祁连山冻土区天然气水合物伴生碳酸盐岩的 地球化学特征

Abstract

近几年，在祁连山冻土区天然气水合物（以下简称水合物）科学试验钻探过程中，观察到大量与水合物伴生的碳酸盐 矿物，为揭示其与水合物的内在成因联系，运用元素地球化学分析方法，研究了伴生碳酸盐岩中主量元素、微量元素、稀土元素的特 征，探讨了伴生碳酸盐矿物可能的物质来源与沉积条件。结果表明，伴生碳酸盐岩赋存状态存在以下 ４ 种类型： ① 白色薄层状碳酸 盐岩（ Ⅰ 型）； ② 烟灰色菱形晶簇状方解石集合体（ Ⅱ 型）； ③ 深灰色薄壳状碳酸盐岩（ Ⅲ 型）； ④ 微细浸染状方解石或碳酸盐岩（ Ⅳ 型）。各类碳酸盐岩元素含量分布较为平行、各自变化幅度不大，并基本能与其他类型区别开来；特别是第 Ⅱ 类碳酸盐岩，其元素含 量总体偏低，个别元素含量和元素比值与其他类型碳酸盐岩明显不同，且出现 Ｓｒ 、 Ｂａ 、 Ｅｕ异常和最低化学蚀变指数（ ＣＩＡ ），说明黏 土矿物对该类碳酸盐岩形成过程贡献最小。结论认为：第 Ⅱ 类碳酸盐岩中方解石颗粒粗大，含有一定量的文石和草莓状黄铁矿，应 为水合物分解后碳酸盐岩化改造形成；第 Ⅰ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 类碳酸盐岩可能为湖相碳酸盐与碎屑物质的共沉积作用所形成。