塔里木盆地永安坝剖面蓬莱坝组白云岩成因与形成过程——来自有序度和晶胞参数的证据

塔里木盆地巴楚地区永安坝剖面蓬莱坝组发育粉晶白云岩、细中晶白云岩和粗晶白云岩3类白云岩。结合研究区沉积背景、白云岩特征和XRD测试结果认为3种白云岩代表不同的形成环境和过程:粉晶白云岩具中等有序度,平均有序度为0.75,晶胞参数偏离理想白云石,为灰泥经准同生快速云化,在浅埋藏期发生重结晶而成;细中晶白云岩具中等有序度,平均有序度为0.79,晶胞参数接近理想白云石,原岩为孔隙型颗粒灰岩,在准同生期发生白云石化作用,后经埋藏期白云石化作用调整具有埋藏白云岩的特征;粗晶白云岩具高有序度,晶胞参数接近理想白云石,原岩为颗粒灰岩,在中埋藏期受持续、充足的云化流体供给,结晶速度较慢,云化时间较长。受云化发生时期差异的控制,细中晶白云岩最有利于孔隙保存,构成有效储层。     

塔里木盆地顺南地区奥陶系鹰山组白云岩形成机制及其发育模式

为深化对塔里木盆地顺南地区白云岩储层的认识,明确奥陶系鹰山组白云岩的成因和发育模式,指导油气勘探,在岩心观察和薄片鉴定的基础上,运用扫描电镜观察、阴极发光分析、碳氧同位素测试和稀土元素分析等手段,研究了顺南地区奥陶系鹰山组白云岩储层的岩相学特征和地球化学特征,分析了白云岩的形成机制,构建了不同成因类型的白云岩发育模式。岩相学分析表明,鹰山组主要发育粉—细晶白云岩（石）、细—中晶白云岩（石）和缝洞充填中—粗晶白云石等3种白云岩（石）;地球化学特征揭示,粉—细晶白云石形成于盐度较高的水体中,是近地表环境蒸发泵白云石化的产物;细—中晶白云石形成于埋藏环境;中—粗晶白云石形成于相对封闭的成岩环境,是构造—热液白云石化的产物。中—深埋藏白云石化可形成孔隙较发育的规模化细—中晶白云岩,是最有利于储层发育的白云石化作用。      

塔里木盆地玉北地区蓬莱坝组鞍形白云石地球化学特征

根据岩相特征将玉北地区蓬莱坝组白云岩分为粉细晶基质白云岩、粗晶基质白云岩和鞍形白云石充填物。鞍形白云石充填物各类地化特征都与粗晶基质白云岩相似,是粗晶基质白云岩自身溶解后又在缝洞内形成的一种再沉淀,应该属于白云石胶结物,而与交代灰岩作用无关。高温、高盐度的地层卤水应该是鞍形白云石充填物形成的主要成岩流体。微量元素方面,粉细晶基质白云岩的Sr含量明显高于粗晶基质白云岩和鞍形白云石充填物,而鞍形白云石充填物的Ba含量远远高于基质白云岩和粗晶基质白云岩;Mg/Ca比方面,三者差别极小;鞍形白云石充填物与基质白云岩稀土含量都很低且配分曲线特征相似,稀土分异程度相近;包裹体测温、测盐显示鞍形白云石充填物与基质粗晶白云岩在流体性质上存在重叠,表明其在流体性质上存在对基岩的继承性。      

川西北地区中二叠统栖霞组白云岩形成机理——以车家坝剖面为例

以岩石学观察为基础,结合稳定同位素与团簇同位素分析,探讨了川西北地区中二叠统栖霞组白云岩形成机理。川西北车家坝剖面白云岩集中发育于栖霞组上段,可识别出基质白云石与白云石胶结物2种不同类型的白云石。基质白云岩呈灰白色,与灰岩接触界线截然,呈指状交错接触;白云石胶结物呈乳白色,局限分布于溶蚀孔洞的边缘。镜下可进一步划分为3种类型基质白云石,即漂浮状细晶直面自形—半自形基质白云石(Md1)、细—中晶直面自形—半自形基质白云石(Md2)、中—粗晶它形曲面基质白云石(Md3),以及一种鞍形白云石胶结物(Sd)。Md1沿缝合线呈漂浮状分布于灰泥基质中,可能为浅埋藏环境下压溶作用的产物。Md2与Md3具有与宿主灰岩相似的δ¹³C、δ¹⁸O和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素特征,指示白云石化流体主要来源于二叠纪同期海水,而相对较高的成岩温度说明受二叠纪末大规模火山活动的影响显著。鞍形白云石及其后的方解石胶结物具有明显偏负的δ¹⁸O值和放射性⁸⁷Sr/⁸⁶Sr...     

川东北板东地区长兴组生物礁型储层研究

四川盆地东北部板东地区长兴组地层主要由含生物(屑)灰岩-生物(屑)灰岩、礁灰岩、泥-粉晶白云岩和细-中晶白云岩构成,其中以细-中晶白云岩的储集性能最好。以礁顶部测井曲线变化特征为依据,认为该礁至少是由3个旋回叠加而成。成岩作用中对储层影响最大主要是胶结充填作用、白云石化作用、溶蚀作用。经镜下观察认为胶结充填作用分3期,充填了大部分的原生孔隙;混合水云化作用使生物屑灰岩演变成具或不具生物(屑)残余结构的细—中晶白云岩;溶蚀作用形成的晶间溶孔、不规则溶孔、溶洞构成了生物礁主要储集空间。     

鄂尔多斯盆地天环坳陷北段桌子山组白云岩碳氧同位素特征及意义

通过空间展布和不同类型白云岩的碳氧同位素特征,诠释了鄂尔多斯盆地西部天环坳陷北段奥陶系桌子山组白云岩的成因和储层地质学意义。研究区白云岩主要有微-粉晶白云岩、残余砂屑细晶白云岩和细-中晶白云岩3种,其中微-粉晶白云岩δ13C、δ18O平均值为0.78‰和-5.0‰;残余砂屑细晶白云岩δ13C、δ18O平均值为0.53‰和-6.5‰;细-中晶白云岩δ13C、δ18O平均值为0.47‰和-6.3‰。桌子山组白云岩碳氧同位素的组成位于正常海相碳酸盐岩范围之内,说明其白云石化流体来源于囚禁的古海水。白云岩碳氧同位素演化特征及成岩作用特征,指示微-粉晶白云岩为准同生阶段白云石化的产物,而残余砂屑细晶白云岩及细-中晶白云岩则为浅埋藏白云石化的产物。      

川西北下二叠统栖霞组斑马状白云岩地球化学特征及形成过程——以ST18井为例

四川盆地下二叠统栖霞组具有丰富的天然气资源。近年来,川西北地区在栖霞组取得了重大的油气勘探突破,其中优质储层主要位于白云岩层位。然而,有关该区栖霞组白云岩的成因至今仍有争议。ST18井钻遇栖霞组,岩心观察发现特殊的斑马状白云岩。针对斑马结构中的亮带和暗带,系统开展了岩石学和地球化学的对比研究。斑马结构中亮带由中粗晶—鞍形白云石组成,阴极发光呈亮红色;而暗带则由中—细晶白云石组成,阴极发光呈暗红色。亮带和暗带白云石的δ13C值均在同时期海水δ13C值范围内,而δ18O值较同时期海水偏负,表明白云石化流体来源于海水,且受到较高温度的影响,使得氧同位素发生分馏。亮、暗带白云石有序度均较高,推测是在后期埋藏作用下发生了调整,使得有序度增加到同一水平。此外,热液矿物黄铁矿的发现进一步证实了白云岩形成过程中热液流体的参与。研究表明,ST18井栖霞组斑马状白云岩的形成过程主要经历了以下三个阶段:（1）流体沿着构造裂缝溶蚀—交代原始灰岩,形成暗带白云石;（2）热流体沉淀形成亮带白云石;（3）深埋藏环境下亮暗带白云石均发生调整,形成有序度较高的斑马状白云岩。      

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)...     

川东北板东地区长兴组生物礁型储层研究

四川盆地东北部板东地区长兴组地层主要由含生物（屑）灰岩-生物（屑）灰岩、礁灰岩、泥-粉晶白云岩和细-中晶白云岩构成，其中以细-中晶白云岩的储集性能最好。以礁顶部测井曲线变化特征为依据，认为该礁至少是由3个旋回叠加而成。成岩作用中对储层影响最大主要是胶结充填作用、白云石化作用、溶蚀作用。经镜下观察认为胶结充填作用分3期，充填了大部分的原生孔隙；混合水云化作用使生物屑灰岩演变成具或不具生物（屑）残余结构的细-中晶白云岩；溶蚀作用形成的晶间溶孔、不规则溶孔、溶洞构成了生物礁主要储集空间。     

塔里木盆地古城地区下古生界白云岩储层类型及成因

通过对古城地区寒武系、下奥陶统白云岩进行岩石薄片、扫描电镜、阴极发光显微镜精细鉴定,结合碳氧同位素、有序度等地化分析,从白云石晶体大小、形态、表面特征、阴极发光现象,以及地化特征指标等方面,总结了古城地区发育准同生期、早—中成岩期、中—晚成岩期3期4种白云化作用形成的6种类型白云石,分别为准同生期蒸发泵成因的粉—微晶白云石、准同生期渗透回流成因的粉—细晶他形白云石、浅埋藏成因的粉—中晶较自形白云石、后期热液成因的中—粗晶脏白云石、中—粗晶较干净白云石和鞍形白云石等6种类型。白云化作用和热液溶蚀作用形成的晶间孔、晶间溶孔、溶蚀缝孔洞是白云岩的主要储集空间,白云岩溶蚀孔隙型和白云岩溶蚀缝孔洞型储层是古城地区有效的储层类型。     

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。     

多参数综合识别塔里木盆地下古生界白云岩成因

塔里木盆地下古生界广泛发育白云岩,其成因主要可以用萨布哈白云石化、渗透回流白云石化、埋藏白云石化和热液白云石化4种模式来解释。萨布哈白云岩发育于潮间-潮上坪蒸发环境,以含膏泥晶白云岩为特征;渗透回流白云岩发育于蒸发台地(或潟湖)环境,以保留原岩结构的粉晶白云岩为特征;埋藏白云岩发育于埋藏环境的各个阶段,以细-中晶白云岩为特征;热液白云岩以伴生热液矿物的中-粗晶白云岩为特征。不同成因类型的白云岩形成于不同的成岩环境和阶段,具有不同的岩石学、地球化学和地球物理响应特征。通过大量岩心、薄片和主量元素、碳氧同位素、锶同位素、稀土元素等地球化学数据的细致研究,再结合测井、地震响应特征、古地理、古气候、构造背景等资料,系统总结了塔里木盆地下古生界4种成因白云岩的多参数识别特征,通过综合分析能较好地克服成因多解性问题。     

川中地区中二叠统茅口组白云岩特征及成因机理

川中地区茅口组白云岩主要位于茅口组二段中、上部和茅口组三段下部,根据岩石学特征可分为含灰质细—中晶白云岩、细—中晶白云岩、角砾白云岩,且以后两者为主。对比泥晶灰岩与不同类型白云岩样品地球化学特征后发现,白云岩相对于同层灰岩具有较低的Fe含量、较高的Mn含量和较低的Sr含量;泥晶灰岩与不同类型白云岩具有相似的稀土配分特征,均表现为LREE亏损、轻微正La异常和负Ce异常,且白云岩样品具有微弱的Eu正异常;细—中晶白云岩与角砾白云岩δ~(18)O值均明显低于原始灰岩,而~(87)Sr/~(86)Sr比值则明显高于原始泥晶灰岩。不同类型白云岩与灰岩相似的稀土配分特征表明茅口组白云岩形成过程中保留了原始灰岩的部分地球化学特征,而白云岩微弱Eu正异常及其与灰岩同位素差异性可能是由于白云岩化过程中高温地质热流体的参与而引发的。茅口组白云岩化作用受多种因素控制:地层残余海水和岩浆活动伴生的热液流体为白云岩化作用中Mg的主要来源;峨眉山大火成岩省热效应为白云岩化提供异常高的古地温背景;断裂系统为异常地温对流和白云岩化流体提供了快速运移通道;颗粒滩相灰岩较好的孔、渗性使之比泥晶灰岩更易发生白云岩化。峨眉山大火成岩省伴生的异常地温和充足Mg供给是茅口组发生白云岩化的关键,不同类型白云岩形成于白云岩化过程的不同阶段。     

塔里木盆地西北部下寒武统白云岩特征及多重白云石化模式

塔里木盆地下寒武统白云岩储层研究尚处于起步阶段,开展白云石化模式系统研究对于明确白云岩储层特征具有重要意义。基于露头观察、岩石薄片鉴定、主量元素、微量元素、稀土元素和碳、氧、锶、镁同位素等资料,对塔里木盆地西北部下寒武统白云岩特征和成因模式进行了系统分析。塔里木盆地西北部阿克苏露头区下寒武统发育微生物白云岩、泥晶白云岩、粉晶—细晶白云岩和中—粗晶白云岩4类白云岩。微生物白云岩属于典型微生物白云石化成因模式,白云石化流体以海水为主。泥晶白云岩、部分粉晶—细晶白云岩和少量中—粗晶白云岩属于典型蒸发泵与回流渗透白云石化成因模式,白云石化流体以回流卤水和海水为主。绝大多数中—粗晶白云岩和部分粉晶—细晶白云岩属于埋藏热液白云石化成因模式,白云石化流体为与烃类充注相关的地层卤水及陆源水。早成岩阶段微生物白云石化作用和蒸发泵与回流渗透白云石化作用是塔里木盆地西北部阿克苏露头区下寒武统微生物白云岩和粉晶—细晶白云岩孔隙发育的基础。     

川中南部下二叠统栖霞组白云岩储层特征及主控因素

针对川中南部下二叠统栖霞组台内白云岩储层特征及控储因素不清的科学问题,通过岩心观察、薄片鉴定、孔渗和地球化学测试以及测井资料等综合分析,取得以下地质认识：①白云岩类主要发育于栖二_a、栖二_b段的上部,并以晶粒化颗粒云岩和豹斑状云质灰岩或灰质云岩为主;储集空间主要为晶间（溶）孔、溶洞,辅以裂缝;晶粒云岩平均孔隙度和渗透率分别为3.16%和0.137×10^-3 μm²;而豹斑状云质灰岩或灰质云岩则分别为3.4%和0.383 7×10^-3 μm²,总体具有低孔低渗特点;与岩心、成像测井及生产曲线一起揭示储层主要为裂缝—孔隙型和裂缝—孔洞型2类。②储层主控因素分析表明,台内生屑滩沉积是储层形成的物质基础,2类白云岩均发育于向上变浅序列上部的滩相颗粒岩中;准同生期白云石化作用交代滩相颗粒岩形成的2类白云岩,提供了晶间孔和抗压骨架,δ¹³C、δ¹⁸O数据指示栖霞组准同生期白云石化可能与海水有关;向上变浅序列顶部常具有暴露面、溶洞等早成岩期暴露岩溶特征,且早期白云岩受到岩溶组构切割形成小型溶洞,表明早成岩期岩溶是栖霞组白云岩储层形成的关键,并揭示台内白云岩的形成时间早于早成岩期岩溶或近同期;后期晚二叠世峨眉山玄武岩浆广泛活动有关的热液侵位,导致白云石重结晶和孔洞充填鞍状白云石,结合地球化学成果反映了栖霞组白云岩储层在埋藏期受到高温热液的影响和改造,但对成储贡献有限。综上所述,提出台内栖霞组两类白云岩的准同生期“相—云—溶”三元成储模式,指示这类白云岩储层很大程度受规模微地貌高地相关的有利沉积相带控制,因此勘探思路可能需要往“沉积期控储”方向转变。     

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。