鄂尔多斯盆地东缘奥陶系马家沟组四段豹斑状云质灰岩特征及成因: 以关家崖剖面为例*

鄂尔多斯盆地东缘中奥陶统马家沟组发育豹斑状云质灰岩,因其分布广泛、成因复杂以及具有重要的油气储集意义而长期受到关注。文中以山西省兴县关家崖剖面马家沟组四段顶部为例,依据宏观、微观岩石学特征,结合碳氧稳定同位素、原位激光剥蚀的微量稀土元素等地球化学分析手段,分析了豹斑状云质灰岩的特征及其成因。研究表明,豹斑状云质灰岩的特征为: (1)常发育于(含颗粒)泥晶灰岩中,且向上白云石化程度增强,云质斑块内常伴有针状或板条状石膏假晶;(2)按产状可大致分为水平、斜交和不规则花斑3种类型,分别对应于向上变浅序列的下部、中部和上部,序列顶部多见近原地角砾化;(3)基质灰岩与云质斑块的δ¹³C、δ¹⁸O值较同期海水略显负偏,顶部不规则云质斑块负偏程度最大;(4)“豹斑”与基质灰岩均具有较低的Mn、Sr、Ba等含量和低Mn/Sr值;(5)“豹斑”的ΣREE含量较基质灰岩略低,且皆表现为轻稀土富集、重稀土亏损的稀土配分模式,δCe微弱负异常,δEu无异常。依据上述结果,推测关家崖剖面马四段豹斑状云质灰岩产状受到生物扰动和高频海平面驱动的早成岩期岩溶耦合控制,序列由下至上耦合改造由弱变强,形成下—中部以岩溶影响较小的水平和斜交虫迹为特征、上部叠合岩溶强改造形成不规则花斑的垂向序列组合;早成岩期的暴露岩溶不仅叠合改造生物潜穴,而且蒸发浓缩的有限重卤水沿叠合优势通道优先交代孔渗条件更好的区域,至埋藏时期白云石化作用进一步加强,从而形成了区内类型多样的豹斑状云质灰岩。研究结果还揭示出沉积期微地貌控制的早成岩期岩溶作用是马四段这类特殊的豹斑状云质灰岩或豹斑状云岩储集层形成的关键,且在很大程度上控制了这类储集层的分布,这一认识可为高频暴露驱动的早成岩期岩溶研究提供新的材料。     

鄂尔多斯盆地东缘奥陶系马家沟组四段豹斑状云质灰岩特征及成因: 以关家崖剖面为例*

鄂尔多斯盆地东缘中奥陶统马家沟组发育豹斑状云质灰岩,因其分布广泛、成因复杂以及具有重要的油气储集意义而长期受到关注。文中以山西省兴县关家崖剖面马家沟组四段顶部为例,依据宏观、微观岩石学特征,结合碳氧稳定同位素、原位激光剥蚀的微量稀土元素等地球化学分析手段,分析了豹斑状云质灰岩的特征及其成因。研究表明,豹斑状云质灰岩的特征为: (1)常发育于(含颗粒)泥晶灰岩中,且向上白云石化程度增强,云质斑块内常伴有针状或板条状石膏假晶;(2)按产状可大致分为水平、斜交和不规则花斑3种类型,分别对应于向上变浅序列的下部、中部和上部,序列顶部多见近原地角砾化;(3)基质灰岩与云质斑块的δ¹³C、δ¹⁸O值较同期海水略显负偏,顶部不规则云质斑块负偏程度最大;(4)“豹斑”与基质灰岩均具有较低的Mn、Sr、Ba等含量和低Mn/Sr值;(5)“豹斑”的ΣREE含量较基质灰岩略低,且皆表现为轻稀土富集、重稀土亏损的稀土配分模式,δCe微弱负异常,δEu无异常。依据上述结果,推测关家崖剖面马四段豹斑状云质灰岩产状受到生物扰动和高频海平面驱动的早成岩期岩溶耦合控制,序列由下至上耦合改造由弱变强,形成下—中部以岩溶影响较小的水平和斜交虫迹为特征、上部叠合岩溶强改造形成不规则花斑的垂向序列组合;早成岩期的暴露岩溶不仅叠合改造生物潜穴,而且蒸发浓缩的有限重卤水沿叠合优势通道优先交代孔渗条件更好的区域,至埋藏时期白云石化作用进一步加强,从而形成了区内类型多样的豹斑状云质灰岩。研究结果还揭示出沉积期微地貌控制的早成岩期岩溶作用是马四段这类特殊的豹斑状云质灰岩或豹斑状云岩储集层形成的关键,且在很大程度上控制了这类储集层的分布,这一认识可为高频暴露驱动的早成岩期岩溶研究提供新的材料。     

鄂尔多斯盆地苏里格西部气田"源控"主导的天然气成藏研究

苏里格西部气田致密砂岩气藏大面积复合连片分布,其主要含气层段二叠系盒8段-山1段为河流-三角洲沉积体系砂体。通过分析研究区天然气地球化学特征,并结合盆地烃源岩分布与生烃特征,揭示了研究区“源控”作用下的天然气成藏特征及成藏过程中的气水关系。结果表明:研究区天然气整体具有从西南向东北、从西向东及自下而上的运移特征,反映了处于生烃中心“三角地带”的研究区接受了来源于生烃中心的异地成因气与现今持续的原地成因气。在源岩控制作用下,苏里格西部气田天然气运聚成藏过程中,天然气驱动地层水区域性向北、向上运移,使研究区具有“南气北水”和地层水“上多下少”的气水分布总格局。     

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。