重庆北碚嘉陵江组第三—第四段碳酸盐岩碳同位素组成对古海水代表性

早三叠世海水的碳同位素组成是近年来地学研究的热点之一,但全球早三叠世碳同位素组成并没有获得统一的认识。上扬子地区早三叠世晚期普遍发育蒸发岩,地表剖面则因表生成岩作用而形成一套夹盐溶角砾岩及次生灰岩的碳酸盐地层,其地球化学信息不同程度地偏离海水,因而样品成岩蚀变性对古海水碳同位素组成的代表性的评估显得十分重要。本文以中、下三叠统界线清楚的重庆北碚剖面为对象,研究了下三叠统嘉陵江组第三、第四段和中三叠统雷口坡组底部样品的元素组成,碳、氧同位素组成及彼此之间的相互关系,选择Mn含量和氧同位素作为条件评价碳酸盐岩的成岩蚀变性及其对海水碳同位素组成的代表性,在此基础上建立了早三叠世晚期海水的碳同位素演化曲线。研究表明:(1)北碚剖面嘉陵江组第三、第四段(嘉三、嘉四段)及雷口坡组底部碳酸盐岩的Mn、Fe含量与碳同位素组成之间具有良好的负相关性,氧同位素组成和碳同位素组成之间则具有良好的正相关性,大量样品具有低δ18 O值、低δ13 C值以及较高Mn、Fe含量的特征,说明其碳同位素组成偏离海水。(2)以δ18 O-7.5‰、方解石的Mn质量分数100×10-6、白云石的Mn质量分数120×10-6为评价条件,北碚剖面嘉三、嘉四段(含雷口坡组底部)的73个样品中有38个需要在建立海水碳同位素曲线时剔除,占全部样品的52%。其中嘉四段需要剔除的样品占嘉四段样品的78%,而嘉三段的该数值为11%,说明作为原始沉积的灰岩段对海水地球化学信息保存较好,而分布盐溶角砾岩及次生灰岩的层位对海水地球化学信息保存很差。(3)氧同位素作为成岩蚀变评价标准比Mn含量更为苛刻,并可基本覆盖Mn含量评价条件,说明对于嘉三—嘉四段这样的石灰岩—白云岩—蒸发岩地层的地表剖面的样品来说,选择氧同位素作为评价条件可较好地对碳同位素的原生性进行控制。(4)白云岩对海水地球化学信息总体上保存较好,与相邻石灰岩相比,白云岩具有更高的δ18 O和δ13 C值,但其原因仍然需要进一步研究,可能与同位素分馏系数的差别以及白云岩形成于盐度更高的流体有关,因而白云岩所代表的海水地球化学信息可能不完全与伴生石灰岩相同。(5)除绿豆岩附近出现了短时间的变化超过4‰的大幅度波动以外,早三叠世晚期海水的碳同位素演化相对平稳,大致在-0.3‰~-1.8‰的范围内波动,呈现一个低幅的"V"字形,显示早三叠世晚期地球生态的恢复与碳循环系统的重建。     

泥河湾盆地末次间冰期气候变化的氧碳同位素记录

黄土－古土壤序列的研究表明，我国东部地区第四纪气候演变的总规律是干冷与湿暖的交替，但是，气候的变化是一个复杂的过程，在不同的时间和地点，气候的干，湿和冷，暖变化可能会出现不同的组合。根据泥河湾盆地晚更新世湖泊沉积物中所含碳酸盐的氧碳同位素研究，认为在末次间冰期（据今１３～７万年）。该区气候以干暖与湿冷的交替主要特征，这一发现将有助于加深对我国东部第四纪气候变化规律的认识。     

湖相碳酸盐碳、氧同位素与团簇同位素的研究进展

总结近年来传统碳、氧同位素及新兴团簇同位素在湖相碳酸盐中的研究进展,梳理湖相环境中碳酸盐同位素组成变化的影响因素及两种同位素方法在地质研究中的应用,探讨当前研究中存在的问题。湖相碳酸盐氧同位素组成受温度的影响较小,主要与湖盆水体的蒸发量和大气降水量有关,碳同位素组成则受湖水蒸发咸化作用以及湖泊有机质与无机质相互作用的共同控制;团簇同位素仅受温度单一因素的影响,是良好的碳酸盐温度计。指出湖相碳酸盐碳、氧同位素研究的两大方向:一是解决团簇同位素理论研究中存在的问题,尤其是埋藏改造过程中团簇同位素温度的重置机理;二是将传统的碳、氧同位素指标与新兴的团簇同位素指标相结合,进行多指标的地球化学综合分析,有效地避免二者在地质研究中的局限性。     

痕量元素和碳氧同位素在塔里木盆地西南缘棋盘组沉积环境研究中的应用

以塔里木盆地西南缘中二叠统棋盘组为例,通过痕量元素和碳氧同位素对古盐度、古气候和氧化还原环境进行分析,进而恢复沉积环境。用 ICP-MS 光谱仪和 MAT-251稳定同位素质谱仪分别对棋盘组样品进行痕量元素和碳氧同位素测试分析,选取 B 含量、B／Ga、Sr／Ba和 V／（V＋Ni）和碳氧同位素作为判别沉积环境的指标,分析结果表明棋盘组主要发育在盐度较高、温暖－炎热的近岸海相沉积环境和有利于有机质形成的贫氧－厌氧环境;分析垂向上痕量元素和碳氧同位素参数与海平面变化的关系,认为参数的变化与海平面升降有一定的相关性,棋盘组下段整体上表现为一个海退到海侵的过程,其中有4次完整的次级旋回,由于海平面的不断变化使得棋盘组岩性表现为泥岩和生物碎屑灰岩的频繁互层。     

川中地区下寒武统沧浪铺组下段碳氧同位素特征及其地质意义

探讨川中地区早寒武世沧浪铺早期古海洋环境特征。对川中地区沧浪铺组钻井资料、镜下薄片以及65个碳酸盐岩样品的碳、氧同位素进行了测试分析。剔除无效数据后,结果表明,沧浪铺早期δ¹³C_V-PBD值为-3.4‰～-0.4‰,平均值为-1.4‰;δ¹⁸O_V-PBD值为-10.0‰～-5.9‰,平均值为-8.2‰。纵向上,碳同位素值整体呈负漂移,具有先升高后降低的趋势,且底部及中上部变化幅度较小,顶部波动范围大。古海洋环境分析结果显示川中地区沧浪铺组下段古海水平均盐度为33.6‰,古海水盐度在沧浪铺早期较低,晚期较高,与海平面波动明显有关,盐度指数和盐度低值可能由陆相淡水混入导致。古海水温度为11.6～29.6℃,平均为21.3℃。沧浪铺组下段沉积早期温度相对较高,晚期温度波动频繁,且有明显降低的趋势。     

大巴山前陆构造带主断裂碳酸盐岩碳、氧同位素特征及其对流体的响应

综合运用主断裂处碳酸盐原岩及其节理充填方解石碳、氧同位素分析以及反演构造应力场等方法,对大巴山前陆构造带流体的来源及活动期次进行研究.结果表明:大巴山前陆构造带存在两次大的流体活动,分别对应于早期的(T3-J1)印支运动和晚期的(J3-K1)燕山运动;各断裂的流体来源复杂,城口断裂和鸡鸣寺断裂流体来源多样,有海相沉积水、低温热液及受火成岩影响的变质水,镇巴断裂和坪坝断裂流体来源单一,主要来自与断裂相接触的海相地层中的沉积水.     

川西地区中二叠统-下三叠统碳酸盐岩碳氧同位素特征

 针对川西地区中二叠统-下三叠统碳酸盐岩,通过分析3 个剖面的碳氧同位素数据,计算Z 值及古温度,并结合沉积相、古生物等,对该区域碳酸盐岩碳氧同位素演化特征及古环境进行了系统研究。结果表明,川西地区中二叠统-下三叠统碳酸盐岩的δ¹³C 值为-3.90‰~2.80‰,主要值域为-2.80‰~2.80‰,均值为-0.04‰;δ¹⁸O 值为-9.70‰~-1.80‰,主要值域为-8‰~-4‰,均值为-6.60‰。研究区古环境基本处于海相环境,东北边缘水体相对较深,西南边缘水体相对较浅,海水温度为8.8~68.4℃,主要值域为16~33℃,属于温暖或炎热的亚热带气候,经历了栖霞期-茅口期、吴家坪期-长兴期、飞仙关期-嘉陵江期3 次大的海平面变化旋回,且其间各有若干次次级旋回。     

基于马尔科夫链的裂缝期次研究——以重庆天府地区上二叠统长兴组露头为例

为寻找一种经济又有效的裂缝期次定量划分方法,本文以重庆天府地区上二叠统长兴组地层为例,对构造裂缝形成期次的划分方法进行了研究。在大量野外观察与测量的基础上,以基于概率统计学的马尔科夫链为方法,进行了转移频数统计、马尔科夫性质检验、随机值计算、残差矩阵分析,得出研究区的裂缝发育期次主要为三期：第一期裂缝为近东西向,第二期裂缝为北西西-南东东向,第三期裂缝为北北东向-南南东向;结合基于地球化学的充填物碳氧同位素分析,取对应期次的裂缝充填物进行实验,对上述分析结果进行佐证,结果发现其同位素值主要散落在三个区域：第一期裂缝充填物δ18O平均值为-8.58‰,δ13C平均值为3.32‰,形成时平均埋深为3864m,形成温度为130℃;第二期裂缝充填物δ18O平均值为-7.16‰,δ13C平均值为3.79‰,形成时平均埋深为3084m,形成温度为107℃;第三期裂缝充填物δ18O平均值为-5.18‰,δ13C平均值为3.70‰,形成时平均埋深为2147m,形成温度为79℃。综合研究区构造演化史以及埋藏史分析认为：第一期裂缝形成于燕山早期,第二期裂缝形成于燕山晚期,第三期裂缝形成于喜山早期。实验结果成功验证了马尔科夫链的分析,因此马尔科夫链为一种可行的裂缝期次研究方法。     

四川盆地南部嘉陵江组烃源研究

四川盆地南部地区嘉陵江组中具有较大天然气储量的气井在天然气组分上与储量较小的微气井有明显差异,前者天然气以高成熟的甲烷为主.烃类碳同位素特征证明天然气来源于深层二叠系高熟-过熟的烃源岩.地球化学指标反映出嘉陵江组基本不具备生成大量烃类的条件.作者将向下断达二叠系或更深、向上断达嘉陵江组的断层称为嘉陵江组气藏的"烃源断层".烃源断层为二叠系或更深层烃源岩中的天然气向嘉陵江组储层中运移提供了通道,是嘉陵江组天然气富集的关键要素之一.     

四川盆地中部嘉二段储层特征及成因

通过钻井、录井、测井及岩心等大量资料的综合分析,系统识别出鲕粒灰岩储层、砂屑云岩储层和粉晶云岩储层是四川盆地中部地区下三叠统嘉陵江组嘉第二段主要的碳酸盐岩储层。鲕粒灰岩储层以孤立的粒内溶孔和铸模孔为主要储集空间,孔隙间喉道欠发育,以微喉为主,中孔微喉的配置关系导致储层多表现为中孔低渗、渗透率偏低的特征;砂屑云岩储层以残余粒间孔和粒间溶孔为主要储集空间,孔隙间喉道发育,以缩颈喉道为主,较好的孔喉配置关系使储层多表现为中孔中渗、储渗能力较好的特征;粉晶云岩储层以晶间孔和晶间溶孔为主要储集空间,孔隙间喉道以片状喉道为主,孔喉配置关系较好,储层多表现为中孔中渗的特征。储层成因分析结果表明,沉积微相是储层形成的沉积基础,分别形成于鲕滩微相、砂屑滩微相和云坪微相中的鲕粒灰岩、砂屑云岩和粉晶云岩为储层的形成提供了早期物质基础;台地内次一级微地貌高地为储层形成提供了有益的微地貌条件;同生期大气淡水淋溶、原生粒间孔保存和白云岩化作用分别是鲕粒灰岩储层、砂屑云岩储层和粉晶云岩储层形成的关键。     

川中磨溪构造下三叠统嘉二段储集物性及其控制因素

下三叠统嘉陵江组二段是四川盆地中部磨溪地区最为发育和有利的层段.在薄片鉴定的基础上,主要通过有利储集相带与钻井有利层位进行对比,对其成岩作用类型及序列与孔隙演化及其特征进行详细研究,得出研究区主要为开阔台地-局限台地相过渡沉积,沉积相对储集物性控制因素相对较小,成岩改造作用较大.建设性成岩作用主要有白云石化和溶蚀作用,孔隙类型主要为白云石晶间孔及溶蚀孔.并提出对该区勘探不能只局限于构造高点,应加强对成岩作用研究,并划分出建设性成岩作用区块.     

四川盆地南部嘉陵江组天然气远源成藏模式

以四川盆地南部嘉陵江组钻探和开发成果为基础,分析了嘉陵江组气藏的烃源、储层、盖层和圈闭条件等成藏要素,研究认为烃源断层是二叠系和更深层烃源层中天然气进入嘉陵江组的重要输导条件,烃源断层不发育的构造因为嘉陵江组自身烃源条件差难以形成气藏.嘉陵江组天然气藏为依靠喜马拉雅期断层输导的远源成藏模式,成藏控制因素可概括为:烃源断层控制了气源;沉积成岩相带、中三叠世末期古隆起剥蚀作用和裂缝发育控制了储层分布、储层渗透性与连通范围;古隆起剥蚀作用和断层作用同样控制了圈闭的保存条件.     

川东三叠系飞四段滩相鲕粒灰岩储层

根据对川东华蓥山地区陈家湾剖面地质调查,首次发现在飞四段存在滩相鲕粒灰岩地层.通过对该地层岩性、物性、孔隙类型、孔隙结构等特征研究,认为属于鲕粒滩相沉积,储集性能好.飞四段储层以溶孔为主,裂缝次之,属裂缝 溶孔型储层.飞四段滩相鲕粒灰岩储层的发现,为川东地区飞仙关组天然气的勘探提供了新的目的层.     

川中磨溪气田嘉二气藏气水分布特征及控制因素

川中地区磨溪气田下三叠统嘉陵江组第二段主要发育低孔、低渗的碳酸盐岩储层。含气层分布在嘉二段的中下部,其中以嘉二2B的孔喉配置较好,产液量最高。通过镜下薄片鉴定、岩心物性分析、流体识别等研究工作,发现气水分布因构造位置的不同而有明显的差异,其中以圈闭内的2个次高点邓家湾与步春沟储层物性最好,气水分异较彻底,产气量最高;且磨溪构造较陡的南翼在气藏开发中以产气为主,较缓的北翼产水较多。气水分布态势主要受储层物性控制与现今构造形态的影响,盖层封闭性仅起辅助作用。     

川东南地区嘉一-嘉二段储层特征及成岩作用*

通过野外露头及岩芯观察、薄片鉴定、物性分析等技术手段,分析了川东南地区嘉一—嘉二段储层特征、成岩作用及储层发育的控制因素。嘉一—嘉二段储层主要发育于颗粒灰岩及白云岩中,其储集空间以次生孔隙为主,孔隙度主要集中在1.00%～2.00%,平均1.64%,渗透率主要集中在0.010～0.200 mD,平均0.019 mD,储层物性条件较差,为典型的低孔低渗型储层。储层经历了压实、压溶作用、白云石化作用、重结晶作用、胶结充填作用、溶蚀作用、构造破裂作用以及膏化、去膏化作用等多种成岩作用的改造后,嘉一—嘉二段最终形成了大多孔隙度小于5%的储层格局。嘉一—嘉二段储层发育受沉积微相、成岩作用及裂缝（构造）的综合控制。     

重庆石柱下三叠统嘉陵江组沉积微相研究

重庆石柱下三叠统嘉陵江组发育上扬子地台碳酸盐台地上具代表性的岩石类型,以室外剖面测试和室内微相分析为主要手段,参考Wilson的标准微相和碳酸盐台地沉积模式,识别出8种微相类型:灰泥石灰岩;生物碎屑内碎屑泥粒灰岩;含生物碎屑泥灰岩;生物碎屑粒泥灰岩;生物碎屑泥粒灰岩;核形石、鲕粒、藻砂屑泥灰岩;生物扰动泥灰岩;有孔虫泥粒灰岩.八种微相类型在时空上的有序组合,构成了碳酸盐岩台地相区的三个亚相类型,即蒸发台地、局限台地和开阔台地.根据沉积相纵向和横向的变化,建立了沉积相模式,相对海平面的两个海进-海退旋回很好地控制了沉积相模式演化,为该区的区域性地质研究和油气勘探与开发提供重要的基础地质资料.     

白云石-方解石氧同位素温度计在川东北地区飞仙关组白云岩成因研究中的尝试

川东北地区三叠系飞仙关组中,作为最重要储集岩的粒屑白云岩和结晶白云岩的形成机制一直都是高度关注的热点问题。在白云岩结构分类、氧同位素分析的基础上,通过白云石-方解石氧同位素温度计获得了川东北地区飞仙关组不同类型白云岩的形成温度,其中大多数计算温度集中分布在40～140℃区间内,结晶白云岩(包括结构类似的过渡岩石类型)和孔洞白云石的计算温度集中分布在相对高温区间,粒屑白云岩和微晶白云岩的计算温度集中分布在相对低温区间,与前人关于流体包裹体、白云岩形成环境等分析结果有较好的一致性。白云石-方解石氧同位素温度计的初步尝试及其获得的计算温度,可望为川东北地区飞仙关组优质白云岩储层的形成机制研究提供有价值的基础资料。