塔里木盆地东部地区寒武系白云岩成因类型*

塔里木盆地东部地区（简称塔东地区）寒武系白云岩主要有泥-粉晶白云岩、细晶白云岩和中-粗晶白云岩。通过岩石学特征、有序度、碳氧同位素、锶同位素比值、阴极发光和微量元素等分析,认为该地区有4种成因的白云岩,即深水回流准同生白云岩、潮坪蒸发泵准同生白云岩、回流渗透白云岩以及深埋藏白云岩。不同类型的白云岩,其岩性及地球化学特征不同。深水回流准同生白云岩为泥-粉晶白云岩,分布在塔东盆地中,是附近的碳酸盐岩台地上蒸发浓缩形成的咸化海水在重力作用下沿海底回流到深水盆地中并使刚沉积不久的灰泥发生白云化而形成的。潮坪蒸发泵准同生白云岩亦为泥-粉晶白云岩,形成于台地潮坪环境。回流渗透白云岩为细晶白云岩,发育于潮坪准同生白云岩和蒸发岩之下。深埋藏白云岩为中-粗晶白云岩,是石灰岩在地下深处由循环流动的富含Mg²⁺、Ca²⁺的地层水白云化形成的,Mg²⁺、Ca²⁺主要来自于已经存在的白云岩的溶蚀,而非来自页岩压实排替出来的地层水。     

塔东北库鲁克塔格中上寒武统白云岩岩石学、地球化学特征与成因探讨——与加拿大西部盆地惠而浦(Whirlpoolpoint)剖面对比

通过对比研究塔里木盆地东北缘库鲁克塔格隆起的乌里格孜塔格剖面与加拿大西部盆地寒武系白云岩的岩石学、地球化学及流体包裹体等特征,阐明了前者经历了三次主要白云岩(化)作用事件.①成岩早期-浅埋藏的粉细晶白云岩作用,Sr为42.75×10-6,Mn为315×10-6 ～506×10-6,Fe为0.2650％ ～0.403％;δ13 CpDB=一0.47‰ ～-0.28‰,δ18OPDB=-7.3‰ ～-7.43‰,87Sr/86Sr=0.71085;平均REE=18.84×10-6,δEu平均为0.66、δCe平均为0.81,估算的形成温度分别为47.6℃和55.12℃;②中(深)埋藏的细晶及中(粗)晶白云岩化作用;Sr为56.27×10-6,Mn为312×10-6,Fe为0.13％;δ13CPDB=-1.5‰,δ18OPDB=-8.5‰,87Sr/86Sr=0.7100; REE=18.08×10-6,δEu平均为0.72、δCe平均为0.77,盐水包裹体中的均一温度平均为108.34℃,盐度变化为4％～13.7％ NaCleqv;③沿裂隙或溶洞形成的粗-巨晶或鞍形的热液白云岩(石)交代充填:Sr为29.1×10-6 ～49.9×10-6,Mn为498×10-6～754×10-6,Fe为0.15％ ～ 1.14％;平均δ13 CPDB=-0.48‰,δ18OPDB=-8.82‰,87Sr/86Sr=0.70996;平均REE=15.08×10-6,δEu平均为0.70、δCe平均为0.78;鞍形白云石中的盐水包裹体的均一温度120～150℃,盐度为5％ ～ 12％ NaCleqv;溶洞中的粗-巨晶白云岩盐水包裹体的均一温度140～180℃,盐度为5％ ～ 18％ NaCleqv;与西加盆地惠而浦(Whirlpool point)剖面典型的热液白云岩相比较,乌里格孜塔格剖面中寒武系白云岩中缝洞中的粗-巨晶及鞍形白云石中的碳氧同位素、稀土总量、轻重稀土比均要高,但有序度、δEu、δCe、盐水包裹体形成温度及盐度相对低;因而推断它与西加盆地典型的岩浆期后热液来源不同,其流体来源于沿深部伸展走滑断裂-再循环地层热卤水,与海西晚期或燕山期-喜马拉雅期强烈挤压后弱伸展引起的二期或以上的压扭-走滑构造有关.     

塔里木盆地柯坪地区中上寒武统白云岩沉积微相

在塔里木盆地西北缘柯坪地区的蓬莱坝剖面发现一套完整的寒武系白云岩地层,对其进行了系统的野外测量、岩性描述、样品采集和镜下观察,作出了完整的地层岩性沉积相综合柱状图,并对其进行沉积相、亚相和微相的分析.在该剖面中,识别出1种相——碳酸盐岩台地相,并进一步分为3种亚相和6种微相,分别为:开阔台地亚相(开阔潮坪、颗粒滩)、局...     

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。     

从岩石结构和地化特征看巴楚隆起上寒武统白云岩的成因及演化

塔里木盆地巴楚隆起上寒武统发育一套极具勘探价值的厚层白云岩。基于该白云岩的钻井取心与薄片鉴定,将其分类为结晶白云岩、泥微晶白云岩、具残余(颗粒)结构白云岩及过渡型白云岩。运用多种地化分析和测试手段,认为上寒武统白云岩主要经历了(准)同生(蒸发泵、渗透回流)白云石化—埋藏白云石化—后期局部热液改造三个阶段,导致研究区白云石化的流体主要为高盐度卤水、埋藏残余海水以及深部热液流体,整个白云石化过程中岩石结构也发生相应演化。泥微晶白云岩主要形成于(准)同生期萨布哈环境,过渡型白云岩及残余结构白云岩由白云石化不彻底或选择性白云石化作用形成,结晶白云岩由埋藏白云石化作用形成。存在自生矿物、高Ba/Sr值、稀土Eu富集以及包裹体测温均显示深部热液对白云岩具有局部改造作用,该类白云石通常具有波状消光的特征。经过热液溶蚀改造的白云岩储集空间变好,这对白云岩储层的勘探具有指示意义。     

渝东武隆地区中上寒武统储层成岩作用及孔隙演化

渝东武隆地区中上寒武统主要为一套海相浅水碳酸盐岩沉积,以各类型白云岩为主.依据成岩作用对孔缝的影响,可将成岩作用分为建设性成岩作用和破坏性成岩作用两种类型.建设性成岩作用主要包括白云石化作用、溶蚀作用和破裂作用等,对孔隙的形成有利.破坏性成岩作用主要有胶结作用、压实作用、压溶作用、充填作用等.破坏性成岩作用破坏原有的储层物性,使孔隙度和渗透率降低,储集性能变差.     

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。     

塔里木盆地下古生界白云岩储层特征与成因类型

塔里木盆地寒武系—奥陶系白云岩具有时代老、埋藏深、成岩作用复杂的特点。白云岩储层储集空间主要为孔隙和裂缝两大类,其中孔隙类型可进一步划分为晶间孔、晶间溶孔、晶内溶孔、铸模孔、溶蚀孔洞等;裂缝类型可进一步划分为缝合线、风化裂缝和构造裂缝。根据储集空间类型特征,白云岩储层可以划分为孔隙型、孔洞型、缝洞型和裂缝型4种。孔隙型储层和缝洞型储层物性较好。根据成因白云岩储层可以划分为准同生白云岩储层、埋藏型白云岩储层、构造-热液型白云岩储层和风化壳岩溶型白云岩储层,其中后两者及其复合类型常形成优质储层。     

新疆塔中油田中古58井寒武系芙蓉统白云岩储层特征

塔里木板块广泛分布的寒武系白云岩储层具重要的油气勘探潜力。塔中油田I号断裂带的中古58井寒武系芙蓉统下丘里塔格群白云岩在区域上有代表性,具有孔隙规模大且储层物性好的优势。储集空间类型包括小型溶洞、溶孔、晶间孔、晶间溶孔及裂缝等,常充填石英、隐晶质硅质、白云石、萤石、黄铁矿、闪锌矿、方解石并呈现明显的充填次序;有效储层包括原生孔隙及准同生成岩阶段—浅埋藏阶段的溶蚀和白云化作用所形成的次生孔隙;中—深埋藏成岩阶段的热液溶蚀在改造部分储集空间的同时,也表现为多种矿物充填过程。     

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。     

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。     

塔里木盆地寒武—奥陶系主要白云岩类型及孔隙发育特征

塔里木盆地寒武系和下奥陶统白云岩广泛发育,岩石类型复杂多样。按照结构和特殊构造两大分类依据,文中将研究区白云岩归为6大类,即泥-粉晶白云岩(又按含膏与否进一步分为含膏泥-粉晶白云岩和不含膏泥-粉晶白云岩)、粉-细晶白云岩、中-粗晶白云岩、斑状白云岩、藻纹层白云岩和膏溶角砾白云岩。每类白云岩都可以其独具特色的晶体结构和/或沉积构造与其他类型相区分。在这些白云岩中发育的孔隙类型主要有6种,即窗格孔、铸模孔、晶间孔、溶孔、角砾孔及砾间溶孔和缝合线孔,其中除窗格孔为原生孔隙外,其余均属次生孔隙。就其储集意义而言,以溶孔和晶间孔最为重要,次为角砾孔及砾间溶孔,而铸模孔和窗格孔的储集意义相对次要。缝合线孔的意义主要有二:一是可改善储集岩的渗透性,二是与斑状白云岩配合还可能构成有效储集岩。     

塔里木盆地中央隆起区上寒武统—下奥陶统白云岩地球化学特征及白云石化流体演化规律*

以详细的岩石学研究为基础,综合利用碳、氧、锶同位素等地球化学资料,深入分析了塔里木盆地中央隆起区上寒武统—下奥陶统白云石化流体演化规律以及白云岩成因机制。结果表明,上寒武统白云岩主要由泥晶—粉晶白云岩、微生物白云岩和(残余)颗粒白云岩等原始结构保留较好的白云岩构成,其C、Sr同位素与同期海水相近,O同位素值偏正,属于同生/准同生期与轻微蒸发海水有关的白云石化的产物;下奥陶统白云岩以细晶自形—半自形白云石为主,原始结构保留差,其C、Sr同位素与同期海水近似,但O同位素值略微偏负,主要为浅埋藏期白云石化的产物。部分早期白云岩在中—深埋藏过程中受埋藏重结晶和构造—热液白云石化的影响,形成细晶—粗晶他形白云岩和缝洞鞍形白云石充填物,该阶段白云石化流体主要来自于地层内封存的海源流体、深部热液以及蒸发岩层间热卤水,多期多源流体的共同作用导致该类白云岩具有较宽的Sr同位素组成和明显负偏的O同位素值。总体上,研究区白云岩具有早期形成(近地表到浅埋藏期大规模交代)、中期加强(中—深埋藏期部分重结晶)、晚期改造(热液局部调整)的整体演化趋势。     

塔里木盆地寒武纪构造演化研究

对塔里木盆地寒武纪早、中、晚3个时期的古水深、沉积速率、构造沉降速率和拉伸系数计算结果表明,塔里木盆地在早寒武世为深度裂陷阶段,中寒武世为裂陷迁移阶段,晚寒武世为台内裂陷阶段,早寒武世与中-晚寒武世的构造差异性十分明显。早寒武世伸展引起的裂陷作用发生在塔东地区,伸展促使该区构造沉降速率远远大于台地相区,形成半深海盆地相环境。中-晚寒武世伸展向台地内部迁移,使台地内部的构造沉降速率远大于盆地相区,而台地内部较高构造沉降速率被更高的沉积速率所补偿,使得这里始终未能出现地貌上的凹地。     

塔里木盆地深层寒武系地表岩溶型白云岩储层及后期流体改造作用

对塔里木盆地钻遇寒武系白云岩的塔深1等井的岩芯观察发现埋深超过8000m的深层寒武系白云岩中仍发育有丰富的几毫米至几厘米大小的地表岩溶作用形成的溶蚀孔洞。塔深1井测井曲线的突变反映出了多个寒武系沉积间断(暴露)面的存在;但塔深1井附近寒武系地震剖面同相轴连续性较好,没有明显的角度不整合接触。测井和地震特征表明了寒武系白云岩岩溶作用发生在同生或准同生期,是由于相对海平面下降造成的暴露作用,而没有发生强烈的构造抬升。塔深1等井寒武系白云岩溶蚀孔洞中常见有白云石、石英等矿物的充填。充填白云石具有弯曲晶面和波状消光的特征。白云石中流体包裹体均一温度主峰区间110～130℃,没有随深度增加而增加的特点。与基质白云岩相比,充填白云石具有相对较低的Na、K和Sr的含量以及相对较高的Fe、Mn和Ba含量。在同位素组成上,充填白云石具有相对较轻的氧同位素组成和较高的n(87Sr)/n(86Sr)比值;其氧同位素δ18OPDB的变化范围为-11.62‰～-5.13‰,平均为-8.00‰,锶同位素n(87Sr)/n(86Sr)比值变化范围为0.709361～0.709978,平均为0.709590。上述特征表明了白云石等的充填作用与深部热液活动有关。受深部热液作用强度的限制,寒武系白云岩中已有的岩溶型孔隙并没有被完全充填破坏,仍有较多的储集空间得以保存下来。     

塔里木盆地柯坪地区上寒武统表生溶蚀型藻格架白云岩的地球化学特征及意义*

采用野外观察、室内薄片鉴定及多项地球化学分析技术方法,对塔里木盆地柯坪地区上寒武统表生溶蚀型藻格架白云岩的特征及成因进行了研究。宏观上,藻格架白云岩呈丘状、透镜状夹于潮坪相白云岩层间,由于差异性溶蚀,发育了大量表生溶蚀孔。微观上,藻格架由富藻的泥粉晶白云石组成,而架间孔由浅色的亮晶白云石充填。藻格架泥粉晶白云石呈他形—半自形,镶嵌结构,具有暗红色—橙红色的阴极发光,较高的Na、K含量,较低的Fe含量;δ¹³C为-0.572‰～0.124‰、平均值-0.116‰,δ¹⁸O为-5.391‰～-4.983‰、平均值-5.240‰,表明其形成于准同生阶段盐度较高的相对氧化环境中。架间充填的亮晶白云石胶结物,呈半自形—自形中细晶,具有昏暗的阴极发光或者不发光,较低的Na、K含量,较高的Fe含量,δ¹³C值为-0.662‰～-0.251‰、平均值为-0.460‰;δ¹⁸O值为-6.639‰～-5.939‰、平均值-6.267‰,表明其形成于相对还原的埋藏环境。稀土元素分析结果表明,二者均具有LREE轻微富集、HREE亏损、Eu负异常特征,与海相泥晶灰岩稀土元素配分模式相似,揭示了其白云化流体均来自于原始的海水。在溶蚀作用方面,亮晶白云石胶结物相对泥粉晶白云石藻格架更易于溶蚀。前者在大气水表生溶蚀过程中,主量元素Ca、Mg丢失显著,Mg/Ca值由0.955降至0.007,微量元素Na、K丢失相对明显,Na/Ca值由原来的3.8×10^-4降为1.9×10^-4,K/Ca值由1.1×10^-3降至检测限以下,而不改变稀土元素的配分模式。这些特征表明,表生溶蚀过程在元素特征上是一个去白云化的盐度降低过程,而这一过程中基本无稀土元素的带入带出。     

塔里木盆地寒武—奥陶系碳酸盐岩储集特征与白云岩成因探讨*

塔里木盆地油气资源丰富,在寒武—奥陶系碳酸盐岩中发育有优质储集层。在野外地质观察、岩心观察与分析、常规薄片和铸体薄片观察鉴定基础上,详细研究了塔里木盆地寒武—奥陶系碳酸盐岩的储集特征,划分了储集空间类型,并对不同储集空间形成与演化做了初步分析。碳酸盐岩储集层的储集空间可分为孔、洞、缝3大类,进一步又划分为粒内孔、粒间孔、晶间孔、铸模孔、生物格架孔、孔洞、洞穴、构造缝、压实压溶缝和溶蚀缝10小类。溶洞与裂缝为最有效的储集空间。碳酸盐岩的原始储集空间经历了多期成岩作用改造,另外后期构造活动也提供了大量裂隙通道,有效储集空间绝大部分为次生成因,溶蚀作用很大程度上改善了储集性能。碳酸盐岩储集层分为裂缝—孔隙型、裂缝—孔洞型和裂缝型,其中裂缝—孔洞型为最有效的储集层。在寒武系和下奥陶统发育了不同成因的白云岩：寒武系白云岩主要形成于蒸发潮坪/潟湖有关的潮上和潮间带,属于准同生期产物;下奥陶统白云岩主要属于回流渗透/混合水白云岩化产物,另外在下奥陶统礁滩石灰岩部分白云岩化,属于交代白云岩化产物。在盆地深部奥陶系中同时发育有交代成因白云岩,属于晚期埋藏白云岩化产物。     

塔里木盆地东部地区寒武系-奥陶系白云岩特征及成因

通过对塔东低凸起带寒武系-奥陶系白云岩的岩石学特征、碳氧同位素特征、锶同位素比值特征、有序度等的分析,认为塔东地区带寒武系-奥陶系准同生阶段的泥-粉晶白云岩由受潮汐作用的海水泵汲作用形成;成岩阶段的细-中晶白云岩、粗-巨晶白云岩是在埋藏成岩环境中经过调整白云岩化以及成岩后期的外来热液作用引起的埋藏热液白云岩化作用形成。