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方解石脉体形成时间与流体来源及其地质意义:以苏北盆地黄桥地区三叠系青龙组碳酸盐岩储层为例

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地质科技通报 2024年第3期43卷 157-169页

作者：陈俊林黄亚浩郭小文罗涛王岩磊张旭友胡志啟江红满王洋中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室武汉430074 长江大学资源与环境学院武汉430199

裂缝方解石脉是构造成岩作用的产物,记录了裂缝开启和流体活动的信息。基于岩石薄片观察、阴极发光和U-Pb同位素定年在厘清苏北盆地黄桥地区三叠系青龙组碳酸盐岩中方解石脉发育期次和形成时间,通过稀土元素特征,C、O、Sr同位素特征综... 详细信息

裂缝方解石脉是构造成岩作用的产物,记录了裂缝开启和流体活动的信息。基于岩石薄片观察、阴极发光和U-Pb同位素定年在厘清苏北盆地黄桥地区三叠系青龙组碳酸盐岩中方解石脉发育期次和形成时间,通过稀土元素特征,C、O、Sr同位素特征综合分析了方解石脉体成脉流体来源。结果表明:黄桥地区青龙组发育4期方解石脉体,4期方解石脉体形成时间分别为(115.30±0.42),(97.03±0.43),(85.29±0.25),(45.5±19.0)Ma。第1和第2期方解石成脉流体分别来源于深部热液流体和大气淡水以及海水的混合流体。第3期方解石成脉流体来源于同层地层水和深部壳源热液流体的混合流体。第4期成脉流体来源于同层地层水和深部幔源热液流体的混合流体。苏北盆地黄桥地区三叠系青龙组碳酸盐岩储层中4期脉体的形成时间与不同期次构造活动具有对应关系,表明构造活动对流体活动的控制作用。储层中3期深部热液流体的注入是因为构造活动导致深大断裂沟通深部流体而注入到储层中的结果,多期的深部热液流体活动可能指示了黄桥地区三叠系青龙组储层具有多期油气成藏的特征。

关键词：方解石脉体碳酸盐岩储层 U-Pb同位素年龄流体来源流体活动黄桥气田苏北盆地

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川南地区中二叠统茅口组成岩流体来源及演化过程

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天然气工业 2020年第4期40卷 40-50页

作者：任梦怡江青春汪泽成黄士鹏伍亚徐亮中国石油勘探开发研究院中国石油西南油气田公司蜀南气矿

四川盆地南部中二叠统茅口组碳酸盐岩经历了复杂的孔隙流体活动,目前从微观地球化学的角度精细分析其多期成岩流体与烃类流体之间耦合关系的研究尚不多见。为此,基于对该区茅口组的岩心观察与薄片观察,通过岩石学、稀土元素、碳氧同位... 详细信息

四川盆地南部中二叠统茅口组碳酸盐岩经历了复杂的孔隙流体活动,目前从微观地球化学的角度精细分析其多期成岩流体与烃类流体之间耦合关系的研究尚不多见。为此,基于对该区茅口组的岩心观察与薄片观察,通过岩石学、稀土元素、碳氧同位素及流体包裹体分析,结合区域构造演化背景,研究了茅口组各成岩作用阶段的成岩环境、流体来源和流体演化过程。研究结果表明:①该区茅口组经历"(准)同生-早成岩期混合水环境下的方解石胶结作用→表生期大气淡水环境下的溶蚀作用→中-晚成岩期地层水环境下的方解石与白云石胶结、交代作用与酸性流体溶蚀作用"的成岩演化过程;②沉积成岩过程流体来源包括海水、大气淡水、烃类流体及深部(热)流体,其中偏氧化海水表现为左倾型石灰岩稀土元素配分型式、δ13C特征与全球古海水特征类似,酸性热液流体具有铕值正异常、δ13C值明显负偏特征,大气淡水参与成岩流体活动证据为裂缝与溶蚀孔洞碳酸盐岩胶结物δ18O值明显负偏;③茅口组经历了多期油气充注,其中晚二叠世-早三叠世茅口组抬升遭受暴露淋滤,同时峨眉地幔柱异常热事件使地层发生白云石化和油气充注,该时期大气淡水与有机酸溶蚀、白云化作用以及裂缝化作用对茅口组储层起到了建设性作用,侏罗纪以来的压溶及粗亮晶方解石胶结作用对茅口组储层具有破坏作用,与构造裂缝相关的岩溶储层更有利于后期天然气的聚集成藏。

关键词：四川盆地南部中二叠世茅口期碳酸盐岩成岩阶段流体来源烃类充注气藏形成

内蒙古赤峰双尖子山银多金属矿床成矿流体来源及金属沉淀机制探讨

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地质学报 2019年第12期93卷 3166-3182页

作者：江彪张通陈毓川黄凡武广孙洪军李治远李雪娇闫洁中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 西安地球环境创新研究院西安710061 赤峰宇邦矿业有限公司内蒙古赤峰024000 内蒙古自治区地质调查院呼和浩特010020

双尖子山超大型银多金属矿床是大兴安岭成矿带最具代表性的热液型银矿床,也是目前亚洲最大银矿。该矿床热液作用可划分为Ⅰ、Ⅱ两期,第Ⅰ期又可划分三个成矿阶段,依次为成矿阶段(Ⅰ-1)(主要为黄铁矿+方铅矿+闪锌矿+银矿物+石英组合,分... 详细信息

双尖子山超大型银多金属矿床是大兴安岭成矿带最具代表性的热液型银矿床,也是目前亚洲最大银矿。该矿床热液作用可划分为Ⅰ、Ⅱ两期,第Ⅰ期又可划分三个成矿阶段,依次为成矿阶段(Ⅰ-1)(主要为黄铁矿+方铅矿+闪锌矿+银矿物+石英组合,分布在北西走向矿脉)→成矿阶段(Ⅰ-2)(主要为方铅矿+银矿物+闪锌矿+石英+方解石组合,分布在北北东走向矿脉)→成矿阶段(Ⅰ-3)(含金石英+方解石脉组合,分布在近东西走向矿脉)。第Ⅱ期为胶结硫化物脉的无矿石英脉,主要是石英+少量方解石组合。该矿床流体包裹体以L型和V型为主,总体属于中低温-低盐度流体。成矿阶段(Ⅰ-1)流体包裹体均一温度介于171℃~280℃之间,平均228℃,盐度介于0.53%~12.73%(NaCleqv)之间,平均3.48%(NaCleqv);成矿阶段(Ⅰ-2)流体包裹体均一温度介于109.3℃~258.0℃之间,平均193.3℃,盐度介于0.18%~22.38%(NaCleqv)之间,平均4.20%(NaCleqv);第Ⅱ期热液流体包裹体均一温度介于238.7℃~362.9℃之间,平均275.9℃,盐度介于0.35%~2.24%(NaCleqv)之间,平均1.05%(NaCleqv)。方解石δ13C介于-11‰^-7.4‰,δ18OSMOW介于1‰~4.5‰;石英和方解石δDH2O变化于-145‰^-65‰,δ18OH2O变化于-12.5‰~4.6‰,表明流体为岩浆水和大气降水的混合来源;金属硫化物40Ar/36Ar值介于294.75~303.92,3He/4He值介于0.25~0.81Ra,显示壳源流体特征。双尖子山矿床成矿流体具有脉冲式活动、多阶段演化和多来源特点,成矿流体具有从相对的高温高盐度向低温低盐度演化规律。岩浆水与循环大气降水的混合作用可能是本矿床金属沉淀的主要机制。双尖子山矿床属于与壳源岩浆活动有关的中浅成-中低温热液型银多金属矿床。

关键词：双尖子山流体混合流体来源沉淀机制热液矿床

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川西南中二叠统中粗晶白云石流体来源分析

沉积学报 2020年第3期38卷 589-597页

作者：郑浩夫袁璐璐刘波张学丰沈瑛楚王远翀北京大学地球与空间科学学院北京100871 北京大学石油与天然气中心北京100871 中国地质科学院北京100037 中国地质调查局中国地质科学院地球深部探测中心北京100037

四川盆地西南地区中二叠统地层在埋藏过程中发生了较高程度的白云岩化。通过野外剖面观察和详细的薄片岩石学研究,在中二叠统白云岩储层中识别出了四种类型的白云石(包括三种基质交代白云石和一种白云石胶结物):1)粉晶白云石,宏观上主... 详细信息

四川盆地西南地区中二叠统地层在埋藏过程中发生了较高程度的白云岩化。通过野外剖面观察和详细的薄片岩石学研究,在中二叠统白云岩储层中识别出了四种类型的白云石(包括三种基质交代白云石和一种白云石胶结物):1)粉晶白云石,宏观上主要呈层状发育,晶粒小于50μm,平直镜面半自形晶—非平直晶面它形晶;2)细晶白云石,晶粒大小为50~250μm,平直晶面半自形晶—自形晶;3)中粗晶白云石,宏观上可见溶蚀孔洞和裂缝发育,其中充填白色的白云石胶结物、方解石胶结物等,晶粒大小为250μm^2 mm,非平直晶面它形晶;4)白云石胶结物,以胶结物的形式在裂缝和溶蚀孔洞中发育,晶粒大小变化较大,具有明显的波状消光。利用不同矿物之间的接触和切割关系,结合阴极发光和扫描电镜等手段,确定了几种白云石和相关成岩矿物的形成时序,确立四川盆地西南地区中二叠统白云岩的成岩演化序列。即从成岩早期到晚期,依次形成(或发生成岩作用)了粉晶白云石、早期溶蚀作用、细晶白云石、中粗晶白云石、水力压裂缝、白云石胶结物、石英、方解石脉、缝合线、晚期溶蚀和沥青充填。通过地球化学和包裹体分析,发现中粗晶白云石和白云石胶结物具有相似的地球化学特征,即明显偏负的氧同位素、大于同期海水的Sr同位素,成岩流体具有较高的温度和盐度,表明其成岩流体具有典型的热液性质。原始灰岩和早期白云岩经热液改造,重结晶为中粗晶白云石,并在裂缝和溶蚀孔洞中沉淀鞍形白云石胶结物。

关键词：川西南地区白云岩岩石学特征成岩演化序列流体来源

湘西北花垣矿集区铅锌矿床成矿流体来源及矿床成因

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地球科学 2018年第7期43卷 2449-2464页

作者：李堃赵少瑞汤朝阳段其发李建威中国地质大学资源学院湖北武汉430074 中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430205

湘西北花垣矿集区位于扬子地台东南缘,是湘西-鄂西成矿带上最典型的超大型铅锌矿床所在地.通过对花垣矿集区典型铅锌矿床流体包裹体显微测温、成分分析及C、H、O同位素研究,结果表明,该区铅锌矿床闪锌矿与方解石中流体包裹体的均一温度... 详细信息

湘西北花垣矿集区位于扬子地台东南缘,是湘西-鄂西成矿带上最典型的超大型铅锌矿床所在地.通过对花垣矿集区典型铅锌矿床流体包裹体显微测温、成分分析及C、H、O同位素研究,结果表明,该区铅锌矿床闪锌矿与方解石中流体包裹体的均一温度范围集中在120~200℃,盐度范围集中在8%~20%NaCl_(eqv).流体中液相离子成分主要为Ca^(2+)、Na^+、Mg^(2+)、SO_4^(2-)、Cl^-,气相成分主要为H_2O、N_2和CO_2及少量的CO、CH_4和H_2.流体的δDSMOW值范围为-60.4‰^-33.0‰,δ^(18)O流体值范围为3.8‰~9.2‰.以上流体包裹体和稳定同位素分析结果表明,花垣矿集区铅锌矿床的成矿流体具有热卤水的性质,主要来源于建造水和大气降水.成矿期方解石的δ^(13)CPDB值范围为-4.89‰~0.57‰,δ^(18)OSMOW值范围为13.37‰~21.73‰,略低于碳酸盐围岩,说明成矿流体中的碳主要来源于碳酸盐围岩的溶解作用.矿石沉淀机制可能为两种流体的混合,即来自深部的富含金属物质的热卤水与富含有机质和硫酸盐的建造水及下渗大气降水的混合导致了铅锌矿石的沉淀.对地质和地球化学资料的综合结果表明,花垣矿集区铅锌矿床属于密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床.

关键词：流体包裹体碳、氢、氧同位素流体来源矿床成因花垣矿集区 MVT型铅锌矿床化学分析

川南地区灯影组白云岩地球化学特征及流体来源

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石油与天然气地质 2016年第5期37卷 721-730页

作者：邬铁谢淑云张殿伟李鹏涛鲍征宇何治亮钱一雄焦存礼中国地质大学(武汉)地球科学学院中国石化石油勘探开发研究院

四川盆地灯影组白云岩是重要的优质油气储集岩,由于复杂的成岩演化和多期的构造作用,白云岩的成因一直存在争议。通过碳、氧同位素、微量元素等分析手段,对川南地区灯影组白云岩的地球化学特征及流体来源进行了研究。研究结果表明,该区... 详细信息

四川盆地灯影组白云岩是重要的优质油气储集岩,由于复杂的成岩演化和多期的构造作用,白云岩的成因一直存在争议。通过碳、氧同位素、微量元素等分析手段,对川南地区灯影组白云岩的地球化学特征及流体来源进行了研究。研究结果表明,该区白云岩主要类型为微晶、细晶-中晶以及含角砾白云岩。灯影组白云岩的δ^(13)C介于0.52‰~2.06‰(均值1.42‰),δ^(18)O介于-11.9‰^-2.14‰(均值-9.09‰),与同期原始碳酸盐岩δ^(13)C值(4.43‰)和δ^(18)O值(-0.62‰)相比明显偏小。结合白云岩具有高U/Th比值、低Sr值以及Eu正异常等特征,认为研究区灯影组白云岩具有埋藏白云石化特征,且在成岩后期受到了热液流体作用的改造。该区白云岩具有与海水来源白云岩相似的稀土元素配分特征以及远高于正常海水的盐度指数(Z值),表明白云岩化流体主要来源于封存在地层中的浓缩海水。

关键词：流体来源地球化学特征白云岩灯影组四川盆地

东昆仑那更康切尔沟银矿床成矿流体特征及来源

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矿物岩石 2023年第2期43卷 50-57页

作者：童永军陈静韩光敬志成崔强强权朝军青海省柴达木综合地质矿产勘查院青海省柴达木盆地盐湖资源勘探研究重点实验室格尔木816000 青海师范大学地理科学学院西宁810000

那更康切尔沟银矿床(以下简称那更银矿床)是东昆仑造山带乃至青海省内唯一的独立脉状银矿床。本次研究在详细的野外观察基础上,对那更独立银矿床进行了流体包裹体温压条件分析以及C,H,O同位素的分析,有效地了解该矿床成矿流体的可能来... 详细信息

那更康切尔沟银矿床(以下简称那更银矿床)是东昆仑造山带乃至青海省内唯一的独立脉状银矿床。本次研究在详细的野外观察基础上,对那更独立银矿床进行了流体包裹体温压条件分析以及C,H,O同位素的分析,有效地了解该矿床成矿流体的可能来源。结果表明,那更银矿床成矿阶段主要可分为石英-硫化物阶段和碳酸盐化阶段,前者石英脉内流体包裹体均一温度集中在100~140℃和180~220℃,后者方解石内包裹体完全均一温度集中于80~110℃之间;两个阶段成矿流体盐度w(NaCl)和密度相近,介于1.06%~15.31%之间和0.81 g/cm^(3)~1.07 g/cm^(3)之间。计算获得石英硫化物阶段成矿深度为0.6~2.0 km,平均1.0 km,碳酸盐化阶段成矿深度为0.5~1.6 km,平均0.8 km。H-O同位素分析表明,石英样品中δD_(V-SMOW)/‰值为-106.0‰~-110.7‰,计算得到δ^(18)OH_(2)O值为-13.4‰~-4.9‰,主要落入大气降水附近。C-O同位素分析显示,方解石样品的δ^(13)C值介于-6.7‰~-2.3‰,δ^(18)O_(V-SMOW)值介于6.1‰~20.5‰,成矿流体中的碳来源有岩浆作用的贡献,并且碳在岩浆流体演化的过程中还受大气中降水条件和岩浆低温蚀变等作用的影响。综上,那更银矿床整体表现出岩浆作用参与成矿、低温低盐度低密度流体成矿、脉状银矿化特征,是矿产于碰撞造山带内,受断裂构造控制的脉状独立银矿的典型代表。

关键词：东昆仑东段那更银矿床流体包裹体 C-H-O同位素流体来源

台湾新养女湖泥火山流体地球化学特征与流体来源

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海洋地质与第四纪地质 2020年第6期40卷 71-81页

作者：马晓理刘丽华魏雪芹翟梦月余娟中国科学院广州能源研究所中国科学院天然气水合物研究重点实验室广州510640 中国科学院大学北京100049 中国地质大学(北京)海洋学院北京100083 上海大学环境与化学工程学院上海200444

陆地泥火山流体来源及其演化过程的研究,对于理解板块俯冲边界增生楔中流体特性及迁移途径有重要作用,对于油气等资源勘探具有指示意义。通过分析台湾西南部新养女湖(SYNH)泥火山喷出流体的离子组分、氢氧同位素组分以及泥质沉积物的矿... 详细信息

陆地泥火山流体来源及其演化过程的研究,对于理解板块俯冲边界增生楔中流体特性及迁移途径有重要作用,对于油气等资源勘探具有指示意义。通过分析台湾西南部新养女湖(SYNH)泥火山喷出流体的离子组分、氢氧同位素组分以及泥质沉积物的矿物组分,探索泥火山喷出流体源区的化学特征、流体的来源及源区温度和深度条件;搭建组分运移、演化的概念模型。调查发现SYNH泥火山喷出泥质沉积物的矿物以石英、长石、伊利石、绿泥石为主,含少量方解石和白云石。流体中Na+、Cl−占主导,且Na+和Cl−呈显著正相关,表明泥火山流体起源于海洋沉积孔隙水。泥浆池中流体的Cl−浓度约为海水的1/5;氧同位素δ18O为6.24‰~6.59‰,明显富集18O;氢同位素δD的范围为−23.72‰~−12.9‰,显示贫化的特征。Cl−浓度和氢氧同位素特征指示蒙脱石脱水稀释流体组分、改变流体的化学特征。此外,氢氧同位素分布偏移大气降水线,表明大气降水对泥火山流体的影响较小。流体中富集Na+,严重贫化K+,可能与蒙脱石的伊利石化作用有关。根据Na/K、K/Na地温计和氢氧同位素数据推算深部流体的温度范围为79~181℃。结合地温梯度,推测SYNH泥火山喷出流体起源的深度为2.6~6.0 km,对应中新世长石坑组及乌山组的页岩-砂岩和上新世的开竹寮页岩。基于研究区构造背景、矿物组成及流体地球化学特征搭建SYNH泥火山深部流体喷出过程的简化模型,即原始海水组分被保留在孔隙中,塑性页岩的圈闭作用使得孔隙流体排出不均衡,随着上覆岩层的压实作用及横向构造挤压,孔隙内部流体压力急剧升高,当压力大于上覆岩层压力或存在高渗通道时,流体携带沉积物喷出地表。

关键词：泥火山流体蒙脱石脱水地质温度计流体来源

塔里木盆地东河1油藏东河砂岩隔夹层形成的主控因素及流体来源

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石油学报 2015年第2期36卷 174-181页

作者：王洋刘婧汪建国石开波王超牛玉杰邵光强刘波北京大学地球与空间科学学院北京100871 北京大学石油与天然气研究中心北京100871 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油学会北京100724 中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院新疆库尔勒 841000

通过大量的岩心、薄片观察,依据填隙物的种类和含量,将东河1油藏东河砂岩隔夹层分为钙质隔夹层、(含)泥钙质隔夹层和泥质隔夹层3类,以钙质隔夹层和(含)泥钙质隔夹层为主,泥质隔夹层相对不发育。隔夹层的形成主要受控于早成岩期的碳酸盐... 详细信息

通过大量的岩心、薄片观察,依据填隙物的种类和含量,将东河1油藏东河砂岩隔夹层分为钙质隔夹层、(含)泥钙质隔夹层和泥质隔夹层3类,以钙质隔夹层和(含)泥钙质隔夹层为主,泥质隔夹层相对不发育。隔夹层的形成主要受控于早成岩期的碳酸盐胶结作用。碳酸盐胶结物类型包括方解石、菱铁矿、铁方解石和铁白云石。根据岩相学和阴极发光特征的不同,识别出4期碳酸盐胶结物,各期碳酸盐胶结物成因和流体来源存在一定差异。第Ⅰ期胶结物为连晶或粗大片状的无铁无镁方解石,Fe、Mn元素含量很低,形成于未埋藏或浅埋藏与海水沟通的开放、氧化环境,钙质来源于海水;第Ⅱ、Ⅲ期胶结物沉淀于点-线接触的颗粒间,Mn元素含量显著上升,形成于半封闭—封闭的成岩环境,钙质流体来源于第Ⅰ期胶结物或同沉积期的碳酸盐颗粒的溶解;第Ⅳ期胶结物为铁方解石、铁白云石,具交代石英、长石矿物的特点,Fe元素含量远高于Mn元素含量,形成于相对深埋的还原环境,其形成与长石的溶解有关。

关键词：东河砂岩隔夹层碳酸盐胶结物主控因素流体来源