白云岩的成因文献综述报告

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1、 学生毕业设计（论文）文献综述报告学生毕业设计（论文）文献综述报告 学生姓名： 学号： 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：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

2、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

3、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

4、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(C

5、a2+)a(Mg2+)2a(CO32-) /a(CaMg(CO3)2)。 Hs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,

6、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