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。     

四川盆地寒武系划分对比及特征

以多重地层划分理论为指导,根据露头、钻井和测井资料的综合分析,在总结对比四川盆地及其邻区寒武系不同时期﹑不同构造单元地层划分方案的基础上,以岩石地层特征为主要依据,综合分析古生物特征及电性特征,将四川盆地寒武系自下而上划分为:下寒武统筇竹寺组、沧浪铺组和龙王庙组,中寒武统陡坡寺组,中上寒武统洗象池组。对岩性特征进行了详细研究,筇竹寺组主要为炭质页岩﹑页岩及泥岩;沧浪铺组主要为粉砂岩及泥质粉砂岩;龙王庙组主要为鲕粒灰岩﹑灰质白云岩及白云岩;陡坡寺组下部为泥质白云岩夹紫红色泥岩,上部为紫红色泥质粉砂岩﹑白云质粉砂岩夹紫红色泥岩;洗象池组主要为大套厚层状细晶白云岩﹑粉晶白云岩。四川盆地寒武系分布广泛且厚度较大,仅在盆地西部存在一个北东向剥蚀区,整体上在盆地中南部形成一个厚度低值区,向东﹑向南﹑向北厚度逐渐增大。     

四川盆地东南缘中上寒武统白云岩地球化学特征及成因机制

以系统的岩石学及中上寒武统3条剖面地球化学特征对比分析为基础,认为中上寒武统白云岩主要形成于埋藏早期高盐度卤水的渗透回流交代作用,次为混合水交代成因,其主要依据体现在:1中上寒武统白云岩及灰岩Sr/Ba总体较高,仅少量数据点Sr/Ba小于1;2灰岩Na、K含量较高,灰岩Na含量高于淡水成因的美国Wisconsin中奥陶统Mifflm Member灰岩以及美国Tennessee东部Tongling地区上奥陶统灰岩,白云岩Na含量与开宁盆地巴洼阶地潮上萨布哈白云岩中Na含量相近;3m值反映出灰岩为海水沉积环境,白云岩为与潟湖相关的沉积环境;4B校值反映出该区白云岩及灰岩主要形成于咸水—半咸水沉积环境,局部受淡水作用影响。该区白云岩化过程中Sr有明显带出现象,Na、K可能也有带出现象。     

塔里木盆地东部寒武系白云岩储层及相控特征

根据钻井岩心、薄片、物性等数据资料,对塔里木盆地东部寒武系白云岩储层特征进行分析,并探讨沉积相对储层形成的控制作用。塔东地区寒武系白云岩可分为交代白云岩及缝洞充填型白云岩两大类型,交代白云岩又可分为泥粉晶白云岩、细—中晶白云岩、粗晶白云岩以及角砾状白云岩等次级类型。白云岩的储集空间主要以晶间孔隙、溶蚀孔隙、缝合线孔隙和裂缝为主,裂缝起到了连通孔隙的作用,储集空间组合类型以裂缝—孔洞型为主。研究表明:交代白云岩具有明显的相控特点,东侧的英东—罗西一带的交代白云岩主要发育在内缓坡背景的台地边缘浅滩、开阔台地及潮坪相带,而在西侧的古城4井一带的交代白云岩以角砾状白云岩为主,发育于环边陆棚的礁前斜坡带。白云岩储层发育除受后期成岩作用（白云化作用、胶结作用、溶蚀作用）和断裂等因素影响外,主要受早期沉积相带的控制,内缓坡是储层发育的有利部位。     

陕西韩城寒武系白云岩和石灰岩固硫试验

选用韩城7个分别采自于寒武系白云岩和石灰岩的样品,以10%和25%为基准,加入韩城的高硫煤中,进行固硫试验。研究表明:中、下寒武系白云岩固硫率为10%~15%,石灰岩的固硫率为15%~26%,上寒武统下部白云岩的固硫率为30%~47%。上寒武统中上部的白云岩固硫率为10%~20%。岩石中白云石和方解石的含量相当时,白云岩的固硫率高于石灰岩5~10个百分点。      

中国中西部盆地海相白云岩主要形成机制与模式

塔里木、四川及鄂尔多斯盆地是中国中西部海相白云岩的主要发育地区。三大盆地重点层系海相白云岩新近的成因研究表明,大规模准同生白云岩和埋藏成因白云岩的发育均与蒸发台地密切相关。蒸发台地中由海水浓缩形成的富Mg~(2+)卤水一方面在准同生期,通过蒸发泵和下渗机制交代碳酸钙沉积物而形成与蒸发岩共生的准同生白云岩,另一方面作为富含Mg~(2+)的地层孔隙水,在准同生-浅埋藏期乃至中、深埋藏期,通过侧向渗透、侧向与垂向压实排挤和垂向热对流机制与粗结构的碳酸钙沉积物发生交代反应,在蒸发岩系周边和上下形成广泛分布的埋藏成因白云岩。与热流体作用有关的白云石化主要依靠构造断裂、裂缝、不同级次的层序界面、孔洞层等输导体系发生,分布较局限。热流体云化常表现为对先期白云岩进行叠加改造而形成热水改造白云岩。热流体性质不一,可以是深埋藏混合热水、深部循环水、地幔深部的岩浆热液等。白云石(岩)的生物成因不仅表现为微生物作用导致白云石直接沉淀,还表现为生物的存在与活动为白云石化作用提供Mg~(2+)和云化流体通道。由微生物和宏观藻释放出Mg~(2+),在埋藏期对方解石进行交代是各种富含藻类的灰岩中部分白云石的重要形成机制。生物扰动可明显改善岩石的孔渗性,从而显著促进白云石化作用的发生。     

塔里木盆地寒武系白云岩构造裂缝发育特征

采用加权有效裂缝面密度参数,可以反映研究层段有效裂缝的整体发育情况。基于塔里木盆地牙哈、英买力、塔中和塔东等四个地区28口井的岩心观察,对寒武系上、中、下统的白云岩构造裂缝分别进行了统计分析。结果表明:构造裂缝发育程度方面,内幕型裂缝发育区(塔中地区和塔东地区)加权裂缝平均面密度明显大于潜山型裂缝发育区(牙哈地区和英买力地区);有效裂缝发育程度方面,塔中地区和牙哈地区上寒武统加权有效裂缝平均面密度较大,反映了裂缝对白云岩储层有较好的改造作用;英买力地区中寒武统有效裂缝相对发育;塔东地区各统有效裂缝基本不发育。有效裂缝发育程度的差异,与潜山区和内幕区构造活动强度、流体活动类型及裂缝充填的差异有关。     

四川盆地寒武系—震旦系含气系统成藏特征（摘要）

加里东古隆起震旦系含气层是四川盆地勘探的重要战场之一,也是世界上最古老的天然气产层,在发现威远大气田35年后,至今尚未找到类似的第二个大气田,究其原因除震旦系含气层勘探程度较低外,与古隆起上油气藏形成后又遭受不同地质作用有很大关系,因此对其成藏过程和成藏特征进行深入剖析,无疑具有重要的理论和实际意义。     

塔里木盆地寒武系白云岩的主要成因类型及其储层评价

塔里木盆地寒武系发育规模巨大的白云岩地层。对覆盖区钻孔岩心的岩石学分析表明,塔里木盆地寒武系白云岩成因主要有六种:潮坪相沉积成因、潟湖相沉积成因、渗透回流交代成因、压实排挤流交代成因、岩溶低温结晶成因和岩溶高温结晶成因。岩心物性分析与铸体薄片分析结果表明,岩溶低温结晶成因白云岩本质上可成为最优质的白云岩储层,储层特征为高孔高渗;潮坪沉积成因与岩溶高温结晶成因白云岩可形成高孔低渗的白云岩储层;潟湖相沉积成因白云岩、渗透回流交代成因白云岩与压实排挤流交代白云岩一般不作为优质的白云岩储层。     

四川盆地南部寒武系白云石地球化学特征与形成机制

以四川盆地南部范店、岩孔、三汇场三个野外露头剖面的寒武系白云岩样品为研究对象,通过对白云石有序度、碳氧同位素、稀土元素、包裹体等地球化学特征的分析,认为研究区主要发育同生期微晶白云石(岩)、细-粉晶白云石、浅埋藏细晶白云石、以及鞍状白云石等四种类型,其中:微晶白云石(岩)、细-粉晶白云石的有序度较低,具有与同时期正常海相碳酸盐岩相近似的δ18O值,稀土元素配分模式近似一致,表现为具有LREE弱富集、HREE弱亏损的特征,这揭示了白云石化流体主要来源于高盐度海水,为蒸发泵白云石化、渗透回流白云石化作用的产物;而细晶白云石的有序度相对较高,稀土元素出现贫化迁移现象,∑REE值有所减少,推断为埋藏白云石化作用的产物;鞍状白云石的有序度高、δ18O值低,稀土元素富集,Eu具有正、负异常,包裹体均一化温度呈异常高值,呈双区间分布,表征白云石化流体来源于深部热液流体,可能为热液白云石化作用的产物。     

Hydrothermal Dolomite in the Upper Sinian (Upper Proterozoic) Dengying Formation,East Sichuan Basin,China

Hydrothermal Dolomite （HTD） is present in the Upper Sinian （Upper Proterozoic） Dengying Formation, east Sichuan Basin, China. The strata are comprised by primary dolomite. The HTD has various textures, including zebra dolomite, subhorizontal sheet-like cavities filled by saddle dolomite and breccias cemented by saddle dolomites as well occur as a fill of veins and fractures. Also co-occur MVT type lead-zinc ores in the study area. The δ13C and δ18O isotopes of HTD in the Upper Sinian Dengying Formation are lighter than those of the host rocks, while STSr/86Sr is higher. The apparent difference in carbon, oxygen and strontium isotopes, especially the large difference in S7Sr/S6Sr isotopes ratio indicate crystallization from hot basinal and/or hydrothermal fluids. Saddle dolomite was precipitated at temperatures of 270-320℃. The diagenetic parasequences of mineral assemblage deposited in the Dengying Formation are： （1） dolomite host rock →sphalerite-galena-barite-fluorite; （2） dolomite host rock →saddle dolomite →quartz; （3） dolomite host rock →saddle dolomite→bitumen; （4） dolomite host rock →saddle dolomite →barite. The mean chemical composition of the host dolomite matrix and HTD didn＇t change much during hydrothermal process. The fluids forming the HTDs in the Dengying Formation were mixtures of freshwater from the unconformity at the top of Sinian, fluids from diagenetic compaction and hydrocarbon generation ＆ expulsion from the Lower Cambrian Niutitang Formation mudstones or the Doushantuo Formation silty mudstones, and hydrothermal fluids from the basement. The hydrocarbon reservoirs associated with the HTD were mostly controlled by the basement faults and fractures and karsting processes at the unconformity separating Sinian and Cambrian strata. The hydrocarbon storage spaces of HTD included dissolved cavities and intercrystalline pores. Dissolution cavities are extensive at the top of Dengying Formation, up to about 46m below the unconformity between Sinian an     

川东北下三叠统飞仙关组白云岩的地球化学特征

四川盆地川东北部下三叠统飞仙关组是我国重要的天然气储集层,白云石化的鲕粒滩为主要的油气储集层,鲕粒滩主要发育在川东北碳酸盐台地的边缘,台地内主要为泥晶碳酸盐岩夹蒸发岩。鲕粒滩在不同程度上发生白云石化并形成鲕粒白云岩,一些研究者把它们看成近地表混合水白云岩,但飞仙关组鲕粒白云岩的微量元素铁和锰、白云石的阴极发光、白云岩的稳定同位素C和O值、87Sr/86Sr比值等特征表明这些白云岩具有埋藏成因的证据。下三叠统飞仙关组白云岩具有暗红色阴极发光,微量元素Fe为600×10-6~1000×10-6,Mn为14×10-6~78×10-6,稳定同位素氧组分为-6.73~-3.65‰（PDB）,（平均值为-4.89‰PDB）,稳定同位素锶（87Sr/86Sr）为0.707 35~0.708 00。薄片下可以看到白云石沿着裂缝交代,上述的特征表明白云岩在埋藏条件下形成的。     

川东北飞仙关组白云岩岩石结构演化

根据矿物结晶学理论,白云石可按照晶体大小和晶边形貌划分为不同的结构,其结构的演化主要受原岩化学组成、岩石结构和白云岩化流体的影响。白云岩原岩可分为不同化学组分的泥灰岩和含颗粒泥灰岩,泥灰岩可细分为成分均匀的和含溶孔、胶结物的泥灰岩;含颗粒泥灰岩可细分为未接受任何改造的、发生溶蚀胶结作用的和发生泥晶化等作用的含颗粒泥灰岩。以川东北飞仙关组白云岩为例,在不同浓度的白云岩化流体条件中,讨论不同结构白云岩岩石的演化。结果表明：泥晶化及溶蚀作用是白云石岩石结构演化和形成的基础;大多数鲕粒白云岩在低浓度白云岩化溶液中形成;糖粒状白云岩为外来高浓度的白云岩化流体改造形成。     

四川盆地震旦系灯影组白云岩成因

基于岩芯观察、薄片鉴定、地球化学分析,结合区域地质背景,系统研究了四川盆地震旦系灯影组白云岩成因。岩石学特征分析发现,灯影组白云岩可分为泥粉晶云岩、粒屑云岩、微生物云岩、岩溶角砾云岩4类,其结构类型一般为泥晶—粉晶,说明白云岩化时间较早,为准同生期。地球化学分析表明,灯影组白云岩δ^13C平均值与震旦纪原始海水较为接近,δ^18O值呈现中—高负偏的特征,有序度和Fe、Mn含量相对偏低,Na含量相对较高,稀土元素配分模式则与海水配分曲线类似,表明白云岩化主要受到海源流体的影响。盆地周缘的古陆和水下隆起使盆内海水极易封隔浓缩,盆内发育的富Ca^2+菌藻类可间接提高海水的Mg^2+/Ca^2+比值,加之灯影期干旱炎热的古气候让盆内蒸发作用强烈,可伴生石膏等蒸发性矿物,促进白云石化。综合上述特征,四川盆地灯影组白云岩成因为微生物参与的蒸发海水回流渗透白云石化。     

Occurrence and conceptual sedimentary model of Cambrian gypsum-bearing evaporites in the Sichuan Basin,SW China

During the Cambrian, gypsum-bearing evaporites formed in the Sichuan Basin, SW China. These rocks are important for oil and gas sealing, but details of their distribution and origin are not well established. This study examines the regional distribution and origin of the gypsum-bearing evaporites using a comprehensive analysis of drilling data from 34 wells, 5 measured cross-sections in the basin and surrounding area, and 96 maps of area-survey data. Results show that in the stratigraphic succession, the gypsum-bearing evaporites occur mainly in the Lower Cambrian Longwangmiao Formation, the Middle Cambrian Douposi Formation, and the Middle-Upper Cambrian Xixiangchi Group. Geographically, the rocks are found mainly in the southeastern part of the basin, and the distribution of deposits shows an overall SW-NE trend. The sedimentary environments for evaporite formation were evaporative lagoon and inter-platform basin in a platform setting. Gypsum was generated by the underwater concentration of sea water in a strongly evaporative environment. Both an evaporative restricted platform and a mixeddeposition restricted platform model appear to be applicable to the development of gypsum in the Sichuan Basin. The gypsum-bearing evaporites with the best sealing capacity are located mostly in the southeastern part of the basin. These constraints can be applied directly to regional exploration, and have implications for the regional paleogeography and paleoclimate.     

塔里木盆地和田1井中寒武统膏岩层段发现原生白云石

岩石学与地球化学研究表明,塔里木盆地和田1井中寒武统膏岩层中白云石为原生白云石。岩石学特征上,白云石晶体微小,属隐晶—微晶(5μm),呈他形—次圆形,并且不含灰质前驱物。白云石与自生石膏有密切联系,根据其与石膏的关系及岩石学特征,可以将其分为两类:A类原生白云石,包裹在石膏内,晶体较大,一般大于3μm;B类原生白云石,石膏分散在其中,具有极好的长柱状晶形,白云石晶体较小,一般小于3μm。地球化学特征上,两类白云石差别也较明显。A类白云石具有高的n(Mg)/n(Ca)比,平均为0.96,接近化学计量白云石。Na_2O,Sr O,Fe O,Mn O平均含量分别为160μg/g,270μg/g,2250μg/g,120μg/g。δ~(13)C(PDB)与δ~(18)O(SMOW)平均值分别为0.3‰,24.6‰;与A类原生白云石相比,B类原生白云石n(Mg)/n(Ca)比较低,平均值为0.90。具有较高的Na_2O,Fe O,Mn O含量与稍低的Sr O含量,平均值分别为290μg/g,2540μg/g,200μg/g,200μg/g。δ~(13)C(PDB)与δ~(18)O(SMOW)变化不大,δ~(13)C稍低,平均值为-0.3‰,δ~(18)O值较高,平均值为25.2‰。研究表明,文中白云石为原生沉淀,而非交代前驱物灰岩形成,Mg的来源为强烈蒸发形成的高盐度咸水。微生物可能参与了白云石沉淀过程。     

A Model of Hydrothermal Dolomite Reservoir Facies in Precambrian Dolomite,Central Sichuan Basin,SW China and its Geochemical Characteristics

Hydrothermal mineral assemblages and related hydrothermally enhanced fracturing are common in the Precambrian Dengying Formation of Central Sichuan Basin. Petrographic and geochemical analyses of core samples show that the hydrothermal dolomite reservoirs of Dengying Formation consist of four main types of pores in the reservoir facies. These include: 1) hydrothermal dissolution vug(or pore), 2) intercrystalline pore, 3) residual inter-breccia vug(or pore), and 4) enlarged dissolved-fracture. There are three different fabrics dolomite in hydrothermal dolomite reservoirs, namely, saddle dolomite, fine-medium dolomite and micritic dolomite. Micritic dolomite is the original lithology of host rock. Saddle dolomite with curved or irregular crystal faces was directly crystallized from hydrothermal fluids(average temperature 192°C). Fine-medium dolomites are the products of recrystallization of micritic dolomite, resulting in abnormal geochemical characteristics, such as slight depletion of δ¹⁸O, significant enrichment of Mn-Fe and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, and positive Eu anomaly. A model for the distribution of various hydrothermal dolomite reservoir facies is proposed here, which incorporates three fundamental geological controls: 1) extensional tectonics and tectono-hydrothermal events(i.e., the Xingkai Taphrogenesis of Late Sinian-Early Cambrian, and Emei Taphrogenesis of Late Permian), 2) hydrothermal fluid storage in clastic rocks with large thickness(e.g., Nanhua System of Chengjiang Formation and part of Doushantuo Formation), and 3) confining bed for hydrothermal fluids(such as, the shale in Qiongzhusi Formation). The supply of hydrothermal fluid is critical. Large basement-rooted faults and associated grid-like fracture system may function as the channels for upward migration of hydrothermal fluid flow. The intersection of the above-mentioned faults(including the conversion fault), especially transtensional sags above negative flower structures on wrench faults can serve as a key target for future hydrocarbon exploration.     

塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组白云岩储层特征及成因

利用钻遇肖尔布拉克组的13口井和2条露头剖面的资料,分析了白云岩储层的宏观和微观特征,认为塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组主要发育9类岩性,孔隙的发育具有明显的岩相选择性,指出粉—细晶白云岩、砂屑白云岩、藻格架白云岩、泡沫绵层石白云岩、叠层石白云岩、凝块石白云岩和粘结(颗粒)白云岩是储层的主要载体。通过岩石学特征、多参数地球化学特征分析,结合地质背景,研究了肖尔布拉克组白云岩储层的成岩作用序列和孔隙演化史,明确了高能丘滩相的多孔沉积物是储层发育的物质基础,早表生期大气淡水溶蚀作用是储层形成的关键,埋藏(热液)溶蚀作用使储层得到了改善。     

四川盆地寒武纪岩相古地理特征

通过露头、岩心、钻测井资料分析建立典型沉积相序列,结合单因素分析综合作图,编制了四川盆地寒武纪各个时期的岩相古地理图件。盆地整体西高东低、西部发育陆源碎屑沉积,中东部以碳酸盐岩沉积为主。寒武纪包含两个半海侵—海退旋回:首次海侵发生在早寒武世筇竹寺期,形成巨厚的浅海陆棚相泥质烃源岩;首次海退发生在早寒武世沧浪铺期,陆源碎屑供给充足,发育三角洲和碎屑滨岸相沉积;第二次和第三次海侵发生在早寒武世龙王庙期与中晚寒武世洗象池期,为碳酸盐岩滩相储层发育的主要时期,在局限台地的地形较高部位发育砂砾屑滩和鲕粒滩,砂砾屑滩主要发育在盆地的中西部,鲕粒滩主要发育在盆地的中东部,在盆地西南部发育具有继承性的泻湖相沉积。