川西北地区中三叠统顶部溶蚀型喀斯特特征及地质意义*

中三叠统顶部溶蚀型喀斯特在什邡金河剖面及四川盆地大部分地区已有报道。在近期的野外工作中,在川西北地区绵竹汉旺观音崖、江油黄莲桥和江油马鞍塘剖面天井山组近顶部、顶部也识别出这一古特提斯面,其形成与强烈的构造活动或全球海平面下降造成的岩层长时间的暴露有关。其表现形式主要为: (1)暴露溶蚀间断沉积面;(2)溶沟、溶缝及其内的碳酸盐、陆源碎屑充填物;(3)暴露期黏土层;(4)喀斯特角砾。其中暴露溶蚀间断沉积面上的沉积构造以鸟眼、层状孔洞构造最为典型,在绵竹汉旺观音崖剖面最为发育,孔、洞充填物主要为亮晶方解石和白云石;溶沟、溶缝及其内的碳酸盐、陆源碎屑充填物在江油马鞍塘、汉旺观音崖、什邡金河等剖面均有发育,这些溶缝、溶沟一般近于竖直发育,宽度及深度不一,被碳酸盐角砾、亮晶方解石、白云石或陆源黏土等所充填;暴露期黏土层主要见于江油黄莲桥剖面,共发育2套,厚5~20 cm,与铁质矿物共生,其上下发育深灰色潟湖沉积;喀斯特角砾主要见于汉旺观音崖剖面,喀斯特角砾最大可达15×20 cm大小,呈棱角状充填于富含泥质和有机质的暗色碳酸盐基质中。天井山组近顶部溶蚀型喀斯特的发现可为区域地层等时对比提供依据,与其有关的古岩溶作用可在天井山组(或雷口坡组)顶部碳酸盐岩中形成以溶蚀孔、洞、缝为主要储集空间的古岩溶型储集层。     

川西北地区上三叠统卡尼阶古喀斯特的发现及研究意义

在川西北地区绵竹汉旺、安县雎水剖面上三叠统卡尼阶海绵礁（丘）灰岩顶部发现古喀斯特;野外露头可见明显的花斑状构造以及蜂窝状溶孔,显微镜下可见泥晶化颗粒,喀斯特角砾以及喀斯特溶孔充填物,其中包括泥-亮晶方解石,生物碎屑以及陆源石英颗粒;根据露头岩性和显微薄片特征判断其属于早成岩期喀斯特;喀斯特成单层发育,之上覆盖化石丰富的黄色或黑色页岩,其中的菊石化石鉴定表明其为上卡尼阶底部沉积。该喀斯特是重要的等时界面,且可作为该地区上下卡尼阶的界线。喀斯特之上的岩性在汉旺和雎水有差异:在绵竹汉旺青岩沟剖面,喀斯特灰岩之上覆盖有黑色粉砂质页岩与生屑灰岩（如层状海绵灰岩、海百合灰岩）,在汉旺观音崖剖面,喀斯特面之上发育海绵丘灰岩及页岩,在安县雎水剖面,古喀斯特发育在滚落的海绵巨砾之上。综合研究表明,喀斯特的形成与早期龙门山的隆升以及卡尼期湿润气候事件在发生时间上非常相近,推测其成因与龙门山的隆升以及卡尼期湿润气候事件有关。     

塔里木盆地西北部寒武系纽芬兰统玉尔吐斯组混积岩早成岩期岩溶特征及其地质意义*

通过塔里木盆地西北部阿克苏—柯坪—乌什地区露头剖面的宏微观工作发现,寒武系纽芬兰统玉尔吐斯组存在3期稳定发育的古暴露面,并具有(1)铁质结壳层、(2)近地表喀斯特(塑形)角砾、(3)溶沟、溶缝及囊状溶洞、(4)岩溶系统内的角砾、陆源碎屑充填物、(5)暴露面之上的地层超覆等暴露标志。综合分析认为研究区玉尔吐斯组并非连续沉积,内部存在多个沉积间断,并与肖尔布拉克组为区域性不整合接触。同时,在与灰岩和白云岩早成岩期岩溶特征对比分析的基础上,指出先期渗滤条件较差的混积岩(硅质碎屑-碳酸盐混合沉积)早成岩期岩溶以充填程度较高的溶沟、溶缝和小型溶洞发育为特征,且水平潜流岩溶带发育不成熟;以此区别于灰岩和云岩型早成岩期岩溶发育的相控溶蚀孔洞、岩溶花斑和近原地角砾化等典型特征。研究结果表明开放条件下的早成岩期暴露岩溶特征及储集层优化与否更多受岩石组构特征控制,由此推断在相对封闭的埋藏条件下,先期致密化的岩石难以经历岩溶改造形成相控的孔洞型储集层。这一认识不仅对深埋条件下储集层的形成和保持具有重要的借鉴意义,也为早成岩期岩溶地质理论的丰富和发展提供了新的材料。     

塔里木盆地西北部寒武系纽芬兰统玉尔吐斯组混积岩早成岩期岩溶特征及其地质意义

通过塔里木盆地西北部阿克苏-柯坪-乌什地区露头剖面的宏微观工作发现,寒武系纽芬兰统玉尔吐斯组存在3期稳定发育的古暴露面,并具有(1)铁质结壳层、(2)近地表喀斯特(塑形)角砾、(3)溶沟、溶缝及囊状溶洞、(4)岩溶系统内的角砾、陆源碎屑充填物、(5)暴露面之上的地层超覆等暴露标志。综合分析认为研究区玉尔吐斯组并非连续沉积,内部存在多个沉积间断,并与肖尔布拉克组为区域性不整合接触。同时,在与灰岩和白云岩早成岩期岩溶特征对比分析的基础上,指出先期渗滤条件较差的混积岩(硅质碎屑-碳酸盐混合沉积)早成岩期岩溶以充填程度较高的溶沟、溶缝和小型溶洞发育为特征,且水平潜流岩溶带发育不成熟;以此区别于灰岩和云岩型早成岩期岩溶发育的相控溶蚀孔洞、岩溶花斑和近原地角砾化等典型特征。研究结果表明开放条件下的早成岩期暴露岩溶特征及储集层优化与否更多受岩石组构特征控制,由此推断在相对封闭的埋藏条件下,先期致密化的岩石难以经历岩溶改造形成相控的孔洞型储集层。这一认识不仅对深埋条件下储集层的形成和保持具有重要的借鉴意义,也为早成岩期岩溶地质理论的丰富和发展提供了新的材料。     

绵竹汉旺观音崖剖面沉积微相:卡尼期湿润事件前后的环境演化

为探讨卡尼期湿润事件前后的环境演化过程,剖析黑色泥页岩的沉积机理,结合国内外研究资料并采取岩石沉积微相恢复古环境的方法,对四川绵竹汉旺观音崖剖面中碳酸盐岩至陆源碎屑岩的沉积微相进行了分析研究,结果表明,其沉积相由早卡尼期缓坡鲕粒滩-生屑滩-硅质海绵礁相至晚卡尼期浅海泥页相-陆源泥沙潮坪相变化,浅海相的灰黑色钙质泥页岩中生物多见,植物叶片和茎杆化石、黄铁矿丰富,显示低能贫氧的环境又伴随着淡水输入,这一明显的岩相变化与卡尼期气候事件过程中淡水和陆源碎屑物质大量输入有重要的关系。     

南天山大山口下石炭统野云沟组碳酸盐岩岩石学特征及沉积相分析

南天山和静县大山口剖面石炭系野云沟组发育齐全,出露完好,主要由碳酸盐岩及少量碎屑岩组成,总厚度为696.8 m.岩石类型以碳酸盐岩为主,主要包括砾屑灰岩、含陆源碎屑鲕粒灰岩、生物碎屑微晶灰岩、含陆源碎屑砂屑灰岩、微晶灰岩及泥晶灰岩等.野云沟组主要为斜坡相和盆地相沉积,少量为碳酸盐台地相沉积.斜坡相主要发育砾屑灰岩、薄层...     

柴达木盆地东部石炭系葡萄状灰岩缝洞的发现及成因分析

文章采用沉积学、岩石学、地球化学原理,对柴达木盆地石炭系葡萄状缝洞分布特征与成因机理进行了研究,并与四川盆地灯影组缝洞进行了对比分析。研究结果表明：柴达木盆地石炭系东部石炭系葡萄状缝洞与四川盆地灯影组葡萄状缝洞具相似的岩石学特征,可见复式纹层花边皮壳,网状泄水通道,以及大气淡水方解石、陆源砂屑、泥以及硅质自生矿物等缝洞内包卷物等岩石学标志。地化分析显示缝洞皮壳碳酸盐矿物成岩流体为海水,缝洞碳酸盐充填物的成岩流体为大气淡水。最终认为两地葡萄状缝洞皆为大气水作用的产物,柴东石炭系葡萄状灰岩缝洞是四川盆地灯影组葡萄状白云岩缝洞早期形式。二者演化过程如下：由于周期性海退使潮坪相等环境下形成的碳酸盐岩暴露而遭受溶蚀,海侵时溶蚀缝洞内形成针柱状方解石胶结,当海水进一步蒸发,胶结的针柱状方解石在海水中发生模仿交代,形成同生期白云石,这种周期性的海退海侵形成在剖面上的多套葡萄状缝洞旋回。     

川西北部泥盆系观雾山组沉积相新认识——以大木垭剖面与何家梁剖面为例

川西泥盆系观雾山组沉积相研究缺乏横向对比,沉积模式还存在争议。根据川西北部白家乡大木垭剖面与何家梁剖面实测成果,对中泥盆统观雾山组沉积相进行了分析,认为:大木垭剖面与何家梁剖面观雾山组为碳酸盐镶边台地沉积,期间发生短暂的碳酸盐缓坡化;桂溪剖面观雾山组同属碳酸盐台地边缘,观雾山组中段发育开阔台地深水沉积,并不是前人认为的潟湖沉积。研究区碳酸盐镶边台地包括台地边缘和前缘斜坡两种亚相,前缘斜坡亚相发育于何家梁剖面,以塌积岩沉积为标志。碳酸盐缓坡包括深水缓坡和浅水缓坡两种亚相。随着海平面变化,观雾山组碳酸盐岩发育三个沉积旋回,第一、第三沉积旋回为镶边台地沉积,第二沉积旋回为碳酸盐缓坡沉积。观雾山组沉积微相对储层的分布起控制作用:生物碎屑滩和上斜坡微相为有利储层发育相带;生物礁中在油气运移之前形成的溶蚀孔洞已被白云石和方解石充填,滩间微相泥质(泥晶)白云岩不利于溶蚀孔洞形成,这二者均不是有利储层发育相带。     

川北仪陇—平昌地区雷口坡组顶部古岩溶的识别及其与储层的关系

研究区雷口坡组是一套中三叠统的海相碳酸盐岩,发育一至五段共五个地层段,雷五段已被全部剥蚀,顶部以雷四3亚段与上覆的须家河组接触。雷口坡组残厚800⁹50 m,雷四3亚段顶部十几米至一百来米的范围内经历了广泛的溶蚀作用,主要受到表生期岩溶作用,形成了岩溶角砾岩、溶沟、硅化、膏模孔、溶孔、溶洞以及溶缝等,产生大量的溶蚀空间,但也有较多溶蚀空间被上覆须一段下落的泥质物充填或半充填。在成像测井上,岩溶角砾岩表现为明暗相间、大小混杂的棱角状斑块,未充填溶洞呈暗色高导特征,裂缝则呈连续的暗色条带。发育垂直渗流、水平潜流以及深部缓流这样三个岩溶带,垂直渗流带的储层发育总体好于水平潜流带,深部缓流带相对较差,古地貌地势较高之处溶蚀作用更强,储层更为发育。给出了研究区雷四3亚段储能系数分布图,A21—A19井区、A22—A23井区以及A160井区的储能系数都大于0.6,是比较有利的储集区带。     

轮古地区古岩溶成像测井响应特征及其对岩溶发育的指示作用

塔里木盆地轮古地区奥陶系碳酸盐岩储层受多期构造运动及古岩溶作用的叠加改造,该地区古岩溶作用形成的溶洞、裂缝等次生孔隙是主要的油气储集空间。因此古岩溶发育研究是碳酸盐储层评价极为重要的研究内容。文章在对轮古地区奥陶系碳酸盐岩储层大量成像测井资料处理基础上,主要通过对溶蚀裂缝、溶洞的成像测井响应特征进行分析,总结古岩溶标志的成像测井响应规律。高导缝在成像测井图像上表现为褐黑色正弦曲线,溶蚀缝表现为裂缝图像边缘不平直,未充填溶洞在图像上表现为暗色的团块分布,对于全充填洞,可在成像测井图中见到层理等沉积现象。溶蚀程度的差异可根据成像测井资料上解释的裂缝及溶洞中角砾的多寡来度量。轮古西井区,其大溶洞中角砾已溶蚀掉,部分溶洞充填泥砂,表明溶蚀程度很高;轮古中部各井溶洞中的角砾还比较大,单产状裂缝溶洞的规模比轮古西井区小,溶洞溶蚀程度较弱;轮古东井区未见单产状小溶洞,仅见大溶洞的雏形或只有交叉缝和溶蚀裂缝。对区域大量成像测井识别的洞穴数据统计结果表明轮古地区奥陶系洞穴型岩溶储层的分布主要受表层岩溶作用控制。      

辽宁本溪牛毛岭马家沟组顶部剖面的成岩作用

本文以阴极发光为主要研究手段，通过胶结物形态和结构以及接触关系的观察，对本溪市牛毛岭马家沟组顶部剖面成岩作用进行研究，重建成岩历史和孔隙演化过程。研究结果表明，该剖面成岩作用主要包括机械压实、胶结、白云岩化、溶蚀、早期破裂作用；同生成岩阶段的成岩作用多样：分层(1)、(2)和(5)经受较强压实作用，分层(3)—(5)白云岩化特征符合回流渗透模式，分层(4)由于溶蚀形成溶塌角砾；早成岩阶段主要为胶结作用，主要发生于浅埋藏环境：分层(1)的掘穴和破裂等大孔隙被铁方解石充填，分层(3)—(5)中晶间孔隙、小窗状孔隙、溶塌裂缝、硬石膏晶体铸模等孔隙被白云石充填；中、晚成岩阶段的成岩作用很少。该剖面的成岩作用主要发生在同生—早成岩阶段，这与鄂尔多斯盆地中部中奥陶统埋藏史相似。     

古溶洞控矿构造在青藏高原中部的发现及意义——以茶曲帕查铅锌矿床为例

青藏高原中部茶曲帕查矿区铅锌矿化与张性碳酸盐岩角砾伴生。钻孔资料揭示,该套角砾岩在平面上、垂向上分布无规律,露头表现为杂乱堆垛,角砾空隙间常充填泥质物,与泥质物接触部位发育同沉积变形,说明角砾为古溶洞内坍塌形成。茶曲帕查矿区古溶洞内含有坍塌灰岩角砾和泥质充填物,分别发育不同形式的铅锌矿化。溶洞的形成很可能与地下水对碳酸盐岩的溶蚀有关,坍塌发生在早中新世,与五道梁组沉积同时发生。古溶洞成矿作用在青藏高原中部的提出,对认识该区矿床成因、区域铅锌找矿模式等方面均具有重要意义。     

川西汉旺地区雷口坡组四段风暴岩特征及地质意义

通过野外实测剖面和镜下薄片观察,川西汉旺地区雷口坡组四段发育典型的风暴岩,具有底冲刷—充填构造、风暴砾屑层、菊花构造和丘状交错层理等典型风暴沉积标志。根据该风暴岩岩性、沉积位置、沉积标志组合特征,共识别出三种风暴沉积序列类型:1)序列Ⅰ由侵蚀底面及砾屑段、粒序段组成,代表靠近风暴浪基面附近的台前缓斜坡下部环境; 2)序列Ⅱ由侵蚀底面及砾屑段、粒序段、平行纹层段、丘状纹层段组成,代表靠近正常浪基面附近的台前缓斜坡上部环境; 3)序列Ⅲ由粒序段、平行纹层段组成,代表台地边缘环境。风暴层序自下而上的沉积演化为:台前缓斜坡下部—台前缓斜坡上部—台地边缘,整体为一个向上变浅的沉积序列。     

新疆塔尔朗沟剖面中二叠统扇三角洲混合沉积特征及模式

在精细测量和详细观察新疆塔尔朗沟剖面二叠系露头的基础上,系统研究了中二叠统大河沿组与塔尔朗组扇三角洲相内陆源碎屑与碳酸盐组分的混合沉积特征。结果表明:大河沿组以扇三角洲平原分流河道沉积为主,其下部主要发育棕红色含粗砾中砾岩,碳酸盐组分不发育;上部主要发育棕红色含中砾细砾岩,夹若干层条带状分布的砾质泥晶灰岩。塔尔朗组底部自下而上发育扇三角洲前缘水下分流河道与水下分流间湾。水下分流河道为底凸顶平的砂砾岩体,下部发育灰绿色含中砾细砾岩夹含砾泥晶灰岩,灰岩呈断续条带状分布,横向延伸距离较小;上部发育灰绿色细砾岩夹含砾泥晶灰岩,灰岩在横向上的延伸距离较大。水下分流间湾以灰绿色泥岩和层状含砂泥晶灰岩为主,灰岩在横向上分布较稳定。结合前人在研究区中二叠世古气候、沉积环境等方面的认识,进一步建立了扇三角洲混合沉积模式。     

藏北羌塘盆地菊花山地区晚三叠世古岩溶不整合面的发现及其意义

菊花山地区出露的肖茶卡组—那底岗日组,其接触关系清楚,是北羌塘盆地代表性的剖面。在对该剖面中两者之间的砾岩进行详细的野外观测和分层取样分析的基础上,确定了肖茶卡组顶部与那底岗日组底部之间的砾岩为上、下两套不同成因、不同性质的砾岩组合。下套角砾岩以钙质、铁泥质胶结为特征,是肖茶卡组沉积期后海平面下降,出现广泛暴露、风化溶蚀形成的岩溶角砾岩;上套砾岩以凝灰质胶结为特征,是岩溶角砾未固结之前,发生构造活动产生的火山碎屑、熔岩流携带、搬运松散岩溶角砾再次沉积形成的那底岗日组底砾岩。从而确定了肖茶卡组与那底岗日组为岩溶不整合接触关系。该岩溶不整合面是羌塘盆地构造演化分析的重要证据,也是油气勘探的重要标志层。     

大港滩海区第三系湖相混积岩的成因与成岩作用特征

大港滩海第三系沙河街组一段下部分布的混积岩主要为陆源碎屑质-碳酸盐混积岩, 其次为碳酸盐质-陆源碎屑混积岩和含碳酸盐-陆源碎屑混积岩.其中白水头地区的混积岩发育于辫状河-扇三角洲前缘水下分流河道沉积体系之中,为相缘渐变混合沉积的产物;而马东-马东东地区的混积岩发育于重力流沉积体系之中,为浊流沉积的产物.本区混积岩主要经历了压实作用、胶结作用和溶蚀溶解作用.孔隙流体的化学性质经历了由碱性到酸性,最后又回到碱性的变化历程.其中海绿石、微晶方解石、部分石英溶蚀和连生方解石为碱性流体条件下的共生组合;次生加大石英、油气侵位、溶蚀溶解、高岭石为酸性条件下的共生组合;伊利石、绿泥石、钠长石化、孔隙充填方解石和白云石为碱性流体条件下的共生组合.     

四川南江地区上震旦统灯影组混积层系特征及成因

陆源碎屑和碳酸盐混积层系是一种沉积机理特殊而又有重要意义的沉积现象。四川南江新立村下震旦统灯影组剖面碎屑岩-碳酸盐岩混积层系发育良好。在该剖面上共识别出4类混积层系岩石组合类型:细砂岩-泥晶白云岩组合(Ⅰ)、粉砂岩-泥晶白云岩组合(Ⅱ)、粉细砂岩-含粉砂白云岩组合(Ⅲ)、含砾砂岩-白云岩组合(Ⅳ)。通过岩石类型、岩石组合特征的分析,显示出灯影组二段上部-三段由下向上发育混积中潮坪、潮下浅滩、潮道、低潮坪4种沉积亚相,而混积层系主要产出于混积中潮坪和潮道亚相。微量元素指示研究地层整体形成于氧化环境,但发生混积层位的形成环境相对缺氧。根据当时海平面变化和大地构造演化,认为灯影组陆源碎屑和碳酸盐混积层系的出现与桐湾运动Ⅰ幕之后海平面下降导致的陆源碎屑输入增强有关。     

川东北地区中三叠统雷口坡组四段古岩溶作用与储层分布

四川盆地东北部雷口坡组四段中的油气突破显示了其重要的油气地质意义。本文通过岩芯观察、薄片鉴定、测井和录井资料以及包裹体、碳氧同位素和锶同位素等分析测试资料的综合分析,在雷口坡组顶部不整合面剥蚀残余地层雷四段中识别出了同生岩溶、表生岩溶和埋藏岩溶三种类型的古岩溶作用,认为它们是控制川东北地区雷口坡组四段储层形成的关键要素。同生岩溶作用控制了早期储层的形成和分布,平面展布具有局限性,受到高能滩相带展布的控制。表生岩溶作用是该储层形成的关键作用,与其有关的储层在垂向上主要局限于不整合面以下90m的深度范围内。根据风化壳岩溶的垂向与横向发育特征,认为其储层在垂向上主要分布于地表岩溶带呈碎屑支持的角砾灰岩和云岩、垂直渗流带半充填的高角度溶缝以及中小型溶蚀孔洞和水平岩溶带半充填的中小型溶蚀孔洞、溶缝、洞顶破裂缝和河成角砾中,平面上主要发育于岩溶斜坡区,又以岩溶残丘为最有利微地貌单元。埋藏岩溶与热液及有机酸溶蚀碳酸盐矿物有关,是储层优化改造的关键因素。     

鲁西地区奥陶系碳酸盐岩储集特征及主控因素

应用薄片、铸体和阴极发光等室内分析技术,对鲁西隆起奥陶系碳酸盐岩及济阳坳陷潜山奥陶系钻井岩心样品进行了成岩作用及储集特征详细研究。奥陶系碳酸盐岩原生孔隙消失殆尽,次生成因的孔、洞和缝是主要储集空间。其中裂缝储集层在各层段均有发育,但白云岩段优于其它岩性段;构造缝主要分布在构造轴部和断裂带附近,溶蚀缝在不整合面附近较为发育。孔洞型储集层主要发育在白云岩层段,以晶间孔、晶间溶孔和晶内溶孔为主要储集空间;有少量有效孔隙分布在灰岩段,以铸模孔、粒内溶孔和粒内孔为主。马家沟组八陡段顶部发育溶蚀角砾岩、纹层状结晶灰岩,砾间缝、晶间缝和溶洞为主要储集空间。白云岩段是奥陶系碳酸盐岩主要储集层段,构造因素、岩性和成岩作用(尤其是胶结作用和溶蚀作用)是造成奥陶系碳酸盐岩储集层剖面分布差异性的主要控制因素。     

试论皖北奥陶纪豹皮灰岩的古岩溶成因

本文通过对安徽北部两个奥陶系剖面豹皮灰岩(俗称豹斑)的宏观、微观及地球化学特征研究,认为豹皮灰岩的形成与奥陶纪灰岩沉积过程中的古岩溶作用及其后生改造密切相关。其形成演化模式可概括为4个阶段:①碳酸盐岩沉积间断暴露地表发育裂隙;②各种裂隙淋滤溶蚀形成沉积岩溶洞穴体系;③海侵导致海相沉积物充填岩溶洞穴;④回流渗透或混合作用使充填物白云石化而形成“斑”。