塔东寒武系白云岩成因及储集层演化特征

通过岩心观察、薄片鉴定、地球化学分析.研究塔里木盆地东部地区寒武系白云岩岩石学特征和地球化学特征,综合分析白云岩成因及白云石化模式,揭示白云岩储集层演化特征及有利储集层发育机制.寒武系白云岩主要发育于上寒武统突尔沙克塔格组,主要分布在塔东西部的台地边缘带和东部的中缓坡.碳、氧、锶同位素分析和微量元素测试、流体包裹体测温等研究结果显示,研究区泥晶-粉晶白云岩与细晶-粗晶白云岩具有不同的地球化学特征,形成干超盐度、埋藏和高温热液3种白云石化环境,经历了渗透回流白云石化、埋藏白云石化和高温热液白云石化3种白云石化模式的叠加作用.研究区有利于优质储集层形成的白云石化作用叠加方式主要有准同生期渗透回流白云石化+埋藏自云石化、渗透回流白云石化+高温热液白云石化、埋藏白云石化+高温热液白云石化;不利的自云石化作用有单-白云石化和渗透回流白云石化+埋藏白云石化+高温热液白云石化.图14表3参39     

四川盆地及其周缘下二叠统细－粗晶自云岩成因探讨

四川盆地及其周缘地区下二叠统碳酸盐岩中，不同程度地发育着一些细晶至粗晶白云岩和白云质灰岩，前人将其解释为淡水透镜体混合白云石化的产物。根据野外及室内薄片观察，并结合阴极发光、碳氧稳定同位素、地球化学分析、包体均一温度和有序度的综合研究，认为这类白云岩主要是由埋藏白云石化作用形成的。     

羌塘盆地南坳陷中侏罗统布曲组白云岩储层成因流体同位素地球化学示踪

在岩石学分类基础上,通过获取不同世代碳酸盐矿物的C,O和Sr同位素,对白云岩成因流体进行示踪,结果表明：①研究区布曲组白云岩经历了多期白云石化流体的叠加改造,保留先驱灰岩原始组构的白云岩和晶粒白云岩的成因流体为同期海水,C,O和Sr同位素组成具有对先驱灰岩具有一定的继承性;②随着埋藏深度的增加,白云石晶体结构逐渐变化,δ¹⁸O（PDB）值相应逐步负偏：微粉晶白云岩（-3.81‰）-细晶、自形白云岩（-4.34‰）-细晶、半自形白云岩（-6.10‰）-中-粗晶、它形白云岩（-7.36‰）;③鞍形白云石的成因流体为大气淡水深循环至深部地层,再流经下伏地层碎屑岩地层进入布曲组中,78~64 Ma的构造热时间提供热源;④细-中晶、自形白云石胶结物、白云岩晶间孔胶结的方解石,形成于浅埋藏末期,成因流体为埋藏的同期海水,裂缝中充填方解石脉发育在鞍形白云石之后,其成因流体主要为大气淡水,且与青藏高原隆升有关。多期次白云石化流体的叠加改造及大气淡水淋滤、溶蚀,影响布曲组白云岩储层的形成与分布,并制约着白云岩储层的质量。     

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川东北地区飞仙关组储集岩主要是白云岩。白云石化成因类型对勘探有利区块和勘探目标的选择都具有重要的意义。研究认为，区内飞仙关组岩石中的白云石主要有三种类型：第一种为半自形—他形细—中晶白云石；第二种为泥晶白云石；第三种为自形中晶-粗晶白云石。它们在有序度,C、O同位素,微量元素,包裹体,阴极发光等方面具有不同的地球化学特征。通过研究认为，这三种类型的白云石成因分别为混合水白云石化、渗透回流白云石化和埋藏白云石化。其中混合水白云石化是该区优质鲕滩储层得以发育的主要成岩因素之一，有利的混合水白云石化带主要发生在台地边缘鲕坝（滩）中，这也是鲕滩储层发育的最有利地区，渗透回流白云石化主要发生在台地边缘鲕粒坝（滩）后方的局限海环境中，其分布范围大致与石膏分布范围一致，储集物性略差。     

从准同生到埋藏环境的白云石化路径及其成储效应

以塔里木、四川和鄂尔多斯盆地多层系白云岩为研究对象,应用矿物岩石学分析、团簇同位素测温及U-Pb同位素测年等技术手段,开展白云石化路径及其成储效应研究。识别出保留原岩结构白云岩（微生物结构和泥晶结构）、埋藏交代白云岩Ⅰ（半自形—自形细、中、粗晶结构）、埋藏交代白云岩Ⅱ（他形—半自形细、中、粗晶结构）、埋藏沉淀白云石、粗晶鞍状白云石5种结构组分。前3者以岩石的形式存在,后两者以充填孔洞和裂缝的白云石矿物形式存在,并建立了5种白云岩结构矿物岩石学和地球化学特征识别图版。基于5种白云石结构组分的识别,建立了白云岩保持型、白云岩改造型和灰岩埋藏白云石化型等3类储集层的6种白云石化路径。白云石化前的原岩初始孔隙和白云石化路径是控制白云岩储集层发育的关键因素,白云岩保持型和白云岩改造型白云石化路径的成储效应最佳,且发育分布具有相控性和规模性特征,是深层碳酸盐岩油气勘探的首选对象。     

四川盆地及其周缘下二叠统细—粗晶白云岩成因探讨

四川盆地及其周缘地区下二叠统碳以盐岩中，不同程度地雪育着一些细晶至粗晶白云岩和白云岩和白云岩质灰岩，前人将其解释为淡水透镜体混合白云石化的产物。根据野外及室内薄片观察，并结合阴极发光，碳氧稳定同位素，地球化学分析，包体均一温度和有序度的综合研究。认为这类白云岩主要是由埋藏白云石化作用形成的。     

塔里木盆地古城地区下古生界白云岩储层类型及成因

通过对古城地区寒武系、下奥陶统白云岩进行岩石薄片、扫描电镜、阴极发光显微镜精细鉴定,结合碳氧同位素、有序度等地化分析,从白云石晶体大小、形态、表面特征、阴极发光现象,以及地化特征指标等方面,总结了古城地区发育准同生期、早—中成岩期、中—晚成岩期3期4种白云化作用形成的6种类型白云石,分别为准同生期蒸发泵成因的粉—微晶白云石、准同生期渗透回流成因的粉—细晶他形白云石、浅埋藏成因的粉—中晶较自形白云石、后期热液成因的中—粗晶脏白云石、中—粗晶较干净白云石和鞍形白云石等6种类型。白云化作用和热液溶蚀作用形成的晶间孔、晶间溶孔、溶蚀缝孔洞是白云岩的主要储集空间,白云岩溶蚀孔隙型和白云岩溶蚀缝孔洞型储层是古城地区有效的储层类型。     

鄂尔多斯盆地西北部奥陶系马五5亚段颗粒白云岩特征及成因

基于钻井取心样品,通过岩石矿物学、地球化学等方法,探讨鄂尔多斯盆地西北部奥陶系马家沟组马五5亚段颗粒白云岩特征及成因。运用岩心、岩石薄片及扫描电镜观察、阴极发光特征分析、X-射线衍射分析、显微取样微量元素分析、激光取样δ18O和δ13C分析及包裹体均一温度等手段分析,证实颗粒白云岩是球状颗粒中的泥—粉晶白云石再结晶的产物,而不是颗粒灰岩白云化所致。在球状颗粒中,残留有与围岩泥晶白云岩中同样的石膏、石盐晶模;球状颗粒的组分(泥—粉晶白云石)与泥晶白云岩(泥晶白云石)微量元素特征、δ18O、δ13C值特征相近;颗粒白云岩球状颗粒之间的细—中晶白云石的Mn/Sr值约为5～8,而灰岩中的方解石、泥晶白云岩中的泥晶白云石、颗粒白云岩球状颗粒中的泥—粉晶白云石的Mn/Sr值约为0～2,表明颗粒白云岩经历强烈的成岩改造,包裹体均一温度(颗粒白云岩中细—中晶白云石约148.19℃、球状颗粒中的泥—粉晶白云石约122.60℃),进一步佐证颗粒白云岩经历埋藏成岩作用改造、δ18O和δ13C值负偏移的变化,颗粒白云岩球状颗粒中泥—粉晶白云石的δ18O和δ13C值符合负偏移而灰岩中方解石不符合。此外,指出阐明颗粒白云岩"云质再结晶"成因对该类白云岩储集层的预测有重要意义。图13表1参42     

塔里木盆地奥陶系白云岩岩相与元素地球化学特征

探讨了塔里木盆地奥陶系白云岩岩相与元素地球化学特征。应用岩心观察和岩石薄片鉴定方法,确定了白云岩岩相类型;根据元素地球化学实验数据,确定了各类白云岩的元素地球化学特征。塔里木盆地奥陶系白云岩可以划分出四种岩相类型,即云斑构造含灰或灰云岩、细-粉晶残余颗粒白云岩、中-粗晶残余砾屑白云岩、中-细晶硅质白云岩;各类白云岩具有特征的元素地球化学特征;活跃回流渗透及隐伏回流渗透白云化作用是奥陶系白云岩的主要成岩作用;白云岩储层主要形成于酸性地层水的埋藏溶蚀过程。研究结果表明,白云岩岩相与元素地球化学特征是开展白云岩及其储层成因研究的有效手段。     

沉积相和成岩作用对生物礁储层成因的控制研究

上二叠统长兴组台地边缘生物礁之所以是普光气田的重要储集层,主要受到沉积相和成岩作用的控制,而碳酸盐岩台地沉积格局、造礁生物的广泛发育和有利的古气候条件是生物礁发育的前提条件。生物礁在海洋环境、地表暴露环境和埋藏环境中主要经历了胶结、压实、溶蚀、白云石化、重结晶等成岩作用的改造,导致了生物礁岩性和物性的巨大改变。生物礁石灰岩上部由于白云石化作用的改造,岩性由石灰岩转变成白云岩,从上往下呈现白云岩、灰质白云岩、白云质灰岩和石灰岩的岩性序列。胶结和压实作用极大地破坏了生物礁石灰岩的原生孔隙,而白云石化、溶蚀、重结晶作用的改造产生了大量的次生孔隙,成为重要的储集空间。     

塔里木盆地柯坪地区下寒武统吾松格尔组岩性组合及其成因和勘探意义——亚洲第一深井轮探1井突破的启示

作为紧邻中寒武统膏岩层的第一套白云岩地层,下寒武统吾松格尔组的岩性组合及其成因认识对塔里木盆地寒武系盐下油气勘探由“近源”转向“盐间和盐相关”具有重要的战略意义。以夏特等野外露头为主,结合典型井位,梳理了柯坪地区吾松格尔组的岩性组合、储集空间类型,讨论了沉积相演化与储层成因,结果表明：①柯坪地区吾松格尔组以潮坪相为主,主要发育混积坪、云坪、膏云坪和颗粒滩沉积,对应岩性有含陆源碎屑泥质泥晶白云岩、泥质泥粉晶白云岩、颗粒白云岩、粉晶藻白云岩、叠层石白云岩及膏质白云岩等;②储层主要发育于藻相关的颗粒白云岩、粉晶藻白云岩、藻叠层白云岩,储集空间分别为粒间溶孔、粒内溶孔和晶间微溶孔;③颗粒滩发育于潮坪背景下海进过程中的潮间高能带,叠加准同生期大气淡水溶蚀,形成粒间溶孔;④粉晶藻白云岩主要发育于云坪和膏云坪,微生物诱导的白云石调整和膏盐等易溶物质的溶蚀是晶间孔和晶间微溶孔形成的关键。综合柯坪地区吾松格尔组的构造高部位特征、膏盐潮坪背景、岩性组合及其成因等,指出环塔南隆起和牙哈-轮南凸起等周缘发育6个吾松格尔组有利勘探区。     

四川盆地下寒武统豹斑灰岩成因机理及其对储层的影响

豹斑灰岩（云岩）的广泛发育引起了地质学者的关注,目前其成因机理存在很大争议,因此研究豹斑灰岩（云岩）的特征、成因,以及与储层的关系,对于油气勘探具有重要意义。通过对4条基干剖面豹斑发育层段的宏观沉积相分析和镜下描述,结合X-射线衍射分析、扫描电镜、电子探针和同位素等分析手段,详细解剖了四川盆地下寒武统龙王庙组和天河板组豹斑灰岩的岩相及地球化学特征,并探讨了其成因机理。四川盆地下寒武统豹斑发育的基质灰岩主要有（含颗粒）泥微晶灰岩和砂屑亮晶灰岩,不同基质灰岩内的豹斑在斑块形态、泥质含量、白云石大小晶形方面具有较大差异,故可将豹斑分为3类：泥质云斑、含泥云斑和云斑。泥质云斑和含泥云斑主要发育于（含颗粒）泥微晶灰岩中,云斑内部由他形至半自形的泥粉晶白云石晶体组成;云斑主要发育于砂屑亮晶灰岩中,内部由自形-半自形粉细晶（部分中粗晶）白云石组成。（含颗粒）泥微晶灰岩的豹斑灰岩形成于海侵期潮下浅水低能环境,是交替沉积的灰泥质和云泥质软泥受后期风浪扰动或负载压实,再经历埋藏改造,形成纵向上具有韵律特征的云斑。亮晶砂屑灰岩的豹斑主要形成于浅埋藏期,与富镁高盐地层水沿孔渗较好的部位渗透至固结成岩地层中发生渗透回流白云化有关。豹斑内部粉细晶白云石的晶间孔十分发育,该类灰岩能否形成优质储层受控于豹斑在全岩中的含量。     

川西中二叠统栖霞组白云岩特征与成因

近期在川西地区中二叠统栖霞组斩获的多个白云岩油气发现彰显了白云岩储层的油气潜力,但该组白云岩储层非均质性极强,白云岩化机制不明确,优质白云岩储层分布预测困难。研究综合分析了该组不同类型白云岩的岩石学和地球化学特征,结合沉积相背景和峨眉山大火成岩省热事件,系统总结了不同类型白云岩化作用的期次和成因。结果显示：川西地区栖霞组白云岩多为斑状或层状分布,白云石晶体以细晶为主,中-粗晶、泥-粉晶次之,伴少量鞍状白云石胶结物。泥-粉晶白云岩主要发育在栖霞组底部,白云石晶体多为半自形-他形晶,常与草莓状黄铁矿伴生,部分泥晶白云石呈球粒状、哑铃状和花椰菜状;泥-粉晶白云岩的δ¹³C(VPDB)为负值,δ¹⁸O(VPDB)处于正常海水数值范围内,这些特征表明泥-粉晶白云岩可能为微生物介导作用的产物。细晶白云岩在栖一段和栖二段都有发育,其白云石晶体主要为自形-半自形晶,多具有雾心亮边结构,在阴极发光下晶体内部呈棕色-暗红色,向外过渡为亮红色后再变暗;细晶白云岩具有明显的残余粒屑结构,表明前驱岩岩性为颗粒灰岩;细晶白云岩的δ¹⁸O(VPDB)...     

玉北地区下奥陶统白云岩岩石学、地球化学特征及成因

通过岩心、薄片、扫描电镜、阴极发光、微量元素、同位素和包裹体测温等分析手段,对玉北地区下奥陶统白云岩岩石学特征、地球化学特征及成因进行研究。结果表明,该区白云岩主要由细晶、自形-半自形白云岩和细-粗晶、它形白云岩以及鞍形白云石充填物构成。白云岩的晶粒大小并不反映成因,反而是晶体结构特征（曲面-它形晶和平面-自形、半自形晶）与成因关系密切。细晶、自形-半自形白云岩具有高Sr、低Fe、Mn含量的特征以及与早奥陶世海水相似的O和C同位素组成,总体属于浅埋藏早期与海水有关的低温白云石化作用的产物。细-粗晶、它形白云岩的Sr含量较低而Fe和Mn含量相对较高,O同位素值明显偏负,包裹体测温结果显示部分样品具有较高的均一温度和盐度值,结合区域构造演化背景,认为该类白云岩以浅埋藏晚期到中埋藏阶段的高温白云石化为主,局部受热液改造,云化流体主要来自于地层中封存的海源卤水。鞍形白云石充填物有两期,一期与热液成因的基质白云岩形成时期相近,另一期则可能与二叠纪的岩浆期后热液有关。     

渤海C地区中深层滩相储层特征与控制因素

渤海C地区沙河街组一段湖泊滩相碳酸盐岩及云质碎屑岩勘探均有发现,依据钻井、岩心、薄片观察、元素分析等资料,对储层的类型、特征及控制因素进行了研究。结果表明:沙河街组一段滩相储层主要为生屑滩生屑云岩、砾屑滩云质砾岩,整体属中孔、低渗储层,物性明显受控于不同滩相沉积类型;碳酸盐岩基底及湖平面变化控制了不同滩相储层的发育,白云石化、有机酸溶解作用为原生孔隙的保存及次生孔隙的发育提供了有利条件,构造活动产生的裂缝进一步改善了各类型储层的储集性能;准同生成因及浅埋藏成因的白云石化是优质生屑云岩储层形成的关键,云质砾岩虽裂缝相对发育,但在富含碳酸根的地层水重力下渗过程中白云石和方解石沉淀,多数裂缝被充填,胶结程度相对较高;生屑云岩储层质量优于云质砾岩,可作为下步该区块勘探与开发的有利目标。     

基于激光U-Pb定年技术的白云岩储集层形成过程恢复——以鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组为例

针对以往定性或半定量研究白云岩储集层形成过程所取得的认识存在争议的问题,以鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组为例,应用激光U-Pb原位定年技术,并结合碳氧同位素组成等分析测试数据,对马家沟组风化壳岩溶型和丘滩型两类白云岩储集层形成过程进行研究.结果如下:①8个储集层样品定年测试显示马家沟组主要经历了 5期成岩作用,第1期为基质...     

ORIGIN AND RESERVOIR ROCK CHARACTERISTICS OF DOLOSTONES IN THE EARLY TRIASSIC FEIXIANGUAN FORMATION, NE SICHUAN BASIN, CHINA: SIGNIFICANCE FOR FUTURE GAS EXPLORATION

Major discoveries of natural gas have recently been made in the oolitic dolostones of the Early Triassic Feixianguan Formation in NE Sichuan Province, Southern China. These dolostones were formed by three facies‐controlled dolomitization processes: (i) meteoric mixing zone dolomitization with dolomites having a relatively high degree of crystalline order (δ¹³C:?1.0 to 2.5%_PDB; δ¹⁸O:?6.5 to ?2.5%_PDB); (ii) seepage‐reflux dolomitization associated with evaporative brines; the corresponding dolomite crystals are relatively ordered and were formed in tidal flat environments and platform‐margin oolitic shoals adjacent to lagoons; (iii) burial dolomitization (shallow to moderate burial depths, ca. 1,000 to 4,000m), whereby seawater‐derived brines were present in the host rock and the resultant water/rock reactions played a major role in dolomitization. The three dolomitization processes were controlled by the arid climate prevailing during the Early Triassic, and also by fourth‐order relative sea‐level changes, especially with respect to the reflux dolomitization. Burial dolomitization, which is of second‐order of importance for porosity development, was strongly dependant on the presence of sufficient original porosity to facilitate water‐rock reactions within the carbonates. The best reservoir rocks formed as oolitic banks and bars in the vicinity of evaporative lagoonal‐tidal complexes which experienced optimal conditions for dolomitization. Dolostones with a dolomite content of 80% to 90% form good vuggy reservoir rocks at the present day, indicating that the intensity of dolomitization influences the quality of reservoir rocks. According to our results, future gas exploration in the Feixianguan Formation dolostone reservoirs should focus on locating oolitic banks associated with evaporative lagoon and tidal flat complexes and delineating the best structural/lithological traps.     

川东北二叠系长兴组碳酸盐岩云化成储机制

四川盆地是我国重要的含油气盆地,其中川东北二叠系长兴组碳酸盐岩是重要的产气地层。近年来发现的普光、龙岗、元坝等天然气田是重要的西气东输基地,对国家油气战略安全具有重要贡献作用。通过野外露头样品及钻井岩心分析,对川东北二叠系长兴组碳酸盐岩云化成储机制及主控因素进行了系统梳理。研究结果表明：①川东北二叠系长兴组气藏主要是一种白云岩气藏,生物礁灰岩储集能力较差与沥青充填有关,为气源层。野外露头考察发现礁盖白云岩具有更优的储集性能,但普光长兴组顶部的白云岩为一种非礁盖白云岩,揭示了长兴顶部的纯白云岩本身就是含气储层,与生物礁关系不大。②川东北长兴组白云岩储层的储集空间包括溶洞、晶间孔、晶内溶孔和晶间缝,为成岩过程中彻底云化而成。③川东北长兴组白云岩化存在5种成因机理：暴露淡水淋滤与蒸发泵流作用、渗透回流或盐水回流台地交代作用、埋藏成岩白云岩化、热液白云岩化、风化交代白云岩化,以前两种为主。表生和早期成岩的白云岩受沉积微相控制,不同区域具有不同的成因模式。川东北生物礁常常发生白云岩化作用,尤其是生物礁顶部,白云岩化后储集性能得到较大改善。④研究区长兴组中上部白云岩气藏的发现具有重要的理论意义和工业价值,尤其是长兴组顶部的白云岩自身具有良好的天然气储集能力,在封盖条件较好的广大区域均可形成工业气藏,川东北开江—梁平海槽台缘外（包括平昌海槽）长兴组也存在发育工业大气田的潜力。     

塔里木盆地古城地区上寒武统碳酸盐岩储层发育特征及主控因素

古城地区下古生界碳酸盐岩是塔里木盆地塔东探区重点勘探领域。近年来古城6井、古城8井、古城9 井相继在中下奥陶统白云岩中获高产气流,展现了该区良好的勘探潜力,而针对寒武系钻探的城探1井、城探2井均未取得突破。白云岩储层的成因及主控因素成为制约寒武系碳酸盐岩勘探的关键因素之一。在前人研究基础之上,结合岩心观察、薄片鉴定、同位素、主微量元素等各种地球化学分析,对古城地区上寒武统碳酸盐岩储层进行了深入研究。古城地区上寒武统碳酸盐岩储层主要发育在白云岩中,岩性以颗粒云岩、藻（礁）微生物云岩、角砾云岩以及晶粒云岩为主。储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔,晶间孔、晶间溶孔及溶蚀孔洞为主。研究区上寒武统储层分为4类,包括颗粒云岩孔隙型储层、角砾云岩裂缝—孔洞型储层、结晶云岩孔隙型储层以及结晶云岩裂缝—孔洞型储层。研究表明礁滩相沉积是储层发育的物质基础;准同生期溶蚀作用和白云石化作用为储层形成的关键;埋藏—热液溶蚀作用是储层发育的重要补充。     

Origin of dolomite in the Middle Ordovician peritidal platform carbonates in the northern Ordos Basin,western China

The carbonates in the Middle Ordovician Ma_5~5submember of the Majiagou Formation in the northern Ordos Basin are partially to completely dolomitized.Two types of replacive dolomite are distinguished:(1) type 1dolomite,which is primarily characterized by microcrystalline(30 urn),euhedral to subhedral dolomite crystals,and is generally laminated and associated with gypsumbearing microcrystalline dolomite,and(2) type 2 dolomite,which is composed primarily of finely crystalline(30-100 urn),regular crystal plane,euhedral to subhedral dolomite.The type 2 dolomite crystals are truncated by stylolites,indicating that the type 2 dolomite most likely predated or developed simultaneously with the formation of the stylolites.Stratigraphic,petrographic,and geochemical data indicate that the type 1 dolomite formed from near-surface,low-temperature,and slightly evaporated seawater and that the dolomitizing fluids may have been driven by density differences and elevation-related hydraulic head.The absence of massive depositional evaporites in the dolomitized intervals indicates that dolomitization was driven by the reflux of slightly evaporated seawater.The δ~(18)O values(-7.5 to-6.1 ‰) of type1 dolomite are slightly lower than those of seawaterderived dolomite,suggesting that the dolomite may be related to the recrystallization of dolomite at higher temperatures during burial.The type 2 dolomite has lowerδ~(18)O values(-8.5 to-6.7 ‰) and Sr~(2+) concentration and slightly higher Na~+,Fe~(2+),and Mn~(2+) concentrations and~(87)Sr/~(86)Sr ratios(0.709188-0.709485) than type 1 dolomite,suggesting that the type 2 dolomite precipitated from modified seawater and dolomitic fluids in pore water and that it developed at slightly higher temperatures as a result of shallow burial.