川东三叠系飞仙关组白云岩锶含量、锶同位素组成与白云石化流体

川东飞仙关组白云岩包括微晶白云岩、具原始结构的粒屑白云岩和结晶白云岩等3种主要的结构类型,其中结晶白云岩是重要的天然气储集岩。根据白云岩的锶含量和锶同位素组成,结合相关岩石学和地球化学资料,本文研究了白云石化过程中锶的迁移和相应的同位素变化。三种类型白云岩具有类似的锶含量,但其^87Sr/^86Sr比值均不同程度地高于同期海水值,锶在白云石和方解石（或文石）中分配系数的差别是影响白云石化过程中白云石锶含量最为重要的因素。不同流体中锶的混合方程计算表明：如果白云石化流体是大气淡水和海水的混合流体,则结晶白云岩的白云石化流体相当于94％的大气淡水和6％的海水混合,具原始结构的粒屑白云岩的白云石化流体相当于81％的大气淡水和19％的海水混合,微晶白云岩的白云石化流体相当于92％的大气淡水和8％的海水混合。但极低的锰含量、相对较高的锶含量和包裹体均一化温度等资料均不支持有94％的大气淡水参与了结晶白云岩的白云石化作用,其白云石化流体应是埋藏成岩过程中囚禁的近同期、但是非同期的海源流体,其来源可能与埋藏成岩过程中该时间段蒸发盐的溶解有关。锰含量、锶含量、^87Sr/^86Sr比值都表明具原始结构的粒屑白云岩和微晶白云岩的白云石化过程都存在大气淡水的介入,微晶白云岩的白云石化可能与潮坪环境的蒸发泵机理有关;具原始结构的粒屑白云岩的白云石化可能与混合水白云石化作用有关,这类白云岩分布于向上浅滩化旋回滩体的顶部,这是埋藏前或浅埋藏阶段大气淡水与海水混合白云石化作用最容易发生地带。     

四川盆地东北部三叠系飞仙关组碳酸盐岩成岩作用和白云岩成因的研究现状和存在问题

四川盆地东北部三叠系飞仙关组是我国重要的天然气储集层，优质储层形成机制直接与碳酸盐岩成岩作用、尤其是白云岩化作用相关，但飞仙关组碳酸盐岩在锰含量、锶含量、阴极发光性等特征上反映其成岩过程与经典成岩理论相悖；碳酸盐岩的锶同位素组成和锰、锶含量的关系也表明与大气水有关的成岩过程和作为重要储集岩的结晶白云岩的形成机制无关，传统的白云岩化机制难以解释结晶白云岩的成因。具有海源色彩的高锶、低锰成岩流体在很大程度上控制了飞仙关组碳酸盐的成岩作用，其来源与成因值得进一步关注，控制其运移、封存和发生水—岩反应的时空机制有待回答。整个海相三叠纪时间段盆地尺度碳酸盐岩和蒸发岩的沉积地球化学研究、尤其是不同结构组分碳酸盐的锶同位素组成、锶和锰含量研究（包括碳酸盐岩中不同结构组分的阴极发光性研究），可为四川盆地东北部飞仙关组碳酸盐岩成岩作用（尤其是白云岩化作用和作为重要储集岩的结晶白云岩的成因研究），天青石矿床成因研究和四川盆地三叠系深层富钾、锶、硼、溴卤水的成因研究提供重要的线索。     

四川盆地东北部三叠系飞仙关组硫酸盐还原作用对碳酸盐成岩作用的影响

四川盆地东北部三叠系飞仙关组存在广泛的硫酸盐还原作用,同时地层中也存在锶含量异常高的成岩流体。研究表明:热化学硫酸盐还原作用（TSR）和（或）细菌硫酸盐还原作用（BSR）造成的SO42-离子的消耗对成岩孔隙流体中SrSO4溶解度的改变是三叠系中高Sr成岩流体的形成机制之一,该机制使得孔隙流体从白云石化作用和碳酸盐矿物的新生变形作用中获得的Sr在流体中以高浓度的Sr2+形式存在,并使之在流体中极度富集,这也是四川盆地东北部三叠系中大型和超大型天青石矿床的形成机制之一。H2S和CO2是硫酸盐还原作用的重要产物,不同温度条件下溶于水中的H2S和CO2,与不溶于水的气体分子之间的平衡反应H2S（aq）H2S(g)和CO2(aq)CO2(g)的平衡常数和吉布斯自由能增量计算表明,当温度从25℃升高至220℃时,两个反应的平衡常数分别大致从10增至240和从20增至500,两个反应的平衡常数都始终大于1,说明H2S和CO2更趋向于以气体形式存在,同时温度越高,系统中以气体形式存在的H2S和CO2会越多,溶解于水中的H2S和CO2会越少,因而在深埋藏的高温条件下,H2S和CO2对碳酸盐矿物的溶解能力可能相对很小。相对低温的成岩环境、高温流体的向上和侧向运移、构造抬升、富氧流体与含有H2S流体的混合以及金属硫化物的沉淀是提高含H2S和（或）CO2流体对碳酸盐矿物溶解能力的五个途径。因此,与较早成岩阶段相对浅埋藏环境的碳酸盐溶解作用有关的H2S和CO2流体可能与细菌硫酸盐还原作用（BSR）关系更为密切;断层或其它流体运移通道是高温含有H2S和CO2流体向上运移的基础条件,具有原生孔隙度和渗透率的礁、滩相高能沉积物也是流体发生侧向运移的先决条件;大幅度的构造抬升造成的地层温度降低是提高含H2S和（或）CO2地层流体对碳酸盐矿物溶解能力的重要因素,地壳抬升至近地表造成的古喀斯特作用也可以为H2S的氧化提供良好的地质环境。在有关的勘探中应注意:在断层等流体运移通道造成高温含H2S和CO2流体向上运移的条件下,与之有关的构造低点应该是主要的勘探目标;在燕山运动导致的地层抬升并导致深部热流体降温的条件下,与之有关的构造高点应该是主要的勘探目标,应分别对待。     

封闭系统中的白云石化作用及其石油地质学和矿床学意义——以四川盆地东北部三叠系飞仙关组碳酸盐岩为例

作为优质储层的四川盆地东北部三叠系飞仙关组的结晶白云岩是通过埋藏成岩过程的封闭条件下的白云石化作用形成的.岩石所具有的高孔隙度与封闭体系中的白云石化反应2CaCO3 Mg2 =CaMg(CO3)2 Ca2 有关.埋藏成岩体系中的高锶流体是该封闭条件下白云石化作用的产物,深埋藏条件下的热化学硫酸盐还原作用是锶进一步富集的原因,因而三叠系的大型和超大型天青石矿床的成因与这些因素有关.结晶白云岩极低的锰含量、与同期海水类似的δ13C值表明白云石化流体具有强烈的海源色彩,同时也说明白云石化过程没有与大气水交换;相对较低的δ18O值表明白云石化发生在较晚的埋藏成岩阶段.大多数已有的白云石化机制都是基于近地表成岩条件建立的,系统具有良好的开放性,但开放体系中的白云石化(或白云石沉淀)作用对油气储集空间和与成岩过程元素迁移有关的沉积层控矿床的形成没有多少实际意义.在四川盆地东北部三叠系飞仙关组地层中,作为非储层的微晶或泥晶白云岩以及原始结构保存的粒屑白云岩的白云石化作用主要是在有大气水介入的开放体系中发生的.     

川北地区下三叠统飞仙关组优质鲕滩储层成岩演化序列

早三叠世飞仙关期,川北地区为台地与海槽相间的沉积格局,在两者的转换地带,发育了大套台地边缘碳酸盐鲕粒滩。该套储层经历的破坏性成岩作用类型主要有压实、压溶作用和胶结作用,建设性成岩作用主要有泥晶化作用、新生变形及重结晶作用、白云石化作用和溶蚀作用。讨论了各种成岩作用的主要特征及对储层的影响。结合成岩阶段划分,建立了该储层的成岩序列。胶结作用可分为三期,对储层的破坏作用非常强,尤其是第二期胶结作用以后,残存下来的孔隙降至5%左右。白云石化作用主要有混合水白云石化和埋藏白云石化,它不仅将岩石孔隙度提高了5%左右,更重要的是在白云岩中形成了较多的晶间孔,为后期埋藏溶蚀作用创造了施展空间。埋藏溶蚀作用使白云岩中的晶间孔溶蚀扩大,形成晶间溶孔,这是优质白云岩储层形成的必要条件,它可将孔隙度再提高5%～20%左右。     

川东北飞仙关组鲕滩储层成岩作用和孔隙演化

川东北飞仙关组鲕滩储层是四川盆地重要的勘探目的层,受成岩作用的改造非常强烈。通过对岩心、普通薄片、铸体薄片、阴极发光、碳氧同位素、微量元素和流体包裹体等多种资料进行综合研究,详细阐述了主要成岩作用的类型、形成机理及其产物,分析了其对储层的影响。胶结作用和压实作用是原生孔隙和部分次生孔隙的主要破坏者;混合水白云石化作用、溶蚀(岩溶)作用、破裂作用是次生孔隙的主要建造者,其产生的溶孔、溶洞和裂缝是天然气的主要储集空间和运移通道。成岩作用是储层物性的主要控制者,控制了孔隙的演化过程。     

利川龚家垭口三叠系飞仙关组储层成岩作用及孔隙演化

近年来,四川盆地环开江-梁平海槽区域飞仙关组滩相储层油气勘探取得了重大突破,指示了良好的勘探前景,对鄂西海槽西侧地区滩相储层的勘探具有借鉴意义。重点分析鄂西海槽西侧地区下三叠统飞仙关组储层成岩作用及孔隙演化,从利川龚家垭口剖面野外地质观察及野外岩样薄片观察入手,结合阴极发光分析、激光微区LA-ICP-MS微量元素分析及⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素分析等技术手段,明确了龚家垭口飞仙关组滩相储层成岩作用类型及孔隙演化特征。认识如下：(1)研究区储层主要分布在飞二段顶部及飞三段,储集岩以台地边缘颗粒滩沉积的残余砂屑(鲕粒)白云岩,云质鲕粒灰岩、砂屑灰岩及鲕粒灰岩为主,局部发育晶粒白云岩,储集空间类型主要为粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔、晶间溶孔和铸模孔等;(2)研究区飞仙关组储层成岩作用总体可分为两类,一类是以胶结充填作用、压实压溶作用为主的破坏性成岩作用,另一类是以溶蚀作用及白云石化作用为主的建设性成岩作用,储层段白云石化模式为较局限环境下的同生—准同生期渗透回流白云石化模式,白云石化流体为高盐度局限海水,同时存在大气淡水的参与;(3)研究区颗粒...     

四川盆地龙岗气田三叠系飞仙关组储集层特征及成因机理*

根据岩心、岩石铸体薄片、岩石物性分析化验资料并结合测井资料,对四川盆地龙岗气田三叠系飞仙关组碳酸盐岩储集层特征进行了研究。结果表明,研究区飞仙关组孔隙较发育、物性较好、能作为优质储集层的基本上都是白云岩类,尤其是鲕粒白云岩。初步认为这类鲕粒白云岩的形成主要与早期白云化作用（可能为混合水白云化）有关。结合区域地质背景,认为飞仙关期相对海平面呈振荡下降,其对早期白云化有重要控制作用,并在垂向上形成飞三1、飞二1两个白云化旋回,而优质储集层主要发育于这两个旋回中。     

川东北罗家寨气田下三叠统飞仙关组鲕粒滩成岩作用

四川东北部罗家寨气田的储层为下三叠统飞仙关组孔隙性鲕粒白云岩。其沉积相属碳酸盐台地的鲕粒滩微相，为台地潮下较高能环境沉积，主要受潮汐作用的控制。原生岩石为亮晶鲕粒石灰岩和泥晶鲕粒石灰岩，白云石化作用使其岩石结构大多遭受破坏。对储层起建设性作用的成岩作用主要有白云石化作用、埋藏溶解作用。白云石化作用是形成优质储层的基础。埋藏溶解作用主要在粒间半充填剩余缝隙、交代白云石的晶间孔内进行，这进一步溶蚀造就了大量超大孔隙、粒间溶孔、粒内孔、铸模孔等。对储层起到破坏作用的主要是充填作用，表现为次生溶蚀孔隙、裂缝、溶洞中充填自生矿物，它们的包裹体测温数据证明充填作用发生在埋藏时期。各种自生矿物充填的不均匀性揭示了岩石与孔隙水之间相互作用的复杂性，以及岩溶水在不同时期是变化的。     

川东北地区三叠系飞仙关组白云化流体的Ca/Mg比定量估算

作为川东北地区三叠系飞仙关组天然气气藏最重要储集岩的粒屑白云岩和结晶白云岩的成因始终是沉积和石油地质学家高度关注的研究热点之一.在总结川东北地区三叠系飞仙关组不同类型白云岩形成温度的基础上,通过已有的白云化流体Ca/Mg值和温度之间关系式获得了川东北地区三叠系飞仙关组白云化流体的Ca/Mg值的主要分布范围.结果表明:不同类型白云岩对应的白云化流体具有不同的Ca/Mg值,同时证实了三叠纪海水或与之有关的海源流体、三叠纪海水与大气淡水混合流体的Ca/Mg值都符合在40～130℃区间、甚至更高温度下白云化(白云石沉淀)作用的要求,微晶白云岩和具原始结构的粒屑白云岩可能与地表—近地表的低温、小Ca/Mg值混合流体中相对快速的白云石沉淀作用有关,并形成了相对细的他形白云石;结晶白云岩(包括结构类似的过渡岩石类型、白云石胶结物)可能与埋藏的高温、大Ca/Mg值三叠纪海水或与之有关的海源流体中相对缓慢的白云石沉淀作用有关,并形成了相对粗的自形白云石.白云化流体的Ca/Mg值估算,可望为川东北地区三叠系飞仙关组优质储层白云岩的成因研究提供一些有价值的基础资料.     

四川盆地三叠系飞仙关组气藏储层成岩作用研究拾零

近年来在四川盆地三叠系飞仙关组鲕粒白云岩储层中发现的高含硫天然气三级储量已近1×1012 m3。鲕粒白云岩储层集中分布在含蒸发岩的层序中,储层中有残余石膏、硬石膏及它们的模孔、方解石铸模（假象）等,表明白云石化流体与蒸发海水有关。白云石化由层间古暴露面向下增强的成岩层序说明这种白云石化是成岩早期发生的,并可能有大气降水与蒸发海水混合的影响。白云岩样品各结构组分氧、碳同位素微区测试数据差别显著,这说明采用岩石混合样做研究白云石化成因的地球化学分析可能导致误解。飞仙关组的白云岩中多数保存了原岩结构幻影、结构残余或原岩的全部结构说明白云石化过程是等体积交代。白云岩储层中的孔隙是各种溶蚀孔而非白云石化等摩尔交代的体积收缩孔。飞仙关组高含硫气藏储层中沥青和溶蚀孔的关系表明深埋晚期溶蚀孔最发育。在溶液中碳酸的电离常数大大高于氢硫酸,飞仙关组高含硫气藏天然气组分中的CO2相对于H2S的质量亏损和储层中有富轻碳的高温方解石充填晚期溶孔、裂缝表明储层中的晚期溶解作用是由硫酸盐热还原过程（TSR）中生成的CO2引起的。     

四川盆地东北部地区长兴组碳酸盐岩成岩作用及储层孔隙演化

以四川盆地东北部长兴组碳酸盐岩为研究对象,应用薄片、铸体、阴极发光和X射线衍射等室内分析技术,对其成岩作用、成岩演化序列、储层孔隙演化及其特征进行了详细研究。研究区常见的成岩作用有：压实压溶作用、胶结作用、充填作用、交代作用、白云化作用、重结晶作用、溶蚀作用、破裂作用等成岩作用。其中对储层孔隙发育影响较大的主要是胶结作...     

川东北飞仙关组白云岩的主要类型、地球化学特征和白云化机制

四川盆地东北部蕴藏有丰富的烃类资源,三叠系飞仙关组的白云岩是最主要的储层和产层,这使得飞仙关组白云岩成为人们近年来高度关注的对象.按照结构,我们可以将飞仙关组白云岩分为三种端元类型:微晶白云岩、具原始结构的粒屑白云岩和结晶白云岩,在一个向上变浅的剖面旋回中,这三种白云岩分别位于旋回的顶部、上部和中下部.微晶白云岩和具原始结构的粒屑白云岩具有较高的锰含量和较低的包裹体均一化温度,白云化流体的δ~(18O) 值(从白云石的包裹体均一化温度和δ~(18O) 值反演,以下同)介于大气水和海水之间,反映这类白云岩形成于有大气水参与的相对开放的沉积-成岩环境中,蒸发泵作用(对于微晶白云岩)和混合水作用(对于具原始结构的粒屑白云岩)可能是其主要的形成机制;结晶白云岩(表现为好储层)具有很低的锰含量和较高的包裹体均一化温度,白云化流体的δ~(18O) 值显著高于早三叠世海水,表明这类白云岩形成于相对封闭的埋藏成岩环境,白云化流体具较高的温度和盐度,但到目前为止,还没有一个已有模式可以较好地解释这类白云岩的成因.     

川东南地区飞仙关组层序岩相古地理特征

在层序地层学和沉积学理论指导下,以油气勘探为目标.针对川东南地区飞仙关组,取三级层序体系域作为成图单元,采用体系域压缩法和瞬时法进行层序岩相古地理编图,详细探讨了川东南地区早三叠世飞仙关组古地理特征及演化.研究表明:川东南飞仙关期发育海相地层,可识别出2个三级层序:SQ1和SQ2,二者皆为Ⅱ型层序.SQ1TST期,由于海平面的上升,研究区发育较深水环境的混积陆棚;进入SQ1HST期由于前期的沉积填充,盆地水体逐渐变浅盆地进入了开阔台地沉积环境,开始了鲕滩发育演化阶段.SQ2TST和SQ2EHST期研究区沉积格局基本上延续了SQ1HST期沉积特征,其中鲕滩在SQ2EHST进入了发展最高峰期;SQ2LHST由于相对海平面下降和沉积物的继续填充,研究区转入局限台地沉积环境,沉积-套区域上分布广泛的紫红色泥岩、白云岩、膏岩组合.SQ2EHST为研究区鲡粒滩最发育层位,具有较大的勘探价值.     

The Major Controlling Factors and Different Oolitic Shoal Reservoir Characteristics of the Triassic Feixianguan Formation,Eastern Longgang Area,NE Sichuan Basin,SW China

Based on comprehensive analyses of occurrence, petrological observation, pore structure and geochemistry, the different reservoir characteristics and reservoir evolutionary pathways between different oolitic shoal reservoir types of the Feixianguan Formation on the west side of the Kaijiang-Liangping Trough have been studied. There exist three stages of high-energy slope break belts in the Feixianguan period, the corresponding three stages of oolitic shoals gradually migrating in the direction of the trough. Three types of oolitic shoal reservoirs, namely, residual-oolitic dolomite, mold-oolitic dolomite and sparry oolitic limestone, were formed during sedimentary-diagenetic evolution, the pore types being intergranular dissolved pore, mold pore (or intragranular dissolved pore) and residual intergranular pore, respectively. The petrology, physical properties and pore structure of the different types of oolitic shoal reservoirs are quite different. Residual-oolitic dolomite reservoirs have the best quality, while sparry oolitic limestone reservoirs have the poorest. Combined with analyses of trace elements, rare earth elements and carbon-oxygen isotopes, it is suggested that the formation of residual-oolitic dolomite reservoirs is jointly controlled by penesaline seawater seepage-reflux dolomitization and hydrothermal dolomitization. Mold-pore oolitic dolomite reservoirs are controlled by penesaline seawater seepage-reflux dolomitization and meteoric water solution. The burial dissolution of organic acid not only further improves the reservoir qualities of previously formed oolitic dolomite reservoirs, but also preserves residual intergranular pores in the sparry oolitic limestone reservoirs.