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文章信息
- 贾文博, 关平, 刘沛显, 于川淇, 庞磊
- JIA WenBo, GUAN Ping, LIU PeiXian, YU ChuanQi, PANG Lei
- 湖相碳酸盐岩元素测试方法研究
- Study on the Testing Method for Elemental Composition of Lacustrine Carbonates
- 沉积学报, 2018, 36(4): 842-852
- ACTA SEDIMENTOLOGICA SINCA, 2018, 36(4): 842-852
- 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.042
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文章历史
- 收稿日期:2017-03-14
- 收修改稿日期: 2017-08-16
与海相碳酸盐岩相比,有关湖相碳酸盐岩的研究开展得相对较晚。20世纪60年代,一些与碳酸盐岩碳氧同位素[1]、湖相沉积储层[2]和湖泊生物作用[3]相关的研究才开始涉及到湖相碳酸盐岩。而针对湖相碳酸盐岩的深入研究在20世纪70年代末至80年代才集中展开,该时期的研究在湖相碳酸盐岩的沉积模式[4-9]和碳氧同位素的控制因素及地质意义[10-12]方面取得了较为系统的认识。国内学者对湖相碳酸盐岩的关注始于20世纪80年代的中东部断陷湖盆油气勘探研究工作[13-15]。基于油气勘探需求,近三十余年的研究侧重于湖相碳酸盐岩沉积模式[14-18]、混积岩分类[19-23]和油气地质特征[24-31],对湖相碳酸盐岩的地球化学研究较为薄弱。近年来,少数研究开始利用湖相碳酸盐岩的元素、同位素组成特征分析其沉积环境及白云岩化成因[32-35]。
然而,与海相碳酸盐岩相比,对湖相碳酸盐岩,特别是对国内湖相碳酸盐岩的地球化学特征方面的关注和研究仍相对欠缺。并且在目前已有的湖相碳酸盐岩地球化学研究中,也存在单纯套用海相碳酸盐岩分析方法的问题,忽略了陆源硅酸盐组分对元素特征及后续分析可能造成的影响。湖相碳酸盐岩与海相碳酸盐岩的一个重要区别在于:因处于大陆环境内,陆源碎屑广泛存在于湖相碳酸盐岩内,赋存陆源碎屑中的元素测试含量也相对更高,进而对碳酸盐岩的地球化学测试形成干扰。因此,在对湖相碳酸盐岩进行地球化学研究之前,需要对测试方法的有效性和准确性进行研究和校验。但是,到目前为止还没有看到有关湖相碳酸盐岩元素分析的实验方法学方面的研究,也没有看到对目前普遍使用的酸溶法和微区分析方法的适用性评估。
基于上述问题,本文结合岩石学研究,采用酸溶法和电子探针、LA两种微区测试手段,对柴达木盆地西部茫东地区红山梁剖面的湖相碳酸盐岩样品进行了地球化学研究。通过对不同方法测试结果的对比,分析不同方法应用于湖相碳酸盐岩地球化学分析时的适用性和方法间的通用性。同时,为排除泥晶组分测试结果中陆源硅酸盐组分影响,获取能用于后续分析的测试数据,在分析湖相碳酸盐岩中微量元素的主要赋存矿物及陆源硅酸盐组分对各元素含量的影响程度的基础上,提出两种消除测试结果中陆源硅酸盐组分影响的方法。
此外,本文的研究对近20年来新的研究方向,如结合碳氧同位素及元素地球化学数据与高分辨率层序地层学和精细测年技术进行更精细的气候恢复研究[36-39]、湖相碳酸盐岩的沉积后作用研究[40],以及通过Sr同位素研究湖泊系统水文特征的演化等[41-42]方面,也将有助于提高相应研究所使用的数据精度,并为进一步完善有关研究打下基础。
1 区域地质背景柴达木盆地位于青藏高原东北部,总面积约12×104 km2,是高原内部最大的沉积盆地。盆地近似菱形,为阿尔金山、祁漫塔格—东昆仑山以及祁连山三大山系所围限(图 1)。盆地内部新生界以陆相沉积为主,发育一套厚度为3~16 km的巨厚中新生界沉积盖层[44]。新生代以来,盆地周缘的阿尔金左行走滑断裂、东昆仑左行走滑断裂以及祁连—南山逆冲褶皱带联合调节并控制了青藏高原北缘地区的地壳缩短与变形,进而控制了柴达木盆地的形成、沉积与变形[45-46]。始新世至中新世时期,阿尔金断裂发生左行走滑,柴达木盆地向北东方向迁移并导致祁连山地区逆冲推覆,柴西地区表现为伸展背景下的凹陷沉积区,主要发育滨、浅湖相沉积,夹少量三角洲前缘相;中新世以来,东昆仑左行走滑断裂开始活动,柴西地区处于走滑挤压构造背景之下,发育较多的三角洲、冲积扇相沉积,部分地区甚至暴露剥蚀[46]。
柴达木盆地西部地区发育湖相碳酸盐岩,其形成主要受化学沉积和生物沉积作用影响,多发育在滨湖、浅湖、半深湖及三角洲前缘相,一般位于沉积旋回的中上部,部分白云岩化,且与陆源硅酸盐组分混积[47-52]。研究点位于柴西茫东地区红山梁剖面,共采集下干柴沟组上部至下油砂山组的湖相碳酸盐岩样品14个。红山梁剖面位于柴西隆起东北部,剖面以滨浅湖相沉积为主,发育三角洲沉积,并有较多碳酸盐岩以夹层形式发育在土红色、灰色、灰黄色、灰绿色细碎屑岩中。碳酸盐岩纯度整体较差,常与陆源硅酸盐组分混积,过渡型岩石类型发育,镜下观察可见5%~80%不等的石英、长石及黏土矿物等存在。
2 分析测试方法为探究陆源硅酸盐组分对湖相碳酸盐岩元素组成的影响,本研究针对性地设计了样品处理与测试方法,主要包括:使用酸溶法提取样品中的碳酸盐组分,以及在岩石薄片观察的基础上进行电子探针和LA微区分析。
2.1 酸溶法避免陆源硅酸盐组分的干扰针对湖相碳酸盐岩含有较多陆源硅酸盐组分的问题,选用酸溶法提取样品中的碳酸盐组分。前人已开展过利用盐酸提取酸不溶物的相关研究[53-55],发现不同浓度的盐酸会对黏土矿物组成造成影响[53],进而同时对提取液的地化特征产生影响。据此,本研究选用较盐酸酸性更弱的醋酸进行溶样,以尽可能减小酸溶过程对碳酸盐部分地化信息提取时可能产生的影响。但使用醋酸进行溶样是否能按预期避免该影响,还需数据检验。
本研究中酸溶法处理样品和分析测试流程为:在岩石薄片观察的基础上,通过体视镜观察,选取样品上不发育裂隙、脉体、溶孔或晶洞的区域,利用微钻(钻机型号SDE-H37L1 MARATHON,钻头直径0.1~0.5 mm)钻取泥晶结构的基质、颗粒或藻格架部分,钻取的样品粉末碎至200目以下,用分析天平称取100 mg样品粉末放入试管,加入10 mL、pH=4.5的1 mol/L醋酸钠—醋酸缓冲溶液进行酸溶,在60 ℃的水浴箱中以130 r/min振荡48小时,离心,移取0.5 mL的上层清液至另一试管中,再加入4.5 mL的2 wt%稀硝酸混合均匀,利用北京大学—德国斯派克光谱实验室的Spectra Blue ICP-OES分析仪器进行上机测试,所有元素的分析精度均在±5%范围内。
2.2 微区测试方法提供更精细的信息本研究选用电子探针和LA两种微区方法,对样品泥晶组分与亮晶胶结物的主、微量元素组成进行分析测试,并选取微区测试数据与酸溶法测试结果做对比分析。微区分析测试均在北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室完成,其中电子探针分析在LEOL JXA-8100型电子探针仪上完成,取样范围(光斑直径)为1~2 μm,LA分析在VG Axiom型ICP-MS上完成,取样范围为60 μm。需要注意的是,微区测试的取样范围是否会对泥晶、亮晶部分的测试结果产生影响,也需进行后续判断。
3 岩石学分析根据岩石结构和颗粒类型,可大致将湖相碳酸盐岩样品分为砂屑灰岩/白云岩(图 2a)、生屑灰岩/白云岩(图 2b)、藻格架—藻粒灰岩/白云岩(图 2c, d, e)和泥晶灰岩/白云岩(图 2f)四种类型。样品内部的碳酸盐矿物可分为泥晶和亮晶胶结物两种形态,其中亮晶胶结物的形态以纤维状—细粒状的方解石为主,反映其形成于成岩早期。所有的亮晶胶结物在岩石学形态上表现一致,无明显的期次区分,初步说明亮晶胶结物于同一期形成。
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| 图 2 红山梁剖面湖相碳酸盐岩样品镜下特征 a.泥晶砂屑灰岩,砂屑遍布轻微白云岩化,单偏光,茜素红染色;b.亮晶生屑灰岩,单偏光,未染色;c.藻格架灰质白云岩,可见亮晶方解石胶结物和残余藻架孔,正交偏光,茜素红染色;d.藻格架灰质白云岩,单偏光,未染色;e.含陆源碎屑石英的亮晶藻粒灰质白云岩,正交偏光,茜素红染色;f.泥晶白云岩,可见少量碎屑石英,单偏光,未染色 Figure 2 Lithologic features of lacustrine carbonate samples at Hongshanliang Section |
阴极发光分析有助于进一步确定泥晶与亮晶部分碳酸盐矿物的期次与流体来源。就泥晶组分而言,泥晶结构的颗粒与基质发光性相似,均为不发光或弱发光(图 3a, b);同时大部分颗粒间的亮晶方解石胶结物发光性与泥晶组分基本一致,表现为几乎不发光或弱发光(图 3c, d)。阴极发光结果表明亮晶胶结物与泥晶组分的发光性相似,由此可以进一步推测亮晶胶结物形成于早期成岩阶段,并与泥晶组分中碳酸盐矿物的形成流体同源。
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| 图 3 红山梁剖面湖相碳酸盐岩样品阴极发光特征 a, b.泥晶砂屑灰岩样品的镜下特征及对应的阴极发光特征,可见泥晶颗粒与泥晶基质具有相似的阴极发光特征,均为不发光;c, d.亮晶藻格架灰质白云岩的镜下特征及对应的阴极发光特征,可见泥晶颗粒与亮晶胶结物具有相似的阴极发光特征,均为不发光或弱发光 Figure 3 Cathodoluminescence images of lacustrine carbonate samples at Hongshanliang Section |
亮晶胶结物来源于粒间水沉淀,而粒间水的来源理论上除了沉积水体还可能是热液等其他来源,但样品中并不可见其他来源流体的运移通道也没有相关矿物出现,这也可以再次佐证亮晶胶结物的来源为沉积水体。既然亮晶胶结物来源于沉积水体,则其从元素组成上便可与泥晶组分中的碳酸盐矿物进行比对,二者间的差异则表征陆源输入对泥晶组分的影响。
4 地球化学测试结果与讨论 4.1 不同测试方法间的对比电子探针与LA两种测试方法所测数据是否可以通用尚需对比分析。本研究中选取纯度较高、易定位的亮晶胶结物部分,且含量在两种微区方法检出限以内的元素Fe、Mn分别进行两种微区测试数据的对比分析。
两种方法所测的Mn和Fe元素含量线性拟合的相关性系数(R2)分别为0.681和0.724,表明两种方法的测试结果具有较好的相关性;但Mn与Fe二者线性拟合方程的系数相差较大,分别为1.194 9与0.675 7及890.29与682.7,表明两种方法间存在系统误差,对不同元素的误差不尽相同,因此无法通用(图 4a, b)。本研究中,除含量较高、电子探针数据更准确的Ca、Mg含量及Mg/Ca比值选用电子探针数据外,其余元素均选用LA数据。
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| 图 4 红山梁剖面湖相碳酸盐岩样品不同方法测试结果 a. LA和电子探针测试的亮晶胶结物中的Fe含量对比;b. LA和电子探针测试的亮晶胶结物中的Mn含量对比;c.酸溶法和电子探针测量的泥晶组分的Ca元素含量对比;d.酸溶法所测泥晶组分Ca元素含量与电子探针测量的亮晶胶结物中Ca元素含量对比;e.酸溶法和电子探针测量的泥晶组分的Mg元素含量对比;f.酸溶法所测泥晶组分Mg元素含量与电子探针测量的亮晶胶结物中Mg元素含量对比 Figure 4 Cross-plots of several elements analyzed by different methods |
此外,还可以进行元素的酸溶法与微区测试方法间的对比。以元素的酸溶法测试结果为横坐标,以Ca、Mg的电子探针测试结果为纵坐标投点,将样品的泥晶组分与亮晶胶结物分开作图,其中泥晶组分根据数据的Mg/Ca(摩尔比值)做简单区分,可得到电子探针测试结果与酸溶法结果的相对关系。由于酸溶法处理的样品全部为微钻钻取的泥晶组分,按照醋酸仅溶解碳酸盐矿物的假设,酸溶法测试结果应完全反映了泥晶组分中碳酸盐矿物的元素组成。而微区分析结果则反映了取样光斑范围内矿物总体的元素组成特征。对Ca、Mg进行上述对比,可以发现样品中泥晶组分的结构极不均匀。如图 4c与图 4e所示,泥晶组分Ca、Mg的电子探针测试含量范围分别为(108 214~449 214)×10-6和(1 560~132 780) ×10-6,Mg/Ca(摩尔比)的变化范围为0.006 2~0.913 2,变化幅度极大;亮晶胶结物部分的Ca、Mg电子探针测试含量范围如图 4d及图 4f所示分别为(386 214~442 357)×10-6,和(960~6 780)×10-6,Mg/Ca(摩尔比)的变化范围为0.003 7~0.027 4,变化幅度很小,近似于标准的低Mg方解石。
上述分析表明样品中亮晶胶结物的结构和成分较为均匀,而泥晶组分可能受到不均匀分布的陆源硅酸盐组分的影响。受制于微区测试光斑直径的大小,当刻蚀光斑直径大于矿物颗粒本身大小时,测试结果便会混入目标矿物周围其余组分的干扰。因此,泥晶组分的微区分析结果反映了取样范围内所有矿物总体的元素组成特征,故数据分布不均匀,不能直接反映沉积水体特征;而亮晶胶结物颗粒大小往往大于微区取样范围,因此其微区分析结果可有效代表沉积水体的元素组成特征。
4.2 各元素赋存的主要矿物将元素的酸溶法与微区测试结果进行对比,还可以用以初步判断元素主要赋存的矿物类型。仍以元素的酸溶法测试结果为横坐标,以同一元素的LA测试结果为纵坐标投点,将样品的泥晶组分与亮晶胶结物分开作图,可得到LA测试结果与酸溶法测试结果的相对关系。
根据图 4及图 5所示各元素的投图特征,可将所测元素进行以下讨论:
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| 图 5 泥晶组分和亮晶胶结物中Al、Mn、K的酸溶法与LA测试结果对比 a.酸溶法和LA测量的泥晶组分的Al元素含量对比;b.酸溶法所测泥晶组分的Al元素含量与LA测量的亮晶胶结物中的Al元素含量对比;c.酸溶法和LA测量的泥晶组分的Mn元素含量对比;d.酸溶法所测泥晶组分的Mn元素含量与LA测量的亮晶胶结物中的Mn元素含量对比;e.酸溶法和LA测量的泥晶组分的K元素含量对比;f.酸溶法所测泥晶组分的K元素含量与LA测量的亮晶胶结物中的K元素含量对比 Figure 5 Cross-plots of Al, Mn, K in micrite and calcite cement analyzed by acid-soluble method and LA |
(1) Ca、Mg元素的泥晶微区测试数据基本呈对称分布在1:1线上下(图 4c, e),泥晶组分Mg/Ca (mol)>0.5的数据点的Ca含量多低于酸溶法测试值,Mg含量则多高于酸溶法测试值,Mg/Ca (mol) < 0.5的数据点则恰好相反;而亮晶方解石胶结物部分,Ca含量整体较高,Mg含量则低于2 000×10-6,总体表现出低镁方解石的特点(图 4d, f)。Ca、Mg元素含量与Mg/Ca (mol)的密切关系表明Ca与Mg主要赋存在碳酸盐矿物中,其中Mg主要赋存在白云石中。
(2) Al、Ti等元素泥晶组分的LA微区与酸溶投图结果分布在1:1线上方,表明其LA测试值远高于酸溶法测试值;而亮晶胶结物的投图结果分布在1:1线下方,表明亮晶胶结物的微区数据则低于酸溶法测试值(图 5a, b)。可据此推断,亮晶胶结物所代表的较纯方解石矿物具有极低的Al、Ti含量,而泥晶组分中陆源硅酸盐矿物内则具有较高的Al、Ti含量。此外,此类元素的酸溶测试含量较低,表明其在酸溶过程中,几乎不受到醋酸的影响。
(3) Mn元素的酸溶与泥晶组分、亮晶胶结物微区所测含量大致相当,投图结果为离散的分布于1:1线上下(图 5c, d)。这表明元素在碳酸盐矿物中赋存,但微区测试结果在泥晶、亮晶胶结物中均表现出十分不稳定的现象,表明Mn元素在样品不同部位的含量差别较大,因此其微区测试数据不能直接用以分析讨论。
(4) K元素泥晶组分微区测试含量与酸溶法测试结果分布在1:1线两侧,亮晶胶结物测试含量低于酸溶测试值及泥晶组分的LA微区测试值,且Mg/Ca(mol)>0.5与Mg/Ca(mol) < 0.5的数据点无明显差异(图 5e, f)。结合K具有碱金属元素易迁移的特点,推测K可能主要赋存在陆源硅酸盐矿物中,但在酸溶处理过程中易脱离黏土矿物进入提取液中。因此,在酸溶法处理样品时,即便使用了醋酸这种弱酸进行酸溶处理,陆源组分也会受到一定程度的酸溶,对提取液的地化组成造成影响,并对测试结果带来误差。
4.3 陆源硅酸盐组分对元素含量的影响程度选取能够表征陆源硅酸盐和碳酸盐中白云石含量的典型指标,进一步分析元素的主要赋存矿物,并评估主要赋存矿物对元素含量的影响程度。前述分析中主要赋存在硅酸盐中且不易受酸溶影响的元素包括Al和Ti,因此选取不易进入碳酸盐矿物晶格的Al、Si、Ti的摩尔总含量代表陆源硅酸盐含量。选取Mg与Ca的摩尔比值Mg/Ca (mol)代表白云石含量(白云岩化程度)。对LA所测的各个微量元素含量分别与(Al+Si+Ti)(mol)和Mg/Ca (mol)进行线性拟合,通过相关性系数可评估泥晶组分中各元素含量分别受陆源硅酸盐组分或白云岩化程度的影响情况。其中所有指标均采用摩尔含量,相关性关系结果见表 1。
| K | Al | Si | Fe | Ni | V | Ti | Rb | Zr | Na | Ba | Zn | Cr | Co | Nb | Mn | Sr | Mo | Cu | Ge | Y | |
| Mg/Ca (mol) | 0.109 | 0.099 | 0.132 | 0.281 | 0.053 | 0.149 | 0.048 | 0.103 | 0.048 | 0.317 | 0.029 | 0.105 | 0.072 | 0.021 | 0.051 | 0.094 | 0.058 | 0.0002 | 0.0004 | 0.002 | 0.113 |
| (Al+Si+Ti)(mol) | 0.897 | 0.959 | 0.996 | 0.768 | 0.705 | 0.725 | 0.823 | 0.903 | 0.747 | 0.645 | 0.316 | 0.505 | 0.620 | 0.608 | 0.618 | 0.024 | 0.021 | 0.003 | 0.055 | 0.015 | 0.036 |
分析显示,Mg/Ca (mol)所代表的白云石含量,与泥晶组分除Ca、Mg外的其余元素的线性相关系数大多小于0.1,并未显示明显的相关性。表明碳酸盐中的白云石含量(白云岩化程度)不是控制微量元素含量的主要因素。
但(Al+Si+Ti)(mol)与泥晶组分中部分元素含量间则表现出较好的相关性,表明陆源硅酸盐组分对微量元素含量有较大程度的影响。根据元素含量与(Al+Si+Ti)(mol)总量的相关性情况,可将元素划分为三种类型:1)主要赋存在陆源硅酸盐中,含量与陆源硅酸盐组分密切相关的元素:元素含量与(Al+Si+Ti)(mol)的线性相关系数R2大于0.7,如K、Al、Si、Fe、Ni、V、Ti、Rb和Zr等;2)部分赋存在陆源硅酸盐中,含量与陆源硅酸盐组分有一定关系的元素:线性相关系数R2在0.3~0.7之间,该类元素包括Na、Ba、Zn、Cr、Co和Nb等;3)主要赋存在碳酸盐中,含量受陆源硅酸盐组分影响很小的元素:线性相关系数R2小于0.3,包括Mn、Sr、Mo、Cu、Ge和Y等。
4.4 陆源影响的排除探究为获取沉积水体信息,对于受陆源组分影响较大的元素,须首先考虑排除陆源硅酸盐组分的干扰。本研究提出两种排除陆源硅酸盐组分影响的方法:
第一种方法是以元素在亮晶胶结物中的含量为参照,筛选泥晶组分中含量与亮晶胶结物相当的数据点。前述分析表明,对赋存于陆源硅酸盐组分中的元素如Al、Ti、K而言,其泥晶微区测试值反映了陆源组分与碳酸盐两部分的含量,因此泥晶组分的微区测试含量表现出远高于亮晶胶结物的特点。以亮晶胶结物中元素的含量范围为碳酸盐中元素含量的参照,可对泥晶组分的测试数据进行筛选。以K为例,在泥晶组分中的含量范围为(25~11 144) ×10-6,在亮晶胶结物中的含量范围为(0.86~113.95) ×10-6,如以含量300×10-6为上限,筛选含量在(0~300)×10-6范围内的泥晶组分数据,筛选后的K含量与(Al+Si+Ti)(mol)线性回归所得R2从原有的0.897 3变为0.359(图 6a),相关性大大缩减。但该方法的缺陷在于:1)筛选后的数据量会大大缩减,原有的93个泥晶组分的数据,经筛选后仅剩11个数据;2)筛选出的数据也并未消除硅酸盐组分对元素的影响,且被筛掉的数据再无法利用其中碳酸盐组分所携带的地球化学信息。
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| 图 6 两种方法扣除后K与(Al+Si+Ti)摩尔含量关系图 a.泥晶组分中K含量低于300×10-6的数据点的K与(Al+Si+Ti)摩尔含量关系图;b.利用线性拟合方程反向扣除后,剩余K含量为正值的数据点的K与(Al+Si+Ti)摩尔含量关系图 Figure 6 Cross-plots of K-(Al+Si+Ti) after deduction of K in terrigenous detrital |
基于前述方法存在的缺陷,提出第二种筛选方法:利用元素与(Al+Si+Ti)(mol)的线性拟合公式,对各个元素实测原始含量进行反向扣除。仍以K元素为例,其线性拟合公式为y=0.072 6x+4.723 4,该公式中x为(Al+Si+Ti)(mol)实测总量,y代表了受(Al+Si+Ti)(mol)总量影响的K元素含量,表征了陆源硅酸盐组分对K元素的影响程度。因此,对泥晶组分的K元素含量按照公式K扣除后=K原始-[0.072 6×(Al+Si+Ti)+4.723 4]进行扣除计算,可得到排除陆源干扰的K元素含量。按此方法扣除后剩余39个K扣除后>0的有意义数据点,这些剩余数据点的K含量与(Al+Si+Ti)(mol)的线性相关系数R2为从原有的0.897 3变为0.275 1(图 6b),几乎无相关性。与第一种方法相比,该方法可以保留更多的数据点,且对全部泥晶测试数据进行了硅酸盐组分贡献的K含量扣除,显得更为合理有效。但此方法依然存在的缺陷是:只能保留原来在拟合关系线之上的数据点(K扣除后>0),原来在关系线之下的数据点无法使用。
5 结论(1) 酸溶法在进行湖相碳酸盐岩测试时具有局限性。酸溶过程会溶解部分赋存于陆源硅酸盐中的元素,如K等碱金属元素,且即便使用更弱的醋酸也无法避免。
(2) 微区测试方法在进行湖相碳酸盐岩测试时应注意其适用性。因微区测试的光斑大小介于泥晶与亮晶颗粒大小之间,因此,颗粒大小大于光斑直径的亮晶胶结物部分测试结果可以较好地反映碳酸盐矿物的元素特征;而泥晶组分在进行微区测试时,光斑取样范围内包含碳酸盐组分与陆源物质,故泥晶组分的微区测试值无法代表碳酸盐组分的元素特征。
(3) 文中提出了两种排除陆源影响以实现对湖相碳酸盐岩泥晶组分进行微区测试的方法。一是借助亮晶胶结物的元素含量筛选泥晶组分的微区测试数据;二是通过计算泥晶组分中元素与代表陆源的(Al+Si+Ti)摩尔总量的相关关系进行陆源组分影响的扣除。但两种方法均存在数据量损失等问题。
(4) 不同微区分析方法之间,如LA和电子探针的测试结果间常存在系统误差,其测试数据是否可以通用需进行相关性分析。
| [1] |
Keith M L, WeberJ N. Carbon and oxygen isotopic composition of selected limestones and fossils[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1964, 28(10/11): 1787-1816. |
| [2] |
Degens E T, Chilingar G V, Pierce W D. On the origin of petroleum inside freshwater carbonate concretions of Miocene Age[M]//Colombo U, Hobson G D. Advances in Organic Geochemistry. Amsterdam: Elsevier, 1964: 149-164.
|
| [3] |
Nelson D J, Rains T C, Norris J A. High-purity calcium carbonate in freshwater clam shell[J]. Science, 1966, 152(3727): 1368-1370. DOI:10.1126/science.152.3727.1368 |
| [4] |
Ryder R T, Fouch T D, Elison J H. Early Tertiary sedimentation in the western Uinta Basin, Utah[J]. GSA Bulletin, 1976, 87(4): 496-512. DOI:10.1130/0016-7606(1976)87<496:ETSITW>2.0.CO;2 |
| [5] |
Swirydczuk K, Wilkinson B H, Smith G R. The Pliocene Glenns Ferry Oolite:lake-margin carbonate deposition in the southwestern Snake River Plain[J]. Journal of Sedimentary Research, 1979, 49(3): 995-1004. |
| [6] |
Swirydczuk K, Wilkinson B H, Smith G R. The Pliocene Glenns Ferry Oolite-Ⅱ:sedimentology of Oolitic lacustrine terrace deposits[J]. Journal of Sedimentary Research, 1980, 50(4): 1237-1247. DOI:10.1306/212F7B58-2B24-11D7-8648000102C1865D |
| [7] |
White A H, Youngs B C. Cambrian alkali playa-lacustrine sequence in the northeastern of ficer Basin, South Australia[J]. Journal of Sedimentary Petrology, 1980, 50(4): 1279-1286. |
| [8] |
Wilkinson B H, Pope B N, Owen R M. Nearshore ooid formation in a modern temperate region marl lake[J]. The Journal of Geology, 1980, 88(6): 697-704. DOI:10.1086/628555 |
| [9] |
Wright R F, Matter A, Schweingruber M, et al. Sedimentation in Lake Biel, an eutrophic, hard-water lake in northwestern Switzerland[J]. Schweizerische Zeitschrift für Hydrologie, 1980, 42(2): 101-126. |
| [10] |
Stuiver M. Oxygen and carbon isotope ratios of fresh-water carbonates as climatic indicators[J]. Journal of Geophysical Research, 1970, 75(27): 5247-5257. DOI:10.1029/JC075i027p05247 |
| [11] |
Fritz P, Anderson T W, Lewis C F M. Late-Quaternary climatic trends and history of Lake Erie from stable isotope studies[J]. Science, 1975, 190(4211): 267-269. DOI:10.1126/science.190.4211.267 |
| [12] |
Talbot M R. A review of the palaeohydrological interpretation of carbon and oxygen isotopic ratios in primary lacustrine carbonates[J]. Chemical Geology:Isotope Geoscience Section, 1990, 80(4): 261-279. DOI:10.1016/0168-9622(90)90009-2 |
| [13] |
王衡鉴, 周书欣, 滕玉洪, 等. 松辽盆地西部中部组合淡水碳酸盐岩的分布规律及其与油气的关系[J]. 大庆石油学院学报, 1983(1): 35-49. [ Wang Hengjian, Zhou Shuxin, Teng Yuhong, et al. Distribution of freshwater carbonates in the middle part of the western part of Songliao Basin and its relationship with oil and gas[J]. Journal of Daqing Petroleum Institute, 1983(1): 35-49.] |
| [14] |
周自立, 杜韫华. 湖相碳酸盐岩的沉积相与油气分布关系:以山东胜利油田下第三系碳酸盐岩为例[J]. 石油实验地质, 1986, 8(2): 123-132, 192. [ Zhou Zili, Du Yunhua. Relationship between sedimentary facies of lacustrine carbonate rocks and oil and gas distribution[J]. Experimental Petroleum Geology, 1986, 8(2): 123-132, 192. DOI:10.11781/sysydz198602123] |
| [15] |
杜韫华. 渤海湾地区下第三系湖相碳酸盐岩及沉积模式[J]. 石油与天然气地质, 1990, 11(4): 376-392, 465-466. [ Du Yunhua. Eogene lacustrine carbonate rocks and sedimentary model in Bohai Bay region[J]. Oil & Gas Geology, 1990, 11(4): 376-392, 465-466. DOI:10.11743/ogg19900404] |
| [16] |
夏青松, 田景春, 倪新锋. 湖相碳酸盐岩研究现状及意义[J]. 沉积与特提斯地质, 2003, 23(1): 105-112. [ Xia Qingsong, Tian Jingchun, Ni Xinfeng. Lacustrine carbonate rocks in China:An overview[J]. Sedimentary Geology and Tethyan Geology, 2003, 23(1): 105-112.] |
| [17] |
孙钰. 惠民凹陷西部沙一段湖相碳酸盐岩沉积及储层特征研究[D]. 青岛: 中国石油大学(华东), 2007. [Sun Yu. A study on the characteristics of sedimentology and reservoir of lacustrine carbonate rocks in the First Member of Shahejie Formation in western Huimin sag[D]. Qingdao: China University of Petroleum (East China), 2007.] http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10425-2007226454.htm
|
| [18] |
孙钰, 钟建华, 袁向春, 等. 国内湖相碳酸盐岩研究的回顾与展望[J]. 特种油气藏, 2008, 15(5): 1-6. [ Sun Yu, Zhong Jianhua, Yuan Xiangchun, et al. Review and prospect of the study on domestic lacustrine carbonate rocks[J]. Special Oil and Gas Reservoirs, 2008, 15(5): 1-6.] |
| [19] |
张雄华. 混积岩的分类和成因[J]. 地质科技情报, 2000, 19(4): 31-34. [ Zhang Xionghua. Classification and origin of mixosedimentite[J]. Geological Science and Technology Information, 2000, 19(4): 31-34.] |
| [20] |
沙庆安. 混合沉积和混积岩的讨论[J]. 古地理学报, 2001, 3(3): 63-66. [ Sha Qing'an. Discussion on mixing deposit and hunji rock[J]. Journal of Palaeogeography, 2001, 3(3): 63-66.] |
| [21] |
冯进来, 胡凯, 曹剑, 等. 陆源碎屑与碳酸盐混积岩及其油气地质意义[J]. 高校地质学报, 2011, 17(2): 297-307. [ Feng Jinlai, Hu Kai, Cao Jian, et al. A review on mixed rocks of terrigenous clastics and carbonates and their petroleum-gas geological significance[J]. Geological Journal of China Universities, 2011, 17(2): 297-307.] |
| [22] |
姜超, 黎厚全, 唐国学. 混积岩分类探讨[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2012, 33(11): 176. [ Jiang Chao, Li Houquan, Tang Guoxue. Discussion on classification of mixed rock[J]. China Petroleum and Chemical Standard and Quality, 2012, 33(11): 176. DOI:10.3969/j.issn.1673-4076.2012.11.148] |
| [23] |
王杰琼, 刘波, 罗平, 等. 塔里木盆地西北缘震旦系混积岩类型及成因[J]. 成都理工大学学报(自科科学版), 2014, 41(3): 339-346. [ Wang Jieqiong, Liu Bo, Luo Ping, et al. Classification and genesis of Sinian mixosedimentite from northwest margin of Tarim Basin, China[J]. Journal of Chengdu University of Technology (Science & Technology Edition), 2014, 41(3): 339-346.] |
| [24] |
妥进才, 邵宏舜, 黄杏珍. 湖相碳酸盐岩生油岩及其有机地球化学特征:以柴达木盆地第三系为例[J]. 石油实验地质, 1995, 17(3): 272-276. [ Tuo Jincai, Shao Hongshun, Huang Xingzhen. Lacustrine carbonate source rocks and their organic geochemical characteristics:Taking the Terriary system of Qaidam Basin for example[J]. Experimental Petroleum Geology, 1995, 17(3): 272-276. DOI:10.11781/sysydz199503272] |
| [25] |
妥进才, 黄杏珍. 湖相碳酸盐岩生油岩研究进展[J]. 地球科学进展, 1996, 11(6): 585-589. [ Tuo Jincai, Huang Xingzhen. Advances on lacustrine carbonate source rocks research[J]. Advance in Earth Sciences, 1996, 11(6): 585-589.] |
| [26] |
初广震, 张矿明, 柳佳期. 湖相碳酸盐岩油气资源分析与勘探前景[J]. 资源与产业, 2010, 12(2): 99-102. [ Chu Guangzhen, Zhang Kuangming, Liu Jiaqi. Analysis and prospects of oil-gas resources in lacustrine carbonate rocks[J]. Resources & Industries, 2010, 12(2): 99-102.] |
| [27] |
柳佳期. 沾化凹陷西部地区沙四上亚段湖相碳酸盐岩储层特征[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2011. [Liu Jiaqi. Characteristics of lacustrine carbonate reservoirs of the upper Es4 in western Zhanhua sag[D]. Beijing: China University of Geosciences (Beijing), 2011.] http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-11415-1011078208.htm
|
| [28] |
匡立春, 唐勇, 雷德文, 等. 准噶尔盆地二叠系咸化湖相云质岩致密油形成条件与勘探潜力[J]. 石油勘探与开发, 2012, 39(6): 657-667. [ Kuang Lichun, Tang Yong, Lei Dewen, et al. Formation conditions and exploration potential of tight oil in the Permian saline lacustrine dolomitic rock, Junggar Basin, NW China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2012, 39(6): 657-667.] |
| [29] |
李燕, 金振奎, 杨有星, 等. 歧口凹陷沙一下亚段湖相碳酸盐岩储层质量差异机理[J]. 天然气地球科学, 2014, 25(2): 201-211. [ Li Yan, Jin Zhenkui, Yang Youxing, et al. Mechanism of reservoir quality difference of lacustrine carbonate in Lower Member 1 Shahejie Formation in Qikou sag[J]. Natural Gas Geoscience, 2014, 25(2): 201-211.] |
| [30] |
田春桃, 马素萍, 杨燕, 等. 湖相与海相碳酸盐岩烃源岩生烃条件对比[J]. 石油与天然气地质, 2014, 35(3): 336-341. [ Tian Chuntao, Ma Suping, Yang Yan, et al. Comparison of hydrocarbon generation conditions between lacustrine and marine carbonate source rocks[J]. Oil & Gas Geology, 2014, 35(3): 336-341.] |
| [31] |
闫伟鹏, 杨涛, 李欣, 等. 中国陆上湖相碳酸盐岩地质特征及勘探潜力[J]. 中国石油勘探, 2014, 19(4): 11-17. [ Yan Weipeng, Yang Tao, Li Xin, et al. Geological characteristics and hydrocarbon exploration potential of lacustrine carbonate rock in China[J]. China Petroleum Exploration, 2014, 19(4): 11-17.] |
| [32] |
毛玲玲, 伊海生, 季长军, 等. 柴达木盆地新生代湖相碳酸盐岩岩石学及碳氧同位素特征[J]. 地质科技情报, 2014, 33(1): 41-48. [ Mao Lingling, Yi Haisheng, Ji Changjun, et al. Petrograhy and carbon-oxygen isotope characteristics of the Cenozoic lacustrine carbonate rocks in Qaidam Basin[J]. Geological Science and Technology Information, 2014, 33(1): 41-48.] |
| [33] |
袁剑英, 黄成刚, 曹正林, 等. 咸化湖盆白云岩碳氧同位素特征及古环境意义:以柴西地区始新统下干柴沟组为例[J]. 地球化学, 2015, 44(3): 254-266. [ Yuan Jianying, Huang Chenggang, Cao Zhenglin, et al. Carbon and oxygen isotopic composition of saline lacustrine dolomite and its palaeoenvironmental significance:A case study of Lower Eocene Ganchaigou Formation in western Qaidam Basin[J]. Geochimica, 2015, 44(3): 254-266.] |
| [34] |
Huang C G, Zhao F, Yuan J Y, et al. The characteristics of dolomite reservoir in saline lacustrine basin, Qaidam, China[J]. Carbonates and Evaporites, 2016, 31(3): 307-317. DOI:10.1007/s13146-015-0267-0 |
| [35] |
黄成刚, 袁剑英, 吴梁宇, 等. 湖相白云岩成因模式及研究方法探讨[J]. 岩性油气藏, 2016, 28(2): 7-15. [ Huang Chenggang, Yuan Jianying, Wu Liangyu, et al. Origin and research methods of lacustrine dolomite[J]. Lithologic Reservoirs, 2016, 28(2): 7-15.] |
| [36] |
Teranes J L, Mckenzie J A. Lacustrine oxygen isotope record of 20th-century climate change in central EuropeL evaluation of climatic controls on oxygen isotopes in precipitation[J]. Journal of Paleolimnology, 2001, 26(2): 131-146. DOI:10.1023/A:1011175701502 |
| [37] |
Alonso-Zarza A M. Palaeoenvironmental significance of palustrine carbonates and calcretes in the geological record[J]. Earth-Science Reviews, 2003, 60(3/4): 261-298. |
| [38] |
Leng M J, Marshall J D. Palaeoclimate interpretation of stable isotope data from lake sediment archives[J]. Quaternary Science Reviews, 2004, 23(7/8): 811-831. |
| [39] |
Armenteros I, Edwards N. Palaeogeographic, palaeoclimatic, palaeohydrological and chemical/biochemical controls on accumulation of late Eocene coastal lacustrine-palustrine limestones, Southern England[J]. Sedimentary Geology, 2012, 281: 101-118. DOI:10.1016/j.sedgeo.2012.08.006 |
| [40] |
Bustillo M A, Arribas M E, Bustillo M. Dolomitization and silicification in low-energy lacustrine carbonates (Paleogene, Madrid Basin, Spain)[J]. Sedimentary Geology, 2002, 151(1/2): 107-126. |
| [41] |
Doebbert A C, Johnson C M, Carroll A R, et al. Controls on Sr isotopic evolution in lacustrine systems:Eocene green river formation, Wyoming[J]. Chemical Geology, 2014, 380: 172-189. DOI:10.1016/j.chemgeo.2014.04.008 |
| [42] |
Baddouh M, Meyers S R, Carroll A R, et al. Lacustrine 87Sr/86Sr as a tracer to reconstruct Milankovitch forcing of the Eocene hydrologic cycle[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2016, 448: 62-68. DOI:10.1016/j.epsl.2016.05.007 |
| [43] |
刘冠德. 柴西地区新生代构造特征及其对油气成藏的影响[D]. 广州: 中国科学院研究生院(广州地球化学研究所), 2007. [Liu Guande. The feature of Cenozoic structure and its control on the petroleum accumulation in western Qaidam Basin[D]. Guangzhou: Graduate School of Chinese Academy of Sciences (Guangzhou Institute of Geochemistry), 2007.] http://www.airitilibrary.com/Publication/alDetailedMesh?docid=dqhx201503005
|
| [44] |
关平, 简星. 青藏高原北部新生代构造演化在柴达木盆地中的沉积记录[J]. 沉积学报, 2013, 31(5): 824-833. [ Guan Ping, Jian Xing. The Cenozoic sedimentary record in Qaidam Basin and its implications for tectonic evolution of the northern Tibetan Plateau[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2013, 31(5): 824-833.] |
| [45] |
郭召杰, 付锁堂, 程丰, 等. 走滑叠合盆地构造及其控油气作用-柴达木盆地研究新进展[C]//2014年中国地球科学联合学术年会论文集. 北京: 中国地球物理学会, 中国地质学会, 2014. [Guo Zhaojie, Fu Suotang, Cheng Feng, et al. Strike-slip superimposed basin structure and its control of oil and gas-new progress in the study of Qaidam Basin[C]//China Earth Science Joint Academic Annual Meeting. Beijing: Chinese Geophysical Society, Chinese Society of Geology, 2014.]
|
| [46] |
付锁堂, 马达德, 郭召杰, 等. 柴达木走滑叠合盆地及其控油气作用[J]. 石油勘探与开发, 2015, 42(6): 712-722. [ Fu Suotang, Ma Dade, Guo Zhaojie, et al. Strike-slip superimposed Qaidam Basin and its control on oil and gas accumulation, NW China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2015, 42(6): 712-722.] |
| [47] |
党玉琪, 尹成明, 赵东升. 柴达木盆地西部地区古近纪与新近纪沉积相[J]. 古地理学报, 2004, 6(3): 297-306. [ Dang Yuqi, Yin Chengming, Zhao Dongsheng. Sedimentary facies of the Paleogene and Neogene in western Qaidam Basin[J]. Journal of Palaeogeography, 2004, 6(3): 297-306. DOI:10.7605/gdlxb.2004.03.004] |
| [48] |
张敏, 尹成明, 寿建峰, 等. 柴达木盆地西部地区古近系及新近系碳酸盐岩沉积相[J]. 古地理学报, 2004, 6(4): 391-400. [ Zhang Min, Yin Chengming, Shou Jianfeng, et al. Sedimentary facies of carbonate rocks of the Paleogene and Neogene in western Qaidam Basin[J]. Journal of Palaeogeography, 2004, 6(4): 391-400. DOI:10.7605/gdlxb.2004.04.001] |
| [49] |
赵贤正, 陈子炓, 陈洪德, 等. 柴达木盆地西部地区第三系湖相藻(蓝细菌)灰岩储层成因类型[J]. 沉积学报, 2004, 22(2): 216-224. [ Zhao Xianzheng, Chen Ziliao, Chen Hongde, et al. Genetic types of Tertiary lacustrine Algal(Cyanobacteria) limestones reservoirs in western Qaidam Basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2004, 22(2): 216-224.] |
| [50] |
温志峰, 钟建华, 王冠民, 等. 柴达木盆地古近纪-新近纪湖相叠层石与藻礁的沉积组合特征与意义[J]. 地质学报, 2005, 79(4): 444-452. [ Wen Zhifeng, Zhong Jianhua, Wang Guanmin, et al. Miocene stromatolites associated with lacustrine Algal Reefs:Qaidam Basin, China[J]. Acta Geologica Sinica, 2005, 79(4): 444-452.] |
| [51] |
宋华颖, 伊海生, 范爱春, 等. 柴达木盆地西部西岔沟剖面湖相碳酸盐岩岩石学特征与沉积环境分析[J]. 中国地质, 2010, 37(1): 117-126. [ Song Huaying, Yi Haisheng, Fan Aichun, et al. Petrology and sedimentary environments of lacustrine carbonate rocks in the Xichagou Section, western Qaidam Basin[J]. Geology in China, 2010, 37(1): 117-126.] |
| [52] |
司马立强, 杨毅, 吴丰, 等. 柴西北小梁山地区狮子沟组混积岩储层评价[J]. 现代地质, 2014, 28(1): 173-180. [ Sima Liqiang, Yang Yi, Wu Feng, et al. Reservoir evaluation on mixing deposit of Shizigou Formation in Xiaoliangshan, northwest of Qaidam Basin[J]. Geoscience, 2014, 28(1): 173-180.] |
| [53] |
王世杰, 季宏兵, 欧阳自远, 等. 碳酸盐岩风化成土作用的初步研究[J]. 中国科学(D辑):地球科学, 1999, 29(5): 441-449. [ Wang Shijie, Ji Hongbing, Ouyang Ziyuan. Preliminary study on weathering and pedogenesis of carbonate rock[J]. Science China (Seri.D):Earth Sciences, 1999, 29(5): 441-449.] |
| [54] |
Feng F, Guan P, Liu W H, et al. Geochemistry of Altungol cap dolostones from the Tarim Basin, NW China[J]. Arabian Journal of Geosciences, 2016, 9(18): 715. DOI:10.1007/s12517-016-2734-x |
| [55] |
刘沛显, 关平, 冯帆, 等. 塔西台地寒武纪沉积环境演化与海陆耦合[J]. 沉积学报, 2016, 34(6): 1092-1107. [ Liu Peixian, Guan Ping, Feng Fan, et al. Evolution of cambrian sedimentary environment and ocean-land coupling of the western Tarim carbonate platfrom[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2016, 34(6): 1092-1107.] |
2018, Vol. 36


