白云岩的成因文献综述报告.doc

成 都 理 工 大 学学生毕业设计（论文）文献综述报告学生姓名：孙春花学号：200806030130专业名称：地球化学文献综述题目：白云岩的成因相关问题引用文献：中文4篇；英文19篇；其它语种0篇其中期刊：21种；专著0本；其它：0 种引用文献时间跨度：1960年2006 年 指导教师审阅签名：综述报告正文：世界上有大约三分之一的油气资源赋存在碳酸盐岩中, 其中又有一半在白云岩中。白云岩占地壳沉积岩体积的20%, 是碳酸盐岩地层中最主要的油气储渗体, 近年来,中国在海相碳酸盐岩中的油气勘探不断取得突破,特别是在白云岩储层中发现了若干大型(油)气田,如塔里木盆地和田河气田、鄂尔多斯盆地苏里格气田、四川盆地普光超大型气田等,另外,塔里木盆地轮南-塔河大油田中也有部分储层为白云岩。就世界范围看,高达50%的碳酸盐岩储层是白云岩,北美碳酸盐岩中的油气80%以上储存在白云岩中,在前苏联、欧洲西北部和南部、非洲南部和西部、中东及远东地区,也发现了大量白云岩油气储层。对它的研究有着非常重要的意义。据所阅文献可知白云石广泛分布于地壳当中，按照成因阶段和机理可分为原生白云石、同生白云石、成岩白云石和后生白云石4类。按主要成因模式分为蒸发作用模式、渗流-回流模式、混合白云石化模式、埋藏白云石化模式及海水白云石化模式;现今自然条件下几乎不能形成白云岩，“古代白云岩到底是如何形成的”成了白云岩研究中的根本问题。1791年，法国博物学家Deodalde Dolomieu首次对白云石这种矿物进行了描述。20世纪60年代，基于对波斯湾、巴哈马等地白云岩的研究，提出了蒸发白云石化模式和卤水回流渗透白云石化模式; 70年代发展了毛细管蒸发浓缩模式，并总结了萨布哈准同生白云岩化模式，形成了混合水白云石化理论; 80年代人们对海水模式和埋藏白云石化有了一定的认识; 90年代的主要研究成果是对热液白云石化进行了总结，以及对埋藏白云石化有了进一步的认识。与白云岩成因的几个相关问题如下：一、尽管白云岩原生沉淀与次生交代成因分歧依旧,但越来越多的证据表明白云岩的形成以次生交代为主。主要依据是: 在实验室常温常压下很难合成白云石,只有在较高温压条件下才能合成白云石; 时代越老的地层中白云岩越多,而新生界中白云岩很少,可能与交代作用的时间有关; 白云岩并不总是与其他岩层平行产出,常常显示出与缝合线及断裂等提供的后期流体作用相关; 白云石常呈斑状发育于灰岩中,可见雾心亮边及其他交代残余结构。二、白云岩形成的制约条件从热力学和动力学分析可知白云石难以直接沉淀的原因是受结晶动力学条件制约,而非热力学因素：由Ca2+Mg2+ 2CO32-=CaMg(CO3)2得平衡常数K为反应物和生成物的活度积之比,即K= a(Ca2+)a(Mg2+)×2a(CO32-) /a(CaMg(CO3)2)。Hsü估计K约为10-17,而Hardie基于对现代亚稳态白云岩的研究,得到K值约为10-16.5。将海水的Ca2+、Mg2+和CO32-的活度代入式(2), 又已知固相白云石CaMg(CO3)2的活度为1个单位, 得到K值为10-15. 01 ,比白云石的理论K值高出12个数量级,反应(1)应该向右进行,产生白云石沉淀,即现代海水对白云岩是过饱和的,应该有白云石形成。然而却几乎见不到白云岩在海水中直接沉淀,推测白云石形成的速率受到了限制,即化学反应动力学因素限制了白云岩的形成。Lipp2mann的研究表明,海水对白云岩可在长时期内保持过饱和而不使其沉淀,认为这反映了Mg2+对水的相对静电引力比Ca2+约大20 %,而比CO32-大更多。因此,尽管理论上海水是过饱和的,而实际上CO32-却不能突破水合壳层(hydration shell)与Mg2+结合, Mg2+不参与进一步反应,所以现代海水中主要沉积的是文石。超盐度水中Mg2+浓度更高,其水合壳层更易被突破,但Ca、Mg仍难以进入单分子层而形成理想的或化学计量的白云石,这就是大多数全新统超盐度环境中的沉积物是以高度无序的钙白云岩为主的原因。大量的实验表明, 白云岩的形成不是受热力学条件控制,而是受动力学条件制约,如海水性质及其中Ca2+、Mg2+离子浓度、成岩时间。三、影响白云岩形成的另一个重要因素就是Mg2+。控制次生交代强度和规模的关键是富Mg流体的来源及其量的大小。白云石如果能够直接从海水中沉淀,Mg的来源是不成问题的,因为海水中有足够的Mg。以前认为泥质岩中黏土矿物的转化是Mg的主要来源,如蒙脱石的伊利石化可向地层水中释放Mg2+ ,并使毗邻的台地碳酸盐岩发生白云岩化。但因为流体的量很小,所以这类白云岩化规模极小,仅有少量白云石胶结物形成,且页岩中绿泥石的形成还要消耗Mg ,因此由泥质岩成岩演化而释放的Mg是极为有限的。对世界不同地区白云岩的研究发现,富Mg流体的来源是多种多样的,有的来源于正常海水或海相卤水,有的来源于海水与卤水的混合或海水与大气水混合,有的来源于陆相卤水,还有的可能来源于深部热液等。总体上看,海水是富Mg流体根本的、主要的来源,特别是浓缩海水或卤水。四、关于白云岩的成因近年来,关于生物与白云石形成关系的研究已成为热点,并认为微生物的生命活动有利于白云石的形成。白云石在实验室常温条件下或现代自然环境中不易沉淀,主要是由于受动力学因素制约,而微生物活动则能够克服这种动力学障碍,为白云石形成营造出有利的微环境。其中最重要的观点是,微生物的活动大大消耗了流体中的SO42- ,使原来与SO42- 紧密结合的Mg2+释放出来(溶液中Mg2+与SO42-形成强的离子对,像单个粒子一样保持在一起) ,为白云石的沉淀提供了条件。如Vasconcelos 等在巴西里约热内卢以东的Lagoa Vermelha 超盐度海岸盐碱滩中发现了细菌调整白云岩的现象, 为嗜硫细菌参与白云岩的形成提供了良好的佐证。并称之为微生物白云岩模型。关于白云岩的成因模式，由文献阅读可知任何白云岩化模型都与水文环境有关,水文条件是白云岩演化最重要的制约条件。据此提出了各种得以实现白云岩化的水文模式, 即在特定的环境下,可为钙质碳酸盐(可含Mg)和富Mg流体的形成提供各种条件,其特定的水文条件,使得富Mg流体能够与Ca质碳酸盐相互作用,并发生白云岩化。如浓缩正常海水中的白云岩化模式，萨布哈模式，混合水模式，埋藏白云岩化模式等。但这些模式应用范围比较小，并不能完全的对白云岩的形成做出确切的论证，在有些细节上还有待分析。以上为阅读文献所得内容，通过阅读文献了解了研究白云岩的意义、白云岩形成的几个关键问题及白云岩的几个比较普遍的成因模式。在阅读过程中，我遇到很多不懂的地方。所以总结出来的知识比较片面和欠缺，望老师指点。要参考文献目录及文献综述： 1 Zenger D H ,Dunham J B ,Et hington R L. 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