四川盆地西北部中二叠统栖霞组砂糖状白云岩特征及成因机制——以广元上寺剖面为例

四川盆地西北部中二叠统栖霞组砂糖状白云岩储层勘探获得重大突破,但钻探结果表明此类砂糖状白云岩发育层位和规模变化极大,因而对其成因的把握是这类白云岩储层分布预测的关键。本文以四川盆地西北部上寺剖面栖霞组为例,通过宏微观岩石学、碳氧同位素和电子探针分析发现砂糖状白云岩具有如下特征:①主要分为层状白云岩与斑块状白云岩两类,其中层状白云岩主要位于栖二段中部,斑状白云岩则分布较为广泛,位于栖一段底部和栖二段层状白云岩上部与下部;②层状白云岩由中—粗晶白云石构成,呈砂糖状,阴极射线下发红光,MgO/CaO为0.68,δ~(13)C_(PDB)和δ~(18)O_(PDB)均值为2.42‰与-6.18‰;③栖一段底部白云质灰岩内的白云石化斑块由细—粉晶白云石构成,阴极射线下多不发光,MgO/CaO为0.54,δ~(13)C_(PDB)和δ~(18)O_(PDB)均值为1.69‰与-1.23‰;④栖二段顶部与底部斑块均呈砂糖状,阴极射线下顶部为具有不发光的核心与发红光环带的细晶白云石组成,而底部为发暗红光的中粗晶白云石组成,MgO/CaO分别为0.59和0.68,δ~(13)C_(PDB)和δ~(18)O_(PDB)均值分别为2.16‰、-6.50‰和3.32‰、-3.75‰。基于以上野外工作与室内分析结果认为,①栖霞组底部发育两个准同生暴露面,其下为斑状岩溶系统,岩溶系统多被白云石化;②栖霞组顶部发育早成岩期暴露面,岩溶分带清晰可见,岩溶系统均被白云石化;③砂糖状白云岩是由于重卤水回流渗透白云石化与热液白云石化叠合形成,但由于岩溶发育的位置与程度的不同导致两期白云石化叠合的结果存在差异。     

川中地区中二叠统栖霞组滩控岩溶型白云岩储层特征及主控因素

四川盆地中部地区栖霞组的白云岩是该区主要储层,储层成因的主流观点是热液白云岩化.目前勘探实践发现,优质储渗体形成与早期相控岩溶作用有关.通过取芯及测录井资料进行了详细分析,研究结果表明,该类白云岩储层主要位于栖霞组中上部颗粒滩发育的地层中,按其宏微观产出状态可分为溶斑状云岩、溶洞充填云岩、针孔状基质云岩和致密基质云岩....     

四川盆地西南中二叠统白云岩的地球化学特征及其成因

白云岩储层是碳酸盐岩油气领域的研究热点.在分析白云岩优质储层孔-洞-缝演化过程中,白云岩成因是重要的研究内容.以四川盆地西南间断出露的中二叠统栖霞组地层为研究对象,采用岩相学、X粉晶衍射及地球化学方法,讨论白云岩成因.白云岩野外发育于断裂破碎带周围,透镜状产出,多呈斑马纹状构造.显微镜下白云石鉴定为鞍状白云石.此外,白云岩具有较高的白云石有序度,地球化学特征则表现为明显偏负的氧同位素值和高锶同位素值.综合地质资料分析,白云岩为构造热液白云岩化成因.      

四川盆地中二叠统栖霞组层序——岩相古地理

随着对四川盆地碳酸盐岩储集层的重视和大力勘探,中二叠统栖霞组发育的滩相储集层成为盆地内寻找新气源的有利层位之一。文中根据岩心观察、野外剖面实测和室内镜下岩石薄片鉴定分析,并结合各种沉积相标志研究,确定研究区栖霞组主要发育浅水型碳酸盐岩台地沉积,其可进一步划分为碳酸盐岩台地相及若干亚相和微相。以Vail的层序地层学理论为指导,通过以岩性—岩相转换界面为主的层序界面识别,确定栖霞组发育2个Ⅱ型三级层序,每个层序划分出TST和HST两个沉积体系域。在沉积相和层序地层学分析的基础上,以层序格架内体系域为编图单元,用"单因素分析多因素综合作图法"编制了各体系域的岩相古地理图并对其演化特征进行了分析。结合各相带储集物性特征,认为台缘滩和台内滩为最有利储集相带,尤以SQ2-HST滩相颗粒灰岩经过白云岩化改造后更具储集意义。     

四川盆地西北部中二叠统栖霞组白云岩特征及成因探讨

白云岩特征及其形成机制的研究对白云岩化理论与白云岩储集层勘探具有重要意义。本文以四川盆地西北部中二叠统栖霞组白云岩为研究对象,通过野外剖面及岩心观察并采用铸体薄片、阴极发光、地球化学分析等方法对该段白云岩特征及成因进行研究。结果表明川西北地区栖霞组白云岩主要表现为块状晶粒白云岩、角砾状白云岩及斑状白云岩3种类型;碳同位素为正低值,氧同位素为负值,反映出其成岩过程中伴有早期淡水参与。结合工区构造沉积背景,对比以往经典白云岩化模式,发现四川盆地西北部中二叠统栖霞组白云岩化成因模式具有一定自身特点。通过对Folk “镁笼效应”理论进行延伸,认为栖霞组白云岩化模式在纵向上分为淡水渗流带、混合渗流带、混合潜流带及海水潜流带4个区带,其中混合渗流带和混合潜流带是白云岩发育的主要位置。在混合渗流带中,淡水与海水交替进入,未完全成岩的海洋沉积物质在成岩过程中受到淡水冲洗导致大量镁离子随淡水流入下部地层,而后又有海水携带镁离子进行补给,这为白云石形成提供了有利条件;混合潜流带内不断进入的混合流体携大量镁离子使得该带具有较高Mg/Ca值;而地幔上涌造成的地温升高克服了白云石形成的动力学屏障,有效促进了白云岩的形成。     

川东南中二叠统茅口组白云岩特征与成因机理

近期川东南多口钻井在中二叠统茅口组白云岩储层获得了油气突破,但具有很强的非均质性,白云岩化机理不明确,难以预测优质白云岩储层的展布规律。本次研究基于区域地质背景和峨眉山大火成岩省热事件,通过岩石学和地球化学等综合分析,系统总结了不同类型白云岩的特征及成因机理。研究认为：川东南茅口组白云岩以细-中晶白云岩为主,泥-粉晶白云岩和白云石胶结物次之;綦江地区主要发育层状细-中晶白云岩,白云石呈自形-半自形晶,多具有雾心亮边结构和明显的颗粒幻影,阴极发光下晶体内部呈棕色-红色,由内向外过渡为暗红色,细-中晶白云石的δ¹⁸O_V-PDB、δ¹³C_V-PDB和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值均表明白云岩化流体主要为海水,白云石可能为浅埋藏期中等盐度回流渗透白云岩化作用生成,后期经历重结晶或海源流体的热调整改造;泰来地区主要发育斑块状泥-粉晶、细-中晶白云岩以及裂缝内充填的白云石胶结物,原始岩石较致密,晶粒结构不明显,白云石胶结物以具波状消光的鞍形白云石为主,阴极发光下可见多期环带状特...     

川西地区中二叠统栖霞组中—粗晶白云岩成因

通过野外剖面、岩心、薄片的观察及地球化学分析等手段,对川西地区栖霞组中—粗晶白云岩成因进行了研究。结果表明,中—粗晶白云石晶形呈自形、半自形及他形,可见残余生物(碎屑)幻影,裂缝发育,白云石被缝合线切割,储集空间以溶蚀孔洞和晶间孔为主,孔洞内充填有自形白云石及鞍状白云石。中—粗晶白云岩的碳同位素值处于二叠系海相碳酸盐岩的范围;川西的南部地区中—粗晶白云岩氧同位素相对于川西的北部地区更偏负;川西的北部中—粗晶白云岩锶同位素比值处于二叠系海相碳酸盐岩的范围,而川西的南部则高于此范围;稀土元素配分模式显示白云岩基本继承了石灰岩特点;白云岩Ce显示正异常,Eu无明显正异常,川西的南部地区具有较明显的La负异常。综合研究得出:颗粒滩相是白云石化作用发生的有利相带,浅埋藏阶段的海水白云石化作用是中—粗晶白云岩的主要成因,后期局部遭受热液改造作用,孔洞内充填的自形白云石也为浅埋藏阶段的海水白云石化作用所形成,而鞍状白云石为后期热液成因。     

川西地区中二叠统栖霞组白云岩成因分析

川西地区栖霞组白云岩成因及其与峨眉山玄武岩喷发热事件关系颇有争论。在野外剖面、岩心观察基础上,通过岩石学、全岩及矿物微区地球化学分析方法对其研究,结果表明川西地区栖霞组白云岩（石）可分为残余砂屑白云岩、晶粒白云岩以及鞍状白云石、脉体充填白云石四类。残余砂屑白云岩与晶粒白云岩均呈块状,阴极发光较暗,稀土配分模式与泥微晶灰岩相似,δ13C、87Sr/86Sr多处于同期海水范围内,δ18O略偏负,Ce负异常,残余砂屑白云岩Eu呈负异常,而晶粒白云岩Eu多为正异常。微区δ13C、δ18O分析显示,残余砂屑白云岩的白云石雾心与亮边内δ13C均处于同期海水范围内,δ18O亮边较雾心偏负;晶粒白云岩中不同大小的晶粒白云石微区δ13C、δ18O显示相近特征,表明这两类白云岩均为海水浅埋藏成因,但受到后期热流体叠加改造。曲面他形粗晶鞍状白云石充填于裂隙与溶蚀孔洞内,镜下具波状消光特征,发亮红色光,δ13C与二叠纪海水相近,δ18O明显负偏,Eu呈正异常,指示鞍状白云石为热液成因。脉体白云石岩石学与地球化学特征表明其为晚期埋藏成因。川西地区栖霞组白云岩主体为浅埋藏成因,峨眉山玄武岩喷发期热液对其叠加改造,仅西南地区充填裂隙与溶洞的鞍形白云石为热液成因。     

川西北下二叠统栖霞组有利成岩作用与孔隙演化

据宏观、微观及地球化学特征等综合分析,川西北下二叠统栖霞组储层段主要的建设性成岩作用有同生一准同生期溶解、埋藏期溶解、构造抬升期溶解、混合水白云石化、埋藏白云石化及重结晶作用.其中埋藏期溶蚀和埋藏白云石化作用对储集层的储集空间贡献最大,其产生的晶间孔、晶间溶孔、洞、缝是现今该层段主要的储集空间;其次是重结晶作用.重结晶作用对储集空间的直接贡献不大,但重结晶作用提高了岩石的有效孔隙度和渗透率从而为后期的溶蚀作用提供了条件:而同生期的溶解作用形成的孔隙由于后期的压实、胶结等作用破坏而几乎消失殆尽.     

川西北地区下二叠统茅口组储层特征

对川西北地区下二叠统茅口组野外露头和钻井岩心等资料的分析表明,储层段主要为茅口组三段,孔隙度平均为0.895%,渗透率平均为1.696×10-3μm2,总体属于低孔低渗储层。储集岩的类型可分为白云岩、生物碎屑灰岩及泥—粉晶灰岩三类,储集空间主要为晶间孔、晶间溶孔、粒内溶孔、粒间溶孔和裂缝(主要为构造缝)。将储集空间划分为孔隙(直径小于2 mm)、孔洞(直径大于或等于2 mm)及裂缝三大类,其中溶蚀孔洞为茅口组最主要的储集空间,裂缝是重要的渗滤通道。沉积相带和成岩作用是控制储层发育的主要因素,台地高能生物滩最有利于储层发育,白云石化作用和溶解作用是主要的建设性成岩作用。     

四川盆地西部中二叠统栖霞组晶洞充填物特征与热液活动记录

热液环境在碳酸盐岩成岩作用中十分重要,MVT铅锌矿床和热液白云岩储层都与之有关。四川盆地西部中二叠统栖霞组普遍发育厘米级大小的晶洞,其充填物主要为晶体粗大的非平直晶面鞍形白云石,这些鞍形白云石经历了广泛的溶解作用,次生方解石充填于鞍形白云石溶解空间及其晶间孔隙中。本文在碳酸盐岩岩石学特征研究的基础上,测试了晶洞充填物的碳氧同位素组成、元素构成和包裹体均一化温度,结合川西中二叠统埋藏历史和二叠纪以来的非地热增温热事件,研究了晶洞充填物中鞍形白云石的沉淀与溶解流体,以及充填于鞍形白云石溶解空间和晶间孔隙中次生方解石的沉淀流体。研究表明:在作为晶洞充填物的碳酸盐矿物中,鞍形白云石和沉淀于白云石晶间、晶内的次生方解石具有显著不同的氧同位素组成和包裹体均一化温度,前者δ18O值-5.94‰～-4.35‰,包裹体均一化温度主要为110～210℃,后者δ18O值-10.34‰～-8.75‰,包裹体均一化温度主要为70～110℃,据此反演的鞍形白云石沉淀流体的δ18O值为+4‰～+14‰(SMOW),方解石相应值为-4‰～+5‰(SMOW),显示白云石是在高盐度和高温流体中沉淀的,方解石是在相对低盐度和低温流体中沉淀的;晶洞充填物的碳同位素分析表明,鞍形白云石和沉淀于白云石晶间和晶内的次生方解石的δ13C值大致分布在0.7‰～2.6‰的范围内,显著低于同期海水的δ13C值,两种碳酸盐矿物中的碳具有同期海水和深部CO2混合碳源的特征;中二叠世末东吴运动期间峨眉山玄武岩喷发时岩浆活动的热效应导致了当时处于浅埋藏环境的栖霞组地层中鞍形白云石的沉淀,而热事件后流体温度和盐度的同时降低则使得鞍形白云石溶解,同时伴随方解石沉淀在鞍形白云石溶解后的孔隙和晶间孔隙中。     

川西北下二叠统栖霞组微生物丘的发现及地质意义*

通过野外露头与钻井剖面的室内外分析,确认在四川盆地西北部(川西北)下二叠统栖霞组中发育有微生物丘,它们主要由凝块灰(云)岩、叠层灰(云)岩和微生物粘结颗粒灰(云)岩等组成。这些微生物碳酸盐岩发育较为典型的凝块、叠层、窗格、粘结等组构。微生物丘大小不一,实测高度一般为几十厘米至几米,宽度通常变化于几米至几十米之间,具有底平顶凸的典型丘形外貌,以发育向上变浅的沉积序列为特征,一般由丘基、丘核、丘盖3个微相组成,也可与颗粒滩共同构成微生物丘滩复合体。基于区域古地理背景和微生物丘特征的剖析,认为川西北地区栖霞期沉积环境总体受限,推测为半局限—局限台地环境,水深较浅,能量普遍不高;海平面频繁的相对升降变化和微生物丘的侧向迁移叠置,导致发育于缓坡背景下的碳酸盐岩台地极易受限,引起早期沉积物发生与丘滩发育密切相关的准同生期白云石化作用。因此,微生物丘滩复合体是栖霞组白云岩储集层发育的物质基础,台缘坡折带、台内缓坡折带和高地是栖霞组白云岩储集层发育的有利区带,这对寻找规模性层位不稳定的带状白云岩储集层具有重要的指导作用,并将大大拓展栖霞组白云岩储集层的勘探领域。     

四川盆地东北部中二叠统层序地层特征

本文以野外露头观察及录井、测井、地震、古生物等资料为基础,通过岩石地层、测井地层及生物地层等的综合分析,在四川盆地东北部中二叠统地层中识别出4种类型的层序界面:隆升侵蚀不整合面、暴露层序不整合面、海侵上超不整合面及岩性岩相转换面。划分了3个三级层序:SQ1对应梁山组和栖霞组,时限约7Ma;SQ2对应茅口组一段,时限约3Ma;SQ3对应茅口组二段-三段,时限约5Ma。三级层序的平均时限约5Ma。同时,分析了层序对储层的控制作用,其主要体现在两个方面:层序控制了沉积相,影响了储层原生孔隙的发育;碳酸盐岩的发育受三级层序海平面升降控制,优质储层明显受控于海退半旋回。     

川东北宣汉-达县地区长兴组-飞仙关组礁滩储层特征及其控制因素

川东北宣汉-达县地区是我国重要的气藏发育区块。为了深入探索储层特征、物性与岩石类型,成岩作用的相关性,运用薄片鉴定、扫描电镜等技术手段,结合物性测试数据,测井资料和压汞数据,对储层的岩石类型,孔隙类型,孔隙结构、物性特征以及储层展布进行分析。研究表明,川东北宣汉-达县地区优质储层为生物礁白云岩及鲕粒白云岩,经历过重结晶及多期溶蚀,粒间溶孔最为发育。长兴组储层孔隙度平均值为5．4％。渗透率平均值为93．41×10^-3μm^2;飞仙关组储层平均孔隙度为8％,平均渗透率为132,76×10^-3μm^2,孔喉结构良好。沉积相控制储层的岩石类型和展布,成岩作用尤其是溶蚀作用控制着储层的物性,而构造作用对储层的形成则有双重影响。     

川西北中二叠统茅口组储层特征及成因

对四川盆地西北部钻井岩心、露头剖面样品的宏观及微观岩石学特征研究认为,川西北茅口组储层类型主要为生屑灰岩,储集空间主要为生物格架孔、粒间溶孔、粒内溶孔、溶蚀孔洞及裂缝。茅口组储层的发育主要受到沉积微相、古岩溶作用及构造作用等因素控制。其中沉积微相是储层形成的物质基础,古岩溶作用是储层形成的关键因素,而构造裂缝是储层改善及连通的重要因素。     

四川盆地西北部中三叠统雷口坡组储层研究

根据四川盆地西北部中三叠统雷口坡组野外剖面及钻井岩心的宏观及微观特征，结合常规物性资料，对其储层的储集空间类型、岩性与物性、纵向分布等基本特征以及沉积和成岩作用等主要控制因素进行了较为深入的研究，探讨了主要储层的形成与演化过程，预测了有利储层分布。该套地层的储层集中分布于雷口坡组雷三段中亚段，主要岩石为砂屑白云岩、藻粘结白云岩和晶粒白云岩；以溶蚀孔隙占绝对优势，溶洞和原生孔隙较少，裂缝起到连通孔隙的作用。该套储层属于中孔中低渗的孔隙型和中孔高渗的裂缝-孔隙型。它是在内碎屑滩和藻粘结颗粒滩沉积体的基础上经受了表生期和埋藏期岩溶作用的改造，以粒间溶孔、藻粘结“格架”溶孔和晶间溶孔为主的岩溶型储层，主要受沉积和成岩作用及其他因素控制，滩体和岩溶发育部位相叠合的中坝-双鱼石区块，为良好储层的分布区带。     

Sequence stratigraphic characteristics and geological significance of the Permian Qixia Stage in northwestern Sichuan Basin

Based on outcrops, drilling, cores, and logging data, the Liangshan Formation and Qixia Formation in the northwestern Sichuan region are analyzed using the theory and method of sequence stratigraphy. Three third-order sequence boundaries are identified, including the basal boundary of Liangshan Formation (type Ⅰ), the boundary between Qi 1 Member and Qi 2 Member (type Ⅱ), and the boundary between the Qixia Formation and the Maokou Formation (type Ⅰ). The Middle Permian Qixia Stage can be subdivided into two third-order sequences (from base to top: SQ1 and SQ2). The SQ1 sequence corresponds to the Liangshan Formation and the Qi 1 Member, and the SQ2 sequence corresponds to the Qi 2 Member. Based on the sequence stratigraphic framework reconstruction of the Qixia Stage, the sedimentary filling pattern of the “onlapping at the base and truncation at the top” is discovered. The contour maps of SQ1 and SQ2 sequence stratigraphic thickness are calculated and plotted. Combined with the stratigraphic filling pattern, the tectonic-palaeogeographical framework of the early SQ1 and SQ2 phases of the Qixia Stage, their geological significance is discussed. At the Qixia Stage, the differentiation between uplift and depression occurs in the northwest and northeast trends. The Hannan uplift, the northern Sichuan uplift, the northern margin uplift and the Guangyuan-Wangcang sag have controlled the sedimentary pattern in the study area. It is indicated that prototype of the Guangyuan-Wangcang Trough began in the Middle Permian Qixia Stage. In the study area, the karst cave-type dolostone reservoir and the karst-type limestone reservoir around the Guangyuan-Wangcang sag rim are favorable exploration areas.     

南羌塘坳陷古油藏带布曲组白云岩储层特征及控制因素分析

羌塘盆地布曲组白云岩储层是整体致密背景下的"甜点"储层,深入研究其发育的控制因素,是进行有利区预测的基础。通过野外地质剖面观察、岩心观察、铸体薄片鉴定,结合实测分析,对白云岩储集空间进行分类,并分析其发育的控制因素。结果表明,南羌塘坳陷古油藏带布曲组白云岩储层发育在碳酸盐岩台地的台内滩中,高位体系域晚期的滩间洼地局限水体提供白云化流体。储层中发育晶内溶孔、晶间孔、晶间溶孔、溶蚀孔洞,物性较好。储层质量受沉积作用、成岩作用及构造作用共同控制。台内滩发育的颗粒灰岩能够保存更多的连通孔隙,为后期流体改造提供运移通道,滩后局限水体提供白云石化流体。浅埋藏阶段白云石化是储集空间发育的最有利因素。燕山运动Ⅱ幕的构造挤压形成热点,提供形成孔隙充填鞍形白云石的热流体,同时该流体能够溶蚀围岩。古油藏破坏过程中的酸性流体和大气淡水对储层进行溶蚀改造,对储层具有关键性改造意义的是浅埋藏阶段的白云石化和第一次生烃前的有机酸溶蚀。