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自生伊利石年代学研究—理论、方法与实践


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自生伊利石年代学研究—理论、方法与实践
  • 书号:9787030477576
    作者:张有瑜
  • 外文书名:
  • 装帧:平装
    开本:16
  • 页数:
    字数:
    语种:zh-Hans
  • 出版社:
    出版时间:
  • 所属分类:
  • 定价: ¥168.00元
    售价: ¥132.72元
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本书以油气成藏史研究为主线,对自生伊利石年代学研究的理论、技术方法和实际应用进行全面系统介绍,全书分为四部分,即基础篇、技术篇、应用篇和讨论篇。基础篇和技术篇重点介绍自生伊利石的定义、分类、矿物学特征及其分离提纯方法,以及KAr法、ArAr法年龄测定技术;应用篇重点论述塔里木盆地、四川盆地自生伊利石年龄分布及其在成藏史研究中的应用,并对该项技术在泥页岩“哑层”和断层泥年龄测定方面的应用进行探索性研究;讨论篇主要对自生伊利石KAr法、ArAr法测年技术进行对比并对其应用前景进行深入探讨。
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    序一
    序二
    前言
    基础篇
    第一章自生伊利石的定义、分类及其矿物学特征3
    第一节伊利石3
    一、 化学成分特征4
    二、 X射线衍射特征5
    三、 形态、产状特征6
    第二节自生伊利石的定义和成因分类7
    第三节成岩自生伊利石8
    一、 化学成分特征10
    二、 X射线衍射特征11
    三、 形态、产状特征11
    第四节碎屑伊利石14
    第五节自生伊利石的年代学问题15
    参考文献17
    第二章自生伊利石分离20
    第一节分散21
    一、 化学分散法21
    二、 物理分散法22
    第二节分离24
    一、 Stokes沉降法则24
    二、 沉降虹吸分离法28
    三、 离心分离法29
    四、 微孔滤膜真空抽滤分离法32
    第三节分离程序简介及其要点和注意事项33
    一、 采样、选样、称样34
    二、 碎样、洗油36
    三、 浸泡—湿磨或制冷—加热循环样品解离37
    四、 制备黏土悬浮液38
    五、 提取黏土悬浮液、离心沉淀、真空抽滤41
    六、 烘干、研磨、称重、包装41
    参考文献42
    技术篇
    第三章油气储层砂岩样品制冷—加热循环解离技术实验研究47
    第一节方法原理及实验设备和实验方法47
    一、 方法原理47
    二、 实验设备与实验方法48
    第二节实验样品50
    第三节解离效果及其影响因素55
    一、 解离效率55
    二、 解离质量58
    第四节应用现状及前景展望62
    参考文献63
    第四章油气储层自生伊利石分离提纯微孔滤膜真空抽滤装置与技术65
    第一节装置组成65
    第二节装置特点暨创造性发明67
    第三节技术流程68
    第四节分离提纯效率与质量69
    第五节应用现状及前景展望71
    参考文献72
    第五章静态真空质谱仪分析技术73
    第一节静态真空质谱仪73
    一、 真空、动态真空和静态真空73
    二、 动态真空质谱仪和静态真空质谱仪74
    三、 静态真空质谱仪的真空技术要求74
    四、 静态真空质谱仪的超高真空系统组件74
    五、 静态真空质谱仪超高真空的获得76
    六、 静态真空质谱仪的进样装置77
    七、 静态真空质谱仪的纯化系统77
    第二节Ar同位素分析78
    一、 Ar同位素分析方法78
    二、 Ar含量计算方法79
    三、 空白本底检查80
    参考文献81
    第六章自生伊利石K-Ar法年龄测定技术82
    第一节基本原理82
    一、 理论基础82
    二、 基本假设83
    第二节实验方法与技术84
    一、 40K含量[N(40K)]测定84
    二、 放射成因40Ar含量[N(40Ar*)]测定85
    三、 38Ar稀释剂的定量方法86
    四、 38Ar稀释剂的分装与标定88
    五、 年龄计算92
    第三节自生伊利石年龄分析技术96
    一、 问题的提出96
    二、 理论依据97
    三、 假设条件99
    四、 参数选取99
    五、 校正年龄计算101
    参考文献103
    第七章自生伊利石Ar-Ar法年龄测定技术104
    第一节基本原理104
    第二节实验方法与技术105
    一、 放射成因氩比值[R(40Ar*/39Ar)]测定105
    二、 照射参数J值测定107
    三、 阶段升温技术、阶段年龄和年龄谱107
    四、 39Ar核反冲丢失现象、真空封装技术和39Ar核反冲丢失程度112
    五、 激光熔样技术、激光Ar-Ar法和原位激光Ar-Ar法115
    第三节实验数据处理技术及其作用与意义116
    一、 年龄坪、坪年龄116
    二、 等时线年龄、反等时线年龄、初始氩比值121
    三、 全熔年龄、总气体年龄、计算39Ar核反冲丢失程度122
    第四节问题与讨论124
    参考文献132
    应用篇
    第八章塔里木盆地典型砂岩储层自生伊利石K-Ar同位素测年研究与成藏年代探讨137
    第一节志留系沥青砂岩138
    第二节石炭系东河砂岩段—含砾砂岩段(CⅢ油组)147
    第三节三叠系砂岩(TⅢ油组)152
    第四节侏罗系阳霞组和阿合组砂岩152
    第五节白垩系—古近系—新近系砂岩159
    参考文献163
    第九章塔中隆起志留系沥青砂岩油气储层自生伊利石K-Ar同位素测年研究与成藏年代探讨165
    第一节地质背景165
    第二节实验技术与方法171
    第三节结果与讨论171
    一、 黏土矿物特征171
    二、 年龄测定结果173
    三、 讨论174
    第四节结论、认识与建议179
    参考文献180
    第十章英买力地区志留系沥青砂岩自生伊利石K-Ar测年与成藏年代181
    第一节研究区地质背景181
    第二节实验技术与方法185
    第三节实验结果与讨论185
    一、 黏土矿物特征185
    二、 年龄测定结果186
    三、 实验结果讨论188
    第四节结论189
    参考文献190
    第十一章塔里木盆地哈6井石炭系、志留系砂岩自生伊利石K-Ar、Ar-Ar测年与成藏年代191
    第一节地质背景191
    第二节实验技术与方法194
    第三节实验结果与讨论195
    一、 黏土矿物特征195
    二、 年龄测定结果195
    三、 实验结果讨论198
    第四节结论与认识203
    参考文献203
    第十二章四川盆地须家河组致密砂岩气自生伊利石年龄分布与成藏时代206
    第一节地质背景206
    第二节自生伊利石发育特征208
    第三节自生伊利石年龄分布与成藏时代特征210
    一、 K-Ar年龄210
    二、 Ar-Ar年龄219
    第四节讨论221
    第五节结论与认识224
    参考文献224
    第十三章太原西山石炭、二叠系剖面泥页岩同位素年代地层学研究226
    第一节概述226
    一、 目的与意义226
    二、 剖面简介228
    三、 样品描述234
    第二节自生伊利石K-Ar同位素年代学研究235
    一、 实验技术方法与流程235
    二、 伊利石成因类型分析240
    三、 伊利石K-Ar年龄地质意义探讨247
    第三节自生伊利石Rb-Sr同位素年代学研究251
    一、 方法原理251
    二、 技术流程251
    三、 伊利石Rb-Sr年龄地质意义探讨251
    第四节碳酸盐岩Sr同位素年代学研究255
    一、 方法原理255
    二、 技术流程256
    三、 碳酸盐岩Sr同位素年龄地质意义探讨256
    第五节七里沟、柳子沟C-P剖面同位素年代地层划分258
    第六节主要认识与结论及存在的问题与建议260
    一、 主要认识与结论260
    二、 存在的问题与建议260
    参考文献260
    第十四章库车前陆盆地中、新生代断层泥自生伊利石K-Ar测年研究262
    第一节概述262
    一、 目的与意义262
    二、 方法原理及国内外研究现状262
    第二节地质背景263
    第三节实验技术与方法267
    一、 样品描述267
    二、 实验流程268
    第四节结果与讨论269
    一、 东秋立塔克背斜核部断层269
    二、 巴什基奇克背斜核部断层277
    三、 吐孜玛扎背斜核部断层279
    第五节主要认识与结论及存在的问题与建议281
    一、 主要认识与结论281
    二、 存在的问题与建议283
    参考文献283
    讨论篇
    第十五章自生伊利石K-Ar、Ar-Ar测年技术对比与应用前景展望——以苏里格气田为例287
    第一节自生伊利石K-Ar、Ar-Ar测年技术的发展与演变287
    一、 自生伊利石K-Ar测年技术287
    二、 自生伊利石Ar-Ar测年技术288
    第二节苏里格气田自生伊利石K-Ar、Ar-Ar年龄及其成藏意义289
    一、 苏里格气田自生伊利石矿物学特征290
    二、 自生伊利石K-Ar年龄290
    三、 自生伊利石Ar-Ar年龄294
    第三节自生伊利石K-Ar、Ar-Ar测年技术对比及应用前景展望295
    一、 自生伊利石K-Ar测年技术295
    二、 自生伊利石Ar-Ar测年技术295
    第四节结论304
    参考文献305
    第十六章再论利用自生伊利石Ar-Ar测年技术确定油气成藏年代中的若干问题——以塔里木盆地志留系沥青砂岩为例307
    第一节地质背景308
    第二节实验技术与方法311
    第三节实验结果312
    一、 黏土矿物特征312
    二、 K-Ar年龄测定结果315
    三、 Ar-Ar年龄测定结果315
    第四节讨论317
    一、 表观年龄和年龄谱谱型特征317
    二、 年龄坪和坪年龄326
    三、 总气体年龄和保留年龄327
    四、 39Ar核反冲丢失程度及其控制因素329
    五、 石英管真空封装技术332
    六、 应用前景展望332
    第五节结论与认识334
    参考文献335
    附录337
    附录一339
    参考文献343
    附录二344
    附录三345
    附录四356
    ContentsContents
    Preface Ⅰ
    Preface Ⅱ
    Introduction
    Part ⅠFundmentals
    Chapter 1Authigenic Illite: Definition, Classification, and Mineral Features3
    1.1Illite3
    1.1.1Chemical compositions4
    1.1.2XRD characters5
    1.1.3Morphology and occurrence6
    1.2Definition and genetic classification of authigenic illite7
    1.3Diagenetic authigenic illite8
    1.3.1Chemical compositions10
    1.3.2XRD characters11
    1.3.3Morphology and occurrence11
    1.4Detrital illite14
    1.5Issues relating to the geochronology of authigenic illite15
    References17
    Chapter 2Separation of Authigenic Illite20
    2.1Dispersion21
    2.1.1Chemical dispersing methods21
    2.1.2Physical dispersing methods22
    2.2Separation24
    2.2.1Stokes law24
    2.2.2Sedimentation and siphon method28
    2.2.3Centrifuge method29
    2.2.4Vacuum filtrating method with microporous membrane32
    2.3Separation procedure33
    2.3.1Sample collection, selection, and weighting34
    2.3.2Sample breaking and oil removing36
    2.3.3Sample soaking, wet grinding, or disaggregation by repetitive freezing and thawing37
    2.3.4Clay suspension preparation38
    2.3.5Clay suspension drawing, centrifugal sedimentation, and vacuum filtrating41
    2.3.6Stoving, grinding, weighting, and packing41
    References42
    Part ⅡTechniques
    Chapter 3Sandstone Sample Disaggregation Using a Repetitive Freezing and Thawing Method47
    3.1Principle, device and method47
    3.1.1Principle47
    3.1.2Device and method48
    3.2Experimental samples50
    3.3Disaggregating effectiveness and key controlling factors55
    3.3.1Disaggregating effectiveness55
    3.3.2Disaggregating quality58
    3.4Application and perspective62
    References63
    Chapter 4Authigenic Illites Separation Using Vacuum Filtrating With Microporous Membrane65
    4.1Components of the device65
    4.2Characteristics67
    4.3Procedure and workflow68
    4.4Separating effectiveness and quality69
    4.5Application and perspective71
    References72
    Chapter 5Static Vacuum Mass Spectrography73
    5.1Static vacuum spectrometer73
    5.1.1Vacuum, dynamic vacuum, and static vacuum73
    5.1.2Dynamic, and static vacuum mass spectrometers74
    5.1.3Vacuum systems 74
    5.1.4Extra-high vacuum devices74
    5.1.5Achieving ultra-high vacuum76
    5.1.6Sampling system 77
    5.1.7Cleaning-up system 77
    5.2Ar isotope analysis78
    5.2.1Ar isotope measurement78
    5.2.2Ar content measurement79
    5.2.3Baseline checking80
    References81
    Chapter 6K-Ar Dating of Authigenic Illite82
    6.1Principles82
    6.1.1Theoretic basis82
    6.1.2Assumptions in the K-Ar method83
    6.2Experimental methods and techniques84
    6.2.140K content [N(40K)] measurement84
    6.2.2Radioactive 40Ar content [N(40Ar*)] measurement85
    6.2.3Quantitative measurement of 38Ar spike86
    6.2.4Splitting and quantization of 38Ar spike88
    6.2.5K-Ar age calculation 92
    6.3Illite age analysis (IAA)96
    6.3.1Presentation of problems96
    6.3.2Principles97
    6.3.3Assumptions99
    6.3.4Parameter definition 99
    6.3.5Corrected age calculation101
    References103
    Chapter 7Ar-Ar Dating of Authigenic Illite104
    7.1Principles104
    7.2Experimental methods and techniques105
    7.2.1Radioactive 40Ar/39Ar ratio [R(40Ar*/39Ar)] measurement105
    7.2.2The J value measurement107
    7.2.3Stepwise heating, step apparent age, and age spectrum107
    7.2.439Ar recoil loss, quartz vial encapsulation, and the extent of 39Ar recoil loss112
    7.2.5Laser stepwise heating, laser Ar-Ar method, and in-place laser Ar-Ar method115
    7.3Data processing and interpretation116
    7.3.1Age plateau and plateau age116
    7.3.2Isochron age, reverse isochron age, and initial 40Ar/36Ar ratio [R(40Ar/36Ar)i] 121
    7.3.3Total fusion age, total gas age, and 39Ar recoil loss estimation122
    7.4Discussion 124
    References132
    Part ⅢApplications
    Chapter 8K-Ar Dating of Authigenic Illites and Its Applications To the Study of Hydrocarbon Charging Histories of Typical Sandstone Reservoirs in the Tarim Basin, China137
    8.1Silurian bituminous sandstone reservoirs138
    8.2Devonian Donghe Sandstone Member and Conglomeratic Sandstone 147
    Member reservoirs (CⅢ Payzone)152
    8.3Triassic sandstone reservoirs (TⅢ Payzone)152
    8.4Jurassic Yangxia Group and Ahe Group sandstone reservoirs159
    8.5Cretaceous, Eogene and Neogene sandstone reservoirs163
    References163
    Chapter 9Hydrocarbon Charging History of the Silurian Bituminous Sandstone Reservoirs in the Tazhong Uplift, Tarim Basin, China165
    9.1Geological setting165
    9.2Analytical procedures171
    9.3Results and discussions171
    9.3.1Clay minerals171
    9.3.2Age dating results173
    9.3.3Discussions174
    9.4Conclusions179
    References180
    Chapter 10K-Ar Dating of Authigenic Illites and the Hydrocarbon Accumulation History of the Silurian Bituminous Sandstone Reservoirs in the Yingmaili Area, Tarim Basin181
    10.1Geological setting181
    10.2Experimental techniques and procedures185
    10.3Results and discussions185
    10.3.1Clay minerals185
    10.3.2K-Ar dating results186
    10.3.3Discussions188
    10.4Conclusions189
    References190
    Chapter 11K-Ar and Ar-Ar Dating of Authigenic Illites and Hydrocarbon Accumulation History of Carboniferous and Silurian Sandstone Reservoirs in Well Ha 6, Tarim Basin191
    11.1Geological setting191
    11.2Experimental techniques and procedures194
    11.3Results and discussions195
    11.3.1Clay minerals195
    11.3.2K-Ar and Ar-Ar dating results195
    11.3.3Discussions198
    11.4Conclusions and understandings203
    References203
    Chapter 12Authigenic Illite Age Distribution Patterns and the Timing of Hydrocarbon Charge in the Xujiahe Formation Sandstone Reservoirs (Upper Triassic), Sichuan Basin206
    12.1Geological setting206
    12.2Authigenic illite features208
    12.3Authigenic illite age distributions and hydrocarbon charging times 210
    12.3.1K-Ar ages210
    12.3.2Ar-Ar ages219
    12.4Discussions221
    12.5Conclusions and understandings224
    References224
    Chapter 13Isotopic Chronostratigraphy of Shales in the Carboniferous To Permian Profile of Xishan (western hill), Taiyuan City, Shanxi Province, China226
    13.1Overviews226
    13.1.1Objective and meanings226
    13.1.2Profile introductions228
    13.1.3Sample description234
    13.2Chronology of K-Ar dating of authigenic illites235
    13.2.1Experimental techniques and procedures235
    13.2.2Illite genetic type analysis240
    13.2.3Geological meanings of illite K-Ar ages247
    13.3Chronology of Rb-Sr dating of authigenic illites251
    13.3.1Principles251
    13.3.2Analytical procedures251
    13.3.3Geological meanings of illite Rb-Sr ages255
    13.4Chronology of Sr isotope dating of carbonate rocks255
    13.4.1Principles256
    13.4.2Analytical procedures256
    13.4.3Geological meanings of carbonate rock Sr isotopic ages 256
    13.5Isotopic chronostratigraphic classification of the Qiligou, and Liuzigou carboniferous to permian profiles258
    13.6Conclusions and recommendations260
    13.6.1Conclusions and understandings260
    13.6.2Problems and suggestions260
    References260
    Chapter 14K-Ar Dating of Mz-Cz Fault Gouge Within the Kuqa Foreland Basin, China262
    14.1Overviews262
    14.1.1Objective and meanings262
    14.1.2Principles and current situations both inland and outland262
    14.2Geological setting263
    14.3Experimental techniques267
    14.3.1Sample description 267
    14.3.2Experimental procedures268
    14.4Results and Discussions269
    14.4.1The Core Fault of Dongqiulitake Anticline269
    14.4.2The Core Fault of Bashijiqike Anticline277
    14.4.3The Core Fault of Tuzimazha Anticline279
    14.5Conclusions and recommendations281
    14.5.1Conclusions and understandings281
    14.5.2Problems and suggestions283
    References283
    Part ⅣDiscussion
    Chapter 15Perspective on the K-Ar and Ar-Ar Geochronology of Authigenic Illites: A Case Study from The Sulige Gas Field. Ordos Basin, China287
    15.1Development and evolution of the authigenic illite K-Ar and Ar-Ar geochronometry
    15.1.1Authigenic illite K-Ar geochronometry287
    15.1.2Authigenic illite Ar-Ar geochronometry287
    15.2K-Ar and Ar-Ar ages of authigenic illites from the Sulige gas field, and their accumulation implications289
    15.2.1Authigenic illites290
    15.2.2Authigenic illite K-Ar ages290
    15.2.3Authigenic illite Ar-Ar ages294
    15.3Comparison and perspective of K-Ar and Ar-Ar dating of authigenic illites295
    15.3.1Authigenic illite K-Ar geochronometry295
    15.3.2Authigenic illite Ar-Ar geochronometry295
    15.4Conclusions and understandings304
    References305
    Chapter 16Evaluation of Ar-Ar Geochronology of Authigenic Illites in Determining Hydrocarbon Charge Timing: A Case Study from the Silurian Bituminous Sandstone Reservoirs, Tarim Basin, China307
    16.1Geological setting308
    16.2Analytical procedures311
    16.3Results312
    16.3.1Clay minerals312
    16.3.2K-Ar dating results315
    16.3.3Ar-Ar dating results315
    16.4Discussion317
    16.4.1The apparent age and age spectrum317
    16.4.2The age plateau and plateau age326
    16.4.3The total gas age and retention ag326e327
    16.4.4Extent of 39Ar recoil loss and controlling factors329
    16.4.5Encapsulation method332
    16.4.6Potential application and limitations332
    16.5Conclusions and understandings334
    References335
    Appendix337
    Appendix Ⅰ339
    References343
    Appendix Ⅱ344
    Appendix Ⅲ345
    Appendix Ⅳ356
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