川东-渝北地区黄龙组白云岩储层稀土元素地球化学特征

内容提要：石炭系黄龙组白云岩储层是川东-渝北地区天然气藏最重要的储集岩类型之一,依据岩石学特征和沉积相及地球化学特征,可将川东-渝北地区石炭系广泛发育的白云岩划分为准同生白云岩、成岩埋藏白云岩、古表生期淡水白云石和深埋藏热液异形白云石四种成因类型,其中具备储集意义的仅为交代成因的成岩期交代成因的埋藏白云岩和古表生期形成的岩溶岩,岩性主要为颗粒和晶粒白云岩及白云质岩溶角砾岩。白云岩稀土元素地球化学分析结果为：①弱溶蚀、强溶蚀准同生和成岩埋藏白云岩分别都具有相似的ΣREE值、ΣLREE/ΣHREE比、REE配分模式和δCe、δEu负异常,但弱溶蚀白云岩各参数值相对较低;②淡水白云石具有很低的ΣREE值、弱Ce负异常和中等-较强的Eu负异常;③热液异形白云石ΣREE、REE配分模式和δCe特征与淡水白云石相似,而δEu最高。上述特征进一步表明各成因类型白云岩的稀土元素各项参数和配分模式差异明显,与较晚期次流体的物理化学性质密切相关,特点为：准同生期和早-中成岩期埋藏白云岩受表生期岩溶作用影响较大,而深埋藏期热液异形白云石明显叠加有深部热液流体的影响。     

川东邻水—渝北地区石炭系层序-岩相古地理特征

川东邻水—渝北地区由于受海西早期强烈构造隆升和侵蚀作用影响,仅残存不完整的上石炭统黄龙组,为川东地区天然气藏主要产层,也是邻区寻找新气源最有利层位之一。本文根据岩心观察和室内镜下岩石薄片鉴定分析,并结合岩石学、古生物及测井等沉积相标志研究,确定该区黄龙组发育萨勃哈、有障壁海岸和海湾陆棚等沉积相带,进一步划分出若干亚相和微相。应用Vail为代表的经典层序地层学原理及其技术方法将黄龙组划分为1个Ⅰ型三级层序,细分为LST、TST和HST3个体系域。在详尽沉积相和层序地层研究的基础上,以体系域为单位进行了层序-岩相古地理编图并对其演化特征进行了描述。结合各相带储层物性特征,认为障壁滩和滨外浅滩为最有利储集相带。     

川东—渝北地区黄龙组白云岩储层稀土元素地球化学特征

内容提要：石炭系黄龙组白云岩储层是川东-渝北地区天然气藏最重要的储集岩类型之一,依据岩石学特征和沉积相及地球化学特征,可将川东-渝北地区石炭系广泛发育的白云岩划分为准同生白云岩、成岩埋藏白云岩、古表生期淡水白云石和深埋藏热液异形白云石四种成因类型,其中具备储集意义的仅为交代成因的成岩期交代成因的埋藏白云岩和古表生期形成的岩溶岩,岩性主要为颗粒和晶粒白云岩及白云质岩溶角砾岩。白云岩稀土元素地球化学分析结果为：①弱溶蚀、强溶蚀准同生和成岩埋藏白云岩分别都具有相似的ΣREE值、ΣLREE/ΣHREE比、REE配分模式和δCe、δEu负异常,但弱溶蚀白云岩各参数值相对较低;②淡水白云石具有很低的ΣREE值、弱Ce负异常和中等-较强的Eu负异常;③热液异形白云石ΣREE、REE配分模式和δCe特征与淡水白云石相似,而δEu最高。上述特征进一步表明各成因类型白云岩的稀土元素各项参数和配分模式差异明显,与较晚期次流体的物理化学性质密切相关,特点为：准同生期和早-中成岩期埋藏白云岩受表生期岩溶作用影响较大,而深埋藏期热液异形白云石明显叠加有深部热液流体的影响。     

川东邻水-渝北地区石炭系黄龙组白云岩成因

以岩石结构分析为基础,结合Sr同位素和Sr含量等资料,对川东邻水-渝北地区石炭系黄龙组广泛发育的白云岩成因进行了研究,从中识别出准同生期白云岩、成岩期埋藏白云岩、表生期淡水白云石和晚成岩期热液白云石等成因类型.其中具备储集意义的仅为成岩期交代成因的埋藏白云岩,其岩性主要为颗粒白云岩和晶粒白云岩.综合不同成因类型的白云岩Sr同位素和Sr含量地球化学特征,将白云石化过程划分为准同生期,早成岩期、中成岩期,古表生期和再埋藏晚成岩期五个成岩阶段.各阶段的白云岩(或白云石)在结构上有不同特征,其Sr同位素和Sr含量地球化学特征亦有显著差别.反映研究区白云化流体不仅来自同时期禁的海源地层水,而且受到古表生期岩溶过程中的淡水和再埋藏晚期热液的影响.根据岩石学特征和各种地化指标,结合研究区古地理背景,建立了黄龙组准同生、埋藏、淡水、热液白云岩(或白云石)化模式.     

渝北-川东地区黄龙组古岩溶储层稳定同位素地球化学特征

石炭系黄龙组碳酸盐岩古岩溶储层是渝北—川东地区最重要的天然气储集类型之一。依据岩溶岩的结构特征,将黄龙组岩溶岩系划分为弱溶蚀岩溶岩、中等溶蚀多孔状岩溶岩、强溶蚀角砾状岩溶岩和强溶蚀交代的次生灰质岩溶岩等4种岩溶岩类型,和淡水方解石与白云石两种胶结物类型。以基质岩为对比参照物,对各类岩溶岩和胶结物的碳、氧、锶稳定同位素分析对比研究结果表明,不同成因类型、溶蚀强度、结构和成分的岩溶岩与胶结物的碳、氧、锶稳定同位素地球化学特征各异,其形成、演化和分布规律明显受古地理背景、流体性质、流体来源以及同位素分馏效应控制。依据岩溶岩系的结构和地球化学特征的差异性,可总结出4个主要特征:(1)伴随岩溶强度加大,δ13C表现向低值方向弱偏移,而δ18O负偏移较强烈;(2)87Sr/86Sr比值出现由渗流-活跃潜流带的正偏移,至静滞潜流带转化为强烈负偏移的演化趋势;(3)对应古岩溶系碳、氧、锶稳定同位素演化,古岩溶储层的物性出现由差变好至重新变差的对应变化关系;(4)淡水白云石结晶沉淀过程中可能具有对87Sr有很强"捕获"能力的锶同位素正偏移分馏效应。     

川东黄龙组古岩溶储层微量和稀土元素地球化学特征

通过对川东黄龙组古岩溶储层的微量和稀土元素研究，表明不同岩石结构、成分和不同溶蚀强度的岩溶岩及其胶结物的地球化学特征有显著差异，尤其是微量和稀土元素的迁移、富集和分馏效应不仅可用以判别岩溶过程中的流体性质和古水文条件，同时也可作为评价和预测古岩溶储层的重要标志之一。     

川东地区黄龙组层序-岩相古地理特征

石炭系黄龙组作为川东天然气的主力产层之一,一直是川东地区天然气重点勘探开发层位,但该层位的沉积相特征研究较薄弱,已成为制约该地区石炭系天然气滚动勘探的因素之一.本文根据岩芯描述、实测野外部面和室内镜下岩石薄片鉴定,并结合岩石学、古生物及测井等沉积相标志的综合研究,认为黄龙组沉积发育有萨勃哈、有障壁海岸和陆棚3个沉积体系...     

川东北Y地区雷口坡组古岩溶辨识标志

川东北Y地区三叠系雷口坡组沉积后,受三叠纪印支Ⅰ幕运动的影响,Y地区抬升,缺失部分上三叠统、部分中三叠统,与上覆上三叠统须家河组呈区域性平行不整合接触,接受大气淡水淋滤,为古岩溶的形成提供了有利条件.通过对研究区钻井资料、测井资料的分析,借助岩心观察与岩石薄片,以及电子探针、阴极发光、碳氧同位素等测试手段,综合分析和研...     

渝东-鄂西地区黄龙组层序-岩相古地理研究

渝东—鄂西地区由于受海西早期强烈构造隆升和侵蚀作用影响,大部仅残存不完整的上石炭统黄龙组,为川东地区天然气藏主要产层,也是盆地周边地区寻找新气源最有利层位之一。根据岩心观察、野外剖面实测和室内镜下岩石薄片鉴定分析,并结合岩石学、古生物及测井等沉积相标志研究,确定该区黄龙组发育萨勃哈、有障壁海岸、海湾陆棚和开阔陆棚等沉积相带,连接川东—渝北海湾与鄂西广海海水通道的发现对区域沉积相带的认识具有重要意义。在层序地层学分析的基础上,以LST、TST和EHST三个体系域作为编图单元,编制了各体系域的岩相古地理图并对其演化特征进行了描述。结合各相带储集物性特征,认为障壁粒屑滩和滨外粒屑滩为最有利储集相带。     

南大巴山前缘黄龙组古岩溶储层锶同位素地球化学特征

南大巴山前缘黄龙组古岩溶储层划分为弱溶蚀岩溶岩、中等溶蚀多孔状岩溶岩、强溶蚀角砾状岩溶岩和强溶蚀交代的次生灰质岩溶岩等4种类型,以非溶蚀岩为对比参照物,系统分析了各类岩溶岩的锶同位素组成.结果表明:岩溶过程中的87Sr/86Sr值,具有从渗流-活跃潜流带的正偏移,至静滞潜流带逐渐转化为强烈负偏移的演化趋势;在同一岩溶水流体的水-岩反应体系中,基质组分相比角砾对87Sr的富集作用更强,而次生灰质岩溶岩相比白云质岩溶岩缺乏富集87Sr的锶同位素分馏效应;不同成因类型和溶蚀强度的岩溶岩具有高87Sr/86Sr值特征,主要与参与古岩溶作用水-岩反应的古陆地下水富87Sr壳源锶的注入以及白云质基质岩对87Sr具有强富集作用有关.各类岩溶岩锶同位素特征,可为预测和评价研究区黄龙组古岩溶储层发育条件及时空展布规律提供地球化学信息.     

川东—渝北地区飞仙关组层序-岩相古地理特征

以沉积相分析和层序界面识别为依据,将川东-渝北地区下三叠统飞仙关组划分为2个三级层序(SQ1和SQ2)和6个体系域,编制各沉积体系域的层序-岩相古地理图.研究表明,SQ1层序时期,研究区受晚二叠世长兴末期的区域构造抬升影响,属于区域性缓慢海进-缓慢海退沉积旋回的产物,一度开阔深水的台盆逐渐变浅而转化为开阔台地沉积环境,台地边缘与台内鲕滩的沉积相分异和沉积作用十分活跃,是形成飞仙关组鲕滩储层的主要时期,尤以海侵期鲕滩最为发育;SQ2层序发育期,受海平面大幅度下降、水循环受限和干旱炎热气候的影响,区域沉积格局由开阔台地转化为局限台地,鲕滩逐渐消失,最终进入频繁暴露的蒸发台地环境,以沉积膏云岩为主,为飞仙关组天然气藏最重要的第一套区域性致密盖层发育层位.     

渝东南地区石牛栏组稀土元素地球化学特征及地质意义

渝东南地区的下志留统石牛栏组作为重要的油气储集层,研究其古环境变化、物质来源及物源区构造背景具有重要意义。本文采用稀土元素总量w(ΣREE)、REE配分模式、以及w(ΣLREE)/w(ΣHREE)、w(La)_N/w(Yb)_N、w(Ce)_N/w(Yb)_N、w(La)_N/w(Sm)_N、w(Gd)_N/w(Yb)_N、δEu、δCe、Ce_(anom)等特征值研究方法,对渝东南下志留统石牛栏组典型剖面的稀土元素特征及古海洋环境和物源进行深入研究。结果表明:石牛栏组灰岩稀土元素总量略低于大陆地壳平均值,轻稀土较为富集,重稀土亏损,铕明显负异常,铈负异常较微弱。w(ΣREE)证实了石牛栏组的沉积水体由浅缓慢变深再急剧变浅的变化过程。Eu负异常、Ce负异常和C_(eanom)值均揭示石牛栏组沉积时期海水具有弱还原性。REE的分异程度反映了石牛栏组从沉积早期到沉积晚期,沉积速率总体降低。稀土元素的比值特征及w(ΣREE)—w(La)/w(Yb)图解表明其物源源自雪峰山隆起,源岩主要为沉积岩。     

The Origin of Paleokarst in the Huanglong Formation of the Eastern Sichuan Basin: Evidence from δ13C, δ18O and 87Sr/86Sr

Karst rocks from the Huanglong Formation exposed at the margin of the Eastern Sichuan Basin can be divided into four types:slightly corroded, moderately corroded porous, intensely corroded brecciated and intensely corroded and replaced secondary calcic karstic rocks. The carbon, oxygen and strontium isotope compositions of the various karst rocks are analyzed systematically and compared to rocks without karst corrosion. The results indicate that(1) the Huanglong Formation in the eastern Sichuan Basin was a restricted bay supplied and controlled by freshwater in which mudmicrite and mud-dolomicrite exhibit low δ13C and δ18O values and high 87Sr/86 Sr ratios;(2) all types of karstic rocks in the paleokarst reservoirs of the Huanglong Formation in the research area are affected by atmospheric freshwater with the δ13C and δ18O values and 87Sr/86 Sr ratios in the original formation approaching those of atmospheric freshwater, which reflects ancient hydrological conditions, fluid properties, isotopic source and the fractionation effect;(3) the intensely corroded and replaced secondary limestone is affected by a variety of diagenetic fluids, often reflected by δ13C and δ18O values, while the 87Sr/86 Sr ratios exhibit the strong degree of the corrosion;(4) after comparing the 87Sr/86 Sr ratios of each type of karst rock, the diagenetic fluids are determined to be mainly atmospheric freshwater, and depending on the strength of corrosion, and the low 87Sr/86 Sr ratio fluids in the layer will participate in the karst process. The carbon, oxygen, and strontium isotopes of different karstic reservoirs can provide meaningful geochemical information for forecasting and evaluating the development and distribution rules of the Huanglong Formation at the margin of the eastern Sichuan Basin in time and space.     

四川盆地东部黄龙组碳酸盐岩储层沉积-成岩系统

四川盆地东部上石炭统黄龙组是天然气藏的主力产层.在岩心观察、野外剖面实测和室内薄片鉴定分析的基础上, 结合钻井、测井、物性分析和X-衍射分析资料, 对川东黄龙组碳酸盐岩储层沉积-成岩系统进行了深入研究.认为川东黄龙组主要发育萨勃哈、有障壁海岸和陆棚3个相带以及特殊的古喀斯特相, 储集岩类型以白云质岩溶角砾岩及颗粒白云岩为主, 有效的储集空间类型主要为晶间孔、晶间溶孔, 最重要的储层类型为孔洞缝型, 最有利储层发育部位为岩溶上斜坡中的坡地和残丘微地貌单元.综合分析认为, 沉积-成岩系统与储层在时空上具有良好的耦合关系, 粒屑滩沉积微相控制了黄龙组储层的区域分布, 早-中成岩阶段压实卤水成岩系统、古表生期大气水成岩系统以及埋藏成岩阶段的温压水成岩系统对优质储层发育贡献最大.      

四川盆地东南部茅口组古岩溶特征及识别

以野外观察结合地球化学方法可以对四川盆地东南部茅口组的古岩溶进行较好的识别。该区茅口组主要发育四种类型的古岩溶,分别为沉积期岩溶、表生期岩溶、埋藏期岩溶和褶皱期岩溶,这四种类型的古岩溶在宏观特征、微观特征、包裹体均一温度、阴极射线下及碳同位素和锶同位素上都表现出了一定的差异性,这些差异性综合起来可作为研究区茅口组不同类型古岩溶的识别标志。沉积期岩溶具有发育规模小,以选择性溶蚀为主及在阴极射线下不发光的特征;表生期岩溶发育规模大,且主要出现在茅口组的中上部,可见大量的方斑及溶塌角砾,溶蚀孔洞充填物以中-粗晶方解石为主,局部可见少量渗滤砂,阴极射线下发暗褐色光或暗橙红色光,或两者共有而具环带结构,胶结充填物的碳同位素介于0.26‰～3.43‰之间,锶同位素介于0.7044～0.7049之间,包裹体均一温度为57～65℃;埋藏期岩溶发育规模不大,溶蚀孔洞中的胶结充填物被有机质侵染严重,常与残存的沥青共存,胶结充填物多为细-中晶方解石,阴极射线下发暗褐色光,碳同位素介于-1.44‰～-0.92‰之间,锶同位素介于0.7037～0.7049之间,包裹体均一温度为108～135℃;褶皱期岩溶的发育具有普遍性,常以裂缝或与裂缝沟通的方斑或裂缝溶蚀扩大缝的形式出现,溶蚀孔洞充填物以细-中晶方解石为主,阴极射线下不发光或发暗褐色光,碳同位素介于1.58‰～4.07‰之间,锶同位素介于0.7050～0.7082之间,包裹体均一温度为58～110℃。正确判断不同区域的古岩溶类型,对理解储层的形成机制及油气勘探部署具有重要的意义。     

江陵凹陷古新统沉积岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

稀土元素因其化学性质稳定已成为研究湖泊沉积物的物源、古环境和古气候等变化的良好示踪剂。笔者采集江陵凹陷GK2井古新统沙市组上段岩芯样品21件、新沟嘴组下段岩芯样品39件,并采用电感耦合等离子体质谱技术对其稀土元素进行测试分析。结果表明:∑REE为67.941~284.385μg/g,平均值为174.63μg/g,高于全球平均大陆上地壳值,稍大于北美页岩。样品的δEu值为0.61~0.89,平均为0.71,中度Eu异常;δCe值为0.88~0.99,平均为0.93,Ce微负异常。稀土元素的配分模式为LREE、HREE分异明显,LREE呈现右倾,HREE较为平坦,富集LREE,HREE相对亏损。δEu、δCe值的变化表明当时的水体为还原环境;∑REE和(La/Yb)N值的变化表明,从沙市组上段到新沟嘴组下段气候由干热变得相对暖湿;物源以沉积岩为主,也有部分可能来自花岗岩和玄武岩。黄陵隆起的隆升剥蚀过程和东秦岭、华容地区花岗岩稀土元素配分模式与江陵凹陷样品的对比分析结果,表明东秦岭、黄陵隆起和华容地区花岗岩在古新世时期可能向江陵凹陷提供了物源。     

四川盆地上石炭统黄龙组沉积相分析

根据四川盆地上石炭统黄龙组野外剖面和钻井岩心观察以及镜下岩石薄片鉴定分析,并结合岩性、古生物及测井等沉积相标志研究以及区域沉积背景和岩性组合特征,认为四川盆地黄龙组主要发育一套潮坪—陆棚沉积体系,其中潮坪体系主要发育碳酸盐岩潮坪相,陆棚体系以周缘受局限的海湾陆棚相为主。并进一步划分出4个亚相带和10个微相带。编制了黄龙组一段、二段和三段的沉积微相平面图,指出潮间坪浅滩、潮间藻砂坪、潮下坪浅滩、滨外浅滩微相为本研究区储层性能最有利的沉积相带。