四川盆地震旦系灯影组葡萄状白云岩成因讨论

四川盆地震旦系灯影组葡萄状白云岩是天然气藏的重要储集层和铅锌矿床的重要容矿围岩,但关于其特征和成因研究却充满争议。基于传统沉积学研究方法和手段,结合地球化学分析,并与前人研究成果进行对比,认为四川盆地灯影组葡萄状白云岩主要由顺地层、(层间和穿层)溶蚀孔缝中产出的拟晶白云石化的葡萄状团块和葡萄状、栉壳状胶结物或充填物组成。葡萄状团块主要顺地层产出,包括核心和包壳两部分:核心为葡萄石,主要成分为泥、微晶高镁方解石,由沉积阶段的海水沉积作用和微生物捕获、粘结作用形成;包壳主要成分为等厚纤维状环边文石,主要形成于沉积—同生阶段,有厚、薄之分,其中薄包壳形成于相对动荡的海底,而厚包壳形成于相对安静的海底。葡萄状、栉壳状充填物主要在溶蚀孔缝中产出,主要成分为等厚纤维状文石和高镁方解石,为准同生阶段大气淡水作用和海水沉积作用的产物;也存在顺地层葡萄状团块、内碎屑等颗粒粒间或顶部产出的葡萄状、栉壳状胶结物或层状胶结壳,主要为同生—准同生阶段海水潜流带沉积。在葡萄状或栉壳状团块、充填物、胶结物的形成过程中,文石和高镁方解石结晶析出后迅速发生拟晶白云石化作用,并保留其原生的结构和构造。文中关于葡萄状团块和拟晶白云石化作用的研究,为葡萄状白云岩成因研究提供了新的思路和认识。     

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。     

资阳地区震旦系灯影组白云岩成因研究

本文通过实际资料将资阳地区震旦系灯影组划分为四种主要岩石类型及三种主要沉积相。依据最新的白云岩成因理论,结合先进的室内测试手段,对这几类白云岩进行成因分析,证明资阳地区灯影组白云岩具原生和重结晶两种成因类型。     

白云岩成因初探

白云岩不仅常与油气藏共生,更与膏盐或金属矿床关系十分密切,而白云岩的形成至今仍具争议,焦点为白云石化作用过程中Mg2+的来源问题.白云石化作用常与盆地的深部活动密切相关,一般受深部热液活动控制;在白云石化作用较发育的盆地,其深部普遍存在一个中地壳低速-高导层.据流体包裹体均一温度资料,发现白云岩形成的环境温度高于方解石,且通常远高于正常的地层温度.综合研究认为,盆地深部的中地壳低速-高导层是蛇纹石化橄榄岩,在蛇纹石化过程中释放大量的Mg2+,含Mg2+热液上升到盆地碳酸盐岩中与CaCO3发生强烈的镁交代,形成白云岩;热液中因有卤素F、Cl、Br及碱金属K、Na、Li等而有盐类沉淀,热液中还含CO、CO2、H2等,它们在蛇纹石化的橄榄岩中可以发生费-托合成反应,合成烃类;蛇纹石化过程中释放的Ni、Cr、Co、V等铁族金属是良好的催化剂.     

中扬子台地北缘灯影组白云岩研究

研究区白云岩成因类型可划分出准同生白云石化、回流渗透白云石化、混合水白云石化、压溶白云石化和埋藏白云石化。本文详细研了各成因类型的白云岩矿物岩石学特征和地球化学特征，重点探讨了埋藏白云石化Ｍｇ２＋来源及其搬运机理。认为埋藏白云石化Ｍｇ２＋来自粒间残留古海水，迁移机制与地下异常高压孔隙流体的驱动和襄樊－广济同沉积断裂的活动有关。五类白云岩中以混合水白云石化和埋藏白云石化的岩石类型储集性能最好。     

四川盆地西南部震旦系白云岩成岩过程中的孔隙演化

我国南方,特别是西南地区震旦系白云岩具有良好的油气储集潜力。四川盆地西南部震旦系白云岩储层多集中分布在灯影组的中、上部,储集空间以次生成因的孔、洞、缝为主。这些孔隙的形成与演化受多种因素的影响,其中成岩作用的控制明显,压实作用和多期白云岩的胶结作用使原生孔隙基本消失,而重结晶作用和溶解作用促进了次生孔隙的形成,但多期白云石和硅质的充填作用又导致次生孔隙缩小,局部消失。总之,震旦系白云岩储层内的孔隙是在长达六亿年左右的地质历史中,由各种成岩作用及其它因素相互影响下的最终产物。     

四川盆地西南部震旦系白云岩成岩过程中的孔隙演化

我国南方,特别是西南地区震旦系白云岩具有良好的油气储集潜力。四川盆地西南部震旦系白云岩储层多集中分布在灯影组的中、上部,储集空间以次生成因的孔、洞、缝为主。这些孔隙的形成与演化受多种因素的影响,其中成岩作用的控制明显,压实作用和多期白云岩的胶结作用使原生孔隙基本消失,而重结晶作用和溶解作用促进了次生孔隙的形成,但多期白云石和硅质的充填作用又导致次生孔隙缩小,局部消失。总之,震旦系白云岩储层内的孔隙是在长达六亿年左右的地质历史中,由各种成岩作用及其它因素相互影响下的最终产物。     

四川盆地中南部寒武系白云岩特征及形成机制

四川盆地寒武系厚度达千米,岩性从下到上依次由泥页岩-粉砂质泥岩-灰质白云岩-纯白云岩组成,其优质储层主要为中—上寒武统冼象池组的白云岩。本文通过与川东北长兴组—飞仙关组、塔河油田奥陶系白云岩对比,应用微量元素、稀土元素、碳、氧、锶同位素等分析测试结果,对四川盆地中南部寒武系白云岩特征及形成机制进行了研究。研究结果表明:四川盆地中南部寒武系白云岩具有较高的铁、锰质量分数,平均值分别为6 502.9×10~(-6)和468.3×10~(-6),较低的锶质量分数,平均值为74.0×10~(-6),较低的碳氧同位素值,δ~(13)CVPDB和δ~(18)OVPDB平均值分别为-2.38‰和-7.74‰;四川盆地中南部寒武系碳酸盐岩经历了大气淡水淋滤作用,可能为准同生白云石化或混合水白云石化作用。     

四川盆地震旦系灯影组葡萄状白云岩成因

四川盆地震旦系灯影组发育巨厚的白云岩,其中灯影组二段和四段发育大量具有各种形态的葡萄状白云岩,其直径最长可达75cm,有的平行于层面,有的穿层。剖面资料表明,葡萄状白云岩发育多期等厚环边胶结物,中部残留大量未充填的不规则洞穴,这成为与岩溶喀斯特作用相关的地下溶蚀作用的证据。围岩泥晶白云石为早期海水中原生结晶的产物,后来的胶结物可划分为4期: (1)自泥晶化白云石(部分样品中可见)作为最早的一期胶结物,由于各种生物化学作用和生物作用的影响而紧贴着围岩发育;(2)第2期胶结物纤维状白云石可能为海水中直接沉淀的产物,经历后期成岩作用后,具有完全有序的结构,晶胞参数接近理想值;(3)细—中晶白云石为第3期胶结物,包含纤维状白云石溶蚀残余,形成于构造抬升之后的近地表大气淡水环境;(4)第4期胶结物中—粗晶白云石为埋藏环境下直接结晶的产物,充填了孔洞中心,残留部分未充填孔洞。灯影组受到了岩溶喀斯特作用、胶结作用以及白云石化作用等成岩作用的影响,其中与葡萄状白云岩有关的岩溶喀斯特作用对于灯影组储集层的发育至关重要。对灯影组葡萄状白云岩的研究,不仅有助于深入探讨灯影组储集层成因和演化及灯影组白云岩的成因,而且有助于指导四川盆地前寒武系油气勘探。     

四川盆地震旦系灯影组表生岩溶作用研究

四川盆地灯影组是中国最为古老的海相碳酸盐岩沉积地层,也是年代最老的含气储集层之一,灯影组在漫长的地质历史时期中经历过多期次的岩溶作用改造,而表生岩溶作用是其中最为重要的一种。本文以野外露头以及钻井岩心样品的宏观、微观特征为基础,以不同结构组分进行微区取样的多参数实验分析方法为辅助手段,对灯影组白云岩表生岩溶作用进行了研究。灯影组表生岩溶作用主要发育在三个层位,即灯四段顶部,灯二段顶部以及灯二段中、下部。其中桐湾Ⅰ幕和桐湾Ⅱ幕构造运动是造成灯二段顶部以及灯四段顶部表生岩溶作用的主控因素,而灯二段早、中期的表生岩溶作用主要受气候等原因引起的大规模海平面升降所控制。     

四川汉源-峨边地区上震旦统灯影组藻白云岩特征及成因研究

"藻白云岩"术语的提出已有五十年历史,震旦系藻白云岩以其巨大的厚度,精美的原生结构、构造,以及丰富的微生物化石和矿产资源而闻名,但至今其成因仍存在争议。以四川汉源-峨边地区上震旦统灯影组藻白云岩为研究对象,对其宏观的剖面、岩石学、原生构造特征,微观的白云石和微生物化石形态、原生结构特征,以及相应的地球化学特征进行了详细研究。结果表明:研究区灯影组藻白云岩为一套在潮坪和潟湖环境下形成的微生物（碳酸盐）岩的岩石类型组合,以藻黏结型的叠层状、纹层状、葡萄状和均一状（藻）白云岩为主要的次级类型;藻白云岩中主要发育原生的隐晶状微生物白云石和次生的纤维状拟晶白云石,其形成与蓝细菌、硫酸盐还原细菌、中度嗜盐好氧细菌和红藻等微生物的矿化作用密切相关:沉积-同生阶段,主要由微生物诱导矿化作用形成大量纳米似立方体粒状和（亚）微米级片状微生物白云石,同时共（伴）生纤维状文石和高镁方解石;同生-准同生阶段,主要由微生物影响矿化作用形成纳米球粒状和微米级不规则状、球状和卵状微生物白云石,同时纤维状文石和高镁方解石因微生物催化矿化作用和拟晶白云石化作用形成纤维状拟晶白云石;随后微生物白云石与拟晶白云石一起组成具纹层状、叠层状、均一状等构造的藻白云岩。对藻白云岩特征及成因的研究有助于理解微生物-矿物交互作用和过程的复杂性、多样性,也为前寒武纪微生物矿化作用、微生物白云石和拟晶白云石研究提供了新的实例。     

川中地区震旦系“葡萄花边”白云岩的形成时代与成因

四川盆地震旦系灯影组是重要的油气勘探开发层系, 复杂的成岩演化和多期流体活动导致多种类型的白云岩形成。揭示震旦系白云岩的形成时代和成因不仅可以为四川盆地震旦系下一步的油气勘探提供更加充实的科学依据, 也可为理解全球大规模存在前寒武纪白云岩的原因提供有益启示。本文针对川中地区震旦系灯影组"葡萄花边"白云岩的形成时代和成因进行了综合研究。岩相学研究表明, "葡萄花边"白云岩充填于藻白云岩的孔隙内, 向内对称生长, 结晶程度明显好于藻白云岩。在岩相学的基础上, 利用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)微区原位U-Pb定年确定其形成时代, 研究结果表明: 川中地区震旦系灯影组"葡萄花边"白云岩形成时代为530±12Ma~502±12Ma, 略新于灯影组地层年代。结合微量元素分析以及碳-氧-锶同位素数据, 对川中地区震旦系灯影组"葡萄花边"白云岩进行成因分析。结果表明, 其稀土元素总量(∑REE)相对较低(0.680×10-6~8.963×10-6), δ13CVPDB(-0.1‰~1.7‰)略低于与同时期海水沉积白云岩的碳同位素值, δ18OVPDB(-2.3‰~1.4‰)略高于与同时期海水达到氧同位素平衡的白云岩氧同位素值, 87Sr/86Sr值(0.70876~0.70909)基本落入同时期海水范围。稀土元素配分总体为水平的模式, 所有样品表现出Ce负异常。表明其形成环境既非海水沉积环境, 也不完全是表生大气水岩溶条件。综合上述特征, 推断川中地区震旦系灯影组"葡萄花边"白云岩是在震旦纪末-寒武纪早期海平面高频低幅度波动这一背景下, 灯影组地层多次暴露与淹没, 形成岩溶裂缝和孔洞的同时在溶蚀空间内结晶形成。残留孔洞为其后流体活动、油气充注提供了储集空间。本研究为认识川中地区震旦系灯影组"葡萄花边"白云岩成因、震旦纪末-寒武纪早期水化学条件、及超深层油气勘探开发提供了有益参考。     

川东地区震旦系灯影组储层特征及其控制因素

采用宏观和微观相结合的 方法,通过扫描电镜、阴极发光等手段,分析川东地区震旦系灯影组钻井、岩心和露头剖面样品的镜下岩石学特征,研究川东地区震旦系灯影组白云岩储层的特征及控制因素。研究结果表明灯影组白云 岩储层主要发育在灯二段和灯四段,主要储集岩类型为微生物白云岩、颗粒白云岩和距两期风化壳0~200 m范围内的角砾白云岩和溶孔白云岩;储集空间以次生的孔、缝、洞为主,主要为粒间溶孔、粒内 溶孔、次生晶间孔、构造裂缝、溶洞等。沉积环境是影响灯二段储层发育的主要因素,其有利储集相带主要是位于水动力能量较强的或有利于造礁生物繁殖的高能颗粒滩和微生物云坪沉积环境;溶蚀作 用,特别是古岩溶作用是灯四段储层发育的主要因素。早期的桐湾运动形成了灯影组的大规模孔洞,而其后的构造运动则建立了研究区内特别复杂的孔隙－洞穴－裂缝系统。     

四川盆地东北缘灯影组核形石特征及环境意义

四川盆地紫阳麻柳地区震旦系灯影组中见有核形石发育。通过野外剖面实测、偏光显微镜和场发射扫描电镜等手段,对核形石的形态、结构、形成环境及其主控因素进行研究,结果表明:麻柳灯影组核形石主要集中在灯四段中上部,其可分为四类:Ⅰ类正常核形石,Ⅱ类正常复合核形石,Ⅲ类薄皮核形石,Ⅳ类薄皮复合核形石,且以Ⅰ类为主。核形石形态以球形为主,可见少量椭球形、棒形以及不规则形态。紫阳麻柳地区灯影组核形石的形成受灯影组充足的物质基础、适宜的中-高能水动力条件以及低陆源碎屑物质的注入等因素共同控制。通过研究该区核形石沉积环境可知,灯影组四段的沉积环境为中-高能浅缓坡沉积相带。     

塔里木盆地西北缘震旦纪风暴岩成因探讨

本文首次论证了塔里木盆地西北缘震旦纪风暴岩的存在。就风暴岩的结构特征、沉积序列、成因模式作了探讨。震旦纪风暴岩具有底面侵蚀-充填构造、无规则排列的砾屑灰岩层、粒序层及丘状层理,以及水平纹理和纹状交错层。风暴岩可分为二种类型:钙屑风暴岩为强的风暴产生的风暴浪和风暴流而形成,由-套砾屑灰岩及泥灰岩、泥岩组成;砂屑风暴岩是由强度相对较弱的风暴离岸回流将风暴高峰悬浮起的砂屑物带到浪基面以下的地方沉积而成,由砂岩、粉砂岩及粉砂质泥岩组成。     

四川盆地及邻区晚震旦世古地理与构造—沉积环境演化

利用最新的地震资料、探井资料及区域地质资料等,结合前人的研究成果,建立四川盆地及邻区晚震旦世区域地层格架,编制晚震旦世各沉积时期构造—沉积环境图,并探讨构造—沉积演化过程。研究认为,四川盆地及邻区晚震旦世构造—沉积环境展布受基底构造限制,并具一定继承性。晚震旦世开始大规模的碳酸盐岩台地沉积,整体来看自西向东海域环境由浅变深,由古陆过渡至碳酸盐岩台地、向东至台地边缘—斜坡沉积泥质岩,至深水盆地相沉积硅质岩,各相带总体呈南西—北东走向。上震旦统灯影组一段（简称灯一段）沉积时期—灯二段沉积中期为填平补齐沉积充填过程;灯二段沉积时期末—灯三段沉积期在克拉通内拗陷盆地基础上初步形成了平缓的克拉通内部隆起;灯四段沉积时期伴随着海平面的下降,碳酸盐岩台地边界整体向东迁移。灯二、灯四段沉积时期末受桐湾运动两期抬升的影响,川中部分地区形成岩溶不整合面,盆地西部灯三、灯四段遭受强烈剥蚀。灯影组是四川盆地及邻区重要的油气储集层。     

川北地区震旦系灯影组储层特征与主控因素

近年来,四川盆地震旦系灯影组的油气勘探开发不断深入推进,川北地区作为后续勘探接替区,其灯影组储层的相关研究亟待进行。综合川北地区灯影组的地层、岩石及矿物特征,采用分析化验等手段揭示其储层特征,结果表明:灯二段、灯四段为川北地区灯影组储层发育层段,颗粒粘连白云岩、叠层状微生物白云岩和粉晶白云岩为主要储集岩类,次生溶孔、溶洞为主要储集空间;灯影组储层类型多样,发育孔-洞型、孔隙型、孔隙-裂缝型及溶洞型储层,以孔隙-裂缝型储层质量最佳。储层发育特征表明:滩丘沉积是灯影组储层发育的物质基础,后期岩溶改造是储层发育的关键;灯二段滩丘厚度相对更大,而储层物性相比灯四段较差。基于宏观储层演化和微观孔隙特征,建立了川北地区灯影组2种储层发育模式:灯二段以表生岩溶为储层发育的主控因素,见有不同期次白云石胶结和上覆地层细粒沉积物充填;灯四段以埋藏溶蚀为储层发育的主控因素,存在广泛的重结晶造成的溶蚀、溶蚀流体中硅质组分对孔隙的充填、以及溶蚀孔隙中沥青对储层的保护。依据不同的岩溶模式,可预测灯二段、灯四段有利储层的发育位置:在潜流带与滩丘沉积体叠加的部位,灯二段储层发育最佳;自顶部向下,自台缘向台内,灯四段储层质量逐渐下降。