构造控制热液白云岩储集相综述（六）

页岩（和致密石灰岩，泥质含量有变化）在巨厚的台地（礁）石灰岩层系之上作为顶部盖层或绝水层，这些层系是许多MVT（密西西比河谷型）矿床和HTD（热液白云岩）结合的主体（表4，图20）。在石灰岩母体中地震可以辨认的断层，     

构造控制热液白云岩储集相综述（一）

受构造控制的热液白云岩（HTD）储集相和伴生的产油淋滤石灰岩在北美是主要的油气产层，并且在全球范围内受到的勘探关注正在不断增加。在密执安盆地、阿帕拉契亚盆地以及加拿大东部和美国其他盆地的奥陶系中（局部为志留系和泥盆系）以及在加拿大西部沉积盆地的泥盆系和密西西比系中，它们具有多种走向。它们还存在于沿大西洋裂陷边缘方向的侏罗系宿主岩层中、阿拉伯海湾地区的侏罗系-白垩系地层中以及其他地区。 热液白云岩化是指发生在埋藏（通常埋深较浅）条件下由温度和压力高于宿主地层周围温度和压力的液体（一般非常成）所引起的白云岩化。后者通常为石灰岩。要证明HTD储集相是热液成因需要将埋藏-热史图、流体包裹体温度数据和侵位时间控制因素结合起来。热液白云岩储集相是热液矿床系列的一部分，该矿床系列包括沉积喷气铅锌矿体和HTD寄生的密西西比纪河谷型硫化矿床。三种热液矿床都表现为受张性断层和／或走滑（扭）断层的强烈构造控制，流体流典型地集中在扭张和膨胀构造位置以及上盘。扭断层上的负向花朵状构造之上的扭张凹陷是HTD储集相的有利钻井位置。 置换式和填隙式鞍状白云岩是HTD相的显著特征。对于很多储集层来说，置换基质的白云岩和鞍状白云岩表现为几乎同时代形成并且出自同样的液体温度条件。原始的宿主岩相对白云岩化的横向范围、最后的纹理、孔隙类型和孔隙体积产生了重要影响。角砾岩、条带结构、剪切微裂缝和其他岩石特征显示了短期剪切应力和孔隙-流体-压力过渡现象，特别是在活动断层近端。高温热液脉动可以改变宿主石灰岩中的干酪根，该过程被称为“强化成熟”。基底隆起、下伏砂岩（和／或碳酸盐岩？）含水层（可能为超高压）以及上伏的和内部的页岩封盖层和半隔水层也可以限制或影响HTD侵位。 尽管依然存在很多的问题和不确定性，特别是在№、盐水源岩和物质平衡方面，但是对HTD成藏组合的认识和积极勘探仍在不断扩大。三维地震成像和地震异常图的大量使用再结合水平钻井技术将有助于减少风险。     

构造控制热液白云岩储集相综述（四）

7普遍的共生次序 对来自大范围地质年代和地理、盆地位置的MVT矿床和HTD储集相的岩芯、露头和发表的数据进行研究，揭示了主要矿相和组构的一个共同的共生次序：石灰岩宿主→基质白云岩化和交代鞍状白云岩→填隙鞍状白云岩沉淀→硫化物矿化作用（与鞍状白云岩不同程度混合）。这种广泛分布的共性本身就在强调：在以碳酸盐为主体的沉积盆地的早期拉张阶段，热液流体流和它的产物是常见的并且几乎是可预见的。     

构造控制热液白云岩储集相综述（二）

5 热液白云岩的构造控制 5．1 流体流动和断层作用 关于流体流动的方方面面以及断层地质力学存在大量的文献（Phillips，1972；Knipe等，1988；Sibson，1990、1992、2000；Knipe，1993；P．Gretener，1996，私下交流；Fleming等，1998；Connolly和Cosgrove，1999a，b；Eichhubl和Boles，2000），它们大大超越了本文的范围。     

构造控制热液白云岩储集相综述（五）

9 热液成因证据 证明白云岩为热液成因需要的证据是，形成白云岩的流体温度要比宿主碳酸盐岩周围的温度高（大于10℃）。至少有两种方法可以帮助证明这一点：     

构造-热液白云岩化作用与白云岩储层

热液白云岩储层的岩石特征与密西西比 Pb-Zn 硫化矿床的白云岩容矿层相似,以广泛发育的基质交代型和孔-缝充填的鞍形白云石为标型特征,同时含有少量其他热液矿物如闪锌矿、方铅矿、石英、黄铁矿、重晶石以及萤石等,另外还经常可见被鞍形白云石充填的因剪切应力形成的微裂缝、斑马纹构造和白云岩角砾。由于热液流体对原碳酸盐岩(主要是灰岩)的差异性溶蚀,往往保留了未被充满的孔洞、缝,为油气的充注提供了空间。输导热液流体的断裂系统通常为张性或扭张性断裂系统,白云岩化作用主要发生在断裂系统的上盘,并沿着孔渗性相对较好的原岩侧向推进。借助于高分辨率地震属性分析和成像技术,可以对热液白云岩储层进行表征和预测,从而为油气勘探决策提供依据。     

构造控制热液白云岩储集相综述（三）

6鞍状白云岩：特征和含意 鞍状白云岩（Dana，1955；Radke和MathiS，1980；Gregg，1983；Barber等，1985；Searl，19891Kreta，1992）是热液白云岩（HTD）组合的关键指标。它不一定标志着热液环境，也未必在所有的HTD见矿点都存在。鞍状白云岩以填隙和置换两种模式存在。在鞍状白云岩衬砌或者填充于铸膜、晶洞和裂缝的地方，它的特点是粗粒结构的白色晶群，这通常揭示了弯曲的晶面。这种类型的鞍状白云岩最能表明是热液环境。但是，从储集层角度看，基质置换相是最富集、最重要的，因为烃储集能力最可能出现在基质白云岩的空隙中；然而这种置换白云岩的成因通常是最有争议的问题。     

构造控制热液白云岩储集相综述（七）

19凹陷的成因和勘探意义 19。1特征和机理凹陷（sag）在含热液白云岩（HTD）的碳酸盐岩地层项部是可以用地震方法辩认的洼地（depression）（图24—26，表1），这种凹陷显示与母岩地层中的HTD产状具有较高的正相关。     

塔中地区热液改造型白云岩储层

塔里木盆地寒武系-下奥陶统以深灰色的粉-细晶白云岩发育为特征,在塔中等地区局部可见浅灰色-白色的中-粗晶白云岩.中-粗晶白云岩中的流体包裹体均一温度主峰区间为160~200℃,盐度为6.88%~14.15%;氧同位素δ¹⁸O_PDB值为-10.91‰~-7.65‰,平均为-8.98‰,与粉-细晶白云岩δ¹⁸O_PDB值相比,具有明显偏轻的特征.根据白云石与水之间的氧同位素分馏系数计算出形成中-粗晶白云岩流体的δ¹⁸O_SMOW值为+4.2‰~+10.2‰,据此判断该流体为岩浆热液流体.中-粗晶白云岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值为0.709 098~0.709 236,平均为0.709 171,高于粉-细晶白云岩和下古生界正常海相碳酸盐岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值.锶同位素组成特征也表明了中-粗晶白云岩的形成与热液流体作用有关.再结合其产状特征,可以推测塔中地区中-粗晶白云岩是粉-细晶白云岩在热液作用下发生重结晶作用的结果.重结晶形成的中-粗晶白云岩不但有丰富的晶间孔隙,而且还发育有大量的因热液溶蚀作用而形成的溶蚀孔隙,是良好的油气储集层,在塔里木盆地下古生界深层油气勘探中应该给予足够的重视.     

四川盆地高石梯-磨溪地区震旦系灯影组热液白云岩证据

川中高石梯-磨溪地区震旦系灯影组为当前四川盆地天然气勘探热点层系之一,因其早期沉积组构遭受成岩作用影响严重,白云岩化成因机理不明确,结合已钻井取心的岩石学、地球化学特征等开展系统研究。岩石学特征分析表明,川中高石梯-磨溪地区灯影组见构造角砾岩及晶洞、裂缝中充填的鞍状白云石,含少量闪锌矿、方铅矿、硬石膏、黄铁矿、方解石、萤石、石英及长石等热液矿物。流体包裹体测温结果显示鞍状白云石胶结物均一化温度为132.6~218.7℃,平均为175.6℃,显著高于基质白云石包裹体温度(平均125℃)及地层正常埋深所经历的最高温度。鞍状白云石δ¹³C值为-2.16‰~2.94‰,平均值为0.63‰;δ¹⁸O值为-12.43‰~-6.8‰,平均值为-9.63‰,碳、氧同位素的负异常明显指示受热液作用影响。微量元素分析表明鞍状白云石及粗晶白云岩相对基质白云岩更富集Fe、Mn元素。在拉张性区域构造背景及上覆筇竹寺组泥页岩封闭层条件下,底部热流体沿基底断裂向上运移至灯影组,并在高石梯-磨溪地区断层附近产生热液交代作用形成热液白云岩。     

麦盖提斜坡奥陶系热液溶蚀流体对内幕白云岩储层的改造作用

塔里木盆地麦盖提斜坡奥陶系深部白云岩发育优质热液溶蚀储层,主要特征有：①岩溶孔洞、缝充填鞍状白云石以及石英、黄铁矿、天青石、硅质充填等热液矿物;②热液溶蚀作用形成的溶蚀孔洞明显改善了白云岩储层物性。通过研究区断裂性质分析,结合钻井热液溶蚀特征,对与深部热流体相匹配的断裂活动特征及对白云岩储层的改造作用进行研究,探讨了热液流体在剖面上的活动特征。研究认为,多期活动的深大断裂带有利于埋藏热液流体活动,研究区群苦恰克断裂带、玛扎塔格断裂带以及玛东冲断带均是热液白云岩储层发育有利区;远离断裂带的广大区域,二叠纪小型张性走滑断裂同样可以作为热液流体活动的运移通道,形成的白云岩储层在地震剖面上表现为“串珠”状,平面上呈星点状大面积分布。结合研究区油气成藏条件分析,认为群苦恰克断裂带的热液白云岩储层是斜坡区较为现实的勘探领域;受控于小型张扭断裂的白云岩储层分布面积广,资源潜力大,具有较好的勘探前景。     

碳酸盐岩储层的构造控制热液蚀变

本期（2006年11期）《AAPG Bulletin》专辑的内容是碳酸盐岩及其储层的构造控制热液蚀变。这种蚀变涉及碳酸盐主岩的一系列岩相变化，包括硫化物矿床、热液白云岩和淋溶石灰岩，它在很多情况下都会对储层的类型、几何形态、性能和分布产生重大影响。在北美地区，热液白云岩（HTD）储层的勘探和开发已有很长历史，其最早的油气发现是在美国东北部的奥陶系莱马-印第安纳（Lima-Indiana）和其它构造带（Hurley和Budros，1990；Wickstrom等，1992），而目前在美国东北部和加拿大东部的密歇根盆地和阿巴拉契亚盆地北部的特伦顿-布莱克里弗（Trenton-BlackRiver）成藏层带及其他层位，仍继续有油气发现。     

纽约州上奥陶统特伦顿-布莱克里弗群热液白云岩储层的成因和特性

过去的十年来，在纽约州中南部上奥陶统布莱克里弗（BlackRiver）组的横向不连续白云岩中先后发现了20多个新气田。这些白云岩出现在地震资料可以识别的深入基底的扭断层附近。解释认为，分布在狭长的以断层为界的构造低地及其周围的大多数气田都属于负花状构造。断层远处的地层是不渗透的石灰岩，它们构成了有关储层的侧向封闭层。在多数情况下，这些断层消失在上覆的特伦顿（Trenton）组石灰岩和尤蒂卡（Utica）组页岩内。孔隙度主要发育于内壁覆盖有鞍状白云石的孔洞、角砾和裂缝带中。在本次研究所描述的布莱克里弗群岩心中，基质孔隙度不常见。 深入基底断层附近的白云岩不规则分布以及地球化学和流体包裹体的分析都支持鞍状和基质白云岩具有与断层有关的热液成因。因为处于反常规的构造环境（即构造低地对构造高地），此类成藏层带多年来都没有被发现。如能采用适当的构造-地层-成岩作用综合模型，就有可能在纽约州的布菜克里弗群和全球的碳酸盐岩地层中发现更多的热液白云岩天然气藏。     

纽约州特伦顿和黑河群热液型白云岩储层是构造、地层、成岩作用的综合产物

据AAPG东部地区会议报道：纽约州过去几年中，在奥陶系特伦顿群和黑河群受断层控制的白云岩中发现了14个气藏。气藏位于构造洼地的微晶白云岩和角砾岩带中。构造洼地在地震剖面上清晰可见，形成于奥陶纪塔康造山运动期间发育的一些走滑断层的扩张部位。此构造运动后不久，沉积了黑河群和特伦顿群。     

构造对北大西洋边缘三个中生代盆地沉积演化的控制作用

多期伸展构造作用控制了纽芬兰大浅滩，爱尔兰陆架和北海中央中生代断陷盆地的形成。Ｊｅａｎｎｅ ｄ‘Ａｒｃ盆地，Ｐｏｒｃｕｐｉｎｅ盆地和Ｍｏｒａｙ湾盆地构造和地层的一系列响应证明了构造幕之一的晚Ｃｉｍｍｅｒｉａｎ期同生构造对沉积作用的控制。     

莺歌海盆地LD8-1构造古压力热动力学模拟

莺歌海盆地LD81构造流体包裹体资料分析结果表明,该构造发生过6期热流体活动,其中有2期为天然气充注,分别对应第2期和第3期热流体活动。依据流体包裹体流体成分、气液比及均一温度,运用PVT热动力学模拟软件(VTFLINC)模拟得到该构造天然气充注时期的古流体压力;结合地层测试资料对LD81构造天然气成藏条件进行了分析。     

构造反转对西湖凹陷中部油气成藏的控制作用

基于地震资料识别的反转构造特征,利用流体包裹体和盆地模拟手段,结合天然气气样的碳同位素分析测试结果,综合研究了构造反转对东海盆地西湖凹陷中央背斜带油气成藏的控制作用。中央背斜带经历了3期构造反转运动,分别发生在始新世末、渐新世末和中新统末,形成一系列如“花状”型、“Y”字型、“人”字型和“火”字型等典型反转构造样式,且在逆断层上盘发育不同规模的挤压背斜。第1期构造反转对油气成藏影响甚微,第2、3期构造反转为后期油气运聚提供了背斜或断背斜圈闭。另外,第3期构造反转还为第2期原油运聚成藏提供了运移通道和动力,且对第3期油气充注成藏则起到较好的封堵遮挡作用。研究对东海盆地下一步油气勘探目标的优选具有重要的参考意义。     

沉积微相控制下的储层物性参数建模

储层随机建模主要分三步：构造建模，沉积微相建模，物性参数建模，其中物性参数的建模需要沉积微相模拟的结果来控制。沉积微相控制下物性参数建模的方法是，首先利用顺序指示模拟建立沉积微相约三维模型，然后按沉积微相类型分别采用顺序高斯模拟对其物性参数进行模拟，最后根据沉积微相模拟结果进行合并，得到相控下的储层物性参数模型。在实例中对比了相控下物性参数模拟与直接物性参数模拟的结果，结果表明前者更合理一些。     

变形带控制油气运移

据外刊“沉积学研究”杂志报道，压溶、位移蠕变、断裂作用和小型断层作用等颗粒级变形机理产生的沉积后分隔作用对砂岩储层中的含油气潜力有重要影响。由厚度在1mm以下的狭长岩层构成的变形带以强烈的局部断裂为特征，是控制储层砂岩中流体流动重要的小型构造。这些变形带可以成为流体流动通道，也可以成为流体流动的障碍，取决于变形和油气流注的时间。对纽芬兰Jeanned'Arc盆地中流体包裹体的综合研究证明，油气向储层的流注先于变形带的形成，     

构造因素对塔中地区礁滩体储层的控制作用

塔里木盆地塔中地区台地边缘礁滩储集体的发育是该区油气成藏的关键,储层发育的控制因素一直以来都是该领域研究的热点问题。通过对塔中Ⅰ号断裂带地区构造作用与储层发育关系的分析,认为该区上奥陶统良里塔格组台地边缘礁滩体灰岩储层是构造因素及构造控制下多种因素共同作用的产物。大规模构造运动控制区域和局部沉积相的发育,进而明显影响到不同区段储层的岩石类型和与之相关的储集物性;除构造破裂作用可直接为储层提供储渗空间外,导致储层次生孔洞形成的各类溶蚀作用均受到构造活动的制约与影响。构造作用是该区礁滩体储层形成的基础和后期演化的必要条件,并最终影响储层的空间分布特征。从构造因素的主导作用出发,探讨储层的控制因素,有助于储层的全面评价与预测。