鄂尔多斯地区奥陶系马家沟群中部块状白云岩的深埋藏白云石化机制

鄂尔多斯地区奥陶系马家沟群中部发育一套厚层块状白云岩。在西部地区定边至鄂托克旗一带,这套块状白云岩连续厚度达数百米。定探l井揭示的最大厚度为431 m。自西向东,白云岩体由厚变薄,并与石灰岩呈指状交织。这套块状白云岩由粗粉晶－细晶白云石组成,斑状结构发育。常见云斑的边界为缝合线,这表明斑状白云石化明显受缝合线控制。 白云岩有序度平均值为摩尔含量平均为50.65 g／mol。δ13C的平均值为0.6‰(PDB),的平均值为-7.4‰(PDB)。主体细晶白云石中液态包体常见,最低均－温度为104℃,包体成分中含有大量的有机成分和无机成分 上述特征表明,这套白云岩是由深埋藏白云岩化作用形成的,它显示出良好的储集性能,是重要的后备储集岩。     

滇东-川西下二叠统白云岩的形成机理--玄武岩淋滤白云化

在滇东－ 川西地区的下二叠统中,白云岩发育,并可分两种类型:块状白云岩和斑状白云岩。块状白云岩呈浅灰色、灰色,主要由细晶或中晶白云岩石组成。白云岩的δ13C为+0.8‰～+3.5‰, 平均+2.7‰; δ18O为 -6.8‰～-9.1‰, 平均 -7.8‰。 Sr 为 25×10-6～52×10-6, 平均 39×10-6; Na 为 52×10-6～74×10-6, 平均 64×10-6。斑状白云岩呈灰色,由白云岩斑块和交代残余的石灰岩斑块组成,其中白云岩斑块含量大于50 %。白云岩斑块呈云朵状,大小多为几厘米至二十几厘米。白云岩斑块由细晶和中晶白云石组成。白云石呈自形或半自形,含量60% ～ 90%。白云石的δ13C为+0.8‰～+3.5‰, 平均+2.7‰; δ18O为 -6.8‰～-9.1‰, 平均 -7.8‰。 Sr 为 25×10-6～52×10-6, 平均 39×10-6; Na 为 52×10-6～74×10-6, 平均 64×10-6。各种资料表明,块状白云岩和斑状白云岩成因相同,只是白云化程度不同。白云岩是在埋藏环境中较高温度条件下形成的。白云化水来自淋滤峨嵋山玄武岩的大气     

中国南方灯影峡期海洋碳酸盐岩原始δ13C和δ18O组成及海水温度

中国南方灯影峡期(晚前寒武纪)是白云岩广泛发育的海洋碳酸盐沉积时期,在灯影组中部发育从海水直接沉积沉淀的原生白云岩,目前仍保留其原始组构特征。从40个原生白云石(岩)中测得:泥晶白云石的δ¹³C值为3.64‰,δ¹⁸O值为-1.17‰(n=6);白云岩的13C值为3.52‰,δ¹⁸O值为-1.86‰(n=15);海水纤状白云石胶结物δ¹³C值为2.90‰,δ¹⁸O值2.65‰(n=8);海水刃状白云石胶结物的δ¹³C值为2.96‰,δ¹⁸O值为-2.41‰(n=8);晶纹层和海水纤状白云石胶结物的δ¹³C值为2.79‰,δ¹⁸O值为-3.13‰。40个岩样的δ¹³C平均值为3.25‰±0.44‰,δ¹⁸O平均值为-2.12‰±0.98‰(均以PDB标准)。对于灯影峡期海相云岩的原始δ¹³C和δ¹⁸O值,不采用所有样品的平均值,而是采用原生白云石沉积物与海水白云石结物δ¹³C值和δ¹⁸O值两个图示分布区重叠部分的最重同位素值,即：δ¹C值为4.43‰(PDB标准),δ¹⁸O值为-0.62‰(PDB标准),将其作为灯影峡期海洋碳酸盐岩的原始同位素组成。对海水原生白云石胶结物包裹体盐度进行了测定,海水δ¹⁸O计算值为2.90(SMOW标准),用原始δ¹⁸O值计算的原生白云石形成时的海水温度为40.8 ℃。这说明中国南方灯影峡的海洋为炎热的较高的海水温度环境。     

滨里海盆地东缘石炭系KT-Ⅰ油层组白云岩地球化学特征

哈萨克斯坦滨里海盆地东缘上石炭统KT-Ⅰ油层组主要发育局限海台地-开阔海台地碳酸盐沉积,间夹蒸发岩层。由于区域性白云石化作用,KT-Ⅰ油层组中白云岩广泛分布,为主要油气储集层。研究表明,白云岩中白云石为泥晶、粉晶或细晶,半自形-他形;略富钙,有序度较低(0.336～0.504);δ¹⁸O_PDB值在-1.06‰～+2.45‰之间,比石炭纪海水(δ¹⁸O_PDB值介于-1‰～-2‰之间)偏正;δ¹³C_PDB值在+3.36‰～+5.94‰之间,与石炭纪海水(δ¹³C_PDB值介于+3.1‰～+4.7‰之间)接近;锶同位素值接近石炭纪海水(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值在0.7082～0.7088之间);微量元素Mn含量平均为92.57 μg/g,Fe含量平均为447.52 μg/g,接近被交代的灰岩含量;Na和K含量的平均值分别为198.80 μg/g 和5.89 μg/g,显示交代流体为蒸发海水。上述岩石学和地球化学资料表明,研究区石炭系KT-Ⅰ油层组白云岩具有渗透-回流机理白云岩的特征。     

川中地区茅口组两期流体叠合控制下的白云石化模式

岩相学特征、地化分析揭示:川中地区下二叠统茅口组白云岩存在三种白云石:①平直晶面细晶白云石(δ13C_PDB=3.06‰,δ18O_PDB=-6.81‰;Fe:1×10-6,Mn:未检出,Sr:150×10-6);②非平直晶面粗晶鞍状白云石(δ13C_PDB=3.22‰,δ18O_PDB=-7.82‰;Fe:149×10-6,Mn:185×10-6,Sr:85×10-6);③非平直晶面细晶白云石(δ13C_PDB=3.49‰,δ18O_PDB=-9.45‰;Th=123℃,S=133~139‰NaCl;Fe:58×10-6,Mn:59×10-6,Sr:76×10-6)。研究结果表明存在两期白云石化流体:①早期压实作用形成的埋藏白云石化流体(T=37.4℃;S=29.8‰NaCl);②晚期受构造控制的热液白云石化流体(Th=114.8℃;S=153~226‰NaCl)。明确了三种白云石的成因:平直晶面细晶白云石是由早期埋藏流体交代泥晶基质形成的;非平直晶面细晶白云石是平直晶面细晶白云石在受到热液流体改造后所形成的;而非平直晶面粗晶鞍状白云石则是由热液流体直接沉淀出的。基于研究结果建立了相应的白云化模式。     

新疆乌鲁木齐地区中二叠统芦草沟组湖相微生物成因白云石特征*

新疆乌鲁木齐地区红雁池南剖面中二叠统芦草沟组主要发育浅湖至半深湖背景下的中、薄层深灰色白云岩、灰岩、粉砂岩与中、厚层灰黑色页岩、泥岩互层。白云岩主要由泥晶白云石、铁白云石及少量方解石、高镁方解石组成,富含有机质。白云石粒径约3～10 μm,阴极发光呈现均匀昏暗的砖红色。白云石主要有微球状（直径约5～8 μm）、微簇状（长度约2 μm）及他形（1～10 μm）等3种微形貌。微球状白云石具有显微纹层结构,似为生长纹层,放大至6万倍发现显微纹层是由无数纳米级颗粒构成。他形白云石放大至4万倍发现主要由大量直径约0.25 μm的球状微粒聚集粘结而成,具有微生物矿化的特征。将研究区白云石与现代典型微生物成因白云石相比,其显微形态特征非常相似。研究区白云岩δ¹³C_PDB为1.8‰～13.8‰,δ¹⁸O_PDB为-12.1‰～-4.1‰,偏高的δ¹³C可能是产甲烷菌活动引起有机质碳同位素分馏的结果。以上特征表明,芦草沟组具有特殊形貌白云石的沉淀很可能与厌氧微生物密切相关。     

鄂尔多斯盆地西北部奥陶系马家沟组斑状白云岩成因机理及储集特征

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组白云岩是重要的油气储集层。斑状白云岩岩石学和地球化学特征研究表明,斑状白云岩中的斑块是由白云石颜色和晶粒大小的差异显示,斑块一般为粗粉晶至细晶白云石,发育白云石晶间孔。基质白云石晶粒小于斑块,较致密。白云石的δ13C平均值为0.72‰,δ18O平均值为-6.08‰。Fe2+平均值为2 689×10-6,Mn2+平均值为90.9×10-6,白云石CaCO3摩尔百分含量平均为51.6%,有序度介于0.674~0.940。粉-细晶白云岩中白云石及白云石亮边的均一温度为100℃~148℃,推算其形成时深度为2 100~4 100 m。上述特征表明,斑状白云岩形成于中-深埋藏成岩过程,白云石化过程中受到大气淡水影响。研究区斑状白云岩孔隙结构组合为粗偏型,可形成裂缝-孔隙型储层。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组云质岩沉积环境及白云石成因探讨*

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组发育一套陆内裂谷背景下,由粉砂级-泥级陆源碎屑、凝灰碎屑、碳酸盐及热液矿物组成的湖相细粒云质岩。本研究以云质岩为研究对象,通过岩石学、矿物学及地球化学研究探讨其形成环境和白云石形成机理。云质岩岩矿特征和主、微量元素特征表明,在中二叠世为处于干旱气候的浅水咸化湖盆,区域火山活动强烈,湖盆内幔源热液活动发育。云质岩中的白云石主要呈自形-半自形的微粉晶颗粒,形成细纹层或与其他组分混合,局部可见自形-半自形的细晶白云石,微粉晶白云石为低有序度白云石(0.46),成分均匀,被纹层包绕,细晶白云石交代残留结构发育,为成岩交代的产物;两类白云石均富锶贫镁,细晶白云石较微粉晶白云石更富铁和锰。微粉晶白云石具有较低的δ¹⁸O_PDB(平均为-4.72‰),基于白云石的形成流体由湖水和幔源热液混合的假设,所计算得到的形成温度介于54.61~186.46 ℃之间;δ¹³C_PDB偏高(平均为8.79‰),推测其与芦草沟组高的有机质埋藏量及产甲烷古菌的代谢活动有关。微粉晶白云石为同生期-准同生期沉淀或交代的原白云石,其Mg²⁺来自于咸化湖水、凝灰碎屑和幔源热液,热液带来的高温和产甲烷古菌的代谢活动打破了白云石形成的动力学屏障。     

南方震旦系灯影组热液白云岩化及其对储层形成的影响研究——以黔中隆起为例

我国南方地区,特别是四川盆地震旦系灯影组是我国当前高演化天然气勘探的热点,以黔中隆起为例,新揭示了其中发育的热液白云岩化现象,并探讨了其对储层形成的影响。研究区灯影组白云岩溶蚀孔洞或裂缝中见有白云石、石英、沥青充填,其中一种充填的粗晶白云石具有弯曲晶面、波状消光特征,在岩石学特征上初步反映热液成因。地球化学特征进一步揭示了这种热液成因。不同采样位置热液白云石样品中流体包裹体均一温度平均为157.5 ℃～205.8 ℃,最高为253.5 ℃。热液白云石具有较轻的氧同位素组成,δ¹⁸O_PDB 位于 -15.3‰～-8.6‰之间,平均值为 -11.2‰;较高的⁸⁷Sr/⁸⁶ Sr比值（0.709 445～0.713 131）,其平均值为0.710 843,在稀土元素组成上,热液白云石具有典型的Eu正异常的特点,δEu值为1.11～7.46,平均值为2.37。因此,灯影组热液白云石发育。热液活动对储层形成具有积极影响,主要体现在对充填在早期岩溶孔洞和构造裂缝中的白云石产生了溶蚀作用,溶蚀孔中见沥青充填,反映为油气运移通道和聚集空间。因此,热液溶蚀改造作用对我国南方地区震旦系灯影组及下古生界碳酸盐岩储层发育可能具有重要意义,值得加强探索研究。     

四川盆地西北部中二叠统栖霞组砂糖状白云岩特征及成因机制——以广元上寺剖面为例

四川盆地西北部中二叠统栖霞组砂糖状白云岩储层勘探获得重大突破,但钻探结果表明此类砂糖状白云岩发育层位和规模变化极大,因而对其成因的把握是这类白云岩储层分布预测的关键。本文以四川盆地西北部上寺剖面栖霞组为例,通过宏微观岩石学、碳氧同位素和电子探针分析发现砂糖状白云岩具有如下特征:①主要分为层状白云岩与斑块状白云岩两类,其中层状白云岩主要位于栖二段中部,斑状白云岩则分布较为广泛,位于栖一段底部和栖二段层状白云岩上部与下部;②层状白云岩由中—粗晶白云石构成,呈砂糖状,阴极射线下发红光,MgO/CaO为0.68,δ~(13)C_(PDB)和δ~(18)O_(PDB)均值为2.42‰与-6.18‰;③栖一段底部白云质灰岩内的白云石化斑块由细—粉晶白云石构成,阴极射线下多不发光,MgO/CaO为0.54,δ~(13)C_(PDB)和δ~(18)O_(PDB)均值为1.69‰与-1.23‰;④栖二段顶部与底部斑块均呈砂糖状,阴极射线下顶部为具有不发光的核心与发红光环带的细晶白云石组成,而底部为发暗红光的中粗晶白云石组成,MgO/CaO分别为0.59和0.68,δ~(13)C_(PDB)和δ~(18)O_(PDB)均值分别为2.16‰、-6.50‰和3.32‰、-3.75‰。基于以上野外工作与室内分析结果认为,①栖霞组底部发育两个准同生暴露面,其下为斑状岩溶系统,岩溶系统多被白云石化;②栖霞组顶部发育早成岩期暴露面,岩溶分带清晰可见,岩溶系统均被白云石化;③砂糖状白云岩是由于重卤水回流渗透白云石化与热液白云石化叠合形成,但由于岩溶发育的位置与程度的不同导致两期白云石化叠合的结果存在差异。     

华北地台东部下古生界白云岩的类型及储集性

华北地台东部下古生界的白云岩可分为泥-粉晶白云岩和细-粗晶白云岩。前者包括含石膏的和不含石膏的;后者包括等晶粒的和不等晶粒的,含石膏的和不含石膏的泥-粉晶白云岩分别是干旱和潮湿气候潮上带蒸气发泵浓缩白云化的产物;等晶粒细-粗晶白云岩主要分布于平行不整合面之下,乃混合水白云化之产物;不等晶粒细-粗晶白云岩由早期的白云岩重结晶形成。 白云岩中的孔隙类型多样,其储集性受白云石含量和颗粒大小以及粘土含量等因素影响。     

塔里木盆地巴楚隆起寒武系及奥陶系白云岩类型及形成机理

采用染色薄片鉴定、阴极发光显微镜观察、微量元素分析、碳氧稳定同位素测定及包体侧温等手段，对塔里木盆地巴楚断隆区寒武系和奥陶系白云岩的特征及成因进行了研究，共划分出四种类型的白云岩：①泥粉晶白云岩，其m(Ca)/m(Mg)平均为3-10，Sr含量高（>300×10-6 ），m(Sr)/m(Ba)>>1，?13C值较高（-1‰-+1‰），₁₈O值较低（-5‰--8‰），沉积环境为潮上带云坪，为准同生作用阶段潮上萨布哈白云化作用形成。②含雾心亮边白云石的细晶白云岩，其m(Ca)/m(Mg)较低（1-2），Sr含量中等（100×10-6-200×10-6），m(Sr)/m(Ba) >1，?13C值在-2‰左右，₁₈O值低，在-7‰左右，沉积环境为开阔台地浅滩，为准同生或早期成岩作用阶段回流渗透白云化作用形成。③含明亮白云石晶体及钙质残余的钙质白云岩，其m(Ca)/m(Mg)较低（1左右），Sr含量最低（100×10-6左右），m(Sr)/m(Ba) < 1，?13C值最低（-1‰--3‰），?18O值较低（-6‰左右），沉积环境为灰坪、云坪及开阔台地，为准同生或早期成岩作用阶段混合水白云化作用形成。④砂糖状白云岩，其m(Ca)/m(Mg)较低（1-2），Sr含量低（<100×10-6），m(Sr)/m(Ba)<1，?13C值较高（-1‰-+3‰），₁₈O值较低（-5‰--8‰），沉积环境多为浅滩，为晚期成岩作用阶段埋藏白云化作用形成。     

华北秦皇岛地区柳江盆地马家沟组碳酸盐岩多期白云化作用

华北秦皇岛地区的中奥陶统马家沟组以广泛发育海相白云质灰岩、灰质白云岩和白云岩为特征。在石门寨奥陶系亮甲山剖面,马家沟组自下而上识别出四类碳酸盐岩:含白云石泥晶灰岩（类型I）、细-粉晶白云岩（类型II）、“麦粒状”细-粉晶白云岩（类型III）和钙质泥晶白云岩（类型IV）。类型I主要由泥晶方解石构成,含三叶虫和介形类生物碎片,少量自形的粉晶白云石呈“漂浮状”分布于压溶缝合线内,基质中少见。岩相学和地球化学特征表明此类白云石形成于埋藏成岩期压溶作用之后,压溶缝为云化流体提供通道,压溶缝内泥质组分的成岩转化可能为白云化作用提供了部分镁离子来源;类型II白云岩主要由自形、半自形不等粒粉晶-细晶白云石构成,白云石普遍具有“雾心亮边”,在背散射和阴极发光照片中白云石可见清晰的多圈亮、暗相间环带。环带和带间主量元素的差异表明白云石经历了埋藏成岩期多期成岩流体的改造;类型III白云岩中白云石呈单向延伸的“米粒”或“麦粒”状,粉晶为主,晶体长轴方向具有垂直结晶轴c的特点,白云石具富铁、贫锰、锶的特点,长、短对角线上钙、镁离子的微小差异以及阴极发光特征表明此类白云石也经历了埋藏成岩期的改造,成岩流体使白云石发生微溶作用可能是导致白云石晶体单向延伸且光学性质固定取向的主要原因;类型IV为钙质泥晶球粒白云岩,含石膏假晶,白云石多为微晶和微亮晶,球粒也多由微晶白云石构成,溶孔发育,但全被亮晶贫铁方解石充填,此类岩石的白云化作用发生得很早,可能形成于潮上带澙湖或潮坪环境。综上所述,研究区马家沟组碳酸盐岩具有经历了不同类型及多期白云化作用的特点。自剖面底部向顶部,白云石的有序度由0.8降至0.47,而去云化作用则呈现逐渐增强的趋势。     

准噶尔盆地西北缘二叠系云质碎屑岩地球化学特征及成因机理研究

通过岩石学、碳氧同位素和元素地球化学等方法对准噶尔盆地西北缘二叠系云质碎屑岩特征进行了研究,分析了白云岩化机理并建立了白云岩化作用成因模式。结果表明,研究区岩石类型为白云质泥岩、白云质粉砂岩、白云化凝灰质粉砂岩和白云化凝灰质泥岩等,白云石化以交代湖相灰泥质和硅质（凝灰质）组分形成的自形或半自形的粉晶-细晶白云石为主,常见残余方解石和晚期方解石胶结物充填。岩石中 V/ Ni比（1.2～4.8）、Sr含量（95.5～782.2 μg/g）、Mg/Ca比（0.5～3.0）、有序度（0.36~0.98）、δ18O_PDB（-14.8‰～3.2‰）和δ13C_PDB（-1‰～5.2‰）的变化范围都较大。研究区云质岩类形成于水动力条件较弱、水体较深、相对安静的半闭塞陆相微咸-咸水湖湾环境,具多期次成因;二叠系时期构造运动复杂,断裂发育,火山活动频繁,不仅提供了白云石化过程中Mg2+的来源,且为富镁流体的快速流动和渗透提供了通道。综合研究认为本区的云质岩有准同生白云岩化、埋藏白云岩化和热液白云岩化三种成因类型。     

塔河地区鹰山组灰岩白云石化成因及其对储层的影响

白云石化是碳酸盐典型的成岩作用类型之一,中-下奥陶统鹰山组浅海碳酸盐岩是塔河地区重要的含油气储层,普遍发育多种类型的白云石化作用。本文针对塔河地区鹰山组灰岩中沿缝合线分布这一特定类型的白云石化进行了研究。岩石学基础上的阴极发光分析、⁸⁶Sr/⁸⁷Sr比值以及δ¹³C-δ¹⁸O 的研究表明,这种类型的白云石化发育于相对还原的浅埋藏成岩环境,孔隙中的残留海水是主要的白云石化流体来源,碳酸盐矿物(主要是高镁方解石)稳定化过程中释放的Mg²⁺ 可能是白云石化主要的物质来源,而埋藏过程中逐渐升高的温度一定程度上也促进了白云石化的发生。成岩流体及Mg²⁺ 有限的供给量限制了白云石化作用的整体规模。显微结构与岩石物性分析表明,该类白云石化对储层物性参数的绝对贡献相对有限,但可能成为小规模油气运移以及深部热流体活动的潜在通道。     

塔里木盆地北部丘里塔格群(寒武系至奥陶系)白云岩的成因

本文通过详细岩石学及地球化学研究,探讨了塔里木盆地丘里塔格群(寒武至奥陶系)白云岩的成因。研究表明藻纹层白云岩、微晶白云岩及颗粒白云岩中的颗粒为近地表准同生白云化的产物。结晶白云岩(细晶以上)及颗粒白云岩中的中粗晶白云岩胶结物是深埋藏成岩环境的产物。并对埋藏白云化的镁离子来源及搬运机理进行了探讨。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马五段低孔低渗岩溶白云岩储层特征及孔隙成因

针对鄂尔多斯盆地大牛地气田马五段低孔低渗岩溶白云岩储层发育特征,展开对致密岩溶白云岩储层孔隙成因进行研究。通过岩心、薄片观察,结合扫描电镜、CT扫描分析,明确了白云岩储层岩石学类型、孔隙类型及成因。结合测井及地球化学分析,认为表生期孔隙主要为膏溶孔、溶孔及地开石晶间孔隙;白云石含量及结构控制了白云岩晶间孔隙;残留有机质保护了藻云岩残余晶间孔隙。通过岩溶白云岩孔隙成因分析,最后认为:(1)白云石化作用及成因模式是造成岩溶白云岩储层低孔低渗的主要原因,准同生期-浅埋藏期形成的白云石晶粒普遍较为细小,晶粒结构以半自形-它形为主,晶间孔隙为微孔,造成孔隙喉道较窄;泥微晶白云岩与粉-细晶白云岩(储集岩)分布在纵向上具有不均匀性,造成白云岩整体上孔渗较低;(2)岩溶作用增加了白云岩储层的非均质性,裂缝、溶洞及较大扩溶孔被泥质、方解石充填,很大程度上降低了岩溶白云岩储层的孔渗性能,正因为膏质泥微晶白云岩和粉-细晶白云岩为低孔低渗特征,使得地表水携带的泥质不易充填孔隙。