从岩石结构和地化特征看巴楚隆起上寒武统白云岩的成因及演化

塔里木盆地巴楚隆起上寒武统发育一套极具勘探价值的厚层白云岩。基于该白云岩的钻井取心与薄片鉴定,将其分类为结晶白云岩、泥微晶白云岩、具残余(颗粒)结构白云岩及过渡型白云岩。运用多种地化分析和测试手段,认为上寒武统白云岩主要经历了(准)同生(蒸发泵、渗透回流)白云石化—埋藏白云石化—后期局部热液改造三个阶段,导致研究区白云石化的流体主要为高盐度卤水、埋藏残余海水以及深部热液流体,整个白云石化过程中岩石结构也发生相应演化。泥微晶白云岩主要形成于(准)同生期萨布哈环境,过渡型白云岩及残余结构白云岩由白云石化不彻底或选择性白云石化作用形成,结晶白云岩由埋藏白云石化作用形成。存在自生矿物、高Ba/Sr值、稀土Eu富集以及包裹体测温均显示深部热液对白云岩具有局部改造作用,该类白云石通常具有波状消光的特征。经过热液溶蚀改造的白云岩储集空间变好,这对白云岩储层的勘探具有指示意义。     

塔里木盆地中央隆起区寒武-奥陶系白云岩结构特征及成因探讨

白云岩研究的关键在于对白云石化作用的理解,而岩石结构作为白云石化作用分析的基础,不仅对白云岩的成因具有指示意义还深刻地影响着白云岩储层的质量。通过岩芯、薄片、扫描电镜、阴极发光以及碳、氧、锶同位素等测试手段,结合国际上常用的分类术语,对塔里木盆地中央隆起区寒武-奥陶系白云岩按结构进行了分类,并探讨了不同结构类型与其成因之间的关系。研究表明,白云岩结构与其形成环境和形成过程密切相关,其中保留原始结构的白云岩（包括泥-粉晶白云岩和颗粒白云岩）属于同生或准同生阶段、与蒸发海水有关的拟晶白云石化作用的产物,大量过饱和白云石化流体的通过有利于原始结构的保存;晶粒白云岩中,具有平直晶面结构的细晶、自形白云岩和细晶、半自形白云岩与浅埋藏成岩阶段的低温白云石化作用有关,云化流体以轻微蒸发的海源流体为主,浅埋藏晚期的过度白云石化作用导致晶体由平面-自形向平面-半自形转化;中-粗晶、他形白云岩是中或深埋藏成岩阶段的高温/热液白云石化或重结晶作用的结果,较高的形成温度导致晶体发生曲面化。     

中二叠统茅口组白云岩发育机理:以川中-川东地区为例

白云岩储层是茅口组一种重要的储层类型,其成因是研究重点。为此,以川中-川东地区茅口组白云岩为例,通过露头观测、岩心观察、岩石薄片鉴定及岩石地球化学分析的方法,分析了茅口组白云岩(石)的成因。结果表明:茅口组白云岩(石)可划分为层状粉晶白云岩、层状细-中晶白云岩、灰岩中零散分布的白云石、透镜状中-粗晶白云岩和鞍形白云石胶结物5种类型。其中,层状粉晶白云岩原始结构保存较好,地球化学特征与原始灰岩相似,是早期埋藏环境下形成的产物;层状细-中晶白云岩与层状粉晶白云岩相伴生,δ¹⁸O值较灰岩偏负,包裹体均一温度大于正常地层埋藏温度,部分样品可见Eu正异常,是由层状粉晶白云岩在热液作用下重结晶形成;灰岩中零散分布的白云石则与矿物的稳定化有关;透镜状中-粗晶白云岩和鞍形白云石胶结物镜下可见白云石晶面弯曲和波状消光,其δ¹⁸O值可达-10‰,包裹体均一温度高于正常地层埋藏温度,Eu正异常明显,是典型的热液白云岩(石)。     

川东及邻区上二叠统生物礁的白云岩化

白云岩化是川东及邻区上二叠统礁体的重要成岩事件。根据矿物岩石学、X光衍射、流体包裹体、碳氧稳定同位素、微量元素及阴极发光等项目的研究,笔者认为,礁体白云岩主要是埋藏交代成因,礁顶有少量微-粉晶白云岩为潮坪成因。本文着重讨论礁体围岩为生屑灰岩的埋藏压实流体白云岩化模式,简述礁控白云岩储集特征及其成因。在此研究基础上,提出了一个白云石结构成因分类方案。     

塔里木盆地下奥陶统白云岩类型及其成因*

下奥陶统白云岩是塔里木盆地最现实的重点勘探领域。文中在分析塔里木盆地早奥陶世构造、沉积及古气候等地质背景的基础上,以前人对白云岩的结构分类为基础,从白云岩发育产状出发,将塔里木盆地下奥陶统白云岩划分为灰岩中零散白云石、灰岩中斑状白云石、层状白云岩和沿断裂分布白云岩4类,白云石含量层位上自下而上具有总体减少的趋势。各类白云岩在岩石学特征和发育分布上具有较为明显的差异,局部可重叠出现。灰岩中零散白云石和斑状白云石的岩石学和地球化学及发育分布特征均反映其主要由浅埋藏白云石化作用形成;层状白云岩和沿断裂分布白云岩形成于中深埋藏白云石化作用;各类白云岩的产状特征差异受控于沉积期海平面变化、海水性质及埋藏条件等因素。沿断裂分布白云岩的形成和分布与断裂密切相关,是重要的储集岩石类型。白云岩储集层的形成主要是后期改造的结果,埋藏白云石化作用并未对大规模白云岩储集层的形成起到建设性作用,伴生或后期流体再运移导致的溶蚀作用为其主要成因。     

微生物成因白云石研究进展

"白云岩问题"一直是沉积地质学研究的热点和难点之一,白云岩在我国和世界范围内都是重要的油气储层。因此,深入认识白云岩成因对于碳酸岩油气勘探具有重要参考意义。白云岩成因有多种解释模式,如萨布哈蒸发模式、渗透回流模式、埋藏调节模式、混合水模式、潮汐泵模式等。近几十年来,随着低温白云石研究的不断深入,微生物白云石模式作为一种新的成因模式被提出并不断被完善。本文回顾了微生物成因白云石的研究进展,总结了低温白云石形成的3个动力学障碍(镁离子的高水合能、硫酸根的存在、碳酸根离子的低浓度和低活度),简要介绍了微生物成因白云石模式的建立、微生物成因白云石的生长过程及发育特征,系统分析了微生物在白云石形成过程中的调节作用,指出微生物(如硫酸盐还原菌、古甲烷菌)的存在可以改变溶液中的离子平衡,进而有利地克服白云石形成过程中的动力学障碍,并列举了低温微生物成因白云石的氧同位素指标在古温度恢复和过去气候变化研究中的应用,最后对微生物成因白云石相关研究方向(如多学科交叉、新技术应用等)加以展望。对微生物成因白云石模式的深入认识,将为正确解释"白云岩问题"提供新的途径,也将为石油学家关心的白云岩储层问题提供新的理论基础和研究思路。     

四川盆地震旦系白云岩成因研究

自然界有无原生沉淀白云岩成为白云石成因研究中长期争论的话题.迄今为止,在世界范围内对白云石成因机制尚没有完善的科学答案.有趣的是前寒武纪全球广泛发育白云岩,而寒武纪以来形成的白云石很少.目前很少有文章涉及这未解之谜.本文选择了四川盆地震旦系藻白云岩和非藻白云岩,将宏观全球构造、板块运动观点与微观先进分析方法相结合,对白云石形成的地质构造背景、水介质条件、成因机制进行了深入讨论,提出藻白云岩,微、泥晶白云岩为原生(或准同生)形成,纯细晶白云岩为早期成岩白云石化作用形成,含硅细晶白云岩为埋藏环境白云石化作用形成的认识,并首次应用晶胞参数和结晶有序度判别原生和次生白云石.     

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。     

塔里木盆地古城地区奥陶系鹰山组白云岩特征及孔隙成因

奥陶系鹰山组白云岩是塔里木盆地的重点勘探领域,优质白云岩储层是制约其勘探的关键难题。本文在前人研究基础之上,结合多口井岩心薄片观察、同位素、微量元素等地球化学分析,对古城地区奥陶系鹰山组白云岩成因、孔隙成因以及储层主控因素进行了深入研究,认为古城地区鹰山组发育粉晶、粉细晶、细晶、细中晶、中晶、粗晶6种白云岩。粉晶和粉细晶白云岩碳、锶同位素分布范围均与同时期灰岩一致;氧同位素值与同时期白云石一致或偏正;锶元素含量相对较高;稀土元素与同时期灰岩分配模式相同。以上特征表明该类白云岩形成于蒸发海水环境,为准同生海源成因。细晶、细中晶、中晶及粗晶白云岩碳同位素值与同期灰岩总体一致;氧同位素值与正常海相白云石一致或偏负;锶同位素值与灰岩背景值一致或偏高;锶元素含量相对较低;大部分样品Eu正异常。以上特征揭示该类白云岩主要为中浅埋藏成因,并且叠加了早期淡水溶蚀及晚期埋藏-热液改造。孔隙成因分析表明高能缓坡滩是孔隙形成的物质基础、准同生暴露溶蚀是孔隙形成的关键、早期白云石化有利于孔隙的继承和保存,构造破裂和埋藏-热液溶蚀对孔隙起到有利的改造作用。白云岩规模优质储层受控于云化滩和断裂热液溶蚀改造,二者叠合之处为规模优质储层发育区。这一认识为研究区下一步勘探部署提供了重要依据。     

对白云岩形成机理的再认识

在碳酸盐岩体系中,白云岩通常能形成最好的储层。对白云岩成因演化和储层展布的认识直接决定勘探部署。而白云岩成因是碳酸盐岩岩石学中最复杂、争论时间最久、最难解决的问题之一。根据机理的不同,当前各种主要的白云岩成因模式可划分为两大类:原生白云石模式和次生白云石化模式。虽然原生白云石的例子已被大量发现,但它们是否属真正的原生白云石仍需后续研究;理清白云岩成因问题,对认识白云岩及其相关的碳酸盐岩储层的油气勘探工作尤为重要。     

湖北秭归地区震旦系灯影组白云岩地球化学特征及其成因意义

白云岩化流体性质与成岩作用是近年来碳酸盐岩成岩作用研究的热点,研究白云岩的成因有利于进一步认识白云岩储层的形成机制并为优质储层的预测提供依据。通过岩石学、矿物学(X射线衍射)、地球化学(微量元素、稀土元素、碳氧同位素)方法,系统研究湖北秭归地区灯影组不同类型白云岩的成因,并分析了可能的白云岩化模式。样品的微量元素特征显示,秭归地区白云岩未受到陆源碎屑物质的影响,形成于气候干旱、海水咸度较大且氧化的沉积环境中;Sr含量特征显示白云岩发生了较为彻底的白云岩化,其成岩环境为温度较高的埋藏环境,成岩过程中未受到淋滤作用的影响;秭归地区白云岩化流体主要来源于海水。结合蒸发白云岩(萨布哈)及埋藏白云岩化模式解释了秭归地区泥微晶白云岩及晶粒白云岩的形成过程。     

四川盆地东北部飞仙关组高效气藏形成机理

最近10年，四川盆地东北地区发现了一批飞仙关组鲡滩高效气藏。本文通过对大量实验测试数据的分析整理以及成藏过程的模拟研究，提出了高效气藏形成机理。指出古油藏及分散液态烃在燕山中期快速升温条件下，形成高效气源灶，为高效气藏的形成提供了丰富的气源；优质鲡粒白云岩储集层经历6个阶段的演化历史，受控于沉积相带、烃类充注、深埋藏条件下强烈溶蚀以及多期断层活动；二叠系烃源岩与飞仙关组储集层存在强大的剩余压力差，为油气沿断层发生优势输导提供强大动力；燕山晚期-喜马拉雅期的构造作用，使得气藏发生调整与改造。     

中国海相碳酸盐岩油气储层基本特征

中国在碳酸盐岩油气勘探中相继发现了陕中气田、轮南—塔河油田、塔中油气田、川东北大气区等大型油气田。这些发现揭示了非均质性强的碳酸盐岩储层,主要有4种类型:台缘生物礁(滩)、岩溶风化壳、白云岩和台内颗粒滩四大类储层。中国的台缘礁滩储层主要有两类,一类是面积小的孤立状的塔礁(川东和川东北),另一类是连片分布似层状的台缘礁滩复合体。岩溶风化壳储层依岩溶成熟度和构造型式有三种,即克拉通内岩溶老年期的低幅度地貌层状白云岩储层,岩溶壮年期的高幅度地貌非均质裂缝-洞穴单元储层,以及断块掀斜翘倾的岩溶青年期独立岩溶储层。有油气前景的白云岩储层主要为三类:与蒸发台地相关的准同生白云岩,埋藏成岩作用白云岩和生物成因白云岩。台内颗粒滩主要有两类:即白云石化颗粒滩和裂缝性颗粒滩储层。中国的碳酸盐岩分布广,达300km2,四大类储层发育良好,除已发现油气的四大盆地外,相信不久的将来在中国南方和羌塘地区古特提斯域碳酸盐岩沉积区将取得大的突破。     

川西中泥盆统观雾山组白云岩储层储集空间类型、成因及演化

川西地区观雾山组白云岩储层储集空间主要为孔洞和裂缝两类.为弄清观雾山组白云岩储层孔洞成因、孔洞充填期次及演化,首先,通过对孔洞型白云岩储层发育规律与沉积相、层序关系的分析,结合第一期白云石胶结物形成与围岩白云石化的先后顺序,认为川西地区观雾山组白云岩储层孔洞为相控准同生岩溶形成;针对孔洞内不同期次白云石和方解石胶结物的包裹体均一温度、碳氧同位素、激光原位U-Pb同位素定年、锶同位素、稀土元素等分析,认为孔洞内胶结物形成于封闭的成岩环境,成岩流体为受下伏碎屑岩地层水加入改造的中泥盆世海水.观雾山组白云岩储层储集空间经历了三个演化阶段:沉积期-白云石化之前的孔洞及裂缝形成阶段、白云石化期间的围岩白云石化及第一期白云石胶结物形成阶段和中—深埋藏成岩期的孔隙定型阶段,其中中—深埋藏阶段是孔隙减少的主要阶段,造成约250的孔隙损失.     

塔中地区热化学硫酸盐还原作用对深埋白云岩储层的改造

塔里木盆地塔中地区深埋碳酸盐岩储层显示出极强的非均质性。如灰岩地层孔隙度极低,而含酸性气藏的白云岩储层最大孔隙度高达27%。然而,造成这些现象的原因仍然不清楚。通过岩芯、薄片、扫描电镜观察,结合流体包裹体均一温度、盐度分析,方解石、白云石的碳氧同位素测定,试图解决这一问题。前人研究认为,塔中地区碳酸盐岩优质储层分布主要受控于原始沉积条件（如高能的礁滩相）和表生溶蚀,热液活动和断裂活动也起到重要作用。然而,多期流体活动和成岩作用导致大量同生期和表生期形成的溶蚀孔洞被破坏。在某些井区（如ZG9井和TZ75井）,埋藏溶蚀作用可能对优质储层形成起到重要作用。在寒武系和奥陶系岩芯中发现了大量硬石膏、重晶石、黄铁矿、沥青、方解石等,方解石交代硫酸盐,方解石具有较高的均一温度及较低的碳同位素值说明其形成与热化学硫酸盐还原作用（TSR）有关。在发生TSR的白云岩井段,储层物性较好,说明TSR可能对深埋储层的改善具有促进作用。这些认识有助于指导深层寒武系碳酸盐岩储层的进一步勘探。     

Chemical and Isotopic Constraints for Recrystallization of Sedimentary Dolomites from the Western Canada Sedimentary Basin

Mississippian shoal carbonates of Western CanadaSedimentary Basin are important hydrocarbon hosts.Dolomitization plays a major role in the evolution ofreservoir porosity in these carbonates. This processvaries across the basin and reflects, in part, divergentsources and chemistry of pore fluids. Dolomites fromseveral petroleum reservoirs were analyzed formineralogical, geochemical and isotopic variation. Thedata clearly demonstrate the progressive and complexrecrystallization of dolomite during shallow and deepburial in modified marine, meteoric and burial fluids.These data include: change in crystal size,stoichiometry, cathodoluminscence characteristics,stable oxygen and carbon isotopic shifts and changesin radiogenic Sr isotopic composition. However,regional geology, tectonic history and fluid flowevolution play important roles in the diageneticimprints and the degree of recrystallization.Early microcrystalline dolomite formed in normalmarine and evaporative conditions in Mississippiancarbonates from Western Canada Sedimentary Basinhave undergone variable degrees of recrystallization, frompristine dolomite akin to Holocene sabkha dolomitewith preserved mineralogical and chemical attributesto highly recrystallized mesodolomite, however stillnonstoichiometric, but with highly altered chemicalsignatures. Careful attention should be made to localgeology, hydrodynamics and fluid flow when investigatingdolomite recrystallization in sedimentary basins.     

鄂尔多斯盆地延安地区马五段上组合细粒白云岩储层特征及有利储层控制因素

针对鄂尔多斯盆地延安地区马五段上组合（马五4至马五1亚段） 细粒致密白云岩储层天然气勘探取得新突破,展开对 低孔低渗白云岩储层特征及孔隙的成因研究。通过岩心观察、薄片分析及阴极发光等测试,结合岩石物性分析,明确了细 粒白云岩储层的储渗特征、有利储层的演化过程及控制因素。结合地球化学及地球物理数据分析认为,研究区马五段上组 合储层岩性主要包括含膏模白云岩、细晶白云岩和岩溶角砾岩等,储集空间以膏模溶孔、晶间（溶） 孔、非选择性角砾间 溶蚀孔洞为主,局部裂缝发育,属低孔低渗孔隙型储集层;位于高古地势、经多期岩溶（准同生期、表生期和埋藏期岩 溶） 叠加改造的膏晶模云坪是研究区细粒白云岩有利储层的主要分布区。     

The Major Controlling Factors and Different Oolitic Shoal Reservoir Characteristics of the Triassic Feixianguan Formation,Eastern Longgang Area,NE Sichuan Basin,SW China

Based on comprehensive analyses of occurrence, petrological observation, pore structure and geochemistry, the different reservoir characteristics and reservoir evolutionary pathways between different oolitic shoal reservoir types of the Feixianguan Formation on the west side of the Kaijiang-Liangping Trough have been studied. There exist three stages of high-energy slope break belts in the Feixianguan period, the corresponding three stages of oolitic shoals gradually migrating in the direction of the trough. Three types of oolitic shoal reservoirs, namely, residual-oolitic dolomite, mold-oolitic dolomite and sparry oolitic limestone, were formed during sedimentary-diagenetic evolution, the pore types being intergranular dissolved pore, mold pore (or intragranular dissolved pore) and residual intergranular pore, respectively. The petrology, physical properties and pore structure of the different types of oolitic shoal reservoirs are quite different. Residual-oolitic dolomite reservoirs have the best quality, while sparry oolitic limestone reservoirs have the poorest. Combined with analyses of trace elements, rare earth elements and carbon-oxygen isotopes, it is suggested that the formation of residual-oolitic dolomite reservoirs is jointly controlled by penesaline seawater seepage-reflux dolomitization and hydrothermal dolomitization. Mold-pore oolitic dolomite reservoirs are controlled by penesaline seawater seepage-reflux dolomitization and meteoric water solution. The burial dissolution of organic acid not only further improves the reservoir qualities of previously formed oolitic dolomite reservoirs, but also preserves residual intergranular pores in the sparry oolitic limestone reservoirs.     

Multiple Dolomitization and Fluid Flow Events in the Precambrian Dengying Formation of Sichuan Basin,Southwestern China

The Precambrian Dengying Formation is a set of large-scale, extensively dolomitized, carbonate reservoirs occurring within the Sichuan Basin. Petrographic and geochemical studies reveal dolomitization was a direct result of precipitation by chemically distinct fluids occurring at different times and at different intensities. Based on this evidence, dolomitization and multiple fluid flow events are analyzed, and three types of fluid evolution models are proposed. Results of analysis show that Precambrian Dengying Formation carbonates were deposited in a restricted peritidal environment(630–542 Ma). A high temperature and high Mg~(2+) concentration seawater was a direct result of dolomitization for the micrite matrix, and for fibrous aragonite in primary pores. Geochemical evidence shows low δ~(18)O values of micritic dolomite varying from-1.29‰ to-4.52‰ PDB, abundant light rare earth elements(REEs), and low dolomite order degrees. Microbes and meteoric water significantly altered dolomite original chemical signatures, resulting in algal micritic dolomite and the fine-grained, granular, dolosparite dolomite having very negative δ~(18)O values. Finely crystalline cement dolomite(536.3–280 Ma) and coarsely crystalline cement dolomite have a higher crystallization degree and higher order degree. The diagenetic sequence and fluid inclusion evidence imply a linear correlation between their burial depth and homogenization temperatures, which closely resemble the temperature of generated hydrocarbon. Compared with finely crystalline dolomite, precipitation of coarsely crystalline dolomite was more affected by restricted basinal fluids. In addition, there is a trend toward a more negative δ~(18)O value, higher salinity, higher Fe and Mn concentrations, REE-rich. Two periods of hydrothermal fluids are identified, as the exceptionally high temperatures as opposed to the temperatures of burial history, in addition to the presence of high salinity fluid inclusions. The early hydrothermal fluid flow event was characterized by hot magnesium-and silicon-rich fluids, as demonstrated by the recrystallized matrix dolomite that is intimately associated with flint, opal, and microcrystalline quartz in intergranular or intercrystalline pores. This event was likely the result of a seafloor hydrothermal chimney eruption during Episode I of the Tongwan Movement(536.3±5.5 Ma). In contrast, later hydrothermal fluids, which caused precipitation of saddle dolomite, were characterized by high salinity(15–16.05 wt% NaCl equivalent) and homogenization temperatures(250 to 265°C), δ~(18)O values that were more enriched, and REE signatures. Geochemical data and the paragenetic sequence indicate that this hydrothermal fluid was related to extensive Permian large igneous province activity(360–280 Ma). This study demonstrates the presence of complicated dolomitization processes occurring during various paleoclimates, tectonic cycles, and basinal fluids flow; results are a useful reference for these dolomitized Precambrian carbonates reservoirs.     

塔里木盆地下古生界白云岩储层类型及特征

根据60口井岩心及薄片的观察,塔里木盆地寒武系—奥陶系白云岩储层可划分为五种类型。萨布哈白云岩储层发育于潮间—潮上坪蒸发环境,以泥晶白云岩为特征,孔隙类型有膏溶孔及白云岩砾间孔。渗透回流白云岩储层发育于潟湖蒸发环境,以礁滩体组构选择性白云石化为特征,孔隙类型有铸模孔、膏溶孔、残留粒间孔。埋藏白云岩储层以白云石交代灰质或白云石重结晶形成的结晶白云岩为特征,孔隙类型有晶间孔及晶间溶孔。热液白云岩储层以受热液改造的结晶白云岩为特征,往往与热液矿物伴生,受断层、不整合面等热液通道控制。构造裂缝型白云岩储层储集空间除裂缝外,常见沿裂缝发育的溶孔。不同类型白云岩储层的主控因素和分布规律各不相同。