白云岩成因机理

伦坡拉盆地始新世牛堡组湖相白云岩特征及成因机理

白云岩成因与模式研究一直是地学界研究热点之一,传统的研究更侧重于海相白云岩,对于湖相白云岩的研究稍显薄弱。伦坡拉盆地古近系始新统牛堡组发育了一套湖相白云岩,其形成于喜山运动早期,具有特殊的构造背景,指示了特定的沉积环境响应。

目前对该套白云岩的成因机理研究较少,研究程度较低。为此,本文在前人研究的基础上,通过岩心观察、薄片鉴定、岩矿测试以及地球化学分析等手段,对伦坡拉盆地牛堡组沉积相特征、白云岩岩矿特征和白云石化机理及分布规律等进行了系统分析,取得以下主要认识:（1）伦坡拉盆地牛堡组以湖相沉积为主,具有北部发育扇三角洲、中部发育湖相重力流和南部发育辫状河三角洲沉积为主的沉积背景。

在该背景条件下形成了浅湖—半深湖沉积背景下的泥质白云岩,白云质泥、页岩以及凝灰质白云岩等多种白云岩类型,其产出受坡折带控制影响,具有环盆地带状分布特点。（2）探讨了白云石形成时的湖盆背景条件。

综合白云石碳氧同位素交会图分析,大量石膏矿物的存在以及盐度指数Z大于120,证实研究区古湖盆为半开放—半封闭的较高盐度水体环境,始新世时期中国西北部普遍处于干旱—半干旱的强蒸发环境,并形成了广泛发育的湖相白云岩。（3）揭示了白云石的形成阶段及流体环境特征。

研究区白云石有序度较低（平均0.58）,Sr/Ba比值大于1,岩石较为致密且未见明显外界流体改造现象,推测研究区白云岩形成于准同生—浅埋藏环境。碳氧同位素以及Allen and Wiggins提出的方法显示白云石形成时的古温度较高,而多种热水矿物的存在也证实了其形成时的热水特征。 而热水的普遍存在,也指示了该地区普遍的构造活动特点。（4）探讨了Mg2+来源和白云石化机理,认为研究区白云岩主要为蒸发泵模式形成。

湖盆周缘断裂与周围物源区高碳酸钙物质的输送,为伦坡拉盆地湖相碳酸盐岩的形成提供了良好物质基础。而盆地周缘火山活动、盆地周缘侏罗系地层带来的火山物质以及断裂提供的热水为白云石化过程提供了丰富的Mg2+来源,加之强蒸发条件,为蒸发泵白云石化模式的形成提供了有利条件。

第３１卷第２期　２０１２年３月　岩石矿物学杂志　ＡＣＴＡ　ＰＥＴＲｏＬＪｒ、ＧＩＣＡ　ＥＴ　ＭＩＮＥＲＡＩ　（×　ＩＣＡ　Ｖｏ１．３１，Ｎｏ．２：１６４－－１７２　Ｍａｒ．，２０１２　

塔中地区与热液有关白云岩的形成机理探讨　

赵　闯，于炳松，张聪，沈越峰，戚秀丽　

（中国地质大学地球科学与资源学院，北京　１０００８３）　

摘要：与热液有关白云岩以晶体粗大为特征，较易形成物性良好的油气储集体。塔中地区寒武系一下奥陶统发育　

大量深层白云岩，以粉一细晶白云岩为主，局部可见中粗晶白云岩。该中粗晶白云岩流体包裹体均一温度经压力校　

正主要集中在１７３～１９９℃，比该层位最大埋藏温度（约１６０＂Ｃ）高１０－－４０℃，故认为其形成与热液活动有关。镜下观　

察两种类型的白云岩存在渐变过渡现象和碳氧同位素值的部分重叠，说明中一粗晶白云岩可能由粉一细晶白云岩在热　

液作用下重结晶而来。进一步结合其流体包裹体盐度（为正常海水盐度的３～５倍）和富盯ｓｒ、贫　Ｃ的特征认为，其　

成岩流体可能为岩浆热液经过下寒武统富　Ｓｒ、贫　Ｃ泥页岩质烃源岩的改造，并向上运移与中寒武统膏岩层孔隙间　

浓缩海水混合而形成的混合性流体。前者为其提供热量，后者可增加其盐度，遍布区内的深大断裂体系为其提供了　

运移通道。　

关键词：塔中地区；热液白云岩；重结晶作用；流体包裹体；同位素　

中图分类号：Ｐ５８８．２４　５　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００—６５２４（２０１２）０２—０１６４—０９　

Ａ　ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｄｏｌｏｍｉｔｅ　ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　

ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｔａｚｈｏｎｇ　ａｒｅａ　

ＺＨＡＯ　Ｃｈｕａｎｇ，ＹＵ　Ｂｉｎｇ—ｓｏｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｃｏｎｇ，ＳＨＥＮ　Ｙｕｅ—ｆｅｎｇ　ａｎｄ　ＱＩ　Ｘｉｕ—ｌｉ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅａｒｔｈ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　ａｎｄ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８３，Ｃｈｉｎａ）　

第２０卷第２期　２００８年６月　岩性油　气藏　ＬＩＴＨ０Ｌ０ＧＩＣ　ＲＥＳＥＲＶＯＩＲＳ　Ｖ０１．２０　Ｎｏ．２　Ｊｕｎ．２００８　

文章编号：１６７３—８９２６（２００８）０２—０００６—１０　

四川盆地白云岩成因的研究现状及存在问题　

刘树根　，黄文明　，张长俊　，赵霞飞　，戴苏兰　，张志敬　，秦　川　

（１．成都理工大学“油气藏地质及开发＿Ｔ－程”国家重点实验室；２．四川省产品质量监督检验检测院）　

摘　要：四川盆地上震旦统到中三叠统主要是海相碳酸盐岩沉积，勘探已发现震旦系、寒武系等ｌ５　

个碳酸盐岩含气层系。其中，上震旦统与寒武系碳酸盐岩基本上完全白云石化，其余层位也具有不　

同程度白云石化。对四川盆地海相碳酸盐岩储层白云岩成因机理或模式，不同学者具有不同的解释，　

主要有原生、准同生、渗透回流、混合水、埋藏成因、热液成因、淋滤玄武岩成因及生物成因等８种模　

式。白云岩储层是现今四川盆地碳酸盐岩最为重要的油气储集层之一，白云石化是四川盆地碳酸盐　

岩优质储层发育的必要条件。　

四川盆地海相碳酸盐岩白云石化埋藏成因模式与混合水模式受到广泛质疑，可能为热液成因。　

四川盆地海相碳酸盐岩中２次地裂运动及其导致的广泛的流体活动背景，致使热液白云石化可能　

比我们想象的更为普遍。　

关键词：白云岩成因；碳酸盐岩；热液白云石化；四川盆地　

中图分类号：Ｐ５８１；Ｐ５８８．２４＋５　文献标识码：Ａ　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｄｏｌｏｍｉｔｅ　ｇｅｎｅｓｉｓ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｂａｓｉｎ　

ＬＩＵ　Ｓｈｕ—ｇｅｎ　，ＨＵＡＮＧ　Ｗｅｎ—ｍｉｎｇ　，ＺＨＡＮＧ　Ｃｈａｎｇ￣ｕｎ　，ＺＨＡＯ　Ｘｉａ—ｆｅｉ　，ＤＡＩ　Ｓｕ—ｌａｎ　，　

ＺＨＡＮＧ　Ｚｈｉ－ｊｉｎｇ　，ＱＩＮ　Ｃｈｕａｎ　

（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｉｌａｎｄＧａｓＲｅｓｅｒｖｏｉｒＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏｉｔａｔｉａｎ，ＣｈｅｎｇｄｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００５９，Ｃｈｉｎａ；　

白云石的特征及其形成机制

摘要：白云石是一种沉积岩中常见的富镁碳酸盐矿物，其化学成分为CaMg(CO3)2。通过对白云石的成分、矿物学特征及其成因研究发现，白云石其Mg/Ca比值相似，具有由Ca和Mg组成的交替互层（由CO3分隔开的）的晶格，其晶体属于三方晶系的碳酸盐矿物。其形成环境主要为海水、湖泊、大陆水区域、高盐度水区域等；微生物的代谢活动对于促进白云石低温沉淀起了关键作用。从晶格与粒子方面简要分析了白云石的形成机制。

关键词： 白云石 Mg/Ca比值 形成环境 晶体粒子

白云石CaMg(CO3)2作为碳酸盐矿物的一种，在前寒武纪的地层中广泛存在，而在现代的自然环境下少量分布。前人对白云石的研究相对较少，除了其基本特征外，白云石的形成机制很难给出一个明确的解释，为此大量的沉积学和岩石学家门进行了孜孜不倦的探究。所以本文在国内外学者所研究结果与资料的基础上进行了简要总结，分析其形成背景与成因机制。

1 成分及矿物学特征

1.1 成分特征

白云石作为一种常见的碳酸盐矿物，其化学成分为CaMg(CO3)2。成分中的Mg2+可被Fe2+ Mn2+ Co2+ Zn2+替代，其中CaMg(CO3)2和CaFe(CO3)2可成类质同像系列。白云石是沉积岩中常见的富镁碳酸盐矿物，它广泛分布于前寒武纪地层中，却在中生代以来的地层中逐渐减少。在现代自然环境仅少量存在于盐湖、澙湖、微咸水湖、深海沉积物、洞穴堆积物、地下水及钟乳石中（李红等，2013）。白云石为包括一组的矿物质具有相似但不相同的Mg / Ca比值的，并且具有不同的化学成分和晶格的组合物。理想的白云石具有由Ca和Mg组成的交替互层（由CO3分隔开的）的晶格，其中钙和镁的存在比例大致相等，当铁或锰原子数超过镁时，称为铁白云石或锰白云石，还可以形成铅白云石、锌白云石、钴白云石等变种。在变质作用较高阶段，白云石可被分解为方镁石和水镁石。白云石是组成白云岩、白云质灰岩的主要矿物。