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从3个科学理念简论沉积学中的“白云岩问题”
被引量:
31
1
作者
梅冥相
《古地理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期1-12,共12页
作为碳酸盐岩的重要类型,白云岩的成因机理和时空分布规律,一直是沉积学重要的研究主题之一。沉积学家已经建立了众多的白云石化模式,并用来解释各种白云岩的成因。然而,白云石在地表条件下的形成过程和机理,一直没有得到实验室条件下...
作为碳酸盐岩的重要类型,白云岩的成因机理和时空分布规律,一直是沉积学重要的研究主题之一。沉积学家已经建立了众多的白云石化模式,并用来解释各种白云岩的成因。然而,白云石在地表条件下的形成过程和机理,一直没有得到实验室条件下的模拟和证实,所以白云岩的成因就成为沉积学的难题,即沉积学中的"白云岩问题"。白云岩形成的作用被简称为白云石化作用,同时作为碳酸盐岩成岩作用机制的类型之一,代表了科学理念的第1个变化;立足于前寒武纪白云岩原生沉积组构的精美保存,从早先的"原生白云石沉淀"的假设到后期的"拟晶白云石化作用"模式的提出,代表了科学理念的第2个重要变化;微生物作用有助于白云石沉淀而出现的"微生物白云石化作用"的模式,似乎代表了沉积学家对沉积学中的"白云岩问题"的探索和研究之中的第3个重要的科学理念进步。追逐上述科学理念的变化和进步,将会更加深入了解科学家们对"白云岩问题"研究和探索的重要进展。
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关键词
白云岩问题
碳酸盐沉积学
研究进展
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职称材料
镁同位素在"白云岩问题"研究中的应用及进展
被引量:
19
2
作者
甯濛
黄康俊
沈冰
《岩石学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期3690-3708,共19页
困扰几代地质学家的"白云岩问题"不仅是重要的基础地质问题,而且与油气勘探开发实践密切相关。传统岩石学、地球化学研究手段在白云岩成因研究中起了重要作用,但均不能对其形成过程及Mg离子来源提供很好的约束。作为一种新兴...
困扰几代地质学家的"白云岩问题"不仅是重要的基础地质问题,而且与油气勘探开发实践密切相关。传统岩石学、地球化学研究手段在白云岩成因研究中起了重要作用,但均不能对其形成过程及Mg离子来源提供很好的约束。作为一种新兴的非传统稳定同位素,镁(Mg)同位素已经在白云岩问题研究领域受到了广泛关注。随着Mg同位素地球化学体系研究的不断深入,目前已经积累了大量不同时代、不同类型白云岩的Mg同位素数据。此外,通过理论计算、模拟实验与实际观测等方法,对白云岩(石)形成过程中的Mg同位素分馏研究已取得较大进展,为Mg同位素在白云岩问题研究中的应用奠定了坚实的理论基础。理论计算、实验模拟和实际观测的Mg同位素分馏存在较大差异,造成这种差异的原因一方面可能是模拟或实际观测的Mg同位素分馏未达到平衡,另一方面可能是实际白云岩的形成过程与理论过程不同。由于直接根据Mg同位素值判断白云岩成因存在较大难度,基于典型的白云石化地质模式,最新的研究建立了两个Mg同位素地球化学数值模型(DAR模型、AF模型),用于模拟不同白云石化过程中的Mg同位素变化,可对白云石化过程及Mg离子来源进行定量-半定量研究。其中DAR模型用于模拟海水白云石化过程的Mg同位素地球化学特征,而AF模型用于模拟流动水体白云石化过程的Mg同位素地球化学特征。通过这两个模型可以示踪白云岩的Mg离子来源并区分不同白云石化过程。尽管目前已建立的Mg同位素地球化学模型总体框架正确,但在适用范围和参数设置等方面存在一定不足,仍需要在后期研究中不断完善。
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关键词
镁同位素
白云岩问题
镁同位素地球化学模型
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职称材料
微生物白云岩形成机制研究进展与存在问题
被引量:
11
3
作者
肖恩照
隋明园
+1 位作者
Khalid Latif
Muhammad Riaz
《大庆石油地质与开发》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期26-32,共7页
近年来,有关微生物白云岩沉淀作用机制的研究拓宽了沉积学中"白云岩问题"研究的视角。硫酸盐还原反应、产甲烷作用、有机分子水解等一系列可促进沉淀白云石的微生物代谢机制的发现,延伸了微生物白云石(岩)形成模式;有关可溶...
近年来,有关微生物白云岩沉淀作用机制的研究拓宽了沉积学中"白云岩问题"研究的视角。硫酸盐还原反应、产甲烷作用、有机分子水解等一系列可促进沉淀白云石的微生物代谢机制的发现,延伸了微生物白云石(岩)形成模式;有关可溶解硫化物催化白云石沉淀的研究,不但强调了硫酸盐还原反应机制,也为重新认识硫酸盐还原反应促进白云石沉淀机理提供了新线索。在现代环境中,微生物席内的原生白云石沉淀的发现,将微生物过程引入地表环境原生白云石沉淀作用和机理的研究,可能为寻找地层记录中的微生物白云石提供了更多有益的工作手段和思考途径。然而更加复杂的白云岩地层记录说明,运用微生物白云石去解释复杂的地质记录还存在着较多的局限性。
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关键词
白云岩问题
微生物
白云
石
溶解的硫化物
微生物席
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职称材料
微生物诱导白云石沉淀研究进展及面临的挑战
被引量:
11
4
作者
赵东方
谭秀成
+3 位作者
罗冰
王小芳
乔占峰
罗思聪
《沉积学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期335-349,共15页
白云岩成因机理一直是地质学家们关注的焦点,微生物诱导沉淀白云石模式是对“白云岩问题”的重要补充。一方面,微生物作用能显著改善邻近水体化学条件,形成利于白云石沉淀的微环境;另一方面,微生物及代谢产物为白云石沉淀提供成核位点...
白云岩成因机理一直是地质学家们关注的焦点,微生物诱导沉淀白云石模式是对“白云岩问题”的重要补充。一方面,微生物作用能显著改善邻近水体化学条件,形成利于白云石沉淀的微环境;另一方面,微生物及代谢产物为白云石沉淀提供成核位点。两者共同克服低温白云石沉淀的动力学障碍。但对于古老地层而言,判识白云石是否为微生物成因具有难度,目前依然缺乏强有力的手段予以约束。基于特殊微观形貌的判识方法,要谨慎使用,需综合评判。大量的证据表明,水化学条件和水文学条件是影响白云石沉淀的关键。虽然,现今白云石的分布环境不能与地质历史时期相对比,前寒武时期微生物白云石发育的环境可能比现今广泛的多,其微生物诱导白云石的规模也可能相当巨大。但截至目前,微生物作用对于古老白云岩的贡献还难以得到有效评估,故其对于解释地质历史时期规模性白云岩的形成还存在不少挑战。即便如此,毫无疑问的是,微生物活动能广泛促进超高镁方解石和原白云石等潜在中间产物的生成,因此其必然有利于白云石的形成。
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关键词
白云岩问题
规模性
白云岩
微生物碳酸盐岩
微生物席
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职称材料
白云岩成因研究方法:回顾与展望
5
作者
甯濛
梁子珩
+3 位作者
冯滟杰
夏攀
沈冰
文华国
《沉积学报》
2025年第5期1814-1856,共43页
【意义】困扰几代地质学家的“白云岩问题”历久弥新,其成因机制不仅涉及沉积、成岩理论突破,更对碳酸盐岩油气储层预测具有重要指导意义。【进展】传统岩石学—地球化学研究手段在白云岩成因研究中具有重要作用:(1)X射线衍射、阴极发...
【意义】困扰几代地质学家的“白云岩问题”历久弥新,其成因机制不仅涉及沉积、成岩理论突破,更对碳酸盐岩油气储层预测具有重要指导意义。【进展】传统岩石学—地球化学研究手段在白云岩成因研究中具有重要作用:(1)X射线衍射、阴极发光和扫描电镜的矿物表征技术,可有效获取白云石晶体结构、有序度及微区形貌特征;(2)红外光谱与拉曼光谱通过分子振动模式识别,实现白云石与方解石、高镁方解石的高精度鉴别,并检测矿物离子的微观结合形式;(3)主微量元素及稀土元素分析能够有效揭示成岩物质的来源特征,为判别成岩流体的物理化学性质提供关键地球化学证据;(4)碳氧同位素耦合分析可示踪流体混合过程并重建成岩古温度,锶同位素体系约束流体来源及演化路径;(5)热力学模型计算与沉积—成岩实验及数值模拟方法,为破解动力学障碍、反演白云石形成过程提供了多尺度研究方法。然而,传统技术手段难以精准解译白云岩形成过程的关键参数。近年来,新兴技术为白云岩成因研究提供了新视角,推动研究向微观、定量、动态过程解析转变:微区及原位分析技术(如激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、电子探针分析(EPMA))通过亚微米级空间分辨率(<10μm)突破了全岩分析的局限,实现了多期白云石化过程的精细刻画;镁同位素数值模拟定量约束白云岩形成过程的关键参数及镁离子来源;碳酸盐团簇同位素(δ_(47))与U-Pb定年技术的发展,为白云石形成过程的温度和时间提供定量约束。【结论与展望】未来白云岩成因研究中需持续关注:晶体微观结构定量分析技术、同位素示踪联用技术、原位、微区元素分析技术、大数据融合分析技术,构建涵盖矿物结构解析—元素地球化学示踪—同位素年代学标定的成因研究方法体系,通过多尺度技术协同、多源数据融合与智能模型驱动,共同推动白云岩成因研究范式的革新与理论突破。
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关键词
白云岩问题
矿物学分析方法
地球化学分析方法
原位测试技术
镁同位素
团簇同位素
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职称材料
题名
从3个科学理念简论沉积学中的“白云岩问题”
被引量:
31
1
作者
梅冥相
机构
中国地质大学(北京)地球科学与资源学院
出处
《古地理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期1-12,共12页
基金
国家自然科学基金项目(编号:40472065)
中国石油化工股份有限公司海相前瞻性项目(编号:C0800-07-ZS-164)共同资助
文摘
作为碳酸盐岩的重要类型,白云岩的成因机理和时空分布规律,一直是沉积学重要的研究主题之一。沉积学家已经建立了众多的白云石化模式,并用来解释各种白云岩的成因。然而,白云石在地表条件下的形成过程和机理,一直没有得到实验室条件下的模拟和证实,所以白云岩的成因就成为沉积学的难题,即沉积学中的"白云岩问题"。白云岩形成的作用被简称为白云石化作用,同时作为碳酸盐岩成岩作用机制的类型之一,代表了科学理念的第1个变化;立足于前寒武纪白云岩原生沉积组构的精美保存,从早先的"原生白云石沉淀"的假设到后期的"拟晶白云石化作用"模式的提出,代表了科学理念的第2个重要变化;微生物作用有助于白云石沉淀而出现的"微生物白云石化作用"的模式,似乎代表了沉积学家对沉积学中的"白云岩问题"的探索和研究之中的第3个重要的科学理念进步。追逐上述科学理念的变化和进步,将会更加深入了解科学家们对"白云岩问题"研究和探索的重要进展。
关键词
白云岩问题
碳酸盐沉积学
研究进展
Keywords
dolostone problem
carbonate sedimentology
research advance
分类号
P534 [天文地球—古生物学与地层学]
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职称材料
题名
镁同位素在"白云岩问题"研究中的应用及进展
被引量:
19
2
作者
甯濛
黄康俊
沈冰
机构
造山带与地壳演化教育部重点实验室
西北大学地质学系
出处
《岩石学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期3690-3708,共19页
基金
国家自然科学基金项目(41602343、41772359)资助.
文摘
困扰几代地质学家的"白云岩问题"不仅是重要的基础地质问题,而且与油气勘探开发实践密切相关。传统岩石学、地球化学研究手段在白云岩成因研究中起了重要作用,但均不能对其形成过程及Mg离子来源提供很好的约束。作为一种新兴的非传统稳定同位素,镁(Mg)同位素已经在白云岩问题研究领域受到了广泛关注。随着Mg同位素地球化学体系研究的不断深入,目前已经积累了大量不同时代、不同类型白云岩的Mg同位素数据。此外,通过理论计算、模拟实验与实际观测等方法,对白云岩(石)形成过程中的Mg同位素分馏研究已取得较大进展,为Mg同位素在白云岩问题研究中的应用奠定了坚实的理论基础。理论计算、实验模拟和实际观测的Mg同位素分馏存在较大差异,造成这种差异的原因一方面可能是模拟或实际观测的Mg同位素分馏未达到平衡,另一方面可能是实际白云岩的形成过程与理论过程不同。由于直接根据Mg同位素值判断白云岩成因存在较大难度,基于典型的白云石化地质模式,最新的研究建立了两个Mg同位素地球化学数值模型(DAR模型、AF模型),用于模拟不同白云石化过程中的Mg同位素变化,可对白云石化过程及Mg离子来源进行定量-半定量研究。其中DAR模型用于模拟海水白云石化过程的Mg同位素地球化学特征,而AF模型用于模拟流动水体白云石化过程的Mg同位素地球化学特征。通过这两个模型可以示踪白云岩的Mg离子来源并区分不同白云石化过程。尽管目前已建立的Mg同位素地球化学模型总体框架正确,但在适用范围和参数设置等方面存在一定不足,仍需要在后期研究中不断完善。
关键词
镁同位素
白云岩问题
镁同位素地球化学模型
Keywords
Magnesium isotope
Dolomite question
Mg isotope geochemical model
分类号
P588.245 [天文地球—岩石学]
P597.2 [天文地球—地球化学]
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职称材料
题名
微生物白云岩形成机制研究进展与存在问题
被引量:
11
3
作者
肖恩照
隋明园
Khalid Latif
Muhammad Riaz
机构
中国地质大学地球科学与资源学院
大庆油田有限责任公司第一采油厂
National Centre of Excellence in Geology
出处
《大庆石油地质与开发》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期26-32,共7页
基金
国家自然基金项目"华北克拉通北缘寒武系生物丘沉积组构多样性研究"(41472090
40472065)
文摘
近年来,有关微生物白云岩沉淀作用机制的研究拓宽了沉积学中"白云岩问题"研究的视角。硫酸盐还原反应、产甲烷作用、有机分子水解等一系列可促进沉淀白云石的微生物代谢机制的发现,延伸了微生物白云石(岩)形成模式;有关可溶解硫化物催化白云石沉淀的研究,不但强调了硫酸盐还原反应机制,也为重新认识硫酸盐还原反应促进白云石沉淀机理提供了新线索。在现代环境中,微生物席内的原生白云石沉淀的发现,将微生物过程引入地表环境原生白云石沉淀作用和机理的研究,可能为寻找地层记录中的微生物白云石提供了更多有益的工作手段和思考途径。然而更加复杂的白云岩地层记录说明,运用微生物白云石去解释复杂的地质记录还存在着较多的局限性。
关键词
白云岩问题
微生物
白云
石
溶解的硫化物
微生物席
Keywords
dolomite/dolomitite problem
microbial dolomite/taraspite
dissolved sulfide/sulphide
microbial mat
分类号
P581 [天文地球—岩石学]
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职称材料
题名
微生物诱导白云石沉淀研究进展及面临的挑战
被引量:
11
4
作者
赵东方
谭秀成
罗冰
王小芳
乔占峰
罗思聪
机构
西南石油大学天然气地质四川省重点实验室
中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室西南石油大学研究分室
中国石油西南油气田公司勘探开发研究院
中国石油杭州地质研究院
出处
《沉积学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期335-349,共15页
基金
国家科技重大专项(2016ZX05004002-001)
中国石油—西南石油大学创新联合体科技合作项目(2020CX010300)。
文摘
白云岩成因机理一直是地质学家们关注的焦点,微生物诱导沉淀白云石模式是对“白云岩问题”的重要补充。一方面,微生物作用能显著改善邻近水体化学条件,形成利于白云石沉淀的微环境;另一方面,微生物及代谢产物为白云石沉淀提供成核位点。两者共同克服低温白云石沉淀的动力学障碍。但对于古老地层而言,判识白云石是否为微生物成因具有难度,目前依然缺乏强有力的手段予以约束。基于特殊微观形貌的判识方法,要谨慎使用,需综合评判。大量的证据表明,水化学条件和水文学条件是影响白云石沉淀的关键。虽然,现今白云石的分布环境不能与地质历史时期相对比,前寒武时期微生物白云石发育的环境可能比现今广泛的多,其微生物诱导白云石的规模也可能相当巨大。但截至目前,微生物作用对于古老白云岩的贡献还难以得到有效评估,故其对于解释地质历史时期规模性白云岩的形成还存在不少挑战。即便如此,毫无疑问的是,微生物活动能广泛促进超高镁方解石和原白云石等潜在中间产物的生成,因此其必然有利于白云石的形成。
关键词
白云岩问题
规模性
白云岩
微生物碳酸盐岩
微生物席
Keywords
dolomite problem
massive dolomite
microbial carbonate
microbial mats
分类号
P588.245 [天文地球—岩石学]
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职称材料
题名
白云岩成因研究方法:回顾与展望
5
作者
甯濛
梁子珩
冯滟杰
夏攀
沈冰
文华国
机构
成都理工大学沉积地质研究院
出处
《沉积学报》
2025年第5期1814-1856,共43页
基金
国家自然科学基金项目(42472156,42102136,42225304,42272133)。
文摘
【意义】困扰几代地质学家的“白云岩问题”历久弥新,其成因机制不仅涉及沉积、成岩理论突破,更对碳酸盐岩油气储层预测具有重要指导意义。【进展】传统岩石学—地球化学研究手段在白云岩成因研究中具有重要作用:(1)X射线衍射、阴极发光和扫描电镜的矿物表征技术,可有效获取白云石晶体结构、有序度及微区形貌特征;(2)红外光谱与拉曼光谱通过分子振动模式识别,实现白云石与方解石、高镁方解石的高精度鉴别,并检测矿物离子的微观结合形式;(3)主微量元素及稀土元素分析能够有效揭示成岩物质的来源特征,为判别成岩流体的物理化学性质提供关键地球化学证据;(4)碳氧同位素耦合分析可示踪流体混合过程并重建成岩古温度,锶同位素体系约束流体来源及演化路径;(5)热力学模型计算与沉积—成岩实验及数值模拟方法,为破解动力学障碍、反演白云石形成过程提供了多尺度研究方法。然而,传统技术手段难以精准解译白云岩形成过程的关键参数。近年来,新兴技术为白云岩成因研究提供了新视角,推动研究向微观、定量、动态过程解析转变:微区及原位分析技术(如激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、电子探针分析(EPMA))通过亚微米级空间分辨率(<10μm)突破了全岩分析的局限,实现了多期白云石化过程的精细刻画;镁同位素数值模拟定量约束白云岩形成过程的关键参数及镁离子来源;碳酸盐团簇同位素(δ_(47))与U-Pb定年技术的发展,为白云石形成过程的温度和时间提供定量约束。【结论与展望】未来白云岩成因研究中需持续关注:晶体微观结构定量分析技术、同位素示踪联用技术、原位、微区元素分析技术、大数据融合分析技术,构建涵盖矿物结构解析—元素地球化学示踪—同位素年代学标定的成因研究方法体系,通过多尺度技术协同、多源数据融合与智能模型驱动,共同推动白云岩成因研究范式的革新与理论突破。
关键词
白云岩问题
矿物学分析方法
地球化学分析方法
原位测试技术
镁同位素
团簇同位素
Keywords
dolomite problem
mineralogical analysis
isotope geochemistry
insitu analysis
magnesium isotopes
clumped isotopes
分类号
P512.2 [天文地球]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
从3个科学理念简论沉积学中的“白云岩问题”
梅冥相
《古地理学报》
CAS
CSCD
北大核心
2012
31
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职称材料
2
镁同位素在"白云岩问题"研究中的应用及进展
甯濛
黄康俊
沈冰
《岩石学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
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职称材料
3
微生物白云岩形成机制研究进展与存在问题
肖恩照
隋明园
Khalid Latif
Muhammad Riaz
《大庆石油地质与开发》
CAS
CSCD
北大核心
2017
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微生物诱导白云石沉淀研究进展及面临的挑战
赵东方
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罗冰
王小芳
乔占峰
罗思聪
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CAS
CSCD
北大核心
2022
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白云岩成因研究方法:回顾与展望
甯濛
梁子珩
冯滟杰
夏攀
沈冰
文华国
《沉积学报》
2025
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