蛇纹石化环境非生物成因固态碳质物研究

1

作者 佟宏鹏 张葚 +2 位作者 陈琳莹 谭文汐 陈多福 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期232-239,共8页

超基性岩的蛇纹石化是一种广泛存在的地质过程,在蛇纹石化环境中无机碳可以通过化合形成甲烷等非生物成因有机物,为化能自养生物提供初始能量。近年来,超基性岩及蛇纹岩中发现了固态碳质物(condensed carbonaceous matter,CCM),其中包... 超基性岩的蛇纹石化是一种广泛存在的地质过程,在蛇纹石化环境中无机碳可以通过化合形成甲烷等非生物成因有机物,为化能自养生物提供初始能量。近年来,超基性岩及蛇纹岩中发现了固态碳质物(condensed carbonaceous matter,CCM),其中包含无机成因的复杂有机物,可能反映其在生命起源过程中扮演了重要角色。本文介绍了蛇纹石化过程形成的固态碳质物(CCM)的定义、发现过程及赋存特征,并对其形成机制、形成环境的制约因素、无机来源判别等进行了讨论。固态碳质物的形成可能与超基性岩蛇纹石化作用及费托反应有关。它常与铁氧化物或皂石等特定矿物形成共生组合关系,这不仅是其无机化合成因的证据,同时也证明了特定矿物对固态碳质物产生的催化作用。此外,流体中的H_(2)和CO_(2)的比例也会影响固态碳质物的化学组成,纳米孔隙被认为有利于其形成。但是,固态碳质物具体的形成过程及其与甲烷等无机成因简单有机物的相互关系目前尚不清楚,这应是今后的一个重要研究方向。 展开更多

关键词 固态碳质物 非生物成因有机物 蛇纹石化作用 费托反应

原文传递

南海北部冷泉碳酸盐岩的矿物、岩石及地球化学研究进展 被引量：14

2

作者 佟宏鹏 冯东 陈多福 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期45-56,共12页

南海北部陆坡海底冷泉碳酸盐岩广泛发育,已从30个站位采集到冷泉碳酸盐岩。南海北部冷泉碳酸盐岩呈结壳状、结核状、烟囱状、角砾状、块状等,主要自生矿物有文石和方解石,部分站位样品有白云石和铁白云石及少量菱铁矿。冷泉碳酸盐岩具... 南海北部陆坡海底冷泉碳酸盐岩广泛发育,已从30个站位采集到冷泉碳酸盐岩。南海北部冷泉碳酸盐岩呈结壳状、结核状、烟囱状、角砾状、块状等,主要自生矿物有文石和方解石,部分站位样品有白云石和铁白云石及少量菱铁矿。冷泉碳酸盐岩具有较轻的碳同位素组成特征,西沙海槽海域、神狐海域、东沙西南海域、东沙东北海域和台西南海域碳酸盐岩的δ13CPDB分别为29.6‰—13.3‰(平均21.0‰),40.4‰—38.7‰(平均39.8‰),36.1‰—18.2‰(平均26.8‰),61.4‰—32.8‰(平均49.3‰)和57.6‰—35.7‰(平均48.3‰),显示了较大的变化范围,反映了复杂的碳源。冷泉碳酸盐岩的δ18OPDB为0.4‰—7.5‰,同样显示了较大的变化范围,反映可能与富集18O的地层水和/或天然气水合物分解水有关。神狐海域及东沙东北部九龙甲烷礁海域冷泉碳酸盐岩的稀土元素页岩标准化配分模式既具有Ce正异常,同时也有Ce负异常特征,说明冷泉碳酸盐岩形成过程中可能存在氧化还原条件的变化。南海北部陆坡不同海域,甚至同一站位的冷泉碳酸盐岩均表现出不同的矿物、同位素及元素组成特征,可能反映了冷泉渗漏流体和天然气水合物稳定状态的差异。 展开更多

关键词 冷泉碳酸盐岩 岩石学 碳 氧同位素 稀土元素 南海北部

下载PDF 职称材料

川东北飞仙关组白云岩的主要类型、地球化学特征和白云化机制 被引量：51

3

作者 黄思静 佟宏鹏 +4 位作者 刘丽红 胡作维 张雪花 郇金来 黄可可 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2363-2372,共10页

四川盆地东北部蕴藏有丰富的烃类资源,三叠系飞仙关组的白云岩是最主要的储层和产层,这使得飞仙关组白云岩成为人们近年来高度关注的对象。按照结构,我们可以将飞仙关组白云岩分为三种端元类型:微晶白云岩、具原始结构的粒屑白云岩和结... 四川盆地东北部蕴藏有丰富的烃类资源,三叠系飞仙关组的白云岩是最主要的储层和产层,这使得飞仙关组白云岩成为人们近年来高度关注的对象。按照结构,我们可以将飞仙关组白云岩分为三种端元类型:微晶白云岩、具原始结构的粒屑白云岩和结晶白云岩,在一个向上变浅的剖面旋回中,这三种白云岩分别位于旋回的顶部、上部和中下部。微晶白云岩和具原始结构的粒屑白云岩具有较高的锰含量和较低的包裹体均一化温度,白云化流体的δ^(18)O值(从白云石的包裹体均一化温度和δ^(18)O值反演,以下同)介于大气水和海水之间,反映这类白云岩形成于有大气水参与的相对开放的沉积-成岩环境中,蒸发泵作用(对于微晶白云岩)和混合水作用(对于具原始结构的粒屑白云岩)可能是其主要的形成机制;结晶白云岩(表现为好储层)具有很低的锰含量和较高的包裹体均一化温度,白云化流体的δ^(18)O值显著高于早三叠世海水,表明这类白云岩形成于相对封闭的埋藏成岩环境,白云化流体具较高的温度和盐度,但到目前为止,还没有一个已有模式可以较好地解释这类白云岩的成因。 展开更多

关键词 川东北 飞仙关组 结晶白云岩 主要类型 地球化学 特征和 化机制 均一化温度 原始结构 包裹体 成岩环境 微晶 锰含量 流体 大气水 盆地东北部 早三叠世 形成机制 相对封闭 海水

下载PDF 职称材料

成岩过程中长石、高岭石、伊利石之间的物质交换与次生孔隙的形成:来自鄂尔多斯盆地上古生界和川西凹陷三叠系须家河组的研究 被引量：227

4

作者 黄思静 黄可可 +3 位作者 冯文立 佟宏鹏 刘丽红 张雪花 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期498-506,共9页

根据我国鄂尔多斯盆地上古生界和四川盆地三叠系须家河组砂岩成岩作用和次生孔隙形成机制的研究,总结了碎屑岩成岩过程中长石、高岭石、伊利石之间的物质交换及其对次生孔隙形成的影响。研究表明:(1)砂岩埋藏前组成中长石的类型及相对... 根据我国鄂尔多斯盆地上古生界和四川盆地三叠系须家河组砂岩成岩作用和次生孔隙形成机制的研究,总结了碎屑岩成岩过程中长石、高岭石、伊利石之间的物质交换及其对次生孔隙形成的影响。研究表明:(1)砂岩埋藏前组成中长石的类型及相对含量、含膨胀层的粘土矿物(如同期火山物质)的数量、系统的开放性与封闭性以及流体中额外钾离子的存在与否直接控制了长石的溶解方式和次生孔隙的形成机制;(2)在热力学上最不稳定且低温条件下更易溶解的偏基性斜长石在同生到埋藏成岩作用初期已大量溶解,并伴随高岭石的沉淀,在热力学上相对稳定的钾长石是保存时间最长的长石类型,也是以后埋藏成岩过程中对次生孔隙贡献最多的长石类型;(3)在埋藏成岩作用初期到120～140℃古地温以前的成岩阶段中,蒙皂石-伊利石的转化反应是克服埋藏成岩过程中钾长石溶解动力学屏障的重要机制,如果骨架颗粒中存在较多的钾长石和较多的含膨胀层的粘土矿物,则次生孔隙主要由钾长石溶解提供,并有斜长石的钠长石化或自生钠长石沉淀,这是鄂尔多斯盆地上古生界石盒子组和三叠系延长组次生孔隙的主要形成机制;(4)在120～140℃古地温以后的深埋藏成岩阶段中,高岭石的伊利石化是克服埋藏成岩过程中钾长石溶解动力学屏障的另一重要机制,而钾长石的溶解又是封闭条件下高岭石的伊利石化的必要伴随反应,地层中钾长石和高岭石的相对数量控制了长石的溶解以及溶解产物中钾长石、高岭石、伊利石三种矿物间的数量关系,只要地层中钾长石(或高岭石)没有消耗完,钾长石的溶解和高岭石伊利石化反应就会持续发生并在深埋藏条件下形成次生孔隙,这是鄂尔多斯盆地东部太原组和四川盆地三叠系须家河组二段砂岩次生孔隙的主要形成机制。 展开更多

关键词 碎屑岩成岩作用 次生孔隙 长石溶解 鄂尔多斯盆地 四川盆地

下载PDF 职称材料

成岩过程中碳酸盐-二氧化碳平衡体系的热力学模拟 被引量：16

5

作者 黄可可 黄思静 +3 位作者 佟宏鹏 黄喻 刘丽红 钟倩倩 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2417-2424,共8页

碳酸盐矿物的溶解与沉淀在沉积岩成岩作用中具有非常重要的意义,在与之有关的地层流体中,CO_2组分受到了广泛关注。本文选取CaCO_3(方解石)-H_2O-CO_2与CaMg(CO_3)_2(白云石)-H_2O-CO_2体系作为研究对象,利用热力学方法在假设体系达到... 碳酸盐矿物的溶解与沉淀在沉积岩成岩作用中具有非常重要的意义,在与之有关的地层流体中,CO_2组分受到了广泛关注。本文选取CaCO_3(方解石)-H_2O-CO_2与CaMg(CO_3)_2(白云石)-H_2O-CO_2体系作为研究对象,利用热力学方法在假设体系达到平衡的前提下对100～7000m深度范围的温度压力条件下的CaCO_3-H_2O-CO_2与CaMg(CO_3)_2-H_2O-CO_2体系中各组分的平衡浓度([H^+]、[Ca^(2+)]、[Mg^(2+)]……)进行了数值模拟,并对不同埋藏深度的温度压力下方解石、白云石的溶解与沉淀,流体对CO_2的吸收与释放,pH变化等相关地质过程进行了讨论。研究表明:随埋深增加,体系的pH值越来越趋于酸性,但碳酸盐并没有持续溶解,而是呈先溶解后沉淀的趋势。对比CaCO_3-H_2O-CO_2体系中碳酸盐的溶解量和沉淀量,可将小于700m的深度范围定义为碳酸盐溶解带,700～2500m的深度范围定义为补偿带,大于2500m的深度范围定义为沉淀带。对比两个体系的固体相体积变化发现,含CO_2的溶蚀性流体虽然不能在白云岩地层中溶出较灰岩地层更多的阳离子,但会产生更高的孔隙度。 展开更多

关键词 成岩过程 碳酸盐溶解 二氧化碳 平衡体系 热力学模拟 processes 深度范围 沉淀 温度压力 地层流体 方解石 定义 灰岩地层 白云石 碳酸盐矿物 热力学方法 研究对象 压力条件 体积变化 数值模拟

下载PDF 职称材料

长石溶解过程的热力学计算及其在碎屑岩储层研究中的意义 被引量：69

6

作者 黄可可 黄思静 +1 位作者 佟宏鹏 刘丽红 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期474-482,共9页

基于对反应过程吉布斯自由能增量的计算,探讨了长石的3种端元组成(钾长石、钠长石和钙长石)溶解生成高岭石、伊利石的热力学性质。结果表明:钾长石、钠长石和钙长石在成岩过程中均可以自发地向高岭石、伊利石转化。在长石的这3种类型中... 基于对反应过程吉布斯自由能增量的计算,探讨了长石的3种端元组成(钾长石、钠长石和钙长石)溶解生成高岭石、伊利石的热力学性质。结果表明:钾长石、钠长石和钙长石在成岩过程中均可以自发地向高岭石、伊利石转化。在长石的这3种类型中,钙长石溶解反应的吉布斯自由能增量最低,并明显具有正的温度效应,说明钙长石最不稳定且在低温条件下更易溶解;钾长石溶解反应的吉布斯自由能增量最高,并具有较大的负的温度效应,说明钾长石稳定性较高且在埋藏成岩条件下更易溶解;钠长石溶解反应的吉布斯自由能增量中等,受温度影响不大,但温度升高时其稳定性仍有所下降。与温度相比,压力对反应的吉布斯自由能增量几乎没有影响。因此,砂岩中的次生孔隙,尤其是埋藏成岩过程中形成的次生孔隙应与钾长石的关系最为密切,其次是钠长石,但其可能受到蒙皂石向伊利石转化反应的缓冲,在埋藏成岩条件下溶解较为困难,并可能造成斜长石的钠长石化或自生钠长石的沉淀。 展开更多

关键词 长石 溶解反应 热力学 次生孔隙

下载PDF 职称材料

鄂尔多斯盆地东部太原组碎屑岩中自生伊利石形成机制及其对储层形成的影响 被引量：29

7

作者 黄思静 孙伟 +2 位作者 黄培培 佟宏鹏 刘丽红 《矿物岩石》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期25-32,共8页

鄂尔多斯盆地东部太原组砂岩骨架颗粒中几乎没有碎屑长石,残余的微量长石(在岩石中的平均含量为0.4%,低于X射线衍射检测限)主要为钾长石,同时具有较低的自生高岭石含量(1.02%)、很低的自生石英含量和同期火山物质含量,以及较高的自生伊... 鄂尔多斯盆地东部太原组砂岩骨架颗粒中几乎没有碎屑长石,残余的微量长石(在岩石中的平均含量为0.4%,低于X射线衍射检测限)主要为钾长石,同时具有较低的自生高岭石含量(1.02%)、很低的自生石英含量和同期火山物质含量,以及较高的自生伊利石含量(1.22%),这表明太原组的自生伊利石主要是在相对高温的深埋藏封闭条件下,通过钾长石溶解反应:钾长石+H++H2O→高岭石+硅质+K+和高岭石伊利石化反应:高岭石+K+→伊利石+H++H2O或其加和反应:钾长石+高岭石→硅质+伊利石+H2O形成,后者通过消耗钾离子而克服钾长石溶解的动力学屏障,是前者的重要驱动反应,并向流体输出氢离子,因此对次生孔隙的形成、尤其是在相对深埋藏的成岩过程中与钾长石溶解有关的次生孔隙的形成具有显著的积极作用。 展开更多

关键词 鄂尔多斯盆地 太原组 碎屑岩储层 自生伊利石 次生孔隙

下载PDF 职称材料

川西坳陷须家河组致密砂岩储层裂缝发育特征及其成因——以孝泉—新场—合兴场地区为例 被引量：15

8

作者 王春梅 黄思静 +3 位作者 孙治雷 胡作维 黄可可 佟宏鹏 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期43-47,132,共5页

川西坳陷孝泉—新场—合兴场地区上三叠统须家河组储层具有埋藏深、致密、低孔隙度、低渗透率的特点,裂缝的发育程度对储层具有重要的意义。为此,通过岩心观察和显微镜下薄片鉴定,研究了裂缝的发育类型、发育密度、发育频率以及充填特... 川西坳陷孝泉—新场—合兴场地区上三叠统须家河组储层具有埋藏深、致密、低孔隙度、低渗透率的特点,裂缝的发育程度对储层具有重要的意义。为此,通过岩心观察和显微镜下薄片鉴定,研究了裂缝的发育类型、发育密度、发育频率以及充填特征。结果表明:储层中以低角度裂缝发育为主,高角度裂缝欠发育;微裂缝对须二段储集空间的影响显著大于须四段,在须二段地层中,对储层渗透率有实质性影响的主要是一些相对宏观的裂缝。综合区域地质背景及前人的研究成果,认为差异压实导致的非构造作用是该区裂缝尤其是须二段裂缝形成的主要机制,但后期燕山、喜山构造运动产生的构造应力都可能叠加在原有的非构造成因的裂缝上,使之具有构造成因色彩。 展开更多

关键词 川西坳陷 晚三叠世 致密砂岩储层 薄片鉴定 裂缝 非构造成因 构造成因 差异压实

下载PDF 职称材料

碳酸盐倒退溶解模式的化学热力学基础——与H_2S有关的溶解介质及其与CO_2的对比 被引量：14

9

作者 黄思静 黄培培 +4 位作者 黄可可 佟宏鹏 张雪花 郇金来 刘丽红 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期1-9,共9页

以化学热力学中的吉布斯自由能增量为基础,计算了与H2S(g)/H2S(aq)/HS-/H+/S2-系统有关反应在不同温度下的平衡常数,同时根据方解石和白云石在酸性条件下的溶解过程,获得了这两种碳酸盐矿物溶解过程中地层中流体pH值与PCO2、地层压力和... 以化学热力学中的吉布斯自由能增量为基础,计算了与H2S(g)/H2S(aq)/HS-/H+/S2-系统有关反应在不同温度下的平衡常数,同时根据方解石和白云石在酸性条件下的溶解过程,获得了这两种碳酸盐矿物溶解过程中地层中流体pH值与PCO2、地层压力和埋藏深度的关系。在此基础上,对比了从地表到深埋藏的温度和压力条件下,与CO2和H2S有关的酸性介质对流体[H+]贡献的差异性,以及对于碳酸盐溶解作用的差异性。计算结果表明:1)无论以CO2还是以H2S作为溶解介质,温度增加和(或)PCO2增加,都会造成方解石和白云石溶解所需要的[H+]增加,在深埋藏相对高温和高压条件下,高PCO2条件会使得碳酸盐矿物的溶解更加困难,如果[H+]受到缓冲,CO2的增加不仅不能造成碳酸盐矿物的溶解,反而会造成碳酸盐矿物的沉淀;2)无论在何种酸性介质中,碳酸盐矿物的倒退溶解模式在化学上都是成立的,低温的成岩环境,深部地层中高温流体的向上运移、构造抬升所造成的温度降低(-ΔT)都会提高H2S和(或)CO2流体(也包括其它酸性介质)对碳酸盐矿物溶解能力;3)在地表和近地表条件下(几百米深度范围内),在同时存在CO2和H2S的环境中,CO2对应酸的电离提供的[H+]略多于H2S对应酸的电离,与CO2有关的酸性流体对碳酸盐矿物溶解相对重要,而在深埋藏条件下、尤其是深度大于4000m的深埋藏地层中,H2S对应酸的电离提供的[H+]显著大于CO2,其对碳酸盐矿物的溶解更为重要,在存在硫酸盐还原作用的深埋藏地层中,碳酸盐的深部溶解作用会更为发育,这可能是川东北地区深埋藏条件下次生孔隙发育的重要原因之一。 展开更多

关键词 倒退溶解模式 H2S和CO2 深部溶解作用 地层条件 碳酸盐储层

下载PDF 职称材料

阴极发光分析在恢复砂岩碎屑长石含量中的应用--鄂尔多斯盆地上古生界和川西凹陷三叠系须家河组的研究 被引量：20

10

作者 黄思静 佟宏鹏 +2 位作者 黄可可 刘丽红 张雪花 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1013-1019,共7页

鄂尔多斯盆地山西组、太原组和四川盆地须家河组的砂岩都是中国重要的天然气储集层，其特征是具有极低的长石含量和广泛的方解石胶结作用。对这些地层的样品进行了阴极发光分析并很好地揭示了方解石胶结作用发生前的砂岩组构。研究表明... 鄂尔多斯盆地山西组、太原组和四川盆地须家河组的砂岩都是中国重要的天然气储集层，其特征是具有极低的长石含量和广泛的方解石胶结作用。对这些地层的样品进行了阴极发光分析并很好地揭示了方解石胶结作用发生前的砂岩组构。研究表明：在这些含煤地层的砂岩中，至少有10％～20％的长石在埋藏成岩过程中被煤系地层的酸性流体所溶解，因而砂岩的高成分成熟度和较大的“粒间孔隙体积”都不是原生的。另外，残余长石的阴极发光性还表明：埋藏成岩过程中被溶解的长石主要是钾长石，说明在风化、搬运和埋藏成岩作用的早期阶段，钾长石是相对稳定的，更多的斜长石是在埋藏前或埋藏成岩作用的早期阶段被溶解的，因而钾长石应是碎屑岩埋藏成岩过程中对次生孔隙贡献最大的长石类型。 展开更多

关键词 砂岩储层 阴极发光 长石溶解 埋藏成岩作用 煤系地层

下载PDF 职称材料

四川东部华蓥山海相二叠/三叠系界线附近的锶同位素组成 被引量：11

11

作者 胡作维 黄思静 +2 位作者 刘丽红 佟宏鹏 贺艳祥 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期853-859,共7页

二叠/三叠系界线附近的地球化学记录在地球环境重大变革研究中有着重要的意义。根据锶同位素地层学的基本原理,本文对四川东部华蓥山海相二叠/三叠系界线附近碳酸盐岩样品进行显微组构观察、化学成分分析及其对同期海水代表性评估的基础... 二叠/三叠系界线附近的地球化学记录在地球环境重大变革研究中有着重要的意义。根据锶同位素地层学的基本原理,本文对四川东部华蓥山海相二叠/三叠系界线附近碳酸盐岩样品进行显微组构观察、化学成分分析及其对同期海水代表性评估的基础上,测试了这些样品的锶同位素组成。结果表明,这些样品的原始沉积组构保存较好、Sr含量较高,可以认为其只遭受过较低程度的成岩蚀变改造,并保留了较多的海水原始信息,锶同位素比值分布范围在0.707158~0.707334之间,与前人公布的同期海水值吻合较好,体现了全球地质事件对海水锶同位素组成控制的一致性。四川东部华蓥山二叠/三叠系界线附近较为系统的锶同位素演化研究,可望为我国南方海相二叠/三叠系界线附近化学地层学及其对比研究提供一些有价值的基础资料。 展开更多

关键词 二叠系 三叠系 锶同位素地层学 华蓥山 四川东部

下载PDF 职称材料

碳酸盐岩中白云石有序度的控制因素——来自塔河下古生界和川东北三叠系的研究 被引量：31

12

作者 钟倩倩 黄思静 +3 位作者 邹明亮 佟宏鹏 黄可可 张雪花 《岩性油气藏》 CSCD 2009年第3期50-55,共6页

作为矿物学特征的白云石有序度是白云岩形成机制和碳酸盐储层研究的重要手段之一。通过对塔河地区寒武系—奥陶系碳酸盐岩和川东北地区三叠系碳酸盐岩的X射线衍射分析,讨论了白云石有序度的主要控制因素。研究结果表明:①白云石的有序... 作为矿物学特征的白云石有序度是白云岩形成机制和碳酸盐储层研究的重要手段之一。通过对塔河地区寒武系—奥陶系碳酸盐岩和川东北地区三叠系碳酸盐岩的X射线衍射分析,讨论了白云石有序度的主要控制因素。研究结果表明:①白云石的有序度与其结晶程度有关,自形程度好、晶体相对较大(如细—中晶)的白云石有序度好于泥晶或微晶白云石;②白云石的有序度与其CaCO3摩尔分数有关,CaCO3摩尔分数越低,白云石越接近理想组成,白云石有序度越好;③白云石有序度与碳酸盐岩白云石化程度有关,白云石化越彻底,白云石的有序度越高;④在控制白云石有序度(包括其它相应的矿物学因素)的各种因素中,结晶温度最为重要,相对较高温度条件下形成的白云石有序度好于相对低温条件下形成的白云石。因此认为,从白云石化的机理而论,与渗透回流、蒸发泵等准同生白云石化有关的白云石有序度较差,而与埋藏白云石化作用有关的白云石有序度较好,与大气水/海水的混合水白云石化作用有关的白云石的有序度可能在这二者之间。 展开更多

关键词 白云石有序度 白云岩储层 塔河下古生界 川东北三叠系

下载PDF 职称材料

碳酸盐岩中方解石胶结物的阴极发光环带与微量元素构成的关系——以塔河油田奥陶系碳酸盐岩为例 被引量：29

13

作者 刘丽红 黄思静 +3 位作者 王春连 黄可可 佟宏鹏 钟倩倩 《海相油气地质》 2010年第1期55-60,共6页

对塔河油田奥陶系碳酸盐岩中方解石胶结物的阴极发光性和微量元素构成研究发现,一些与大气水成岩环境有关的方解石胶结物显示出亮、暗相间阴极发光环带,微量元素含量与阴极发光环带之间具有良好的对应关系,亮带具有较高的Mn、Fe含量,暗... 对塔河油田奥陶系碳酸盐岩中方解石胶结物的阴极发光性和微量元素构成研究发现,一些与大气水成岩环境有关的方解石胶结物显示出亮、暗相间阴极发光环带,微量元素含量与阴极发光环带之间具有良好的对应关系,亮带具有较高的Mn、Fe含量,暗带则具有较高的Sr、Na含量,显示方解石胶结过程中大气水作用强度的变化。这些碳酸盐矿物的阴极发光环带受元素构成变化控制,并反映成岩流体中元素含量的变化和/或结晶速率的变化,这在一定程度上与大气水环境相对开放的成岩条件有关。相对晚期的环带发光较亮,并具有较高的Mn和较低的Sr、Na含量,显示与加里东—海西期构造运动有关的古岩溶过程中大气水作用逐渐加强的总体成岩趋势。 展开更多

关键词 塔河油田 奥陶系 微量元素 碳酸盐岩胶结物 成岩作用 成岩特征

下载PDF 职称材料

四川盆地东北部二叠系长兴组礁岩中的放射轴状纤维状胶结物 被引量：7

14

作者 黄思静 王春梅 +1 位作者 佟宏鹏 黄可可 《岩性油气藏》 CSCD 2010年第3期9-15,共7页

四川盆地东北部晚二叠世孤立碳酸盐台地边缘生物礁岩中发育的放射轴状纤维状胶结物(RFC),虽然已完全白云石化,但仍然具有双晶面弯曲(波状消光)且远端收敛的特征,高锶、高钠和暗阴极发光等反映海源流体环境的地球化学特征以及层状胶结物... 四川盆地东北部晚二叠世孤立碳酸盐台地边缘生物礁岩中发育的放射轴状纤维状胶结物(RFC),虽然已完全白云石化,但仍然具有双晶面弯曲(波状消光)且远端收敛的特征,高锶、高钠和暗阴极发光等反映海源流体环境的地球化学特征以及层状胶结物和内部沉积物等RFC的其它特征。RFC的原始矿物是海水环境中沉淀的高镁方解石,其存在说明四川盆地东北部二叠系长兴组海绵礁发育于陡峭的台地边缘,并具有千万年尺度的长期与海水接触的地质条件。RFC中内部沉积物的存在说明胶结过程持续时间很长并有短时间的间断,虽然这种间断与短时间的海平面下降有关,但就RFC发育的整个千万年尺度的时间来说,海平面是上升的,生物礁的建造速度与海平面上升幅度基本一致。 展开更多

关键词 台地边缘礁 RFC 海水胶结物 长兴组 四川盆地东北部

下载PDF 职称材料

碎屑岩中黏土矿物对储层物性的影响 被引量：1

15

作者 贺艳祥 黄思静 +1 位作者 王春美 佟宏鹏 《低渗透油气田》 2009年第3期34-41,75,共9页

通过对碎屑岩储层中的高岭石（K）、蒙皂石（S）、伊利石（I）、绿泥石（C）以及伊利石／蒙皂石，（I/S）混层和绿泥石／蒙皂石（C/S）混层等黏土矿物的成因、特征及成岩转化的研究，来分析它们对储层的孔隙度、渗透率和含水饱和度等物... 通过对碎屑岩储层中的高岭石（K）、蒙皂石（S）、伊利石（I）、绿泥石（C）以及伊利石／蒙皂石，（I/S）混层和绿泥石／蒙皂石（C/S）混层等黏土矿物的成因、特征及成岩转化的研究，来分析它们对储层的孔隙度、渗透率和含水饱和度等物性的影响。研究发现，这几种常见粘土矿物对储层物性的影响，既有建设性的一面，又有破坏性的一面。建设性主要表现在粘土薄膜对上覆岩石的抗压性、对次生孔隙的改造及时晶间孔的保存等方面；而破坏性主要表现在各种粘土矿物对外来流体具有的敏感性造成储层伤害，自生粘土薄膜占据孔隙空间导致储层孔隙度和渗透率降低．以及大的比表面积和强的阳离子交换能力造成含水饱和度的上升．、 展开更多

关键词 碎屑岩储层 黏土矿物 成岩作用 储层物性 敏感性

下载PDF 职称材料

台湾利吉混杂岩中蛇纹岩伴生碳酸盐岩地球化学特征及其成因分析

16

作者 李鸿莉 冯俊熙 +2 位作者 佟宏鹏 王钦贤 陈多福 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期222-237,共16页

随着全球气候变暖,生命元素C在地球各个系统的循环受到了越来越多的关注,俯冲带是地表C和深源C循环的重要场所,发育于俯冲带的蛇纹岩伴生碳酸盐岩和渗漏流体对生命的起源及全球C循环研究具有重要意义。台湾地区东部(简称台东)海岸山脉... 随着全球气候变暖,生命元素C在地球各个系统的循环受到了越来越多的关注,俯冲带是地表C和深源C循环的重要场所,发育于俯冲带的蛇纹岩伴生碳酸盐岩和渗漏流体对生命的起源及全球C循环研究具有重要意义。台湾地区东部(简称台东)海岸山脉新生代利吉混杂岩中发育具有沉积特征的蛇纹岩碎屑角砾岩及具有较轻C同位素组成的伴生碳酸盐岩,其成因可能与马里亚纳弧前海底蛇纹岩泥火山和自生碳酸盐岩相似。本研究对台东3个蛇纹岩出露点发育的碳酸盐岩脉进行岩石学、矿物学及地球化学分析,探讨蛇纹岩伴生碳酸盐岩脉的成因。台东利吉蛇纹岩角砾碎屑岩伴生的碳酸盐岩,发育泥微晶团粒、凝块以及放射纤维状方解石和草莓状黄铁矿,总有机碳含量较高(0.11%~0.25%),可能与微生物介导的CH4厌氧氧化作用有关。利吉桥头剖面蛇纹岩巨砾中的方解石脉δ13C为-17.8‰~0.7‰,十三领碳酸盐岩δ13C为-12.8‰~-10.7‰,指示碳源很可能包括无机成因CH4的氧化与海水源碳的混合。虎头山蛇纹岩角砾中方解石脉δ13C为-3.4‰~2.9‰,指示碳源主要来自海水。这2类方解石脉大多具有平坦型REE配分模式和Eu异常特征,指示方解石脉可能形成于蛇纹岩泥火山海底蛇纹岩化流体渗漏环境。方解石脉显示Ce负异常与无异常特征,表明了复杂多变的氧化还原环境。因此,台东碎屑蛇纹岩中伴生碳酸盐岩脉可能是蛇纹岩化渗漏流体在海底附近与海水混合所致,部分可能存在无机成因CH4的微生物厌氧氧化作用的参与。 展开更多

关键词 蛇纹岩 碳酸盐脉 成因 台东

下载PDF 职称材料

马里亚纳弧前蛇纹岩泥火山角砾蛇纹岩流体流动性元素富集特征及影响因素

17

作者 崔彩英 佟宏鹏 +1 位作者 陈琳莹 陈多福 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2023年第5期12-24,共13页

马里亚纳弧前蛇纹岩泥火山被认为是认识俯冲作用的直接窗口,其发育的角砾状蛇纹岩富含的流体流动性元素(FMEs)记录了引起蛇纹石化作用的流体和俯冲带的流体-岩石相互作用及元素循环等信息。本文整理了马里亚纳弧前物源深度逐渐增加的5... 马里亚纳弧前蛇纹岩泥火山被认为是认识俯冲作用的直接窗口,其发育的角砾状蛇纹岩富含的流体流动性元素(FMEs)记录了引起蛇纹石化作用的流体和俯冲带的流体-岩石相互作用及元素循环等信息。本文整理了马里亚纳弧前物源深度逐渐增加的5座蛇纹岩泥火山(Yinazao、Fantangis?a、Asùt Tesoru、South Chamorro和Conical)发育角砾蛇纹岩的FMEs数据,通过不同泥火山、同一泥火山不同深度样品及同一块状样微区子样品间的FMEs特征对比,分析了蛇纹岩泥火山引起的蛇纹石化作用的流体性质、来源和形成机制。5座蛇纹岩泥火山角砾蛇纹岩的FMEs均较亏损地幔(DM)显示富集特征:B、Cs、As强烈富集(常>100×DM),Li、Rb、Sb中等富集(>10×DM),Ba、Sr、Pb弱富集(<10×DM)。浅源泥火山角砾蛇纹岩中B、Sr、Ba、Pb含量最高,且由浅源至深源泥火山其含量呈逐渐减少的趋势。而Li、Rb、Cs、As、Sb含量显示相反特征,浅源泥火山的角砾蛇纹岩中含量最低,且从浅源到深源泥火山其含量逐渐增加。不同泥火山角砾蛇纹岩FMEs具有系统性变化特征,反映了俯冲板片衍生流体是其发生蛇纹石化作用的主要流体。离海沟较近的泥火山下部俯冲板片成岩作用以蛋白石脱水为主,形成的板片衍生流体极富B,略富Li、Ba、Sr、Pb;离海沟较远的泥火山下部俯冲板片成岩或进变质作用主要为碳酸盐矿物分解和少量蚀变洋壳脱水及黏土矿物转化,板片衍生流体富Ba、Sr、Li、Rb、Cs;居于上述2类泥火山之间的泥火山,下部俯冲板片主要成岩作用为黏土矿物脱水及转化,板片衍生流体以富集B、Li、Rb、Cs、Ba为特征。海底以下深度<50 m的样品FMEs含量最高,指示海水风化对FMEs含量有一定影响,尤其是B、Sr。同一块角砾蛇纹岩不同微区结构的FMEs含量不同,纯蛇纹石区域其含量最高,指示蛇纹石化产物对FMEs有一定影响;绢石结构中Li、Rb、Cs含量高于橄榄石蚀变的蛇纹石,说明原始矿物类型也对部分FMEs富集有一定影响。 展开更多

关键词 流体流动性元素 蛇纹岩角砾 蛇纹岩泥火山 马里亚纳弧前

下载PDF 职称材料

马里亚纳弧前Quaker蛇纹岩泥火山自生烟囱生长模式 被引量：1

18

作者 佟宏鹏 姚凯 +3 位作者 陈琳莹 胡海明 崔彩英 陈多福 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期15-26,共12页

马里亚纳弧前蛇纹岩泥火山顶发育烟囱状自生沉积,由海底低温碱性流体渗漏形成,它对示踪蛇纹石化流体渗漏有重要意义,但烟囱生长模式仍未明确。本文选取马里亚纳弧前Quaker蛇纹岩泥火山烟囱状自生碳酸盐岩,进行岩石学、矿物学和元素地球... 马里亚纳弧前蛇纹岩泥火山顶发育烟囱状自生沉积,由海底低温碱性流体渗漏形成,它对示踪蛇纹石化流体渗漏有重要意义,但烟囱生长模式仍未明确。本文选取马里亚纳弧前Quaker蛇纹岩泥火山烟囱状自生碳酸盐岩,进行岩石学、矿物学和元素地球化学研究,查明不同生长阶段烟囱元素组成、矿物类型及演化规律,提出烟囱生长模式。幼年烟囱具有高MgO(18.5%~37.5%)和低CaO含量(12.2%~32.1%),由方解石(52.0%~77.6%)及以水镁石为主的富镁碱性矿物组成;成熟烟囱MgO含量显著降低(1.5%~23.6%),CaO含量显著升高(18.6%~53.3%),除发育方解石(59.8%)和少量富镁矿物外,还发育文石(23.4%);死亡烟囱不含富镁矿物,文石含量最高(33.2%),显微镜和扫描电镜下均观察到文石交代富镁矿物。不同类型烟囱间元素和矿物组成差异以及岩石学特征,说明渗漏流体导致方解石和水镁石沉淀,而文石为交代产物,在烟囱成熟过程中亚稳定的水镁石最终被文石交代,文石及CaO和MgO含量可指示烟囱的成熟程度。同一烟囱横截面由内向外微区样品的MgO含量依次降低,CaO含量依次升高,说明烟囱内侧较新,外侧较老,烟囱由外向内生长。同一烟囱下部横截面MgO含量低于上部横截面,CaO含量则相反,说明下部先形成,指示烟囱自下而上生长。 展开更多

关键词 自生烟囱 岩石学 矿物学 生长模式 蛇纹岩泥火山 马里亚纳弧前

下载PDF 职称材料

马里亚纳弧前Conical蛇纹岩泥火山顶自生沉积物特征及其对渗漏流体的指示

19

作者 佟宏鹏 胡海明 +1 位作者 陈琳莹 陈多福 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1-10,共10页

马里亚纳弧前蛇纹岩泥火山顶部海底发育由低温碱性流体渗漏形成的自生沉积物,记录了渗漏流体特征,对俯冲带的物质循环研究有重要意义。但目前对复杂矿物组成的自生沉积物及其所指示的渗漏流体信息仍不清楚。对采自马里亚纳弧前Conical... 马里亚纳弧前蛇纹岩泥火山顶部海底发育由低温碱性流体渗漏形成的自生沉积物,记录了渗漏流体特征,对俯冲带的物质循环研究有重要意义。但目前对复杂矿物组成的自生沉积物及其所指示的渗漏流体信息仍不清楚。对采自马里亚纳弧前Conical蛇纹岩泥火山的自生沉积物进行了岩石学、矿物学及主量和微量元素分析。结果表明,Conical蛇纹岩泥火山自生沉积物呈疏松多孔状,极易碎,碎块主要呈薄片状和球粒状。薄片状碎块呈白色,主要由针状文石和棱柱状方解石组成,CaO含量较高(49.3%~53.3%),MgO含量较低(2.3%~4.5%)。球粒状碎块呈黄色或白色,为无定形镁硅酸盐,MgO含量较高(25.5%~29.1%),CaO含量较低(0.5%~2.9%)。碳酸盐岩碎块的总稀土含量(ΣREE)为227.2~4136.6 ng/g;无定形镁硅酸盐碎块的ΣREE为115.4~364.9 ng/g,均显示轻微重稀土富集的平坦型配分模式。自生沉积物的稀土配分模式显示,除两个稀土含量相对较高的碳酸盐岩样品外,渗漏流体的贡献高于90%,说明两类样品均形成于较强的渗漏环境,并且碳酸盐及镁硅酸盐可能分别形成于“低硅型”和“高硅型”不同的流体活跃期。 展开更多

关键词 自生沉积物 稀土元素 主量元素 渗漏流体 蛇纹岩泥火山 马里亚纳弧前

下载PDF 职称材料

台湾利吉蛇纹岩角砾碎屑岩地球化学特征及其指示意义 被引量：2

20

作者 李鸿莉 冯俊熙 +2 位作者 佟宏鹏 王钦贤 陈多福 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期50-61,共12页

马里亚纳海沟弧前广泛发育来源于深部地幔楔、由泥火山作用形成的碎屑蛇纹岩,并且在泥火山顶部海底有非生物成因甲烷渗漏和无光合作用的自养生物群,是地球科学界的研究热点。在弧陆碰撞形成的台湾利吉混杂岩带发育有蛇纹岩角砾碎屑岩,... 马里亚纳海沟弧前广泛发育来源于深部地幔楔、由泥火山作用形成的碎屑蛇纹岩,并且在泥火山顶部海底有非生物成因甲烷渗漏和无光合作用的自养生物群,是地球科学界的研究热点。在弧陆碰撞形成的台湾利吉混杂岩带发育有蛇纹岩角砾碎屑岩,一直有构造成因、沉积成因与构造沉积复合成因的争议。本次研究对台湾利吉蛇纹岩角砾碎屑岩的岩石学和地球化学进行了研究,蛇纹岩角砾碎屑岩呈层状或巨砾发育于台东利吉村附近的混杂岩泥质基质中,蛇纹岩角砾碎屑岩的角砾和粉砂质-泥质基质均由蛇纹岩组成,角砾呈次棱角状至次圆状,显示沉积成因特征。蛇纹岩角砾碎屑岩的Al2O3-MgO-CaO位于与蛇绿岩套有关的变质橄榄岩范围内,且偏低的Al2O3和CaO含量表明,其来源于活动大陆边缘俯冲带上盘的弧前环境。此外,蛇纹岩角砾富集As、Sb和Pb元素,暗示具有俯冲带上驮板块地幔楔蛇纹岩的特征,并富集来自俯冲板片的中低温流体。因此,利吉蛇纹岩角砾碎屑岩很可能来自俯冲带上盘地幔楔,由北吕宋火山岛弧弧前基底形成的蛇纹岩通过泥火山作用喷出海底,最后经弧陆碰撞进入台湾利吉混杂岩带。 展开更多

关键词 蛇纹岩角砾碎屑岩 地球化学 泥火山 利吉 台湾

下载PDF 职称材料