塔里木盆地北缘古岩溶充填物包裹体特征

塔里木盆地北缘露头区奥陶系碳酸盐岩中的古岩溶发育经历了从裸露到埋藏、从淡水作用到热液作用以及从湿润气候到干燥气候的变化,多期次古岩溶作用的叠加导致了充填物地球化学特征的差异性。古岩溶充填物主要有机械沉积充填物、化学淀积充填物和塌积充填物三大类。方解石和萤石包裹体的物理特征、化学相、盐度、均一温度和化学成分均具有多样性,其综合化学特性可划分为四种类型: ①低温、低盐度、NaCl-H2O型; ②低温、高盐度、NaCl-H2O-CaCl2 型;③中温、中盐度NaCl-H2O-MgCl2 型;④高温、中盐度、CO2-NaCl-H2O型。      

塔里木盆地塔中地区奥陶系古岩溶包裹体特征及古环境意义

碳酸盐岩古岩溶型储层是油气勘探开发的重点领域,具有极强的非均质性,是世界级难题。古岩溶发育期次的确定一直都是古岩溶储层地质建模的技术难题。现有判别古岩溶发育期次的方法多以地表裸露古岩溶充填物特征为依据。在塔里木盆地塔中地区地质构造复杂,具有多期次古岩溶作用的叠加改造。本次利用古岩溶充填方解石流体包裹体均一温度法,研究塔中地区奥陶系碳酸盐岩古岩溶作用期次与古环境条件,揭示了4期古岩溶作用环境：加里东期古岩溶作用、海西晚期古岩溶作用、印支-燕山期古岩溶作用、喜马拉雅期古岩溶作用。该研究成果对后期岩溶储层预测具有重要意义。     

山西省柳林奥陶系古岩溶顶部方解石充填物

山西省柳林马五１地层顶部古岩溶发育，其孔、洞、缝中充填着大量的粒状、镶嵌状淡水方解石。根据方解石充填物的碳氧稳定同位素分布特征，包裹体的均一温度和盐度，阴极发光特征，可以把方解石充填物分为早期充填物和晚期充填物。     

埕岛下古生界古岩溶充填物流体包裹体特征分析

埕岛下古生界古岩溶充填物中流体包裹体非常丰富,不同的岩溶过程中捕获的包裹体的性质和形态有很大差别。研究表明,区内包裹体捕获的环境主要分为三种: 即表生岩溶环境捕获的包裹体、浅埋岩溶环境捕获的包裹体和深埋热水、油田水岩溶环境中捕获的包裹体,这分别与本区的第四、五、六次岩溶过程相对应,其包裹体均一温度的温阶分别是70～ 100℃低温阶、100～ 140℃中温阶和140～ 250℃高温阶。      

矿物包裹体特征对古岩溶作用的指示性

碳酸盐岩溶蚀孔缝中充填矿物包裹体特征对古岩溶作用环境和期次具有较好的指示性.黄骅坳陷奥陶系充填矿物包裹体物理特征反映古岩溶作用环境为埋藏型,包裹体化学特征显示了古岩溶作用与有机质熟化程度有关.包裹体各项特征指标的明显差异性与古岩溶作用的多期性相对应:3种盐度类型反映了浅埋藏、中等埋藏和深埋藏3种环境;4个均一温度段与古岩溶发育的4个期次相吻合.     

塔里木盆地西克尔地区古岩溶储层露头表征

始新世末,喜马拉雅运动引起柯坪—巴楚地区广泛的水平挤压和构造抬升,导致奥陶系碳酸盐岩古岩溶出露地表,为古岩溶储层研究提供了很好的露头表征条件。本次研究选取塔里木盆地西克尔剖面为重点研究对象,探讨了古岩溶储层发育特征和演化模式。指出不同碳酸盐岩岩石结构对岩溶响应表现出明显差异:一间房组礁滩体岩溶储层小型溶孔、溶洞分布广泛;以泥晶灰岩和砂屑灰岩为主的鹰山组,岩溶作用形成裂缝为主控因素的大洞大缝型,非均质性很强的孔隙体系。研究区内同样发现了热液作用形成的深成溶洞,但数量和规模均较小。因此,古岩溶作用及伴生的溶洞系统是储层预测的关键。     

岩溶充填物突出机理与防治

随着岩溶矿山开拓面的不断延深和排水量的不断增大,地下水位将持续下降。由于受到地下水垂直渗流的冲刷作用,岩溶充填物不断向深部运移与沉积。当巷道揭露储泥溶洞时,岩溶充填物便迅猛喷泻突出,造成突泥事故。为能引起从事岩溶矿山生产建设人员的重视,作者探讨了岩溶充填物突出的必要条件、突出机理及防治突出事故的措施。     

一种铅玻璃充填红宝石中的包裹体特征

采用宝石显微镜、电子探针及其背散射电子成像技术研究了目前市场上的一种铅玻璃充填红宝石样品,重点分析了其固体包裹体的成分、形态、分布等特征以及铅玻璃充填物。该红宝石原石样品为暗红色-浅红色,透明-半透明,以六方柱状为主,未见或少见桶状或腰鼓状。研究结果显示,样品经过了铅玻璃充填与热处理,但处理温度较低,其矿物包裹体没有明显的热熔现象。其矿物包裹体有金红石、锆石、磷灰石、云母以及尖晶石等。其中,金红石包裹体可分为先成与同生两种,先成金红石包裹体可见破损现象,同生金红石包裹体主要呈短柱状,部分为长柱状。最后,对该红宝石样品中包裹体的成因及其可能产地进行了讨论。     

甲烷包裹体恢复古地层压力方法研究

正流体包裹体记录了丰富的地层流体、地层温度和地层压力等信息,是研究地层流体和地层温压演化最为直接的证据,利用流体包裹体分析数据重建沉积盆地地层压力演化过程是研究古油气藏压力的重要手段。甲烷作为油气生成、运移和成藏过程中常见的流体,在油气储层中形成的甲烷包裹体以及富甲烷气包裹体分布广泛,是恢复古地层压力的一种重要手段,本次以鄂西地区五峰组—龙马溪组     

我国古岩溶分布特征研究

对中国境内古岩溶分布规律在时间上、空间上的差异性和相似性的研究,将古岩溶所赋存的介质分为前活动型古岩溶岩系、活动型古岩溶岩系、稳定型古岩溶岩系、再活动型古岩溶岩系,每一岩系按沉积旋回分为若干个岩组;将古岩溶期分为前活动期、活动期、稳定期、再活动期[1],每一期按构造运动[2]分为若干亚期.古岩溶分布特征(特别是相似性)的研究成果对于从事古岩溶相关领域(水文地质、石油地质、环境地质等)的研究将起到事半功倍的效果.     

锶同位素在古岩溶研究中的应用——以塔河油田奥陶系为例

为探讨锶同位素在古岩溶研究中的应用,系统分析了塔里木盆地塔河油田奥陶系岩溶缝洞方解石的87Sr/86Sr值。研究结果表明,加里东中期岩溶形成的方解石以低87Sr/86Sr值为特征,其锶同位素组成主要由围岩的重溶锶控制。而海西早期岩溶形成的方解石则以高87Sr/86Sr值为特征,锶同位素组成主要由壳源锶和重溶锶控制;同时,不同产状的方解石锶同位素比值也不相同,渗流岩溶带的方解石比潜流岩溶带富集87Sr,主要受控于岩溶系统的渗流机制和水岩反应。在平面上,桑塔木组覆盖区比北部地区富集87Sr,其主要原因是来源于围岩的重溶锶比重加大。87Sr/86Sr值在区域上的变化,结合区域地质背景,表明海西早期岩溶对北部地区和桑塔木组覆盖区均有重要的影响,是奥陶系岩溶缝洞型储层的主要形成时期。另外,极低的锶同位素比值可能与幔源锶有关,早二叠纪末的火山活动是提供幔源锶的主要时期。通过塔河油田奥陶系古岩溶作用的实例研究,锶同位素具有良好的流体示踪能力,在划分古岩溶期次方面具有明显的优势。     

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。     

Iodine-129 chronological study of brines from an Ordovician paleokarst reservoir in the Lunnan oilfield,Tarim Basin

Previous studies have shown that brines in an Ordovician paleokarst reservoir of the Lunnan oilfield in the Tarim Basin, China, are the product of mixing of paleo-evaporated seawater in the east with paleometeoric waters in the west. In order to put time constraints on the brine and related hydrocarbons in this field, 10 brine samples were collected, for which the iodine concentrations and ¹²⁹I/I ratios were measured and discussed. The iodine concentration (3.70–31.2 mg/L) and the ¹²⁹I/I ratio (189–897 × 10⁻¹⁵) show that the iodine in the paleoseawater and meteoric water (MW) had different origins and ¹²⁹I characteristics. The paleoseawater has a high iodine content (∼31 mg/L), indicating that iodine was introduced into the reservoir along with thermally generated hydrocarbons, possibly in the Cretaceous, from the Caohu Sag in the eastern area. Based on consideration of all possible origins of iodine and ¹²⁹I in the brines, it is suggested that the meteoric water maintained its initial iodine content (0.01 mg/L) and ¹²⁹I/I ratio (1500 × 10⁻¹⁵), whereas the iodine-enriched paloseawater (IPSW) exhibited a secular ¹²⁹I equilibrium (N_sq = 39 atom/μL) as a result of fissiogenic ¹²⁹I input in the reservoir over a long period of time. The model of brine evolution developed on that basis confirmed that meteoric water entered the reservoir in the Miocene at about 10 Ma, and partially mixed with the iodine-enriched paleoseawater. The movement of meteoric water was facilitated by faults created during the Himalayan orogeny, then became more dense after dissolving Paleogene halite and infiltrated into the reservoir at high pressure. The iodine and ¹²⁹I concentration in the brine contains information about the path and history of the fluid in the reservoir. This may be useful in oil exploration, since the movement of water was, to some extent, related to hydrocarbon migration.     

塔里木盆地玉北地区中下奥陶统鹰山组溶洞充填物稀土元素特征及其意义*

中下奥陶统碳酸盐岩古岩溶型储集层的特征、演化及纵横向分布是塔里木盆地玉北地区勘探关注的重要问题,而YB7井在鹰山组钻遇的溶洞及其充填物为研究该地区中下奥陶统古岩溶作用提供了契机。研究区YB7井中下奥陶统鹰山组溶洞充填物以长石石英砂岩为主,文中将其稀土元素组成特征与该地区志留系依木干他乌组和克孜尔塔格组、泥盆系东河塘组、石炭系巴楚组及塔中地区志留系柯坪塔格组和塔塔埃尔塔格组进行对比,以分析其物源及溶洞的演化时限。结果显示: 4个溶洞充填物样品稀土元素配分模式表现为轻稀土轻微富集,重稀土稍显亏损,具有明显的Ce负异常和轻微的Eu正异常,与东河塘组和柯坪塔格组的特征较为接近。溶洞充填物的ΣREE平均为36.48 μg/g,与东河塘组最为接近,而与柯坪塔格组相距甚远。玉北地区缺失柯坪塔格组,至巴楚组沉积前一直处于构造高部位,故柯坪塔格组不具备为YB7井溶洞提供物源的基础。玉北地区西部局部钻遇东河塘组,而YB7井周边缺失该组,故综合稀土元素组成特征、沉积特征及构造背景认为,YB7井溶洞充填物来源于东河塘组,其形成于暗河系统,且东河塘组沉积后至巴楚组沉积前是玉北地区重要的岩溶储集层发育时期。     

塔里木盆地塔北地区侏罗系沉积特征及演化

通过岩心观察与测井相分析,结合地震反射资料,认为塔里木盆地塔北地区侏罗系为冲积扇、辫 状河、三角洲与湖泊沉积体系。下侏罗统阳霞组主要发育冲积扇和辫状河沉积。其中冲积扇主要发育于盆地的 边缘,即研究区西部的英买力、北部的轮台及其西侧、东部的库南地区。冲积扇岩性主要为灰白、灰绿、灰褐 和紫红色块状砾岩、砾状砂岩及含砾砂岩,砾石成分复杂,分选差,磨圆程度低。多个冲积扇向盆地内演化为 辫状河沉积,发育各种交错层理与平行层理,其岩性为灰色、灰白色粗砂岩及含砾粗砂岩、细砾岩,垂向上具 有非常典型的下粗上细的 “ 二元结构” ,自然电位和自然伽马曲线具有明显的箱形特征,辫状河主体自西向东发 育。到阳霞组沉积晚期,在草湖地区演化为薄层细砂岩与泥岩互层的湖泊和含煤湖沼沉积;中侏罗统克孜勒努 尔组为三角洲沉积;上侏罗统普遍被剥蚀。早-中侏罗世盆地经历了水体由浅到深的沉积演化。     

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。     

川东邻水-渝北地区石炭系古岩溶储层稀土元素地球化学特征

石炭系黄龙组岩溶岩系是川东邻水-渝北地区天然气藏最重要的储层类型之一,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次生灰质岩溶岩等4种类型.岩溶岩中发育有淡水方解石和淡水白云石2种胶结物类型,以及再埋藏期沉淀的热液异形白云石.稀土元素分析结果表明,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,证明稀土元素的迁移、配分、富集和异常效应不仅可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.     

Hydrocarbon Inclusion Characteristics in the Cambrian-Ordovician Carbonates of the TS2 Well: Implication for Deep Hydrocarbon Exploration in the Tahe Oilfield,Tarim Basin,Northwest China

Going deep has been the strategy for the sustainable development of the Tahe Oilfield.Following the TS1 well in block 1,which revealed excellent combinations of hydrocarbon generation,migration and accumulation in the deeper parts of the Tarim Basin,the TS2 well was drilled to learn more about the prospectivity in the deeper parts of the main blocks of the Tahe Oilfield.Seventeen core samples were collected to perform fluid inclusion studies,including petrography,fluorescence microspectrometry,and microthermometry.The results show that the deeper parts of the Tahe Oilfield have a good hydrocarbon potential.The Cambrian source rocks can supply sufficient oil for not only the Cambrian reservoirs,but also for the Lower Ordovician reservoirs.The CambrianOrdovician carbonates reservoirs experienced at least three oil charging events and one late gas charging event.Oil accumulations formed in the early stage of basin evolution were likely destroyed in the late stage with deep burial,tectonic movements,or invasion of hydrothermal fluids.Therefore,the deep hydrocarbon exploration of the Tahe Oilfield,even the whole Tarim Basin,should focus on gas accumulations,although oil accumulations,especially in Cambrian reservoirs,cannot be neglected.     

塔里木盆地柯坪地区中寒武统准同生白云岩孔洞充填物期次、地化特征及形成条件*

对塔里木盆地柯坪地区蓬莱坝剖面中寒武统沙依里克组萨布哈白云岩及其溶孔中的多期次充填物进行了岩石学和地球化学分析,以对其沉淀时的流体环境进行恢复。孔洞中的环带状充填物可分为4期,由白云岩向内依次为：（1）乳白色粒状方解石;（2）铁质浸染的杂色柱状方解石;（3）无色透明的石英;（4）紫色粒状萤石。碳氧同位素、微量元素及稀土元素分析结果表明：白云岩具有高的Sr/Ba值5.47,低的U/Th值0.2954（明显小于0.7）,高的Zr/Hf值36.86,相对高的稀土总量,相对高的 δ¹⁸O值-7.444‰,盐度指数Z值为120.56,表明它形成于相对低温、富氧和盐度相对较高的流体环境,进一步证实其是形成于蒸发环境的准同生白云岩。第1期方解石具有低的Sr/Ba值2.33,相对高的U/Th值1.3,低的Zr/Hf值20.857,相对居中的稀土总量,相对低的δ¹⁸O值-13.758‰,盐度指数Z值为105.35（小于120）,表明它形成于温度相对较高、缺氧、盐度较低的流体条件下。第2期方解石具有具有相对低的Sr/Ba值2.77,相对高的U/Th值1,相对低的Zr/Hf值32.08,相对居中的稀土总量,相对低的 δ¹⁸O值-11.344‰,盐度指数Z值为116.51,表明其形成于温度相对较高、贫氧、盐度较低的流体条件下。萤石具有居中的Sr/Ba值3.15,相对高的U/Th值0.8666,相对低的Zr/Hf值31.875,相对低的稀土总量,其配分模式与岩浆成因萤石较为接近,表明其形成于温度相对较高、缺氧、低盐度的流体条件下。这些特征反映该套地层经历了准同生期白云岩化后的埋藏-抬升-再埋藏-最终抬升至地表的过程。     

Migration,filling history and geochemical characteristics of Ordovician natural gases in the Tahe Oilfield,Tarim Basin,Northwest China

Ordovician natural gases in the Tahe Oilfield are composed predominantly of hydrocarbon gases dominated by methane with a significant amount of heavy hydrocarbon gas component. The non-hydrocarbon gases include N₂, CO₂ and minor H₂S. The Ordovician natural gases are believed to have originated from the same source rocks, and are composite of gases differing in thermal maturity. Carbon dioxide was derived from thermal metamorphism of Ordovician carbonate rocks. The generation of natural gases involves multiple stages from mature normal oil and condensate-associated gas to thermally cracked gas at the maturity to over-maturity stages. In the main part of the Tahe Oilfield, the Ordovician natural gases appear to be filled in two major phases with a typical petroleum-associated gas from southeast to northwest and from east to west in the early stage; and a thermally cracked gas from east to west in the late stage. At the same time, the oil/gas filling boundary has been primarily established between the two stages.