格陵兰西部玄武岩为主的油藏中的CO2交代变质作用.docx
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格陵兰西部玄武岩为主的油藏中的CO2交代变质作用
格陵兰西部Nuussuaq盆地中主体为玄武岩油藏中的CO2交代变质作用
1.前言
在印度、格陵兰、日本等其它地区，对主体为玄武岩油藏的勘探活动越来越多，这些地区具有较厚的火山岩层序覆盖生油层。
从邻近的沉积生油岩生成的石油在有利的流动条件下运移到玄武岩中，在石油运移进玄武岩熔岩中并且成功的把原油从主体为玄武岩的油藏中采出的油藏中，它的孔隙度和渗透率具有敏感性。
原生孔隙度和原生渗透率在熔岩中特别高，孔隙度达到50%，渗透率达到10-9—10-5达西，但是，次生矿物如：
具有大摩尔体积的沸石和镁铁质层状硅酸盐经常阻塞大部分原生孔隙度。
因此，玄武岩中的油藏质量具有很强的矿物共生作用，变动的玄武岩熔岩与油田水之间的反应对产能的影响很大。
石油的运移和与此相关的水的流动可以很大的改变玄武岩熔岩中的化学电位，使低级的变质矿物组合动摇，并影响系统的水文特性。
例如：
减少石油中的碳的含量可以降低水相的氧化程度，使先前存在的次生矿物组合发生动摇。
这对于含铁种类是非常准确的，由于涉及熔岩的风化和低等的变质作用的大气流体的氧化现象，这些含铁种类的铁占主导地位。
有时候，减少的氧化状态被有机质的存在所控制，可以稳定相对于含有碳酸盐组合的含碳矿物，正如在BuilthVolcanicGroup,Wales提出伴生有葡萄石和具有焦沥青绿纤石。
与石油有关的水状流体经常富含CO2和有机酸，达到亚稳定的氧化还原平衡，而且可以使次生矿物组合动摇。
在玄武岩熔岩的低等变质作用期间形成许多二价的含阳离子次生硅酸盐，在提高CO2含量上，它相对于含有碳酸盐组合处于亚稳定状态。
含油地层水与存在前的矿物组合之间的反应经常导致矿物体积的大量减少，可能生成石油渗透和运移必要的次生孔隙度。
现有的文献描述的是通过油田与CO2交代变质作用的地质评估来研究水、玄武岩、烃之间的交互作用，在格陵兰西部的Marraat地区（图1），CO2交代变质作用伴随着主体为玄武岩的油藏的演化。
这个油藏是以大范围冰川剥蚀的溢流玄武岩地层为主，它提供了一些众所周知的玄武岩油藏地表露头信息。
这个地区这些系统具有演化特征的理想之地，因为，可以把露头信息与邻近的部分系统进行比较，而这些系统具有经历变化的与石油运移有关的CO2交代变质作用效应。
对与石油渗透有关的矿物的共生进行研究，可以在次生矿物组合与石油运移之间进行瞬间的和空间的对比，可以利用油田图、岩相分析、化学和同位素分析、以及地球化学模型确定水、玄武岩、烃在次生矿物稳定和流体流动性能中的效果。
利用这些研究成果控制矿物稳定性、孔隙度演化和氧化状态在石油和盐水运移的热动力模型。
图1.简化的格陵兰西部Nuussuaq-Disko地区地质图。
以网目线作出阴影的地区为碳酸盐蚀变的玄武岩露头
2.地质背景
格陵兰西部Nuussuaq盆地从Disko延伸到Svartenhuk，含有大量的从Labrador海到Baffin海湾地区的中生代到早第三纪的露头岩石。
Nuussuaq盆地属于早白垩纪或者更老一些时代的复合沉积盆地。
Nuussuaq盆地是由碎屑沉积和火山岩组成，位于前寒武纪片麻岩之下，前寒武纪片麻岩像倾斜的地垒断块从南部到Disko中央裸露在外。
一个张性断层系统建立了东部的边界，在早到晚白垩纪，盆地充满了大约6kmd的三角洲沉积，包括冲积砂岩、泥岩和煤。
在早古新世，大地构造作用的三相影响相对海平面，导致河谷深切作用和其后的充填作用，晚白垩纪到早古新世沉积包含浊积砂岩和陆棚泥岩。
溢流玄武岩火山作用大约开始于61Ma，大块熔岩（80%）喷发于1Ma内。
从南部的Disko岛到北部的SvartenhukHalvo，玄武岩暴露地表，覆盖45000平方公里，地层厚度在2-5km之间。
最早的火山岩大多数是苦橄岩和镁质玄武岩，组成Vaigat地层，这种火山岩含有地面熔岩流和水下玻质碎屑角砾岩。
Vaigat地层位于Maligât地层之上，它是由斑状长石拉斑玄武岩组成。
这两种地层都显示出水下和地面结构，说明了在大海相盆地中延伸的盆地运动和火山充填作用。
随后，大约6亿年前，中断的少量火山活动在始新世早期重新开始，持续至少达52.5Ma，并带有偶发的侵入事件，直到27Ma为止。
溢流玄武岩贯穿了整个地区，围绕岩脉和断层的埋藏和热液蚀变，它经历了从沸石到葡萄石-阳起石相变质的变化过程。
目前的研究工作重点集中在Nuussuaq半岛（图2）的Marraat地区，在这个地区，Vaigat地层的最低层—Anaannaa地层暴露在地表，Anaannaa地层由苦橄岩和斑状橄榄石玄武岩组成，被更多演化的无斑非显晶质和斑状长石玄武岩覆盖。
整个Anaannaa地层展示了水下和地面结构的横向相变，通过后沉积的断层贯穿Marraat进行交叉，而此断层与沿着Itilli断层带到西部的挤压有关。
在Marraat石油运移之前，同样存在有重要意义的岩脉证据，在一些地区，岩脉密度接近10%。
1969年由于在Nuussuaq地区采出了气，Nuussuaq地区具有烃的证据也被首先提了出来，后来在玄武岩中发现了固体沥青，证实了Nuussuaq地区含油烃，但是，直到1992年才发现了该地区油源的有利证据。
玄武岩上的沥青色点在Marraat是常见的现象，液体石油填充了熔岩流的孔洞和孔隙（图3），后来的野外和分析研究导致了在Marraat玄武岩中发现了5种不同的石油源岩，提出了石油从下面的油源岩中有效地重新充填进玄武岩中。
在Marraat中钻井过程中，并没有穿透油源岩，经鉴定，Marraat的石油类型与三角洲沉积环境一致。
通过这些研究提出了Marraat发现的烃源岩生成的石油至少某些与晚白垩纪到早第三纪的三角洲沉积有关，这些沉积在Itillii河谷、Nuussuaq的南部沿海、Disko（图1）的北部和东部沿海都有露头出现。
在Marraat，推测切断玄武岩（图2）的西北-东南走向断层和推测的下伏沉积物已经存在有导管，把石油从下伏沉积物中输送到上覆玄武岩地层中，类似的石油也在整个盆地中的大部分区域被发现，包括Svartenhuk半岛的南部海岸、,UbekendtEjland、Harøen、和Disko岛北部海岸。
图2.从Christiansenetal.（1994）和Henderson（1975）修改后的Marraat地区图，图1图示了放大的地区，简单的数字指示那些使用在当前的研究和Rogers中的编号。
3.方法
1997年夏季，作为丹麦和格陵兰（QEUS）地质勘察的一部分，在Marraat地区对露头进行了测绘，对次生蚀变矿物进行了取样，测绘包括次生矿物共生关系、构造走向、年代关系的详细观测结果。
通过这些观测，采集了几百个代表了低等变质和碳酸盐蚀变玄武岩的岩样。
在这些岩样中，挑选了24个作为区域沸石和局部碳酸盐蚀变的代表（图2）。
图3.Marraat地区生成的烃。
（A）线形碳酸盐气泡（看箭头）内部的焦油沥青；铅笔指向的规模。
（B）岩样447733中岩脉线形中央的焦油沥青；直尺标记，单位：
mm。
观察岩脉的平面；暴露出黑色沥青，在暴露出黑色沥青的地方岩脉的覆盖层已经被去除。
使用岩相分析、电子显微探针和X射线衍射技术评估岩样中的矿物共生关系，通过电子显微探针分析（JEOL772A电子显微探针，电压15kV、15nA电子束）确定原生矿物和次生矿物的成分，根据自然地质标准进行校准。
为了降低挥发和碱的损失，把电子束对粘土、沸石和碳酸盐（当粒度允许时）的宽度增加到10-20μm。
有时候，由于地貌的作用，矿物成分的地势趋向发生变化，所以，要沿着横切线穿过地势趋向在10-30的位置进行单点分析。
对分子中出现的氧O和含水矿物中构造水位置的数据进行首次对比，然后，利用CITZAF反应程序转换氧化物重量百分比。
由于矿物具有X射线粉末衍射特性，所以利用Rigakutheta–theta衍射仪（CuKα辐射工作电压为35kV，电流为15mA）对矿物进行分离。
以下描述的是利用微钻对碳和氧同位素分离技术从8个人工取样中分离的18个不同结构和共生的碳酸盐代表物。
在爱荷华州大学PaulH.Nelson稳定同位素实验室进行了碳酸盐粉末分析。
为了去除挥发性污染物，所有粉末样品都在380℃高温下进行真空烘烤，然后，利用连接在FinniganMAT252同位素比值质量光谱仪（分析精确度超过±0.05‰）进口上的KielⅢ自动单个样品碳酸盐反应装置，把单个样品在72℃温度下与无水磷酸进行反应。
为了进行对比分析，我们把从Ubekendt岛、格陵兰西部蚀变的第三系玄武岩、格陵兰东部Skaergaard附近侵入玄武岩的方解石和从北部冰岛爱荷华州大学PaulH.Nelson稳定同位素实验室、斯坦福大学稳定同位素生物地球化学实验室方解石中的碳和氧同位素进行评估。
稳定同位素生物地球化学实验室的程序如下：
在注满氦气的密封的反应容器中，碳酸盐粉末样品（150-300μg）在72℃温度下与无水磷酸进行反应，用FinniganGas-PrecisionBench（Finnigan气体精度装置）对离析的CO2罐顶气进行采样，用FinniganDelta+XL质量光谱仪（依据NBS-18的重新分析和NBS-19碳酸盐标准，对于氧和碳同位素比值，碳酸盐同位素数据的精度为∼0.2‰）测量同位素比值。
报道了所有相对于氧和碳vPDB标准的同位素值，δ18O值被换算成SMOW标准值，用已知的Hoefs（1987）值进行校正。
4.结果
4.1野外关系
Marraat地区的详细绘制图（图2）图示了区域性低等变质作用、断层作用、岩脉侵位作用、烃的运移和与CO2交代变质作用有关的热液蚀变的复杂历史，图4总结了与低等变质作用和稍后的脉石矿物集合体有关的玄武岩蚀变相对时限。
图4中描述的矿物共生中的野外关系被总结如下：
最早观察的蚀变是局部的，或者完全由在玄武岩区域性的低等变质作用期间形成的二氧化硅和硅酸盐矿物集合体填充原生孔隙度（例如：
气泡、火山渣状的和角砾状的熔岩流顶、玻质碎屑中的内碎屑孔隙）。
镁铁质层状硅酸盐、沸石、石英和再结晶蛋白石是最丰富的次生矿物，低等变质矿物集合体是发生在贯穿溢流玄武岩区域的部分区域性分布的、受深度控制的沸石带层序。
在Marraat地区，低等变质矿物集合体被后来的碳酸盐和二氧化硅矿物叠加，这些碳酸盐和二氧化硅矿物与主断层和岩脉的发育和石油的运移有关。
图4.在区域性低等变质作用期间（A）和裂缝填充事件期间（B）Marraat地区中的玄武岩矿物共生相对时限。
水平虚线（A）说明只是在某些岩样中观察了岩相，而不是在全部岩样中进行了观察。
缩写：
Phyllo为层状硅酸盐；Alt为蚀变作用。
在玄武岩岩层中出现了许多岩脉层组，尽管局部化岩脉群充填着海泡石、钠沸石、镁硬硅钙石或者出现针钠钙石，但是，最普通的岩脉仍含有富碳钙的碳酸盐矿物（白云石或方解石）和石英。
在大多数情况下，这些岩脉层组横切被区域的变质矿物填充的空隙，经推断，区域变质作用之后发育了成脉作用。
海泡石岩脉是最早发育的，并且被所有的其它岩脉横切。
虽然Karup-Møller（1969）提出针钠钙石、钠沸石和镁硬硅钙石的分别受地层控制，但是，我们已经观察了单个露头内的所有岩脉类型。
此外，镁硬硅钙石岩脉横切镁铁质岩脉。
碳酸盐岩脉（包括那些含有烃的岩脉）的相对时限是不明确的，从横切关系中显示出这些岩脉的一些生成出现在区域内。
在早期碳酸盐岩脉层组一个（或更多）中，在岩脉中心烃作为焦油残留物出现，像是碳酸盐晶体上的色斑，或者碳酸盐流体夹杂物。
与充填硅酸盐的岩脉有关的流体环绕玄武岩，而这种玄武岩蚀变的明显证据受到了限制。
相反，有大量的与硅酸盐岩脉有关的玄武岩交代蚀变现象。
4.2区域性低等变质作用
最早的玄武岩蚀变作用包含在区域性低等变质作用期间形成的镁铁质层状硅酸盐、沸石和二氧化硅矿物地层，在这份合订本的论文中详细叙述和解释了这些共生现象。
非晶质的二氧化硅是首先形成的，作为气泡和角砾状熔岩流覆盖层中的空隙夹层而沉淀。
在非晶质二氧化硅上的结构上叠是镁铁质层状硅酸盐的空隙夹层，由混层海绿石-蒙脱石和混合的二八面体—三八面体式蒙脱石组成。
在连通孔隙中，由于一种或更多的沸石矿物，镁铁质层状硅酸盐过度生长。
在玄武岩基岩中，原始橄榄石、熔岩速凝体和辉石被这些次生相替换，图4概述了二氧化硅矿物、绿泥石/蒙脱石和各种沸石中的共生关系。
表1.格陵兰西部Marraat地区玄武岩中镁铁质层状硅酸盐代表性成分
样品描述：
样品413403为少量的多孔苦橄岩，含有烃的痕迹。
样品413462为角砾状苦橄岩，被充填有亮晶方解石和石油的岩脉切断。
样品413430和413401含有杆沸石和镁铁质层状硅酸盐充填气孔。
a.整个Fe作为FeO记录。
b.按照公式单位的氧电荷当量
图5.Marraat地区玄武岩中镁铁质层状硅酸盐成分，重整为28个氧电荷当量。
绘制了全部可交换的阳离子摩尔电荷（2Ca+Na+K）作为全部摩尔（Si+Al+Mg+Fe）含量的函项，按照充满椭圆和圆形的方式描述绿泥石、绿鳞石、三八面体式蒙脱石和二八面体式的蒙脱石的理想端单元成分。
镁铁质层状硅酸盐通常作为几代发育的孔隙绿色～棕褐色薄夹层以及火山岩基岩内广泛分布的橄榄石和间隙物质的基质假晶出现。
表1给出了Marraat地区中具有代表性的镁铁质层状硅酸盐分析结果。
镁铁质层状硅酸盐成分与区域中的其它部分观察的结果基本一致，并且包含如图5所示的符合i）三八面体式蒙脱石和绿泥石和ii）二八面体蒙脱石和三八面体式蒙脱石混合的两个有差异的成分趋势。
由于在镁铁质层状硅酸盐与岩样内非均质性之间有一个小规模的分层，所以没法确定间层理的性质，但是，在爱尔兰Antrim郡，在近似于相同层状硅酸盐成分的类似岩样中发现了分立的绿泥石和随意互层的绿泥石-蒙脱石证据。
这些岩相的特有结构图示在图6C中，混合有二八面体和三八面体式的蒙脱石薄层与孔隙（随后为二氧化硅边缘）成线性排列。
图6.Marraat区域性变质矿物。
（A）样品413433的岩脉薄切片显示早期杆沸石是主要共生矿物，随后是纤沸石和后来的钠沸石。
注意：
纤沸石团的边界限定不规则结构。
（B）样品413447显示钎维质晶束之间具有直线边界的杆沸石典型形态，（C）样品413458显示钠沸石填充、二八面体和三八面体式的蒙脱石和二氧化硅线性排列孔隙。
表2格陵兰西部Marraat地区玄武岩中沸石代表性成分
样品描述：
样品413416为具有杆沸石和钎沸石填充孔隙的多孔苦橄岩，被钠沸石切断。
样品413462为角砾状苦橄岩，被充填有亮晶方解石和石油的岩脉切断。
样品413430为具有沸石和镁铁质层状硅酸盐充填孔隙空间的多孔苦橄岩。
a.整个Fe作为FeO记录。
b.不含水公式单位中的氧分子数。
表3格陵兰西部Marraat地区玄武岩中碳酸盐代表性成分
样品描述：
样品413403为少量的多孔苦橄岩，含有烃的痕迹。
样品413406为大量多孔苦橄岩，被含有方解石、石英和石油的岩脉切断。
样品413407为多孔苦橄岩，被碳酸盐岩脉切断，显示出广泛的充填沸石孔隙假晶置换。
a.整个Fe作为FeO记录。
b.根据公式单位中的CO3计算。
多数玄武岩的原生孔隙度在区域性的低等变质作用期间被沸石填充。
在Marraat，大多数普通沸石具有杆沸石、纤沸石和钠沸石钎维质晶束，而且，在后来的观察中发现共生有菱沸石和方沸石（图4）。
杆沸石通常是最早形成的沸石，随后是纤沸石，然后端员为图6A显微像片中所示的钠沸石。
图6B图示了杆沸石孔隙充填的典型结构，在单一晶体束之间具有明显的连续边界。
大多数情况下钠沸石生成像单一针状晶体而不是像杆沸石和纤沸石（图6C）那样的晶束。
菱沸石和方沸石比较稀少，它总是在钎维质沸石之后形成。
发现局部鱼眼石和白钙硅石作为最后的相形成于气孔中。
表2列出了Marraat中沸石的代表性成分，钠沸石和方沸石成分接近于它们的按化学式计算的的分子式（Na2Al2Si3O10·nH2O和NaAlSi2O6·nH2O），菱沸石展示了2.00的Si/Al比值和含有的各种Ca和Na量。
杆沸石成分横跨整个固溶体范围（Ca2NaAl5Si5O20·nH2O到，纤沸石的成分是变化的，但是趋向于1.4-1.5的Si/Al比值，2.的Ca/Na比值。
4.3Marraat中碳酸盐-二氧化硅蚀变作用
碳酸盐矿化普遍存在于Nuussuaq半岛的玄武岩中，正如图1中画斜线所示一样。
在Marraat地区（图2），碳酸盐矿化在岩脉中形成，充填原始孔隙，置换原始孔隙（图8）中形成的镁铁质层状硅酸盐和沸石。
石英和玉髓常常与碳酸盐矿化作用有关，野外关系和结果证据表明碳酸盐矿化岩层从成因上说与裂缝（断层）和岩脉组相关。
气孔中的次生矿物被地区广泛地区分布的碳酸盐替代，原始孔隙的碳酸盐填充受到近似于碳酸盐填充的岩脉的限制。
有时候，通过观察岩脉，发现相交孔隙被类似碳酸盐的共生矿物充填（图8A）。
石油常常与碳酸盐有关，或与孔隙或岩脉中心的明显相位有关，或与碳酸盐中的流体包裹体有关（图3）。
对于碳酸盐矿化事件（虽然它们推迟区域性低等变质作用实际的日期非常清晰）的时期和时限，野外关系是不明确的，但是，含油的碳酸盐岩脉显然被后来的碳酸盐岩脉组横切，碳酸盐岩脉组没有含油迹象。
虽然在薄切片中并没有看到所有的碳酸盐矿化与烃有关，但是，除了后来的方解石岩脉阶段，样品中出现的烃与下面描述的所有结构和共生阶段有关。
在Marraat地区发现了3种碳酸盐矿物：
（1）菱镁矿（MgCO3）-球菱铁矿（FeCO3）固溶体;
（2）具有小固溶体铁白云石的白云石{CaMg（CO3）2}；（3）接近化学计算的方解石（CaCO3）,（表3，图7）。
在一般情况下，碳酸盐矿物的成分接近于与它们有关的共生矿物（图7）。
根据结构和共生关系，我们可以辨别玄武岩孔隙中的3种主要盐酸盐产状：
i）碳酸盐替换了预先存在的次生矿物；ii）碳酸盐充填原生孔隙（通常停止替换碳酸盐的伴生作用）；iii）碳酸盐充填或者线性裂缝（例如：
岩脉）。
碳酸盐岩脉通常含有块状微晶质碳酸盐填充物、亮晶碳酸盐和石英+/−玉髓混合物，岩脉的宽度是可变的，厚度范围从微米到数十厘米。
通常，岩脉连续与两个或更多的产生的这些结构平行（图8B），岩脉中的碳酸盐成分一般来说或者接近端员方解石或者具有较小铁白云石固溶体的白云石（图7），特别是在已知岩脉中没有成分变异。
在具有丰富碳酸盐岩脉的地区，多数玄武岩中的原生孔隙被碳酸盐矿物填充，石英常常与这些共生矿物有关。
气孔中的大多数普通结构为大量的放射状碳酸盐+/−石英微晶质集合体，它具有区域性变质过程中（见图8C到E中的显微照片）形成的大块形态，相同于镁铁质层状硅酸盐和放射状沸石（杆沸石和纤沸石）。
图8C中所示为碳酸盐线性气孔，这种气孔展示出不完全放射状形态，类似于在低等变质基性岩中观察到的镁铁质层状硅酸盐。
图8D和E图解说明了碳酸盐结构，根据图6A和B中所示的相似于沸石样品结构，这种碳酸盐结构解释为杆沸石和纤沸石的替换结构。
不仅图8D和E描述的碳酸盐具有类似于杆沸石和纤沸石放射状矿物结晶形态，而且图8E同样也展示了杆沸石所特有的纤维晶束之间有区别的明显线性边界。
形成镁铁质层状硅酸盐和沸石假晶替换的碳酸盐为原始菱镁矿-菱铁矿固溶体，大多数成分具有大于0.5摩尔分子量Mg和少量或者没有Ca（图7）。
正如图7所示，沿着菱镁矿-菱铁矿固溶体有一个接近完全的成分范围，Mg的摩尔分子量从0.1-1，Fe的摩尔分子量从0-0.9。
放射团内的碳酸盐成分是变化的，但是，一般不会以系统方式进行。
图9A到C图示了假晶放射状碳酸盐作为从放射团的中心到边缘远距离作用的成分特征。
图9A到B中的样品是气孔中富含Mg碳酸盐，展示了沿着菱镁矿-菱铁矿接缝的少量成分变化，图9C所示的碳酸盐分析表明岩脉中富含Fe放射团具有成分变化。
图9D显示了岩脉中几乎均匀的白云岩成分，这种岩脉横切放射状替代碳酸盐。
图7.三元图解显示出Marraat地区玄武岩中碳酸盐矿物的成分，它作为共生变质的一个作用，包括了镁铁质层状硅酸盐和沸石（固态周期）的替代、玄武岩中原生孔隙的充填（例如：
气孔和角砾状流顶部、开口箱）和裂缝（岩脉、交叉）的充填。
另外的数据来自Rogers（2000）。
有时候，发现晚阶段碳酸盐和石英作为亮晶气孔填充物出现，相对于前面描述的替换碳酸盐，这些填充物看来似乎是后来共生的。
在所有的情况中，这些孔隙充填物具有类似于岩脉（图7）中白云岩和方解石的成分。
这些填充物的实例显示在图8C和D中。
来自这种结构的单个晶体一般为半形的，但是，在有些情况下也观察到了矿物结晶形态为犬齿的方解石晶体。
4.4氧和碳同位素
表4中列出了在Marraat地区发现的各种结构和共生类型的18个碳酸盐矿物代表值δ13CvPDB和δ18OvSMOW，作为一组，δ13C的碳酸盐范围从5.58-5.11‰PDB，δ18O的范围从6.24-20.17‰SMOW。
通过结构和共生关系对碳酸盐进行分组，δ13C值作为δ18O的函数被绘制在图10中，碳酸盐中的δ13C值明显与形态或共生阶段有关。
但是，与石油有关的碳酸盐（早期的岩脉填充物、替换矿物和邻近孔隙充填物）显示δ13C值（＞10‰）的范围比与石油（−1.17to0.08‰）无关的碳酸盐晚到的岩脉填充物要宽。
注意：
碳酸盐δ18O值在共生阶段期间逐渐减少。
含有沥青的早期白云岩岩脉的18O值比较重（δ18O=19.64-19.80‰），正如与低等变质矿物和邻近孔隙（δ18O=12.60–20.17‰）相关充填有关的碳酸盐一样，而更晚的岩脉充填方解石则上升到更轻的15‰，δ18O值在6.24和8.72‰之间。
置换镁铁质层状硅酸盐的碳酸盐18O值要比沸石的置换的18O值要重一些，但是，在置换的碳酸盐与邻近的空隙充填碳酸盐之间没有相同的趋势。
除晚方解石岩脉外，表4和图10中的所有碳酸盐与石油的运移有关。
通过Marraat地区的矿化作用的对比分析，我们已经分析了来自格陵兰西部和东部和冰岛东部第三纪玄武岩中各种共生起源的36种方解石的碳和氧同位素，表5列出了结果，以及样品的简要描述。
值得注意的是方解石（把2个样品4777833ca和Bulandsa排除在外）δ18O值的范围几乎相等于Marraat地区晚期岩脉方解石δ18O值，然而，表5中的数据明显的说明方解石δ13C值包含宽范围的值，从2到30‰。
在下面讨论的表5中的数据是有关Marraat地区碳酸盐矿物的起源方面的问题。
图8.Marraat地区碳酸盐矿化作用。
（A）相切气孔的一对充填的白云岩和方解石的岩脉已经被菱镁矿-菱铁矿固熔体（样品413407）置换，这种岩脉提前存在于杆沸石中。
（B）通过两代方解石（样品413406）的渐进充填的碳酸盐岩脉；（C）提起存在于镁铁质层状硅酸盐中的气孔已经被菱镁矿-菱铁矿固熔体置换，开口空间被后来的亮晶方解石（样品413403）充填；（D）图6B图示了碳酸盐加上钎维质沸石晶束二氧化硅，孔隙的后来充填是白云岩（样品447732）；（E）杆沸石晶束被菱镁矿-菱铁矿固熔体置换（样品413402）。
图9Marraat地区玄武岩中置换、孔隙充填和岩脉碳酸盐成分中的空间变化。
作为距沸石放射状碳酸盐假晶中心的远距离函数或者距岩脉外缘的远距离函数，已知了Ca、Mg和Fe端员碳酸盐的摩尔分子量。
（A）样品413408-1a，置换放射状沸石的富含菱镁矿碳酸盐、放射状假晶中心是石英。
（B）样品413407-2，置换放射状沸石（距离为0-1150μm）的富含菱镁矿碳酸盐，与充填白云岩的空隙接触（距离大于1150μm）；（C）样品413403-17，后来在岩脉中被方解石（距离大于700μm）充填置换放射状沸石的菱镁矿-菱铁矿固熔体。
B和C的垂直虚线标明放射状沸石假晶的外缘；（D）充填白云岩的样品413406-7。
5.讨论
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