鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组白云岩特征及成因机理分析

宏观与微观结合并以地球化学分析为主要手段,研究认为:鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组存在准同生白云岩化、渗透回流及混合水白云岩化、埋藏白云岩化和热液白云岩化4种白云岩化成因。准同生白云岩主要发育于马一、三、五段,由常规蒸发泵白云岩化形成;渗透回流及混合水白云岩由富镁盐水下渗白云岩化以及富镁盐水混同大气淡水对先成碳酸盐岩进行白云岩化共同作用形成;埋藏白云岩为大气降水溶蚀古陆老硅铝质岩石形成的盐水下渗和海(湖)水沿溶蚀孔洞下渗这两种白云岩化叠加形成的;热液白云岩为热液在粗晶粒白云岩孔隙或构造裂缝中溶蚀碳酸盐岩,过饱和后晶出。     

陕甘宁盆地中部气田中中区马五4段白云岩成因类型及其地球化学特征

陕甘宁盆地中部气田中区下奥陶统马家沟组马五４段,白云岩相当发育,岩石类型多样。按成因可以分为准同生白云同生白云夺和成岩白云岩两大类型,它们在岩石结构、Ｘ射线衍射、阴极发光、稳定同位系、微量元素特征以及白云石化机理上均有较大差别。     

陕甘宁盆地中部气田中区马五_4段白云岩成因类型及其地球化学特征

陕甘宁盆地中部气田中区下奥陶统马家沟组马五４段，白云岩相当发育，岩石类型多样。按成因可以分为准同生白云岩和成岩白云岩两大类型，它们在岩石结构、Ｘ射线衍射、阴极发光、稳定同位素、微量元素特征以及白云石化机理上均有较大差别。     

鄂尔多斯盆地下古生界马家沟组白云岩储层水—岩反应特征分析

在岩溶型储层中,深埋白云岩储层储集空间的形成与水-岩反应密切相关,分析水-岩反应机理是揭示白云岩储集空间形成条件的基础。以鄂尔多斯盆地下古生界马家沟组白云岩储层的多口钻井岩芯为研究对象,综合利用扫描电镜、电子探针等手段,研究矿物、岩石的物质成分和结构,观察溶蚀孔隙和充填的次生矿物。再根据流体包裹体测温确定水-岩反应的温度。研究认为:鄂尔多斯盆地下古生界马家沟组白云岩储层水—岩反应相关的主要成岩作用有准同生白云石化作用、溶蚀作用、矿物充填作用和压实-压溶作用。     

塔里木盆地下古生界白云岩类型及成因*

塔里木盆地下古生界白云岩勘探潜力巨大。在下古生界构造演化、沉积背景分析的基础上, 结合前人的白云岩分类方案, 首先根据形成时期将塔里木盆地下古生界白云岩分为准同生白云岩和准同生后白云岩两大类。在此基础上, 综合运用岩心、薄片、阴极发光、扫描电镜、碳氧稳定同位素资料, 对上述两类白云岩进一步细分。其中准同生白云岩, 可进一步分为云坪型准同生白云岩、潟湖型准同生白云岩与微生物白云岩, 云坪型、潟湖型准同生白云岩是在准同生阶段由蒸发泵白云化形成的;本次研究首次在膏模孔内发现完整哑铃状白云石, 拓宽了微生物白云岩的存在范围。准同生后白云岩包括浅埋藏白云岩、中—深埋藏白云岩和热液白云岩3类, 浅埋藏白云岩由调整白云化及渗透回流白云化形成;中—深埋藏白云岩主要为埋藏白云化的产物;热液白云岩由沿断裂或裂缝的热液白云化所形成。     

四川盆地中西部栖霞组—茅口组孔洞型白云岩储层成因与分布

近期,四川盆地中西部地区下二叠统栖霞组—茅口组的勘探取得持续突破,引起人们对白云岩储层的广泛关注。从储层形成的地质背景入手,以露头和岩心为切入点,结合实验分析,在储层成因与分布方面取得4项主要认识:①栖霞组和茅口组的白云岩储层均发育在高位域,台地边缘和台洼边缘是储层发育的主要沉积环境;②储层的主要岩性是晶粒白云岩(残余颗粒白云岩和中细晶白云岩),溶蚀孔洞、残余粒间孔、生物体腔孔和裂缝是主要储集空间,栖霞组和茅口组储层的平均孔隙度分别为3.87%、4.57%,均具良好的储集性能;③颗粒滩亚相、准同生溶蚀作用是储层形成的主控因素,其中颗粒滩是储层发育的物质基础和原生孔隙的载体,准同生溶蚀作用将原生孔隙扩溶成孔洞,是改善储集空间的关键;④剑阁—雅安台缘滩和盐亭—广安台洼边缘滩带是白云岩储层有利分布区,是天然气勘探的主攻方向。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段沉积特征及其控储效应*

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段(简称“马四段”)是下古生界天然气风险勘探的重点层位。文中基于岩心、薄片观察,结合地层对比、沉积结构描述等,并运用岩石结构组分测井解释和井震结合古地貌恢复等手段,对鄂尔多斯盆地马四段沉积时期古地貌、沉积特征和储集层展布进行了详细分析。结果表明: (1)受控于沉积期隆坳相间的古地貌格局,马四段发育大量台地内丘滩微相,其易于发生准同生溶蚀和白云石化作用,是储集层发育的有利相带;(2)马四段储集层以(藻)砂屑白云岩和粉—细晶白云岩为主,储集空间主要为粒间孔、晶间孔、溶蚀孔等;(3)纵向上,储集层主要分布于马四₂亚段和马四₁亚段;平面上,马四段储集层主要分布于台地内低凸起带和台缘带;(4)储集层的发育受控于3个因素,其中古隆起部位发育的有效丘滩体是储集层形成的物质基础,高频层序控制的准同生溶蚀作用是储集层形成的关键,白云石化是储集层后期保存的重要因素。马四段沉积时期碳酸盐岩台地内隆坳相间的古地貌控制了丘滩相带和白云岩储集层的展布,这一新认识为鄂尔多斯盆地下古生界天然气勘探提供了有力支撑,也为碳酸盐岩台地沉积储集层的研究提供了新思路。     

鲁西豫东地区奥陶系顶部岩溶储集层特征及有利控制因素*

基于野外露头、岩心、薄片和测录井等地质及地球物理资料分析,并结合区域地质背景,深入研究了鲁西豫东(东濮)地区奥陶系顶部峰峰组和上马家沟组岩溶储集层发育特征、演化过程,并进一步分析优质储集层形成的主控因素,预测了有利储集层分布区。结果表明,奥陶系顶部储集层主要岩性为颗粒石灰岩、云质石灰岩、泥晶石灰岩、粉细晶白云岩、含膏白云岩和藻粘结白云岩等,裂缝和溶洞是主要储集空间类型。白云岩类储集层平均孔隙度为2.5%,平均渗透率为7.43×10^-3μm²;石灰岩类储集层平均孔隙度为2.2%,平均渗透率为2.72×10^-3μm²。储集层经历了沉积—准同生期成孔(寒武纪—中奥陶世)→风化淋滤(晚奥陶世—早石炭世)→矿物充填(晚石炭世—白垩纪末期)→溶蚀改造(古近纪)4个演化阶段。沉积相、成岩作用及构造应力控制了研究区优质储集层的形成。颗粒滩及潮坪相带、断裂发育带、白云石化作用和准同生岩溶、表生岩溶、埋藏岩溶作用6项叠合区储集层质量最优;颗粒滩及潮坪相带、白云石化作用和准同生岩溶作用、表生岩溶作用4项叠合区,以及断裂发育带、表生岩溶作用、埋藏岩溶作用3项叠合区储集层质量次之;颗粒滩及潮坪相带、断裂发育带、白云石化作用和准同生岩溶作用、埋藏岩溶作用5项叠合区储集层质量一般。     

鄂尔多斯盆地马家沟组白云岩成因及其储集性能

对鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组野外剖面、钻井岩心和铸体薄片的观察以及地球化学分析及岩石物性测试,马家沟组白云岩可分为泥微晶白云岩、晶粒白云岩和溶蚀残余白云岩三大类。泥微晶白云岩常有石膏伴生,Sr含量较高,其稀土配分模式及δ13C分布区间等特征与本区的泥微晶灰岩相似,包裹体均一温度接近地表温度,为近地表与海水相关流体准同生白云石化。晶粒白云岩的伴生矿物少,Sr含量低,其稀土配分模式及δ13C分布区间与本区的泥微晶灰岩相近,包裹体均一温度较高,为与海水相关流体埋藏白云石化。溶蚀残余白云岩为前两类白云岩受后期大气淡水改造而成。晶间孔、晶间溶孔、溶孔为马家沟组白云岩的主要储集空间。泥微晶白云岩的孔隙度、渗透率均较低,难构成储层;晶粒白云岩的孔隙度和渗透率较高,可成为良好储层;而溶蚀残余白云岩具高孔高渗特征,为优质储集岩类。盆地中东部、东南部、南部及天环地区是白云岩型储层勘探的重点区域。     

陕甘宁盆地奥陶系白云岩成因及储集性能

陕甘宁盆地奥陶系白云岩依成因可分为云坪型准同生白云岩、膏盐湖型准同生白云岩、受改造的云坪型准同生白云岩、回流渗透白云岩、混合水白云岩、埋藏白云岩和淡水白云岩（石）。奥陶系冶里—亮甲山组、马五段受改造的云坪型准同生白云岩和马六段、马五段的混合水白云岩，由于它们沉积在古陆周缘，受到了不整合面发育过程中溶蚀作用的改造，最终使储集性能变好。     

陕西秦岭泥盆纪地层中几种不同类型的白云石化作用及白云石化岩石

陕西秦岭泥盆纪地层中的白云岩,依据宏观及微观的标志,可划分成三大类型:同生或准同生白云岩、成岩白云岩、后生白云岩。在南带,早泥盆世的同生或准同生交代白云岩,是由潮坪相的沉积物,经咸水回流渗透白云石化作用形成,成为层控汞矿床的母岩;中泥盆世的成岩交代白云岩,是由碳酸盐台地相中的生物礁、滩等浅水沉积物,在大气淡水和海水的混合水作用下白云石化而成。在北带,泥盆纪白云岩,是由台盆—浅海陆棚相碎屑沉积物,在埋藏压实的条件下,经白云石化而成。在中带,泥盆纪白云岩主要分布于断裂破碎带上,是由富镁、钙的热卤水充填交代而成,并与角砾岩型的金矿(化)有密切关系。     

鄂尔多斯奥陶纪马家沟期岩相古地理

在露头及钻井基干剖面的地层学及定量岩石学研究的基础上,采用单因素分析综合作图法,编制出了鄂尔多斯奥陶纪马家沟一期、马家沟二期、马家沟三期、马家沟四期、马家沟五期和马家沟六期的各种单因素图及岩相古地理图。在这种古地理图中,各级古地理单元的确定都有定量的单因素数据为依据。马一期、马三期、马五期的岩相古地理的特征相似,可概括为“陆外为坪,坪中有湖,坪外为海”和“湖中有膏,湖中有盐”;马二期、马四期、马六期的岩相古地理特征亦相似,可概括为“陆外有坪,坪外为海,海中为滩,海外为槽”。从马一期至马六期构成三个海侵海退旋回。当今陕北大气田的天然气主要赋存于马家沟五组的云坪相白云岩中,今后最有前景的天然气产层将是马家沟四组滩相白云岩。因此,鄂尔多斯奥陶纪岩相古地理研究有重要的地质意义和生产实践意义。     

鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩成岩相地球化学特征

白云岩是鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩层系最主要的岩石类型和天然气藏的主要储集层。文中探讨了鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组白云岩成岩相的岩相与地球化学特征及其识别方法。根据岩心及露头观察、薄片鉴定、全岩X衍射、元素分析和碳、氧、锶同位素测试数据,识别出8种白云岩成岩相类型(准同生云化相、膏盐溶角砾相、活跃回流云化相、隐伏回流云化相、海水云化相、表生岩溶角砾相、埋藏溶蚀相和埋藏重结晶相),其分别形成于蒸发海水、中等盐度海水、正常海水、早期淡水、表生淡水及地层水成岩环境,隶属于近地表、风化壳及中—深埋藏3个成岩系统。建立了Fe-Mn、Cs-Sc、(K×Tl)/Na-(Sc×Ni)/Sr、δ~(13)C-87Sr/86Sr成岩相判别模版。弱活动性元素Sc、Ni和稳定重同位素13C、18O富集于蒸发海水类成岩相,较活动性元素Cs富集于中等盐度及正常海水类成岩相;K、Tl富集于还原环境成岩相,Fe、Mn富集于氧化环境成岩相;表生类成岩相以富含大量吸附态分散元素和87Sr为特征。研究结果表明,近地表及风化壳成岩系统决定了研究区马家沟组白云岩的成岩相及其地球化学特征,且岩相学研究及地球化学实验是开展白云岩成岩机理研究的有效手段。     

鄂尔多斯盆地西南缘岐山地区马家沟组岩相和沉积环境分析

正研究区位于鄂尔多斯盆地西南缘岐山县北,构造上属于鄂尔多斯盆地渭北隆起西段。奥陶系马家沟组发育了一套典型的白云岩储层,是鄂尔多斯盆地主要的天然气勘探目标层。1岩相特征岐山东剖面马家沟组下部岩性以泥晶白云岩为主,次为粘结白云岩。剖面底部主要是见生物扰动构造,偶夹纹层构造,见成分单一的角砾状白云岩岩;中部见弯曲的藻纹层,中上部沉积构造主要     

鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩成岩相地球化学特征*

白云岩是鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩层系最主要的岩石类型和天然气藏的主要储集层。文中探讨了鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组白云岩成岩相的岩相与地球化学特征及其识别方法。根据岩心及露头观察、薄片鉴定、全岩X衍射、元素分析和碳、氧、锶同位素测试数据,识别出8种白云岩成岩相类型(准同生云化相、膏盐溶角砾相、活跃回流云化相、隐伏回流云化相、海水云化相、表生岩溶角砾相、埋藏溶蚀相和埋藏重结晶相),其分别形成于蒸发海水、中等盐度海水、正常海水、早期淡水、表生淡水及地层水成岩环境,隶属于近地表、风化壳及中—深埋藏3个成岩系统。建立了Fe-Mn、Cs-Sc、(K×Tl)/Na-(Sc×Ni)/Sr、δ¹³C-⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 成岩相判别模版。弱活动性元素Sc、Ni和稳定重同位素¹³C、¹⁸O富集于蒸发海水类成岩相,较活动性元素Cs富集于中等盐度及正常海水类成岩相;K、Tl富集于还原环境成岩相,Fe、Mn富集于氧化环境成岩相;表生类成岩相以富含大量吸附态分散元素和 ⁸⁷Sr 为特征。研究结果表明,近地表及风化壳成岩系统决定了研究区马家沟组白云岩的成岩相及其地球化学特征,且岩相学研究及地球化学实验是开展白云岩成岩机理研究的有效手段。     

鄂尔多斯东部奥陶系马家沟组微相分析

早奥陶世马家沟期,在鄂尔多斯东部的陕北地区沉积了近千米厚的碳酸盐岩－蒸发岩地层。运用微相分析的方法,对这套地层进行了矿物岩石学、古生物学、沉积动力特征及形成环境的分析。按矿物组成、微观结构、组构和生物化石（及其碎屑）的组成等特征,把该区碳酸盐岩－蒸发岩划分为18个典型的微相类型。又根据其成因概括为6个微相系列,即与开阔海环境有关的微相系列、与滩相沉积有关的微相系列、与生物礁(丘)有关的微相系列、与隐藻席有关的微相系列、与局限－强烈蒸发条件有关的微相系列、次生晶粒结构微相系列。各系列的微相类型具有相近的成因环境特征,且微相的变化表现为相对的连续性。微相研究结果还表明,该区马家沟组的石灰岩类微相主要形成于开阔海陆棚环境和潮坪环境,部分与生物礁的发育有关;硬石膏岩、石盐岩等蒸发岩类微相主要形成于蒸发盆地与外海周期性隔绝的干化蒸发条件下;白云岩类微相有两种成因类型,即萨布哈环境的准同生白云岩化作用和埋藏成岩环境的成岩白云岩化作用。     

岩相古地理特征及其与天然气分布关系——以鄂尔多斯盆地靖边西北部马五4亚段为例

岩相古地理恢复是碳酸盐岩油气勘探的重要环节。为了明确岩相古地理环境与天然气分布之间的关系,以鄂尔多斯盆地西北部奥陶系马家沟组马五4亚段为例,通过岩心观察、薄片鉴定、多矿物测井解释以及“单因素分析多因素综合作图法”等多种方法,对研究区马五4亚段岩相分布、岩相古地理特征进行研究,并结合天然气层厚度及岩相古地理与天然气产能数据,探讨了岩相古地理特征与天然气分布关系。结果表明：研究区马五4亚段岩石类型主要包括泥质白云岩、膏质白云岩、白云质石灰岩和白云岩,共发育蒸发台地和局限台地两种沉积环境,蒸发台地相包括白云岩坪和含膏白云岩坪亚相,局限台地相主要包括含膏潟湖亚相。白云岩坪和含膏白云岩坪分别主要分布于研究区西北部和中部,而含膏潟湖主要展布于中东部及东南部。蒸发台地相中的含膏白云岩坪亚相是研究区马五4亚段天然气储集的最有利相带。     

塔里木盆地寒武系—下奥陶统白云岩成因及识别特征

对63口井岩心及薄片的观察以及大量阴极发光、碳氧同位素、包裹体及电子探针能谱的分析,认为塔里木盆地寒武系—下奥陶统白云岩主要有四种成因,分别对应有四种白云岩类型,即萨布哈白云岩、渗透回流白云岩、埋藏白云岩和热液白云岩。前两者受沉积相控制,后两者受成岩相控制。萨布哈白云岩发育于同生—准同生期蒸发成岩环境的潮间—潮上坪,渗透回流白云岩发育于同生—准同生期蒸发成岩环境的澙湖中,埋藏白云岩发育于埋藏期的深、浅埋藏环境,热液白云岩发育于埋藏期的深埋藏环境。总结了四种不同成因的白云岩的岩石特征及地球化学特征。认识到叠合盆地古老海相地层的白云石化机理复杂,白云岩类型多样,白云岩结构特征不但与沉积相密切相关,更受埋藏期白云石化作用的叠加改造。     

延安地区奥陶系马家沟组上组合膏盐岩成盐沉积演化模式研究

延安地区经过十余年油气勘探,在奥陶系马家沟组获得了一系列的突破,其中马家沟组上组合是天然气勘探的重要层位,该区是奥陶系碳酸盐岩- 膏盐岩共生体系的主要沉积区,其中马家沟组上组合马五43- 马五32膏盐沉积是海退蒸发环境的典型代表。本文基于延安气田奥陶系天然气勘探的最新进展,利用现场岩心观察、实验分析、钻井及测井资料,根据沉积构造、膏盐岩发育规模、岩性组合方式等,对研究区奥陶系马家沟组上组合膏盐岩的地质特征进行了详细的阐述,系统地总结了研究区马家沟组上组合膏盐岩的沉积背景及沉积相、建立了沉积演化模式,为延安气田膏盐岩研究提供基础资料。研究表明,在西高东低的沉积格局背景下,地层充填呈西薄东厚,南薄北厚的特点;自西南向东北依次为膏质白云岩- 膏岩- 盐岩沉积区;垂向发育三种岩石类型组合：Ⅰ型膏质白云岩- 硬石膏结核白云岩- 膏质白云岩- 泥云岩组合,Ⅱ型膏岩- 硬石膏结核白云岩- 膏质白云岩- 泥云岩组合,Ⅲ型盐岩- 膏岩- 硬石膏结核白云岩- 膏质白云岩组合;沉积环境为相对安静且低能的潟湖沉积模式。沉积环境演化为极强蒸发盐化→蒸发膏化→相对开放。研究成果为鄂尔多斯盆地其他地区奥陶系膏盐岩地质研究提供借鉴,对延安气田油气勘探具有重要指导意义。     

川东北上二叠统长兴组白云岩地球化学特征及形成机制

四川盆地东北部长兴组储集层主要由细—中晶白云岩组成,其次为微晶白云岩。根据薄片观察、阴极发光、电子探针分析发现,细—中晶白云岩与微晶白云岩在阴极发光特征方面很相似,都不发光,且在Mg、Ca、Fe、Mn、Sr和Ba含量方面也没有区别。根据上述分析结果认为,研究区的细—中晶白云岩是微晶白云岩在准同生期重结晶形成的,控制重结晶的主要因素是引起准同生白云石化的蒸发卤水下渗。这一认识为确定研究区白云岩储集层的空间分布提供了新的思路。