中扬子区晚石炭世碳酸盐岩的古岩溶成岩相

中扬子区晚石炭世碳酸盐岩与上覆早二叠世地层之间存在沉积间断／剥蚀面,并发育古风化壳．剥蚀面之下,碳酸盐岩古岩溶作用广泛发育,具有层间不平整剥蚀／溶解面、岩溶砾—角砾岩、溶解裂隙及与之连通的岩溶洞穴等古岩溶作用特征．将古岩溶作用叠加于先成碳酸盐岩地质体的一种特殊成岩环境的物质表现称为古岩溶成岩相．成岩环境可以暴露地表、近地表,成岩介质主要是大气淡水．区域碳酸盐岩古岩溶成岩相有特定的岩石学、粘土矿物、微量元素、氧碳同位素特征．垂向可以分带,横向可以对比,是一种对油气储集空间形成极为有利的特殊成岩相     

塔里木盆地某地区奥陶系古岩溶作用机理及控制因素分析

古岩溶是一种重要的聚集油气的地质体,储层发育状况和油气聚集的情况比较复杂。塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层,基质岩性致密,不具备有效的储渗能力,只有岩溶和裂缝储集体为其主要的储集空间,认识该地区古岩溶的作用机理与控制因素是研究碳酸盐岩古岩溶储层的首要问题。通过对塔里木盆地某地区奥陶系一间房组、鹰山组碳酸盐岩的研究,采用将今论古的研究方法,结合前人的研究成果,根据现今岩溶相带的划分,系统的探讨了本研究区古岩溶的作用机理及模式,并综合分析控制古岩溶发育的诸多因素,包括地层岩性、古地貌、古构造、古水文、海平面变化、不整合面、断裂、古气候等等。     

济阳坳陷四扣洼陷湖相碳酸盐岩岩溶储层特征及其发育模型

综合利用岩心、薄片、测井、地震等资料,研究四扣洼陷古近系沙河街组四段上亚段湖相碳酸盐岩岩溶作用的类型、特征及其对孔隙分布的控制作用。结果表明:四扣洼陷湖相碳酸盐岩储层经历了同生期、早期近地表、表生期和埋藏期岩溶作用。在礁滩体沉积期,大气淡水选择性溶蚀碳酸盐岩中的不稳定组分形成大量的粒内溶孔和铸模孔;随着湖平面的下降,早期弱固结的礁滩体经历了早成岩近地表岩溶作用,形成大量溶蚀缝、洞,原始结构被破坏,并伴有大量的植物根茎及生物;沙四段沉积期后发育的表生岩溶作用平面影响范围大,岩溶储层主要分布于不整合面之下10 m的深度范围内,单个溶洞由顶部垂直溶蚀带、内部充填角砾岩带和底部弱溶蚀带组成;埋藏岩溶作用主要与有机酸溶蚀碳酸盐岩矿物有关,形成了大量的"蜂窝状"和"针孔状"孔隙。多期溶蚀作用是湖相碳酸盐岩优质储层形成的关键,由岸向湖方向,依次发育表生期岩溶储层—同生期和近地表岩溶储层—复合岩溶储层—埋藏岩溶储层。     

鄂尔多斯盆地下奥陶统碳酸盐岩储层深埋次生孔隙研究

鄂尔多斯盆地下奥陶统碳酸盐岩储层是成岩期白云岩化，表生期古岩溶和后生期深埋溶解作用叠加改造的结果．深理溶解作用既可通过扩大改造光期孔洞缝形成溶蚀扩大孔隙体系，亦可通过溶蚀碳酸盐产生新增孔隙体系，从而大大提高了碳酸盐储层储集条件．根据孔隙结构特征，区内碳酸监岩储层深埋次生孔隙可划分为１７种类型，它们是富含有机酸、ＣＯ２和Ｈ２Ｓ的具有化学侵蚀性的酸性地下成岩流体与碳酸盐之间相互作用的产物．无论在沉积学还是沉积地球化学方面，该类次生孔隙均与其它成因孔隙存在明显异性     

轮古西地区奥陶系碳酸盐岩古岩溶储层碳、氧同位素地球化学特征

中—下奥陶统鹰山组碳酸盐岩古岩溶储层是塔里木盆地轮古西地区的主要油气产层 .为了弄清储层的成因类型、储层古岩溶过程中的流体性质和古水文条件 ,为预测和评价此类储层提供有关的地球化学信息 ,讨论了储层形成过程中记录的碳、氧稳定同位素特征 .结果表明 :轮古西地区奥陶系鹰山组碳酸盐岩古岩溶储层中的δ13C和δ18O值的变化范围较大 ,δ13C值为 -0 .70‰～ -6.5 0‰ ,平均值 -1 .76‰ ;δ18O值为 -3 .75‰～ -1 7.1 0‰ ,平均值 -9.42‰ .碳酸盐岩基质、冲积岩和方解石胶结物的δ13C和δ18O分布具有一定的差异 .三类样品的δ18O值均具有明显偏负特征 ,表明在碳酸盐岩成岩过程中受到大气成因的淡水影响 ,反映了当时的风化壳岩溶成岩环境 .冲积岩样品的δ13C值的偏负程度较高 ,其物源可能来自石炭—二叠系地层     

济阳坳陷下古生界碳酸盐岩储层形成机理和发育特征

位于渤海湾盆地内的济阳坳陷是中国油气最为富集的地区之一.古生界碳酸盐岩是济阳坳陷今后油气增储上产的主要领域.通过对济阳坳陷下古生界碳酸盐岩的锰、锶等微量元素及氧、碳、锶等同位素的测试与分析研究,认为岩溶作用和白云石化作用是济阳坳陷下古生界碳酸盐岩储层形成最为重要的成因机理.与不整合面有关的海相碳酸盐岩岩溶储层主要由强烈的大气淡水改造作用而形成.各种洞或脉中的碳酸盐矿物的87Sr/86Sr比值显著高于基质碳酸盐的87Sr/86Sr 比值,而δ13C 和δ18O值则显著低于基质的δ13C和δ18O值.大气淡水作用深度主要在不整合面之下150 m 的深度范围.对油气储集有价值的奥陶系冶里-亮甲山组储集层与埋藏成岩过程的白云石化作用,尤其是粒屑的优先白云石化造成的体积收缩作用有关.作者总结提出了济阳坳陷下古生界碳酸盐岩岩溶的发育模式,及古地貌、古水系和岩溶作用的关系,并深入研究了济阳坳陷下古生界碳酸盐岩储层的发育特征与分布规律.     

中扬子区晚石炭世碳酸盐岩的成岩作用

中扬子区晚石炭世碳酸盐岩的成岩作用主要为白云石化作用、压实一压溶作用、溶解作用，次为重结晶作用、胶结作用，局部有去云化、硅化、去硅化、黄铁矿化、膏化和去膏化．岩溶作用不同程度叠加在各类成岩作用之上，它们可通过成岩组分和组构鉴别；根据成岩组构、氧碳同位素、微量元素含量和成岩组分的阴极发光特征将碳酸盐岩的成岩环境分为海水、大气淡水、混合水和埋藏等成岩环境．各种成岩环境及成岩作用在碳酸盐岩的成岩历史演化过程中相互叠加，构成复杂的成岩作用序列和成岩环境组合．     

塔河油田岩溶型碳酸盐岩缝洞结构研究

塔北隆起奥陶系碳酸盐岩经过上亿年的岩溶作用形成了纵横交错的溶洞和裂缝,成为复杂的储集体,位于该隆起中心部位的塔河油田就是在这样的储集体内发现了上十亿吨的石油储量。针对缝洞成因及其空间展布问题,通过对现代岩溶和古岩溶的地质考察,精细分析研究区地质、测井和地震等资料,提出表层岩溶带、渗流岩溶带和径流岩溶带划分方案,并且定义出每个岩溶带缝洞成因类型及其发育特征,建立缝洞结构模式;同时分析不同岩溶带缝洞充填物性质,为岩溶型碳酸盐岩储集空间描述和预测提供了理论依据。     

塔中隆起鹰山组岩溶储层特征及主控因素

探讨塔中隆起鹰山组碳酸盐岩岩溶储层发育主控因素，为寻找鹰山组岩性油气藏提供地质理论依据。通过岩芯、薄片观察以及物性资料分析，并结合成像测井解释，认为鹰山组碳酸盐岩为低孔低渗岩溶储层，储集空间主要为溶孔、裂缝及溶洞。将中下奥陶统碳酸盐岩储集层划分为裂缝-孔隙型、裂缝型、溶蚀孔洞型及岩溶洞穴型等类型；精细刻画岩溶储层发育样式，讨论岩溶储层发育主控因素：（1）加里东期中期第I幕致使地层隆升为一个大的宽缓的背斜构造，碳酸盐岩地层普遍遭受顺层淋滤、溶蚀。构造活动的挤压褶皱及断裂作用可形成许多构造裂缝，从而在垂向上增加灰岩地层渗透性和水平方向连通性；（2）泥晶灰岩、含云灰岩、云质灰岩在岩溶过程中，岩性较为致密，只能沿裂缝发生溶蚀作用形成溶孔-扩溶缝，含灰质白云岩和灰质白云岩具有较好孔渗，使得地表水相对更容易流经白云岩地层，形成大量溶孔；（3）白云石化作用普遍提高了白云岩地层（结构好、白云石含量高）的孔渗性能，为岩溶作用提供了基础。     

大港地区千米桥潜山奥陶系古岩溶研究

印支期-早燕山期,北西-南东向挤压应力场使大港地区千米桥奥陶系再次暴露地表,遭受风化、滤淋、剥失,形成了第二次古岩溶.千米桥潜山奥陶系古岩溶在垂向上分为四个带,水平潜流带溶蚀孔隙最发育,垂直渗流带次之,风化残积带和深部混合带储层不发育.岩溶高地处于地下水渗流带和地下水潜流带,溶蚀作用强烈,储层发育.岩溶斜坡和岩溶洼地为地表水汇集区及地下水排泄区,岩溶作用相对较弱,储层不发育.位于岩溶高地的板深8井-千12-18井区和板深7井-千18-18井区是有利的古岩溶分布区,是有利的储层分布区.     

渤中22-1构造碳酸盐岩储层岩溶识别及影响因素

以渤中22-1潜山构造为研究目标,通过岩芯、薄片、成像测井等资料,研究潜山碳酸盐岩储层基础特征、岩溶识别及影响因素。结果表明,研究区岩性主要为白云岩类、灰岩类及过渡岩类,储集空间以溶蚀孔、洞、缝为主,平均孔隙度为4.1%,储层主要受沉积相、裂缝作用和岩溶作用的控制。沉积微相影响溶蚀程度,研究区发育局限台地相和开阔台地相,其中,台内滩微相和云质瀉湖微相基质孔隙发育,有利于溶蚀作用发生;构造作用形成的断裂、裂缝系统改善储集空间,是岩溶的先期通道;多期岩溶作用是储层形成的关键,通过岩芯和成像测井对科2井岩溶结构进行识别,表生岩溶影响深度达不整合面以下180 m。受岩溶旋回控制,发育有4个垂直渗流-水平潜流带,水平潜流带物性最好,为优质储层发育带。     

基于细胞自动机的断控岩溶过程数值模拟方法

断溶体作为一种特殊的碳酸盐岩储集体类型,其形成过程尚缺乏一种定量的模拟方法.根据断溶体地质研究认识,断控岩溶以断裂破碎带为核心发生溶蚀扩大,其溶蚀程度的差异受断裂分布、裂缝密度、地层岩性差异、大气淡水或底部热液接触时间等综合因素影响.提出一种基于细胞自动机模拟断控岩溶过程的方法,以走滑断裂形成的裂缝网络为初始条件,以一定酸浓度的大气水注入为边界条件,综合考虑地层岩性差异、裂缝发育密度、重力作用,建立了基于酸扩散、连通性和传导率共同控制的模拟规则,并最终形成由累积酸溶蚀定量表征溶蚀演化程度的模拟方法.通过塔河10区典型断溶体单元实例模拟,验证了该方法的可行性.     

湘鄂西地区下寒武统石龙洞组古岩溶发育及储层特征

 四川盆地下寒武统龙王庙组天然气勘探近期取得的重大发现,引起了对同期沉积的石龙洞组的广泛关注。通过对鄂西渝东-湘鄂西地区石龙洞组多个野外露头的研究,观察到在平面上石龙洞组顶部存在典型的风化岩溶现象,推测在该区内存在与早寒武世末兴凯运动有关的区域性岩溶不整合面。以湖北恩施咸丰背斜庙梁子-丁寨剖面为例,石龙洞顶部的表层岩溶带厚度为3 m,主要为风化壳层和垮塌角砾岩层。同时,受大气淡水和裂缝影响,表层岩溶带下部地层在较深范围内都受到大气淡水淋滤作用影响,属于岩溶改造带。根据胶结物类型及溶蚀特征可分为大气淡水垂向渗滤溶蚀区及潜流溶蚀区。此外,初步探讨了表生岩溶与储层发育的关系。研究区整体岩性较致密,但局部存在优质储层,尤其是表层岩溶带孔洞发育十分丰富,连通性良好。而岩溶改造带由于后期埋藏阶段成岩作用的影响,尤其是晚期硅化作用的破坏,现存孔洞相对较少。研究区优质储层的形成主要受表生及埋藏期溶蚀作用和白云化作用控制。     

基于水化学和同位素的典型岩溶水系统溶质演化过程—以西昌市仙人洞为例

仙人洞岩溶水系统是西昌市南部典型的地下水系统,亦是该区饮用水和灌溉用水的唯一水源,对其水源成因和溶质组分演化过程的研究具有重要的科学价值和现实意义。本文以仙人洞岩溶水系统为研究对象,通过分析岩溶水、基岩裂隙水和地表水水化学组分、氢氧同位素和氚同位素特征,探讨了这三类水的成因和溶质演化过程。结果显示：仙人洞三类水阳离子以Ca₂₊为主,阴离子以HCO_3-为主,水化学类型主要为Ca-HCO_3-型水;水化学指标和同位素信息揭示三类水均以大气降水补给为主,但岩溶水属于具有快速通道的深循环、长径流途径的水循环模式,而基岩裂隙水则属于浅表层循环模式。系列水化学图示和离子比值系数表明岩石风化作用、碳酸盐岩溶解和离子交换过程是影响这三类水组分演化的主要化学过程。     

桂林毛村地下河流域岩溶关键带碳循环研究

本文系统总结了桂林毛村地下河观测站在岩溶关键带垂向上碳循环的监测工作,为基地进入岩溶关键带监测网络奠定基础。对岩溶植被层-土壤层-岩石层-地下水无缝连续体的碳循环监测,包括不同地质背景下典型植被的光合速率、自然植被下凋落物的分解(植被层)、不同土地利用方式下土壤碳库的组成及转化、土壤微生物及有机酸对碳酸盐岩的溶蚀(土壤层)、洞穴CO2浓度及同位素的变化(气体-岩石作用层)、流域水体无机碳特征、外源水对岩溶碳汇过程的促进(地下水层)等方面。经过长期的科研积累,形成一套包括岩溶生物地球化学、岩溶水文过程、同位素示踪技术等在内的野外及室内研究方法,为流域尺度岩溶关键带碳循环的研究提供了技术支持和理论基础。但岩溶关键带碳循环过程中的生物作用及现代CO2在岩溶关键带中的周转时间研究较少,亟待加强。桂林毛村地下河流域岩溶关键带碳循环的研究具有地域优势和学术优势,适合成为我国岩溶关键带监测站。     

塔中西部良里塔格组台缘台内礁滩储层差异性

针对塔中西部上奥陶统良里塔格组台缘与台内礁滩储层特征及演化差异性，综合岩芯、薄片、测井及地球化学分析等资料，对比分析二者储层基本特征、成岩及孔隙演化的差异性，建立储层发育模式，提出相应的勘探对策。储层特征上，台缘礁滩储层储集空间具组构选择性和非组构选择性并存特征，垂向上呈多个旋回叠置，横向呈准层状；台内礁滩储层储集空间为非组构选择性缝洞，主要分布在中下部，垂向厚度及横向连续性均低于台缘。台缘优质储层的演化及分布受准同生大气淡水溶蚀、早成岩近地表岩溶和埋藏溶蚀控制；台内储层受裂缝及埋藏岩溶作用控制。勘探对策上，台缘礁滩储层应优先三期岩溶与构造破裂作用叠加发育区，而台内应注重断裂及埋藏溶蚀的联合控制区。     

塔北西部岩浆热液–地层水流体系统及碳酸盐岩储层的成岩作用响应

通过对塔北地区多个碳酸盐岩露头的深入研究,认为该区域碳酸盐岩依次经历了硅化→热液白云石化→方解石化3个主要的后期成岩作用改造。通过对包裹体、同位素及稀土元素地球化学的研究,发现硅化流体具有高温度、高盐度特征;热液白云石化流体具有相对基质白云石明显的Eu正异常以及更高的轻重REE的分异度,而对方解石化流体的平衡水的计算可知,δ18OSMOW主要分布在+5.5‰～+12‰区间内,与岩浆热液流体的同位素值相一致。综合分析认为,存在岩浆热液对塔北地区碳酸盐岩的后期成岩改造。此外,通过对各露头碳、氧、锶同位素等的分析发现,后期成岩流体具有复杂性和叠加性,存在有机碳的影响以及大气淡水、壳源富87Sr地层水的混溶。岩浆活动为热液循环提供了大量的热源,异常的热事件驱动成岩流体进行广泛的循环流动,对碳酸盐岩地层进行热液成岩改造,同时岩浆热液也为成岩流体提供了诸如Si,REE等物质组分。晶洞内大量石英、硬石膏的发现说明研究区域的碳酸盐岩经历了广泛的酸性溶蚀作用,具有岩浆活动背景的开启性断层发育带成为有利的勘探靶区。