构造成岩作用研究现状及展望

构造成岩作用（structural diagenesis）是构造地质学与沉积学交叉融合形成的前沿研究领域,主要研究构造作用、构造和非构造成因的变形构造和变形效应与沉积物（岩）成岩变化之间的相互作用。变形构造及变形过程通过影响成岩流体流动对成岩作用非均质性产生重要影响;与变形构造相关的成岩作用研究则有助于揭示储层成岩演化、流体流动以及构造活动时期、期次及速率等重要信息。构造成岩作用提供了构造-成岩格架下探讨储层演化的新思路,在实际工作中应注意这一思路在储层成因与预测、致密化机制及沉积盆地动力学过程等研究方面的应用。碳酸盐岩变形条带相关研究起步较晚,相对较薄弱,未来应加强这方面的研究;同时亟待建立考虑碳酸盐岩在内的新的变形条带分类体系。目前,不同变形构造之间的研究程度不均衡,变形条带与裂缝几乎构成了构造成岩作用研究的主体;与软沉积物变形构造、砂岩脉等变形构造有关的构造成岩作用研究有待强化。变形构造空间分布预测及其对流体流动影响的研究要综合岩芯、露头及数值模拟等多种资料与方法。国内学者就中国中西部盆地深层系构造作用对储层演化的物理影响开展了研究,并取得了重要进展,构造作用对储层化学变化影响的相关研究已经起步;未来应重视运用构造成岩作用思路探究储层演化与分布的动力机制和过程,推进储层成岩动力学过程和沉积盆地动力学研究。     

川北阿坝地区三叠系粘土矿物特征及地质意义

分析了川北阿坝地区三叠系泥质岩的岩石矿物组合、粘土矿物类型、伊利石结晶度和镜质体反射率特征,并以此划分成岩演化阶段及变质程度。以成岩作用—极低级变质作用的研究方法,明确了阿坝地区成岩作用及极低级变质作用的上、下界限及区域分布规律:以唐克为中心的地区处于成岩作用晚期阶段,成岩作用温度200～212℃,伊利石结晶度IC≥0.42;周围地区处于极低级变质作用阶段,成岩作用温度212～222℃,伊利石结晶度IC<0.42。镜质体反射率(Ro)也具有同样的演化规律。对该地区域上成岩演化的差异及原因作如下解释:由于构造活动的远近程效应存在差异,该地区的周缘明显受到构造作用的影响,因叠加动力变质而达到极低级变质作用阶段;唐克位于阿坝地块中心,受构造作用的影响相对较小,因而处于成岩作用晚期阶段。     

准噶尔盆地西北缘侏罗系储集物性的主要控制因素

准噶尔盆地西北缘侏罗系主要发育一套河流－湖泊沉积体系，沉积相对储层物性的控制作用是第一性的，沉积相变可以导致储集物性由储层向非渗透层的突变，成岩作用对储集物性的改造作用也很明显，但仅能造成在同一沉积相带内储集物性的明显差异，同沉积相对储层物性的控制作用相比是第二性的。沉积相通过控制储集岩的颗粒粒度及泥质含量来控制储集物性，而成岩作用对储集物性的控制则表现为随储埋藏深度不同，储层所遭受的成岩作用类型和强度均存在明显的差异，从而导致储集物性具有垂向分带的特征。通过在输入参数组合中增加受沉积相控制的岩性参数，可以在很大程度上改善测井反演孔隙度的精度。通过沉积相分布图和构造图，可以综合沉积和成岩两大地质控制因素进行储层物性平面分布的预测，这比单一地质因素预测方法具有更高的精度。     

箕状断陷湖盆不同构造区带成岩作用特征及差异性研究:以东营凹陷沙河街组为例

东营凹陷在沙河街组沉积期为北陡南缓的箕状断陷湖盆,凹陷内可进一步细分为陡坡带、缓坡带、洼陷带及中央背斜带。在沙河街组成岩演化过程中发育了多种类型的成岩作用,主要包括压实作用、压溶作用、溶解作用、胶结作用等。不同构造区带成岩作用具有明显的差异性,具体表现为:压实作用总体表现为早期压实影响较大,后期较小,但不同构造区带差异明显;胶结作用在不同构造区带碳酸盐胶结胶物含量不同。不同粘土矿物在不同构造区带含量及转化深度不同;溶蚀作用在不同构造区带发育深度不同,从而导致次生孔隙带发育深度均明显不同。不同构造区带成岩作用的差异性导致不同构造区带成岩相带类型、特征不同。详细研究这种差异性对于寻找岩性油气藏具有重要的理论价值和实际意义。     

大庆兴城南部火山岩储层发育控制因素

大庆兴城气田主力储层为营城组火山岩。地球化学和岩石学研究表明,该区营城组以中酸性火山岩为主。利用岩心、薄片分析资料,对兴城南部火山岩储层进行了研究。熔岩中储集空间以气孔和脱玻化孔为主,火山碎屑岩中则主要以粒内、粒间孔和溶孔为主。火山岩储层物性差异显著,储层发育状况受火山岩岩性和火山岩相、成岩作用及构造作用影响。火山岩岩石类型与火山岩相决定了储层原生孔隙的发育状况;成岩作用对原生孔隙进行了改造;构造作用产生构造裂缝,对储层起到有效的疏导作用。综合分析认为,近火山口相带火山岩储层物性好,是天然气勘探开发的有利区域。     

关于苏里格气田东二区盒8段储层成岩相的再认识

成岩相作为油气勘探过程中的热门方法,其定义的不同造成研究成果的差异。前期通过对苏里格气田东二区盒8段储层岩石学和成岩作用的详细研究,按照邹才能等(2008)提出的成岩相分类和命名原则,将研究区盒8段储层划分为五种成岩相。此次研究结合流体包裹体的分析测试结果,对研究区盒8段储层的成岩环境进行了分析,并利用成岩环境对其成岩相进行了再研究,在原研究程度的基础上完善了成岩相的形成过程和形成阶段。研究区盒8段储层在成岩过程中经历了淡水-弱酸性的大气成岩环境、弱酸性-酸性的埋藏成岩环境和弱碱性的埋藏成岩环境。受成岩环境的影响,形成了不同的成岩相:同生成岩-早成岩A早期受大气淡水、弱酸性埋藏成岩环境的影响,主要发生压实、弱酸性溶蚀作用形成弱溶蚀-压实相;早成岩A晚期-早成岩B期受弱酸性埋藏成岩环境的影响,压实作用与酸性溶蚀作用持续增强,形成溶蚀-压实相;中成岩A期-中成岩B早期为酸性埋藏成岩环境,广泛产生胶结作用与酸性溶蚀作用,形成溶蚀-胶结相;中成岩B晚期表现为碱性埋藏成岩环境,主要发生碱性交代作用,形成交代相。根据储层成岩相的影响因素:岩性、成岩环境、成岩作用类型和孔隙结构特征,按照"成岩相是成岩环境的物质表现"的定义,提出采用"岩性+成岩环境+(孔渗级别)+主要成岩作用"的命名方法,将苏里格气田东二区盒8段储层成岩相划分为五种类型:中细粒(杂)砂岩大气环境致密压实相;净砂岩大气、酸性埋藏环境特低孔渗溶蚀-压实相;净砂岩酸性埋藏环境低孔渗溶蚀相;净砂岩酸性埋藏环境特低孔渗溶蚀-胶结相以及净砂岩碱性埋藏环境致密交代相。     

新疆阿尔塔什地区上白垩统至上第三系成岩作用研究

塔西南坳阿尔塔什地区上白垩统至始新统中段与始新统上段至上第三系中新统两段地层沉积-成岩作用具有明显的差异,根据镜下薄片鉴定、流体包裹体测试和电子探针分析等综合研究,结合沉积环境分析,结果表明上白垩统至始新统中段处于晚成岩阶段的A段,始新统上段至中新统处于早成岩阶段的B段。通过各阶段成岩作用类型的研究并根据一些实测参数,进行了成岩自生矿物期次划分,即早成岩阶段（B）有Ⅰ、Ⅱ两期成岩自生矿物,晚成岩阶段（A）有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三期。不同沉积成岩作用受制于构造-沉积环境和埋藏条件的变化。     

海拉尔-塔木察格盆地南贝尔凹陷下白垩统火山碎屑岩储集层成岩演化及控制因素

应用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物X射线衍射等多种测试手段,对海拉尔-塔木察格盆地南贝尔凹陷下白垩统铜钵庙组和南屯组火山碎屑岩储集层成岩演化特征进行了系统研究,并探讨了成岩演化的控制因素。研究认为,储集层成岩作用类型主要有熔结作用、压实作用、脱玻化作用、蚀变作用、胶结作用和溶蚀溶解作用,所处成岩作用阶段主要为中成岩阶段A期。储集层经历了同生成岩阶段-中成岩阶段A期的演化过程,局部储集层还经历了表生成岩阶段的演化过程。各成岩演化阶段特点均有所不同,其中,同生成岩阶段以熔结作用和弱胶结作用为特点,早成岩阶段A期以较强压实、弱胶结为特点,早成岩阶段B期的特点为较强压实、弱胶结、弱溶蚀,中成岩阶段A期为中等压实、较强胶结、较强溶蚀,表生成岩作用阶段以大气水淋滤作用为特点。成岩演化过程主要受成岩环境以及构造作用和火山活动的控制。储集层成岩环境大致经历了弱碱性-弱酸性-酸性-碱性的演化过程,酸性成岩环境以溶蚀溶解作用为主,碱性成岩环境胶结作用明显。构造作用和火山活动通过控制火山碎屑物质的来源、裂缝的产生、热流体活动以及表生成岩阶段的进行等来影响储集层的成岩演化。     

川东北地区飞仙关组白云岩成岩作用与系统划分

通过对川东北地区下三叠统飞仙关组白云岩的结构-成因分类、成岩作用方式、成岩演化序列和铁、锰、锶微量元素,碳、氧、锶稳定同位素地球化学特征的综合研究,从盆地大尺度的成岩作用组合特征出发,按“水文体制”将飞仙关组白云岩划分为4个成岩系统:(1)准同生阶段孔隙卤水成岩系统;(2)早-中成岩阶段地层压实热卤水成岩系统;(3)晚成岩阶段混合热卤水成岩系统;(4)构造隆升阶段油田热卤水成岩系统.各阶段成岩系统白云化流体性质和来源具有一定的亲缘性和继承性发展演化特点,但水－岩相互作用过程、成岩方式、产物和组合特征各不相同,与储层发育密切相关的成岩方式主要是各成岩系统中的多期次埋藏白云化和溶蚀作用.根据各成岩系统中成岩作用与储层在时间-空间上的耦合与匹配关系,可将优质白云岩储层和油气藏控制因素归结为3点:(1)早-中成岩阶段埋藏白云化为储层发育基础;(2)晚成岩阶段埋藏白云化扩大,提高了储层分布范围与质量;(3)构造隆升阶段破裂、TSR和溶蚀作用是形成飞仙关组高效气藏的关键.      

山东桩海地区中生界碎屑岩储层特征及其控制因素

采用岩芯观察、薄片鉴定、扫描电镜分析及X-衍射分析等手段,对桩海地区中生界碎屑岩储层的成岩作用、储集空间和控制因素进行了研究。结果表明,桩海地区中生界碎屑岩储层经历了强烈的压实压溶作用和胶结交代作用、多期次的溶解作用和裂缝形成作用;成岩作用阶段可划分为早成岩B,中成岩A1,A2 和中成岩B期。储集空间以溶解孔隙和裂缝为主,裂缝主要有构造裂缝、压实裂缝和解理裂缝;溶解孔隙主要有长石溶解孔隙和碳酸盐胶结物溶解孔隙,其成因主要与大气降水溶解作用和沙河街组、东营组有机质演化过程中形成的有机酸溶解作用有关。桩海地区中生界碎屑岩储层的控制因素主要有沉积作用、成岩作用和构造作用。沉积作用控制了碎屑岩杂基、分选、磨圆等结构特征,进而控制了原生孔隙结构,为后期溶解作用的形成奠定了基础。断层和不整合面作为流体运移通道为溶解作用提供酸性介质,断层和不整合的规模越大对碎屑岩储层物性的控制作用越明显,距离断层和不整合面越近的储层物性越好。溶解作用受沉积作用和构造作用的控制,在原始孔隙结构好、压实作用和早期胶结作用弱以及裂缝发育的地区,溶解作用强烈、次生孔隙发育、储层物性好。在沉积作用、成岩作用和构造作用的综合控制下,中生界顶底及内部不整合面附近发育多个次生孔隙发育带,中生界顶部处于中成岩A1 亚期的储层次生孔隙最发育。     

山东车镇凹陷东部古近系沙河街组成岩作用

车镇凹陷沙河街组的沉积体系受控于盆地内的构造、物源供给以及沉积时的气候环境。以岩石学特征为基础，描述了成岩过程中压实与压溶作用、胶结作用、溶解作用与次生孔隙的特征，以及次生孔隙带在本区的分布。论述了碳酸盐胶结物与粘土矿物胶结作用的特点。粘土矿物蒙脱石-伊利石转变具有明显的渐变与突变交替的演化程式，其演化经历了蒙脱石带、渐变带、迅速转化带和伊利石带以及蒙脱石向伊利石的转变带。沙河街组的成岩作用划分为早期成岩阶段（A期、B期）和晚期成岩阶段（A期、B期、C期），并提出了成岩阶段的划分标志。     

开江-梁平地区上二叠统长兴组储层岩石学特征

以露头剖面测量、单井岩芯观察和室内薄片鉴定为依据,结合不同结构和成因类型白云岩(或白云石)的n(Mg)/n(Ca)比值,有序度和C、O、Sr同位素特征,对开江-梁平地区长兴组碳酸盐岩储层成岩作用与孔隙发育和演化规律进行了综合研究,确定研究区对储层破坏最大的成岩作用是胶结、压实-压溶、新生变形和次生矿物的充填等作用,而对储层贡献最大的建设性成岩作用主要为埋藏白云岩化、重结晶、溶蚀和破裂等作用,有效地改善了储层的孔渗性,形成以粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、晶间溶孔、超大溶孔、溶洞和溶裂缝等多种次生孔隙类型组合的礁、滩相储层基本特征。在再造成岩序列和恢复孔隙演化历史的基础上,对储层发育与孔隙演化的关系可得出如下几点结论:①有利的礁、滩相带决定了储层发育的位置和空间展布规律;②礁、滩复合体的多期次埋藏白云岩化是形成储层的基础;③破裂作用和溶蚀作用是改造储层和提高储层质量的关键。     

泌阳凹陷安棚油田深层系成岩作用研究及其在成岩圈闭预测中的应用

深层系一般指沉积盆地中埋藏深度在2 500～2 700 m以下的地层,其储集物性普遍很差,但在一定条件下,深部溶蚀作用可产生优质储层,形成成岩圈闭.然而这种成岩圈闭的预测一直是一个难题.安棚油田位于河南泌阳凹陷东南部,勘探成果表明,在该油田深层系下第三系核桃园组核三段下部(简称(核三下)席状的扇三角洲砂体中存在成岩圈闭.本次通过定量的成岩作用研究和成岩阶段划分,对成岩圈闭的形成机理和分布进行了探讨.研究表明,该区核三下的砂体经历了压实、胶结、溶蚀等多种成岩作用,不同的成岩作用发生于不同的埋藏深度.2 700～3 100 m之间以胶结强烈为特征,属于胶结带.3 100～3 900 m之间以次生溶蚀孔隙发育为特征,尤其是3 200～3 600 m之间, 属于深部溶蚀带.本区核三下砂体自南而北埋藏深度逐渐变浅,其上倾方向处于胶结带的部分由于强烈胶结而变成致密层,可封堵油气,而下倾方向处于溶蚀带的部分由于次生溶蚀孔隙发育而成为良好储层,从而形成成岩圈闭.根据不同埋藏深度、不同成岩阶段孔隙发育和保存的特征,可预测成岩圈闭分布。     

鄂尔多斯盆地华庆地区长6油层组砂岩成岩相及储层质量评价

本文借助于薄片分析、扫描电镜分析、阴极发光分析和物性分析等研究手段,以鄂尔多斯盆地华庆地区长6油层组低渗透砂岩的形成机制为解剖对象,通过对砂岩埋藏前组成、化学成岩作用和物理成岩作用的相对重要性、自生矿物组成、孔隙构成、物性与孔隙结构等研究,明确了主要成岩作用对储层的影响。在此基础上,结合沉积相的研究,选择骨架颗粒构成、自生矿物组成、物性、孔隙构成以及粒间体积等有关的15个成岩相定量评价参数,对华庆地区长6油层组低渗透砂岩进行成岩相的定量评价。结果表明：① 华庆地区长6油层组砂岩经历了较强的物理成岩作用和较弱的化学成岩作用,原生孔隙是主要储集空间,压实作用是孔隙度降低的最主要因素,其次为方解石的胶结作用;② 成岩相定量评价表明,弱胶结、强压实成岩相以及强方解石胶结、中-强压实成岩相的储层质量均较差,受北部物源区控制的绿泥石胶结、弱-中等压实成岩相具有较好的储层质量,建议作为今后的优选勘探开发区。     

鄂尔多斯盆地LX地区山西组储层成岩演化及成岩相研究

利用鄂尔多斯盆地LX地区山西组铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、地球化学资料等,通过统计、计算等方法,对该区山西组储层岩石学特征、成岩作用类型、成岩演化阶段及成岩演化过程进行研究,在此基础上建立研究区山西组成岩相类型及划分标准,并最终确定了该区山西组成岩相平面展布特征。研究表明:压实和胶结作用是研究区山西组储层砂岩致密化的主要原因;成岩阶段主体已经进入中成岩B期;其成岩演化过程为早成岩A期的压实及少量胶结阶段,早成岩B期的压实及少量溶蚀及胶结阶段,中成岩A期的大量溶蚀和胶结阶段以及中成岩B期的碳酸盐胶结阶段;成岩相类型分为4类:中等压实-弱胶结-溶蚀相,中等压实-中等胶结-溶蚀相,中等压实-强胶结相,强压实-杂基强充填相;有利成岩相在研究区分布面积较广,说明研究区具备了良好的勘探潜力,尤其是发育在研究区的中等压实-弱胶结-溶蚀相区域,可作为该区山西组下一步勘探开发的重点。     

准噶尔盆地阜北地区下侏罗统三工河组二段成岩作用及成岩相

利用铸体薄片、扫描电镜、X-衍射、物性、压汞等分析化验资料,对阜北地区下侏罗统三工河组二段储层岩石学特征、物性及孔隙结构特征、成岩作用、成岩矿物、成岩环境、所处成岩阶段、成岩演化序列、成岩相等进行研究。结果表明,阜北地区三工河组二段储层砂岩现今已进入中成岩B期,主要发育压实压溶、胶结、溶蚀等成岩作用,压实作用和胶结作用是孔隙度降低的主要原因,溶蚀作用形成的次生孔隙在一定程度上改善了储层物性。根据成岩作用类型和强度、成岩矿物及其对储层物性的影响,划分出3种成岩相:中等压实弱胶结弱溶蚀相、中等压实中等胶结中等溶蚀相、中等压实强胶结中等溶蚀相,其中,中等压实弱胶结弱溶蚀相和中等压实中等胶结中等溶蚀相为有利成岩相带。     

沉积成岩作用阶段划分的有关问题

本文将国内外众多沉积岩阶段划分方案归纳为５种类型，并认为最合理的划分方案同生成岩作用、再生成岩作用、表生成岩作用；还对目前理解不同、使用混乱的各种沉岩作用术语进行评述，提出了主要沉积成岩阶段划分方案的对比表。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长6油层组储集层成岩作用及其影响因素

鄂尔多斯盆地延长组长6油层组储集层是受沉积作用和成岩作用共同控制的典型低孔低渗储集层.长6油层组储集层主要为长石砂岩、岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩.盆地北部砂体具有长石含量高和石英含量低的特点,西南地区具有长石含量低、石英含量高和杂基含量高的特点.储集空间以剩余粒间孔和次生溶蚀孔为主.主要成岩作用类型有压实作用、胶结作用...     

川中蓬莱地区须家河组须二段储层成岩相与优质储集层预测

通过岩心观察并综合利用普通薄片、铸体薄片和扫描电镜分析等资料,对须二段储层岩石学特征、物性及孔隙结构特征、成岩作用、成岩矿物、成岩环境、所处成岩阶段和成岩演化序列等进行了研究。结果表明,须二段储层经历压实压溶、胶结、溶蚀和破裂等成岩作用,现今处于中成岩A 期。根据成岩作用类型和强度、成岩矿物及其对储层物性的影响划分出3种成岩相：强压实自生矿物胶结相、强压实不稳定组分溶蚀相和破碎裂缝相。选取了对成岩相较敏感的声波时差、电阻率、自然伽马、密度和中子5条常规测井曲线和成像测井资料,通过岩心资料刻度测井建立了各成岩相的测井识别标准,将成岩相进行剖面展开和平面成图。再根据有利成岩相的平面展布规律,对蓬莱地区须二段优质储层发育带进行了预测,认为平面上的斜坡中部为主要的优质储集层发育区。