K－Ar测年法在确定沉积岩成岩时代中的应用——以鄂尔多斯盆地为例

根据伊利石Ｋ－Ａｒ测年法研究，确定鄂尔多斯盆地存在两期与构造运动有关的成岩作用事件：即与早期燕山运动有关的侏罗纪（１７０—１６０Ｍａ）和与晚期加里东运动有关的志留－泥盆纪（４２０－３７０Ｍａ）成岩作用时代。为了揭示碎屑物质对Ｋ－Ａｒ年龄的影响和伊利石成岩作用的机制，本文提出了一个通过观察Ｋ－Ａｒ年龄随深度变化的趋势来进行判断的模式。在Ｋ－Ａｒ年龄小于地层时代的条件下，Ｋ－Ａｒ年龄与深度呈正相关，或者很相近的Ｋ－Ａｒ年龄与深度变化无关均标志着没有或很少有碎屑物质的影响；同时，前者指示逐渐埋藏条件下的成岩作用，而后者则反映短暂的热事件引起的成岩作用事件。     

鄂尔多斯盆地伊利石K-Ar等时线图解与年龄

根据伊利石４０Ｋ－４０Ａｒ和４０Ｋ／３６Ａｒ－４０Ａｒ／３６Ａｒ等时线图解与年龄验证了利用常规Ｋ－Ａｒ测年法所确定的鄂尔多斯盆地的两期成岩作用时代。分析结果表明，伊利石Ｋ－Ａｒ时钟是一个封闭体系，故能够用来确定沉积岩的成岩作用时代；常规Ｋ－Ａｒ年龄所揭示的侏罗纪（１７０～１６０Ｍａ）和志留—泥盆纪（４２０～３７０Ｍａ）成岩作用时代是可靠的；Ｋ－Ａｒ等时线图解与年龄是检验常规Ｋ－Ａｒ测年法的有效的补充性测年手段     

鄂尔多斯盆地志留—泥盆纪和侏罗纪热事件—伊利石K—Ar年龄证据

利用伊利石K-Ar测年法,结合伊利石结晶度分析,首次在鄂尔多斯盆地确定出两期不同时代热事件。晚三叠世和晚二叠世<0.2μm粒级的岩石样品的K-Ar年龄(159-173Ma)反映了与燕山运动有关的伊利石化年龄,指示有一期中侏罗世的热事件;其<2μm粒级的K-Ar年龄(210-308Ma)则被解释为碎屑物和自生伊利石的混合年龄。中寒武世<0.2μm和<2μm粒级的岩石样品K-Ar年龄(368Ma与419Ma)对应于北秦岭加里东褶皱带变质作用与最早期花岗岩侵入的时代(380-420Ma),表明在志留-泥盆纪发生了一期热事件。     

碳酸盐岩成岩作用与层序地层学关系研究--以鄂尔多斯盆地寒武系为例

本文从准同生成岩作用、成岩作用类型及其强度、成岩环境演化等方面探讨了成岩作用与海平面升降、层序地层学的关系。研究指出,准同生期成岩作用反映海平面升降、层序界面的形成最敏感;成岩作用的类型及其成岩强度反映了海平面升降幅度、层序边界的类型：体系域的演化控制了成岩环境的演化,不同的体系域其成岩作用类型及其组合不同。成岩作用研究在白云岩地层中对层序边界及其类型的识别、体系域的划分具有重要的意义。     

三角洲前缘亚相致密砂岩储层的成岩作用与有利成岩相带:以鄂尔多斯盆地子洲气田山_2~3段砂岩为例

致密砂岩储层成岩作用复杂,成岩相分布表现出明显的差异性。以物性、铸体薄片、扫描电镜、X衍射、高压压汞等测试数据为基础,对鄂尔多斯盆地东部子洲气田山32段砂岩的成岩作用和成岩相进行了研究。结果表明:岩性以石英砂岩为主,岩屑含量自西向东表现出增加趋势;残余粒间孔、溶蚀孔和晶间孔为主要孔隙类型;压实压溶作用使原生粒间孔大量损失;胶结作用对储集空间具有双重影响,但整体使物性变差;溶解作用对石英砂岩和岩屑石英砂岩的影响不同,对石英砂岩的溶蚀程度更高;综合多项成岩阶段划分指标,子洲气田山32段砂岩已进入晚成岩B期,部分指标进入C期;参考多项定性和定量参数,划分出6种成岩相,分布于水下分流河道厚砂体中的石英加大粒间孔-溶蚀孔相是最有利的成岩相带,石英加大粒间孔-晶间孔相和粘土杂基充填晶间孔-溶蚀孔相次之,成岩相的平面分布受沉积微相和碎屑组分变化影响明显。     

沉积岩中自生浊沸石的形成、分布及油气意义——以鄂尔多斯盆地中—上三叠统延长组为例

自生浊沸石矿物在以岩屑长石砂岩和长石砂岩为主的陆相湖盆储集层中广泛发育,我国几乎所有含油气盆地都有关于浊沸石砂岩储层的报道,自生浊沸石的特征、分布、成因及油气意义亟需系统总结归纳。笔者等在系统梳理前人成果的基础上,以鄂尔多斯盆地上三叠 统延长组为例,通过野外剖面、岩心薄片、扫描电镜、能谱分析等手段,结合浊沸石成因演化理论模型和鄂尔多斯盆地区域演化史,明确了延长组浊沸石的岩石学特征、成岩演化、成因机制和时空分布规律。发现自生浊沸石是一种容易在低温碱性成岩环境下形成的富钙的水铝硅酸盐胶体矿物,相对密度小、抗压易溶、对成岩环境敏感,在特定条件下可作为成储、成藏过程中的示踪矿物。其次生优质溶蚀相储集层时间上主要处于中成岩期A 阶段,空间上主要受控于物源、沉积相带和邻近的烃源岩及输导体沟通下的成岩流体作用。并基于上述认识,对鄂尔多斯盆地延长组长10的下步勘探评价提供了理论依据和优选了有利目标。     

沉积岩中自生浊沸石的形成、分布及油气意义——以鄂尔多斯盆地中—上三叠统延长组为例

自生浊沸石矿物在以岩屑长石砂岩和长石砂岩为主的陆相湖盆储集层中广泛发育,我国几乎所有含油气盆地都有关于浊沸石砂岩储层的报道,自生浊沸石的特征、分布、成因及油气意义亟需系统总结归纳。笔者等在系统梳理前人成果的基础上,以鄂尔多斯盆地上三叠 统延长组为例,通过野外剖面、岩芯薄片、扫描电镜、能谱分析等手段,结合浊沸石成因演化理论模型和鄂尔多斯盆地区域演化史,明确了延长组浊沸石的岩石学特征、成岩演化、成因机制和时空分布规律。发现自生浊沸石是一种容易在低温碱性成岩环境下形成的富钙的水铝硅酸盐胶体矿物,相对密度小、抗压易溶、对成岩环境敏感,在特定条件下可作为成储、成藏过程中的示踪矿物。其次生优质溶蚀相储集层时间上主要处于中成岩期A 阶段,空间上主要受控于物源、沉积相带和邻近的烃源岩及输导体沟通下的成岩流体作用。并基于上述认识,对鄂尔多斯盆地延长组长10的下步勘探评价提供了理论依据和优选了有利目标。     

CFCs法在鄂尔多斯白垩系地下水盆地浅层地下水年龄研究中的应用

鄂尔多斯白垩系地下水盆地是中国重要的能源基地,利用CFCS方法对鄂尔多斯白垩系地下水盆地年轻地下水年龄进行测定,取得了比较准确的结果。结果表明,盆地地下水系统可以分为局部地下水系统、中间地下水系统和区域地下水系统。地下水盆地内局部地下水系统地下水循环更替快,年龄为20 a左右,地下水年龄随深度增加而增加;中间地下水系统和区域地下水系统地下水循环更替相对较慢,年龄大于70 a,可以寻求14C等其他同位素方法确定准确年龄。     

障壁坝砂体储层特征与成岩孔隙定量演化模式 ——以鄂尔多斯盆地延长探区本溪组为例

为明确海陆变迁背景下障壁坝砂体成岩孔隙演化规律,运用岩石薄片、扫描电镜及配套能谱、阴极发光等资料,对延长探区石炭系本溪组障壁成因砂体储集特征与成岩作用进行综合分析,并结合砂岩初始孔隙度恢复模型与薄片孔隙定量分析技术,开展基于埋藏热演化历程的储层孔隙演化参数定量评价,建立该区本溪组障壁坝砂岩孔隙定量演化模式。结果表明:储层砂岩以石英砂岩、岩屑质石英砂岩及岩屑砂岩为主;孔隙度、渗透率平均值分别为4.72%和1.22×10^(-3 )μm^2;储集空间以溶蚀扩大孔、粒内孔、晶间孔为主;现今储层主体已达到晚成岩阶段;砂岩初始孔隙度平均值为38.1%,埋藏至今共经历了四个典型的成岩增/减孔阶段,即P_1～T_2(285～208 Ma)"低地温、快埋藏"的大幅减孔阶段(-30.7%)、T_2～J_3(208～153 Ma)"高地温、缓沉降"的溶蚀增孔阶段(+3.9%)、J_3～K_1(153～96 Ma)"高地温、稳埋深"的减孔定型阶段(-6.6%)、K_1至今(96 Ma～)"低地温、晚隆升"的弱改造阶段。     

特低渗透—致密砂岩成岩作用特征及其差异性分析——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组为例

根据大量岩石薄片观察、扫描电镜和X?衍射分析,研究陇东地区典型区块三叠系延长组长6—长8段特低渗透—致密砂岩的岩石学特征、孔隙成因等,探讨成岩作用类型及主要控制因素,剖析延长组长6与长8成岩作用的差异性。研究表明:该区砂岩经历的成岩作用主要有压实作用、胶结作用、溶解作用等,建立了三角洲和重力流成岩演化模式序列,研究区目前处于中成岩A?B期;并从储层形成的物源、沉积环境、古气候等方面的差异性,探讨了华庆区块长63和马岭区块长81成岩作用差异性的成因。由于长6较长8粒度细、杂基含量较高,其压实作用强,原生粒间孔保存较少,早期绿泥石膜胶结不发育,含铁碳酸盐胶结物及自生伊利石含量高,砂岩储层物性较差。     

基准面旋回对砂岩成岩作用的控制——以鄂尔多斯盆地西南缘油水河延长组露头为例

以鄂尔多斯盆地西南缘汭水河露头剖面延长组长9-长7辫状河三角洲沉积为例,重点讨论三级层序界面上下的砂岩储层成岩特征。通过大量的铸体薄片鉴定,扫描电镜、X衍射等实验分析,发现、汭水河延长组露头剖面层序界面对砂岩储层成岩具有控制作用,基准面下降半旋回内填隙物以浊沸石为主,基准面上升半旋回内以方沸石为主,孔隙主要为溶蚀填隙物形成的次生孔隙,界面之上面孔率好于界面之下的面孔率,有利于储层发育。     

基准面旋回对砂岩成岩作用的控制——以鄂尔多斯盆地西南缘汭水河延长组露头为例

以鄂尔多斯盆地西南缘汭水河露头剖面延长组长9-长7辫状河三角洲沉积为例,重点讨论三级层序界面上下的砂岩储层成岩特征.通过大量的铸体薄片鉴定,扫描电镜、X衍射等实验分析,发现汭水河延长组露头剖面层序界面对砂岩储层成岩具有控制作用,基准面下降半旋回内填隙物以浊沸石为主,基准面上升半旋回内以方沸石为主,孔隙主要为溶蚀填隙物形成的次生孔隙,界面之上面孔率好于界面之下的面孔率,有利于储层发育.     

不同沉积微相致密储层的成岩响应及其控储机理 ——以鄂尔多斯盆地西部延长组为例

沉积微相是影响陆相致密油气储层发育的重要控制因素,不同微相的成岩响应和储层质量不同,制约了储层精细刻画与有利区预测工作.通过岩心、薄片、测井、孔渗、扫描电镜、XRD矿物分析、微米CT和压汞资料,识别了鄂尔多斯盆地西南部延长组三角洲—湖相致密储层8种沉积微相类型,刻画了不同微相在矿物组成、成岩作用、储层物性和孔隙结构方面...     

煤系地层中砂岩火山尘填隙物的成岩作用特征——以鄂尔多斯盆地天然气储层为例

在晚石炭世—早二叠世,鄂尔多斯盆地泥炭沼泽环境下发育的富含火山尘填隙物砂岩是煤成气的主要储集层。研究表明,该类砂岩的原杂基主要由同沉积期初步水化作用的火山尘构成;在煤系地层水环境下,火山尘经过初步水化作用后并不能形成沸石族矿物,主要形成了铝硅酸盐和硅酸盐的微细混合物;在埋藏过程中,砂岩火山尘填隙物的水岩反应受到煤系地层水介质性质及其活动性影响,主要发生脱水收缩作用、溶解作用、蚀变作用、碳酸盐交代作用和重结晶作用;火山尘填隙物的成岩作用在局部范围内可改善天然气储层,但也增强了储层的非均质性。     

鄂尔多斯盆地东部二叠系山西组23段石英砂岩砂体结构类型及成岩作用差异*

鄂尔多斯盆地东部子洲—清涧地区二叠系山西组2₃段石英砂岩区块单井产能与砂体结构类型具有一定相关性。基于单砂体垂向粒度韵律和自然伽马测井资料,将砂体结构划分出块状型砂体、正粒序型砂体和叠加型砂体3种类型。通过铸体薄片鉴定和粒度分析实验,对3种类型砂体储集层在成岩作用类型、特征、发育程度、产物、垂向变化及成岩孔隙演化的差异性进行表征。研究表明,3类砂体的溶蚀作用、压实作用强度及分布特征存在较大差异,粒度及其垂向分布是制约不同结构类型砂体成岩演化的直接因素,进而影响储集层物性,决定了含气层与致密层的垂向分布规律。块状型砂体储集层原生孔隙、次生溶孔共同发育,含气层厚度较大,局部致密。正粒序型砂体垂向物性差异较大,中—下部储集层溶蚀程度较弱,以原生孔隙为主,次生孔隙少量发育,为含气层;上部储集层压实、胶结作用强烈,相对致密。叠加型砂体储集层形成于河流控制作用逐渐增强的过渡环境,兼有正粒序型、块状型砂体的特征,多层含气且厚度大。     

层序界面对砂岩成岩作用及储层质量的影响——以鄂尔多斯盆地延河露头上三叠统延长组为例

砂岩成岩作用及储层质量是油气勘探的重要研究内容,不同地区砂岩成岩作用及储层质量的主要控制因素各不相同。本文以鄂尔多斯盆地东部延河露头剖面延长组长7上部—长4+5中部三角洲前缘—三角洲平原沉积为例,重点讨论三级层序界面（长16底）上下不同基准面半旋回中砂岩自生矿物、储集空间类型、储集性能和含油性差异及造成这些差异的原因。指出层序界面之下的下降半旋回中浊沸石和早期钙质砂岩结核的发育阻止了绿泥石等粘土矿物及自生石英和自生钠长石的发育,而界面之上的上升半旋回中因凝灰质不足以及地层温度较低造成浊沸石发育有限,加之受湖水影响较小而缺乏早期方解石胶结物,因而绿泥石等自生粘土矿物及自生石英和自生钠长石较为发育,并保留了一部分原生孔隙。层序界面及紧邻其上大规模发育的长16砂体成为流体运移的优势通道,是界面之上浊沸石、方解石胶结物及长石颗粒被酸性流体溶蚀形成次生孔隙的重要因素,也是石油的重要运移通道和储集体。     

浊积扇体系沉积微相对物性及成岩控制的定量研究——以鄂尔多斯盆地ZH40区块为例

以鄂尔多斯盆地ZH40区块水下浊积扇沉积体系为例,根据储层物性、铸体薄片鉴定、扫描电镜和X-衍射分析等资料,定量研究水下浊积扇沉积体系沉积微相对物性和成岩的控制作用。分析表明:从水下扇的扇根到扇中,再到扇缘,矿物成分成熟度呈先增加后降低的趋势,扇中微相的长石砂岩最为发育,成分成熟度和结构成熟度最好;在水下扇浊积体系中,扇中微相砂体的溶蚀作用和次生孔隙最为发育;扇根、扇中和扇缘微相砂体机械压实作用引起的孔隙度损失程度接近,而扇根和扇缘微相砂体的胶结作用强烈。储集层成岩作用研究和孔隙度预测中,必须考虑沉积微相的控制作用。     

三角洲平原砂岩差异成岩及其对储层分类的控制作用——以鄂尔多斯盆地西南部殷家城地区延安组为例

成岩作用直接影响储层的孔隙演化,控制储层物性及含油性,厘清储层的差异成岩作用及其与油气充注的序列对油气勘探具有重要意义。通过岩芯观察和各类薄片显微镜下鉴定统计,综合X衍射、荧光、物性和压汞等多种测试手段,对殷家城—合道地区延安组三角洲平原砂岩差异成岩演化及其对储层分类的控制作用进行研究。结果显示:原始沉积和成岩流体的差异性是储层差异成岩的主要原因,不同成岩相和储层类型与试油产量均具有较好的对应关系。分流河道中—粗粒砂岩原始孔隙度大,酸性溶蚀作用较强,粒模孔和喉道发育,孔喉连通性好,为大孔喉中孔中高渗储层,多见工业油流井,为Ⅰ类储层;分流河道中—细粒砂岩成岩演化较为缓慢均一,酸性溶蚀产生大量散点状溶孔,孔喉连通性差,为与Ⅰ类储层主要区别,孔隙度相当但渗透率较小,为小中孔喉、中孔中低渗储层,多见低产油流井,为Ⅱ类储层;天然堤含泥细—粉砂岩压实作用强烈,云母弯曲变形,为主要减孔因素,根据方解石含量可将其进一步分为两类,一类无明显方解石胶结,为特小孔喉、低孔特低渗储层,多产水,另一类发育强烈压实作用的同时见大量方解石胶结,为致密无效储层,多为干层,二者均划分为Ⅲ类储层。各类储层的空间分布与单井试油产量间具有较好对应关系,可为下一步储层甜点的预测提供理论支撑。     

白云岩成岩相与地球化学特征--以鄂尔多斯盆地中东部马家沟组马五5-马五1亚段为例

白云岩成岩相研究对恢复其成岩环境具有重要意义。以鄂尔多斯盆地中东部马家沟组马五₅-马五₁亚段为例,利用岩芯及岩石薄片研究了白云岩的成岩相类型及岩相特征,并根据氧、碳稳定同位素、锶同位素以及主、微量元素等分析了各类成岩相的地球化学特征。结果显示,鄂尔多斯盆地中东部马五₅-马五₁亚段白云岩成岩相主要包括近地表环境下的膏盐溶蚀角砾相、活跃回流渗透云化相和隐伏回流渗透云化相,以及表生淡水环境下的风化岩溶角砾相等四类,其中受淡水或混合水影响的近地表环境下的膏盐溶蚀角砾相、活跃回流渗透云化相及隐伏回流渗透云化相白云岩样品具有相对奥陶纪海水"负偏"的δ18O和δ13C值,相对高Mn或低Fe含量,中等-强阴极发光,高于同期海水的87Sr/86Sr值以及相对较低的Al和Ti含量;而表生淡水环境下的风化岩溶角砾相白云岩样品因受表生期淡水以及大量陆源碎屑物的影响,呈现出低于同期海水的δ18O和δ13C值,相对高Mn和过高Fe含量,弱或无阴极发光,明显高于同期海水的87Sr/86Sr值以及明显较高Al和Ti含量。研究结果表明,氧、碳稳定同位素、锶同位素及主、微量元素等地化数据是识别白云岩成岩相的有效指标。     

鲁东胶莱盆地青山组火山岩的^40Ar—^39Ar定年——以五莲分岭山火山机构为例

以五莲分岭山火山机构为例，运用高精度的^40Ar－^39Ar定年技术，对胶莱盆地青山组火山岩的形成年龄进行了精确测定。结果表明。青山组第一旋回中偏碱性富钾火山岩的形成年龄为109．9±0．6Ma，第二旋回酸性流纹质火山岩形成年龄为108．2±0．6Ma，据此确定胶莱盆地青山组火山岩应为早白垩世岩浆活动的产物。根据该组火山岩在空间上具有自西向东年龄渐新的演变趋势，表明中生代伊泽奈崎板块向欧亚板块碰撞俯冲应是制约区内火山活动的主要动力因素。