Rocas carbonatadas autigénicas en el área de perforación de hidratos de gas en el Mar de China Meridional
Lu Hongfeng 1, Chen Fang 1, Liu Jian 1, Sun Xiaoming 2, Liao Zhiliang 1.
Correo electrónico: arloo@hydz.cn Lu Hongfeng (1976—), hombre, Ph.D., ingeniero senior, dedicado principalmente a pruebas de rocas y minerales e investigación geoquímica.
1. Servicio Geológico Marino de Guangzhou, Guangzhou 510275.
2. Departamento de Ciencias de la Tierra, Universidad Sun Yat-sen, Guangzhou 510760.
Resumen: La actividad de eyección de fluidos o disociación de hidratos de gas en mares marginales continentales puede conducir a la formación de rocas carbonatadas autigénicas. Las rocas de carbonato autigénicas en el área de perforación de hidratos de gas del Mar Meridional de China tienen principalmente forma de chimenea y están compuestas principalmente de minerales de carbonato de ankerita, aragonita y calcita. La investigación de isótopos estables muestra que el valor δ13CPDB de la chimenea es -40,18 ‰ ~ -38,69 ‰, y el valor δ18OPDB es 3,75 ‰ ~ 4,31 ‰, lo que muestra las características de oxidación anaeróbica del metano y es el producto final del fluido rico en metano. actividad en el fondo marino. La actividad de inyección de fluido continua o intermitente da como resultado la deposición de chimeneas de carbonato en una o varias etapas en las áreas de perforación.
Palabras clave: Mar de China Meridional; hidrato de gas natural; rocas de carbonato autigénico; isótopos estables de metano
Características de las chimeneas de carbonato autigénico en el área de Shenhu en el norte y el sur. /p >
Mar de China: registrador de actividades de fluidos ricos en hidrocarburos
Lu Hongfeng1, Chen Fang1, Liu Jian1, Sun Xiaoming2, Liao Zhiliang1
1. , Guangzhou 510760, China
2. Departamento de Ciencias de la Tierra, Universidad Sun Yat-sen, Guangzhou 510275
Resumen: Los carbonatos auténticos suelen aparecer en los márgenes continentales, acompañados de descargas de fluidos y/o o descomposición de hidratos de gas natural. El carbonato autigénico que se encuentra en la zona de Shenhu, en el norte del Mar de China Meridional, tiene forma de chimenea y está compuesto principalmente de ankerita, aragonita y calcita. Los estudios de isótopos estables de carbono y oxígeno muestran que δ13C varía de -40,18 ‰PDB a -38,69 ‰PDB, y δ18O varía de 3,75 ‰PDB a 4,31 ‰PDB. Las proporciones de isótopos típicas indican que estas pilas de carbonatos son producto de la oxidación anaeróbica del metano, que se forma durante la descarga de fluidos ricos en metano.
Palabras clave: carbonato autigénico; norte del Mar de China Meridional; isótopos estables; oxidación anaeróbica de metano
0Introducción
Las rocas de carbonato autigénico aparecen a menudo en el continente. Es un fiel reflejo de la actividad fluida de los chorros o filtraciones frías del fondo marino. En los últimos años, también se ha descubierto una gran cantidad de rocas carbonatadas autigénicas en áreas de ocurrencia de hidratos de gas, como Black Ridge en el Océano Atlántico occidental.
Recopilación especial sobre las reglas de enriquecimiento y base minera de los hidratos de gas natural en el Mar de China Meridional
Estos dos procesos son las principales razones de la gran cantidad de deposición de carbonatos autigénicos en el chorro. área, y la existencia de microorganismos también es el principal impulsor de una de las fuerzas.
Las chimeneas de carbonato en el área de perforación de hidratos de gas natural en el Mar de China Meridional pertenecen a rocas cementadas autigénicas del fondo marino en términos de composición y características isotópicas. Tienen características microbianas típicas de isótopos de carbono metano y son no terrestres o no. Fuentes marinas anormales. Las rocas carbonatadas autigénicas que se encuentran en el Mar de Okhotsk, la cuenca del río Il, Hydrate Ridge y Black Ridge están relacionadas con filtraciones frías generadas por la descomposición de hidratos [1-2, 9, 10]. tiene delta extremadamente negativo 65438. Las chimeneas de carbonato en áreas de perforación de hidratos de gas en el Mar de China Meridional tienen valores de δ13C muy bajos, lo que indica que fueron depositadas por fluidos ricos en carbono ligero. Los resultados de la perforación muestran que la saturación de hidratos de gas natural en el área de perforación es alta y el principal gas de hidrocarburo es el metano [11], lo que proporciona las condiciones básicas necesarias para la eyección del fondo marino en el área de estudio. Los cambios en la estabilidad de los hidratos de gas natural bajo los sedimentos pueden conducir fácilmente a la actividad de los fluidos de hidrocarburos del fondo marino, proporcionando la base necesaria para la formación de rocas carbonatadas. Durante los chorros, la alta alcalinidad y la abundancia de fluidos promueven la precipitación de chimeneas de carbonato a medida que grandes volúmenes de fluidos se derraman sobre la superficie del fondo marino. El cuerpo de la chimenea contiene una cierta cantidad de desechos terrestres como esquisto y feldespato, por lo que el cuerpo de la chimenea se cementa en las grietas o canales de los sedimentos, y los sedimentos quedan expuestos a la superficie del fondo marino después de ser erosionados por las corrientes del fondo.
Además, se realizó un análisis de muestreo lateral en la chimenea de la estructura de dos pisos. Los resultados muestran que el valor de δ13 CPDB cambia de exterior a interior (punto B) a más pesado (punto A), con una diferencia de 2‰ (Figura 4). Esto sugiere que las rocas carbonatadas se formaron durante el desbordamiento de fluido secundario, lo que provocó que se formaran chimeneas de carbonato en dos fases.
Los posibles métodos de formación incluyen: el primer cuerpo de desbordamiento se desborda hacia arriba más rápido, el flujo es mayor, se mejora la permeabilidad y se debilita el efecto de dilución isotópica del agua de los poros del sedimento del fondo marino o del agua de mar sobre el fluido ascendente. En este momento, la capa exterior de la chimenea de dolomita precipitada por el fluido ascendente rico en calcio, magnesio y magnesio tiene un valor de δ13C más ligero. Cuando el fluido se desborda por segunda vez, la chimenea hueca de carbonato previamente formada se convierte en un canal para que el fluido de la segunda etapa suba hasta que las rocas carbonatadas vuelvan a precipitar, bloqueando el canal. Dado que la velocidad del flujo y el caudal en la segunda etapa son relativamente pequeños, el valor de δ13C de la roca carbonatada depositada en el anillo interior aumenta relativamente debido al efecto de difusión y dilución del agua de mar infiltrada y el agua de los poros del sedimento. Se infiere que en esta zona se produjeron al menos dos chorros de gran escala. Los cambios en la estabilidad de los hidratos de gas pueden ser una causa importante de la actividad de los respiraderos del fondo marino.
Características isotópicas de carbono y oxígeno de la chimenea de carbonato HS4DG desde el anillo exterior hasta el centro.
Las chimeneas de carbonato en la zona de perforación de hidratos de gas del Mar de China Meridional contienen un alto contenido de ankerita. En términos generales, la causa de la formación de dolomita es el metasomatismo, es decir, la dolomitización. En ambientes con una alta relación w(Mg)/w(Ca), la dolomita puede sustituir a la aragonita y la calcita. En general, los sedimentos marinos proceden principalmente del agua de mar. En un ambiente con alta fracción de masa, el Mg2+ reacciona con el sulfato de magnesio cuya solubilidad es menor que la del Ca CO3, inhibiendo así la formación de dolomita. En un entorno de canal semicerrado similar a una chimenea, el contenido de dolomita es limitado y la relación w(Mg)/w(Ca) aumenta, lo que favorece la formación de precipitación metasomática de dolomita. Además, los minerales de pirita y arcilla en los sedimentos proporcionan abundantes fuentes de hierro, que es uno de los factores responsables de la formación de ankerita en esta zona.
Las chimeneas de carbonato descubiertas en la zona de perforación de hidratos de gas natural en el Mar de China Meridional son consistentes con el mecanismo de formación de rocas carbonatadas en los mares del margen continental global, que es principalmente el resultado del desbordamiento ascendente de hidrocarburos. -Fluidos ricos del fondo marino. Los cambios en la estabilidad de los hidratos de gas natural en el área de perforación pueden ser la causa principal de la actividad del fluido de filtración frío y el factor principal en la formación de rocas carbonatadas autigénicas relacionadas con la causa de la salida de metano en el área de perforación. Las pilas de carbonato registran fielmente la historia de los cambios en la estabilidad de los hidratos de gas en el área de perforación.
4 Conclusiones
Área de perforación de hidratos de gas en el mar del sur de China 1) Las chimeneas de carbonato se componen principalmente de minerales de carbonato como ankerita, aragonita y calcita, que es calcita con alto contenido de magnesio. El contenido de n(MgCO3) es principalmente del 10,1% al 14,4%. El valor CPDB del isótopo de carbono δ 13 es -40,18 ‰ ~ -38,69 ‰, y el valor OPDB del isótopo de oxígeno δ 18 es 3,75 ‰ ~ 4,31 ‰. Las chimeneas se caracterizan por proporciones de isótopos de carbono extremadamente ligeras y proporciones de isótopos de oxígeno pesadas.
2) Las características de los isótopos de carbono extremadamente ligeros de las chimeneas de carbonato son las mismas que las de las rocas carbonatadas marginales de manantiales fríos globales, que son causadas principalmente por la oxidación anaeróbica del metano biológico. El desbordamiento de fluido rico en metano causado por cambios en la estabilidad del hidrato de gas natural es el principal factor en la formación de chimeneas en esta zona, lo que promueve la precipitación de chimeneas de carbonato en una o varias etapas durante procesos de inyección de desbordamiento continuo o intermitente. . La descomposición de los hidratos de gas en los sedimentos es una razón importante para la actividad de los fluidos de hidrocarburos en las áreas de perforación de hidratos de gas en el Mar de China Meridional.
Gracias a: la tripulación del viaje "Ocean 4" del Servicio Geológico Marino de Guangzhou de 2004, cuyo arduo trabajo proporcionó muestras para este estudio; gracias al Profesor Wang Peiying del Departamento de Geología de la Universidad de Pekín; Geofísica de la Academia China de Ciencias El investigador Li He y el investigador Zhang Fusong del instituto completaron análisis de rayos X, fluorescencia de rayos X e isótopos estables de la muestra respectivamente.
Referencias
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