新疆三塘湖跃进沟二叠系地幔热液喷流型原生白云岩

新疆三塘湖地区二叠系芦草沟组与新疆广大地区的芦草沟组同为重要的生烃层系.本研究首次在三塘湖跃进沟剖面芦草沟组中发现热液喷流型白云岩及其共生组合,白云岩以泥晶白云岩和砂屑白云岩为主,含少量砾屑白云岩,它们多呈0.05～0.15cm厚的纹层,与纹层状泥晶灰岩和纹层状泥晶白云质方沸石岩等呈互纹层.砂屑白云岩中普遍含碱性长石和方沸石颗粒,为方沸石响岩—过碱性岩浆岩经喷爆、搬运、沉积而成的矿物碎屑;基质多为小于0.01mm的白云石和铁白云石.根据矿物成分和含量可将白云岩分为4种类型.依据白云岩中所含的碎屑均为方沸石、碱性长石、凝灰岩的晶屑、玻屑等内碎屑,认为该湖盆应是一种以内碎屑为主的欠补偿湖盆.岩石地球化学结果显示：氧同位素■18OPDB介于-5‰～-21.1‰,平均-11.9‰;87Sr/86Sr比值介于0.70457～0.706194,平均0.705005,结合多期过碱性岩浆岩的溢流,反映出地幔热液的特点.来自地幔的流体使底辟到下地壳的超基性岩发生蛇纹石化,提供了生成白云石、铁白云石所必须的Mg2＋,Fe2＋.过碱性岩浆以及富含Ca2＋,Mg2＋,Fe2＋和CO32-的热液交替喷发和喷流,并与湖水混合,最终在热液喷口处形成岩浆喷爆角砾岩、具同生变形层理的白云岩,在远离喷口处形成具纹层构造的白云岩等喷流岩.综合资料分析表明,本区的白云岩是一种罕见的陆内伸展背景下的裂谷盆地地幔热液喷流型原生白云岩;该套岩石的发现无论对白云岩成因的认识还是对于探讨新疆北部晚古生代的区域构造背景及沉积环境均具有重要的科学意义.     

酸性火山岩早成岩期岩矿特征及其地质意义 ——以新西兰北岛Taupo火山带Waiotapu地热区火山喷口堆积物为例

新西兰北岛Waiotapu地热区位于Taupo火山带中部,以发育众多的第四纪酸性火山岩而闻名。通过 X衍射、电子探针、扫描电镜、激光拉曼等方法对区内一处于活动间歇期的小型火山口堆积物岩矿特征及特殊结构进行研究。结果表明,火山口堆积物可分为3类:1)球粒流纹岩,矿物组成为:α方石英-PO鳞石英—正长石、奥长石、紫苏辉石—钛铁矿(钛磁铁矿);2)流纹质晶屑熔结凝灰岩,矿物组成为:奥长石晶屑、塑性玻屑;3)硫磺土,矿物组成为:单质硫、长英质细粒岩屑。结合前人实验矿物学结论后认为,球粒流纹岩中的球粒体为富火山玻璃的流纹岩喷出堆积后在热水作用下脱玻化形成的,是酸性火山岩早成岩期表生蚀变阶段的标志;而流纹质熔结凝灰岩则为岩浆喷溢出地表后,在塑性流动中冷凝结晶形成的,是酸性火山岩早成岩期冷凝固结阶段的标志。在此基础上,提出了Waiotapu地热区酸性火山岩的表生蚀变模式,为酸性火山岩冷凝固结—表生蚀变阶段的岩矿特征及蚀变作用研究提供现代对比实例。     

火山—热液作用相关细粒沉积岩研究现状及前沿探索

陆相细粒沉积岩是中国含油气盆地中重要的烃源岩和致密油储集层。随着对烃源岩、致密油、页岩油-气勘探开发研究的不断深入,陆相细粒沉积岩取得了一系列重要进展并持续进行着前沿探索。作者论述了传统细粒沉积岩基本概念及演变,岩石、矿物组成特征、成因机制与分类方法。结合近年来在陆内裂谷盆地陆相细粒沉积岩中广泛分布的火山—热液物质的新报道及研究成果,认为火山物质、热液喷流物质不仅参与了陆相黑色细粒岩系的沉积和成岩作用,也与油气生成有密切关系。加强对陆相细粒沉积研究,探讨深源碎屑及热液流体的来源及其对细粒沉积过程的影响,既有利于丰富、完善沉积学和陆相含油气盆地生油理论,也有利于更好地指导致密油、页岩油-气的勘探开发。     

“白烟型”热液喷流岩研究进展

现代和地质历史中的海底、湖底的“黑烟囱型”热液活动及相关成岩、成矿和古生物活动已成为当今多学科的研究热点,而与“白烟型”热液喷流岩相关的研究相对薄弱.在阅读大量国内外文献基础上,结合实际的研究工作,回顾了热液喷流岩的研究历史及现状,重点介绍了作为标志性低温型热液矿物白云岩成因方面的进展,认为新疆三塘湖地区的二叠系芦草沟组“白烟型”热液喷流沉积的白云岩是“原生白云岩”的典型样本.现有资料表明已经报道的“白烟型”热液喷流岩发育层位(酒西盆地下沟组与三塘湖盆地芦草沟组)是所在地区的重要生烃层系,据此讨论了如下值得关注的问题:①热液活动及其伴生的嗜热细菌生物及食物链的特殊环境,使有机质得以富集,为油气生成提供了物质基础;②幔源物质的加入很可能带来了幔源烃类;③热液活动可使沉积盆地地温总体升高,加速烃源岩的快速成熟.最后对该领域的研究提出了问题和建议.     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组云质岩沉积环境及白云石成因探讨

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组发育一套陆内裂谷背景下,由粉砂级—泥级陆源碎屑、凝灰碎屑、碳酸盐及热液矿物组成的湖相细粒云质岩。本研究以云质岩为研究对象,通过岩石学、矿物学及地球化学研究探讨其形成环境和白云石形成机理。云质岩岩矿特征和主、微量元素特征表明,在中二叠世为处于干旱气候的浅水咸化湖盆,区域火山活动强烈,湖盆内幔源热液活动发育。云质岩中的白云石主要呈自形—半自形的微粉晶颗粒,形成细纹层或与其他组分混合,局部可见自形—半自形的细晶白云石,微粉晶白云石为低有序度白云石(0.46),成分均匀,被纹层包绕,细晶白云石交代残留结构发育,为成岩交代的产物;两类白云石均富锶贫镁,细晶白云石较微粉晶白云石更富铁和锰。微粉晶白云石具有较低的δ18OPDB(平均为-4.72‰),基于白云石的形成流体由湖水和幔源热液混合的假设,所计算得到的形成温度介于54.61~186.46℃之间;δ13CPDB偏高(平均为8.79‰),推测其与芦草沟组高的有机质埋藏量及产甲烷古菌的代谢活动有关。微粉晶白云石为同生期—准同生期沉淀或交代的原白云石,其Mg2+来自于咸化湖水、凝灰碎屑和幔源热液,热液带来的高温和产甲烷古菌的代谢活动打破了白云石形成的动力学屏障。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组云质岩沉积环境及白云石成因探讨*

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组发育一套陆内裂谷背景下,由粉砂级-泥级陆源碎屑、凝灰碎屑、碳酸盐及热液矿物组成的湖相细粒云质岩。本研究以云质岩为研究对象,通过岩石学、矿物学及地球化学研究探讨其形成环境和白云石形成机理。云质岩岩矿特征和主、微量元素特征表明,在中二叠世为处于干旱气候的浅水咸化湖盆,区域火山活动强烈,湖盆内幔源热液活动发育。云质岩中的白云石主要呈自形-半自形的微粉晶颗粒,形成细纹层或与其他组分混合,局部可见自形-半自形的细晶白云石,微粉晶白云石为低有序度白云石(0.46),成分均匀,被纹层包绕,细晶白云石交代残留结构发育,为成岩交代的产物;两类白云石均富锶贫镁,细晶白云石较微粉晶白云石更富铁和锰。微粉晶白云石具有较低的δ¹⁸O_PDB(平均为-4.72‰),基于白云石的形成流体由湖水和幔源热液混合的假设,所计算得到的形成温度介于54.61~186.46 ℃之间;δ¹³C_PDB偏高(平均为8.79‰),推测其与芦草沟组高的有机质埋藏量及产甲烷古菌的代谢活动有关。微粉晶白云石为同生期-准同生期沉淀或交代的原白云石,其Mg²⁺来自于咸化湖水、凝灰碎屑和幔源热液,热液带来的高温和产甲烷古菌的代谢活动打破了白云石形成的动力学屏障。     

靖边气田二叠系石盒子组盒8段沉积微相研究

靖边气田二叠系的主要含气层为石盒子组盒8段,为了查明该区砂体展布特征,笔者在资料收集、岩心观察和测井曲线综合解释的基础上,对研究区60余口井的石盒子组盒8段沉积微相进行了详细研究,认为1）三角洲-湖泊沉积体系是靖边气田二叠系主体沉积类型之一。2）砂体分布明显受沉积微相的控制：本区北部,砂体受河道、分流河道和水下分流河道...     

四川盆地东部茅口组白云岩成因: 来自岩石学、矿物学和地球化学的证据*

四川盆地中二叠统茅口组白云岩中蕴藏丰富的天然气资源,但是这套白云岩的成因多年来一直存在争议。盆地东部茅口组白云岩储集层多发育在茅三段中下部,纵向上厚度介于3.0~46.8 m之间,平面上沿北西—南东向基底断裂呈带状展布。野外和钻井岩心观察发现,白云岩内发育交织状张性裂缝,将岩石切割呈角砾状,裂缝多被粗晶方解石、白云石充填或半充填。根据围岩和裂缝中白云石晶体形貌和产出状态,在显微镜下识别出4类不同组构的白云石: 第1类为灰泥基质中“星散状”自形粉晶—细晶白云石; 第2类为半自形面状组构细晶白云石,呈他形—半自形镶嵌状; 第3类为具“雾心亮边”的自形晶面状组构细晶—粗晶白云石,具糖粒状结构,晶间孔隙发育; 第4类为脉体充填的粗晶鞍状双晶白云石。背散射照片显示前3类白云石的“雾心”部分晶面混浊、表面分布方解石残斑及微孔, 而第3类白云石的“亮边”部分与第4类鞍状粗晶白云石脉则晶体明亮、洁净、致密,属新生矿物。上述4类白云石的成分均具有富Ca和贫Fe、Mn、Sr的特点,MgO含量变化较大,其中前两类白云石MgO含量总体低于白云石标准计量,而后两类白云石的MgO含量则接近或略高于标准计量。岩石学、矿物学和地球化学特征表明:茅口组白云岩主要经历了2期白云化作用,初次白云化作用形成第1类、第2类白云石及“雾心”白云石,二次白云化作用形成“亮边”白云石和粗晶白云石脉体; 2期白云化作用均发生得很早,可能始于同沉积期至浅埋藏期。白云石原位微量元素和原位锶同位素分析表明,白云化作用流体具有混源的特点,流体可能由富Ca地下水以及与火山活动有关的热液混合而成。推测中二叠世末期峨眉山地幔柱的喷发引起四川盆地内基底断裂再次活动,造成茅口组内张性构造裂缝发育,这为白云化流体混合及运移提供了通道。     

柴达木盆地东南缘晚三叠世火山岩地球化学特征及构造环境分析

柴达木盆地东南缘晚三叠世鄂拉山组火山岩主要为一套中一酸性火山岩组合,以流纹岩、英安岩为主,其次为安山岩.主量元素、稀土元素及微量元素的分析结果表明:其样品的里特曼指数δ小于4,属钙碱性岩石系列;SiO2的平均值为71.95％,大部分样品具低铝特征,且碱质含量较高,属于亚碱性火山岩.轻重稀土比值较大且负铕异常明显,具典型...     

三塘湖盆地晚石炭世火山岩气孔和裂缝填充物特征及其成因研究

火山岩气孔和裂缝填充物作为热液流体活动的产物,携带着流体沉淀时的物理化学环境信息。本文通过钻井岩芯、岩石薄片观察,结合X射线衍射、电子探针和扫描电镜等测试分析手段,对新疆三塘湖盆地晚石炭世火山岩气孔和裂缝填充物特征及成因进行了深入研究。研究区发育两类气孔填充物:一类气孔填充物的矿物类型多样,包括绿泥石、绿鳞石、片沸石、柱沸石、浊沸石、丝光沸石、方解石、赤铁矿,矿物填充序列为绿泥石/绿鳞石→沸石→方解石,主要赋存于熔岩层上部蚀变较为强烈的灰褐色安山岩中;另一类气孔填充物主要为蒙脱石,局部可见石英,矿物填充序列为蒙脱石→石英,常赋存于熔岩层中下部蚀变较弱的深灰色安山岩中。裂缝填充物分布具明显的分带性,其中由沸石、方解石、绿鳞石填充的脉体主要发育于灰褐色安山岩中,而石英脉仅见于深灰色安山岩中。根据气孔和裂缝填充物的沉淀序列及特定矿物稳定范围,结合岩石蚀变程度,笔者认为灰褐色安山岩火山岩气孔和裂缝填充物为低温碱性流体沉淀的产物,而深灰色安山岩气孔填充物为火山物质水化蚀变的产物,局部受到后期硅质流体的影响。