鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系马家沟组白云岩成因研究

基于岩石薄片的系统鉴定,将钻井岩心和地表露头样品相结合,运用多种分析、测试手段对鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系马家沟组白云岩的成因进行深入研究,认为该组白云岩主要由准同生白云岩和埋藏白云岩组成。准同生白云岩主要发育于马家沟组一、三、五段,受古地理环境限制明显,由蒸发泵白云石化形成;埋藏白云岩厚度大、分布广、岩石类型多,构成马家沟组白云岩的主体,成因模式包括浅埋藏期的回流白云石化以及中—深埋藏期的压实水流白云石化和地形驱动水流白云石化。热液白云石在盆地西缘的定边地区、南缘的富县、黄陵、麟游均有发现,通常呈脉状充填裂缝,其成因与深部热流体沿断裂系统上涌有关,而且对储层的发育具有指示意义。在上述成因模式研究的基础上,对各类白云石的结构演化进行了讨论。     

四川盆地东部石炭系黄龙组白云岩成因

四川盆地东部石炭系黄龙组是重要的天然气产层,白云石化作用是优质储层发育的必要条件,白云石化成因类型研究对该区油气勘探具有重要意义。根据岩心和野外剖面观察与描述,结合薄片资料,认为区内黄龙组主要发育以下几种类型的白云岩:泥—微晶白云岩、粉—细晶白云岩和残余颗粒粉—细晶白云岩等,以及充填于孔、洞或缝中的白云石胶结物。结合X射线衍射分析数据和稳定同位素δ13C与δ18Ο资料,发现该区不同类型的白云岩以及白云石胶结物的形成条件和物性特征各异,分别用不同的成因模式来解释更为合理,在此基础上总结了黄龙组具有如下4种白云岩成因模式:泥—微晶白云岩的蒸发泵白云石化成岩模式、(残余颗粒)粉—细晶白云岩的埋藏压实白云石化成岩模式、淡水白云岩的调整白云石化成岩模式和异形白云岩的构造热液白云石化成岩模式。     

湖相白云岩成因模式及研究方法探讨

随着油气勘探程度的深入,发育于临近湖盆沉积中心的致密碳酸盐岩领域越来越受到关注。 通过 调研前人研究成果可以看出,近年来湖相碳酸盐岩的成岩作用（特别是形成优质储层的白云石化作用） 研究取得了丰硕成果。 主要包括以下几个方面：①我国湖相碳酸盐沉积具有“时间跨度大和分布范围广” 的特征,时间上包括二叠纪、侏罗纪、白垩纪和古近纪等,平面上包括准噶尔、三塘湖、四川和柴达木等盆 地的凹陷和斜坡区;②从我国湖相碳酸盐岩的岩性和物性来看,咸化湖盆的白云岩或云质岩类均较为有 利,常与泥页岩共生,多为“中孔-特低渗”型储层,孔隙类型以白云石晶间孔为主;③湖相碳酸盐岩的白 云石化模式主要包括原生生物成因模式、准同生交代成因模式、热液交代成因模式以及热液喷流型原生 成因模式等;④在湖相白云岩研究中,主、微量元素分析,碳、氧同位素分析以及锶同位素分析等地球化 学分析技术均得到了广泛应用并取得了丰硕成果。     

深埋优质白云岩储集层发育的主控因素与勘探意义

白云岩是碳酸盐岩油气藏的重要储集层类型,确定优质白云岩储集层发育的主控因素及相应的地质背景对于指导白云岩油气勘探具有重要的现实意义。实践证明,原岩类型和白云石化作用机制是控制白云岩基质孔隙发育程度的主要因素;后期各类岩溶作用的改造对于优质白云岩储集层的形成尤为关键。白云岩成岩作用研究表明,在深埋条件下,白云岩既可发育大量晶间孔,又易形成溶蚀孔洞,孔洞形成后保存情况良好,有效储集空间的发育不明显受白云岩埋藏深度的制约,深埋的白云岩仍可具备优越的储集物性而成为优质储集层。由高能相带沉积物转变形成的埋藏成因白云岩、热液成因白云岩以及构造活动和水-岩作用活跃地区的白云岩是潜在的优质储集层和深部碳酸盐岩油气勘探的重点目标。图8参45     

白云岩储层成因研究进展及发展趋势

白云岩储层占全球油气储层近1/4,因深埋条件下更易保持孔隙而成为石油地质学家关注重点。白云岩储层有效孔隙可源于前驱灰岩、封闭体系白云岩化作用和成岩溶蚀改造;白云岩化作用可以增加、保持、减少孔隙,并非一定形成储层,却能提高岩石渗透率;早期白云岩化作用和适度重结晶作用有利于形成储层。白云岩抗压性、脆性更优,且易于发育裂缝,深埋条件更易保存孔隙;白云岩成因模式反映白云岩化作用方式与水文条件,有助于预测储层分布规律。稀土元素、Mg同位素成为示踪白云岩化流体新技术,碳酸盐岩U-Pb定年技术、二元同位素测温技术使储层成因认识更精准,实验与数值模拟推动储层表征向动态化发展,地质大数据有助于揭示白云岩储层成因更多规律性认识。     

渤海海域曹妃甸A构造带混积岩储层白云岩化成因机理分析

渤海海域曹妃甸A构造带混积岩储层主要是以生物成因碳酸盐组分为主的混积岩,多发生白云岩化。目前对该区白云岩化的成因机理研究不够,限制了对白云岩储层沉积和成岩过程的理解。通过对岩心与薄片的精细观察及描述,结合多项地球化学测试手段,对该区古近系沙河街组一、二段混积岩储层中白云岩化特征及成因机理进行研究,共识别出4种主要白云岩类型:泥晶白云岩、含生屑泥晶白云岩、生物碎屑白云岩和含砂屑生物碎屑白云岩。进一步分析发现,白云岩中碳、氧同位素均发生负偏,呈正相关关系,且氧同位素分布分散,变化大;微观照片显示只有生物碎屑及其环边胶结物发生了白云岩化,后期发育的连晶胶结和碎屑内部充填物没有被白云岩化。Mn/Fe、Sr/Ba等元素指标指示,研究区湖平面发生多次变动,导致构造带暴露遭受淡水淋滤。综合分析认为,混合水白云岩化为该区白云岩的主要成因。      

多参数综合识别塔里木盆地下古生界白云岩成因

塔里木盆地下古生界广泛发育白云岩,其成因主要可以用萨布哈白云石化、渗透回流白云石化、埋藏白云石化和热液白云石化4种模式来解释。萨布哈白云岩发育于潮间-潮上坪蒸发环境,以含膏泥晶白云岩为特征;渗透回流白云岩发育于蒸发台地(或潟湖)环境,以保留原岩结构的粉晶白云岩为特征;埋藏白云岩发育于埋藏环境的各个阶段,以细-中晶白云岩为特征;热液白云岩以伴生热液矿物的中-粗晶白云岩为特征。不同成因类型的白云岩形成于不同的成岩环境和阶段,具有不同的岩石学、地球化学和地球物理响应特征。通过大量岩心、薄片和主量元素、碳氧同位素、锶同位素、稀土元素等地球化学数据的细致研究,再结合测井、地震响应特征、古地理、古气候、构造背景等资料,系统总结了塔里木盆地下古生界4种成因白云岩的多参数识别特征,通过综合分析能较好地克服成因多解性问题。     

塔东地区震旦系白云岩成因及储层发育模式

塔东地区震旦系顶部发育一套稳定分布的白云岩,厚度在24～799 m。目前,对于这套白云岩的储层特征、成因机制和控制因素尚未形成统一认识,制约了塔东地区震旦系的勘探突破。文中利用钻井、岩心、薄片鉴定和地球化学等数据,分析了震旦系白云岩的储层特征、成因机制及有利储层控制因素。结果表明:塔东地区震旦系白云岩为一套碳酸盐台地相-缓坡相沉积产物,依据岩石结构特征及成因机制可以划分为结晶白云岩、颗粒白云岩和微生物白云岩三大类岩石类型;白云岩成因主要为准同生期海水成岩模式和埋藏成岩模式,2种成因白云岩在纵向上可区分;震旦系白云岩储层发育受沉积相带、热液及构造作用3个因素控制,3种控制作用也不同程度地影响了白云岩化的机制。     

湖相白云岩储层研究——以渤海油田为例

以渤海湾几个发现白云岩的油田为例,结合白云岩的几种主要成因理论,从岩性特征、测井曲线形态、薄片鉴定、岩石成因方面对渤海湖相白云岩进行分析研究,研究表明白云岩分布受气候和古地貌控制.根据湖平面变化和古地貌.结合沉积环境、地震,利用层拉平技术探讨了白云岩的分布特征.     

白云岩成因类型、识别特征及储集空间成因

针对白云岩成因、原生白云石沉淀、白云岩孔隙成因等问题,在前人认识的基础上,补充四川和塔里木盆地典型案例的岩石学和地球化学特征分析工作,取得3项进展:(1)提出基于岩石特征、形成环境和时间序列的白云岩成因分类,不同成因白云岩之间的成岩域、特征域界线清晰,演化线索清楚,更具系统性和连续性;(2)建立不同成因白云岩的岩石学和地球化学特征识别标志,白云岩之间的岩石学和地球化学特征的变化具有规律性,是连续时间序列上形成环境变迁的响应;(3)重新评价白云石化作用对孔隙的贡献,阐明白云岩中的孔隙主要来自原岩的沉积原生孔、部分来自表生溶蚀和埋藏溶蚀作用,早期白云石化有利于孔隙的保存。这些认识对白云岩成因的理解、不同成因白云岩的判识具重要的理论意义,同时对白云岩储集层预测具有重要的指导意义。     

塔里木盆地顺南地区奥陶系鹰山组白云岩形成机制及其发育模式

为深化对塔里木盆地顺南地区白云岩储层的认识,明确奥陶系鹰山组白云岩的成因和发育模式,指导油气勘探,在岩心观察和薄片鉴定的基础上,运用扫描电镜观察、阴极发光分析、碳氧同位素测试和稀土元素分析等手段,研究了顺南地区奥陶系鹰山组白云岩储层的岩相学特征和地球化学特征,分析了白云岩的形成机制,构建了不同成因类型的白云岩发育模式。岩相学分析表明,鹰山组主要发育粉—细晶白云岩（石）、细—中晶白云岩（石）和缝洞充填中—粗晶白云石等3种白云岩（石）;地球化学特征揭示,粉—细晶白云石形成于盐度较高的水体中,是近地表环境蒸发泵白云石化的产物;细—中晶白云石形成于埋藏环境;中—粗晶白云石形成于相对封闭的成岩环境,是构造—热液白云石化的产物。中—深埋藏白云石化可形成孔隙较发育的规模化细—中晶白云岩,是最有利于储层发育的白云石化作用。      

四川盆地东部地区中二叠统茅口组白云岩储层特征及其主控因素

四川盆地东部(以下简称川东地区)中二叠统茅口组"似层状"白云岩储层天然气勘探获得了重大发现,但对该层位白云石化的成因和分布一直未能达成共识,制约了该区的天然气勘探部署。为了明确该区茅口组下一步的天然气勘探方向,基于岩心和露头样品的岩相学及地球化学特征分析,研究了茅口组白云岩储层的特征、成因及主控因素,建立了白云岩发育模式。研究结果表明:①川东地区茅口组白云岩纵向上主要发育于茅三段中下部,多呈层状、似层状产出,岩性主要为细—中晶云岩、硅质云岩、生屑云岩等,储层物性较好,主要发育孔隙、热液溶蚀缝洞系统两类储集空间;②该区茅口组基质云岩与鞍状云岩的微量元素及其含量、锶同位素比值及包裹体均一温度均存在着差异,表明两类白云岩的形成流体或期次相差较大,早期热水沉积形成基质云岩,晚期受热液溶蚀改造形成缝洞充填的鞍状云岩;③该区茅口组白云岩发育分布受生屑滩、热水沉积和基底断裂的联合控制,其中生屑滩是白云岩储层发育的基础,热水沉积形成了早期层状基质云岩,基底断裂为后期富镁热液流体提供了运移通道、改善了储集性能。该研究成果有助于深化对川东地区茅口组白云岩储层的认识。     

塔中寒武—奥陶系白云岩储层特征及主控因素

综合岩心、镜下、结构组分及宏观地质背景等各种特征,将塔中地区寒武—奥陶系白云岩储层划分为5种类型：潮缘带白云岩储层、与蒸发潮坪/泻湖有关的潮上白云岩储层、与盆地蒸发盐有关的潮下白云岩储层、台缘高能相带白云岩储层及深部混合水成因白云岩储层。结合地球化学和岩石物性分析结果,对塔中地区白云岩储层特征、成因及分布进行了探讨,认为该区深层白云岩储层发育具有以下特点：深埋藏白云岩化作用在有热液影响的局部构造地带尤其明显;白云岩化程度与地层深度成正比;白云岩化过程中受到了海水和淡水的共同作用等。     

川东北阆中地区二叠系茅口组白云岩化成因

川东北阆中地区茅二段有效储集岩类主要为白云岩,对其成因研究较少,还未有统一认识。结合区域地质背景,通过岩石薄片、阴极发光、碳氧同位素、锶同位素、包裹体等定量分析,研究了阆中地区茅二段白云岩岩石学特征及地球化学特征,探讨了其成因及意义。研究认为：研究区白云岩以细—中晶白云岩为主,晶面较平直,以自形—半自形晶为主,成岩环境温度不高;研究区细—中晶白云岩阴极发光以暗色光为主,具δ ¹³C低正值、δ ¹⁸O高负值、 ⁸⁷Sr/ ⁸⁶Sr略高于同时期海水的特征,表明其形成于浅埋藏环境,受高温流体作用影响不明显;白云岩化流体来自于浅埋藏期海水,以粒屑滩颗粒灰岩为载体,形成层状、似层状白云岩。浅埋藏期白云岩化作用形成大规模储集空间,是碳酸盐岩储集层最重要的成岩方式之一。     

川中地区寒武系洗象池组白云岩Mg同位素特征与成因机制

明确成岩流体性质、沉积环境演化、富Mg流体来源、流体迁移路径等因素对揭示白云岩成因、理解白云石化过程具有重要意义。以川中地区中—上寒武统洗象池组为例,基于岩石学与沉积旋回分析及微量元素和碳、氧、镁同位素特征,系统分析了沉积-成岩环境的变迁和富Mg流体的迁移规律,探讨了洗象池组白云岩的成因。洗象池组白云石化流体主要为寒武纪的同期海水,白云石化作用发生于准同生—浅埋藏阶段。川中地区洗象池组整体为温暖、干旱亚热带气候背景下的浅水、半咸水—咸水海相沉积,白云石化类型以萨布哈白云石化和渗透回流白云石化为主。洗象池组白云岩δ²⁶Mg值变化趋势与沉积旋回存在耦合关系。当富Mg海水进行垂向迁移时,发生近源渗透回流白云石化作用,白云岩δ²⁶Mg向下逐渐增大;当富Mg海水进行侧向迁移时,发生远源渗透回流白云石化作用,白云岩δ²⁶Mg垂向上无明显变化;在蒸发局限环境中,主要发生萨布哈白云石化作用,白云岩δ²⁶Mg向下逐渐减小。洗象池组白云岩的形成主要受海平面变迁控制,低海平面时期形成薄层状白云岩,高海平面时期多种白云石化作用逐层叠加可形成大规模厚层状白云岩储层。     

柯坪—巴楚露头区蓬莱坝组白云岩特征及孔隙成因

塔里木盆地下奥陶统蓬莱坝组白云岩是重要的潜在勘探领域,但因其勘探、研究程度低,导致目前的认识无法满足油气勘探需求,而其孔隙成因及发育规律是非常重要的制约因素之一。通过对柯坪水泥厂剖面及巴楚达坂塔格剖面的精细岩石特征描述,发现研究区蓬莱坝组白云岩孔隙主要发育于细—粗晶白云岩中,孔隙类型以晶间孔、晶间溶孔为主,且相对均质,一般孔隙度3%~5%。微量元素、稀土元素及氧、碳、锶同位素特征反映白云石化作用主要发生于早—中埋藏期,局部受到晚埋藏期热液的改造,白云石化流体主要为海源地层水。在对重点白云岩层段进行精细岩相、高频层序地层分析及利用显微、荧光技术恢复白云岩原岩结构的基础上,认为蓬莱坝组白云岩孔隙的发育具有成层性和旋回性,台内高能滩是孔隙发育的优势相带,六级或五级高频旋回向上变浅序列的上部为有利孔隙发育位置。白云石化作用并不直接产生孔隙,而是使原岩孔隙得到继承,并起保护孔隙的作用。     

鄂尔多斯盆地中部奥陶系马五5亚段白云岩成因

鄂尔多斯盆地中部的长庆气田奥陶系马家沟组主要产气层均为白云岩。该地区马家沟组马五５亚段在区域上普遍为厚层泥晶灰岩，白云岩夹于灰岩中，呈透镜状，分布具有穿层及分带性，从南向北分布层位逐渐升高。通过对其白云岩的岩石学特征、微量元素、碳同位素、氧同位素等研究，认为白云岩的形成与混合水白云化作用有关。白云岩储集层以微晶白云岩、粉晶白云岩为主，主要储集类型为裂缝孔隙型，具有较好的储集条件。预测盆地北部乌审旗—什汗木利地区，马五５亚段沉积期水体浅，利于大气淡水混入，有可能形成多个白云岩透镜体，是下步勘探值得重视的地区。图１表１参２（梁大新摘）     

塔中地区寒武-奥陶系白云岩成因类型及空间分布

寒武-奥陶系白云岩是塔里木盆地下古生界碳酸盐岩中重要储集岩类,综合岩心、镜下、结构组分及宏观地质背景等各种特征,将塔中地区寒武-奥陶系白云岩划分为五种类型,重点对Ⅱ型细晶及Ⅲ型中粗晶白云岩显微结构特征进行了详细阐述,指出Ⅱ型细晶白云岩具三种产状两种结构特点。Ⅲ型白云岩可以以充填物形式产于大型缝洞内,具镶嵌状结构,可同时包含Ⅰ型和Ⅱ型白云岩。探讨了白云岩的沉积组合及空间分布规律,指出了蒸发海水型、混合水型、岩溶型、埋藏型、深部溶蚀型及同生砾屑云岩等各类型白云岩储层的有利发育区带。     

东营凹陷沙四段湖相白云岩沉积特征及成因

以岩石学特征为基础,结合沉积特征和沉积地球化学资料,对东营凹陷沙四段湖相白云岩成因进行了研究。结果表明：不同成因的白云岩,其岩石结构、发育环境和地球化学特征有所不同;该地区白云岩类型多样,普遍具有泥-微晶结构;白云岩主要位于滨浅湖、深湖一半深湖及盐湖环境中,岩性组合上与泥页岩、粉砂岩、膏岩及玄武岩伴生：受层序发育的控制,该时期白云岩多发育在晚期高位体系域之中,白云石化作用不彻底,白云岩含灰质成分较高。地球化学数据表明：白云石有序度普遍较低,Sr质量分数普遍较高．平均值接近海水中的Sr质量分数．说明沙四时期受到了海侵作用和构造热液-深部流体的影响：高Mn、低Fe、高Na的特征反映了该时期主要的沉积环境为干旱一半干旱的蒸发环境。综合构造条件、沉积环境及地球化学分析等因素．建立了沙四段准同生白云岩化和构造热液白云岩化模式。