海拉尔盆地贝尔凹陷南屯组火山碎屑岩成岩作用的讨论

利用偏光显微镜、扫描电镜、染色法以及X-衍射分析等方法,查明南屯组火山碎屑岩成岩作用模式.研究表明火山碎屑岩成岩作用方式包括：机械压实作用、胶结作用与自生作用、交代作用和溶蚀溶解作用.成岩共生序列为：黏土矿物包壳-泥晶碳酸盐矿物、自生蒙皂石、自生伊利石-长石溶解-自生石英-自生高岭石-绿泥石、白云石-铁方解石-铁白云石.成岩阶段划分为早成岩阶段B期和中成岩阶段A期,并且以中成岩阶段A期为主.     

松辽盆地南部HX井上白垩统青山口组黑色泥岩的矿物组成与自生微晶石英成因

泥质岩的矿物组成和成岩作用是制约其作为CO₂地质封存的盖层封闭能力和作为页岩气储层具易压裂性质的重要原因。通过地球化学分析、X-射线衍射分析和扫描电镜观测及能谱测定,确定了松辽盆地南部HX井上白垩统青山口组泥岩的矿物组成,识别出了蒙皂石转变伊利石反应过程中形成的亚微米级自生微晶石英。研究表明：HX井上白垩统青山口组泥岩的母岩岩石类型和风化效应一致,泥岩主要由黏土矿物、钠长石和石英组成,钾长石少量;黏土矿物以伊利石/蒙皂石混层为主,其次为绿泥石;脆性矿物（钠长石、石英和钾长石）的平均质量分数为44.43%,黏土矿物平均质量分数为54.26%。蒙皂石转变伊利石反应过程中形成的亚微米级微晶石英单晶呈自形－半自形粒状,集合体呈巢状,分布于伊利石/蒙皂石混层黏土矿物的微孔隙中。以伊利石/蒙皂石混层矿物为主、且存在一定量的自生微晶石英的泥岩盖层（例如HX井青山口组泥岩）将有助于注入CO₂的长期封存。HX井青山口组泥岩中的脆性矿物含量符合工业价值页岩气的储层标准,而黏土矿物含量则相差较多。     

杭州湾潮滩沉积物黏土矿物空间差异与物源指示

通过对杭州湾潮滩沉积物中主要黏土矿物成分及组合类型的研究,分析了杭州湾潮滩沉积物黏土矿物的空间分布特征。借助聚类分析等手段,同时结合杭州湾水动力特征,探讨了研究区黏土矿物的来源和成因。研究结果表明,杭州湾潮滩表层沉积物主要为黏土质粉砂,其余为砂质粉砂。本区沉积物黏土矿物成分复杂,主要为伊利石,其次是高岭石和绿泥石;还有少量蒙皂石和蛭石及1.4 nm过渡矿物。根据其相对含量可分为3种组合类型:Ⅰ型为伊利石-高岭石-绿泥石-蛭石类-蒙皂石型,Ⅱ型为伊利石-绿泥石-高岭石-蒙皂石-蛭石类型,Ⅲ型为伊利石-高岭石-绿泥石-蒙皂石-蛭石类型。在空间上,北岸的蒙皂石和绿泥石平均含量高于南岸,而伊利石、高岭石和蛭石(含1.4 nm过渡矿物)平均含量则低于南岸。高潮滩和中潮滩黏土矿物对比,除了蒙皂石含量高潮滩大于中潮滩外,其他矿物含量均无明显规律。表层沉积物黏土矿物的分布特征与水动力条件和物质来源密切相关,杭州湾北岸乍浦以东潮滩受潮流和长江沿岸流影响明显,沉积物主要为长江和东海源的;南岸由于曹娥江和甬江两条河流的注入,流域物质所占比例明显比北岸高。柱状岩芯样品中各黏土矿物含量自下而上的变化则反映了物源区风化强度的波动特征。     

陕北斜坡上古生界山2-盒8段沉积-成岩与储层孔隙特征

鄂尔多斯盆地陕北斜坡上古生界山₂段-盒₈段发育典型的低渗致密岩性气藏, 储层物性控制着区内气藏的富集, 在致密储层中孔隙发育特征与储层沉积环境及后期成岩作用密切相关。通过沉积物粒度分析、储层孔隙特征扫描电镜观察, 探讨了研究区储层在压实成岩作用后期孔隙的破坏作用, 建立了黏土矿物转化序列。研究结果显示, 研究区山₂-盒₈段砂岩储层在压实成岩作用后对储层孔隙的破坏作用主要包括黏土矿物转化及胶结作用; 黏土矿物转化模式为"蒙脱石-伊蒙混层-伊利石"型, 后期伴有高岭石和绿泥石的伊利石化; 发育于碎屑颗粒表面的绿泥石黏土膜在降低储层原生孔隙的同时, 抑制了后期发生的硅质胶结作用, 为残余粒间孔的保存和次生溶孔的形成提供了物质基础, 绿泥石套膜的发育成为气藏勘探评价中储层优选的关键参数之一。      

东濮凹陷桥口地区沙三段碎屑岩成岩作用与储层特征

东濮凹陷桥口地区沙三段碎屑岩经历了复杂的成岩历史。砂岩的主要成岩事件有:机械压实、碳酸盐胶结、石英加大、黄铁矿生成、高岭石的形成和转化、绿泥石生成、伊利石沉淀、斜长石的钠长石化、石膏和重晶石的形成,以及沸石矿物的生成和次生孔隙的产生。混层蒙皂石-伊利石化随埋深增加而增强,相邻页岩的成岩演化是砂岩胶结物成分的最重要来源。砂岩的成岩作用主要受沉积相的控制,处于中成岩晚期阶段的沙三段砂岩可划分为四种成岩相:(1)碳酸盐胶结成岩相;(2)石英加大自生成岩相;(3)粘土蚀度成岩相;(4)不稳定碎屑溶蚀成岩相。四种成岩相组成了四种不同的储层类型,储层性质的对比分析对识别致密气层中的油气产层具有重要意义。     

东濮凹陷桥口地区沙三碎屑岩成岩作用与储层特征

东濮凹陷桥口地区沙三段碎屑岩经历了复杂的成岩历史。砂岩的主要成岩事件有：机械压实、碳酸盐胶结、石英加大、黄铁矿生成、高岭石的形成和转化、绿泥石生成、伊利石沉淀、斜长石的钠长石化、石膏和重晶石的形成，以及沸石矿物的生成和次生孔隙的产生。混层蒙皂石－伊利石化随埋深增加而增强，相邻页岩的成岩演化是砂岩胶结物成分的最重要来源。砂岩的成岩作用主要受沉积相的控制，处于中成岩晚期阶段的沙三段砂岩可划分为四种岩相：（1）碳酸盐结成岩相；（2）石英加大自生成岩相；（3）粘土蚀度成岩相；（4）不稳定碎屑溶蚀成岩相。四种成岩相组成了四种不同的储层类型，储层性质的对比分析对识别致密气层中的油气产层具有重要意义。     

青藏高原北部东昆仑地区三叠系页岩成岩作用及其对储层的影响

青藏高原北部东昆仑地区八宝山盆地作为高原页岩气成藏特征探索的典型区域之一,对影响储层储集性能的关键因素——成岩作用的研究程度很低,不足以更大限度地发挥其勘探价值。基于岩性观察及薄片、铸体薄片、扫描电镜、X-射线衍射等实验分析资料,对该区三叠系页岩成岩作用及对储层的影响开展研究,结果显示,三叠系八宝山组页岩成岩作用共有6类:压实、胶结、黏土矿物转化、交代、溶蚀及有机质热成熟作用。综合有机质成熟度、岩石热解最高峰温、伊蒙混层比中蒙皂石占比、黏土矿物组合、孔隙类型等指标得出:研究区页岩处于中成岩B期-晚成岩阶段。结合各成岩作用对储层孔隙度的影响,研究区压实作用、胶结作用、黏土矿物转化作用易于造成孔隙度的减小,溶蚀作用、有机质热成熟作用易于孔隙度的增大,而交代作用对孔隙影响小。     

华池油田华152区长3油层组砂岩的成岩作用与孔隙演化

华池油田华152区长3油层组储层以粉细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩为主,发育多种孔隙类型,主要有粒间溶孔、粒内溶孔、剩余粒间孔、晶间微孔隙和构造缝,其中粒间溶孔是长3油层组储层的主要孔隙类型。主要成岩矿物为伊利石、绿泥石、伊／蒙混层、高岭石、方解石、白云石、石英等。根据成岩作用的矿物岩石学标志,将研究区成岩阶段界定为中成岩A期。压实和胶结作用破坏了砂岩的原生孔隙结构,而溶蚀作用形成次生孔隙,有效地改善了砂岩的孔隙结构。     

内蒙古林西地区晚二叠世林西组碎屑岩成岩作用及其对储层物性的影响

通过薄片鉴定、扫描电镜以及岩石物性分析等方法,对内蒙古林西地区晚二叠世林西组碎屑岩成岩作用及其对储层物性的影响进行了系统研究,结果表明该地区林西组地层碎屑岩成岩作用主要为压实作用、胶结作用、交代作用及溶蚀作用。砂岩胶结物主要为黏土矿物、硅质矿物及碳酸盐矿物3种,其中黏土胶结物出现最多,以伊利石为主,绿泥石次之;碳酸盐胶结物以方解石为主;硅质胶结主要表现为石英次生加大和自生微晶石英。有机质镜质体反射率(Ro)、泥岩伊利石/蒙皂石(I/S)中的S(%)含量、石英次生加大级别、颗粒接触类型、伊利石结晶度等多项数据指标显示林西地区林西组碎屑岩处于晚成岩阶段。储层物性与成岩作用密切相关,压实作用、胶结作用使储层孔隙度和渗透率降低;溶蚀作用使储层孔隙度提高。     

鄂尔多斯盆地陕北地区长7砂岩储层成岩相特征研究

在大量样品测试数据与野外地质调查综合分析的基础上, 对长7储层岩石学特征、物性、孔隙结构、成岩作用、成岩阶段和成岩相等进行了研究。结果表明: 研究区长7储层处于中成岩A~B期。压实作用及碳酸盐、粘土(高岭石、伊利石、伊蒙混层)矿物胶结和硅质胶结作用是造成储层原生孔隙丧失的主要原因; 绿泥石胶结抑制孔隙充填, 长石溶蚀作用使孔隙间的连通性得到改善, 储层物性得到提高。根据成岩作用类型、强度及其对储层物性的影响划分出6种成岩相, 其中压实相、碳酸盐胶结相、粘土矿物胶结相、石英加大相、浊沸石充填相不利于储层的发育, 而长石溶蚀相、绿泥石膜胶结相对储层物性改善起了重要作用。     

Primary migration theory of petroleum and its application to petroleum exploration

Current concepts of oil and gas generation by thermal decomposition of kerogen are reviewed. Primary oil migration mechanisms requiring large quantities of water to serve as a carrier for the movement of oil from source rock to reservoir are discussed. Previous investigators regarded the expulsion of interlayer water from montmorillonite and montmorillonite-illite mixed-layer minerals by transformation during diagenesis as the most important source of the carrier water.The process of diagenesis is subdivided into three stages based on the results of experimental compaction studies on montmorillonite clay, on studies of the expulsion mechanism of interlayer and interstitial waters, and on the observed changes in pores and mineral grains in argillaceous sediments during these stages. As a result, we concluded that the migration of oil chiefly occurs during the late compaction stage when the sediment's porosity ranges from 30 to 10%.This conclusion implies that a large amount of oil can move during the period when the active generation of oil corresponds with the primary migration of carrier water. For instance, in the oil-bearing Miocene sediments of the Akita area of northern Japan, the oil generation temperature ranged from 100 to 150°C and the average migration depth was between 1300 and 2600 m. Therefore, the possibility of large oil pool formation will be high in the basin where the paleo-geothermal gradient is about 5.0°C/100 m. In fact, it is expected that the paleo-geothermal gradients in the vicinities of large oil fields will be very close to this value.Prediction of the type and amount of hydrocarbons in the exploration area will be possible by an examination of the paleo-geothermal gradient in the area and by a study of the relation between absolute porosity and burial depth of argillaceous rocks.     

黄骅坳陷三马地区中-深部储层成岩作用及主控因素分析

黄骅坳陷三马地区储集岩样品的显微特征及成岩矿物的组合关系分析结果表明，三马地区下第三系中深层储层主要处于晚成岩A期，成岩现象包括石英、长石的次生加大、碳酸盐矿物胶结作用、矿物交代作用、溶解作用和粘土矿物转化作用等。其中石英次生加大于2700m左右开始出现，随埋深增大，石英增生加强；长石次生加大现象不十分普遍；碳酸盐胶结作用包括早期自生泥晶方解石胶结作用、连晶方解石和晚期白云石(或铁方解石)的胶结作用。在扫描电镜下可见到方解石与含铁方解石集合体充填在粒间孔隙中或与石英、钠长石及粘土矿物共生，白云岩多呈菱形粒状分布于粒间；常见的交代现象主要有方解石交代长石、石英及粘土矿物，粘土矿物交代长石、石英等；溶解作用主要有长石的溶解、碳酸盐颗粒的溶解和方解石胶结物的溶解等，粘土矿物的转化主要为蒙脱石、高岭石向伊利石(或绿泥石)转化。还讨论了储层岩相、岩性特征、孔隙水中有机酸含量、早期方解石的充填、烃类早期注入等因素对储层成岩演化的控制作用。     

沾化凹陷渤南洼陷沙一段湖相富有机质烃源岩岩石学与孔隙结构特征:以罗63井和义21井取心段为例

以沾化凹陷渤南洼陷罗63井和义21井沙一段取心段为例,依据研究样品的热解、全岩与黏土矿物X射线衍射、有机岩石学、孔隙度、氩离子抛光+扫描电镜以及微孔隙结构等分析结果,开展了沙一段湖相富有机质烃源岩岩石学与孔隙结构特征研究,结果表明：罗63井和义21井沙一段取心段富有机质烃源岩主要由碳酸盐矿物、黏土矿物和石英组成,另含少量长石、黄铁矿和石膏,其中黏土矿物主要由伊/蒙混层、伊利石组成,由取心段顶部至底部,碳酸盐矿物质量分数明显增高,而黏土矿物和石英则显著降低,呈现由钙质或灰质泥岩至演变为泥质灰岩的特征,岩石构造类型包括层状、纹层状和块状3类;罗63井和义21井沙一段取心段富有机质烃源岩平均孔隙度分别为2.09%和4.43%,具纹层状构造的烃源岩具有相对高的孔隙度;主要发育矿物基质孔隙（即粒间孔隙和粒内孔隙）和裂缝型孔隙两大类,而有机质孔隙不发育,孔隙半径从十几微米至几纳米的孔隙均有分布,以发育孔径50 nm以上的宏孔为主。     

泥岩埋藏成岩过程中绿泥石的演化途径及意义

粘土矿物是泥质沉积岩重要的组成部分。在温度、压力、阳离子及水/岩比值等多种因素的共同作用下,埋藏成岩过程常常伴随着不同粘土矿物间的相互转化:蒙脱石、伊利石、高岭石和磁绿泥石等矿物均可发生绿泥石化。但各种矿物发生绿泥石化条件及反应机制不同,形成的绿泥石在化学成分及构型方面也有很大差异,通过X-射线衍射(XRD)、电子探针(EMPA)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)等测试手段可识别出不同类型的绿泥石,区分不同转化序列并分析其转化机制。不同转化序列形成的绿泥石,不仅受温度的控制,还受阳离子类型和浓度的控制,在利用绿泥石作为地温计时需慎重;不同转化序列绿泥石化过程中都有水的参与,并伴有氢离子释放或消耗,这将会对有机质生烃产生影响。因此,关注泥岩埋藏成岩过程中绿泥石演化途径的差异,对拓宽绿泥石化的地质应用领域,特别是粘土矿物—有机质的协同作用具有重要的意义。     

泥页岩主要黏土矿物组分甲烷吸附实验

为了从深层次揭示控制黏土矿物天然气吸附能力的主要因素, 选择不同来源和成因的泥页岩中的常见黏土矿物进行了甲烷等温吸附实验.分析显示不同类型的黏土矿物气体吸附能力差异明显, 各种黏土矿物甲烷吸附容量次序为蒙脱石＞＞伊蒙混层＞高岭石＞绿泥石＞伊利石＞粉砂岩＞石英岩.黏土矿物结晶结构决定了矿物片层之间的层间孔隙和聚合体颗粒之间粒间孔隙的形态和大小, 从而决定着其表面积和气体吸附性能.黏土矿物甲烷吸附能力与电镜扫描所反映的微孔隙发育程度密切相关.研究表明, 黏土矿物的气体吸附能力不仅与黏土类型有关, 而且明显受成岩演化程度和岩石成因的影响.此外, 随粒度减小孔隙连通性和内表面积的不断增加, 黏土矿物气体吸附能力有所升高.      

Diagenetic reactions in reservoir strata and geochemical properties of pore fluid and its origin in Songliao Basin

The reservoirs of the SOngliao Basin are composed of typical unstable sandstones,with high percentages of volcanic fragments and feldspar,In the course of sedimentation and burying,a series of physical and chemical reactions took place between minerals and pore water and water-rock reactions and ion exchange caused changes in ion assemblage of pore water,Hydration-hydrolysis,dissolution and the albitization of feldspar made many ions free from their framework and inter into the pore water,and induced the precipitation of a large amount of authigenic minerals such as smectite and chlorite,During the diagenesis of sandstone.diagenetic reactions involved several stages with increasing depth,and so did the precipitation of authigenic minerals and the transformaiton of minerals.The migration of ions is related with the precipitation,transformation and dissolution of authigenic minerals.Thus,to deepen our study on sandstone diagenesis is an important link for the analysis of ion migration in the evolution of pore water ,the origin and evolution of pore water could be tracked in terms of the geochemistry of fluid inclusions in authigenic minerals.And the isotopic composition of the authigenic mineral calcite can provide its genetic information.     

铝硅酸盐矿物成岩演化对形成过渡带气的影响

生油成气的过程不只是简单的有机物之间的转化，而是无机和有机两个系统综合运动的产物，它们之间相互联系相互制约。成岩作用伊始，两系统独立演化，均受成岩环境的制约。一旦环境适合于有机物裂化分解，两系统就共同发挥作用，通过质子的转移而相互作用。由于生物热催化过渡带气埋藏浅、热演化程度不高等特点，铝硅酸盐矿物成岩作用主要表现为:砂质岩以机械压实作用、胶结作用、溶解作用、矿化交代、自生矿物充填作用为主，泥质岩最显著的变化就是矿物的成岩演化，即蒙脱石→伊／蒙混层→伊利石，及蒙脱石→绿／蒙→绿泥石的成岩演化，其实质是有机与无机相互作用，即赋存在粘土中有机质的有机酸使砂质岩发生溶解，和碎屑岩溶解孔隙水中的Ａｌ３＋替代蒙脱石晶层间的Ｓｉ４＋，形成质子酸，对有机质形成过渡带气起着催化作用。     

粘土矿物对有机质生烃的催化作用

烃源岩的有机质主要以有机粘土复合体的形式存在。有机质生烃是一种有机粘土化学反应。反应过程中,有机质与粘土之间存在质子和电子迁移,粘土通过对水分子的吸附和离解为有机质加氢裂解提供H+,而有机质生成的有机酸激活了粘土的催化活性,也为蒙皂石伊利石化反应创造了条件。烃源岩不同粘土矿物的选择性催化特征是影响油气组成的最重要因素。粘土的催化活性大小和发育时间是决定烃源岩生烃潜力大小的因素。由于烃源岩在蒙皂石伊利石化阶段具有最大的催化活性,而且与有机质生烃反应同步,因此富含伊$蒙混合层的烃源岩是世界含油气盆地的最有利烃源岩。不同地质时期的烃类地质储量与烃源岩膨胀性粘土的丰度有密切关系。     

牛庄洼陷沙三中亚段浊积岩储层成岩作用及主控因素分析

东营凹陷牛庄洼陷沙三中亚段浊积岩储层以长石细砂岩、岩屑细砂岩及粉砂岩为主,结构成熟度及成分成熟度均较低.浊积岩样品的显微特征及成岩矿物的组合关系分析结果表明:该区的浊积岩储层目前主要处于晚成岩A期到B期的过渡阶段,成岩现象包括压实压溶作用、石英的次生加大作用、碳酸盐矿物胶结作用、溶解作用和粘土矿物转化作用等,这些作用过程受矿物与孔隙流体之间的相互作用控制.影响成岩作用的主要因素是岩石性质、沉积微相、水介质的性质、超压、高温以及烃类的早期注入.