鄂尔多斯盆地南部奥陶系碳酸盐储层的胶结作用

鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组主要由原始沉积的碳酸盐岩和岩溶角砾岩组成。储集空间以次生孔隙为主。中奥陶世沉积作用之后不久,即发生了溶解作用、白云石沉淀、干化脱水作用、机械压实作用、岩溶作用和胶结作用。胶结作用很普遍,主要发生在中石炭世之后的埋藏条件下,是对储层重要的破坏作用。充填于硬石膏结核溶模孔和非组构选择性溶蚀孔、洞、缝的方解石和白云石是最常见的胶结物。这些方解石和白云石胶结物具泥晶、嵌晶状或粒状晶粒结构。泥晶白云石基质的δ18O值-10.98‰~-0.8‰,平均-5.54‰;δ13C值-4.76‰~5.77‰,平均1.51‰。充填于溶蚀孔、缝中的白云石的δ18O值-12.54‰~-2.67‰,平均-7.34‰;δ13C值-5.56
‰~3.48‰,平均0.28‰。充填于溶蚀孔、缝方解石的δ18O值-15.42‰~-6.02‰,平均-9.51‰;δ13C值-12.44‰~1.33‰,平均-3.20‰。总的来说,白云石和方解石胶结物的δ18O和δ13C值低于泥晶白云石基质的,原因是形成晚,受淡水淋滤、埋藏作用和有机质影响较大。泥晶白云石基质的Na含量0~350 μg/g,平均59 μg/g; Sr含量0~380 μg/g,平均10 μg/g;Fe含量0~14 570 μg/g,平均1 040 μg/g;Mn含量0~4 670 μg/g,平均183 μg/g。充填于次生孔隙中的胶结物的Na、Sr、Mn含量与泥晶白云石基质的差别不大,因这些元素含量均低。充填于次生孔隙的碳酸盐胶结物较泥晶白云石基质有明显高的Fe含量。胶结物包裹体的均一温度在90℃~140℃范围内。胶结物沉淀于埋藏较深,温度较高的还原条件下。流体包裹体的气相成分以CH4最为普遍,液相成分以H2O占绝大多数。早期胶结物形成于天然气形成前,晚期胶结物形成于天然气形成之后。岩溶洼地是胶结作用最发育的地带。     

鄂尔多斯盆地南部奥陶系碳酸盐储层的胶结作用

鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组主要由原始沉积的碳酸盐岩和岩溶角砾岩组成.储集空间以次生孔隙为主.中奥陶世沉积作用之后不久,即发生了溶解作用、白云石沉淀、干化脱水作用、机械压实作用、岩溶作用和胶结作用.胶结作用很普遍,主要发生在中石炭世之后的埋藏条件下,是对储层重要的破坏作用.充填于硬石膏结核溶模孔和非组构选择性溶蚀孔、洞、缝的方解石和白云石是最常见的胶结物.这些方解石和白云石胶结物具泥晶、嵌晶状或粒状晶粒结构.泥晶白云石基质的δ18O值-10.98‰～-0.8‰,平均-5.54‰;δ13C值-4.76‰～5.77‰,平均1.51‰.充填于溶蚀孔、缝中的白云石的δ18O值-12.54‰ ～-2.67‰,平均-7.34‰; δ13C值-5.56‰～3.48‰,平均0.28‰.充填于溶蚀孔、缝方解石的δ18O值-15.42‰ ～-6.02‰,平均-9.51‰;δ13C值-12.44‰～1.33‰,平均-3.20‰.总的来说,白云石和方解石胶结物的δ18O和δ13C值低于泥晶白云石基质的,原因是形成晚,受淡水淋滤、埋藏作用和有机质影响较大.泥晶白云石基质的Na含量0～ 350 μg/g,平均59μg/g; Sr含量0～380 μg/g,平均10 μg/g;Fe含量0～ 14 570 μg/g,平均1 040 μg/g; Mn含量0～4 670 μg/g,平均183 μg/g.充填于次生孔隙中的胶结物的Na、Sr、Mn含量与泥晶白云石基质的差别不大,因这些元素含量均低.充填于次生孔隙的碳酸盐胶结物较泥晶白云石基质有明显高的Fe含量.胶结物包裹体的均一温度在90℃ ～ 140C范围内.胶结物沉淀于埋藏较深,温度较高的还原条件下.流体包裹体的气相成分以CH4最为普遍,液相成分以H2O占绝大多数.早期胶结物形成于天然气形成前,晚期胶结物形成于天然气形成之后.岩溶洼地是胶结作用最发育的地带.     

鄂尔多斯盆地奥陶系不同组构碳酸盐岩埋藏溶蚀实验

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩储层受埋藏溶蚀作用控制明显,而地层深部复杂的水-岩反应造成埋藏溶蚀研究难度较大,并进而影响了储层的评价与预测。分别利用CO₂溶液和乙酸溶液为流体介质进行溶蚀模拟实验,探讨埋藏条件下温度、压力、流体等因素对不同矿物及组构碳酸盐岩溶蚀作用的影响。结果表明:1）随着温度与压力升高,碳酸盐岩样品在乙酸溶液中的溶解速率均相应提高,在CO₂溶液中的溶解速率则先增加后减小,且在110℃~130℃区间内溶蚀速率最大;深埋藏环境下,各岩类溶蚀速率差异减小,并趋于一致;2）岩石矿物成分和组构,原岩初始孔隙度的大小及其连通关系,以及晶体的产状对成岩后期的埋藏溶蚀作用也具有重要的影响。不溶组分含量低、颗粒/灰泥比高、矿物成分复杂的碳酸盐岩由于组构选择性溶蚀作用而更易被溶蚀;碳酸盐岩的溶蚀速率随方解石含量的增加而增加,但深埋藏环境下,矿物成分含量差异对溶蚀速率的影响作用减弱;硬石膏与白云岩相伴生时,可优先溶蚀形成膏模孔,并促进白云石的溶解,改善储层效果。不同岩性,总体上灰岩较白云岩及过渡岩类更易发生埋藏溶蚀作用。结合研究区实际地质条件分析,砂屑灰岩、膏质白云岩等埋藏溶蚀强度较大,通过对原岩早期组构选择性溶蚀形成孔隙的继承和调整,叠加埋藏期岩溶作用后,可形成规模优质储层。     

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。     

鄂尔多斯盆地南缘奥陶系平凉组等深流沉积*

鄂尔多斯盆地南缘奥陶系平凉组发育石灰岩、泥岩和砂岩,夹放射虫硅岩及凝灰岩,深水原地沉积、重力流沉积及等深流沉积发育。等深流沉积主要为砾屑、砂屑、粉屑、灰泥及粉砂—砂质等深积岩。粉屑等深积岩顶部发育波痕及生物扰动,波痕不对称,迁移方向明显,波长1~5,cm,波高0.2~0.5,cm。等深流沉积具有灰泥等深积岩、粉屑等深积岩、砂屑等深积岩及砾屑等深积岩叠置组成的完整及不完整的细—粗—细沉积层序,厚度几毫米至数厘米。该层序既可由多层叠置而成,也可由单层组成或在相邻泥质纹层或缝合线之间直接出现,并存在向上变粗的逆递变和向上变细的正递变厚度不对称特征。等深流从东向西,大致平行于斜坡运动。平凉组下部发育深水原地沉积和重力流沉积,上部则发育深水原地沉积和等深流沉积。等深流沉积主要受构造运动、相对海平面升降、古地貌、流体能量及运动路径的影响。     

Sr Isotope Geochemistry and Depositional Setting of Carbonate in Ordovician,Ordos Basin,China

正China is in severe shortage of potash reserves,and the best way for breakthrough is to make potash exploration in marine salt basins.Erdos basin is so far the only Ordovician potash basin in the world.The Erdos basin is located west     

鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系泥页岩与碳酸盐岩生物标志物特征对比

通过采集鄂尔多斯盆地西南缘4个剖面奥陶系马家沟群碳酸盐岩和平凉组泥页岩样品,对其中可溶有机质饱和烃与芳烃组分进行GC-MS分析,对比研究了马家沟群碳酸盐岩和平凉组泥页岩生物标志化合物特征。结果表明,马家沟群与平凉组正构烷烃分布形式及峰型特征、生物标志化合物参数Pr/Ph、伽马蜡烷/C₃₀-αβ藿烷、C_20-29三环萜烷/(C_20-29三环萜烷+C_27-35藿烷),以及甲基菲指数(MPI)均存在明显差异,这些差异反映了其沉积环境与成熟度的不同,对于马家沟群与平凉组来源油的识别具有参考价值。马家沟群正构烷烃分布形式与甾/藿比值以及C₂₈/C₂₉ααα20R甾烷比值之间的对应关系,反映了母质输入的细微差别。Ts/(Ts+Tm)与伽马蜡烷/C₃₀-αβ藿烷比值之间的关系,C₂₉甾烷αββ/(αββ+ααα)比值变化与重排藿烷与重排甾烷丰度的关系,反映上述成熟度参数明显受沉积环境影响。     

鄂尔多斯盆地西南缘上奥陶统平凉组碎屑岩锆石U-Pb年龄及物源分析

运用碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学分析方法,探讨分析了鄂尔多斯地块西南缘奥陶系平凉组沉积期的物源环境。结果表明:①平凉组凝灰质砂岩中的碎屑锆石U-Pb年龄大致包含3组:第一组为早古生代的407~477Ma,峰值为454Ma,占总体的72.5%;第二组为中—新元古代的588~1548Ma,峰值为962Ma,占总体的22.5%;第三组为古元古代的1612~2496Ma,占总体的5%。②集中在407~477Ma年龄组分指示其物源主要来自于祁连—北秦岭岛弧杂岩带,588~1548Ma和1612~2496Ma的年龄组分反映的物源主要来自于北秦岭造山带,祁连造山带和华北板块基底。③锆石年龄谱综合分析,平凉组碎屑沉积物质来源复杂,具有明显的多源性,指示晚奥陶世平凉期的沉积环境应属于祁连—北秦岭岛弧杂岩带与鄂尔多斯地块西南缘之间的局限残留边缘海盆地。     

鄂尔多斯盆地奥陶系丘形反射的解释及其与礁的关系

鄂尔多斯盆地Ｔ９－Ｔ１０地震反射波组之间的奥陶系碳酸盐岩中存在着许多丘形反射,其中一部分属于以藻类生物为主的藻丘类型,一部分为东部盐凹中的盐丘,一部分为奥陶系顶古风化壳残丘,其它丘形反射为绕射波,回转波,或者为地表静校不当引起的假象,奥陶系的礁丘一般规模很小,岩性以粘结为主,其孔隙发育好坏同风化残丘一样,主要取决于次生溶蚀作用,但礁丘生长过程中由于受海面波动影响,曾发生过多次暴露,形成多期溶孔,礁     

鄂尔多斯盆地南缘岐山剖面中奥陶统平凉组沉积环境分析

鄂尔多斯盆地南缘岐山剖面平凉组以碎屑岩和碳酸盐岩混积为特征,根据岩性特征可将平凉组分为七段。其中碎屑岩约占80%,主要分布在平一、三、五、七段;碳酸盐岩约占20%,主要分布在平二、四、六段。研究表明,岐山剖面平凉组属于大陆斜坡环境,是一套多旋回沉积,其中一-二段、三-四段、五-六段分别构成一个海进海退旋回,属于上斜坡-下斜坡交互沉积环境,第七段单独构成一个海进旋回。至唐陵组初期,海水开始退去。     

陕甘宁盆地中部马五1潮缘碳酸盐岩沉积旋回及其成因探讨

陕甘宁盆地中部马五₁段由多个向上变浅的潮缘碳酸盐岩沉积序列重复叠置组成,并可分为十三种沉积 -成岩微相和六个沉积相带。这种沉积序列的韵律性重复叠置的形成方式为潮缘进积楔的简单退覆和阶段式退覆,其形成机制为自旋回。     

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩储层非均质性评价

马家沟组五段一层(马五1)缝-孔洞型含硬石膏结核和细晶的粉晶白云岩储层是鄂尔多斯盆地中部气田的主力产层，储层的非均质性很强，已成为影响勘探和生产的主要地质因素。着重研究了马五1沉积、成岩作用以及古潜沟的形成和空间展布，认为沉积相、成岩相和古潜沟是影响储层非均质性的关键因素，指出盆缘含硬石膏结核白云岩沉积微相和渗流白云石粉砂半充填溶膜孔的粉晶白云岩成岩相是最有利储层发育的沉积、成岩相，相对的岩溶高地-斜坡是有利的储层保存区。提出了适合本区的储层地质预测方法——叠图法，对指导勘探和开发生产具有实用意义。     

从滨里海盆地上古生界油气探讨中国海相碳酸盐岩油气勘探的科学思路

中国海相碳酸盐岩油气勘探“久攻不克”,其中碳酸盐岩有机质丰度和油气运移是两大难题。滨里海盆地上古生界油气储量的地质成藏条件分析提供了一种碳酸盐岩油气成藏模式,即碳酸盐岩油气生成与地幔流体以及与中地壳的低速、高导层有关。原油、沥青、干酪根的 Pb、Sr、Nd 同位素组成、碳酸盐岩矿物与含水矿物的高温、高压实验、热液条件下 HCO_3~-与 H_2的实验均证实了上述认识,油气可以通过无机反应生成。根据这一油气生成模式,应该重新审视中国油气勘探的方针。近期可在西部三大克拉通盆地(塔里木盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地)及南方海相碳酸盐岩地区以“碳酸盐岩—生物礁(白云岩化)—膏盐”的岩性结构为模式有望找到大型、超大型油气田,关键是对生物礁的勘探及识别技术的突破、白云岩孔洞、裂缝储层的识别、预测及膏盐层钻井技术的改进。     

我国古生代海相碳酸盐岩成藏理论的新进展

近年来在中国古生界新发现大中型油气田40多个,其中大型油气田16个。在长期研究中国古生代海相沉积特征的基础上,总结归纳近几年来新发现的海相烃源岩,提出对碳酸盐岩有效烃源岩的新认识。从有效烃源岩、古岩溶储集体、油气成藏期次和成藏模式等四个方面概述油气成藏理论方面的新进展;根据油气成藏史研究,结合区域构造演化史、生烃史等,提出塔河油田奥陶系有四个成藏期:加里东中晚期至海西早期;海西晚期;燕山期-喜马拉雅早中期;喜马拉雅晚期。     

Study on Carbonate Sequence Stratigraphy of Ordovician in Northern Ordos Basin

INTRODUCTIONSeqUenCestratigraphyisderivedfromseismicstratigl'aphyanditSconCeptShaveholargelyappliedtosill~ticsetting(e.g.passivemargin,I'alnP,groWth--faulting,activemarginandnonmarinesettings).InrecentyearS,thestudyofseqUenCestratigraphyhasdlawnagreatattentionfromgeologistSovertheworld.Carbonaterocksareimportantcomponentsofthesedimentaryrecord,beingmajorresouras(e.g.salt,potash,~),containinghydrOCarbon"serves,andyieldingawealthofpaleoclilnaticandpaleo--enviromnentalinfonnation~r,1991…     

塔河油田西南部地区中—下奥陶统碳酸盐岩储层缝洞发育特征与分布

岩溶-裂缝是塔河油田西南部地区上奥陶统覆盖区中—下奥陶统碳酸盐岩储层主要储集空间类型。依据岩心观察、显微镜薄片鉴定、扫描电镜、钻井、深浅侧向和FMI成像测井等资料,综合识别了中—下奥陶统储层裂缝和孔洞发育段,认为该区储层缝洞发育特征与塔河油田主体区有较大的不同,其主要的储集空间类型为半充填—未充填的构造缝和溶蚀扩大缝,且以高角度斜裂缝和垂直裂缝为主,低角度裂缝较少;微裂缝和中缝发育,大裂缝和孔洞总体不发育,利用储层多因素综合评价方法指出了研究区内裂缝和孔洞发育的有利地区。     

中国主要块体奥陶纪达瑞威尔期（Darriwilian）晚期—凯迪期（Katian）早期海相红层及其构造意义

根据中国主要块体奥陶纪达瑞威尔期地层学、古生物学和岩石学的特点,本文主要论述了中国9个块体,其中包括5个主要块体（扬子克拉通、中朝克拉通、塔里木克拉通、拉萨地块和喜马拉雅北坡）中达瑞威尔晚期—凯迪期早期海相红层的分布、岩性特征和古动物群。它们的岩性特征：如红色灰岩;古生物群特征：如牙形石Pygodus serra动物群,P.anserinus动物群和Hamarodus europaeus动物群,珊瑚Yohophyllum动物群,以及头足类Sinoceras chinense动物群均十分相似或相同。这就充分阐明,中华古陆块群（包括扬子、中朝和塔里木克拉通等）与冈瓦纳古陆北缘古陆块群（包括拉萨地块和喜马拉雅北坡等）之间的关系十分密切,可能在此之前它们同属于冈瓦纳古陆。这对于阐明中华古陆块群与冈瓦纳古陆之间的关系具有重要意义。此外,还将海相红层分为两类：陆棚红层和大洋红层。陆棚红层主要见于寒武纪至三叠纪,大洋红层主要见于白垩纪至现代。     

Carbon and Strontium Isotopes of Late Palaeozoic Marine Carbonates in the Upper Yangtze Platform,Southwest China

238 marine carbonate samples were collected from seven sedimentary sections ofthe entire late Palaeozoic (Permian, Carboniferous and Devonian) in the Upper Yangtze Plat-form, southwest China. Based on the absence of cathodoluminescence and very low Mn (gener-ally<50 ppm) contents of the samples, it is thought that they contain information on the orig-inal sea water geochemistry. The results of isotopic analyses of these samples are presented interms of δ~(13)C and ~(87)Sr/~(86)Sr ratios versus geological time. The strontium data, consistent withother similar data based on samples from North America, Europe, Africa and other areas inAsia, support the notion of a global consistency in strontium isotope composition of marinecarbonates. The strontium data exhibit three intervals of relatively low ~(87)Sr/~(86)Sr ratios in thelate Middle Devonian to early Late Devonian, Early Carboniferous and Early Permian, corre-sponding to global eustatic high sea level stands. The lowest ~(87)Sr/~(86)Sr ratio recorded in theLate Permian was probably caused by substantial basalt eruptions in the Upper Yangtze Plat-form at the time. Three corresponding periods of relatively high δ~(13)C values at roughly the samethe intervals were caused by a relatively high rate of accumulation of organic carbon duringsea level rises at these times. The deposition of coal was probably responsible for the increaseof sea water δ~(13)C at other times. The δ~(13)C values drop dramatically near theDevonian/Carboniferous, Carboniferous/Permian and Permian/Triassic boundaries, con-sistent with other similar data, which further support the notion that geological time boundariesare associated with mass extinction and subsequent rejuvenation.     

鄂尔多斯盆地西南缘上奥陶统平凉组岩石特征及沉积环境

为研究鄂尔多斯盆地西南缘上奥陶统平凉组岩石特征及沉积环境,基于沉积学相关理论和方法,根据野外露头、古生物及粒度分析等资料,对研究区岩石特征、沉积相及主控因素开展了研究。结果表明：①研究区平凉组可划分3种岩相和2种岩相组合。②通过综合研究岩性、古生物、沉积构造及粒度参数等资料,确定平凉组沉积环境为深水斜坡。③沉积相为海底扇,在此基础上可划分为中扇和下扇2个亚相,近端朵叶和远端朵叶2个微相。④海底扇的主控因素为相对海平面升降、构造运动和物源供给。