重庆万盛中二叠统碳酸盐岩微相研究

重庆市万盛区中二叠统碳酸盐岩分布广泛,露头发育良好,发育有10种微相类型,即灰泥石灰岩、粒泥灰岩、球粒生物碎屑粒泥灰岩、生物碎屑内碎屑泥粒灰岩、荷叶藻泥粒灰岩、鲕粒内碎屑泥粒岩/颗粒岩、小有孔虫泥粒灰岩、生物碎屑泥粒灰岩、绿藻颗粒灰岩和生物碎屑颗粒灰岩。综合分析表明,研究区中二叠统形成于滨岸、局限台地和开阔台地环境,据此建立了沉积相模式。     

四川盆地中二叠统茅口组米兰科维奇旋回及高频层序

四川盆地中二叠统茅口组形成于中二叠世中晚期。通过分析四川盆地中二叠统茅口组露头剖面岩性特征、对比广元上寺长江沟露头剖面碳氧同位素变化趋势与沉积层序发育特征,将茅口组划分为2个可全盆地追踪的Ⅱ型三级层序,并分析了茅口组三级层序的主控因素。在此基础上,对钻穿中二叠统茅口组典型井的自然伽马能谱测井曲线开展频谱分析,识别出多种具有米兰科维奇旋回特征的高频旋回,并计算出茅口组沉积的平均速率及沉积时限等相关参数。最后,采用数字滤波消除掉其他次要旋回因素的影响而仅保留与主控因素相关的旋回信息,建立茅口组的高频层序划分方案。结果表明,茅口组三级层序在形成过程中主要受控于构造升降及全球海平面变化;茅口组米兰科维奇旋回特征明显,其中长偏心率旋回(413.0 ka)和短偏心率旋回(123.0 ka)分别是形成四级层序(准层序组)和五级层序(准层序)的主控因素,与之对应的平均旋回厚度在龙17井区分别为13.44m和4.31m,在安平1井区分别为16.03m和4.68m;茅口组大约发育15个四级层序,其发育时限大约为6.11Ma;根据构造背景曲线和长偏心率旋回曲线的叠加曲线划分高频层序,其高频层序界面更加接近实际地层的发育情况。     

四川盆地东部中二叠统茅口组顶部钙结壳的发现及其发育模式

对四川盆地东部涪陵地区角帮沟剖面中二叠统茅口组顶部钙结壳进行的岩石学和矿物学系统分析发现,该剖面中钙结壳的矿物组成和含量呈规律变化,可分为基岩带、过渡带及钙结带。岩石学分析表明,基岩带为灰白色中厚层泥晶生物灰岩,其内发育碳酸盐岩砂和岩溶角砾充填的岩溶系统;过渡带为黄白色、黄褐色、褐红色含燧石条带或团块状泥晶生物灰岩,其内发育钙质胶结的原地角砾充填的侵蚀漏斗;钙结带为局部钙结岩化的灰色亮晶生屑灰岩叠覆土黄色多孔块状钙结岩,其内发育多期裂缝、根模、肺泡结构和次生碳酸钙胶结物等典型钙结壳结构。矿物学分析表明,自过渡带至钙结带CaCO₃含量呈逐渐上升的趋势,推测内部次生碳酸钙逐步胶结富集是钙结岩形成的主要原因。结合四川盆地茅口组顶部以发育铝土质泥岩和铝土岩的岩石组合为特征,且其与中二叠世上扬子地区位于赤道附近的古地理背景相吻合,表明四川盆地东部地区茅口组顶部钙结壳形成于湿热气候条件下;并通过与经典钙结壳特征的比较,总结出湿热气候条件下的钙结壳发育模式。该研究成果不仅是对四川盆地中二叠统茅口组表生成岩作用产物的补充,而且还可为国内外同类型钙结壳研究提供详实的材料。     

川东南中二叠统茅口组白云岩特征与成因机理

近期川东南多口钻井在中二叠统茅口组白云岩储层获得了油气突破,但具有很强的非均质性,白云岩化机理不明确,难以预测优质白云岩储层的展布规律。本次研究基于区域地质背景和峨眉山大火成岩省热事件,通过岩石学和地球化学等综合分析,系统总结了不同类型白云岩的特征及成因机理。研究认为：川东南茅口组白云岩以细-中晶白云岩为主,泥-粉晶白云岩和白云石胶结物次之;綦江地区主要发育层状细-中晶白云岩,白云石呈自形-半自形晶,多具有雾心亮边结构和明显的颗粒幻影,阴极发光下晶体内部呈棕色-红色,由内向外过渡为暗红色,细-中晶白云石的δ¹⁸O_V-PDB、δ¹³C_V-PDB和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值均表明白云岩化流体主要为海水,白云石可能为浅埋藏期中等盐度回流渗透白云岩化作用生成,后期经历重结晶或海源流体的热调整改造;泰来地区主要发育斑块状泥-粉晶、细-中晶白云岩以及裂缝内充填的白云石胶结物,原始岩石较致密,晶粒结构不明显,白云石胶结物以具波状消光的鞍形白云石为主,阴极发光下可见多期环带状特...     

四川盆地东部中二叠统茅口组台内藻礁沉积特征

四川盆地东部月005-H1井发现了中二叠统茅口组三段中发育的小型台内藻礁。岩心分析表明,该生物礁以藻格架灰岩为主,造礁生物以叶状藻为主、见少量苔藓虫,含虫筳类、非虫筳有孔虫、腕足类、双壳类、海百合、棘皮类等附礁生物,藻片之间沉积有灰泥和少量生物碎屑。礁体纵向上发育两个较为完整的旋回,每个旋回发育四个成礁阶段,单个旋回厚度约1.5 m,每个旋回发育四个礁阶段,并可划分出礁基、礁核、礁盖(基)等亚相类型。认为该生物礁的形成与峨眉地裂运动引起的基底正断活动有关,形成于"堑—垒"构造格局的浅水型碳酸盐岩断隆之上。推测该类藻礁灰岩可能与茅口组古风化壳岩溶型储层关系密切。     

四川盆地北部中二叠统茅口组碳酸盐岩斜坡沉积及其油气勘探意义

在露头分析的基础上,结合钻井和地震资料,提出四川盆地中二叠统茅口组发育碳酸盐岩斜坡相沉积。其典型岩性为深灰色砾屑灰岩,砾屑成分以生物碎屑泥晶灰岩为主,局部地区见亮晶生物碎屑灰岩、造礁生物和重力滑动变形构造,砾径变化范围大;次要岩性为含钙屑浊积岩的深灰色薄层泥晶灰岩。中二叠统从栖霞组开阔台地相到茅口组斜坡相的演化,说明茅口组沉积时期构造活动加强,导致盆地北部及其他区域都有可能发生相带的分异。茅口组地震剖面上的厚度由南向北明显增厚,且具有楔形反射的特征,印证了盆地北部斜坡相的南区发育有台地边缘高能相带,这一认识有利于对四川盆地茅口组构造-岩相古地理的重建以及有利相带和储层的预测。     

四川盆地东部中二叠统茅口组眼球状石灰岩储层特征及成因

眼球状石灰岩长久以来通常被看作一类非油气储集岩类,而且其成因一直颇有争议。通过对11条野外剖面的观测以及室内薄片鉴定和物性分析,对川东地区茅口组眼球状石灰岩的岩石学特征和储集性能进行研究,并初步探讨了储层的成因机制。研究发现,眼球状石灰岩"眼球"与"眼皮"宏观、微观特征具有较大差异:"眼皮"部分储渗性能相对较好,储集空间主要为各类次生溶蚀孔隙,孔渗相关性好,为低孔-低渗的孔隙型储层。研究结果表明:在盆地内广泛分布的眼球状石灰岩,可作为油气勘探中的致密灰岩储集体。基于眼球状石灰岩宏观、微观特征,结合前人研究成果,初步认为眼球状石灰岩储层的形成与该类岩石的成岩过程密切相关,早期海水埋藏成岩作用阶段形成的层状组构差异,为后期的暴露岩溶作用奠定了物质基础,沉积后的岩溶作用是储层形成的关键。     

四川盆地东北部中二叠统层序地层特征

本文以野外露头观察及录井、测井、地震、古生物等资料为基础,通过岩石地层、测井地层及生物地层等的综合分析,在四川盆地东北部中二叠统地层中识别出4种类型的层序界面:隆升侵蚀不整合面、暴露层序不整合面、海侵上超不整合面及岩性岩相转换面。划分了3个三级层序:SQ1对应梁山组和栖霞组,时限约7Ma;SQ2对应茅口组一段,时限约3Ma;SQ3对应茅口组二段-三段,时限约5Ma。三级层序的平均时限约5Ma。同时,分析了层序对储层的控制作用,其主要体现在两个方面:层序控制了沉积相,影响了储层原生孔隙的发育;碳酸盐岩的发育受三级层序海平面升降控制,优质储层明显受控于海退半旋回。     

四川盆地南部中二叠统茅口组古岩溶地貌恢复及其石油地质意义

中二叠统茅口组是四川盆地南部重要的天然气产层之一。在中二叠世末期由东吴运动引起的地层暴露和风化淋滤的影响下,茅口组海相碳酸盐岩发育了风化壳岩溶型储层,但其岩溶古地貌迄今未得到准确恢复,影响了对茅口组碳酸盐岩储层分布的正确认识。本文以录井、测井及岩心等资料的综合分析为依托,通过地层精确划分、对比以及等时地层格架的建立,在茅口组顶部侵蚀面上、下地层中优选并确定了长一段顶面和茅三段底面两个全区稳定分布的、近等时的地层界面作为恢复岩溶古地貌的基准面。在分别编制研究区残余地层等厚图和印模地层等厚图的基础上,采用残余地层厚度法和印模地层厚度法,运用Surfer软件分别恢复了研究区龙潭组沉积前的岩溶古地貌和长一段沉积后茅口组顶部潜山地貌。这两种方法恢复的茅口组顶部古地貌所反映的地形起伏变化和总体格局基本一致,可以划分出岩溶台地、岩溶斜坡和岩溶盆地3个二级地貌单元以及溶丘、残丘、丘丛、浅洼、浅谷等次一级地貌单元。指出岩溶台地主要以泸州古隆起为核心向四周展布,整体地势较平缓,山体多呈圆丘状,低矮坡缓,不发育峰丛地貌;岩溶斜坡分布于岩溶台地外围,其中的岩溶缓坡主要展布于研究区北部和东部,岩溶台地西缘则表现出岩溶陡坡地貌;岩溶盆地分布于研究区西南部的宜宾、沐川、绥江等地区,地势平坦,以平原地貌为主。茅口组岩溶古地貌单元与大型储集空间及油气产出状况关系的分析表明,岩溶古地貌控制了岩溶型储层的发育与分布,进而控制了天然气产量的分布。指出岩溶缝洞型储层在岩溶台地和岩溶斜坡上基本同等发育,岩溶台地为重点勘探的有利区带,岩溶陡坡带则是最有利的勘探区带。     

川西北深层中二叠统茅口组岩相古地理及勘探意义

四川盆地西北部是深层油气勘探的重点区域,围绕“开江-梁平海槽”发现多个长兴组台缘礁滩型气田.近年,随着该油气带下的茅口组获得新的油气发现,海槽的形成时间和范围及其对茅口组有利勘探区带的约束成为新的研究热点.基于川西北地区剖面钻井资料,详细开展茅口组的岩相古地理重建.揭示出川西北地区茅口中-晚期呈现深水相和台地相的分异,相带沉积作用造成地层厚度的带状协同差异;重建了茅口中-晚期的岩相古地理,刻画出该时期的构造-沉积分异格局;明确“开江-梁平海槽”形成时间应向前推至中二叠世晚期.总体上,茅口组深水槽沿广元-巴中-平昌一带展布,其两侧台缘是新的潜在大型油气聚集带.沿该深水槽的构造-沉积分异形成的台缘带为初始地貌继承型边缘,具有宽边缘、薄滩体的特点,滩相结构为间断加积状,与其上长兴期镶边塑造的连续加积或进积形成的窄边缘、厚滩体模式形成鲜明对比.     

川南地区中二叠统茅口组颗粒滩对早成岩期岩溶储层的控制

川南地区中二叠统茅口组颗粒滩控制了早成岩期岩溶储层的发育,但不同沉积环境中碳酸盐岩的沉积和成岩作用特征,尤其是浅埋藏之后的孔隙差异演化对岩溶作用的影响还不够深入。基于野外露头、岩心、薄片和阴极发光等资料,在研究区茅口组识别出8种岩石类型,分别发育于颗粒滩(包括高能滩和低能滩)、滩间海和开阔潮下3种沉积环境,其中亮晶生屑灰岩发育于高能滩,在浅埋藏后孔隙保存最好,有助于岩溶作用改造形成大规模层状溶洞和斑点状溶蚀带;泥晶生屑灰岩发育于低能滩,浅埋藏后孔隙保存较高能滩稍差,因此形成的溶洞和溶缝规模较高能滩小;泥质生屑泥晶灰岩发育于滩间海和开阔潮下,在抬升暴露前已压实致密,不发育岩溶。垂向上颗粒滩分布受控于海平面变化,发育在三级层序的高位体系域即茅二段和茅三段;平面上颗粒滩分布受控于隐伏基底隆起形成的沉积古地貌变化,在泸州古隆起一带厚度大。溶洞钻井响应层位和高产井位的分布与颗粒滩的分布相一致,说明颗粒滩对早成岩期岩溶储层的形成具有控制作用。     

四川盆地东部中二叠统茅口组热液活动特征*

四川盆地中二叠统茅口组存在丰富的热液流体活动。在野外剖面和岩心观察的基础上,利用多种分析测试方法,对四川盆地东部茅口组碳酸盐岩中的热液活动特征进行了探讨。研究区茅口组热液活动包括2类,一类为硅质热液,表现为薄层硅质岩或硅质团块;另一类为碳酸盐型热液,表现为粗晶方解石和白云石充填在张性构造裂缝中或呈“雪片状”集合体,偶见少量黄铁矿、闪锌矿等金属硫化物伴生。硅质岩主量元素之间的关系表明硅质来源具有多样性,是热液硅与壳源硅的混合;黄铁矿、闪锌矿原位S同位素 δ³⁴S 介于-3.91‰~-6.87‰之间,推测可能受到了微生物和基性岩浆岩的双重影响;方解石脉和具鞍状双晶的白云石脉普遍具有CaO高于标准计量、相对富Sr和U、贫REE和Ti、Ce/Ce^*明显负异常、Eu/Eu^*主体正异常、Y正异常等特征,表明碳酸盐脉为热液活动的产物,流体来源也呈现出火山活动相关流体与富钙地下水混合的特点。闪锌矿富集Ge和Cd,Zn/Cd及Zn/Fe值反映了中等成矿温度。硅质岩和碳酸盐流体包裹体均一温度变化范围较大,介于54.7~294.3 ℃之间,与稀土元素和微量元素比值所揭示的特征吻合。研究结果表明,穿层状硅质结核和团块的首次出现往往标志着茅口组热液活动的开始,而张性构造裂缝和碳酸盐型热液活动带来的围岩白云化作用则有效地改善了白云岩储集层的物性。     

四川盆地中部磨溪地区龙王庙组沉积微相研究

结合四川盆地早寒武世龙王庙期区域沉积背景,本文对川中磨溪地区下寒武统龙王庙组的岩石类型、沉积构造、测井响应等沉积相标志进行了详细研究,探讨了磨溪地区龙王庙组的沉积微相特征及分布规律。研究表明早寒武世龙王庙期磨溪地区主要位于局限台地内,包括澙湖、颗粒滩和云坪三个亚环境,沉积产物以晶粒云岩及颗粒云岩为主。纵向上,龙王庙组由两个向上变浅的沉积旋回构成,旋回底部以澙湖沉积为主,中上部以颗粒滩沉积为主,顶部以云坪沉积为主。其中,颗粒滩亚相根据不同的岩性组合、沉积构造、颗粒岩累计厚度、单滩体颗粒岩厚度等可划分为滩主体(滩核)、滩翼以及滩间洼地三个微相。平面上,龙王庙组上下两段的沉积相展布具有明显的继承性,较龙王庙组下段而言,上段沉积时滩体的沉积范围、规模均有所扩大,同时颗粒滩具有向东迁移的趋势。磨溪地区龙王庙组沉积微相的展布主要受沉积期微古地貌以及相对海平面变化的影响,本文最后建立了磨溪地区龙王庙组颗粒滩沉积演化模式。     

川西北中二叠统茅口组储层特征及成因

对四川盆地西北部钻井岩心、露头剖面样品的宏观及微观岩石学特征研究认为,川西北茅口组储层类型主要为生屑灰岩,储集空间主要为生物格架孔、粒间溶孔、粒内溶孔、溶蚀孔洞及裂缝。茅口组储层的发育主要受到沉积微相、古岩溶作用及构造作用等因素控制。其中沉积微相是储层形成的物质基础,古岩溶作用是储层形成的关键因素,而构造裂缝是储层改善及连通的重要因素。     

四川盆地中二叠统栖霞组、茅口组岩相古地理及勘探方向

通过地层剥蚀关系分析,四川盆地中二叠统沉积前的古构造格局具有"三隆一洼"的特点。基于野外剖面、岩心和薄片观察,结合录井、测井相和地震相分析,明确了栖霞组和茅口组发育镶边碳酸盐岩台地沉积,包含一级台缘带、二级台缘带、开阔台地和台盆等4种亚相以及一级台缘滩、二级台缘滩、台内滩和硅质台盆等微相。栖霞组、茅口组岩相古地理受控于沉积前古构造:一级台缘带分布于古隆起与斜坡—盆地过渡地带;开阔台地分布于古隆起区和低隆起区;台盆分布于低洼区;二级台缘带分布于开阔台地和台盆之间的过渡地带。类比上二叠统长兴组和下三叠统飞仙关组油气勘探,栖霞组、茅口组台地内部的二级台缘带可作为下一步油气勘探的有利领域。     

四川盆地东部中二叠统茅口组热液活动特征

四川盆地中二叠统茅口组存在丰富的热液流体活动。在野外剖面和岩心观察的基础上,利用多种分析测试方法,对四川盆地东部茅口组碳酸盐岩中的热液活动特征进行了探讨。研究区茅口组热液活动包括2类,一类为硅质热液,表现为薄层硅质岩或硅质团块;另一类为碳酸盐型热液,表现为粗晶方解石和白云石充填在张性构造裂缝中或呈"雪片状"集合体,偶见少量黄铁矿、闪锌矿等金属硫化物伴生。硅质岩主量元素之间的关系表明硅质来源具有多样性,是热液硅与壳源硅的混合;黄铁矿、闪锌矿原位S同位素δ34S介于-3.91‰~-6.87‰之间,推测可能受到了微生物和基性岩浆岩的双重影响;方解石脉和具鞍状双晶的白云石脉普遍具有Ca O高于标准计量、相对富Sr和U、贫REE和Ti、Ce/Ce*明显负异常、Eu/Eu*主体正异常、Y正异常等特征,表明碳酸盐脉为热液活动的产物,流体来源也呈现出火山活动相关流体与富钙地下水混合的特点。闪锌矿富集Ge和Cd,Zn/Cd及Zn/Fe值反映了中等成矿温度。硅质岩和碳酸盐流体包裹体均一温度变化范围较大,介于54.7~294.3℃之间,与稀土元素和微量元素比值所揭示的特征吻合。研究结果表明,穿层状硅质结核和团块的首次出现往往标志着茅口组热液活动的开始,而张性构造裂缝和碳酸盐型热液活动带来的围岩白云化作用则有效地改善了白云岩储集层的物性。