塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩结构构造类型及其形成机理

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩度大、分布广,是重要的油气储集层.根据岩石学研究并结合地球化学特征将其分为4类,其特点如下:(1)泥晶-粉晶白云岩,白云石晶体小、晶形差,有序度在4类中最低(0.73);Na、K、Sr含量在4类中最高;δ13C值及Z值较高,分别为-0.94‰、122.3;Fe、Mn含量较低;阴极发光为亮桔红色;常呈纹层状,具暴露及成化标志.这些特征表明其结晶较快,形成环境蒸发强烈、盐度较高、氧化性较强,是在萨布哈环境中由浓缩海水发生白云石化所形成.(2)藻纹层白云岩,白云石晶体小,晶形较好,有序度较高(0.85);藻纹层基本保留了其原始微细结构;Na、K、Sr含量较低:δC值在4类中最高,平均为-0.50‰;含有较多黄铁矿.这些特征说明其可能形成于成岩作用的稍早期阶段且其成因与藻类活动密切相关,成岩环境盐度较低,可能是在藻类作用下,由富藻层浓集的镁与残留海水在浅埋藏环境中共同作用所形成.(3)雾心亮边白云岩,白云石普遍具雾心亮边结构,雾心含少量包裹体及灰质残余,亮边则少见或无;阴极发光下,雾心发亮桔黄色光,亮边发光暗或不发光;局部见此类白云石;呈星散状分布于亮晶颗粒灰岩或泥晶灰岩中;白云石晶体较大,晶形较好.此类白云岩的δ13C及Z值在4类中最低,K、Na、Sr、Fe含量相对较低,Mn含量最高;有序度较高,均值为0.83.这些特征表明此类白云岩中白云石的雾心可能是在早期浅埋藏环境中,由富镁孔隙水交代周围灰质所形成;亮边则形成于埋藏较深的环境,其所需镁可能来源于粘土矿物的转化.(4)重结晶白云岩:白云石晶体粗大且污浊,接触紧密;局部见白云石晶体具环带结构,局部见颗粒幻影结构;阴极发光较暗;Fe含量在4类中最高,Mn含量较高;有序度最高,平均为0.95;包裹体均一温度平均为110.2℃.这些特征表明其可能是在还原性较强的深埋藏环境中,由早期形成的白云岩经较强的重结晶作用所形成.     

塔里木盆地寒武—奥陶系主要白云岩类型及孔隙发育特征

塔里木盆地寒武系和下奥陶统白云岩广泛发育,岩石类型复杂多样。按照结构和特殊构造两大分类依据,文中将研究区白云岩归为6大类,即泥-粉晶白云岩(又按含膏与否进一步分为含膏泥-粉晶白云岩和不含膏泥-粉晶白云岩)、粉-细晶白云岩、中-粗晶白云岩、斑状白云岩、藻纹层白云岩和膏溶角砾白云岩。每类白云岩都可以其独具特色的晶体结构和/或沉积构造与其他类型相区分。在这些白云岩中发育的孔隙类型主要有6种,即窗格孔、铸模孔、晶间孔、溶孔、角砾孔及砾间溶孔和缝合线孔,其中除窗格孔为原生孔隙外,其余均属次生孔隙。就其储集意义而言,以溶孔和晶间孔最为重要,次为角砾孔及砾间溶孔,而铸模孔和窗格孔的储集意义相对次要。缝合线孔的意义主要有二:一是可改善储集岩的渗透性,二是与斑状白云岩配合还可能构成有效储集岩。     

塔里木盆地寒武系—奥陶系白云岩稀土元素特征及其成因意义

塔里木盆地寒武系—奥陶系白云岩是重要的油气储集层,按能反映成因的结构构造特征将其分为4类,即泥晶—粉晶白云岩、藻纹层白云岩、斑状白云岩及重结晶白云岩。通过分析各类白云岩的稀土元素组成特征,并结合岩石学研究,探讨了各类白云岩成岩流体性质及其水岩比的相对大小。4类白云岩的ΣREE差别较大,但稀土元素配分模式均具LREE轻微富集、HREE亏损、Eu负异常且与海相泥晶灰岩相似的特征,其稀土元素配分模式主要受海水的影响。4类白云岩经受的成岩作用差别明显,但REE迁移行为类似,无明显分馏。泥晶—粉晶白云岩中ΣREE平均值为51.55×10-6,与泥晶灰岩相近,其ΣREE主要受控于原岩,受后期成岩作用的影响相对较小,其成岩过程的水岩比较小。藻纹层白云岩的ΣREE平均值为21.37×10-6,不及海相泥晶灰岩的1/2;岩石学及地球化学资料反映其成因与藻类密切相关,其低ΣREE可能是由ΣREE极低的藻类参与白云岩化所致,后期成岩改造作用对其影响并不明显。斑状白云岩的ΣREE平均值为28.89×10-6,远低于泥晶灰岩及泥晶—粉晶白云岩,反映其白云岩化过程的水岩比远高于泥晶—粉晶白云岩。重结晶白云岩的ΣREE平均值为13.64×10-6,不及泥晶灰岩的1/4,在4类白云岩中最低,岩石学特征表明此类白云岩经受了白云岩化及后期强烈重结晶2期主要成岩作用,而这2期成岩作用均需极高的水岩比,此类白云岩的稀土元素组成特征主要是这2期成岩作用叠加的结果,其低ΣREE值可能是大量ΣREE含量极低的成岩流体改造的结果。     

Strontium Isotope Composition and Characteristic Analysis of Cambrian-Ordovician Carbonate in the Region of Tazhong, Tarim Basin

The Tarim basin, which is located in the Xin-jiang Autonomous Region in western China , is alarge-scale superi mposed basin situated between theTianshan Mountains to the north and the KunlunMountains to the south, with an area of 560 000km2. The Tazhong uplift ,locatedin the central partof the basin, has an area of 30 000 km2.It is sur-rounded by the Manjiaer depressionin the north,theTangguzibasi depressionin the south,the Bachu up-lift inthe west andthe Tadong saginthe east .It hasbeco…     

古岩溶塌陷的成因特点与研究手段

古岩溶发育过程中的塌陷是一种普遍现象,其形成的古岩溶塌陷体是重要的油气储集体。借鉴现代岩溶塌陷的成因机理,归纳了古岩溶塌陷与现代岩溶塌陷的相似之处,并从形成机理、联合塌陷体的成因及其储集意义等方面梳理了古岩溶塌陷的成因特点。对于古岩溶塌陷体,可通过钻井、岩心、探地雷达、地震、常规测井和FMI成像测井等技术手段来识别、研究。由于不同地质背景下古岩溶塌陷体发育模式不尽相同,使得研究过程中存在诸多问题。针对这些问题,提出了下一步亟待开展的3点工作建议。     

塔里木盆地中央隆起区上寒武统—下奥陶统白云岩储层中两类白云石充填物:特征与成因

在塔里木盆地中央隆起区,下古生界白云岩储层中的白云石充填物从形态上可分为菱形和鞍状两类,它们具有不同的岩石学特征,菱形白云石内部结构简单均一,而鞍状白云石内部结构比较复杂,由内核、环带和外缘三部分组成。地球化学组成分析表明,菱形白云石可能形成于成岩作用的早期,成岩物质可能来源于改造的海水,其沉淀是一个相对稳定的过程,后期仅少量受到富铁流体的改造。而鞍状白云石的形成则可能与断裂诱发的深部热流体活动密切相关,其物质可能来源于深部热液在运移过程中对围岩白云石的溶解,鞍状白云石内部复杂的结构可能反映了断裂的幕式活动。因此,两类白云石充填物反映了不同的成岩流体环境,特别是鞍状白云石很可能是热液溶蚀作用发生的重要标志。在白云岩储层研究中,今后需要进一步深入详细分析充填物的产状、充填作用发生的时间和机制,对于研究分析白云岩储层形成机制和储层预测都有重要意义。     

塔里木盆地塔中西部加里东中、晚期构造-层序结构与奥陶系碳酸盐岩储集体分布

不同级序层序界面与构造不整合面对碳酸盐岩储层发育与分布起主要控制作用。通过对塔中西部加里东中、晚期不整合面、晚奥陶世台缘结构、奥陶系碳酸盐岩Ⅲ-Ⅳ级以上层序与岩性段划分、32口区探井储层发育特征及11口探井碳酸盐岩及其少量缝洞充填物的碳氧、锶同位素的综合研究,提出了奥陶系碳酸盐岩多类型储集体发育的地质模式。其中,加里东中、晚期第一幕(T47)构造导致了台缘向台内发育顶部削截,发育高位体系和强烈的表生岩溶作用,后期为上超的海侵体系,构成了一个构造-岩性复合转换面。第二幕(T27)总体为海侵上超(角度)淹没不整合,局部高处有小规模剥蚀。中、上奥陶统台缘带向台内由垂向加积向进积作用增强,台缘带大的坡角有利于残厚较大的一间房组与良里塔格组发育与分布。塔中西北部奥陶系碳酸盐岩Ⅲ级以上高频层序和沉积旋回特征较为相似。奥陶系碳酸盐岩缝洞中方解石与其围岩的碳氧、锶同位素有较强的继承性,鹰山组灰岩或云(灰)岩及缝洞方解石中的δ13CPDB和δ18OPDB负偏变化较明显,与不同构造部位中的地层剥蚀强度或岩溶强度成正比。与良里塔格组灰岩与缝洞方解石中低锶特征不同,鹰山组中锶同位素87Sr/86Sr相对较高,受壳源锶影响相对较大,反映了其与良里塔格组沉积环境不同且其岩溶作用更广泛。鹰山组储集体发育主要受控于构造挤压断层相关褶皱控制下的地层(剥蚀)-不整合面分布,构成了继承性构造带、断层上盘等地貌高的"抬升剥蚀-潜流带残留型-强烈的多期岩溶叠加改造型"岩溶模式和构造带间或断裂下盘带等其他部位"抬升剥蚀-淋滤与潜流带分带不明显(局部充填)平缓弱改造型"的岩溶模式。     

塔里木盆地北部下奥陶统碳酸盐岩孔洞充填物特征及其成岩环境分析

为了正确分析和评价碳酸盐岩溶蚀孔洞在埋藏成岩环境中的发育和保存条件,对塔里木盆地北部露头剖面中下奥陶统白云岩及其溶蚀孔洞的充填物进行了详细的矿物学和地球化学研究,试图对这类孔洞充填物沉淀时的成岩环境进行恢复。大型洞穴充填物的矿物学特征和微孔洞充填物扫描电镜的分析表明,此类孔洞的环带状充填物具有明显的世代性,由基岩向孔洞中心,至少可识别出4期充填物,即第1期的乳白色白云石,第2期的铁质浸染的杂色高镁方解石,第3期的无色透明白云石和第4期的自形石英。碳、氧同位素分析结果表明,孔洞充填物形成于高温条件,结合微量元素、稀土元素所示的成岩信息可进一步推断其形成于高温埋藏环境,而非现代表生暴露期的充填物;第1期和第3期白云石充填物形成在相对还原且高盐度的流体性质条件下,而第2期高镁方解石充填物沉淀时相对偏氧化,盐度也偏低。据下奥陶统此类4期充填物的特征分析可知,第2期高镁方解石充填物的发育可能与构造抬升导致成岩环境的改变有关。     

塔里木盆地卡塔克隆起中下奥陶统鹰山组白云岩储集层特征及主控因素*

塔里木盆地卡塔克隆起中下奥陶统鹰山组白云岩储集层主要由灰质粉晶—细晶白云岩和粉晶—细晶白云岩构成,储集空间以晶间孔、晶间溶孔和针状溶孔为主,所占比例大于85％。地质、地球化学综合分析表明,鹰山组白云岩储集层受多种因素控制。去白云石化形成大量晶间孔并为后期溶蚀流体提供了运移通道。表生岩溶过程中形成大量晶间溶孔,并使白云岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值随深度增加而降低,同时其Fe、Mn含量下降、阴极发光变弱,并使局部发生去白云石化,在测井曲线上表现为“三高二低”。沥青充注作用表现为缝合线中充填沥青,同时部分样品晶间孔中也有荧光显示。埋藏溶蚀作用的非选择性强,形成大量针状溶孔,其产状与岩石组构无明显相关关系,部分针状溶孔被方解石充填。     

碳酸盐岩层系中非碳酸盐矿物对层序界面及成岩流体环境的指示——以塔河深层TS2井为例

碳酸盐岩层系中以碳酸盐岩矿物为主,其中所含有的少量非碳酸盐岩矿物与沉积过程、成岩过程或陆源碎屑物有关,非碳酸盐岩矿物类型与含量变化为判别沉积与成岩流体环境等提供了相对客观的依据。本文以塔里木盆地塔河地区深层TS2井上寒武统-中下奥陶统溶洞段及关键界面处的27件岩屑样品的系统矿物分析为例,探讨非碳酸盐矿物对层序界面成岩流体环境的指示意义。结果表明,该井下奥陶统鹰山组下段内部界面、上寒武统丘里塔格组顶面处的赤铁矿含量明显较高,表明这两个界面为沉积间断或不整合面;上寒武统丘里塔格组溶洞段砂泥岩充填物与上寒武统顶不整合面上下的矿物组合较一致,表明塔河深层上寒武统白云岩可能经历了大气淡水的成岩流体改造。