川西南地区中二叠统栖霞组白云岩储层特征及成因

通过岩心观察、薄片鉴定、阴极发光和地球化学分析等方法,对川西南地区中二叠统栖霞组白云岩特征及成因进行了研究。研究结果表明：①研究区栖霞组基质白云岩主要是细—中晶白云岩,其次为粉—细晶白云岩,并伴生少量粗晶鞍形白云石。②研究区细—中晶白云岩与同期颗粒灰岩方解石胶结物的稀土配型模式一致,具有现代海水典型稀土配分特征,为半局限水体动荡环境下沉积的颗粒灰岩交代而成;粉—细晶白云岩具有∑REE含量较高、Ce微弱正异常、LREE整体抬升的平坦稀土配型形态特征,为半局限水体安静环境下沉积的泥晶灰岩或粒泥灰岩交代而成。不同类型白云石Fe,Mn元素含量随云化程度加深表现出协同性升高,表明其具有相同成因。③研究区沿坡折带发育的生屑滩滩间存在局部蒸发受限环境,形成浓缩咸化海水,发生准同生期回流渗透白云石化作用,主要形成粉—细晶白云岩;早成岩—浅埋藏期峨眉山大火成岩省岩浆活动提供异常高热,高温孔隙水与先期白云岩进一步进行水岩作用,形成细—中晶白云岩,具“雾心亮边”特征;埋藏期深部热液沿裂缝运移,在裂缝和围岩中沉淀出鞍形白云石。生屑滩导致的半局限环境与热源叠加是研究区白云岩形成的关键。     

热液活动对四川盆地中西部地区二叠系茅口组白云岩的影响

二叠系茅口组热液白云岩储层是近几年四川盆地勘探的热点领域,受到峨眉山玄武岩喷发的影响,热液活动在茅口组白云岩中十分普遍,但对于热液如何影响白云岩储层还缺乏系统的认识。基于野外观测、岩心和岩石薄片观察、阴极发光、包裹体均一温度和地球化学分析,取得了以下几点认识。①根据宏观产状,茅口组白云岩可分为层状白云岩和斑块状白云岩,层状白云岩是主要的类型。根据微观结构,层状白云岩可进一步分为粉-细晶白云岩和细-中晶白云岩,斑块状白云岩则由中-粗晶白云石组成。②细-中晶白云岩多呈斑块状分布在粉-细晶白云岩中,具明显的不等晶结构,且发育与热液相关的构造和矿物,与粉-细晶白云岩相比,细-中晶白云岩具有较高Fe和Mn含量、较强的阴极发光、较高的包裹体均一温度、偏负的δ¹⁸O（PDB）值及较高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值,表明细-中晶白云岩是粉-细晶白云岩在热液作用下重结晶形成。③热液对茅口组白云岩储层的建设性作用表现在热液活动形成裂缝系统和角砾,热液溶蚀形成溶蚀孔洞,热液交代原始灰岩形成白云岩;破坏性作用表现在热液矿物沉淀充填先前孔、缝、洞和热液重结晶,重结晶过程有新的Mg²⁺和CO₃^2-加入,导致重结晶后白云岩物性变差。④茅口组储层储集空间形成的主要驱动力是早期大气淡水溶蚀,热液可以作为储层发育的一个潜在信号,因此针对茅口组储层,应以滩控早期岩溶为核心思路进行勘探。     

X射线荧光元素分析在普光地区茅口组白云岩化程度识别中的应用

针对四川盆地普光地区茅口组白云岩化程度认识不清,加之该区茅口组取心资料不足的问题,以薄片鉴定为基础,采用岩屑X射线荧光元素分析方法对该区茅口组白云岩化程度进行了研究。白云岩元素特征是Ca、Mg含量富集,尤其是Mg含量增大3倍以上,特征识别元素为Ca/Mg值;灰岩元素特征为Ca含量高,通常大于75%,而Mg含量低,特征识别元素为Ca、Mg。这为利用白云岩和灰岩的特征元素来识别白云岩化程度不同的岩石类型提供可行性。据此,结合单井薄片鉴定结论,统计不同岩石类型的元素值,采用Ca/Mg和Mg交会图板法,建立了识别标准,利用该标准对该地区钻井白云岩化程度进行识别取得了较好效果。     

塔里木盆地中下奥陶统碳酸盐岩地球化学特征及其对成岩环境的指示——以巴楚大板塔格剖面和阿克苏蓬莱坝剖面为例

利用薄片、碳氧稳定同位素、微量元素等测试资料,以巴楚大板塔格与阿克苏蓬莱坝剖面中下奥陶统碳酸盐岩为研究对象,系统报道了岩石学与地球化学的各种特征,分析了不同特征所表征的成岩环境。研究表明：(1)碳、氧同位素垂向上整体表现为埋藏成岩环境,鹰山组顶部、蓬莱坝组中部以及顶部呈现出淡水成岩环境特征,鹰山组中部与蓬莱坝组底部显示为海水成岩环境,鹰山组下部和上部表现为海水成岩环境背景下短期受到淡水影响,白云岩δ¹⁸O值、δ¹³C值高于灰岩,鹰山组白云岩δ¹³C值低于蓬莱坝组白云岩;(2)不同类型白云岩Sr含量呈现规律性。还原环境敏感元素富集在鹰山组中—粗晶白云岩与蓬莱坝组顶部粉—细晶白云岩,氧化环境敏感元素富集在鹰山组藻砂屑云质灰岩、蓬莱坝组细晶夹自形中晶白云岩和砂屑幻影白云岩;(3)白云岩化的过程是LREE亏损的过程。一间房组生屑灰岩具较高的∑REE,MREE略富集,Ce负异常程度高,蓬莱坝组下部残余结构云岩REE配分继承颗粒灰岩。鹰山组下部藻泥晶砂屑灰岩与云质砂屑灰岩REE配分相似,∑REE具有随水体深度增加而减小的趋势,LREE富集,HREE亏损,Gd正异常。鹰山组中—粗晶白云岩与蓬莱坝组顶部粉_细晶白云岩REE配分相似,MREE富集。鹰山组与蓬莱坝组细晶—中晶白云岩具明显Eu负异常。     

川东北盘龙洞长兴组—飞仙关组白云岩稀土元素配分特征及成因

在系统的岩相学研究的基础上,对川东北盘龙洞长兴组—飞仙关组不同类型白云岩进行了全岩的REE分析,并利用海水对分析结果进行了标准化处理.结果表明,大多数样品显示REE含量低,轻稀土富集,重稀土配分曲线平缓,正Ce异常,反映了海水来源的特点.不同类型的白云岩遭受了不同流体作用的改造,其REE含量和配分特征上具有良好的响应,主要表现为:(1)成岩改造较弱的准同生白云岩具有最高的∑REE和LREE/HREE比,正Ce异常明显,其REE配分特征与灰岩类似;(2)大气淡水淋滤作用使礁白云岩和鲕粒白云岩的REE含量显著降低,特别是后者,REE含量迅速贫化,甚至出现明显的负Ce异常;(3)鲕粒白云岩受热水流体叠加改造,其REE含量进一步降低,LREE被选择性淋滤,LREE/HREE比值最低,显示正Eu异常;(4)重结晶作用过程伴随着REE的流失,使结晶白云岩REE含量普遍低于灰岩,但REE配分模式不会显著改变;(5)去白云岩化作用使REE重新在岩石中富集,使部分结晶白云岩具有较高的REE含量.     

苏里格气田东区下奥陶统马五_5亚段白云岩成因

苏里格气田下奥陶统马家沟组马五5亚段白云岩单层厚度大,横向尖灭快,其特征显著区别于靖边气田单层较薄、横向连续性好的白云岩。研究区马五5亚段白云岩以泥晶白云岩、粉晶白云岩和细—中晶白云岩为主,其有序度在总体偏低的背景下呈现与晶体尺寸呈正比的特征。泥晶(藻)灰岩锶含量远小于同时代全球泥晶灰岩的锶含量,锶残留程度受到淡水和白云岩化等多种因素的影响。呈显出白云岩化程度越高,铁和锰含量也越高,白云岩化程度越高,其碳、氧同位素值越向负值方向偏移的特征。从岩石学和地球化学指标来看,白云岩化过程是蒸发泵、渗透回流和埋藏白云岩化多种作用叠加的结果。     

川东地区茅口组储层特征及主控因素

为阐明川东地区茅口组储层特征,厘清储层发育的主控因素,基于野外露头、钻井岩心以及大量测井资料,开展了川东地区茅口组储层特征研究。结果表明：1）亮晶颗粒灰岩、颗粒云岩与细—中晶白云岩为川东地区茅口组主要储集岩;2）溶洞与裂缝在石灰岩和白云岩中均有发育,孔隙主要分布于细—中晶白云岩中;3）茅口组储层主要分布于茅二a,b亚段,平面上受到颗粒滩及断裂带的控制;4）颗粒岩为茅口组储层提供了物质基础,是形成储层的最重要因素,断裂系统决定了储层的最终分布,表生期岩溶以及白云石化作用形成了大量储集空间,是改善储层质量的关键。研究认为,邻水—丰都一带沿15#基底断裂分布的茅二a,b亚段地层中的颗粒滩可以作为重点勘探开发目标。     

四川盆地北部中二叠统茅口组碳酸盐岩溶蚀模拟实验与岩溶层组特征

四川盆地北部中二叠统茅口组岩溶储层发育,是该区重要储层类型之一。基于野外露头、钻井岩心资料,采用宏观与微观结合的方法,根据薄片鉴定、扫描电镜、主微量元素等资料、辅于溶蚀模拟实验等技术方法,对四川盆地北部茅口组岩溶层组特征进行了研究。该区茅口组一段以泥质灰岩、生屑泥晶灰岩为主,酸不溶物含量较高;茅二段、茅三段以泥晶生屑灰岩、亮晶生屑灰岩为主,酸不溶物含量较低。溶蚀模拟实验结果表明,碳酸盐矿物类型、化学成分等是影响茅口组岩石可溶性的主要因素,样品溶蚀速率、溶液离子浓度及微观溶蚀变化特征均表现为生屑灰岩>泥晶灰岩>白云岩>泥质灰岩。茅口组岩溶层组类型可划分为2类3型9亚型,不同岩溶层组类型岩溶作用条件、岩溶化程度不同,缝洞型岩溶储层发育规模也存在差异。     

鄂尔多斯盆地靖边气田马五段白云岩稀土元素特征及成岩流体示踪

分析白云岩及储层形成过程的流体特征,对探讨白云岩形成机理和储层特征具有重要意义。以靖边气田马五段白云岩作为研究对象,分析其稀土元素特征,并探讨了其中蕴含的成岩流体信息。研究结果表明,海水标准化后所有样品的稀土元素配分特征相近,均表现为正Ce异常(δCe=12.2~14.7),LREE稍富集,HREE配分曲线平坦,显示海水来源的特征。泥晶灰岩标准化后均表现为正Eu异常、LREE富集的特征,说明在白云岩化过程中,HREE减少最多,Eu减少最少,推测与热液流体的水—岩作用有关。与未溶蚀的白云岩相比,溶蚀白云岩的∑REE值减少30%,REE配分模式基本不变,且越接近古地表∑REE值和δCe值越大,符合成岩—成烃流体水—岩反应时REE的变化特征,而与大气水的淋滤效应明显不同。现今白云岩中的溶蚀孔可能主要与白云岩再次埋藏时的成岩—成烃流体有关。     

塔东地区米兰1井寒武系白云岩成因及其对储层的影响

白云岩储层展布是塔里木盆地塔东地区深层白云岩油气藏勘探的关键问题。为认识塔里木盆地塔东低凸起米兰地区寒武系白云岩,选取典型井米兰1井,在岩心和镜下薄片观测的基础上,对各种类型的白云岩进行了稀土元素地球化学特征测试。结果表明,各类白云岩稀土元素含量均较低,且随着晶粒增大,总质量分数减小;不同类型白云岩的δEu异常显著不同,泥微晶、细晶、中晶和粗晶白云岩的δEu分别介于0.97~1.08,0.77~1.05,0.80~3.23,0.81~2.23;大部分样品δCe负异常,介于0.86~1.02。所有样品稀土元素PAAS配分模式分为3种类型,即δEu负异常型、δEu正异常型和δEu无异常型。在白云石化过程中,蒸发泵机制是米兰1井寒武系白云岩的基础成因,第一种白云岩后期还受到埋藏环境的影响,第二种后期还受到热液环境改造,第三种形成于回流渗透机制。白云岩储层的形成受多种条件的控制,其中有利的沉积环境是储层形成的先决条件,大规模白云石化是储层形成的基石,裂缝体系对储层有多重影响,而溶蚀作用是储层形成的关键。     

川西南地区中二叠统热液白云岩特征及勘探思路

热液白云石化可形成优质白云岩储层。通过岩石矿物学观察、地球化学分析以及地震资料解释,四川盆地西南地区中二叠统栖霞组-茅口组广泛发育的砂糖状白云岩为热液白云石化成因,具有如下特征:①白云岩出现频率较高,单层厚度较大,宿主灰岩主要为生屑灰岩和生屑泥晶灰岩;②中-粗晶白云岩发育残余生屑结构,生屑溶蚀后部分被自生石英和鞍形白云石充填,孔隙类型主要为晶间孔和溶蚀孔,平均孔隙度为6 % ~10 % ;③基质白云岩包裹体均一温度明显高于白云石化作用时的地层温度,具有偏负的δ¹⁸O值、高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值以及明显的正Eu异常;④白云岩产出井附近发育基底断裂,且在对应的地震剖面上见"下凹"反射特征。在紧邻基底断裂带,热液白云石化作用强,白云岩储层厚度大,横向连续性好,适合构造圈闭勘探;在远离基底断裂带,热液白云石化作用弱,白云岩储层厚度较小,横向连续性较差,适合岩性-构造圈闭勘探。     

中国南方地区灯影组白云岩储层流体溶蚀改造机制

对南方地区震旦系灯影组未遭受溶蚀改造作用的泥粉晶白云岩、遭受溶蚀改造的富含溶蚀孔隙白云岩储层(包括粗晶砂糖状白云岩)以及孔洞中充填的粗晶白云石开展了碳、氧和锶同位素以及稀土元素分析,以判别白云岩储层发育经历的流体改造作用类型、过程和机制。未溶蚀白云岩的δ¹³C、δ¹⁸O和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值平均分别为3.0‰、-3.5‰ 和0.708 779;稀土元素组成上无显著的Ce和Eu异常,属于正常的海水成因白云岩。溶蚀改造后的砂糖状白云岩的δ¹³C、δ¹⁸O和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值平均分别为1.7‰、-7.7‰ 和0.709 579,与未溶蚀改造白云岩相比具有略偏轻的碳、氧同位素组成和较高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值;稀土元素组成上,具有较高的REE含量和显著的Ce负异常,δCe平均值为0.5,表明多孔的砂糖状白云岩储层是大气降水和含油气流体溶蚀改造的产物。孔洞中充填的粗晶白云石的δ¹³C、δ¹⁸O和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值平均分别为0.3‰、-11.3‰ 和0.710 334,具有显著偏轻的碳、氧同位素组成和显著高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值;稀土元素组成上,具有显著的Eu正异常,δEu平均值为3.0,最大达到9.8,表明孔隙充填白云石是从热液流体中沉淀出来的,并受地层中有机成因流体的影响。根据所确定流体作用类型并结合构造地质演化背景,探讨了灯影组白云岩储层流体改造过程和机制。南方地区在震旦纪灯影组沉积时期发育海水台地相泥粉晶白云岩沉积,局部见藻纹层结构。震旦纪末期遭受大气降水溶蚀改造,下渗至地下深处,促使白云岩溶蚀和重结晶作用;在此后的埋藏过程中,进一步遭受含油气流体的溶蚀改造作用,最终形成富含溶蚀孔隙和沥青的中粗晶白云岩储层。埋藏过程中,受盆地深部热液的改造作用,在孔隙中形成白云石充填,使白云岩储层发生了一定程度的致密化作用。     

川西中二叠统栖霞组白云岩特征与成因

近期在川西地区中二叠统栖霞组斩获的多个白云岩油气发现彰显了白云岩储层的油气潜力,但该组白云岩储层非均质性极强,白云岩化机制不明确,优质白云岩储层分布预测困难。研究综合分析了该组不同类型白云岩的岩石学和地球化学特征,结合沉积相背景和峨眉山大火成岩省热事件,系统总结了不同类型白云岩化作用的期次和成因。结果显示：川西地区栖霞组白云岩多为斑状或层状分布,白云石晶体以细晶为主,中-粗晶、泥-粉晶次之,伴少量鞍状白云石胶结物。泥-粉晶白云岩主要发育在栖霞组底部,白云石晶体多为半自形-他形晶,常与草莓状黄铁矿伴生,部分泥晶白云石呈球粒状、哑铃状和花椰菜状;泥-粉晶白云岩的δ¹³C(VPDB)为负值,δ¹⁸O(VPDB)处于正常海水数值范围内,这些特征表明泥-粉晶白云岩可能为微生物介导作用的产物。细晶白云岩在栖一段和栖二段都有发育,其白云石晶体主要为自形-半自形晶,多具有雾心亮边结构,在阴极发光下晶体内部呈棕色-暗红色,向外过渡为亮红色后再变暗;细晶白云岩具有明显的残余粒屑结构,表明前驱岩岩性为颗粒灰岩;细晶白云岩的δ¹⁸O(VPDB)...     

川南地区灯影组白云岩地球化学特征及流体来源

四川盆地灯影组白云岩是重要的优质油气储集岩,由于复杂的成岩演化和多期的构造作用,白云岩的成因一直存在争议。通过碳、氧同位素、微量元素等分析手段,对川南地区灯影组白云岩的地球化学特征及流体来源进行了研究。研究结果表明,该区白云岩主要类型为微晶、细晶-中晶以及含角砾白云岩。灯影组白云岩的δ¹³C介于0.52‰~2.06‰（均值1.42‰）,δ¹⁸O介于-11.9‰~-2.14‰（均值-9.09‰）,与同期原始碳酸盐岩δ¹³C值（4.43‰）和δ¹⁸O值（-0.62‰）相比明显偏小。结合白云岩具有高U/Th比值、低Sr值以及Eu正异常等特征,认为研究区灯影组白云岩具有埋藏白云石化特征,且在成岩后期受到了热液流体作用的改造。该区白云岩具有与海水来源白云岩相似的稀土元素配分特征以及远高于正常海水的盐度指数（Z值）,表明白云岩化流体主要来源于封存在地层中的浓缩海水。     

四川盆地东部中二叠统茅口组热液白云岩发育模式及对储层的改造

针对四川盆地东部中二叠统茅口组异常白云岩分布，利用岩心岩石学特征描述、地化测试、地震和测井资料综合解释等方法，分析了热液白云岩化作用的识别标志和发育时间，探讨了其成因模式及对储层改造。研究结果表明：不规则白云岩分布、中-粗晶基质白云岩、早期张性裂缝和溶洞中以充填鞍形白云石和石英-鞍形白云石是主要识别标志，白云石流体包裹体均一温度（115~145℃）高于地层温度，偏负的氧同位素值[δ¹⁸O（VPDB）为-5.4‰~-7.1‰]，高锶同位素比值（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr为0.707 947~0.708 458），是识别热液的主要地化指标。热液白云岩化作用主要发生在张性或扭张性断裂系统附近，其成层性受原始沉积相控制，在断裂破碎带附近灰岩地层也被热液改造。热液改造主要时期是在茅口组经历浅埋藏、抬升暴露岩溶作用和吴家坪组沉积之后的晚二叠世-中三叠世。峨眉山玄武岩喷发为热液提供了热源，断裂、沉积相和热液侵入时间等因素在时间和空间上组合，造就了热液白云岩形成的条件和不同的分布形式。热液白云岩化作用对储层的改造具有复杂性，低渗透性灰岩层热液云化后新增孔隙空间不明显，具有初始空隙的高能滩体受热液云化适度改造后可能存在一定孔渗性。     

四川盆地东部下寒武统龙王庙组白云岩类型及其成因

通过对四川盆地东部板凳沟剖面龙王庙组露头进行了密集采样（1块/m）,并根据X-衍射得到的白云石含量对样品进行筛选后,结合主微量元素、稀土元素及碳、氧同位素测试结果,系统分析了该地区白云岩的类型及其成因。分析结果表明,研究区发育两大类不同成因的白云岩。一类发育有序度低的泥-粉晶白云石,具有正相关的MgO和CaO含量,Mg/Ca值总体较高,且低Sr含量,高Fe,Mn含量,ΣREE+Y含量高,δEu和δCe负异常明显,δ¹³C与δ¹⁸O同位素值与同期海水形成的灰岩特征一致,发育于蒸发环境,为准同生的萨布哈白云石化作用和回流渗透白云石化作用的结果,且受到陆源碎屑混入的影响。而另一类发育粉-细晶白云石,MgO和CaO含量呈负相关,具有低Mg/Ca,高Sr,Fe,Mn含量,低ΣREE+Y含量,也同样具δEu与δCe负异常以及同期正常海水形成的灰岩的δ¹³C同位素值,但δ¹⁸O同位素值略低于同期海水形成的灰岩,这类白云石是浅埋藏白云石化作用形成的。结合白云岩的岩石学特征,认为研究区寒武系龙王庙组灰岩在沉积时,经历了准同生白云石化作用（包括萨布哈白云石化作用和回流渗透白云石化作用）,晚期叠加了浅埋藏白云石化作用,因此表现出的碳-氧同位素数据具有分区性。     

川东北阆中地区二叠系茅口组白云岩化成因

川东北阆中地区茅二段有效储集岩类主要为白云岩,对其成因研究较少,还未有统一认识。结合区域地质背景,通过岩石薄片、阴极发光、碳氧同位素、锶同位素、包裹体等定量分析,研究了阆中地区茅二段白云岩岩石学特征及地球化学特征,探讨了其成因及意义。研究认为：研究区白云岩以细—中晶白云岩为主,晶面较平直,以自形—半自形晶为主,成岩环境温度不高;研究区细—中晶白云岩阴极发光以暗色光为主,具δ ¹³C低正值、δ ¹⁸O高负值、 ⁸⁷Sr/ ⁸⁶Sr略高于同时期海水的特征,表明其形成于浅埋藏环境,受高温流体作用影响不明显;白云岩化流体来自于浅埋藏期海水,以粒屑滩颗粒灰岩为载体,形成层状、似层状白云岩。浅埋藏期白云岩化作用形成大规模储集空间,是碳酸盐岩储集层最重要的成岩方式之一。