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)...     

四川盆地威远—高石梯地区中二叠统栖霞组台内薄层白云岩发育特征与成因

通过对四川盆地威远—高石梯地区取心和钻井老资料复查发现,中二叠统栖霞组发育规模性滩相薄层白云岩,且多口井在该套白云岩中获工业气流,因此厘清白云岩成因与分布规律对指导栖霞组下一步勘探具有重要意义。基于区内岩心和测井、录井资料,开展白云岩岩石学和分布特征研究,发现栖霞组薄层白云岩宏观产状上可分为豹斑状白云岩和层状白云岩两类,白云石晶粒多以细—中晶为主,残余生屑颗粒幻影明显,原岩主要为具微生物粘结灰泥组构的亮晶生屑灰岩。白云岩单层厚度薄,一般为1～4m,累计厚度可达3～16m;纵向发育受沉积旋回控制明显,主要分布在旋回中上部且具有多期叠置的特征。地球化学分析结果表明,研究区栖霞组白云石化流体以准同生期咸化海源流体为主,仅局部孔洞状白云岩受到一定程度的深部热液叠合改造。对比沉积期古地理隆坳格局与薄层白云岩钻遇井分布耦合关系,发现薄层白云岩往往分布于台内隆坳的坡折处,提出丘滩体叠置迁移和海水受限的环境促使渗透回流白云石化作用发生。台内多期叠置的丘滩体为白云岩形成奠定了良好的物质基础,准同生期岩溶作用有利于提升丘滩体孔渗条件并为白云石化流体提供优势运移通道。研究结果证实台内薄层白云岩具有环洼不连续...     

四川盆地北部栖霞组-茅口组热液白云岩特征与成因

以四川盆地北部广元峡沟煤矿剖面白云岩为研究对象,剖面由下部地层向上,白云岩化程度逐渐增强,颜色由深到浅,岩性由生屑灰岩逐渐过渡到斑状白云岩,然后再到中-粗晶白云岩,上部覆盖茅口组泥灰(云)岩。中-粗晶白云岩发育于栖霞组顶部和茅口组底部,由中晶到粗晶的半自形-自形白云石组成,其中可见鞍状白云石。岩石中溶蚀孔洞发育,孔隙内有沥青充填。微晶灰岩的δ¹³C(PDB)值为3.23‰,δ¹⁸O(PDB)值为-5.03‰;白云石样品的碳、氧同位素具有一定的差异,δ¹³C(PDB)值为3.29‰~4.14‰,δ¹⁸O(PDB)值为-6.07‰~-6.75‰。流体来源可能为岩浆热液,或者是经历了深循环的大气降水。在断裂活动时,深部热液流体沿断裂向上运移,当运移到栖霞组和茅口组时,由于吴家坪组泥灰岩和泥云岩的封堵,流体的运移被减缓甚至停滞,促使围岩发生白云岩化,溶蚀作用也同时发生,产生溶蚀孔隙。由此,在栖霞组顶部和茅口组底部可能形成热液白云岩储层,该储层具有一定的储集意义。     

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。     

四川盆地西部雷口坡组非热液成因鞍形白云石的发现及意义

鞍形白云石通常由热液作用形成,四川盆地西部雷口坡组广泛发育的鞍形白云石也被许多学者归为热液作用成因,并由此将雷口坡组白云岩储层归为热液成因储层。为了进一步认识这些鞍形白云石的成因,并为储层研究提供指引,本文通过对四川盆地西部雷口坡组鞍形白云石的岩石学及地球化学特征分析,较深入地开展了雷口坡组鞍形白云石研究。研究指出区内雷口坡组存在两种成因类型的鞍形白云石;构造裂缝内的鞍形白云石在阴极射线下发亮桔红色光或不发光,氧同位素值相对较高、富集稀土元素、并具负Eu异常、锶-钾-铁-锰含量较高,明显不同于围岩,可能是深部与中酸性岩浆活动有关的岩浆期后热液作用的产物;灰岩中的鞍形白云石斑块、白云岩溶蚀缝孔洞内鞍形白云石沉淀物在阴极射线下发玫瑰红色光,氧同位素值相对较低、贫稀土元素、缺乏Eu异常、锶-钾-铁-锰含量较低,与白云岩围岩极其相似,代表了白云石化流体及物质来源于地层本身,是非热液成因的鞍形白云石,是中-深埋藏条件下,白云岩地层内部流体白云石化作用的产物。区内雷口坡组热液成因鞍形白云石发育分布有限,广泛发育分布的是非热液成因鞍形白云石,指示了雷口坡组储层并非热液作用成因;埋藏条件下,地层流体及...     

川东寒武系龙王庙组白云岩地球化学特征、成因及油气意义

在岩石学、矿物学特征研究基础上,通过分析主、微量元素及碳、氧同位素特征,系统研究四川盆地东部寒武系龙王庙组白云岩地球化学特征及成因,并对其油气地质意义进行探讨。结果表明：龙王庙组白云岩多位于地层的中上部,晶粒白云岩广泛发育,颗粒白云岩发育程度低;白云岩的白云石百分含量在48.6%~75%;Mg/Ca值总体较低,并划分为MgO与CaO呈正相关性和负相关性2种类型;白云岩总体具有高Fe、Na和低Sr、Mn含量特征,仅部分白云岩Mn含量相对较高;相较于同期海水值,多数白云岩的δ¹³C值偏正,δ¹⁸O值偏负。结合区域地质背景及上述地球化学特征,研究认为四川盆地东部龙王庙组白云岩主要为渗透回流白云石化成因,蒸发浓缩白云石化、埋藏白云石化发育程度较低,整体上龙王庙组白云石化作用并不彻底;进一步总结川东地区龙王庙组白云石化模式,并结合沉积相带展布、白云石化对储集层控制作用等方面对有利储集层进行预测,指出川东地区龙王庙组白云岩有利储集层主要发育在齐岳山断裂带周缘。     

基于原位溶蚀模拟实验的四川盆地二叠系栖霞组-茅口组白云岩孔隙演化

利用水热金刚石压腔装置结合激光拉曼光谱和光学显微镜设备,实现了碳酸盐矿物/岩石-流体的原位模拟实验.结合四川盆地实际地质条件,针对栖霞组-茅口组白云岩进行了封闭-开放-封闭的连续变化体系原位模拟实验,通过乙酸酐的水解实现了封闭压腔内乙酸的原位生成.实验结果表明,封闭体系-阶段性开放体系中,碳酸盐岩样品边缘及解理处发生溶...     

白云岩储层成因的激光原位U-Pb定年和同位素地球化学新证据——以四川盆地西北部中二叠统栖霞组白云岩储层为例

以四川盆地西北部中二叠统栖霞组白云岩储层为例,采用激光原位U-Pb定年和碳、氧、锶同位素地球化学分析手段对白云岩中的孔洞和晶间孔成因进行了研究.白云岩的围岩与孔洞中的第1期白云石胶结物具有相近的U-Pb年龄和相似的碳、氧、锶同位素组成,表明孔洞在白云石化作用之前就已存在,孔洞为白云石胶结物从白云石化流体中沉淀提供了空间...     

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。     

川中地区中二叠统构造热液白云岩的发现及其勘探意义

综合地震资料解释、岩石矿物学观察以及地球化学分析结果,认为四川盆地中部中二叠统栖霞组、茅口组白云岩为构造热液白云石化成因,具有以下典型特征：①白云岩单层厚度较大,多呈透镜状产出,横向连续性差,钻遇井附近多伴有走滑断裂发育,白云岩层段在对应的地震剖面上见“下凹”反射特征;②基质白云岩多呈中 粗晶,其缝洞中见具有波状消光特征的填隙鞍状白云石,并发育大量的角砾岩,角砾岩间充填白色的白云石,形成斑马构造;③基质白云岩与填隙鞍状白云石的均一温度较白云石化作用时地层的温度要高5℃以上,分别为105.8～159.6℃及113.2～138.6℃,同时二者还具有偏负的氧同位素特征（−7.64‰～−7.95‰）以及高 ⁸⁷ Sr/ ⁸⁶ Sr 值（0.708 369～0.709 684）。构造热液白云岩的发育和分布受走滑断裂控制,若与上覆致密灰岩地层有机配置,可以形成良好的岩性圈闭。     

川西北地区中二叠统栖霞组热液作用及其对储层的影响

深部热液流体对川西北地区碳酸盐岩的储集性具有一定的改善作用。为研究川西北地区中二叠统栖霞组热液作用及其对储层的影响,开展了岩心观察、薄片鉴定、微量元素测试和锶同位素研究。结果表明：①川西北地区中二叠统栖霞组储层受到了深部热液流体改造,岩石中发育溶蚀孔洞,部分孔洞中充填鞍状白云岩、黄铁矿、绿泥石、石英等热液矿物,常可见热液角砾碳酸盐岩,为热液活动证据之一;②研究区栖霞组热液改造后形成的中晶白云岩、缝洞中的鞍状白云岩与未受热液改造的泥晶灰岩相比,具有"δ¹⁸O偏负、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr偏正和高Mn-低Sr"的特征;③研究区晚二叠世-三叠纪曾发生过多期岩浆-构造作用,大量深部热液流体通过深大断裂进入沉积地层,对裂缝围岩产生了显著的溶蚀作用,形成了良好的储集空间。该研究成果对深层寻找优质白云岩储层具有重要意义。     

Geochemical characteristics of the Permian Changxing Formation reef dolomites, northeastern Sichuan Basin, China

The recent discovery of deep and ultra-deep gas reservoirs in the Permian Changxing Formation reefs, northeastern Sichuan Basin is a significant development in marine carbonate oil & gas exploration in China. Reef dolomites and their origins have been major research topics for sedimentologists and oil & gas geologists. The petrography, trace element and isotope geochemistry of the reef dolomites indicated that the dolomites are characterized by low Sr and Mn contents, relatively low Fe contents, very similar δ 13 C and δ 18 O values and very different 87 Sr/ 86 Sr ratios. Although the calculated results of the fluid mixing suggested that a mixture with 85%-95% meteoric water and 5%-15% seawater seemed to be the dolomitizing fluids of the reef dolomites, the low Mn contents, relatively low Fe contents, high δ 13 C values and high homogenization temperatures of the dolomites did not support that there were large proportions of meteoric water in the dolomitization process, and the 87 Sr/ 86 Sr ratios which were close to coeval seawater also did not support the possibility of the mixture of deep-burial circulated fluids from clastic rocks. High temperature deep-burial circulated seawater with low Mn and Fe contents, high Sr content and high δ 13 C values from the dissolution of widely distributed Triassic evaporites during the burial diagenetic processes (including dehydration of water-bearing evaporites) could have been the dolomitizing fluids of the reef dolomites.     

论四川盆地中二叠统栖霞组天然气勘探

四川盆地的栖霞组主要为灰-灰黑色灰岩及生物碎屑灰岩,沉积相以碳酸盐台内生屑滩相、深和浅缓坡相为主,海水较平静,生物繁茂,富含有机质,具志留系和阳新统2套较好的生油层,生气强度一般＞20×10⁸m³/km²,最高达170×10⁸m³/km²,是四川盆地最好的优质生油层。由于灰岩结构以泥晶为主,孔渗差,储气主要靠白云岩化作用、古岩溶作用和裂缝作用,白云岩化作用改善了孔隙空间,古岩溶形成了洞穴（钻具放空量最大可达4.75m）,裂缝主要起着孔洞间的连通作用。尽管目前栖霞组的勘探程度尚很低,钻获的气藏较少,但也有高产气井,如自流井气田自2井栖霞组与茅口组合采已累积采气＞46.6×10⁸m³说明潜力不小,前景乐观。     

川西南宝兴地区二叠系栖霞组一段白云岩储层充填序列及流体指示

川西南中二叠统栖霞组白云岩受多期成岩作用改造明显,优质储层成因复杂。结合野外勘察、宏观—微观岩石学特征、阴极发光及流体包裹体测温等对研究区白云岩储层充填特征展开分析。研究结果表明：(1)川西南宝兴地区中二叠统栖霞组一段白云岩由半自形中—粗晶白云石组成,斑马构造及构造角砾白云岩发育,储集空间类型以残余晶间孔、残余晶间溶孔及溶蚀缝为主,其次为扩溶缝及晶洞,孔隙度多为1%～4%。(2)研究区白云岩储层以中—粗晶鞍状白云石及亮晶方解石充填为主,其次为少量石英充填,局部见中—粗晶白云石呈带状与方解石共同分布于裂缝中,总体上白云岩的分布受断层控制明显,缝洞较发育且表现为粗晶鞍状白云石→石英→方解石的充填序列。(3)研究区在中—晚三叠纪,深盆富镁热卤水沿断裂进入地层并交代原岩形成热液白云岩,热液冷却效应对早期储层进行溶蚀改造,并伴随压力降低导致粗晶鞍状白云石及少量方解石沉淀;侏罗纪末期受燕山运动影响,深盆富硅热液进入储层,部分交代早期鞍状白云石并见少量石英充填孔洞;燕山期晚期,高温-低盐度富二氧化碳流体因构造抬升过饱和析出晚期方解石,大幅度降低了储集空间。(4)多期流体对白云岩复合改造后,区内储层致...