概率法在缝洞型碳酸盐岩油气藏储量评估中的应用:以塔中隆起北斜坡下奥陶统岩溶油气藏为例

缝洞型碳酸盐岩油气藏储量计算是目前国际研究的难点。中国近年来发现了这类规模巨大的油气藏,储量计算始终是一个难题而未能有效解决。通过对塔里木油田目前缝洞型碳酸盐岩油气藏储量评估方法的梳理,结合缝洞型碳酸盐岩油气藏认识及缝洞型油气藏识别技术的进展,认为缝洞型碳酸盐岩油气藏储量评估的发展趋势是强调缝洞单元雕刻（解决非均质性、合理的指导开发井部署）和储量参数的随机性。在了解缝洞型碳酸盐岩油气藏识别技术进展基础上,吸收国内外油气储量评估经验,提出了塔里木油田缝洞型碳酸盐岩油气藏概率法储量评估方法。评估思路是发挥缝洞雕刻油气面积置信度高的优势,充分利用孔隙度、饱和度样本点容量大的特点,合理建立其概率分布。缝洞雕刻和概率法的有机结合可以合理地评估缝洞型油气藏的储量。目前,缝洞型碳酸盐岩油气藏储量评估对象、裂缝处理方法、概率法储量计算高置信度确定性参数取值方法、概率法储量计算随机变量参数分布规律及合理性等方面的研究已取得一定的经验和进展。     

Geochemistry and C–O and Nd–Sr isotope characteristics of the 2.4 Ga Hogenakkal carbonatites from the South Indian Granulite Terrane: evidence for an end-Archaean depleted component and mantle heterogeneity

ABSTRACT

The South Indian Granulite Terrane (SGT) is a collage of Archaean to Neoproterozoic age granulite facies blocks that are sutured by an anastomosing network of large-scale shear systems. Besides several Neoproterozoic carbonatite complexes emplaced within the Archaean granulites, there are also smaller Paleoproterozoic (2.4 Ga, Hogenakkal) carbonatite intrusions within two NE-trending pyroxenite dikes. The Hogenakkal carbonatites, further discriminated into sövite and silicate sövite, have high Sr and Ba contents and extreme light rare earth element (LREE) enrichment with steep slopes typical of carbonatites. The C- and O-isotopic ratios [δ¹³C_VPDB = ?6.7 to ?5.8‰ and δ¹⁸O_VSMOW = 7.5–8.7‰ except a single ¹⁸O-enriched sample (δ¹⁸O = 20.0‰)] represent unmodified mantle compositions. The εNd values indicate two groupings for the Hogenakkal carbonatites; most samples show positive εNd values, close to CHUR (εNd = ?0.35 to 2.94) and named high-εNd group while the low-εNd group samples show negative values (?5.69 to ?8.86), corresponding to depleted and enriched source components, respectively. The ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i ratios of the two groups also can be distinguished: the high-εNd ones have low ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i ratios (0.70161–0.70244) while the low-εNd group shows higher ratios (0.70247–0.70319). We consider the Nd–Sr ratios as primary and infer derivation from a heterogeneous mantle source. The emplacement of the Hogenakkal carbonatites may be related to Paleoproterozoic plume induced large-scale rifting and fracturing related to initiation of break-up of the Neoarchean supercontinent Kenorland.     

The Evolution of the Upper Mantle beneath the Canary Islands: Information from Trace Elements and Sr isotope Ratios in Minerals in Mantle Xenoliths

Laser ablation microprobe data are presented for olivine, orthopyroxeneand clinopyroxene in spinel harzburgite and lherzolite xenolithsfrom La Palma, Hierro, and Lanzarote, and new whole-rock trace-elementdata for xenoliths from Hierro and Lanzarote. The xenolithsshow evidence of strong major, trace element and Sr isotopedepletion (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 0·7027 in clinopyroxene in themost refractory harzburgites) overprinted by metasomatism. Thelow Sr isotope ratios are not compatible with the former suggestionof a mantle plume in the area during opening of the AtlanticOcean. Estimates suggest that the composition of the originaloceanic lithospheric mantle beneath the Canary Islands correspondsto the residues after 25–30% fractional melting of primordialmantle material; it is thus significantly more refractory than‘normal’ mid-ocean ridge basalt (MORB) mantle. Thetrace element compositions and Sr isotopic ratios of the mineralsleast affected by metasomatization indicate that the upper mantlebeneath the Canary Islands originally formed as highly refractoryoceanic lithosphere during the opening of the Atlantic Oceanin the area. During the Canarian intraplate event the uppermantle was metasomatized; the metasomatic processes includecryptic metasomatism, resetting of the Sr–Nd isotopicratios to values within the range of Canary Islands basalts,formation of minor amounts of phlogopite, and melt–wall-rockreactions. The upper mantle beneath Tenerife and La Palma isstrongly metasomatized by carbonatitic or carbonaceous meltshighly enriched in light rare earth elements (REE) relativeto heavy REE, and depleted in Zr–Hf and Ti relative toREE. In the lithospheric mantle beneath Hierro and Lanzarote,metasomatism has been relatively weak, and appears to be causedby high-Si melts producing concave-upwards trace element patternsin clinopyroxene with weak negative Zr and Ti anomalies. Ti–Al–Fe-richharzburgites/lherzolites, dunites, wehrlites and clinopyroxenitesformed from mildly alkaline basaltic melts (similar to thosethat dominate the exposed parts of the islands), and appearto be mainly restricted to magma conduits; the alkali basaltmelts have caused only local metasomatism in the mantle wall-rocksof such conduits. The various metasomatic fluids formed as theresults of immiscible separations, melt–wall-rock reactionsand chromatographic fractionation either from a CO₂-rich basalticprimary melt, or, alternatively, from a basaltic and a siliceouscarbonatite or carbonaceous silicate melt. KEY WORDS: mantle xenoliths; mantle minerals; trace elements; depletion; carbonatite metasomatism     

滇西怒江河谷潞江段岩溶发育特征及其对工程的影响

通过对泛亚铁路大理-瑞丽线中段马厂、道街坝1∶5万图幅的地质灾害详细勘查和室内研究,分析总结了研究区岩溶地貌的形成机制和发育规律。结果发现,研究区内不仅发育有地表岩溶漏斗,而且分布着规模较大的地下岩溶洞穴,复杂的地质构造、可溶性的碳酸盐岩、湿热的气候条件和丰富的降水是该区岩溶地貌发育的主要因素。研究结果表明,研究区内的地下岩溶作用可能给铁路隧道工程的施工带来不可忽视的潜在危害,同时综合区域地质条件对比发现,大理-瑞丽铁路沿线的其它地段也同样具有存在类似的岩溶发育条件。因此,在铁路施工前进一步加强沿线区域地下岩溶作用的工程影响评价,对于有效地减少相关的工程危害性十分重要。     

霓长岩岩石学特征及其地质意义评述

本文以几个典型实例,综合评述了与碱性岩和碳酸岩有关的碱质交代蚀变岩－霓长岩的岩石学特征。按照在霓长岩化作用过程中形成的新生矿物组合、结构构造、化学成分、空间分布及物质来源等特征,霓长岩可以分为低级、中级、高级、接触和脉状等５种类型。控制霓长岩化作用５的主要因素包括：（１）碳酸岩或者碱性岩的岩石学特征和侵位条件;（２）流体的来源、性质和成分;（３）围岩的矿物组合、结构构造和化学成分;（４）霓长岩化作     

新疆雅满苏铁矿区碳酸盐岩地质地球化学特征及其对矿床成因的制约

新疆雅满苏铁矿床赋存于下石炭统雅满苏组中,矿区发育火山岩、碳酸盐岩及矽卡岩,因此,研究碳酸盐岩与矽卡岩及成矿的关系对厘定矿床成因类型和指导找矿勘查具有重要的理论和实际意义。文章在野外地质剖面测制和调查研究的基础上,对矿区及外围碳酸盐岩进行了岩相学、主量元素、稀土元素及微量元素分析,探讨了矿区碳酸盐岩的地质、地球化学特征。研究结果表明,雅满苏铁矿区的碳酸盐岩含有浅海相生物化石、鲕粒结构及内碎屑构造,与火山岩互层产出,指示沉积作用及火山喷发活动发生于浅海环境;矿区碳酸盐岩岩石类型包括微晶灰岩、细晶灰岩、大理岩、含凝灰质大理岩、糜棱岩化碳酸盐岩和方解石构造片岩,它们的主量元素含量差别不大,说明在变质变形和成矿作用过程中没有主量元素组分的明显带入带出;稀土、微量元素含量除方解石构造片岩稍有降低外,其余岩性均变化不大,也表明变质变形和成矿作用过程中没有外来物质的明显加入,包括成矿物质;与矿体毗邻的碳酸盐岩为方解石构造片岩,没有发生矽卡岩化,表明该碳酸盐岩在构造及成矿作用过程中只发生了构造片理化和热液重结晶,没有发生接触交代。因此,雅满苏铁矿床不是狭义的矽卡岩(接触交代)型铁矿床,而是海相火山岩型铁矿床。研究区的矽卡岩并非是接触交代的产物,而应是火山热液交代含碳酸盐的火山岩而成。是否有下部地层中的碳酸盐岩提供成岩成矿物质还需要进一步研究。     

四川盆地东部黄龙组碳酸盐岩储层沉积-成岩系统

四川盆地东部上石炭统黄龙组是天然气藏的主力产层.在岩心观察、野外剖面实测和室内薄片鉴定分析的基础上, 结合钻井、测井、物性分析和X-衍射分析资料, 对川东黄龙组碳酸盐岩储层沉积-成岩系统进行了深入研究.认为川东黄龙组主要发育萨勃哈、有障壁海岸和陆棚3个相带以及特殊的古喀斯特相, 储集岩类型以白云质岩溶角砾岩及颗粒白云岩为主, 有效的储集空间类型主要为晶间孔、晶间溶孔, 最重要的储层类型为孔洞缝型, 最有利储层发育部位为岩溶上斜坡中的坡地和残丘微地貌单元.综合分析认为, 沉积-成岩系统与储层在时空上具有良好的耦合关系, 粒屑滩沉积微相控制了黄龙组储层的区域分布, 早-中成岩阶段压实卤水成岩系统、古表生期大气水成岩系统以及埋藏成岩阶段的温压水成岩系统对优质储层发育贡献最大.      

含裂隙碳酸盐岩酸化中超临界CO2对虫孔生长的影响初探

酸化是一种广泛应用于碳酸盐岩储层的增渗改造技术,其基本原理是将酸液注入储层裂隙,通过溶蚀反应使矿物溶解形成虫孔等通道,从而提高储层的渗透性和生产效率。以往的研究主要聚焦于优化注酸条件以提高成孔效率,忽略了碳酸盐岩酸化副产物CO2的影响。本研究针对三个含单裂隙的碳酸盐岩试样,开展不同浓度盐酸溶液的酸化实验,监测试样渗透率的变化;并在试验前后分别进行裂隙表面形貌激光扫描和内部空隙CT扫描,基于扫描结果对比分析了注酸条件对溶蚀效果的影响。研究结果表明：在流速、酸液浓度与种类等条件相同的条件下,CO2是否进入超临界态对虫孔形态有重要影响;超临界CO2可有效促进虫孔的生长,生成窄而长的虫孔,并显著提高溶蚀效果,试样的渗透率可提高3~9倍;而在CO2未进入超临界态的条件下,溶蚀形态接近面溶蚀或锥形虫孔,未贯通试样,试验前后渗透率没有显著变化,这是因为酸化反应产生的气态CO2会阻碍酸液的流动,从而降低酸化效果。本文结果揭示了在酸化中正面利用副产物CO2的可能性,有助于对现有酸化工程方案的优化和提升。     

滇西怒江河谷潞江段岩溶发育特征及其对工程的影响

通过对泛亚铁路大理-瑞丽线中段马厂、道街坝1∶5万图幅的地质灾害详细勘查和室内研究,分析总结了研究区岩溶地貌的形成机制和发育规律。结果发现,研究区内不仅发育有地表岩溶漏斗,而且分布着规模较大的地下岩溶洞穴,复杂的地质构造、可溶性的碳酸盐岩、湿热的气候条件和丰富的降水是该区岩溶地貌发育的主要因素。研究结果表明,研究区内的地下岩溶作用可能给铁路隧道工程的施工带来不可忽视的潜在危害,同时综合区域地质条件对比发现,大理-瑞丽铁路沿线的其它地段也同样具有存在类似的岩溶发育条件。因此,在铁路施工前进一步加强沿线区域地下岩溶作用的工程影响评价,对于有效地减少相关的工程危害性十分重要。     

钾霞橄黄长岩:火成岩石学中一个新的研究热点

钾霞橄黄长岩是一种非常稀少的超钾质火山岩,也是一个岩石系列,包括黄长煌斑岩、橄榄石黄长岩、白橄黄长岩、橄辉钾霞岩和乌干达岩等多种岩石类型。钾霞橄黄长岩包含了丰富的地球内部的深部信息,是火成岩石学中一个新的研究热点。结合对意大利和中国西秦岭钾霞橄黄长岩和碳酸岩的野外观察和研究,简要介绍了超钾质岩石的定义和分类以及钾霞橄黄长岩的岩石学和地球化学特征,并对钾霞橄黄长岩及共生的碳酸岩的成因和构造环境作了简要的评述。