锶同位素方法在油气储层成岩作用研究中的应用
油气地球化学
稳定性同位素质谱分析技术在石油地质中的应用与进展摘要：随着现代分析测试技术的提高,稳定性同位素质谱分析技术在油气地球化学中的应用也越来越广泛。
总结了碳同位素、氦同位素、锶同位素以及Re-Os同位素在油气地球化学中的应用,这些应用包括:用同位素研究来鉴别原油的生成环境和母质类型,对天然气进行成因分类和鉴别,判断天然气的成熟度,进行油气源对比,讨论油气的次生变化,研究油气运移,油气藏的成藏年代等。
探讨了这几种同位素在油气地球化学应用研究中存在的和应注意的问题。
关键词：稳定性同位素；石油地质；应用PROCESS AND APPLICATION OF STABLE ISOTOPESIN GEOLOGY OF NATURAL GAS AND PETROLEUMLiming ZhaoResource school, China University of Geosciences, wuhan, 430074, ChinaAbstract: The important roles of stable isotope data in the determination of the origin of natural gases, identification of kerogen precursors, comparison of oil-gas-sources, retracing of second migration of oil and/or gases, exploring the evolution of organic matter, analyzing the secondary change of oil and/or gases and exploitation of heterogeneous oil and/or gases are elucidated; the latest developments in their study and application in production are also introduced.Keywords: stable isotope, petroleum geology, application前言在石油天然气地质工作中,稳定同位素方法日益受到重视。
同位素测年在油气成藏期研究中的应用
同位 素 测 年在 油气 成 藏 期 研 究 中的应 用
李婧 婧 ， 王 毅 李 慧 莉 ， ， 张卫 彪
（． １ 中国石油化工股份有限公 司 石 油勘探开发研究 院 ， 北京
２ 中 国石 油 大 学 博 士 后 流 动 站 ， 京 ． 北 １２ ４ ） ０ ２９
１０ ８ ： ０ ０ ３
第３ ４卷第 １ 期
２１ ０ ２年 １月
文 章 编 号 ：０ １ ６ １ （０ ２ Ｏ 一 ０ ４ ０ １０ — １２ ２ １ ） ｌ ０ ８ — ５
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中 图分 类 号 ：Ｅ ２ ． Ｔ ｌ２ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ
Ａｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｓ ｔ ｐ ｃ ｄａ ｉ ｇ ｉ ｅ ｃ ｒ ｎ ｌ ｇ ｆ ｐｌ ｔｏ ｆｉｏ ｏ ｉ ｔｎ ｎ ｇ ｏ ｈ ｏ ｏ ｏ ｙ ｏ ｃ
锶同位素在自然科学中的应用综述
锶同位素在自然科学技术中的应用综述姚娟娟近年来，随着自然科学技术在考古学中的广泛应用，同位素分析方法作为其中之一，越来越得到考古学家的重视，并在考古遗址的分析研究中得以运用，取得较为显著的成果。
此外锶同位素在考古学、地层学、沉积学、古气候、石油地质学和矿床学等领域中都有着广阔的应用前景。
本文就锶同位素分析法在考古学、地层学、古季风研究方面的应用进行一些简单介绍。
一、锶同位素在考古学中的应用。
在考古学的新领域里，考古学家们广泛地运用同位素分析方法，获取了大量史前人类的信息。
例如通过对骨骼中13C 和15N同位素的研究可以了解人们食物中C3、C4植物及海洋和陆生食物所占的比例；通过对骨骼中=5 L 30 比值的研究可以了解人们在食物链中所处的营养等级，并据此来探究古人类的食谱。
Ericsion1985年首先提出了利用锶同位素来了解人们的迁移情况，近年来随着考古学家的尝试和分析技术的提高，已经成为一种比较成熟的考古学方法。
在一些研究中已经取得了一些非常好的结果，比较成功地解决了一些考古学难题。
锶同位素示踪技术在考古学中的运用已经越来越受到人们的关注。
首先是对考古遗址中骨骼内锶同位素的测量已经成为研究史前人类迁移状况的一个有效方法。
研究的材料主要是人骨和牙齿。
在理想的情况下，迁移人口的牙釉质的锶同位素值应当与当地人的骨骼和牙釉质中的值完全不同，然而这种区别并不总是明显的。
在这些研究中经常发现骨骼和牙釉质的同位素比值是一个范围。
所测定的骨骼组织的值中那些特别高或者低的值很明显的是外来的个体，但是没有一个客观的标准来区别那些与当地值的范围接近的个体。
进行研究的工作者建议用来区分当地和外来人口的置信界限应当用生物利用锶同位素比值的平均值（由动物样品确定）±2倍的标准偏差。
虽然有时标准的选择是有些主观的，但按照习惯用这个来辨别史前人口迁移情况已经成为一个相对客观的标准。
在欧洲史前史中，线纹陶文化的年代大约为公元前5700 年－公元前5000年，传统上被认为是中欧新石器的最初阶段，其源头是匈牙利平原的斯达克沃—克洛斯文化，后来扩展到其他地区，因此长期以来被当作史前时期人类迁移的经典例子。
中国油气田氦、铅、锶、钕等同位素组成与“二元论”
属 华 东地 质 勘 查 局 ８４队 ； 江 ２２ ０ ；． 国冶 金 地 质勘 查 工 程 总 局 三局 ； １ 镇 １０ ５４ 中 太原 ０ ０ ０ ） ３０ ２
摘 要 ：通 过 对 № 同位 素 组 成特 征 研 究 ， 阐述 了我 国 油 气盆 地 的 。 ／ ｅ比 值 受控 于 区域 成 藏 背景 的特 征 。 东 部 Ｈｄ ｅＨ 在 地 区 由于太 平 洋 板 块 俯 冲 ， 深大 断裂 Ｓ Ｎ向分 布 和 火 山 一岩 浆 活 动 剧 烈 等 因 素 的影 响 ， 比 值 最 大 ， 该 中部 的 最 小 ， 西部 及南 部 的 介 于 两者 之 间 ， 且 其 中的 壳源 、 源 比例 也 有所 不 同。 克拉 玛依 油 田 、 河 油 田及 塔 里 木 盆 地 油 田 而 慢 辽 的 Ｄ 、ｒＮ ｂ Ｓ 、ｄ同位 素组 成 特 征 显 示 出他 们 经 历 了多源 、 多期 、 灶 的成 藏 作 用 ， 天然 气和 天 然 气水 合 物 的 Ｈ— ｒ 多 而 ｅＡ、
和样 品 氦 （ 的 同位 素 表 示 ， ＲＲ ：（ ／ ｅ样 Ｒ） 即 ／ａ ４ ） ＨｅＨ 品 ／．ｘ１ １ ０ 。在 用 ＲＲ 表 示气 样氦 同位 素分布 特 ４ ／ａ
征 时 ，当 Ｒ Ｒ ／ａ＞ｌ ，表 示 气 样 中 幔 源 氦份 额 大 于
Ｐ 、ｒＮ ｈ Ｓ、ｄ同位 素组成 证 实克拉玛 依 油 田 、 辽河 油 田
实 ， 明地 幔深 部热 液 活动 对油 气生 成 的 贡献不 应 证 忽 视 。笔 者在 本文 中从 油 气 田已取 得 的大量 同位素 组 成资 料人 手 ，首先 以 Ｈ ｅ同位 素 组成 来 阐述 我 国 大地 构造 骨架 背景 对 油气 的控 制机 理 。其 次 ， 运用
地质矿物风化作用下形成锶同位素在沉积学领域的应用
地质矿物风化作用下形成锶同位素在沉积学领域的应用郭耀庚（成都理工大学，四川 成都 ６１００５９）摘 要：锶同位素地层学由瑞典地质学家Ｗｉｃｋｍａｎ于１９４８年提出，其基本原理是：锶在海水中的残留时间（≈１０６ａ）远远大于海水的混合时间（≈１０３ａ），使得海水８７Ｓｒ／８６Ｓｒ值为时间的函数。
海水８７Ｓｒ／８６Ｓｒ值主要受壳源锶和幔源锶２个来源锶的影响，壳源锶主要由陆地岩石的风化作用提供，幔源锶主要由洋中脊热液系统提供。
全球性的构造运动、风化速率的变化、洋中脊活动、全球海平面升降以及全球灾变性事件等都会影响到壳源锶与幔源锶的供给，从而影响海水８７Ｓｒ／８６Ｓｒ值的变化。
锶同位素曲线８７Ｓｒ／８６Ｓｒ值的变化同样也可反映地质历史时期的各类事件。
锶同位素在沉积学领域中多用于海相地层定年、研究海平面变化、分析物质来源等。
关键词：锶同位素；锶同位素地层学；锶同位素应用；海相地层定年；海平面变化；锶同位素曲线中图分类号：Ｐ５９７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）２２－０１７８－２Application of strontium isotope formed by weathering of geological minerals in SedimentologyGUO Yao-geng（Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００５９，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｓｏｔｏｐｅ ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂｙ Ｓｗｅｄｉｓｈ ｇｅｏｌｏｇｉｓｔ Ｗｉｃｋｍａｎ ｉｎ １９４８． Ｉｔｓ ｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｉｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｔｉｍｅ ｏｆ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｎ ｓｅａｗａｔｅｒ （≈ １０６ａ） ｉｓ ｍｕｃｈ ｌｏｎｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｍｉｘｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｆ ｓｅａｗａｔｅｒ （≈１０３ａ）， ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ８７Ｓｒ／８６Ｓｒ ｉｎ ｓｅａｗａｔｅｒ ａ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｉｍｅ． Ｔｈｅ ８７Ｓｒ／８６Ｓｒ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓｅａｗａｔｅｒ ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｔｗｏ ｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｆｒｏｍ ｓｈｅｌｌ ａｎｄ ｍａｎｔｌｅ， ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｗｅａｔｈｅｒｉｎｇ ｏｆ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒｏｃｋｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｎｔｌｅ－ｄｅｒｉｖｅｄ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍｉｄ－ｏｃｅａｎｉｃ ｒｉｄｇｅ． Ｇｌｏｂａｌ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｍｏｖｅｍｅｎｔ， ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｗｅａｔｈｅｒｉｎｇ ｒａｔｅ， ｍｉｄ－ｏｃｅａｎ ｒｉｄｇｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ， ｇｌｏｂａｌ ｓｅａ－ｌｅｖｅｌ ｒｉｓｅ ａｎｄ ｆａｌｌ， ａｎｄ ｇｌｏｂａｌ ｄｉｓａｓｔｅｒ ａｎｄ ｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｅｖｅｎｔｓ ｗｉｌｌ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｓｕｐｐｌｙ ｏｆ ｓｈｅｌｌ－ｄｅｒｉｖｅｄ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ａｎｄ ｍａｎｔｌｅ ｄｅｒｉｖｅｄ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ， ｔｈｕｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ８７Ｓｒ／８６Ｓｒ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓｅａｗａｔｅｒ． Ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ８７Ｓｒ／８６Ｓｒ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｓｏｔｏｐｅ ｃｕｒｖｅ ｃａｎ ａｌｓｏ ｒｅｆｌｅｃｔ ｖａｒｉｏｕｓ ｅｖｅｎｔｓ ｉｎ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｈｉｓｔｏｒｙ． Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｓｏｔｏｐｅｓ ａｒｅ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｓｃｉｅｎｃｅ ｔｏ ｄａｔｅ Ｍａｒｉｎｅ ｓｔｒａｔａ， ｓｔｕｄｙ ｓｅａ ｌｅｖｅｌ ｃｈａｎｇｅｓ， ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｏｕｒｃｅｓ．Keywords: ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｓｏｔｏｐｅ； Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｓｏｔｏｐｅ ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙ； Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｓｏｔｏｐｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ； Ｍａｒｉｎｅ ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃ ｄａｔｉｎｇ； Ｓｅａ ｌｅｖｅｌ ｃｈａｎｇｅ； Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｉｓｏｔｏｐｅ ｃｕｒｖｅ近几十年来，随着国内外学者们对锶同位素研究的不断深入，其研究方向开始逐渐拓展到沉积岩领域，这种转变得益于前人对显生宙以来海水锶同位素的研究与锶同位素数据的不断积累。
河北平原地下水水_岩作用新证据_锶同位素示踪演变特征
河北平原地下水水-岩作用新证据———锶同位素示踪演变特征叶 萍,周爱国,刘存富,武金博(中国地质大学环境学院,武汉 430074)摘要:本文根据河北平原地下水锶同位素比值等测试结果讨论了其演变特征:除个别水点外,地下水锶同位素比值均大于现代海水的均值(01709073),第四系地下水的锶同位素比值均大于热水点值,且随着埋深的增大、沿迳流途径从补给区到排泄区系统增大,这同锶同位素比值与碳-14年龄呈正相关关系是一致的。
本文根据锶同位素比值及锶离子浓度特点将该区地下水分三类进行了分析。
在平原中部,呈NE —SW 方向,出现了一个锶同位素比值的高值带,大致与子牙河的流向一致,即献县—青县一线。
该资料为河北平原第四系地下水演化提供了新的证据。
关键词:锶;87Sr Π86Sr ;地下水中图分类号:P64213;P64116 文献标识码:A 文章编号:100023665(2007)0420041203收稿日期:2006207206;修订日期:2006208214基金项目:中国地质调查局地质调查专题研究项目“地下水数值模型、同位素技术研究”(2003201500002)作者简介:叶萍(1975-),女,博士研究生,从事环境同位素研究。
E 2mail :todjin @1631com 河北平原由于受自然条件限制,水资源相对较为紧张,已成为国民经济发展的重要制约因素。
为了适应经济发展,国家对河北平原地下水资源的调查与研究已经非常重视,先后对其进行了大量研究。
在中国地质调查局资助下,我们从元素锶及87Sr Π86Sr 比值角度进行了系统分析,本文是其中一项重要组成部分。
地下水的87Sr Π86Sr 比值往往与它接触的岩石矿物的87Sr Π86Sr 比值相似,因此,这一比值就成为各种岩石矿物之间相互作用的有效示踪剂。
应用87Sr Π86Sr 比值研究水文地质问题有四个优点:(1)87Sr Π86Sr 比值用热电离质谱计(TI MS )测定,灵敏度高;(2)用87Sr Π86Sr 比值确定地下水中物质来源时,可以准确到矿物种类;(3)由于锶和钙的地球化学亲和性,锶可作为地下水重要组分钙的示踪剂;(4)在模拟地下水系统的化学组成时,应用锶元素及其同位素来评估各矿物相参与水-岩作用的程度,可以简化热力学和动力学的计算过程。
锶同位素的研究及其应用
2017年04月锶同位素的研究及其应用蔡鹏程(成都理工大学沉积地质研究院，四川成都610000)摘要：随着锶同位素研究的不断发展，本文主要对近些年锶同位素在地层学、沉积学、考古学等领域的应用作出综述，同时对运用过程中的误区和难点做出了总结。
相信在不久的将来，锶同位素的应用还会更加的广泛。
关键词：锶同位素;应用;难点1锶同位素的地球化学特征（1）在实际研究中，我们通常用87Sr/86Sr 的比值来代表锶同位素的组成。
（2）由于锶同位素非常稳定，所以不易发生同位素分馏作用，这为之后的很多研究提供了理论基础。
（3）一般认为锶的来源主要分为两类，一类是壳源锶，另外一种它主要是通过海底扩张或者火山活动[1]2锶同位素的相关应用2.1锶同位素地层学锶同位素地层学由瑞典地质学家Wickman [2]在1948年提出。
利用锶同位素地层学不仅能够确定海相沉积岩的年代[3]，同时，锶同位素地层学的应用还包括了：估计生物带以及阶的时间[4]、反映沉积速度的变化[5]、盆地升降、海平面变化、造山运动和古气候的研究[6]等等。
2.2锶同位素在沉积学中的应用（1）分析物质来源根据锶同位素随着时间增加而增加的特点，可以作为一种示踪剂来判断沉积物的物质来源。
郑荣才[7]通过长兴组碳酸盐岩的锶同位素组成的对比研究，确认了它们都是来自于高盐度海源地层水。
（2）海相地层定年的应用锶在海水当中的残留时间约为106Ma ，这远远长于了海水的混合时间（103Ma ），其具体方法为：将未知年代的海相沉积物中的87Sr/86Sr 比值与已经建立的地史年代曲线相对比从而得出目标地层的年龄。
（3）再现古环境与古气候利用锶同位素可以准确的反映当时的气候、环境等一系列因素。
谢渊[16]等对那底岗日地区中侏罗纪世碳酸盐岩中的87Sr/86Sr 之值研究发现，锶同位素比值主要分布在三个区间范围，这反映了当时的海洋沉积环境发生了多次升降变化。
3锶同位素研究过程中的难点（1）成岩蚀变必须得到严格的控制，否则锶同位素样品将不能够反映当时的环境、气候等因素。
锶同位素在沉积学中的研究与进展_刘昊年
收稿日期:2007-07-27。
本文由本刊编委郑荣才组稿并审稿。
基金项目:国家自然科学基金“川渝地区海相三叠系的锶同位素研究”资助(编号:40472068)。
作者简介:刘昊年,1976年生,男,硕士研究生,主要研究方向为沉积地质学。
电话:(028)84079073。
E -mail :liable @文章编号:1673-8926(2007)03-0059-07锶同位素在沉积学中的研究与进展刘昊年,黄思静,胡作维,吴 萌,王庆东(成都理工大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室,四川成都 610059)摘 要:随着海相碳酸盐锶同位素测试样品溶解技术和成岩蚀变检测方法以及地质历史中海相地层锶同位素数据库的不断完善,锶同位素在沉积学各领域的研究得到了突飞猛进的发展。
文章综述了近年来国内在利用锶同位素进行物质来源分析、海相地层定年、古气候与古环境分析、水-岩相互作用研究、水文地球化学研究等领域的最新进展及发展方向。
关键词:锶同位素;海相碳酸盐;示踪技术;水-岩相互作用中图分类号:P 597文献标识码:AAdvances of strontium isotope in sedimentologyLIU H ao -nian ,H UANG Si -jing ,H U Zuo -w ei ,WU Meng ,WANG Qing -dong(S tate K ey Laboratory of Oil &Gas Reservoir G eolog y and E xp loitation ,Chengdu University of Technolog y ,Chengd u 610059,China )A bstract :The studies on strontium isotope have received rapid develo pments in all fields o f sedimento logy ,with the co ntinuous develo pment of dissolution techno logy fo r strontium isotope sam ples of m arine carbon -a te ,testing method for diag enetic alteration and strontium isotope database of marine sediments in the pe -rio d of g eo logic histo ry.Strontium isotope is applied to car ry out the researches in the aspects of the pro ve -nance analy sis ,dating m arine sediments ,paleoclimate and paleoenviro nment analy sis ,w ater -ro ck inte rac -tion and hy dro geochemistry.The latest prog ress and development trends in these fields are discussed.Key words :strontium iso to pe ;m arine carbo nate ;tracer technolog y ;w ater -rock interaction1 锶同位素的基本地球化学特征(1)锶有4种天然同位素84Sr 、86Sr 、87Sr 和88Sr ,它们都是稳定的。
锶同位素在古岩溶研究中的应用——以塔河油田奥陶系为例
锶同位素在古岩溶研究中的应用——以塔河油田奥陶系为例刘存革;李国蓉;张一伟;韩拥强;吕海涛;杨新勇;崔泽宏【期刊名称】《地质学报》【年(卷),期】2007(081)010【摘要】为探讨锶同位素在古岩溶研究中的应用,系统分析了塔里木盆地塔河油田奥陶系岩溶缝洞方解石的87Sr/86Sr值.研究结果表明,加里东中期岩溶形成的方解石以低87Sr/86Sr值为特征,其锶同位素组成主要由围岩的重溶锶控制.而海西早期岩溶形成的方解石则以高87Sr/86Sr值为特征,锶同位素组成主要由壳源锶和重溶锶控制;同时,不同产状的方解石锶同位素比值也不相同,渗流岩溶带的方解石比潜流岩溶带富集87Sr,主要受控于岩溶系统的渗流机制和水岩反应.在平面上,桑塔木组覆盖区比北部地区富集87Sr,其主要原因是来源于围岩的重溶锶比重加大.87Sr/86Sr值在区域上的变化,结合区域地质背景,表明海西早期岩溶对北部地区和桑塔木组覆盖区均有重要的影响,是奥陶系岩溶缝洞型储层的主要形成时期.另外,极低的锶同位素比值可能与幔源锶有关,早二叠纪末的火山活动是提供幔源锶的主要时期.通过塔河油田奥陶系古岩溶作用的实例研究,锶同位素具有良好的流体示踪能力,在划分古岩溶期次方面具有明显的优势.【总页数】9页(P1398-1406)【作者】刘存革;李国蓉;张一伟;韩拥强;吕海涛;杨新勇;崔泽宏【作者单位】中国石油大学盆地与油藏研究中心,北京,102249;教育部石油天然气成藏机理重点实验室,北京,102249;中石化西北分公司,新疆乌鲁木齐,830011;油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都,610059;中国石油大学盆地与油藏研究中心,北京,102249;教育部石油天然气成藏机理重点实验室,北京,102249;中石化西北分公司,新疆乌鲁木齐,830011;中石化西北分公司,新疆乌鲁木齐,830011;中石化西北分公司,新疆乌鲁木齐,830011;中国石油大学盆地与油藏研究中心,北京,102249;教育部石油天然气成藏机理重点实验室,北京,102249【正文语种】中文【中图分类】P61【相关文献】1.塔河油田下奥陶统碳酸盐岩古岩溶储层研究——以塔河油田6区为例 [J], 鲁新便;高博禹;陈姝媚2.方解石充填物对于深层古岩溶洞穴保存的独特意义——以塔河地区奥陶系为例[J], 雷川;陈红汉;苏奥;许学龙;周海3.岩溶流域的水系变迁——以塔河油田6区西北部奥陶系古岩溶为例 [J], 蔡忠贤;刘永立;段金宝4.论古岩溶洞穴型储层三维地质建模——以塔河油田四区奥陶系储层为例 [J], 马晓强;侯加限;胡向阳;刘钰铭;邹婧芸;赵彬5.古岩溶流域内地表河与地下河成因联系与储层特征——以塔河油田奥陶系岩溶为例 [J], 张三;金强;程付启;孙建芳;魏荷花;张旭栋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
准噶尔盆地石炭—二叠系方解石脉的碳、氧、锶同位素组成与含油气流体运移
文章编号:100020550(2007)0520722208①国家自然科学基金(批准号:40602014)资助收稿日期:2006211212;收修改稿日期:2007204219准噶尔盆地石炭—二叠系方解石脉的碳、氧、锶同位素组成与含油气流体运移①曹 剑1 胡文瑄1 姚素平1 张义杰2 王绪龙3 张越迁3 黄志赳3(1.内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室 南京大学地球科学系 南京 210093;2.中国石油勘探开发研究院 北京 100083;3.中国石油新疆油田公司 新疆克拉玛依 834000)摘 要 在准噶尔盆地当前油气勘探的重点目标区西北缘和腹部地区,油气主要源于深部石炭系—二叠系。
通过对其中的典型水岩反应产物,即裂隙方解石脉进行碳、氧、锶同位素组成分析,尝试讨论了油源流体运移的基本特征。
实验结果表明,25件方解石脉样品的δ13C P DB 位于-21.5‰～5.2‰之间,δ18O P DB (δ18O S MO W )在-8.1‰～-22.3‰(22.6‰～6.9‰)之间;20个87Sr/86Sr 比值分布在0.703896～0.706423之间。
据此,结合样品地质产状和区域地质背景,提出本区含油气流体在运移过程中伴随着深部热流体的影响,它们在流经石炭—二叠系时,对火山岩层的溶蚀使得流体岩石相互作用产物,即方解石脉的同位素组成反映出火山岩地层的地球化学标记。
该认识表明,在今后的区域储层成岩演化和油气运移研究工作中,应充分考虑这类深部热流体作用的影响。
关键词 碳、氧、锶同位素 方解石脉 储层成岩 油气运移 准噶尔盆地第一作者简介 曹 剑 男 1978年出生 博士 石油地质学与有机地球化学 E 2mail:jcao@nju .edu .cn 中图分类号 P597 TE121.1 文献标识码 A 地层裂缝(隙)是含油气盆地流体活动的重要通道,流体在沿其运移的过程中往往会与围岩发生复杂的流体—岩石相互作用,从而形成一些充填物(矿脉)[1]。
岩石化学元素分析及其在成岩作用中的应用研究
岩石化学元素分析及其在成岩作用中的应用研究岩石化学元素分析是地质学中一个重要的研究方法，通过分析岩石中各种元素的含量和分布情况，可以帮助我们了解岩石的成因、成岩作用以及地质历史演化等问题。
岩石中的各种元素含量和组成是由多种因素决定的，其中包括岩石的成分、地质构造条件、地球化学环境等。
因此，对岩石中元素的分析可以揭示出岩石形成和演化的信息。
岩石化学元素分析主要通过仪器分析技术来实现，目前广泛使用的仪器包括电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、X射线荧光光谱仪(XRF)等。
这些仪器能够快速准确地对岩石中的元素进行测定和分析。
通过岩石中元素的分析，我们可以了解到岩石中各种元素的含量和分布情况。
例如，岩石中的铝、硅、锆、铁、钠等元素的含量可以揭示岩石的成分和岩石类型。
岩石中的钾、钙、镁等元素的含量可以反映岩石的结晶作用和岩浆活动。
岩石中的锂、锶、铅、铬等元素的含量可以研究岩石的成因和地球化学环境。
岩石中的稀土元素的含量和分布情况则可以探讨岩石的来源和成岩作用。
成岩作用是指岩石在地壳中发生的一系列变化和过程，包括结晶、酸碱交代、水热作用等。
岩石化学元素分析在成岩作用研究中起到了重要的作用。
通过分析岩石中元素的含量和组成变化，可以揭示岩石的成岩过程和成岩环境。
例如，通过岩石中的锆石中锆元素的含量和组成，可以揭示岩石的结晶作用和熔融历史。
锆石中的铀、铅同位素比值可以用来确定岩石的年代和地层位置。
岩石中锶同位素组成的变化可以研究成岩作用过程中的物质交代和地球化学环境。
岩石中的稀土元素含量和组成的变化可以探讨岩石的来源和成因。
除了提供成岩作用的信息外，岩石化学元素分析还可以揭示各种成岩作用之间的相互关系。
通过对不同成岩作用过程中岩石中元素的分析，可以研究它们之间的联系和影响。
例如，通过比较不同地层中岩石中元素的含量和组成变化，可以揭示地层演化的历史，包括沉积、抬升、变质等过程。
史忠生-2003-锶同位素在沉积环境分析方面的应用_
史忠生,陈开远,何胡军,史 军,刘保军,刘 刚(中国地质大学资源学院,湖北武汉430074)摘要:利用锶同位素地球化学行为、地球化学特征及这些特征在沉积环境方面的指示意义,分析了东濮凹陷下第三系盐湖沉积的锶同位素特征。
结果表明,东濮盐湖下第三系87Sr/86Sr值普遍偏高,且大于海水87Sr/86Sr值,因此推断东濮盐湖属于一个内陆盐湖,其湖水锶同位素的主要控制因素为高87Sr/86Sr(0.720±0.005)的壳源硅铝质岩石。
锶同位素曲线变化反映了气候的变化,运用这一特征对东濮凹陷下第三系的古气候进行了分析,初步认为该区在沙河街组四段上亚段到沙河街组三段上亚段沉积时期为半干旱半湿润的气候,而从沙河街组三段上亚段到沙河街组一段沉积时期气候变得更加干旱。
关键词:锶同位素;盐湖;沉积环境;东濮盐湖第一作者简介:史忠生,男,25岁,硕士研究生,层序地层学中图分类号:TE111.3 文献标识码:A1 锶同位素特征1.1 地球化学锶的4个稳定同位素(84Sr,86Sr,87Sr和88Sr)中只有87Sr是放射源的,它是由铷87R b经过β衰变而来。
锶常以分散状态赋存于含钙、钾的矿物中。
壳源的硅铝质岩石具较高的87Sr/86Sr值(平均为0.720±0.005),但锶浓度较低;幔源的镁铁质岩石具低的87Sr/86Sr值(平均为0.704±0.002);海洋碳酸盐和硫酸盐也具有低的87Sr/86Sr值(平均0.708±0.001),但浓度高。
尽管一些地质作用(如蒸发作用)可以改变锶同位素的浓度,但在同一地质时期同一水域组分87Sr/86Sr比值几乎不变[1]。
锶同位素的这些特征构成了分析环境变化的基础。
1.2 化学行为锶元素常常以下列方式进入矿物体系中[2]: (1)作为杂质进入矿物中;(2)占用晶格缺穴;(3)吸附在晶体表面;(4)与矿物中的主要元素发生固相类质同象替换。
锶同位素的研究进展与应用
科学研究创新锶同位素的研究进展与应用李韶昱（成都理工大学地球科学学院四川成都610059）摘要：随着海水锶同位素光谱测试分析技术的不断进步，以及目前人们对全球海水中的锶稳定同位素及其组成在全球碳酸盐岩层成岩物理作用中的可保存性的深入理解，锶同位素在全球海相中的碳酸盐成岩领域已经开始得到了广泛应用。
由于不同来源物质中87Sr/86Sr的比值不同，因此海水锶同位素对于追踪不同物源有着重要作用。
锶稳定同位素的研究在不同领域中已经有较大进展，但受多项因素制约，发展较为缓慢。
随着科研水平与人工技术的发展及全球深入应用研究，锶同位素在地质化学领域中将起着重要作用。
关键词：锶同位素地化特征追踪原理应用特征中图分类号：P597文献标识码：A文章编号：1674-098X(2022)01(a)-0001-03 Research Progress and Application of Strontium IsotopesLI Shaoyu(College of Earth Sciences,Chengdu University of Technology,Chengdu,Sichuan Province,610059China) Abstract:With the continuous progress of spectral measurement and analysis technology of strontium isotopes in seawater,and people's in-depth understanding of the preservation of strontium stable isotopes and their composition in global carbonate rock formation diagenesis,strontium isotopes have begun to be widely used in the field of Carbonate Diagenesis in global marine facies.Due to the different ratio of87Sr/86Sr in different sources,seawater strontium isotope plays an important role in tracking different sources.The research of strontium stable isotopes has made great progress in different fields,but the development is slow due to many factors.With the development of scientific research,artificial technology and global in-depth application research,strontium isotopes will play an important role in the field of geochemistry.Key Words:Strontium isotope;Geochemical characteristics;Tracking principle;Application characteristics近年来，同位素分析在全球地质科学领域中的研究占有重要地位，其中，C、O同位素分析发展了较长时间，已被众多学者熟知，而锶同位素分析在我国还处于起始状态，因此，我国学者对于锶同位素的发展寄予厚望，且锶同位素分析可与C、O同位素分析结合，既可对全球性的地质事件进行综合分析，也可应用于地方性质的局部地质事件综合研究［1-3］。
锶同位素的几种应用_杨立成
社，１９８４． ［２］ 刘秀明，王世杰，孙承兴等．（古）盐度研究的一种重要工具锶同
２ 环境分析方面的应用 ２．１ 黄土沉积中Ｓｒ的古环境指示意义
中国黄土分布面积广，黄土高原上连续沉积的黄土－古 土壤序列完整地记录了最近２．５Ｍａ东亚大陆古环境和古气候 的演变过程。在指示夏季风环流强弱的指标中，磁化率历来 被认为是有效的代用指标，可与深海氧同位素记录进行很好 的对比。但由于磁化率的变化机制尚未弄清，影响因素比较 复杂，故还需辅以其它指标予以佐证。
海洋中Ｓｒ同位素组成是极具有研究价值的地球化学示 踪参数。自８０年代中期以来，Ｓｒ同位素在探讨全球海洋环 境演变研究中发挥了重要作用；珊瑚骨骼、有孔虫等生物 成因的碳酸盐物质直接记录了其形成时期周围海水的Ｓｒ同 位素组成，而且高度富集这些元素，是探测海水Ｓｒ同位素 组成的理想研究对象。
Ｓｒ同位素组成可以反映沉积环境及指示物源区性质。 韦刚健等认为，南海珊瑚的Ｓｒ同位素组成表现出了开放大 洋不同的变化特征，反映出周边大陆物质输入对南海海水 Ｓｒ同位素的组成具有重要的影响［５］。桂训唐通过对南沙海域 沉积物Ｓｒ同位素研究发现，Ｓｒ同位素的组成具有明显的区 域性差异，反映了沉积环境和物质来源的差异［６］。
开发应用
锶同位素的几种应用
杨立成１ 朱 莎２
（１．成都理工大学能源学院， 四川 成都 ６１００５９；２．大庆油田有限责任公司第四采油厂，黑龙江 大庆 １６３５１１）
摘 要：本文通过研究总结了目前锶同位素在地质学中的几种应用，自然界中８７Ｓｒ随８７Ｒｂ的放射性衰变而发生变化来研究 古盐度，以及指示黄土沉积中指示古环境在湖泊沉积中以及海洋学中，具有良好的化学和示踪指示意义，同时还可 以利 用锶同位素进行地层定年。 关键词：锶；同位素；应用 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－６３９６．２０１０．２８．０１４
锶同位素在自然科学中的应用综述
锶同位素在自然科学技术中的应用综述姚娟娟近年来，随着自然科学技术在考古学中的广泛应用，同位素分析方法作为其中之一，越来越得到考古学家的重视，并在考古遗址的分析研究中得以运用，取得较为显著的成果。
此外锶同位素在考古学、地层学、沉积学、古气候、石油地质学和矿床学等领域中都有着广阔的应用前景。
本文就锶同位素分析法在考古学、地层学、古季风研究方面的应用进行一些简单介绍。
一、锶同位素在考古学中的应用。
在考古学的新领域里，考古学家们广泛地运用同位素分析方法，获取了大量史前人类的信息。
例如通过对骨骼中13C 和15N同位素的研究可以了解人们食物中C3、C4植物及海洋和陆生食物所占的比例；通过对骨骼中=5 L 30 比值的研究可以了解人们在食物链中所处的营养等级，并据此来探究古人类的食谱。
Ericsion1985年首先提出了利用锶同位素来了解人们的迁移情况，近年来随着考古学家的尝试和分析技术的提高，已经成为一种比较成熟的考古学方法。
在一些研究中已经取得了一些非常好的结果，比较成功地解决了一些考古学难题。
锶同位素示踪技术在考古学中的运用已经越来越受到人们的关注。
首先是对考古遗址中骨骼内锶同位素的测量已经成为研究史前人类迁移状况的一个有效方法。
研究的材料主要是人骨和牙齿。
在理想的情况下，迁移人口的牙釉质的锶同位素值应当与当地人的骨骼和牙釉质中的值完全不同，然而这种区别并不总是明显的。
在这些研究中经常发现骨骼和牙釉质的同位素比值是一个范围。
所测定的骨骼组织的值中那些特别高或者低的值很明显的是外来的个体，但是没有一个客观的标准来区别那些与当地值的范围接近的个体。
进行研究的工作者建议用来区分当地和外来人口的置信界限应当用生物利用锶同位素比值的平均值（由动物样品确定）±2倍的标准偏差。
虽然有时标准的选择是有些主观的，但按照习惯用这个来辨别史前人口迁移情况已经成为一个相对客观的标准。
在欧洲史前史中，线纹陶文化的年代大约为公元前5700 年－公元前5000年，传统上被认为是中欧新石器的最初阶段，其源头是匈牙利平原的斯达克沃—克洛斯文化，后来扩展到其他地区，因此长期以来被当作史前时期人类迁移的经典例子。
关于Sr同位素地层年代学的原理与应用
关于Sr同位素地层年代学的原理与应用1. 原理介绍Sr同位素地层年代学是一种利用地层中的锶同位素组成的方法，用于确定地层的年代。
它基于地球上锶同位素的自然放射性衰变。
锶（Sr）有多个同位素，其中主要的两个同位素是87Sr和86Sr。
这两个同位素的比例在地质时间尺度上是变化的，因此可以作为地质年代的指示器。
Sr同位素地层年代学主要包括两个方面的应用：锶同位素比值的测量和地质事件的时间约束。
2. Sr同位素比值的测量测量Sr同位素比值是Sr同位素地层年代学的基础。
通常采用质谱仪进行测量。
通过将地质样品溶解成溶液，然后使用离子交换柱将样品中的Sr离子分离出来。
接下来，使用质谱仪测量样品中87Sr/86Sr的比值。
Sr同位素比值测量的准确性和精确性非常重要，因此在实验中需要采取一系列的质控措施，如添加标准样品、重复测量等。
3. 地质事件的时间约束Sr同位素地层年代学可以用于确定地质事件的时间约束。
在地质历史中，一些重要的地质事件，如火山喷发、地壳运动等，会导致地层中Sr同位素比值的变化。
通过测量地层中不同位置的Sr同位素比值，并与已知年代的地层相比较，可以获得地质事件发生的时间约束。
这对于研究地球演化、构建地质时间尺度具有重要意义。
4. Sr同位素地层年代学的应用Sr同位素地层年代学在地质科学中有广泛的应用。
以下列举几个常见的应用领域：•地层对比和年龄研究：通过测量不同地层中的Sr同位素比值，可以对地层进行对比和年龄研究，推断地层的相对年代和地域关系。
•火山喷发历史研究：通过测量火山岩中的Sr同位素比值，可以确定火山喷发的历史并推断活动时间和频率。
•地壳运动研究：地壳运动会导致地层中Sr同位素比值的变化。
通过测量地层中不同位置的Sr同位素比值，可以确定地壳运动的时间和幅度。
•古气候研究：通过测量地层中沉积物中的Sr同位素比值，可以推断古气候环境的变化。
•石油勘探：Sr同位素地层年代学可以用于确定石油储层的地质历史，为石油勘探提供重要参考。
成岩矿物同位素测研究油气的成藏期次课件 (一)
成岩矿物同位素测研究油气的成藏期次课件
(一)
成岩矿物同位素测研究油气的成藏期次课件
成岩矿物同位素测研究油气的成藏期次课件是地质学的一个重要分支，其主要研究对象是固体岩石，不同于流体的测量。
其在石油勘探、地
球化学、地质学等领域中有着广泛应用。
一、成岩矿物同位素的定义
成岩矿物同位素是指在岩石形成过程中，随着岩石的形成，矿物中所
含的同位素组成发生变化而形成的同位素。
二、成矿期次概念及其重要性
成矿期次指的是岩石最后一次成岩的时期。
研究成矿期次的意义在于：可以通过对成矿期次的划分，确定油气等矿产在地质历史时期的分布，进而预测未来的矿产资源储量。
三、成岩矿物同位素测量在研究成矿期次中的应用
成岩矿物同位素测量可通过对不同岩石中同位素组成的分析，来确定
油气成藏的成矿期次，并定量分析成矿作用的类型和程度，从而为油
气勘探提供重要的基础资料。
四、成岩矿物同位素测量的方法与技术
常用的成岩矿物同位素测量方法与技术主要包括放射性同位素测量法、热离子发射质谱法、二次离子质谱法和X射线荧光光谱法等。
五、成岩矿物同位素测量的应用实例
成岩矿物同位素在石油勘探中有广泛应用，例如：针对油气田中间生
代储层，通过对含有相同或相似成因的石英砂质岩矿物的同位素组成
进行分析，揭示了储层中不同阶段的沉积旋回，进而对油气缝洞的形
成和演化过程进行了深入研究，从而为油气勘探提供了有力支撑。
六、总结
成岩矿物同位素测量是研究油气成藏成矿期次的一种重要方法，通过
对矿物样品的同位素组成分析，可以揭示储层的沉积史、岩浆活动及
其与油气成藏之间的关系等，为油气勘探提供重要的基础资料。
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第24卷 第2期2009年6月 地 质 找 矿 论 丛 Vol .24 No .2Ju n .2009 收稿日期: 2007-12-17; 改回日期: 2009-03-24基金项目: 国家自然科学基金(40672072)和教育部博士点基金(20050616005)联合资助。
作者简介: 胡作维(1981-),男,广东佛山人,博士研究生,主要从事油气储层地质学研究。
通信地址:四川省成都市成都理工大学沉积地质研究院;邮政编码:610059;E -mail :hzw cdu t @锶同位素方法在油气储层成岩作用研究中的应用胡作维,黄思静,王春梅,邹明亮,孙 伟(成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,沉积地质研究院,成都610059)摘 要: 锶同位素地球化学方法在储层成岩作用研究中已得到了一定关注,文章介绍了国内外有关锶同位素地球化学在碳酸盐岩储层和碎屑岩储层成岩作用的应用研究现状,并对不同来源(海源、陆源和幔源)成岩流体的锶同位素特征进行了简述。
关键词: 锶同位素;储层;成岩作用;地球化学;油气地质学doi : 10.3969/j .issn .1001-1412.2009.02.014中图分类号: P597;P 618.130 文献标识码: A 文章编号: 1001-1412(2009)02-0160-060 引言近年,锶同位素研究方法已经成为一种新兴的沉积同位素地球化学研究工具。
尽管锶同位素地球化学早在上世纪50年代已奠定了基础,其后得到了快速发展,被广泛用于测定复杂物质的年龄、探索火成岩和变质岩的成因及其对应的矿床成因、地壳及上地幔演化等问题的科学研究中[1],并取得了重要的成果,因而得到了国内外众多专家学者的密切注意,但是锶同位素地球化学在沉积地质学和油气地质学中一直未能得到广泛应用。
虽然早在1948年著名的瑞典地球化学家Wickm an 已经认识到锶同位素在沉积地质学研究中有着重要价值[1],但直到34年后,Burke 等[2]文章的发表才使人们开始对用于锶同位素地球化学研究的沉积岩样品范围及其成岩蚀变对锶同位素分析的影响有了进一步的理解[3],并促使其在沉积地质学研究中进入了实用阶段,得到了深入研究和广泛应用。
近20多年来,国内外出版了大量学术论文和著作[3-8],这方面的研究已经形成了一门新的学科分支———锶同位素地层学(S tro ntium Iso to pe Stratig raphy ,简称SIS )。
近10年,为了满足日益增长的油气消费需求,各国均加强油气资源的勘探开发工作。
锶同位素地球化学方法作为一种新的有效的地球科学研究手段,以及其在沉积地质学和地层学中的成功运用(锶同位素地层学),使得国内外众多专家学者迅速将其运用到油气勘探研究工作中,特别是在油气储层研究中。
锶同位素地球化学的引入,使得储层成岩作用研究开创了新局面,并迅速有效地解决了一些长期争论的问题。
同时在综合油气地质学、沉积地质学、水文地质学和地球化学等多学科的基础上,形成了锶同位素储层地球化学(S tro ntium Iso topic Res -ervoir Geochemistry ,简称SIRG )这一新的学科分支。
目前,锶同位素地球化学已广泛用于储层地质学的各个领域中,包括成岩演化、沉积环境、地层划分和定年等诸多方面。
1 锶和锶同位素锶是化学元素周期表第二族(ⅡA )的主族元素之一,与镁、钙等同属碱土金属元素。
地壳中锶的丰度为480×10-6,远远低于同族的镁(28000×10-6)、钙(52000×10-6);河水中锶的丰度为0.07×10-6,海水中锶的丰度平均为8.01×10-6[9]。
由于化学性质活泼,锶属于典型的分散元素,只有少数的锶能形成自己的独立矿物(如天青石和菱锶矿等)。
锶常常以下列方式进入矿物体系中:①作为杂质进入矿物;②占据晶格缺穴;③吸附在晶体表面;④与矿物的主要元素发生固相类质同象替换[10]。
其中以类质同象替换最为重要。
锶有4个稳定同位素,分别是84Sr,86Sr,87Sr和88 Sr。
自然界中锶同位素成分并不是恒定的,它取决于含锶样品的Rb/Sr值及与铷伴生的时间长短[1],这是因为87Sr是由87Rb经β-衰变而来的,故随着87Rb的衰变,87Sr在地质历史过程中是逐渐增多的,即铷提供的放射性成因的锶逐渐增加。
实际工作中,锶同位素组成一般用87Sr/86Sr来表示。
一般认为,87Sr/86Sr 值不因物理、化学和生物过程发生同位素分馏作用[11],而主要是受到了锶来源的控制。
2 基本原理储层成岩作用研究历来是储层地质学中的研究热点,但也是难点。
虽然不同类型的储层有着不同的成岩演化过程,但对于主要的油气储层———陆源碎屑岩和碳酸盐岩储层而言,成岩作用研究的着眼点主要是成岩作用的产物自生矿物。
通过对自生矿物成因和形成机制的研究反演储层自埋藏后所经历的一系列成岩作用过程(包括破坏性和建设性)。
尽管储层成岩自生矿物种类很多(如粘土、沸石、石英、碳酸盐等矿物),但碳酸盐矿物(特别是方解石和白云石)由于在储层中分布普遍、能较好记录成岩流体地球化学特征以及其更容易被用于分析和对比,因而它们是储层锶同位素分析较为理想的对象。
由于锶主要是作为微量元素分散于地球表层的各种物质中,所以储层碳酸盐矿物中锶同位素的来源途径也是多种多样的。
根据来源物质的性质一般可分为陆相、海相、地球深部三大来源。
其中陆相主要包括了长石等陆源(铝)硅酸盐矿物和大气淡水等,海相主要包括了海相近同生水、同期或非同期海相碳酸盐碎屑等;地球深部主要包括了火山和其他热液流体等侵位物质[12]。
锶同位素储层地球化学正是将储层碳酸盐矿物的锶同位素组成理解成上述三大来源共同混合的结果,不同地质背景(成因)的储层碳酸盐矿物,其锶同位素组成可能有很大差别:可以是单一来源、也可以是多来源混合。
根据储层中不同组构碳酸盐矿物的锶同位素比值与壳源锶、幔源锶和近同期全球海水的锶同位素比值之间的差异,研究这些碳酸盐矿物的物质来源以及形成的相对时间,合理推测成岩过程中孔隙流体锶同位素组成的变化趋势,评估海相、陆相和幔源物质对成岩过程的影响[12],并获得这些碳酸盐矿物(原生的或自生的)形成的相对时间、被改造的程度,从而确定孔隙形成和被封堵的相对时间,为成岩历史恢复、孔隙演化提供有用的信息,为油气勘探中储层质量评价和预测工作提供了一个有效工具。
3 研究现状锶同位素储层地球化学研究利用不同来源锶对储层碳酸盐矿物形成的不同影响这一原理,结合锶同位素地球化学的基本原理和近年研究成果,在储层地质学等方面的应用研究中取得了可喜的进展。
3.1 碳酸盐岩储层对于锶同位素地球化学在碳酸盐岩储层成岩作用研究中的应用,国外有关学者早在上世纪80年代中后期就已经开始涉足,90年代该方面研究获得广泛关注和空前发展。
研究内容主要集中于碳酸盐岩储层的成因及其形成机理等,尤其对加拿大西部沉积盆地泥盆系白云岩储层展开深入研究,并有大量成果公开发表,如Hairuo等[13]根据加拿大西部Presqu'ile 障壁岛粗晶白云石的锶同位素比值特征,证实富放射性成因锶的白云石化流体在全盆地范围内迁移的可能性;Machel等[14]通过对加拿大西部盆地中白云石和方解石锶同位素组成差异研究,认为这些碳酸盐已经经历了盆地流体构造排出以及碳酸盐胶结和重结晶等作用的影响;Mountjoy等[15]对比了阿尔伯达中西部Rimbey-Meadowbrook礁相和深盆泥盆系基质白云石和深埋碳酸盐胶结物的锶同位素比值特征,认为埋藏深度的增加对应着锶同位素比值的轻微升高; Lonnee等[16]根据阿尔伯达Rainbow南部油田中泥盆统Sulphur Point组鞍状白云石的锶同位素组成,认为这类白云石是由中泥盆统盐水和富放射性成因锶基底流体的大规模混合而成的热流体沉淀的;Conig lio 等[17]通过对加拿大安大略东南部Michigan盆地中志留统Guelph组生物礁和台地碳酸盐岩中白云石的锶同位素组成对比研究,认为这些白云石都反映了志留纪海水来源的特征;Green等[18]通过对阿尔伯达深盆中西部泥盆系埋藏白云岩锶同位素组成研究,证实了沉淀这些白云岩的孔隙水在白云岩化作用和埋藏过程中由于水-岩相互作用的影响而具有了更多的放射性成因锶。
与此同时,国外有关学者也利用锶同位素方法对世界其他沉积盆地中碳酸盐岩储层进行了深入研究,如Tobin等[19]利用美国阿拉巴马奥陶系碳酸盐建造中不同碳酸盐胶结物的锶同位素比值,提出不同的碳酸盐胶结物来源或成因的差异性;H itzman161第24卷 第2期胡作维等:锶同位素方法在油气储层成岩作用研究中的应用等[20]根据爱尔兰东南部Waulsortian灰岩中区域白云岩的锶同位素组成向北降低这一事实,认为大规模的区域白云岩化作用是由热盐水向北流动造成的;Com pton等[21]根据纳米比亚陆棚更新统白云石具有较高的锶同位素比值(包括氧同位素)证据,判断这类白云石是来源于蒸发海水和混合水;Azmy 等[22]通过对加拿大纽芬兰西部Port au Port Penin-sula下奥陶统Ag ua thuna组白云石的锶同位素组成研究,认为早期白云石的形成与海源流体有关,而后期白云石的形成则与具有更多放射性成因锶的成岩流体有关。
国内相关研究的开展较国外要滞后了相当长的一段时间,直到90年代中期以后部分专家学者才给予了足够的重视,如郑荣才等[23]利用川东黄龙组古岩溶储层碳酸盐矿物的锶同位素组成(包括碳、氧同位素组成),说明在溶蚀碳酸盐岩层的过程中大气淡水的流体性质和储层的古水文条件变化特征;黄思静等[24]根据塔里木盆地北部奥陶系储层碳酸盐矿物的锶同位素组成特征,系统阐述了不同成岩流体(深部流体或者大气淡水)对不同位置海相碳酸盐岩和非沉积碳酸盐岩的锶同位素组成造成差异的原因和形成机理;林会喜[25,26]和秦永霞等[27]分别根据济阳坳陷桩西埕岛地区下古生界潜山储层的白云岩及其后期充填物的锶同位素特征和其他证据,论证了白云岩的成因以及后期大气淡水古岩溶作用对储层发育的意义;张涛等[28]利用塔里木盆地塔河油田岩溶储层中不同碳酸盐岩的锶同位素组成识别了不同期次的古岩溶;黄思静等[29]根据四川盆地东北部三叠系飞仙关组白云岩的锶同位素组成讨论了白云岩化流体的性质及其白云岩的成因;刘存革等[30]也根据塔河油田岩溶缝洞中不同期次方解石的锶同位素组成特征,认为加里东中期的方解石与围岩重溶有关,而海西早期的方解石则与大气水的岩溶作用有关。
3.2 碎屑岩储层国外关于锶同位素地球化学在碎屑岩储层成岩作用的应用研究虽然起步不晚(与在碳酸盐岩储层成岩作用中的应用研究基本同步),但文献相对较少。