四川盆地磨溪—高石梯地区下寒武统龙王庙组颗粒滩特征及分布规律

以四川盆地磨溪—高石梯地区下寒武统龙王庙组颗粒滩为研究对象,结合钻井、测录井、岩心和薄片等资料,对龙王庙组颗粒滩特征、分布规律和主控因素进行了综合分析。研究区内颗粒滩岩石类型主要有两类:一类为具有明显颗粒结构的颗粒云岩,以砂屑云岩或鲕粒云岩为主;另一类为具有残余颗粒结构的晶粒云岩。颗粒滩主要发育向上变浅、粒度变粗的沉积序列,垂向上,与下部细粒沉积物可构成滩间海—颗粒滩、局限潟湖—颗粒滩等沉积相序;横向上,颗粒滩连续性较好,具有大面积连片分布的特征,自西北—东南向发育程度呈逐渐增大的趋势。进一步分析后认为,海平面的相对变化和沉积水体能量高低决定了龙王庙组颗粒滩的发育特征和叠置样式,不同级次海平面的升降变化使颗粒滩发育层位和发育程度得以定型,而沉积时期的古地貌则最终决定了龙王庙组颗粒滩平面分布的差异性。     

成岩体系对致密砂岩储层质量的控制 ——以四川盆地中台山地区须二段为例

为探讨成岩体系对致密砂岩储层质量的控制机理,综合岩心、铸体薄片、阴极发光、X衍射、扫描电镜、包裹体分析、孔渗和三维地震等资料,对四川盆地中台山地区须二段致密砂岩储层成因机制进行了分析。研究发现中台1井须二段主要发育长石石英砂岩、文探1井须二段主要发育岩屑石英砂岩,储集空间主要为长石和岩屑粒内溶孔,孔隙度多<8%,渗透率多<1×10-3 μm2;须二段砂岩经历压实、胶结、溶蚀和交代等成岩作用;中台1井须二段断裂发育,早期石英胶结物主要充填粒间及早期裂缝且成岩流体古盐度多<20%,晚期裂缝多被晚期硅质和方解石胶结物全充填且成岩流体古盐度多>20%;文探1井须二段断裂不发育,主要发育早期方解石和石英胶结且成岩流体古盐度多>20%;中台1井和文探1井均可见次生溶蚀产物,硅质与黏土胶结物多伴生出现,并普遍充填粒内溶孔或粒间孔,表现出次生溶蚀产物短距离迁移特征。研究表明中台1井早期为开放性成岩体系,晚期为封闭性成岩体系,而文探1井主要表现为封闭性成岩体系;开放体系下次生溶蚀产物能通过裂缝向外迁移产生孔隙度净增量,能有效改善储层质量,而封闭体系下次生溶蚀产物不能向外界迁移仍胶结充填于储层孔隙中,仅为储层孔隙空间再分配,储层孔隙度无净增量,质量无明显改善;中台山地区须二段致密砂岩储层受成岩体系演化控制,早期开放体系有利于储层质量改善,晚期封闭体系有利于早期形成储层的保存,裂缝的开启与封闭是影响成岩体系的关键因素。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组马五5亚段微生物岩盆地尺度分布特征及主控因素

基于岩心、薄片和测录井资料分析发现,鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组马五₅亚段下部发育1套盆地尺度稳定分布的微生物碳酸盐岩组合,其特征为: (1)岩石类型主要由泥质灰(云)岩、泥晶灰(云)岩、凝块灰(云)岩、叠层灰(云)岩、粘结砂屑灰(云)岩及岩溶角砾灰(云)岩等构成,凝块石主要呈层状、瘤状和格架状,叠层石可识别出层纹状、波状和柱状3种类型;(2)垂向上可识别出4种与微生物岩密切相关的、向上变深复变浅的典型沉积序列;(3)高频旋回小层划分与对比分析发现,微生物岩在横向上稳定连片分布,具有盆地尺度的可对比性和等时性;(4)基于岩心刻度测井方法建立测井相模板,依据该模板对全盆地404口井进行逐一识别和解释,发现微生物碳酸盐岩的累计厚度一般在3~7m之间,整体呈向东减薄的变化趋势,连续分布面积超过2.5×10⁵km²,揭示了较短时间内盆地尺度微生物岩规模发育的独特沉积现象。沉积序列分析表明,马五₅亚段沉积初期存在单旋回缓慢变深复变浅、多旋回组合振荡式持续缓慢海侵的海平面变化趋势,且相对平静的古构造环境与早期蒸发岩填平补齐作用的耦合提供了相对平坦的古地貌条件,因此在马五₅亚段沉积时期总体持续缓慢海侵背景下,环境同质化的底形条件是规模性浅水微生物碳酸盐岩发育的根本原因。系统报道马五₅亚段盆地尺度微生物岩的发育与分布特征,既丰富了鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组微生物岩的研究,也有助于丰富完善对碳酸盐岩台地微生物岩规模性繁育机制的认识。     

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。     

渝北巫溪鱼鳞剖面灯影组鲕粒沉积特征及其地质意义

鲕粒是恢复古海水性质和古环境的重要载体。通过对巫溪鱼鳞剖面震旦系地层的实测,发现该剖面鲕粒发育于灯影组二段上部,且可以划分为两个鲕粒层。底部鲕粒层(鲕粒层A)厚约5.5 m,顶部鲕粒层(鲕粒层B)厚约1.4 m,两个鲕粒层之间为厚约2.4 m的泥—粉晶云岩。显微特征表明,鲕粒虽然完全白云石化,但纹层特征保存良好。鲕粒类型以泥—微晶鲕为主,同心鲕和同心—放射鲕次之,其余类型鲕粒发育较少。研究区灯二段鲕粒云岩为台地浅水鲕粒滩沉积,同心鲕和同心—放射鲕指示较强的水动力条件,泥—微晶鲕发育于水体相对较为安静的环境,而破碎再生鲕则可能与风暴事件相关。保存清晰的纹层可能表明鲕粒云岩是早期拟晶白云石化后的产物,因此灯影二段上部鲕粒白云岩是研究前寒武海水性质的良好载体。鲕粒纹层以同心状和同心—放射状主,指示灯影期海水性质可能为文石海。     

鄂尔多斯盆地马家沟组准层状岩溶角砾岩特征及其成因*

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组广泛发育岩溶角砾岩,结构特征复杂。近期研究发现,这些角砾岩的组构和分布特征难以能单纯地用经典的风化壳岩溶模式解释,各类角砾岩的成因机理值得进一步探究。文中基于大量岩心及薄片观察,对苏里格气田东区奥陶系马家沟组上组合不同层位角砾岩进行归纳和判识,明确其空间展布和序列结构特征,分析形成机理。研究发现: (1)根据成因与发育环境,苏格里气田东区奥陶系马家沟组上组合角砾岩可划分为5类,分别是近原地解离角砾岩(B1)、近地表堆积角砾岩(B2)、洞穴堆积角砾岩(B3)、洞顶(壁)碎裂角砾岩(B4)和坍塌角砾岩(B5),它们具有纵向多层叠置、横向可对比的“准层状”特征; (2)不同类型角砾岩的纵向配置和演化与周期性的向上变浅沉积序列和暴露溶蚀有关,共归纳为3种类型,即B1主发育型、B2-B3-B4组合发育型、B5主发育型; (3)准层状角砾岩形成于早成岩期,受控于古地貌起伏背景下的高频海平面变化,由暴露溶蚀透镜体横向迁移连片和纵向多旋回叠置而成。研究结果不仅有助于了解鄂尔多斯盆地马家沟组多样化的岩溶角砾岩特征与成因,也为白云岩早成岩期岩溶研究提供了新的素材。     

四川盆地东部涪陵地区上二叠统长兴组顶部风化壳特征及地质意义

四川盆地东部(文中简称“川东”)上二叠统长兴组近顶部非礁相地层尚未见暴露剥蚀现象的报道。文中以川东涪陵地区二龙口长兴组顶部非礁相地层剖面为例,综合宏微观特征、矿物学特征及地球化学特征等分析发现,在长兴组顶部存在厚3～7cm、垂向分带特征清晰的风化壳,自下而上可分为4层:泥晶生屑灰岩构成的基岩、微风化层、以富硅脱钙为特征的半风化层(由下至上分为3个微层:致密的半风化层、具晕圈的铁质夹层和疏松多孔的半风化层)和以富铁为特征的全风化层(由下至上分为3个微层:橙红色富铁质层、杂色纹层状黏土层、红色富铁质表层)。风化壳中黏土矿物几乎全是伊利石,未见到强风化阶段的次生矿物如高岭石、三水铝石,氧化铁矿物富集,总体体现出中等风化的特征,对应于风化壳演化的富铁锰阶段。进一步分析发现,该风化壳之上的飞仙关组底部存在厚约80cm的泥页岩与灰岩韵律地层,并富含珊瑚、腕足类(欧姆贝)、苔藓虫及三叶虫等原位埋藏的典型二叠系宏体生物化石,反映了研究区在二叠纪末期曾发生抬升暴露;同时研究区长兴组野外露头和钻井岩心均发育较多垂直溶沟、溶洞等岩溶组构,并为离解的碳酸盐岩砂、角砾和碳质泥等混合充填,说明川东地区长兴组非礁相地层受到了表生岩溶的改造。川东地区二叠纪末期的海退事件不仅使台地区海水变浅,甚至长时间的大面积暴露,而且使长兴组碳酸盐岩普遍受到表生岩溶改造,甚至非礁相地层也可能被改造成为岩溶型储集层。这一结果不仅对二叠纪晚期海平面升降事件研究具有借鉴意义,而且指出了台地内受到表生岩溶改造的非礁相地层也可作为勘探有利区带,因而具有重要的勘探实践意义。     

四川盆地西北部中二叠统栖霞组砂糖状白云岩特征及成因机制——以广元上寺剖面为例

四川盆地西北部中二叠统栖霞组砂糖状白云岩储层勘探获得重大突破,但钻探结果表明此类砂糖状白云岩发育层位和规模变化极大,因而对其成因的把握是这类白云岩储层分布预测的关键。本文以四川盆地西北部上寺剖面栖霞组为例,通过宏微观岩石学、碳氧同位素和电子探针分析发现砂糖状白云岩具有如下特征:①主要分为层状白云岩与斑块状白云岩两类,其中层状白云岩主要位于栖二段中部,斑状白云岩则分布较为广泛,位于栖一段底部和栖二段层状白云岩上部与下部;②层状白云岩由中—粗晶白云石构成,呈砂糖状,阴极射线下发红光,MgO/CaO为0.68,δ~(13)C_(PDB)和δ~(18)O_(PDB)均值为2.42‰与-6.18‰;③栖一段底部白云质灰岩内的白云石化斑块由细—粉晶白云石构成,阴极射线下多不发光,MgO/CaO为0.54,δ~(13)C_(PDB)和δ~(18)O_(PDB)均值为1.69‰与-1.23‰;④栖二段顶部与底部斑块均呈砂糖状,阴极射线下顶部为具有不发光的核心与发红光环带的细晶白云石组成,而底部为发暗红光的中粗晶白云石组成,MgO/CaO分别为0.59和0.68,δ~(13)C_(PDB)和δ~(18)O_(PDB)均值分别为2.16‰、-6.50‰和3.32‰、-3.75‰。基于以上野外工作与室内分析结果认为,①栖霞组底部发育两个准同生暴露面,其下为斑状岩溶系统,岩溶系统多被白云石化;②栖霞组顶部发育早成岩期暴露面,岩溶分带清晰可见,岩溶系统均被白云石化;③砂糖状白云岩是由于重卤水回流渗透白云石化与热液白云石化叠合形成,但由于岩溶发育的位置与程度的不同导致两期白云石化叠合的结果存在差异。     

寒武系第二统仙女洞组混合沉积特征及古环境意义——以川北旺苍唐家河剖面为例

碳酸盐组分与陆源碎屑物的混合沉积（Mixed siliciclastic-carbonate sedimentation）在古气候、古环境重建方面具有重要作用,近年来受到国内外学者广泛关注。寒武纪沧浪铺早期,上扬子北缘靠近汉南古陆的浅水环境中混合沉积广泛发育,以石英、岩屑等陆源碎屑与碳酸盐的层内混合和间互沉积为主要特征。研究表明,以碎屑颗粒占主导的混积岩（郭家坝组顶部及阎王碥组底部）表现为灰质粉砂岩—泥岩互层,以及灰质粉砂岩—灰质泥岩的间互沉积,形成于陆棚和潟湖等相对低能环境。以碳酸盐占主导的混积岩（仙女洞组）主要发育“碳酸盐岩—混积岩”和“混积岩—混积岩”的沉积序列,表现为:1）泥晶灰岩—灰质泥岩互层,2）灰质岩屑细砂岩—砂质鲕粒灰岩互层,以及3）灰质细砂岩→砂质鲕粒灰岩→亮晶鲕粒灰岩的旋回,形成于台缘斜坡及台地边缘等高能环境。在沧浪铺期海退背景下,川北地区仙女洞组以碳酸盐占主导的混积体系具有“近源”沉积特点。陆源碎屑通过三角洲—河流入海口进入浅海环境,并经过沿岸流和波浪的搬运,对台地边缘相带的微生物丘、古杯丘和鲕粒滩为主的碳酸盐工厂造成影响,形成相缘渐变混合和原地沉积混合的混积类型,其发育与当时气候条件、陆源供给量、水动力条件及生物作用有关。而台缘斜坡—陆棚环境中,风暴、浊流等间断性事件对混积体系起着主要作用,易形成事件突变混合。因此,厘清以唐家河剖面为代表的川北寒武系混积特征及分布发育情况,对于认识上扬子地区北缘寒武纪早期古地理背景、古环境演化,以及混积岩储层发育特征等方面具有促进作用。     

鄂尔多斯盆地中部马五段盐下储层成岩作用与孔隙演化

马五段盐下碳酸盐岩储集层是鄂尔多斯盆地重要和新拓展的油气探勘领域,近期在盆地中部的该层λ取 得了重要突破,展示出马五段盐下的巨大探勘潜力.基于岩心薄片观察、测?井及储层物性等资料,分析总结了 马五段盐下碳酸盐岩储层成岩作用与孔隙演化.结果表明,马五段盐下发育一套台内丘滩相的碳酸盐岩储集体, 储层孔隙类型丰富且经历了多阶段多种成岩作用的共同改造,包括准同生白云石化、压实压溶、暴?溶蚀、埋藏重 结晶及胶结充填作用等.在孔隙演化过程中,准同生期大规模白云石化作用增强了储层岩石抗压能力,有利于原 生孔隙保存;随后丘滩体的局部暴?溶蚀是原生孔隙扩溶增大和优质储层形成的关键,产生了粒间溶孔、铸模孔、 窗格孔、溶洞等大量次生孔隙;埋藏成岩阶段相对高孔渗的丘滩储集层在地层流体的改造下发生强烈重结晶作 用,使储层岩石结构和孔隙空间得到优化调整,最终形成现今以晶间孔占主导的粉－细晶白云岩储层.