塔里木盆地北部露头区与井下古岩溶充填物包裹体特征对比研究

塔里木盆地奥陶系储层经历多期水-岩作用改造,其分布发育规律异常复杂,古岩溶充填物中包裹体特征对古岩溶作用环境和期次具有较好的指示性。本文通过对塔里木盆地北部露头区和井下古岩溶充填物中包裹体进行测试,系统总结了两个地区包裹体的物理、化学特征,从一个新的角度开展露头区和井下岩溶发育规律对比研究。结果表明,研究区以单液相、气液相的盐水包裹体为主,仅塔河主体区井下样品中含有少量烃质包裹体;包裹体的物理特征反映了埋藏期岩溶作用的环境特征;按盐度与均一温度的交互关系划分出5种包裹体类型;根据古地温梯度计算出包裹体形成于浅埋藏、中埋藏、深埋藏3种环境;奥陶系碳酸盐岩经历了风化壳期岩溶、浅埋藏期岩溶、中埋藏期岩溶(早、晚)、深埋藏期岩溶等4期岩溶作用,岩溶储层的充填主要发育在中埋藏期。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系古岩溶包裹体特征及古环境意义

碳酸盐岩古岩溶型储层是油气勘探开发的重点领域,具有极强的非均质性,是世界级难题。古岩溶发育期次的确定一直都是古岩溶储层地质建模的技术难题。现有判别古岩溶发育期次的方法多以地表裸露古岩溶充填物特征为依据。在塔里木盆地塔中地区地质构造复杂,具有多期次古岩溶作用的叠加改造。本次利用古岩溶充填方解石流体包裹体均一温度法,研究塔中地区奥陶系碳酸盐岩古岩溶作用期次与古环境条件,揭示了4期古岩溶作用环境:加里东期古岩溶作用、海西晚期古岩溶作用、印支-燕山期古岩溶作用、喜马拉雅期古岩溶作用。该研究成果对后期岩溶储层预测具有重要意义。      

利用流体包裹体评价碳酸盐岩储层埋藏孔洞充填强度的新方法:以塔里木盆地为例

海相碳酸盐岩已经成为我国油气资源的重要接替领域,岩溶孔洞等次生储集体是碳酸盐岩重要的储层空间。但是,深埋条件下岩溶储层的难以预测性是影响碳酸盐岩油气勘探的重要难题之一。碳酸盐岩水岩反应的溶解-沉淀平衡原理指示,溶解或溶解-沉淀平衡区域不形成或很少形成流体包裹体,而沉淀区域伴随着新矿物的产生多形成流体包裹体,包裹体发育期次代表了地质历史中流体活动期次。据此原理推断,流体包裹体发育期次越多的区域,早期岩溶填充作用越强,储层埋藏孔洞保存越差,反之则好。文中基于溶解-沉淀平衡原理,利用塔里木盆地塔中和塔北地区奥陶系孔、洞和裂缝充填物流体包裹体数据,结合地质埋藏史,对研究区埋藏填充作用时空发育史进行还原,确定不同程度充填区,采用逆向思维圈定无充填或弱充填的有利孔洞保持区。此方法在塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层中的应用实践表明,其结果与岩心及钻测井工程方法结果吻合,证实了其可行性,对埋藏期岩溶孔洞保存条件较好的区域能够做出有效预测。流体包裹体分析为我们提供了一种切实可行的埋藏期孔洞充填强度评价的新方法,对正确评价埋藏岩溶储层质量具有重要的理论和实际意义。     

塔北哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩古地貌及岩溶储层发育特征

为了研究哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩岩溶古地貌及岩溶储层发育规律,基于地震、钻井、岩心、薄片分析,采用"残厚与地层古构造趋势面结合"方法对古地貌、古水系进行恢复刻画,划分为3种二级地貌类型,6种三级地貌类型和若干微地貌形态。在岩石化学特征及储层物性研究基础上结合古岩溶缝洞充填方解石碳氧同位素特征,对古岩溶发育及充填期次进行分析。结果表明:后期溶蚀孔、溶洞和溶蚀裂缝是该区主要储集空间;充填方解石δ~(13)C和δ~(18)O值变化范围较大,δ~(13)CPDB值为-4.17‰~1.59‰,平均值为-1.05‰;δ~(18)O_(PDB)值为-15.71‰~-5.17‰,平均值为-11.15‰。并划分为海相沉积充填环境、大气淡水充填环境、浅埋藏沉积充填环境和深部埋藏高温环境4种不同的古岩溶作用期次。     

川中安岳构造寒武系龙王庙组油气成藏史

本文从岩芯和薄片观察入手,利用阴极发光分析、流体包裹体分析、激光拉曼分析、充填物的稳定同位素分析、磷灰石裂变径迹年代学分析等技术手段,确定了龙王庙组储层的胶结充填序列、油气成藏历史。龙王庙组储层中可以识别出7个期次的胶结充填序列:海底环境纤维状白云石胶结→浅埋藏环境粒状白云石胶结→表生成岩环境渗流粉砂白云石充填→再次浅埋藏-中埋藏环境白云石充填→深埋藏环境白云石充填→深埋藏环境方解石充填→抬升埋藏环境石英充填,通过所识别出的胶结充填物的流体包裹体特征以及和沥青之间的关系,认为龙王庙组存在至少5期油气成藏。第Ⅳ期白云石-第Ⅶ期石英中捕获的流体包裹体的相态也从液烃包裹体→气液两相烃类包裹体→气相烃类包裹体演化,反映了龙王庙组经历了古油藏形成、古油藏破坏、再次形成古油藏、油裂解为天然气、古气藏形成和喜马拉雅期构造隆升期气藏调整定型的过程;磷灰石裂变径迹分析表明,安岳构造喜马拉雅期的隆升幅度约1865~2030m,为龙王庙组气藏的调整和定型期,这一成藏事件被晚期充填的第Ⅶ期石英所记录。龙王庙组储层中第Ⅳ期白云石充填物的87Sr/86Sr、δ13C、δ18O同位素比值反映了该期白云石与围岩基质的重溶沉淀有关,且是在相对温度较高的埋藏条件下沉淀的。晚期孔洞缝中充填石英的87Sr/86Sr、δ30Si、δ18O同位素表明其主要源于含硅质的成岩流体,与深部幔源热液流体活动无关,龙王庙组油气成藏过程中未见外来破坏性流体的参与。     

鄂尔多斯盆地奥陶系压释水岩溶地球化学模拟

鄂尔多斯盆地的压释水岩溶是在中深埋藏条件下,富含有机酸的压释水渗入碳酸盐岩含水层所产生的溶蚀作用过程及岩溶化结果.从矿物的化学成分上来看,具有较低的Sr,较高的Fe、Mn含量,反映了埋藏较深、温度较高的成因环境.包裹体的大小、形态和分布特征显示矿物形成于水流交替缓慢,温度、压力及溶液浓度变化较为稳定的环境;包裹体的化学成分表明压释水岩溶作用较强的地区,溶解离子含量较低,pH值较低;包裹体同位素分析结果显示溶蚀孔、缝充填物的(D值较高,形成于氘富集的热卤水环境.通过压释水岩溶的地球化学模拟试验与系统分析得出:压释水的溶蚀动力源于有机酸的介入;压释水的溶蚀过程是一个缓慢的渗流扩散过程;压释水的溶蚀强度与有机酸的含量密切相关.     

四川盆地东南部茅口组古岩溶特征及识别

以野外观察结合地球化学方法可以对四川盆地东南部茅口组的古岩溶进行较好的识别。该区茅口组主要发育四种类型的古岩溶,分别为沉积期岩溶、表生期岩溶、埋藏期岩溶和褶皱期岩溶,这四种类型的古岩溶在宏观特征、微观特征、包裹体均一温度、阴极射线下及碳同位素和锶同位素上都表现出了一定的差异性,这些差异性综合起来可作为研究区茅口组不同类型古岩溶的识别标志。沉积期岩溶具有发育规模小,以选择性溶蚀为主及在阴极射线下不发光的特征;表生期岩溶发育规模大,且主要出现在茅口组的中上部,可见大量的方斑及溶塌角砾,溶蚀孔洞充填物以中-粗晶方解石为主,局部可见少量渗滤砂,阴极射线下发暗褐色光或暗橙红色光,或两者共有而具环带结构,胶结充填物的碳同位素介于0.26‰～3.43‰之间,锶同位素介于0.7044～0.7049之间,包裹体均一温度为57～65℃;埋藏期岩溶发育规模不大,溶蚀孔洞中的胶结充填物被有机质侵染严重,常与残存的沥青共存,胶结充填物多为细-中晶方解石,阴极射线下发暗褐色光,碳同位素介于-1.44‰～-0.92‰之间,锶同位素介于0.7037～0.7049之间,包裹体均一温度为108～135℃;褶皱期岩溶的发育具有普遍性,常以裂缝或与裂缝沟通的方斑或裂缝溶蚀扩大缝的形式出现,溶蚀孔洞充填物以细-中晶方解石为主,阴极射线下不发光或发暗褐色光,碳同位素介于1.58‰～4.07‰之间,锶同位素介于0.7050～0.7082之间,包裹体均一温度为58～110℃。正确判断不同区域的古岩溶类型,对理解储层的形成机制及油气勘探部署具有重要的意义。     

基于缝洞方解石包裹体测试分析塔北轮南地区奥陶系古岩溶期次及环境

塔里木盆地轮南地区奥陶系岩溶缝洞发育,但多期水-岩作用对缝洞改造复杂。基于轮南地区岩溶缝洞方解石包裹体测试,总结了该地区包裹体的物理、化学特征,发现轮南地区以单液相、气液两相包裹体为主,并按包裹体盐度-均一温度将气液两相包裹体划分为6类不同成因类型包裹体。结合埋藏史分析,认为轮南地区上述包裹体可能形成于4期岩溶作用阶段,包括表生期暴露淡水岩溶、浅埋藏岩溶、中埋藏岩溶及深埋藏岩溶。以上研究为判断轮南地区奥陶系风化壳岩溶缝洞形成后,埋藏阶段多期水-岩作用对缝洞的改造效应提供依据。     

塔里木盆地北缘古岩溶充填物包裹体特征

塔里木盆地北缘露头区奥陶系碳酸盐岩中的古岩溶发育经历了从裸露到埋藏、从淡水作用到热液作用以及从湿润气候到干燥气候的变化,多期次古岩溶作用的叠加导致了充填物地球化学特征的差异性。古岩溶充填物主要有机械沉积充填物、化学淀积充填物和塌积充填物三大类。方解石和萤石包裹体的物理特征、化学相、盐度、均一温度和化学成分均具有多样性,其综合化学特性可划分为四种类型: ①低温、低盐度、NaCl-H2O型; ②低温、高盐度、NaCl-H2O-CaCl2 型;③中温、中盐度NaCl-H2O-MgCl2 型;④高温、中盐度、CO2-NaCl-H2O型。      

塔里木盆地轮古7井区以东奥陶系古岩溶储层碳氧同位素地球化学特征研究

轮南古潜山轮古7井区以东地区奥陶系碳酸盐岩遭受多期次的地质构造、岩溶作用及充填改造作用,岩溶缝洞系统发育,岩溶储层主要发育在一间房组、鹰山组地层内,垂向上发育在潜山面以下(200~300m)范围内,储层类型分为裂缝型、孔洞型、裂缝-孔洞型、洞穴型岩溶储层。通过采集28个岩溶充填物样品进行碳氧同位素地球化学分析,研究了缝洞充填物的充填期次及充填环境特征。分析表明,轮古7井区以东奥陶系碳酸盐岩古岩溶缝洞系统充填物的δ13C和δ18 O值的变化范围较大,δ13CPDB值为-7.82‰~6.03‰,平均值为-1.20‰;δ18 OPDB值为-16.13‰~-7.24‰,平均值为-10.97‰,说明该区碳酸盐岩溶蚀作用过程中受到大气降水作用明显,反映了古风化壳岩溶环境,划分了4种不同的岩溶作用与充填期次。     

运用方解石中流体包裹体最小均一温度确定塔河油田奥陶系油气成藏时间:来自激光原位方解石U-Pb年龄的证据

碳酸盐矿物中的同期烃类包裹体共生盐水包裹体均一温度变化范围较大,导致采用流体包裹体均一温度结合储层埋藏史和热演化史确定的油气成藏时间具有多解性.以塔里木盆地塔河油田奥陶系碳酸盐岩油气藏为例,基于方解石脉体中发育的流体包裹体岩相学、荧光分析和显微测温,结合激光原位方解石U-Pb定年结果,提出利用同期烃类包裹体共生盐水包裹体最小均一温度确定油气成藏时间,并确定塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层油气充注期次和时间.塔河油田奥陶系储层共存在4期油充注,第1期至第3期油充注时间分别与3期方解石脉体形成时间一致,第4期油充注发生于3期方解石脉形成之后.对发育原生烃类包裹体的方解石脉进行激光原位U-Pb同位素绝对定年,结果指示采用同期油包裹体共生盐水包裹体最小均一温度确定的油气充注时间与方解石脉形成时间一致,说明采用同期盐水包裹体最小均一温度确定的油气充注时间更可靠.运用同期油包裹体共生盐水包裹体最小均一温度得到,塔河地区奥陶系碳酸盐岩油气藏4期油气充注时间分别对应加里东、海西、印支和燕山构造运动时期.      

矿物包裹体在沉积物成岩作用研究中的应用

矿物包裹体在沉积物成岩作用研究中的应用是90年代沉积学理论的一个重大进展,它不但为沉积学研究提供了崭新思路,方法和手段,而且为矿物包裹体学的应用和发展开辟了广阔前景。本文系统介绍并探索矿物流体包裹体在沉积岩成因、成岩作用、成岩微区分析、成岩条件、成岩阶段、成岩环境、成岩演化和埋藏历史等方面的应用。     

我国东南部地区层控矿床形成的构造环境和成矿作用

层控矿床形成必须具备二个基本条件:矿源层和矿质富集作用(本文称其为地质驱动作用),二者缺一不可。本文着重分析了我国东南部地区不同时期的矿源层形成的构造环境和各种地质驱动作用及其所形成的矿床特点。     

碳酸盐岩地区古风化壳岩溶储层

世界整装大油气田均以海相盆地为主,储集类型首推碳酸盐岩岩溶孔洞＋裂缝.岩溶发育的程度除相控外,层序不整合界面与区域性地层不整合面的复合面,在表生成岩作用环境下可形成碳酸盐岩古风化壳型岩溶.塔里木盆地和鄂尔多斯盆地奥陶系古喀斯特油气藏的重大突破,佐证了碳酸盐岩岩溶储层的特殊意义.我国海相盆地碳酸盐岩风化壳岩溶的形成和演化,均与加里东构造旋回中的幕次古隆起和海平面下降共耦,埋藏期和热水溶蚀的叠加可改善岩溶的储集性能.在大面积覆盖的油气田区预测古风化壳型的岩溶储层,可通过地震剖面追踪区域性地层不整合面和层序界面,圈出古岩溶的时空展布、推测古岩溶地貌以及与不同层位岩性相的关系.孔洞充填方解石与碳酸盐围岩的氧碳同位素有别,前者的Z值小于120,是反馈淡水岩溶环境的重要标志之一.     

Contrasting diagenesis of two Carboniferous Oolites from South Wales: a tale of climatic influence

Two oolites in the Dinantian (Mississippian/Lower Carboniferous) of Glamorgan, SW Britain, were deposited in similar depositional environments but have contrasting diagenetic histories. The Brofiscin and Gully Oolites occur in the upper parts of shallowing-upward sequences, formed through strandplain progradation and sand shoal and barrier growth upon a southward-dipping carbonate ramp. The Brofiscin Oolite is characterized by a first-generation cement of equant calcite spar, preferentially located at grain-contacts and forming non-isopachous fringes around grains, interpreted as meteoric vadose and phreatic in origin. Isopachous fibrous calcite fringes of marine origin are rather rare and occur only at a few horizons. Burial compaction was not important and porosity was occluded by poikilotopic calcite spar. Fitted grain-grain contacts locally occur and could be the result of near-surface vadose dissolution-compaction. Syntaxial overgrowths on echinoderm debris are common. Pre-compaction overgrowths are cloudy (inclusion-rich) and probably of meteoric origin, and post-compaction overgrowths are inclusion-free. By contrast, the Gully Oolite has little first-generation cement. However, marine fibrous calcite is common in oolitic intraclasts, as isopachous fringes of acicular calcite crystals closely associated with peloidal internal sediment; and early equant, drusy calcite spar occurs in the uppermost part of the Gully, beneath a prominent palaeokarst where pedogenic cements also occur. The major feature of Gully diagenesis is burial compaction, resulting in extensive grain-grain dissolution and microstylolitic grain contacts, and post-compaction poikilotopic spar occluded remaining porosity. The Brofiscin Oolite is pervasively dolomitized up-dip but the Gully Oolite for the most part only contains scattered pre-compaction dolomite rhombs and late veins of baroque dolomite, with less pervasive dolomitization. The difference in diagenetic style of the two Dinantian oolites is attributed to prevailing climate. The paucity of early meteoric cements in the Gully is a result of an arid climate, and this is supported by the nature of the capping palaeokarst. The abundant meteoric cements in the Brofiscin reflect a more humid climate, and effective meteoric recharge also resulted in up-dip pervasive mixing-zone dolomitization. The style of early diagenesis in these two oolites exerted a major control on the later burial diagenesis: in the Brofiscin, the early cements inhibited grain-grain dissolution and pressure solution, while these processes operated extensively in the Gully Oolite. Thus, prevailing climate can influence a limestone's diagenetic history from near-surface through into deep burial.     

塔里木盆地轮南地区奥陶系潜山古岩溶及其所控制的储层非均质性

低孔低渗的碳酸盐岩通过长期的地表风化淋滤、溶蚀之后可能会成为较好的油气储集岩体。本文通过钻井、测井及岩心等资料探讨轮南地区奥陶系灰岩中的古岩溶及其对储集的控制作用。研究表明,区内古岩溶主要形成于早石炭世,岩溶作用所形成的角砾岩相是重要的储集岩类,无论是在横向上或垂向上这种储集岩体均表现出强烈的非均质性。     

千米桥古潜山岩溶地貌演化及古岩溶洞穴发育特征

运用印模法和残厚法以及地震相位追踪对比等古地貌分析法研究揭示,千米桥古潜山岩溶地貌的演化形成先后经历了加里东—海西暴露发育期、印支—燕山暴露改造期、喜马拉雅埋藏定形期等演化阶段。古岩溶洞穴的发育和分布不仅受地貌形态及潜水面的控制,而且与岩性组合、古水文环境及断裂构造密切相关。加里东—海西暴露期地壳的持续抬升和区域潜水面的不断下移,造成古岩溶洞穴的多旋回层状分布,孔洞多被砂泥质充填,有效孔洞保存较少;印支—燕山暴露期发育的古岩溶洞穴受断裂体系影响,分布具有一定随机性,并且多被埋藏期化学半充填,成为目前古潜山油气储层的主要储集空间。利用钻井和测井信息及洞穴充填物,可在生产现场识别古岩溶洞穴的存在及分布,为古潜山油气储层的综合评价提供依据。     

湘南芙蓉矿田白腊水锡矿床包裹体特征

白腊水锡矿床位于骑田岭复式岩体的南部,矿体受断裂构造带控制;矿脉(体)的分布及其形态、产状等受低序次断裂控制。矿物中V-L包裹体、V-L-Lco2包裹体发育,包裹体均一温度显示有三个区间,可划分为三个成矿阶段,反映出成矿多期次叠加的特征。根据石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄值(177Ma)和锡矿化强蚀变岩石Rb Sr同位素年龄(136Ma),表明成矿时代应为燕山早期,并且该矿床形成可能是二次成矿作用的产物。