沉积学报
沉積學報
침적학보
ACTA SEDIMENTOLOGICA SINICA
2007年
6期
815-824
,共10页
黄思静%Hairuo QING%胡作维%邹明亮%冯文立%王春梅%郜晓勇%王庆东
黃思靜%Hairuo QING%鬍作維%鄒明亮%馮文立%王春梅%郜曉勇%王慶東
황사정%Hairuo QING%호작유%추명량%풍문립%왕춘매%고효용%왕경동
四川盆地东北部%三叠系飞仙关组%富锶成岩流体%TSR与BSR%H2S与CO2
四川盆地東北部%三疊繫飛仙關組%富鍶成巖流體%TSR與BSR%H2S與CO2
사천분지동북부%삼첩계비선관조%부송성암류체%TSR여BSR%H2S여CO2
四川盆地东北部三叠系飞仙关组存在广泛的硫酸盐还原作用,同时地层中也存在锶含量异常高的成岩流体.研究表明:热化学硫酸盐还原作用(TSR)和(或)细菌硫酸盐还原作用(BSR)造成的SO42-离子的消耗对成岩孔隙流体中SrSO4溶解度的改变是三叠系中高Sr成岩流体的形成机制之一,该机制使得孔隙流体从白云石化作用和碳酸盐矿物的新生变形作用中获得的Sr在流体中以高浓度的Sr2+形式存在,并使之在流体中极度富集,这也是四川盆地东北部三叠系中大型和超大型天青石矿床的形成机制之一.H2S和CO2是硫酸盐还原作用的重要产物,不同温度条件下溶于水中的H2S和CO2,与不溶于水的气体分子之间的平衡反应H2S(aq)←→H2S(g)和CO2(aq)←→CO2(g)的平衡常数和吉布斯自由能增量计算表明,当温度从25℃升高至220℃时,两个反应的平衡常数分别大致从10增至240和从20增至500,两个反应的平衡常数都始终大于1,说明H2S和CO2更趋向于以气体形式存在,同时温度越高,系统中以气体形式存在的H2S和CO2会越多,溶解于水中的H2S和CO2会越少,因而在深埋藏的高温条件下,H2S和CO2对碳酸盐矿物的溶解能力可能相对很小.相对低温的成岩环境、高温流体的向上和侧向运移、构造抬升、富氧流体与含有H2S流体的混合以及金属硫化物的沉淀是提高含H2S和(或)CO2流体对碳酸盐矿物溶解能力的五个途径.因此,与较早成岩阶段相对浅埋藏环境的碳酸盐溶解作用有关的H2S和CO2流体可能与细菌硫酸盐还原作用(BSR)关系更为密切;断层或其它流体运移通道是高温含有H2S和CO2流体向上运移的基础条件,具有原生孔隙度和渗透率的礁、滩相高能沉积物也是流体发生侧向运移的先决条件;大幅度的构造抬升造成的地层温度降低是提高含H2S和(或)CO2地层流体对碳酸盐矿物溶解能力的重要因素,地壳抬升至近地表造成的古喀斯特作用也可以为H2S的氧化提供良好的地质环境.在有关的勘探中应注意:在断层等流体运移通道造成高温含H2S和CO2流体向上运移的条件下,与之有关的构造低点应该是主要的勘探目标;在燕山运动导致的地层抬升并导致深部热流体降温的条件下,与之有关的构造高点应该是主要的勘探目标,应分别对待.
四川盆地東北部三疊繫飛仙關組存在廣汎的硫痠鹽還原作用,同時地層中也存在鍶含量異常高的成巖流體.研究錶明:熱化學硫痠鹽還原作用(TSR)和(或)細菌硫痠鹽還原作用(BSR)造成的SO42-離子的消耗對成巖孔隙流體中SrSO4溶解度的改變是三疊繫中高Sr成巖流體的形成機製之一,該機製使得孔隙流體從白雲石化作用和碳痠鹽礦物的新生變形作用中穫得的Sr在流體中以高濃度的Sr2+形式存在,併使之在流體中極度富集,這也是四川盆地東北部三疊繫中大型和超大型天青石礦床的形成機製之一.H2S和CO2是硫痠鹽還原作用的重要產物,不同溫度條件下溶于水中的H2S和CO2,與不溶于水的氣體分子之間的平衡反應H2S(aq)←→H2S(g)和CO2(aq)←→CO2(g)的平衡常數和吉佈斯自由能增量計算錶明,噹溫度從25℃升高至220℃時,兩箇反應的平衡常數分彆大緻從10增至240和從20增至500,兩箇反應的平衡常數都始終大于1,說明H2S和CO2更趨嚮于以氣體形式存在,同時溫度越高,繫統中以氣體形式存在的H2S和CO2會越多,溶解于水中的H2S和CO2會越少,因而在深埋藏的高溫條件下,H2S和CO2對碳痠鹽礦物的溶解能力可能相對很小.相對低溫的成巖環境、高溫流體的嚮上和側嚮運移、構造抬升、富氧流體與含有H2S流體的混閤以及金屬硫化物的沉澱是提高含H2S和(或)CO2流體對碳痠鹽礦物溶解能力的五箇途徑.因此,與較早成巖階段相對淺埋藏環境的碳痠鹽溶解作用有關的H2S和CO2流體可能與細菌硫痠鹽還原作用(BSR)關繫更為密切;斷層或其它流體運移通道是高溫含有H2S和CO2流體嚮上運移的基礎條件,具有原生孔隙度和滲透率的礁、灘相高能沉積物也是流體髮生側嚮運移的先決條件;大幅度的構造抬升造成的地層溫度降低是提高含H2S和(或)CO2地層流體對碳痠鹽礦物溶解能力的重要因素,地殼抬升至近地錶造成的古喀斯特作用也可以為H2S的氧化提供良好的地質環境.在有關的勘探中應註意:在斷層等流體運移通道造成高溫含H2S和CO2流體嚮上運移的條件下,與之有關的構造低點應該是主要的勘探目標;在燕山運動導緻的地層抬升併導緻深部熱流體降溫的條件下,與之有關的構造高點應該是主要的勘探目標,應分彆對待.
사천분지동북부삼첩계비선관조존재엄범적류산염환원작용,동시지층중야존재송함량이상고적성암류체.연구표명:열화학류산염환원작용(TSR)화(혹)세균류산염환원작용(BSR)조성적SO42-리자적소모대성암공극류체중SrSO4용해도적개변시삼첩계중고Sr성암류체적형성궤제지일,해궤제사득공극류체종백운석화작용화탄산염광물적신생변형작용중획득적Sr재류체중이고농도적Sr2+형식존재,병사지재류체중겁도부집,저야시사천분지동북부삼첩계중대형화초대형천청석광상적형성궤제지일.H2S화CO2시류산염환원작용적중요산물,불동온도조건하용우수중적H2S화CO2,여불용우수적기체분자지간적평형반응H2S(aq)←→H2S(g)화CO2(aq)←→CO2(g)적평형상수화길포사자유능증량계산표명,당온도종25℃승고지220℃시,량개반응적평형상수분별대치종10증지240화종20증지500,량개반응적평형상수도시종대우1,설명H2S화CO2경추향우이기체형식존재,동시온도월고,계통중이기체형식존재적H2S화CO2회월다,용해우수중적H2S화CO2회월소,인이재심매장적고온조건하,H2S화CO2대탄산염광물적용해능력가능상대흔소.상대저온적성암배경、고온류체적향상화측향운이、구조태승、부양류체여함유H2S류체적혼합이급금속류화물적침정시제고함H2S화(혹)CO2류체대탄산염광물용해능력적오개도경.인차,여교조성암계단상대천매장배경적탄산염용해작용유관적H2S화CO2류체가능여세균류산염환원작용(BSR)관계경위밀절;단층혹기타류체운이통도시고온함유H2S화CO2류체향상운이적기출조건,구유원생공극도화삼투솔적초、탄상고능침적물야시류체발생측향운이적선결조건;대폭도적구조태승조성적지층온도강저시제고함H2S화(혹)CO2지층류체대탄산염광물용해능력적중요인소,지각태승지근지표조성적고객사특작용야가이위H2S적양화제공량호적지질배경.재유관적감탐중응주의:재단층등류체운이통도조성고온함H2S화CO2류체향상운이적조건하,여지유관적구조저점응해시주요적감탐목표;재연산운동도치적지층태승병도치심부열류체강온적조건하,여지유관적구조고점응해시주요적감탐목표,응분별대대.
