准噶尔盆地乌尔禾地区二叠系风城组盐类矿物和成因分析

二叠系风城组为准噶尔盆地乌尔禾地区重要的勘探层系,也是成因非常特殊的深湖相含盐火山-沉积建造。通过14口钻井岩心观察,296片薄片鉴定,30块扫描电镜和28件X衍射等分析技术手段,较为详细地研究了风城组盐类矿物及伴生矿物的各项特征,识别出硅硼钠石、碳酸钠钙石、白云石等主要盐类矿物和硬石膏、石膏、玉髓、黄铁矿和蒙脱石等伴生矿物,确定风城组深湖相含盐火山-沉积建造与同期相间发生的火山喷发和湖底热液喷流活动有关,其成因可与酒西盆地下沟组湖相喷流岩和东非裂谷坦噶尼喀湖现代深湖底热液喷流沉积作用相类比,提出"深水湖盆热液喷流含盐火山-沉积建造模式"。     

准噶尔盆地乌—夏地区二叠系风城组云质岩特征及成因

云质岩储集层是准噶尔盆地乌—夏地区一套成因特殊的、富含油气的碳酸盐岩储集层。在分析乌—夏地区二叠系构造、沉积及火山活动等地质背景的基础上,根据风城组云质岩岩心宏观产状,将云质岩分为4种类型:波纹层状云质岩、团块状云质岩、丝絮状云质岩和星散状云质岩。镜下波纹层状云质岩晶粒细小,晶形差;团块状云质岩、丝絮状云质岩、星散状云质岩中白云石晶体以粉—细晶为主,普遍发育雾心亮边、环带交代残余结构。C、O同位素及微量元素等地化分析表明:白云岩化的成岩流体来自二叠系风城组半封闭湖湾的咸化沉积地层水以及下伏二叠系佳木河组、石炭系上涌的海相卤水。包裹体测温表明,蚀变方解石的形成温度为60～70℃,白云石的形成温度为85～105℃,白云石形成晚于蚀变方解石。波纹层状云质岩是准同生成因;团块状云质岩、丝絮状云质岩、星散状云质岩是后期成岩交代成因,交代的原岩是火山物质(凝灰岩)。成岩交代云质岩的成因机理是:火山凝灰物质中的火山玻璃容易发生水解蚀变,产物为蒙脱石、长石和石英;蒙脱石转化为伊利石、长石水解蚀变均可析出大量的Ca²⁺,结合CO₂或CO₃^2-形成蚀变产物方解石;方解石在富Mg²⁺流体交代下发生强烈白云岩化作用。     

准噶尔盆地西北缘风城地区二叠系风城组沉积相研究

近几年勘探表明,准噶尔盆地西北缘风城地区二叠系风城组具巨大勘探潜力,该组储层以云质类岩石为主。为查明该区风城组沉积环境、沉积微相的展布特征,通过岩心观察、薄片鉴定、测井和录井资料分析,对该区沉积相特征进行研究。结果表明,准噶尔盆地西北缘风城地区二叠系风城组主要发育云质岩类岩石,含少量砂岩类、泥岩类。通过沉积相研究,结合研究区的构造背景、气候特征和沉积环境,认为研究区物源主要有两个：西部F26井以西物源、北部FC011井以北物源。风城组沉积期,研究区主要发育半深湖亚相沉积,在靠近物源区发育扇三角洲前缘水下分流河道沉积物及席状砂沉积物。沉积体系研究表明,该区风城组云质岩类岩石主要形成于半封闭咸水湖湾沉积环境,沉积环境对储层物性有较明显的控制作用,并据此建立了研究区冲积扇-扇三角洲-湖泊相的沉积模式。     

准噶尔盆地乌尔禾地区二叠系风城组盐类矿物流体包裹体特征

二叠系风城组为准噶尔盆地乌尔禾地区重要的勘探层系,也是成因非常特殊的深湖相含盐火山-沉积建造。通过钻井岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、X衍射、电子探针和包裹体显微测温等技术手段,较为详细地研究了风城组盐类矿物流体包裹体特征及成因。确定盐类矿物成矿流体属中-低温度(51.2~125.7℃)、中-高盐度(13.72%~24.93% NaCl)、中偏高密度(1.06~1.16g/cm3)的H2O-NaCl体系、并含有CH4气体的高碱性热卤水;提出风城组深湖相含盐火山-沉积建造与湖底热液喷流活动有关,推测下渗湖水与幔源岩浆水混合形成的深部高碱性热卤水失衡回返,萃取易溶盐类物质,最终通过湖底喷流口以热卤水形式喷发,与湖盆底部低浓度水混合"兑卤成盐",形成罕见、复杂盐类矿物组合。     

准噶尔盆地西北缘北东段下二叠统风城组 白云质岩岩石学和岩石地球化学特征

白云质岩类是准噶尔盆地西北缘北东段乌尔禾—夏子街地区二叠系风城组最为重要的油气储层类型,已提交石油三级储量近亿吨。在前人研究基础上,本文采用岩石学和岩石地球化学相结合的分析手段,探讨这套特殊白云质岩的成因机制,为准噶尔盆地西北缘白云质岩致密油勘探、评价提供科学的地质依据。通过X衍射、阴极发光、扫描电镜观察及岩石薄片镜下鉴定认为,发生白云石化作用的母质为火山凝灰物质以及陆源的、细粒的凝灰岩碎屑。白云石普遍发育"雾心亮边"和"环带"等交代残余结构,非传统的沉积成因;从岩层厚度以及矿物组成等判断,不是热水成因。元素分析表明,随着白云石化成岩作用强度的增加以及外部流体的参与,岩石化学组分(包括主量元素如Fe、Mn和微量元素)或富集、或流失亏损,呈规律性变化。白云质岩中的Yb/Ca与Yb/La比值分布在岩浆成因的范围内。综合分析表明,研究区的白云质岩的交代原始物质为凝灰物质,堆积之后发生蚀变、方解石化,在镁离子参与下进而发生不均匀白云石化。     

准噶尔盆地二叠系风城组白云岩储层特征及成因机理分析

准噶尔盆地云质岩勘探近年来持续获得重大突破,打开了全新的勘探领域。通过岩心观察、薄片观察和分析等方法,结合前人研究成果,初步归纳了盆地云质岩的定义,明确有效储集岩类型及其产出特征和成因机理。云质岩具有岩性独特和分布局限的特点,主要产出于西北缘乌夏地区二叠系风城组。研究表明,盆地白云岩有纹层状、均匀分布状和雪花状等7种产出类型,共有准同生白云化作用、混合白云化作用和埋藏白云化作用等5种成因机理。风城组有效云质岩类储层包括白云质粉砂岩、白云质泥岩、泥质白云岩等多种岩性,最主要的储集空间为微裂缝。裂缝和溶孔的发育程度及配置关系优劣对产能高低有重要影响。不同类型白云岩的微观和宏观分布特征存在差异,多种白云岩化作用的叠加效应共同控制了现今白云岩的整体面貌。     

准噶尔盆地西北缘二叠系风城组硅质岩地球化学特征及成因

准噶尔盆地西北缘二叠系风城组内的云质岩、硅质岩是致密油藏重要的储集岩,目前对云质岩和与之伴生的硅质岩成因存在较大争议。通过岩心观察和对硅质岩的主量、微量、稀土及硅同位素的综合研究,以期揭示硅质岩的成因。研究表明,风城组中的硅质岩SiO2含量变化范围为55.15%~85.61%,为不纯的云质硅质岩,其内含有较多热水沉积矿物和碱湖沉积成因的盐类矿物。云质硅质岩主要围绕热液喷口分布,它们常与白云岩呈纹层状、条带状互层。云质硅质岩中硼异常富集,硼含量介于90×10^-6~10000×10^-6之间,平均680×10^-6,与盐类矿物硅硼钠石有关,反映了碱湖沉积成因;Sr/Ba值均大于1,Th/U值多在0.62~2.06之间,Sm/Nd值多在0.20~0.24之间。云质硅质岩的稀土配分显示出Eu负异常、Ce负异常或弱正异常及轻稀土相对重稀土富集的特征。δ^30Si值介于0.39‰~1.88‰之间,其δ^30Si和微量元素特征不反映典型热水成因。云质硅质岩的地质产状和地球化学特征共同表明,风二段和风三段云质硅质岩主要为热水和碱湖的混合沉积成因。硅质岩形成受喷口的位置、热水喷流期和各喷口喷流热水的温度等多方面因素的控制,硅质岩形成时存在多个喷口,在相对封闭的高盐度—碱性还原环境下的热水喷流期,热水与碱湖湖水混合,混合水沉积形成硅质、盐类矿物及白云石,最终形成含盐的云质硅质岩;热水喷流间歇期形成碱湖成因的含盐云质岩。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组凝灰岩储层特征及成因分析

玛湖凹陷风城组受火山活动的影响,在碱湖沉积背景下广泛发育了凝灰岩储层。为明确碱湖背景下的凝灰岩储层成因机理,基于玛湖凹陷15口典型井的209块岩心样品,通过岩心宏观和微观观察、X射线衍射全岩分析、扫描电镜—能谱分析和蒸发结晶实验、元素测试、原位碳氧同位素测试、包裹体测温等手段,总结了储层的基本特征,探讨了储层成因机理。研究认为：(1)凝灰岩储层岩性主要为凝灰岩和沉凝灰岩,储层富含火山碎屑物质和盐类矿物,储集空间类型主要包括晶间孔、溶孔和裂缝,尽管储层致密,但仍发育孔隙度大于6%、渗透率大于0.1×10^-3μm²的样品;(2)凝灰岩储层受控于成岩作用的发育,其中脱玻化作用、溶蚀作用、破裂作用和烃类充注是促进储层形成的主要因素;(3)火山碎屑的脱玻化作用发生时间早,形成的晶间孔有效的改善了储层的储集和渗流条件;(4)油气的早期且持续充注形成了异常高压,有效抑制了压实作用和自生矿物的充填,促进早期孔隙的保存;(5)风城组碱湖优质烃源岩持续排出的酸性流体形成了发育的溶蚀作用,并且破裂作用的发育促进了酸性流体的作用范围,溶作用和破裂作用共同促进了碱湖致...     

准噶尔盆地乌夏地区二叠系风城组云质岩类成因研究

准噶尔盆地乌夏地区风城组发育的云质岩类是一套特殊成因的、重要的油气储层。岩石学、扫描电镜能谱和稳定同 位素分析表明,发生白云岩化作用的母岩是火山凝灰物质,白云岩化的流体来自风城组干旱气候条件下形成的咸化滨浅湖 卤水以及下伏佳木河组和石炭系残留的富镁海水。凝灰岩中富含大量的斜长石,其中的富钙长石在二氧化碳参与下水解蚀变, 沉淀方解石（即方解石化）。后期富镁卤水渗滤早期形成的方解石,成岩交代形成白云岩。富镁流体运移受火山喷发产生的 热流驱动,产生热对流环。同时,乌夏断裂同生逆掩活动加快深层富镁流体上侵,并使流体在层间快速渗透、流动。构造 作用产生的裂缝或断裂对白云岩的形成及优质储层分布起到决定性控制作用。     

四川宣汉地区二叠系硅岩地球化学特征及成因研究

四川宣汉地区二叠系茅口组和吴家坪组的硅岩,主要以结核状、条带状和团块状产出。根据硅岩的岩石学及地球化学特征,对其成因进行了系统研究。野外观察硅岩形态多样,与围岩呈缝合线状接触,在剖面上受一定层位控制,团块状硅岩中含石灰岩斑块等。显微镜下观察,硅岩中见方解石残余结构及白云石菱形假晶等。野外观察和显微镜下观察表明这些硅岩应为交代作用形成。常量元素分析表明硅岩以SiO₂为主（69.61％～99.21％）,其他化学成分含量较低（0.01％～16.07％）,Fe/Ti、（Fe+Mn）/Ti及Al/（Al+Fe+Mn）值反映了硅岩的形成与热水活动有关,样品点在Al-Fe-Mn三角图中的投影位于富铁端;微量元素Co/Ni、V、Ti/V、Th/U和Rb/Sr值都较低,样品点在（Cu+Co+Ni）-Fe-Mn三角图中的投影也位于富铁端;硅岩中稀土元素总量低（低于10×10^-6）,Ce明显负异常,Eu弱负异常,LREE/HREE值低,Eu/Eu^*值相对较高。上述特征表明研究区硅岩在形成过程中有热水物质参与沉积,在成岩过程中通过SiO₂交代作用形成。     

准噶尔盆地乌—夏地区风城组云质岩类沉积环境及成因探讨

准噶尔盆地乌—夏地区二叠系风城组发育一套特殊的云质岩类,其沉积环境及成因复杂,目前仍存在较多争议。本文基于岩心观察（13口井）与系统取样测试分析（64个样品）,揭示了目标层位云质岩的岩石学和地球化学特征,探讨了不同类型云质岩的沉积环境及成因机制。研究结果表明：根据云质岩宏观结构特征,风城组可识别纹层状、星散状、丝絮状、团块状和不规则层状5种云质岩类型;高δ13CPDB值（平均4.0‰）、高古盐度值（平均13.0%）和深水沉积构造等特征表明目标层位沉积环境具有陆相低能、深水还原和咸水高矿化度等特点;纹层状云质岩为“高山深盆”盐湖卤水分层形成的准同生白云岩,团块状、不规则层状、丝絮状和星散状云质岩为埋藏交代白云岩。     

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组碱湖岩石特征与成因*

风城组作为准噶尔盆地下二叠统优质烃源岩,一直是盆地油气勘探的重点。但因其埋藏深、岩性复杂、全球可对比研究实例少,也一直是研究的难点。文中以精细的岩性研究为基础,利用岩心描述、薄片观察、SEM、X衍射、TOC含量测定、包裹体测温及地化分析等手段,深入分析玛湖凹陷风城组碱性矿物特征和地质背景,探讨了碱湖成因与形成过程,得出: (1)风城组岩石可细分为5种主要类型,其中碱性岩为碱湖标志性岩类,富硅硼纳石岩类与火山喷发或热液作用相关;(2)风城组存在5种主要的岩石组合类型,从近源区至湖区依次为: 河流-冲积平原发育的组合类型Ⅴ、滨浅湖环境发育的组合类型Ⅲ与类型Ⅳ、深湖-半深湖环境发育的组合类型Ⅰ与类型Ⅱ,其中类型Ⅰ与类型Ⅲ为碱湖特有岩石组合,含优质烃源岩;(3)碱湖形成主要受火山活动和气候控制,前者为碱湖形成提供了Na⁺溶质,后者促进了淡水湖咸化,最终演化成碱湖。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩储集层裂缝测井识别与有效性分析*

中国页岩油资源潜力巨大,裂缝的发育程度是影响页岩油产量高低的重要因素。以准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩储集层为研究对象,通过岩心观察、薄片鉴定、常规及成像测井方法总结归纳了研究区裂缝的发育特征,提出“常规+成像+岩心”的页岩储集层裂缝测井综合识别方法,建立了典型裂缝发育类型的测井综合识别图版。结果表明,玛湖地区天然裂缝在风三段密集发育,风一段次之,风二段中部几乎不发育。裂缝主要在长英质页岩、云质页岩和混合质页岩中发育,以高角度构造裂缝与低角度成岩裂缝为主,开启程度高,少数被碳酸盐矿物充填,走向主要为NW-SE向。基于裂缝参数定量计算结果,结合岩性及矿物组分和地应力等因素分析了储集层裂缝有效性。研究认为,脆性矿物组分含量高、走向平行于现今水平最大主应力的高角度未充填裂缝发育段对储集层有效性存在明显的控制作用,与产液资料较为吻合。此裂缝测井综合评价方法效果显著,可为页岩储集层裂缝识别与有效性评价提供方法支撑。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩储集层裂缝测井识别与有效性分析*

中国页岩油资源潜力巨大,裂缝的发育程度是影响页岩油产量高低的重要因素。以准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩储集层为研究对象,通过岩心观察、薄片鉴定、常规及成像测井方法总结归纳了研究区裂缝的发育特征,提出“常规+成像+岩心”的页岩储集层裂缝测井综合识别方法,建立了典型裂缝发育类型的测井综合识别图版。结果表明,玛湖地区天然裂缝在风三段密集发育,风一段次之,风二段中部几乎不发育。裂缝主要在长英质页岩、云质页岩和混合质页岩中发育,以高角度构造裂缝与低角度成岩裂缝为主,开启程度高,少数被碳酸盐矿物充填,走向主要为NW-SE向。基于裂缝参数定量计算结果,结合岩性及矿物组分和地应力等因素分析了储集层裂缝有效性。研究认为,脆性矿物组分含量高、走向平行于现今水平最大主应力的高角度未充填裂缝发育段对储集层有效性存在明显的控制作用,与产液资料较为吻合。此裂缝测井综合评价方法效果显著,可为页岩储集层裂缝识别与有效性评价提供方法支撑。     

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组含碱层段韵律特征及成因*

准噶尔盆地玛湖凹陷早二叠世风城组沉积时期为典型的碳酸盐型咸化湖盆,湖盆咸化过程中析出大量的碱矿(钠碳酸盐类矿物)。通过含碱层段主量元素、碳氧同位素分析,结合岩心宏观及微观矿物岩石特征,探讨了含碱层段韵律特征及形成机理。研究层段碱矿与沉凝灰岩互层,形成明暗相间的咸化韵律。浅色碱矿层质地较纯,主要为苏打和小苏打,主量元素表现为 Na₂O含量高,CaO、MgO、SiO₂和Al₂O₃含量低;暗色层段主要为含斑点状碳钠钙石的沉凝灰岩,主量元素表现为Na₂O含量低,CaO、MgO、SiO₂和Al₂O₃含量高。浅色碱矿层和暗色沉凝灰岩段碳氧同位素值均为正,表明其沉积水体具高盐度特征。浅色含碱层段具有更高的 δ¹⁸O 值,反映了碱矿层沉积时期强烈蒸发的气候条件。根据δ¹⁸O/δ¹³C值的波动将研究层段划分为炎热干旱和相对湿润的气候条件,并据此解释不同韵律层盐类矿物形成机理。暗色的沉凝灰岩沉积代表地表流水注入量大于蒸发量,沉凝灰岩中盐类矿物含量少或者呈斑点状从颗粒间的卤水中析出;随着蒸发量的增高以及古气候由温暖潮湿转变为干旱炎热,地表流水注入量急剧减少,强烈蒸发控制了碱矿的沉积,形成浅色质地较纯的碱矿层。气候的频繁交替形成了风二段碱矿与沉凝灰岩频繁互层的特征。