可通过溶蚀碳酸盐产生新增孔隙体系，从而大大提高了碳酸盐储层储集条件．根据孔隙结构特征，区内碳酸监岩储层深埋次生孔隙可划分为１７种类型，它们是富含有机酸、ＣＯ２和Ｈ２Ｓ的具有化学侵蚀性的酸性地下成岩流体与碳酸盐之间相互作用的产物．无论在沉积学还是沉积地球化学方面，该类次生孔隙均与其它成因孔隙存在明显异性     

A possible terrestrial analogue for haematite concretions on Mars

Recent exploration has revealed extensive geological evidence for a water-rich past in the shallow subsurface of Mars. Images of in situ and loose accumulations of abundant, haematite-rich spherical balls from the Mars Exploration Rover 'Opportunity' landing site at Meridiani Planum bear a striking resemblance to diagenetic (post-depositional), haematite-cemented concretions found in the Jurassic Navajo Sandstone of southern Utah. Here we compare the spherical concretions imaged on Mars to these terrestrial concretions, and investigate the implications for analogous groundwater-related formation mechanisms. The morphology, character and distribution of Navajo haematite concretions allow us to infer host-rock properties and fluid processes necessary for similar features to develop on Mars. We conclude that the formation of such spherical haematite concretions requires the presence of a permeable host rock, groundwater flow and a chemical reaction front.     

碳酸盐岩成岩圈闭与四川的油气勘探

四川的油气勘探开发已经有相当长的历史,在四川盆地的不同构造,不同层位找到了许多油气田。目前正面临着这样一个问题：当以构造为对象的勘探工作快要接近尾声的时候,下一步工作应当怎么办？构造只占整个四川盆地很小的比例,在构造之外的广阔地区,是不是就没有获得工业油气的希望？针对四川碳酸盐岩油气勘探的现状,本文着重指出,除了要用传统的概念（构造勘探）继续扩大油气资源外同时还应该用新概念在老油气区寻找新的油气田,即把视线扩大到构造圈之外的广阔地区。本文认为七十年代末期提出的成岩圈闭的理论是解决这个问题的途径之一。本文回顾了“成岩圈闭”研究的现状,讨论了成岩圈闭形成的机理,成岩圈闭的分类、以及各类成岩圈闭的特征。在分析四川石油勘探部分资料的基础上,探讨了四川盆地碳酸盐岩储层形成成岩圈闭的有利条件和寻找这种圈闭的方法。