微生物碳酸盐岩沉积特征研究——以四川盆地高磨地区灯影组为例

四川盆地震旦系灯影组属于新元古界最后一套地层,也是四川盆地第一套沉积岩盖层。岩性以质纯色浅的白云岩为主,并且经历了多期复杂的成岩作用,因此其沉积环境始终是研究的难点和争议的焦点。本文以盆地周缘的野外剖面、钻井岩心、测井资料及分析化验等资料为基础,以岩石学、沉积学和石油地质学等理论为指导,并结合现代叠层石沉积特征,对灯影组岩石学特征、沉积环境进行了综合分析。研究表明:1灯影组的岩石类型可分为3个亚类和12个微类,其中贫藻段主要由晶粒云岩、凝块状云岩、粒屑云岩等组成,通常发育于一个完整沉积旋回的早—中期;富藻段主要由层纹状云岩、叠层状云岩、泡沫状云岩组成,通常形成于一个沉积旋回中—晚期;2四川盆地灯影组沉积相主要为浅水局限台地相,可细分为藻丘、颗粒滩、台坪、潟湖4个亚相。研究区以藻丘亚相为主,藻丘可进一步细分为丘基、丘核、丘盖3个微相;3优质储层受相控特征明显,台内颗粒滩相和藻丘相储集物性最好,尤其是两者叠合形成的"丘滩复合体"。总之,四川盆地震旦系灯影组的天然气勘探将围绕着微生物岩展开。     

川中高石梯-磨溪地区震旦系灯影组碳酸盐岩岩石类型及分布规律

四川盆地川中地区震旦系气藏储量规模大,储层分布面积广。在Folk(1959)碳酸盐岩分类方案与张荫本等(1996)对粘结岩分类方案研究的基础之上,结合四川盆地震旦系灯影组的具体情况,提出新的划分方案。研究表明:(1)高石梯-磨溪地区震旦系灯影组碳酸盐岩岩石类型可分为3个亚类,10个微类。该方案不同之处在于把凝块(石)云岩归位颗粒岩,同时根据藻的形态把藻云岩进一步细分;(2)沉积岩类的发育和分布受沉积层序的控制。海侵体系域(TST)沉积阶段,以泥-粉晶云岩、微生物岩等正化学岩沉积为主。高位体系域(HST)沉积阶段,以凝块云岩、砂屑云岩等异化颗粒岩沉积为主。纵向上,岩性具有从暗色泥晶云岩→藻云岩→颗粒云岩→浅色泥晶云岩演化的特征,即泻湖亚相→藻丘亚相→颗粒滩亚相→台坪亚相的规律;(3)凝块云岩、砂屑云岩等颗粒岩是主要的储集岩类;(4)灯影组碳酸盐岩不同岩类的发育和分布对储层的发育起到控制作用。对灯影组的油气勘探,除了对岩溶作用的研究之外,还需要重视沉积古地貌、岩相展布特征的分析,有助于有效的预测灯影组储层"甜点区"。     

埃迪卡拉系微生物碳酸盐岩沉积特征及其地质意义:以川中磨溪8井区灯影组四段为例*

四川盆地高石梯—磨溪地区埃迪卡拉系灯影组广泛发育一套微生物碳酸盐岩。以磨溪8井区灯影组四段(灯四段)为例,通过精细解析高频向上变浅序列的岩石学特征,发现灯四段微生物云岩及序列建造具有如下特征: (1)向上变浅序列主要由凝块石云岩、叠层石云岩和(含微生物)泥晶云岩3类构成,伴以少量微生物粘结颗粒云岩;(2)完整的典型向上变浅序列自下而上由(含微生物)泥晶云岩(A段)、平直状叠层石云岩(B段)、小型丘状叠层石云岩(C段)、分散状凝块石云岩(D段)、格架状凝块石云岩(E段)、微生物粘结颗粒云岩(F段)等6个岩性单元构成,但大量的序列由A-C-E、A-C-D、B-D、B-C-D-E等不完整的岩性单元构成,且序列顶底皆以凝块石云岩/(含微生物)泥晶云岩、叠层石云岩/(含微生物)泥晶云岩等不平整的岩性突变面或暴露面区分;(3)埃迪卡拉系微生物碳酸盐岩发育于浪基面之上至平均海平面附近的相对高能区域,且凝块石云岩较叠层石云岩形成的环境能量高。该研究结果不仅揭示出较高能的浅水环境控制了规模性微生物岩分布这一规律,而且对区域储集层预测具有指导意义,同时也因建立了有别于现代微生物的环境分布模式而具有重要的沉积学意义。     

埃迪卡拉系微生物碳酸盐岩沉积特征及其地质意义:以川中磨溪8井区灯影组四段为例*

四川盆地高石梯—磨溪地区埃迪卡拉系灯影组广泛发育一套微生物碳酸盐岩。以磨溪8井区灯影组四段(灯四段)为例,通过精细解析高频向上变浅序列的岩石学特征,发现灯四段微生物云岩及序列建造具有如下特征: (1)向上变浅序列主要由凝块石云岩、叠层石云岩和(含微生物)泥晶云岩3类构成,伴以少量微生物粘结颗粒云岩;(2)完整的典型向上变浅序列自下而上由(含微生物)泥晶云岩(A段)、平直状叠层石云岩(B段)、小型丘状叠层石云岩(C段)、分散状凝块石云岩(D段)、格架状凝块石云岩(E段)、微生物粘结颗粒云岩(F段)等6个岩性单元构成,但大量的序列由A-C-E、A-C-D、B-D、B-C-D-E等不完整的岩性单元构成,且序列顶底皆以凝块石云岩/(含微生物)泥晶云岩、叠层石云岩/(含微生物)泥晶云岩等不平整的岩性突变面或暴露面区分;(3)埃迪卡拉系微生物碳酸盐岩发育于浪基面之上至平均海平面附近的相对高能区域,且凝块石云岩较叠层石云岩形成的环境能量高。该研究结果不仅揭示出较高能的浅水环境控制了规模性微生物岩分布这一规律,而且对区域储集层预测具有指导意义,同时也因建立了有别于现代微生物的环境分布模式而具有重要的沉积学意义。     

河北饶阳凹陷中央隆起带古近系沙三段上部碳酸盐岩沉积模式研究

通过岩心和薄片观察及测井解释等手段,以揭示饶阳凹陷中央隆起带大王庄油田沙三段上部碳酸盐岩沉积特征及沉积模式为目的开展工作,得到以下认识:饶阳凹陷中央隆起带古近系沙三段上部发育碳酸盐岩滩坝沉积,藻砂屑云岩、鲕粒云岩、泥晶云岩及含陆源碎屑的藻屑—鲕粒云岩是本区主要的岩石类型。滩坝发育四种沉积微相,包括藻屑碳酸盐岩滩微相、鲕粒碳酸盐岩滩微相、泥晶碳酸盐岩湖湾微相及含陆源碎屑的颗粒碳酸盐岩滩微相。研究区碳酸盐岩的分布主要受到湖平面变化、古地形、构造活动强度及陆源碎屑物质供应程度的影响,中央隆起带古地貌微环境的不同,直接影响到岩石类型和沉积微相的差异,高部位形成藻屑碳酸盐岩和鲕粒碳酸盐岩,低部位的低能环境形成泥晶碳酸盐岩湖湾。藻屑碳酸盐岩滩和鲕粒碳酸盐岩滩微相是本区碳酸盐岩滩坝最有利的油气储集相带。该区沉积微相的研究及相模式的建立有助于饶阳凹陷中央隆起带大王庄油田下一步精细的储层预测,也为类似地区的碳酸盐岩储层预测提供了可借鉴的地质模型。     

磨溪地区台缘带灯四段储层地质特征及其控藏作用

磨溪地区震旦系地层埋藏深,油气资源丰富,是川中地区油气增产的关键,为进一步深化对灯四段储层的地质认识,本文以岩心及薄片观察资料为基础,结合测井及生产资料,分析磨溪地区灯四段储层地质发育特征及其对气藏分布的控制作用,结果表明:磨溪地区灯四段储集岩主要为凝块云岩、藻叠层云岩、藻纹层云岩和砂屑云岩,储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔和晶间溶孔为主,少量裂缝,储层类型为裂缝-溶洞型,裂缝及溶孔对储层渗透率起决定性作用。灯四段储层的形成受沉积作用、成岩作用和构造作用三者控制,沉积作用是储层形成的基础,构造作用和成岩作用是储层形成的关键,控制这储层的分布和储层物性的好坏。岩溶作用及储层物性与岩性分布对气藏的形成分布具有控制作用,丘滩相发育的凝块云岩和藻叠层云岩以及被岩溶作用强改造的高孔渗透段是气藏分布的有利区域。     

四川盆地裂陷槽研究新进展 ——关于裂陷槽成因机制与形成时间的探讨

最新钻井和地震资料研究表明,四川盆地裂陷槽内大部分地区缺失震旦系(埃辿卡拉系)灯影组灯四段、灯三段及灯二段上部地层,灯二段仅残留富藻层及以下地层,震旦系地层具有环状剥蚀特征;残留的灯二段岩性主要为泥粉晶白云岩、藻纹层白云岩、藻格架白云岩、雪花状构造白云岩及砂砾屑白云岩,局部层段葡萄花边构造发育,沉积相属于典型的局限台地,沉积特征与盆地内其它地区灯影组沉积特征相同,表明在震旦纪四川盆地碳酸盐台地内部并没有明显的构造分异。本文从地层、沉积特征及构造动力机制方面提出了四川盆地裂陷槽成因的解释意见,认为震旦系内部的裂陷槽形成于震旦系沉积之后,其成因可能与地幔柱拱升—地层剥蚀—地幔柱塌陷再沉降有关。     

四川盆地裂陷槽研究新进展——关于裂陷槽成因机制与形成时间的探讨

最新钻井和地震资料研究表明,四川盆地裂陷槽内大部分地区缺失震旦系（埃辿卡拉系）灯影组灯四段、灯三段及灯二段上部地层,灯二段仅残留富藻层及以下地层,震旦系地层具有环状剥蚀特征;残留的灯二段岩性主要为泥粉晶白云岩、藻纹层白云岩、藻格架白云岩、雪花状构造白云岩及砂砾屑白云岩,局部层段葡萄花边构造发育,沉积相属于典型的局限台地,沉积特征与盆地内其它地区灯影组沉积特征相同,表明在震旦纪四川盆地碳酸盐台地内部并没有明显的构造分异。本文从地层、沉积特征及构造动力机制方面提出了四川盆地裂陷槽成因的解释意见,认为震旦系内部的裂陷槽形成于震旦系沉积之后,其成因可能与地幔柱拱升—地层剥蚀—地幔柱塌陷再沉降有关。     

华北地台是晚寒武世沉积层序中生物丘构造研究

华北古克拉盆地中晚寒武纪沉积层序中发育的生物丘沉积构造的生物组成有隐藻类，钙藻类和非藻类多细胞生物，它们构成了隐藻凝块石生物丘简单类型和复合的五种生物丘类型。生物丘的发生，发展，灭亡过程经历了奠基期，拓殖期，泛殖期及消亡期等四个阶段，每阶段都爱相对海平面变化的控制，它决定了丘体的大小，生物组成及内部结构及周期。     

上扬子西北缘晚震旦世古环境演化

上扬子地区震旦系灯影组不仅记录了埃迪卡拉纪晚期环境与生命的协同演化，而且大量发育的丘滩体沉积正成为四川盆地深层古老碳酸盐岩油气勘探的重要目标。因此分析灯影组沉积环境演化不仅可以约束埃迪卡拉纪晚期全球海平面变化、古海洋环境演化，而且对于四川盆地深层油气勘探具有重要意义。前人对于上扬子地区震旦系灯影组的沉积环境演化、相对海平面变化仍缺乏较为精细的刻画和解释，严重制约了以上研究的进展。本文通过对上扬子西北缘绵竹清平剖面灯影组详细的野外沉积学解剖及室内微相分析解释，识别出以各类颗粒云岩、微生物云岩为主的21类岩石微相；根据微相组合关系分析，认为发育多种向上变浅的潮下—潮间—潮上沉积序列以及若干颗粒滩、微生物丘沉积构成的米级沉积旋回；以此为基础详细刻画出灯一段—灯二段下部、灯二段中上部—灯二段顶部、灯三段底部—灯四段下部、灯四段中上部—灯四段顶部构成的四次海侵—海退次级旋回以及灯二段和灯四段顶部暴露侵蚀的沉积环境演化及海平面变化历程，并建立了扬子台地西缘绵竹地区埃迪卡拉纪晚期以潮坪相、微生物丘滩体、颗粒滩为典型沉积特征的浅水碳酸盐岩台地沉积模式。综合沉积微相特征、微相组合特征及剖面沉积相演化规律认为，该地区沉积环境演化主要受次级海平面波动影响，海侵—海退次级旋回的中上部可能为灯影组优质储层发育的主要层位，其内部的两次暴露不整合可能与冰期事件导致的海平面下降密切相关。     

塔东南地区寒武系海退背景下微生物丘沉积演化特征

微生物丘作为新型的碳酸盐岩油气储层,是现今深层油气勘探和研究的热点。以塔东南地区寒武系微生物丘为例,综合利用岩心、测井、分析测试和高精度三维地震数据,在微生物丘微相组成和外部形态分析基础上,探究海退背景下微生物丘的发育期次、叠置样式及其生长发育、迁移演化特征。研究结果表明:1）研究区寒武系处于相对高能的台地边缘相带,有利于微生物丘的生长发育。钻井揭示微生物丘岩性为菌藻类微生物颗粒白云岩（局部硅化）,储集空间为晶间（溶）孔、溶蚀孔洞及微缝隙。2）中、上寒武统发育4期微生物丘复合体,依次向广海方向推进叠置,近南北向条带状展布,叠合面积大于1 400 km2。3）①期微生物丘形成于早寒武世缓坡台地之上,“三明治”式垂向加积生长,形成较对称的丘状,生长规模大。②期发育在丘前塌积岩之上,古地貌坡度陡,可容纳空间大,水动力强,垂向加积—弱前积生长,形成不对称丘状。随着相对海平面快速下降和生物丘建隆进一步发展,③期丘体楔状前积于②期丘的靠海一侧,侧向叠置分布。④期丘体生长具有继承性,规模变小。寒武纪末期,海侵作用加强,微生物丘停止发育。总体上反映海退背景下研究区由缓坡—镶边型台地—淹没型台地的变化特征。     

河北柳江盆地中晚寒武世藻类丘礁的演化

河北柳江盆地中晚寒武世藻类丘礁十分发育，并形成完好纵向演化序列。藻礁具有两个演化方向，其一是骨骼钙藻Ｅｐｉｐｈｙｔｏｎ向非骨骼蓝绿藻方向演化；其二是块状藻丘向厚层状叠层石礁方向演化。藻类丘礁的演化特征及其沉积相序揭示了该区中晚寒武世时从碳酸盐台地边缘斜坡至台缘浅滩和潮坪环境的演化历史。     

贵州南部紫页1井威宁组沉积微相特征及其沉积演化

贵州南部紫云地区的威宁组以台地边缘藻丘沉积为主要特征。紫页1井钻孔岩芯显示:威宁组总体由台地边缘礁（丘）向局限台地、开阔台地过渡的海退进积层序,其间包括台地边缘藻（丘）、局限台地、开阔台地三个亚相,发育生物粘结岩(SMF7)、有骨屑颗粒的生屑灰泥质颗粒石灰岩/颗粒质灰泥石灰岩(SMF10)、核形石砾屑碳酸盐岩/颗粒灰岩(SMF13)、集合颗粒灰岩微相(SMF17)、均质无生物泥晶灰岩微相(SMF23)、岩屑漂浮岩/砾屑碳酸盐岩/角砾岩微相(SMF24)六个微相;威宁组的沉积充填序列由六个岩性组合基本相同、沉积环境、沉积微相特征大致相似的沉积旋回构成。每一个沉积旋回均以台地边缘礁（丘）相的藻凝块灰岩为主体,向上则渐变为局限台地、开阔台地相的生物碎屑灰岩,表明威宁组至少经历了六次海平面升降变化过程;威宁组的出现代表了罗甸—水城北西向槽盆边缘斜坡相的打屋坝组富有机质泥页岩的终结。      

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。     

塔里木盆地塔中孤立台地北缘上奥陶统良里塔格组精细沉积建模

通过对大量露头和岩心资料的分析,塔中孤立台地北缘上奥陶统良里塔格组识别出滩、障积礁、灰泥丘、藻席、潮下低能带五种沉积微相。并按照沉积能量由高到低的顺序,建立起高频沉积组合,它们分别是:滩—礁组合、滩—礁—丘组合、滩—丘组合、粒屑滩组合、滩—席组合、丘—席组合、藻席组合、低能带—藻席组合,进而在层序格架内分析了这八种高频沉积组合在时空上的演化规律。在此基础上,结合地震资料以及前人研究成果,将该区精细刻画为四种加积型镶边台地沉积模式:1）断控型窄陡镶边台地,以塔中261井区为代表;2）断控型宽陡镶边台地,以塔中62井区为代表;3)沉积型宽陡镶边台地,以塔中82井区为代表;4)沉积型宽缓镶边台地,以塔中45井区为代表。断控型的台地边缘能量相对较高,有利于礁滩体的发育,沉积型台地边缘能量相对较低,礁滩体欠发育。这四种模式的建立为该区下一步的储层预测和油气藏开发提供了有价值的参考。     

柴达木盆地西部地区古近系及新近系碳酸盐岩沉积相

柴达木盆地西部地区古近系和新近系湖相碳酸盐岩主要分布于下干柴沟组上段到油砂山组,其中,下干柴沟组上段和上干柴沟组的碳酸盐岩更发育。碳酸盐岩主要岩石类型有泥晶灰岩、藻灰岩和颗粒灰岩等三大类,此外,还普遍发育由石灰质、白云质和陆源碎屑等3种组分构成的混积岩。碳酸盐岩沉积相可划分为滨湖灰泥坪、滨湖藻坪、浅湖颗粒滩、浅湖藻丘以及半深湖泥灰岩相。滨湖灰泥坪的主要岩石类型有泥晶灰岩、含陆屑泥晶灰岩、陆屑泥晶灰岩以及陆屑泥灰岩等;滨湖藻坪为藻泥晶灰岩、藻纹层灰岩、含陆屑藻泥晶灰岩;浅湖颗粒滩有亮晶或泥微晶的鲕粒灰岩、生屑灰岩和内碎屑灰岩,其次为含陆屑颗粒灰岩;浅湖藻丘为藻叠层灰岩、藻团块灰岩、藻泥晶灰岩和含陆屑藻泥晶灰岩;而半深湖泥灰岩相的主要岩石类型为泥晶灰岩、泥灰岩以及含少量陆屑泥和粉砂的泥晶灰岩或泥灰岩。碳酸盐岩沉积相表现出很强的由西南向东北的迁移性。     

北京西山及邻区寒武系顶部微晶丘特征及层序地层学意义

北京西山,河北涞源及山西浑海等地位于寒武系－奥陶系界面处的厚层块状“纯灰岩”实际是由微晶方解石,丛状或丝状蓝绿藻,碎屑等共同营造而成的大型微晶丘,具明显的丘状外貌及侧向地层向微晶丘顶部的上部,地球化学特征也显示出与周围同期地层的不同及与土覆冶里组中层纹状叠石灰岩的相似性,内部岩石微相有：藻粘结灰岩相,具有规则孔洞藻占结灰岩相,碎屑藻粘结灰岩相（藻间为黄褐色白云岩砾块,砾屑灰岩及砂屑灰岩）内部有７个     

济阳坳陷古近系湖相生物礁油气藏研究

济阳坳陷局部地区古近系发育以藻礁为主的生物礁，作为一种高产油气的储集体，礁体呈复式，可分为礁核、礁前及礁后相。礁体在成分上以枝管藻、龙介虫等构成的藻白云岩为主，具有良好的储集性能。根据组成礁体的岩性特征，生物礁可分为藻礁、藻礁丘及藻生物层三种类型。其中藻礁储集性能最佳，对生物礁储层影响较大的成岩作用有白云岩化、同生胶结、大气渗流溶蚀及深埋藏溶蚀作用。生物礁油藏主要产于邻近洼陷的构造台地或边缘地区。根据构造、岩性及地层的匹配关系，可分为礁型地层、断块—岩性及岩性三种类型。     

鄂尔多斯盆地南缘下奥陶统马家沟组马六段成藏潜力分析

鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组马六段在盆地南缘广泛分布,从北向南厚度增大。岩性为含藻石灰岩、云斑灰岩、粉晶白云岩和颗粒白云岩。从早奥陶世华北地台南缘大地构造背景出发,分析了鄂尔多斯盆地南缘下奥陶统马家沟组马六段的沉积环境和沉积模式。综合露头剖面与井下岩心分析资料及岩性组合特征,探讨了马六段成藏要素及其空间配置关系,指出马六段以局限洼地和白云质石灰岩台坪沉积为主,局部层段发育礁滩相沉积,经后期成岩白云岩化可形成有效的白云岩储层,与上覆富含泥质的平凉组共同形成上生下储型成藏组合,具有一定的资源潜力。