高级搜索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

四川盆地东北部三叠系飞仙关组硫酸盐还原作用对碳酸盐成岩作用的影响

黄思静

黄思静. 四川盆地东北部三叠系飞仙关组硫酸盐还原作用对碳酸盐成岩作用的影响[J]. 沉积学报, 2007, 25(6): 815-824.
引用本文: 黄思静. 四川盆地东北部三叠系飞仙关组硫酸盐还原作用对碳酸盐成岩作用的影响[J]. 沉积学报, 2007, 25(6): 815-824.

四川盆地东北部三叠系飞仙关组硫酸盐还原作用对碳酸盐成岩作用的影响

详细信息
    通讯作者:

    黄思静

More Information
    Corresponding author: HUANG Si-jing
  • 摘要: 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SO42-离子的消耗对成岩孔隙流体中SrSO4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Sr2+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。H2S和CO2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H2S和CO2,与不溶于水的气体分子之间的平衡反应H2S(aq)H2S(g)和CO2(aq)CO2(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H2S和CO2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H2S和CO2会越多,溶解于水中的H2S和CO2会越少,因而在深埋藏的高温条件下,H2S和CO2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H2S流体的混合以及金属硫化物的沉淀是提高含H2S和(或)CO2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H2S和CO2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H2S和CO2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H2S和(或)CO2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H2S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H2S和CO2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。
  • [1] 周敏, 李祥辉, 王旌羽.  四川盆地东北部中—晚侏罗世沉积环境与古气候 . 沉积学报, 2024, 42(3): 1003-1015. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.079
    [2] 古强, 邢凤存, 钱红杉, 孙汉骁.  川东北飞仙关组鲕粒特征与水动力相关性研究 . 沉积学报, 2021, 39(6): 1371-1386. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.059
    [3] 蒋裕强, 何沅翰, 邢凤存, 谷一凡, 蒋婵.  下三叠统鲕粒灰岩中微生物矿化组构特征及意义——以川东北地区飞仙关组为例 . 沉积学报, 2019, 37(2): 268-277. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.132
    [4] 强深涛, 沈平, 张健, 夏茂龙, 冯明友, 夏青松, 陶艳忠, 夏自强, 林怡.  四川盆地川中地区震旦系灯影组碳酸盐沉积物成岩作用与孔隙流体演化 . 沉积学报, 2017, 35(4): 797-811. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.04.014
    [5] 川东北地区普光2井飞仙关组储层沥青地球化学特征及成因分析 . 沉积学报, 2012, 30(2): 375-384.
    [6] 准噶尔盆地车拐地区三叠系成岩作用与孔隙演化 . 沉积学报, 2012, 30(6): 1123-1129.
    [7] 黄思静.  碳酸盐倒退溶解模式的化学热力学基础〗——与H2S有关的溶解介质及其与CO2的对比 . 沉积学报, 2010, 28(1): 1-9.
    [8] 曾德铭.  四川盆地西北部中三叠统雷口坡组滩体及储集性 . 沉积学报, 2010, 28(1): 42-49.
    [9] 李伟.  四川盆地上三叠统须家河组气藏类型与富集高产主控因素〖 . 沉积学报, 2010, 28(5): 1037-1045.
    [10] 王一.  川东北下三叠统飞仙关组白云岩的地球化学特征 . 沉积学报, 2009, 27(6): 1043-1049.
    [11] 谢增业.  四川盆地飞仙关组气藏硫化氢成因及其依据 . 沉积学报, 2008, 26(2): 314-323.
    [12] 王一刚.  四川盆地三叠系飞仙关组气藏储层成岩作用研究拾零 . 沉积学报, 2007, 25(6): 831-839.
    [13] 朱光有.  川东北飞仙关组高含H2S气藏特征与TSR对烃类的消耗作用 . 沉积学报, 2006, 24(2): 300-308.
    [14] 杨家静, 王一刚, 王兰生, 文应初, 刘划一, 周国源.  四川盆地东部长兴组——飞仙关组气藏地球化学特征及气源探讨 . 沉积学报, 2002, 20(2): 349-353.
    [15] 王兴志, 张帆, 马青, 杨满平, 王一刚, 文应初, 杨雨, 张静.  四川盆地东部晚二叠世—早三叠世飞仙关期礁、滩特征与海平面变化 . 沉积学报, 2002, 20(2): 249-254.
    [16] 黄继祥, 曾伟, 张高信, 冉宏.  四川盆地川东地区三叠系嘉陵江组第二段滩微相的发育分布及对气藏形成的控制 . 沉积学报, 1995, 13(S1): 109-117.
    [17] 赵永胜, 王多义, 胡志水.  四川盆地西缘早三叠世早期碳酸盐重力流沉积与环境 . 沉积学报, 1994, 12(2): 1-9.
    [18] 胡志水, 赵永胜.  重庆中梁山三叠系飞仙关组三段风暴沉积 . 沉积学报, 1993, 11(2): 84-90.
    [19] 黄建国, 刘世万.  四川盆地三叠纪蒸发岩地层硫同位素的分布 . 沉积学报, 1989, 7(2): 105-110.
    [20] 隗合明.  四川渠县三叠系膏盐的同生、成岩、后生及表生变化 . 沉积学报, 1987, 5(4): 56-65.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2121
  • HTML全文浏览量:  2
  • PDF下载量:  654
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  1900-01-01
  • 修回日期:  1900-01-01
  • 刊出日期:  2007-12-10

目录

    四川盆地东北部三叠系飞仙关组硫酸盐还原作用对碳酸盐成岩作用的影响

      通讯作者: 黄思静

    摘要: 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SO42-离子的消耗对成岩孔隙流体中SrSO4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Sr2+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。H2S和CO2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H2S和CO2,与不溶于水的气体分子之间的平衡反应H2S(aq)H2S(g)和CO2(aq)CO2(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H2S和CO2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H2S和CO2会越多,溶解于水中的H2S和CO2会越少,因而在深埋藏的高温条件下,H2S和CO2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H2S流体的混合以及金属硫化物的沉淀是提高含H2S和(或)CO2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H2S和CO2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H2S和CO2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H2S和(或)CO2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H2S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H2S和CO2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。

    English Abstract

    黄思静. 四川盆地东北部三叠系飞仙关组硫酸盐还原作用对碳酸盐成岩作用的影响[J]. 沉积学报, 2007, 25(6): 815-824.
    引用本文: 黄思静. 四川盆地东北部三叠系飞仙关组硫酸盐还原作用对碳酸盐成岩作用的影响[J]. 沉积学报, 2007, 25(6): 815-824.

    目录

      /

      返回文章
      返回