川南地区下奥陶统桐梓组白云岩特征及成因分析

本次针对川南地区下奥陶统桐梓组白云岩的岩石学、地球化学特征进行了研究。分析测试结果表明,川南地区下奥陶统桐梓组发育泥微晶白云岩和粉细晶白云岩两种白云岩类型。白云岩多具有泥晶、粉晶结构,有序度值0.40～0.97,总体较低,说明白云石化时间较早,为准同生期。各类白云岩稀土配分曲线整体上平缓,此外Ce轻微负异常,Eu异常不明显异常,与研究区桐梓组泥晶灰岩相似,泥微晶白云岩的δ~(13)C为-3.80‰～-0.36‰,δ~(18)O为-7.60‰～-5.62‰;粉细晶白云岩的δ~(13)C为-1.15‰～-0.12‰,δ~(18)O为-8.62‰～-5.60‰,大部分白云岩的碳、氧同位素组成与同期海水成因白云岩相近,阴极发光主要为暗红光,平均盐度指数120.7及Na元素平均含量838.23×10~(-6)则指示成岩环境盐度较高,表明白云石化流体主要为同期轻微或中等浓缩的海水。综上述特征,川南地区下奥陶统桐梓组白云岩成因主要为准同生期蒸发海水渗透回流白云石化。同时泥微晶白云岩具有较高含量的Fe和SiO_2,平均含量分别为5 103.90×10~(-6),19.10%,且镜下可见石英等陆源矿物,指示出该类白云岩在沉积过程中受陆源碎屑物质混入的影响。粉细晶白云岩Fe,Mn含量偏高,平均含量分别为6 147.48×10~(-6),628.30×10~(-6),有序度值较高(0.66～0.97)而Sr含量较低,δ~(18)O值更偏负,阴极发光显微镜下可见次生加大边和环带结构,重结晶作用显著,具有准同生期渗透回流形成,后期埋藏白云石化作用叠加的成因特征。     

川西坳陷彭州地区雷四上亚段白云岩形成机理

根据岩心观察、普通薄片及铸体薄片鉴定、阴极发光显微镜观察、扫描电镜、碳氧稳定同位素测定、锶同位素测定、全岩分析、微量元素分析、X衍射分析等手段,对川西坳陷彭州地区雷口坡组四段上亚段白云岩类型及成因机理进行了详细的研究。研究区雷四上亚段白云岩晶粒细,主要由微晶-粉晶组成,细晶白云岩少见,白云石呈半自形-自形晶;δ13C同位素在-4.8‰~3‰之间,平均值为1.92‰,呈现低正值的特征;δ18O同位素在-8.1‰~0.6‰之间,平均值为-5.04‰,呈现中负值的特征;锶同位素比值较低,在0.7077~0.7087之间,二价铁离子含量较高、锰离子含量较低,具有较低的有序度和低的Mg/Ca值的特点。各种资料表明,这套展布稳定的白云岩主要为沉积成因,为潮坪相潮间-潮上带的同生-准同生白云岩,其次为埋藏白云石化成因。     

陕西韩城-旬邑地区中奥陶统马家沟组豹斑白云岩研究

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组白云岩是重要的油气储集层.从野外露头观察,白云岩斑块多呈管状、不规则状,是生物扰动后留下的虫孔遗迹.从镜下观察,斑块主要沿虫孔分布,成分为半自形-自形细粉晶白云石或具雾心亮边,基质为泥晶白云石.对研究区全岩C,O同位素和白云石有序度进行分析,得出白云石δ13C平均值为-0.26‰,δ18O平均-5.06‰;白云石CaCO3摩尔百分含量平均为50.4%,有序度为0.81~1.结合白云岩形成于半局限云质洼地沉积环境,认为豹斑白云岩发生了两期白云石化.一期是通过渗透回流生成泥晶白云岩;二期是在浅埋藏环境下,随着白云石化流体继续供给,虫孔中的泥晶白云石更易继续生长或发生重结晶,形成由细粉晶白云岩构成的斑块.因此,掘穴生物活动形成的潜穴,是造成不均匀白云岩化,形成豹斑的重要原因.     

中国南方地区奥陶系热液-岩溶改造型白云岩储层发育机理——以黔中地区下奥陶统为例

以黔中地区下奥陶统为例,通过野外剖面观测、实验分析等工作,揭示了白云岩的热液-岩溶改造特征,并探讨了其发育机理。研究区下奥陶统红花园组和桐梓组以白云岩为主,在白云岩构造裂缝和溶蚀孔洞中见白云石、方解石、沥青的充填,具有典型的斑马纹状构造。充填白云石为粗晶粒状的鞍形白云石,具有弯曲晶面和波状消光的特征,阴极发光呈现较强的红色。充填白云石的碳同位素δ~(13)C在-2.2‰~-0.8‰之间,平均值为-1.47‰,氧同位素δ~(18)O在-12.2‰~-7.6‰之间,平均值为-9.4‰,与围岩白云石相比明显偏轻。充填白云石的稀土元素具有典型的Eu正异常特征,δEu最高达91.9。根据地质演化背景和流体作用类型,奥陶系白云岩储层发育过程为:早奥陶世沉积过程中发生同生/准同生白云石化作用;中晚奥陶世至早志留世,受都匀运动影响,白云岩暴露至地表遭受岩溶作用,形成岩溶孔洞型白云岩储层;中泥盆世遭受构造热液进一步对白云岩进行的溶蚀改造,所形成的溶蚀孔洞为天然气的主要储集空间。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马五_5亚段白云岩地球化学特征及成因模式

依据岩心、薄片以及实验分析资料,表明鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马五_5亚段白云岩碳同位素分布区间与泥晶灰岩的分布区间类似,均介于-1.40‰~0.14‰,分布在同期海水值区间内;氧同位素组成介于-7.51‰~-5.98‰,较泥晶灰岩的偏正,但整体均较同期海水值偏负;稀土元素的配分模式与泥晶灰岩的相似,具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的特征;锶同位素也和泥晶灰岩的分布范围大致相当,且具有少数正常、多数偏正的特征。综合古气候、古沉积格局和海平面升降变化的特征,认为:(1)马五_5亚段白云岩主要由渗透回流白云石化作用形成,部分由蒸发泵白云石化作用形成;(2)白云岩空间分布受海平面升降变化与沉积古地貌背景的共同控制,古地貌较高的中央古隆起—靖西台坪和靖东隆起带这两个区域上白云岩在相对海退期更为发育;(3)白云石的岩石结构组分之间的差异性与其形成的沉积背景有关,粉晶白云岩在中央古隆起—靖西台坪和靖东隆起带上均广泛发育,颗粒白云岩和含硬石膏结核粉晶白云岩仅零星分布在中央古隆起—靖西台坪带上,而白云石化不彻底的灰质粉晶白云岩和白云质泥晶灰岩主要分布在洼地中心和边缘地带。     

塔深1井寒武系白云岩储层同位素流体地球化学示踪

通过对塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起东部塔深1井寒武系白云岩岩石学特征及成岩成因分析,影响塔深1井寒武系地层流体改变主要成岩有准同生期、埋藏期和后期热液改造期等.塔深1井寒武系白云岩及充填孔、洞、缝内方解石的氧、碳、锶同位素地球化学特征表明:准生期白云岩δ~(13)C_(PDB)值(0.9‰～1.8‰)偏正、δ~(18)C_(PDB)值(-10.1‰～-4.2‰)偏负反映准同生期泥微晶白云石成因属于高盐度的海水使得碳酸盐泥发生白云石化;埋藏期白云岩碳、氧随重结晶作用加强,白云岩晶粒由细向粗变化值随埋深增加,由于同位素分馏作用而偏负,δ~(18)C_(PDB)值(-10.02‰～-5.7‰)呈明显的下降,但δ~(13)C_(PDB)值(-1.4‰～0‰)组成变化不大;后期热液白云岩在热液作用下δ~(18)C_(PDB)值普遍低于-10‰(δ~(18)C_(PDB)/‰-13.1～-9.4,δ~(13)C_(PDB)/‰-2～-0.647);基质方解石δ~(18)C_(PDB)值为-10.1‰～-10.13‰,δ~(13)C_(PDB)值为-1.48‰～-1.62‰;充填孔洞缝粗-巨晶方解石δ~(18)C_(PDB)值为-10.89‰～-14.28‰,δ~(13)C_(PDB)值为-2‰～-3.09‰,反映准同生期→埋藏期→后期热液晶粒大小由泥微晶→细晶→中晶→粗晶氧碳同位素值逐渐变小偏负,据~(87)Sr/~(86)Sr(0.707 284～0.746 888)值均远高于现今海洋中海水的锶同位素组成(0.708)及围岩的锶同位素(0.707 284),说明鞍形白云石以及方解石结晶时的孔隙流体不是残余在岩石孔隙中的同生期海水,而是外来的富含锶的流体,也就是深部热液流体.渗透回流白云石化、埋藏白云石化和高温热液白云石化等特征表明白云岩形成于超盐度、埋藏和高温热液等3种不同的环境,因此影响储层形成与分布,从而影响对白云岩的勘探.     

塔里木盆地东部地区寒武纪海盆局限期深水准同生白云岩化作用研究

塔东地区寒武纪盆地相以及斜坡相发育泥晶白云岩及泥质泥晶白云岩,具有深水环境标志。通过样品岩石学特征研究、碳、氧同位素分析、有序度分析、锶同位素比值分析以及阴极发光特征分析,提出了塔东地区海盆局限期海水咸化深水准同生白云化机理。海盆局限阶段水体盐度变高,使得斜坡以及海底松软碳酸盐沉积物发生白云石化形成深水环境的泥粉晶白云...     

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩储层类型与分布特征

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩是台盆区最重要的储层之一,发育4种类型:①潮坪白云岩。以含膏泥晶白云岩为主,石膏溶孔及白云岩砾间孔发育,发育于潮间-潮上坪蒸发环境。白云石表现为MgO-CaO呈线性正相关、低Mg/Ca值及高∑REE值、锶同位素值分布在0.7085～0.7100之间,略高于同期海水值0.7090、阴极发光不发光或暗色光。储层分布主要受沉积相控制,发育于中下寒武统地层;②蒸发台地白云岩。以藻丘及颗粒灰岩选择性白云石化为特征,发育铸模孔、膏溶孔和残留粒间孔,白云石Mg/Ca值变化范围大、δ13C、δ18O值相对偏正、分别大于2‰和-4‰、阴极发光发较亮红光。储层主要发育于台内靠近台缘一侧;③埋藏白云岩。发育细晶、中晶及粗晶白云岩,以晶间孔及晶间溶孔为主,δ18O值偏负在-5‰～-10‰(PDB)之间,87Sr/86Sr值相对较大,为0.7090～0.7110,阴极发光以发暗棕褐色、紫色光为主。埋藏白云岩储层发育主要受成岩相控制,但也表现出与沉积相具有相关性,这是因为物性好的台缘、台内礁滩体及有裂缝沟通构成的开放体系更有利于埋藏白云石化作用发生;④热液白云岩。以受热液改造的结晶白云岩为特征,往往伴生热液矿物,白云石δ18O值异常偏负、一般小于-9‰(PDB)、阴极发光多发明亮红光、稀土元素标准化配分曲线中Eu出现正异常、出现高于地层背景值的异常高温包裹体;主要发育在具有上覆隔挡层的不整合面之下地层及大断裂发育带附近。上述四类白云岩在规模与分布上有不同,但都可预测。埋藏和热液白云岩规模较大,受原始沉积相带和成岩流体来源双重约束。潮坪和蒸发台地白云岩规模可变性较大,可由沉积环境重建,结合成岩相研究预测评价。     

四川盆地中南部寒武系白云岩特征及形成机制

四川盆地寒武系厚度达千米,岩性从下到上依次由泥页岩-粉砂质泥岩-灰质白云岩-纯白云岩组成,其优质储层主要为中—上寒武统冼象池组的白云岩。本文通过与川东北长兴组—飞仙关组、塔河油田奥陶系白云岩对比,应用微量元素、稀土元素、碳、氧、锶同位素等分析测试结果,对四川盆地中南部寒武系白云岩特征及形成机制进行了研究。研究结果表明:四川盆地中南部寒武系白云岩具有较高的铁、锰质量分数,平均值分别为6 502.9×10~(-6)和468.3×10~(-6),较低的锶质量分数,平均值为74.0×10~(-6),较低的碳氧同位素值,δ~(13)CVPDB和δ~(18)OVPDB平均值分别为-2.38‰和-7.74‰;四川盆地中南部寒武系碳酸盐岩经历了大气淡水淋滤作用,可能为准同生白云石化或混合水白云石化作用。     

鄂尔多斯盆地西北部奥陶系马家沟组斑状白云岩成因机理及储集特征

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组白云岩是重要的油气储集层。斑状白云岩岩石学和地球化学特征研究表明,斑状白云岩中的斑块是由白云石颜色和晶粒大小的差异显示,斑块一般为粗粉晶至细晶白云石,发育白云石晶间孔。基质白云石晶粒小于斑块,较致密。白云石的δ13C平均值为0.72‰,δ18O平均值为-6.08‰。Fe2+平均值为2 689×10-6,Mn2+平均值为90.9×10-6,白云石CaCO3摩尔百分含量平均为51.6%,有序度介于0.674~0.940。粉-细晶白云岩中白云石及白云石亮边的均一温度为100℃~148℃,推算其形成时深度为2 100~4 100 m。上述特征表明,斑状白云岩形成于中-深埋藏成岩过程,白云石化过程中受到大气淡水影响。研究区斑状白云岩孔隙结构组合为粗偏型,可形成裂缝-孔隙型储层。     

滨里海盆地东缘北特鲁瓦地区白云岩特征及其储层发育机制

白云岩是滨里海盆地盐下石炭系碳酸盐岩的重要储层类型。在岩芯、薄片、物性与地球化学等资料分析的基础上,对研究区KT-Ⅰ油组的白云岩类型与储集性能进行了分析,并探讨了其储层发育的控制因素与模式。结果表明,白云岩类型与其储集物性具有较明显的相关性,以生屑铸模孔及溶蚀扩大孔为主的残余生屑白云岩物性与含油气性最好,以晶间（溶）孔为主的粉细晶白云岩和以生屑铸模孔及晶间孔为主的泥粉晶白云岩次之,而以晶间微孔为主的泥晶白云岩最差,难以成为有效储层。原生孔隙发育的相对高能生屑滩环境是该区优质白云岩储层发育的相带基础。晚石炭世准同生期大气淡水溶蚀作用与以渗透回流白云化（白云石有序度分布于0.32～0.67,δ13C介于-0.22‰～5.94‰,δ18O介于-1.09‰～2.45‰）为主的早期白云化作用为白云岩储层早期孔隙的发育与保存奠定了坚实的基础;早二叠世以来埋藏期各类裂缝的发育及酸性流体的溶蚀作用则对储层的晚期扩孔改造至关重要。     

普光气田长兴组白云岩地球化学特征及其成因意义

普光气田区长兴组白云岩的矿物组成与地球化学特征研究表明,自东南向西北方向,由普光8井至普光5井至普光6井,长兴组白云岩白云石颗粒的结晶程度和有序度总体上逐渐变高,其Fe、Mn、AI、K、Na、Sr含量及Mg^2＋／Ca^2＋比值总体呈降低的趋势;而氧同位素值逐渐降低,碳同位素值略增高,两者具负相关关系,这反映出白云石化作用与混合水无关;普光6井结晶白云岩87Sr／86Sr比值高于晚二叠世末古海水,说明白云石化流体并非长兴期古海水。研究认为长兴组泥-微晶白云岩由长兴期蒸发浓缩形成的高镁卤水交代灰泥丘而形成,属准同生白云石化作用成因,为非-差储层;结晶白云岩及碎裂化白云岩的白云石化流体应来自二叠纪高盐度海源地层水。属埋藏成因,可为优质储层。     

塔里木盆地塔北、塔中地区寒武系—奥陶系碳酸盐岩中鞍形白云石胶结物特征

通过对塔里木盆地中、北部地区寒武系—奥陶系碳酸盐岩的研究,发现鞍形白云石胶结物发育比较普遍,常见于孔洞或裂缝之中,乳白色,晶体粗大,晶面弯曲或呈阶梯状,镜下波状消光,晶体内部常见微裂缝,常与热液矿物共生。本文对28个鞍形白云石样品进行了碳、氧、锶同位素测试,结果显示鞍形白云石的δ~(13)C和δ~(18)O值分别介于-2.446‰～0.686‰和-9.101‰～-5.117‰之间,~(87)Sr/~(86)Sr值介于0.708 6～0.710 2之间;流体包裹体测温分析表明,鞍形白云石中气—液两相包裹体的均一温度(T_h)介于121～159.5℃之间,但集中分布在135～145℃之间;根据最后冰融点温度(T_m)求得的白云岩化流体盐度介于21.3%～23.1%之间。这些数据表明,该类型白云石形成于热卤水(盐度是海水的5～8倍)之中。塔里木盆地鞍形白云石与世界范围内其它盆地的鞍形白云石的碳、氧同位素特征基本相似,但其~(87)Sr/~(86)Sr值相对偏低。导致这一现象的原因可能是鞍形白云石形成于来自深部的岩浆热液流体之中,这些流体伴随岩浆侵位或通过切穿基底的深大断裂及其与之相连的次级断裂系统从深部直接进入碳酸盐岩地层中,未经过碎屑岩输导层的长时间运移,所以导致其中形成的鞍形白云石~(87)Sr/~(86)Sr值偏低。     

塔里木盆地卡塔克隆起中下奥陶统鹰山组白云岩储集层特征及主控因素*

塔里木盆地卡塔克隆起中下奥陶统鹰山组白云岩储集层主要由灰质粉晶—细晶白云岩和粉晶—细晶白云岩构成,储集空间以晶间孔、晶间溶孔和针状溶孔为主,所占比例大于85％。地质、地球化学综合分析表明,鹰山组白云岩储集层受多种因素控制。去白云石化形成大量晶间孔并为后期溶蚀流体提供了运移通道。表生岩溶过程中形成大量晶间溶孔,并使白云岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值随深度增加而降低,同时其Fe、Mn含量下降、阴极发光变弱,并使局部发生去白云石化,在测井曲线上表现为“三高二低”。沥青充注作用表现为缝合线中充填沥青,同时部分样品晶间孔中也有荧光显示。埋藏溶蚀作用的非选择性强,形成大量针状溶孔,其产状与岩石组构无明显相关关系,部分针状溶孔被方解石充填。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马五段低孔低渗岩溶白云岩储层特征及孔隙成因

针对鄂尔多斯盆地大牛地气田马五段低孔低渗岩溶白云岩储层发育特征,展开对致密岩溶白云岩储层孔隙成因进行研究。通过岩心、薄片观察,结合扫描电镜、CT扫描分析,明确了白云岩储层岩石学类型、孔隙类型及成因。结合测井及地球化学分析,认为表生期孔隙主要为膏溶孔、溶孔及地开石晶间孔隙;白云石含量及结构控制了白云岩晶间孔隙;残留有机质保护了藻云岩残余晶间孔隙。通过岩溶白云岩孔隙成因分析,最后认为:(1)白云石化作用及成因模式是造成岩溶白云岩储层低孔低渗的主要原因,准同生期-浅埋藏期形成的白云石晶粒普遍较为细小,晶粒结构以半自形-它形为主,晶间孔隙为微孔,造成孔隙喉道较窄;泥微晶白云岩与粉-细晶白云岩(储集岩)分布在纵向上具有不均匀性,造成白云岩整体上孔渗较低;(2)岩溶作用增加了白云岩储层的非均质性,裂缝、溶洞及较大扩溶孔被泥质、方解石充填,很大程度上降低了岩溶白云岩储层的孔渗性能,正因为膏质泥微晶白云岩和粉-细晶白云岩为低孔低渗特征,使得地表水携带的泥质不易充填孔隙。     

塔里木盆地中央隆起区上寒武统—下奥陶统白云岩地球化学特征及白云石化流体演化规律*

以详细的岩石学研究为基础,综合利用碳、氧、锶同位素等地球化学资料,深入分析了塔里木盆地中央隆起区上寒武统—下奥陶统白云石化流体演化规律以及白云岩成因机制。结果表明,上寒武统白云岩主要由泥晶—粉晶白云岩、微生物白云岩和(残余)颗粒白云岩等原始结构保留较好的白云岩构成,其C、Sr同位素与同期海水相近,O同位素值偏正,属于同生/准同生期与轻微蒸发海水有关的白云石化的产物;下奥陶统白云岩以细晶自形—半自形白云石为主,原始结构保留差,其C、Sr同位素与同期海水近似,但O同位素值略微偏负,主要为浅埋藏期白云石化的产物。部分早期白云岩在中—深埋藏过程中受埋藏重结晶和构造—热液白云石化的影响,形成细晶—粗晶他形白云岩和缝洞鞍形白云石充填物,该阶段白云石化流体主要来自于地层内封存的海源流体、深部热液以及蒸发岩层间热卤水,多期多源流体的共同作用导致该类白云岩具有较宽的Sr同位素组成和明显负偏的O同位素值。总体上,研究区白云岩具有早期形成(近地表到浅埋藏期大规模交代)、中期加强(中—深埋藏期部分重结晶)、晚期改造(热液局部调整)的整体演化趋势。     

川西北中二叠统栖霞组白云岩储层特征及控制因素

本文以四川盆地西北部钻井岩心及露头剖面样品的镜下岩石学特征为基础,以微区多参数实验分析数据为依据,对四川盆地西北部中二叠统栖霞组白云岩储层进行了研究。认为栖霞组白云岩储层类型主要为结晶型白云岩及残余颗粒型白云岩。储集空间主要为晶间孔、晶间溶孔、粒间孔、溶蚀孔洞以及裂缝。白云岩储层的发育主要受到沉积微相、早期白云石化作用、晚期白云石化作用、溶蚀作用以及构造作用等因素控制。其中浅滩沉积微相是储层形成的环境基础;早期白云石化作用是储层保存的重要条件;溶蚀作用及构造裂缝是储层改善的关键因素;而晚期白云石的生成则对储集空间有一定的破坏作用。     

Characteristics and Dolomitization of Upper Cambrian to Lower Ordovician Dolomite from Outcrop in Keping Uplift, Western Tarim Basin, Northwest China

Late Cambrian to Early Ordovician sedimentary rocks in the western Tarim Basin, Northwest China, are composed of shallow-marine platform carbonates. The Keping Uplift is located in the northwest region of this basin. On the basis of petrographic and geochemical features, four matrix replacement dolomites and one type of cement dolomite are identified. Matrix replacement dolomites include (1) micritic dolomites (MD1); (2) fine–coarse euhedral floating dolomites (MD2); (3) fine–coarse euhedral dolomites (MD3); and (4) medium–very coarse anhedral mosaic dolomites (MD4). Dolomite cement occurs in minor amounts as coarse saddle dolomite cement (CD1) that mostly fills vugs and fractures in the matrix dolomites. These matrix dolomites have δ18O values of ?9.7‰ to ?3.0‰ VPDB (Vienna Pee Dee Belemnite); δ13C values of ?0.8‰ to 3.5‰ VPDB; 87Sr/86Sr ratios of 0.708516 to 0.709643; Sr concentrations of 50 to 257 ppm; Fe contents of 425 to 16878 ppm; and Mn contents of 28 to 144 ppm. Petrographic and geochemical data suggest that the matrix replacement dolomites were likely formed by normal and evaporative seawater in early stages prior to chemical compaction at shallow burial depths. Compared with matrix dolomites, dolomite cement yields lower δ18O values (?12.9‰ to ?9.1‰ VPDB); slightly lower δ13C values (?1.6‰–0.6‰ VPDB); higher 87Sr/86Sr ratios (0.709165–0.709764); and high homogenization temperature (Th) values (98°C–225°C) and salinities (6 wt%–24 wt% NaCl equivalent). Limited data from dolomite cement shows a low Sr concentration (58.6 ppm) and high Fe and Mn contents (1233 and 1250 ppm, respectively). These data imply that the dolomite cement precipitated from higher temperature hydrothermal salinity fluids. These fluids could be related to widespread igneous activities in the Tarim Basin occurring during Permian time when the host dolostones were deeply buried. Faults likely acted as important conduits that channeled dolomitizing fluids from the underlying strata into the basal carbonates, leading to intense dolomitization. Therefore, dolomitization, in the Keping Uplift area is likely related to evaporated seawater via seepage reflux in addition to burial processes and hydrothermal fluids.