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2021年 第39卷  第6期

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特约主编
2021, 39(6)
摘要:
目次
沉积学报 第39卷 第6期
2021, 39(6)
摘要:
碳酸盐岩沉积地质专辑
白云岩—蒸发岩共生体系研究进展及展望
文华国, 霍飞, 郭佩, 甯濛, 梁金同, 钟怡江, 苏中堂, 徐文礼, 刘四兵, 温龙彬, 蒋华川
2021, 39(6): 1321-1343. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.141
摘要:
白云岩—蒸发岩共生体系在全球范围内分布广泛,在前寒武纪至第四纪地层中均有发现,然而该共生体系的发育机理及控制因素目前研究薄弱,亟待厘清。在调研国内外大量文献的基础上,结合研究团队对国内白云岩—蒸发岩共生体系的已有研究,系统总结了白云岩—蒸发岩共生体系发育特征及组合类型,并进一步探讨了其形成机制。在此基础上,明确了白云岩—蒸发岩共生体系的研究意义,并提出目前白云岩—蒸发岩共生体系研究存在的问题及下一步研究方向。首先,通过梳理全球范围内已报道的各地质历史时期白云岩—蒸发岩共生体系的特征,发现白云岩—蒸发岩共生体系广泛分布于全球51个地区,以北半球为主,且亚洲分布最多;其次为欧洲和北美洲,非洲分布相对较少;此外在南美洲及大洋洲也有零星分布;共生体系分布层位众多,从前寒武系到第四系均有分布,以二叠系居多。总结了蒸发岩与白云岩共生组合方式的5种类型:白云岩与蒸发岩互层、厚层白云岩上覆于厚层蒸发岩、厚层蒸发岩上覆于厚层白云岩、厚层白云岩夹薄层蒸发岩、厚层蒸发岩夹薄层白云岩,并探讨了共生差异的形成过程、分布规律、主要控制因素以及共生体系发育的特殊性和普遍性规律。其次,在全球共生体系矿物类型、特征精细表征基础之上,由宏观现象分析向微观机理解释转变,并划分出共生体系中6种蒸发岩和5种白云岩类型,初步分析了共生体系特征及成因。最后,总结了白云岩—蒸发岩共生体系中成岩流体的性质、特征、来源及流体演化路径。对白云岩—蒸发岩共生体系的研究不仅为解决“白云岩(白云石)问题”提供了新的思路,也将推动对白云岩—蒸发岩共生体系重要基础地质问题的认识,并为共生体系内油气资源勘探提供理论指导。
鄂尔多斯盆地奥陶系马五5亚段沉积微相与古地理演化
苏中堂, 佘伟, 罗静兰, 马国伟, 张帅
2021, 39(6): 1344-1356. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.101
摘要:
碳酸盐岩微相分析有利于认识沉积相展布特征和古地理演化规律,对油气勘探具有指导意义。通过大量薄片、岩心资料在鄂尔多斯盆地奥陶系马五5亚段划分出MFT1—MFT7七种沉积微相类型及MA1—MA4四种沉积微相序列,沉积微相与生物遗迹化石指示马五5亚段为潮坪环境。结合沉积前古地形及古海平面变化信息,以单因素图件为基础,采用优势相法编制马五52层(Ⅰ)、马五51层(Ⅱ)岩相古地理图,沉积环境受沉积前古地形控制而分异:潮上带、潮间上带、潮间下带及潮下带自西向东依次分布,盆地东部高地形处发育潮间带沉积;随古海平面下降,马五51期沉积相带向东迁移,东部潮间带连片分布。
基于高精度碳酸盐岩微相的海平面变化曲线分析—以塔里木盆地柯坪大湾沟剖面上奥陶统坎岭组—印干组为例
穆财能, 侯明才, 刘欣春, 张虹瑞, 范程华
2021, 39(6): 1357-1370. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.028
摘要:
精确的海平面变化曲线分析一直是地质学研究的难题和前沿科学问题,原因在于:1)深时沉积记录是全球海平面变化和区域构造沉降的综合响应,如何从沉积记录中剔除区域构造运动对海平面变化的影响尚缺乏手段;2)根据深时沉积记录确定古水深还具有挑战性。晚奥陶世塔里木盆地柯坪地区经历了从盆地—盆缘—陆棚的环境演变,这是对海平面变化最为敏感的环境地带,是开展沉积微相研究的理想地区。对大湾沟剖面上奥陶统进行密集取样分析,基于岩相沉积学、古生物学等手段,划分了广海陆棚及盆地边缘两大相带。详细划分为七个微相:MF1砖/紫红色微生物泥晶灰岩、MF2灰色微生物泥晶灰岩、MF3灰绿色钙质泥岩、MF4灰色生物碎屑—岩屑微角砾岩、MF5灰色含微生物碎屑粉屑灰岩、MF6灰色生物碎屑泥微晶灰岩及MF7深灰色钙质泥岩;重建了上奥陶统坎岭组—印干组海平面变化曲线,提供一套在深时沉积记录敏感带基于高精度微相全球海平面曲线的分析方法。将研究区海平面变化与全球各地区海平面变化曲线进行对比,发现研究区与北美海平面频繁波动极其相似。前人古板块重建恢复结果显示这一时期加里东构造运动已具备全球响应特征,而相似的海平面变化则是由不同区域造山碰撞所导致。
川东北飞仙关组鲕粒特征与水动力相关性研究
古强, 邢凤存, 钱红杉, 孙汉骁
2021, 39(6): 1371-1386. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.059
摘要:
早三叠世鲕粒在全球范围内广泛发育,且出现巨鲕。川东北飞仙关组台缘鲕粒滩非均质性强,鲕粒类型复杂。选择川东北龙潭村、莱溪及鱼洞子剖面进行野外实测、镜下鉴定及粒度分析,对鲕粒类型及粒度参数演化与水动力相关性进行研究。研究发现川东北飞仙关组发育7种原生沉积鲕粒,9种后生改造成因鲕粒,其中后生改造成因的破碎鲕可进一步细分。除偏度外,平均粒径、标准偏差、峰度等粒度参数及粒度资料图解曲线形态具有很强的相关性,与鲕粒类型结合判断龙潭村鲕粒滩由活动边缘带转变为稳定鲕粒砂坪沉积,水动力逐渐减小;莱溪呈活动边缘带—稳定鲕粒砂坪—活动边缘带沉积旋回,水动力先减小再增大;鱼洞子向上水动力逐渐减小。但含巨鲕的层位与整体的鲕粒类型及粒度变化趋势相关性较差,这可能是由于巨鲕异常大的粒径形成主要受微生物作用和海水碳酸盐岩饱和度的快速增大复合影响,而非水动力快速变化。因此,在利用粒度参数判断具有巨鲕发育的沉积环境水动力条件时,不能简单地凭借粒度便做出结论,需对鲕粒粒度参数进行相关性分析,去除相关性较差的样品数据。
渝东北陡山沱组碳酸锰微生物岩沉积环境初探
张懿, 陈龙, 李建, 王东歌, 吴庆铭, 韦轶, 史强, 旷红伟, 柳永清, 廖志伟
2021, 39(6): 1387-1405. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.066
摘要:
沉积型碳酸锰矿床多被认为沉积于水体较深、局限且较还原的沉积环境,特别是黑色页岩型碳酸锰矿床。在扬子北缘城口地区,埃迪卡拉系陡山沱组顶部黑色页岩中也发育碳酸锰沉积,黑色页岩及锰矿石Ce元素异常被认为是指示沉积环境的关键证据,但缺乏系统的沉积学证据,其沉积环境还存在争议。本次研究通过野外剖面、钻井岩心观察和室内薄片观察,详细描述了城口地区陡山沱组碳酸锰岩石的沉积结构、构造特征,对其展开了详细的沉积学研究,确定了其沉积环境并建立了沉积模式。研究表明,城口锰矿是典型的微生物岩沉积,菱锰矿以层状构造为主,内部发育叠层石、核形石、树形石以及凝块石。其中,核形石菱锰矿常黏结生长,菱锰矿微观特征记录了凝块状、球粒状、丝状、管状、纤维状以及放射状等微生物岩微结构。关键钻孔岩心沉积记录显示,研究区陡山沱组菱锰矿与胶磷矿交互沉积,菱锰矿中发育各种微生物岩旋回沉积,少见正粒序层理,内部偶有记录代表水动力变强的内碎屑层,而胶磷矿以强水动力内碎屑沉积为特征,常发育于菱锰矿上部,显示含锰岩系—含磷岩系旋回沉积特征,揭示陡山沱组末期城口地区沉积水体逐渐变浅的特征。结合区域陡山沱组地层沉积特征,认为扬子北缘城口地区陡山沱组1段为缺失盖帽的无障壁海岸沉积,陡山沱组2段是具有混积特征的碳酸盐岩缓坡沉积,微生物岩型菱锰矿主要发育于浅缓坡下部障积丘礁沉积环境。值得注意的是,研究区陡山沱组末期障积丘礁的发育是加速该区域沉积体系由缓坡向台地演化的重要盆地演化动力学因素。
云南罗平江边地区中三叠统关岭组二段古环境特征
丁仲昭, 马志鑫, 张启跃, 文芠, 胡世学, 范可静, 蔡金君, 李润根
2021, 39(6): 1406-1424. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.036
摘要:
罗平生物群赋存于中三叠统关岭组二段中部,是二叠纪末生物大灭绝后生物复苏与辐射的典型代表。通过对云南罗平江边村剖面的关岭组二段进行宏观沉积组构、微相分析和元素地球化学分析,重建了罗平生物群赋存层位的沉积环境和古海洋条件。根据沉积相展布和地球化学指标的变化,恢复出四个沉积阶段。阶段Ⅰ主要为局限台地、开阔台地相:MoEF、V/Cr较低,UEF中等,指示氧化—次氧化环境;阶段Ⅱ主要为潮坪、局限台地环境:MoEF、UEF、V/Cr均较低,指示氧化环境;阶段Ⅲ主要为台盆相:表现出MoEF、UEF、V/Cr显著升高,指示缺氧环境;阶段Ⅳ主要为潮坪、浅滩、开阔台地环境:MoEF、V/Cr较低,UEF中等,指示氧化—次氧化环境。罗平生物群主要产于阶段Ⅲ缺氧的台盆环境中,说明缺氧和较为封闭和稳定的盆地环境在罗平生物群化石的特异埋藏过程中,扮演了重要角色。
钙华的形成环境与特征及在油气储集方向的探讨
刘晶晶, 毛毳, 刘兴瑀, 魏荷花, 权莲顺, 刘泽璇, 张文鑫, 赵冰, 张青
2021, 39(6): 1425-1439. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.124
摘要:
钙华是一种特殊的化学或生物化学沉积,它们在大陆内部广泛地分布且含有重要的地质信息,是一种特殊的油气储集体。影响钙华沉积的因素复杂多样,在调研钙华的形成过程及分类的基础上,从气候环境、水文地质条件、水体物理化学条件、生物活动及构造活动五个方面讨论钙华形成的控制因素;并从沉积环境与模式、沉积速率等方面将新疆塔北地区的钙华与国外钙华沉积体进行类比,发现塔北钙华沉积体在温暖湿润的环境下表现出良好的季节性分层,五道班地区钙华在沉积时汇入了大量的陆源碎屑,受生物活动影响较大;硫磺沟地区的钙华沉积则是伴随断裂活动所形成热液上涌的产物。通过对比发现,塔北露头缝洞内充填的钙华内部孔隙发达、连通性较好,并有良好的含油显示,故钙华具备一定的储集能力。
四川盆地埃迪卡拉晚期层序地层特征和沉积演化
彭瀚霖, 马奎, 张玺华, 文龙, 王云龙, 田兴旺, 李勇, 杨岱林, 钟佳倚, 孙奕婷, 任纪博, 豆霜
2021, 39(6): 1440-1450. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.119
摘要:
近年来,在四川盆地川中古隆起和外围斜坡区埃迪卡拉晚期地层(震旦系灯影组)天然气勘探相继取得了重大发现和突破。深化埃迪卡拉晚期地层和沉积等方面研究,对四川盆地非继承性构造斜坡区灯影组勘探具有重要指导意义。综合利用地质、地球物理测井和地球化学资料,并结合前人研究成果,对川中古隆起和川北斜坡区灯影组沉积晚期地层SQ4进行IV级层序划分和对比,探讨了体系域的沉积演化。结果表明:1)SQ4可以划分为5个IV级层序。受沉积古地貌影响,川北斜坡区发育SQ4-1、SQ4-2和SQ4-3,古隆起高部位区发育SQ4-3、SQ4-4和SQ4-5;2)川北斜坡区灯影组SQ4由下向上为低位体系域和海侵体系域沉积,低位体系域为多期丘核—凝块石滩沉积演化,海侵体系域为丘间—丘核—砂屑滩—丘盖沉积演化。川中古隆起高石梯—磨溪地区SQ4由下向上为海侵体系域和高位体系域沉积,其中海侵体系域与川北斜坡区为等时沉积,高位体系域为丘间—砂屑滩—凝块石滩—丘坪沉积演化;3)川北斜坡区灯四段低位域具备形成岩性圈闭条件,其中SQ4-1、SQ4-2两套低位域面积分布大,是岩性圈闭勘探的有利区。
塔里木盆地顺北地区奥陶系碳酸盐岩层序模式及其意义
王文博, 傅恒, 闾廖然, 朱梦琦, 陈康, 张智南, 刘鑫北, 熊锐, 王荣刚, 周杨
2021, 39(6): 1451-1465. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.078
摘要:
近年来塔里木盆地顺北地区深层碳酸盐岩油气勘探取得了丰硕成果。依据全球海平面变化,结合钻井及地震资料,将顺北地区奥陶系下统—中统碳酸盐岩划分为1个二级层序,8个三级层序,总结了每个层序界面及层序内部特征,提出顺北地区奥陶系碳酸盐岩发育三种层序模式——海侵、高位与低位模式,并分析其控制因素。顺北地区奥陶系碳酸盐岩主要储集空间显示为大型岩溶洞穴,位于三级层序界面之下的蓬莱坝组岩心与薄片具明显的溶蚀孔洞特征,反映了低位期岩溶与高位期岩溶对顺北地区奥陶系碳酸盐岩储层发育的控制作用。顺北地区地表水无法通过断裂从上穿过约800 m的奥陶系上统泥岩段,进入中下统碳酸盐岩储层,因此塔河地区“断溶体”理论并不适用于顺北地区,三级层序界面控制的岩溶作用是顺北地区奥陶系碳酸盐岩储层形成的主要控制因素。
四川盆地二叠纪栖霞—茅口期古地理格局转换及勘探启示
杨帅, 陈安清, 张玺华, 李乾, 徐胜林, 陈聪, 孙诗, 李富祥, 罗倩, 文龙, 陈洪德
2021, 39(6): 1466-1477. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.072
摘要:
层序岩相古地理的重建工作对认识盆地的构造—沉积演化、沉积建造时空分布和油气勘探具有重要意义。特殊的构造位置和演化历史造就了四川盆地二叠纪的构造—沉积分异的复杂性。前人对四川盆地二叠纪的原始地理格局认识差异较大,一定程度上制约了栖霞—茅口组有利勘探相带的预测。在综合油气勘探地震、钻井及盆地周缘的露头剖面资料上,通过沉积旋回和层序界面的识别,将栖霞组划分为SQ1和SQ2两个三级层序,茅口组划分为SQ3—SQ5三个三级层序;基于沉积相标志和地层层序的宏观分布特征,重建了四川盆地栖霞—茅口期各层序的岩相古地理。结果表明:岩相古地理相带宏观展布揭示了盆地构造形迹由栖霞期的北东向转变为茅口期的北西向;构造—沉积格局由栖霞期准稳定背景的“隆—坳”分异向茅口期非稳定背景的“台—槽”分异转换;准稳定期的栖霞组有利勘探相带以相对平坦地貌的水下微幅隆起控制为主,呈现出“一带一环”的白云岩浅滩分布,非稳定期的茅口组则在区域张裂构造背景及同沉积正断裂活动的影响下,有利勘探相带受“一槽一半岛”的控制;栖霞—茅口期的台地边缘性质是先成浅水地貌成因的边缘,有利勘探区主要分布在边缘内侧的岸后云质浅滩相带,不同于礁滩沉积铸造的有利勘探相带为滨岸高能礁滩体的镶边台地边缘。
川东下三叠统嘉陵江组层序—岩相古地理特征
徐文礼, 文华国, 刘均, 马智超, 孙权威, 蔡家兰, 陈守春, 韩建, 蒋欢, 荣浩然
2021, 39(6): 1478-1490. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.105
摘要:
通过沉积相和高频层序地层分析,确定川东地区下三叠统嘉陵江组主要为蒸发台地和局限台地沉积环境,可划分出SQ1、SQ2二个三级层序及SSQ1-SSQ5五个四级层序,经历了从局限台地→蒸发台地→局限台地→蒸发台地的沉积演化过程,主力储、产层发育于SSQ1和SSQ2层序,此五个四级层序主要由TST和HST两个体系域组成。以四级层序为编图单元,编制了SSQ1-SSQ5各四级层序的岩相古地理图和探讨了有利储集相带展布规律,认为SSQ1和SSQ2二个四级层序叠置发育的局限台地—台内浅滩为最有利的储层发育相带,应成为今后的勘探重点。
中国西部古老海相沉积建造的典型结构样式及勘探指向
张成弓, 陈安清, 侯林君, 戚明辉, 陈洪德, 钟怡江, 夏雨晴, 周雁
2021, 39(6): 1491-1505. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.098
摘要:
中国西部大型盆地(鄂尔多斯、四川、塔里木盆地)的古老海相地层受多期构造改造而变得复杂不一,造成难以准确识别和解析沉积建造并找准油气勘探目标。综合分析了三大盆地的海相碳酸盐岩的沉积大地构造背景和充填序列,建立了典型沉积建造的地质结构模型。结果表明:三大盆地海相碳酸盐岩主要沉积于前中生代中国陆块群的构造离散阶段,准稳定的鄂尔多斯盆地在古老碳酸盐岩建造沉积之前几乎没有碎屑岩垫底,次稳定的四川盆地和活动的塔里木盆地都具有碎屑岩垫底;基底和周缘发育古老的下伏裂谷是它们共有的特色,并形成了隐伏于盆地内部的牛头型建造;前印支期,都普遍发育若干不同规模的古隆起,围绕古隆起披覆沉积的似背斜建造是这些盆地又一显著特点;在构造相对稳定的间隙期,三大克拉通内部往往为广阔的浅水陆表海沉积,席状的台地潮坪白云岩建造是以往关注度最小的一类建造。上述古老克拉通盆地的牛头型建造、似背斜建造、席状白云岩建造埋藏深、隐伏性强,是重要的油气勘探指向。如何在被多旋回构造改造的叠合盆地中准确解析地层和岩相,并识别出这些建造的精细结构,是未来古老深层海相油气勘探极具挑战性和非常必要的研究方向。
川西地区中二叠统栖霞组白云岩成因分析
梁茹, 苏中堂, 马慧, 方继瑶, 林良彪
2021, 39(6): 1506-1516. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.074
摘要:
川西地区栖霞组白云岩成因及其与峨眉山玄武岩喷发热事件关系颇有争论。在野外剖面、岩心观察基础上,通过岩石学、全岩及矿物微区地球化学分析方法对其研究,结果表明川西地区栖霞组白云岩(石)可分为残余砂屑白云岩、晶粒白云岩以及鞍状白云石、脉体充填白云石四类。残余砂屑白云岩与晶粒白云岩均呈块状,阴极发光较暗,稀土配分模式与泥微晶灰岩相似,δ13C、87Sr/86Sr多处于同期海水范围内,δ18O略偏负,Ce负异常,残余砂屑白云岩Eu呈负异常,而晶粒白云岩Eu多为正异常。微区δ13C、δ18O分析显示,残余砂屑白云岩的白云石雾心与亮边内δ13C均处于同期海水范围内,δ18O亮边较雾心偏负;晶粒白云岩中不同大小的晶粒白云石微区δ13C、δ18O显示相近特征,表明这两类白云岩均为海水浅埋藏成因,但受到后期热流体叠加改造。曲面他形粗晶鞍状白云石充填于裂隙与溶蚀孔洞内,镜下具波状消光特征,发亮红色光,δ13C与二叠纪海水相近,δ18O明显负偏,Eu呈正异常,指示鞍状白云石为热液成因。脉体白云石岩石学与地球化学特征表明其为晚期埋藏成因。川西地区栖霞组白云岩主体为浅埋藏成因,峨眉山玄武岩喷发期热液对其叠加改造,仅西南地区充填裂隙与溶洞的鞍形白云石为热液成因。
川东南龙王庙组埋藏及混合水白云岩化作用
王勇, 施泽进, 孟兴平, 刘沛杰, 田亚铭, Hairuo Qing
2021, 39(6): 1517-1531. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.065
摘要:
通过野外调查和地球化学分析,认为四川盆地东南部土河场和南山坪剖面龙王庙组的白云岩不同于区内其他的白云岩。川东南地区龙王庙组白云岩多为回流渗透成因,土河场白云岩则为埋藏白云岩,而南山坪白云岩则为混合水成因。土河场白云岩分布在龙王庙组的下部,不具备形成回流渗透白云岩的地质条件,包体测温显示土河场白云岩的形成温度较高,均在105 ℃以上,其Mn元素和Fe元素含量较高,平均值分别为792.5×10-6和3 428.8×10-6,且具有很好的相关性,δ18O平均为-8.18‰,明显低于研究区其他剖面的白云岩,这些特征均反映了土河场剖面白云岩形成于埋藏环境的特征。南山坪剖面主体处于斜坡相中,也不具备形成回流渗透白云岩的地质条件。南山坪白云岩具有明显的低Na元素的特征,δ18O也明显偏负,显示其形成于温度相对较低的低盐度流体环境中,此外,南山坪白云岩具有明显的U元素富集的特征,指示南山坪白云岩形成与大气淡水有关,为混合水成因的白云岩。这两类白云岩具有相对较好的物性条件,对川东南地区储层发育具有重要意义。
川中磨溪—高石梯地区栖霞组白云岩特征及成因机制
何溥为, 胥旺, 张连进, 伏美燕, 吴冬, 邓虎成, 徐会林, 孙启蒙
2021, 39(6): 1532-1545. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.093
摘要:
川中磨溪—高石梯地区栖霞组发育滩相白云岩,目前对滩相中差异白云石化机理不明确,导致难以预测优质白云岩储层的分布。在岩石学和地层特征研究基础上,通过分析不同类型白云岩的微量元素及碳、氧、锶同位素特征,结合颗粒滩类型和构造背景,系统研究了该区不同类型白云岩的成因机理及模式。结果显示:研究区栖霞组白云岩中白云石以细晶为主,中晶和粗晶次之,晶形多为半自形—自形。白云岩具有明显的残余颗粒结构,表明原始岩性为颗粒灰岩。细晶、细—中晶白云岩的阴极发光整体较暗,呈暗红色至红色,稀土元素配分模式与同期灰岩相似,白云岩的87Sr/86Sr比值大部分落于二叠纪海水的87Sr/86Sr比值范围之内,表明白云岩的成岩流体与海水沉积的灰岩具有同源性。白云岩的δ13C值(3.73‰~4.19‰)与同期灰岩δ13C值(3.61‰~4.93‰)相近,表明白云岩与灰岩具有一致的碳源。从灰岩到白云岩,Sr含量明显减少且Mn含量有所增加,说明灰岩经过一定的成岩作用被交代形成白云岩,该类白云岩为埋藏条件下地层中富Mg2+的流体交代孔隙型颗粒灰岩而成;中—粗晶白云岩的阴极发光呈红色,具明显环带特征,且具有高的Mn含量、低Sr/Ba比值及铕的正异常,87Sr/86Sr比值高于同期海水值,δ18O值在-8.06‰~-8.52‰,为颗粒灰岩在埋藏期受持续、充足的云化流体供给而成,较高的包裹体均一温度和δ18O值明显偏负均指示埋藏白云化作用过程还受到局部高温的影响。总体而言,埋藏白云岩化是该区白云岩的主要成因,地层中富镁的流体在压力和热对流的双重影响下进行迁移,促进白云岩化流体的运移,但局部地区鞍形白云石的形成遭受了后期不同程度的热液改造作用。
镁同位素示踪碳酸盐岩沉积—成岩过程—对恢复深时海水镁同位素组成的启示
夏攀, 甯濛, 文华国, 郎咸国
2021, 39(6): 1546-1564. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.112
摘要:
镁(Mg)作为主要的造岩元素及生物营养元素,是连接大陆、海洋和地球内部循环的重要纽带。碳酸盐岩作为Mg的主要储库,是全球Mg循环的重要组成环节,利用Mg同位素示踪碳酸盐岩沉积—成岩过程是有效反演深时海水Mg同位素组成(δ26Mg海水)、恢复全球Mg循环的基本前提。近二十年来,Mg同位素在示踪碳酸盐岩沉积—成岩过程研究中取得了较大进展:1)不同类型碳酸盐矿物形成过程中的Mg同位素分馏及其影响因素的研究得到完善;2)建立了Mg同位素地球化学模型,对不同白云石化过程进行半定量—定量模拟;3)初步探索了利用Mg同位素反演早期成岩流体体系的方法。以上研究进展为利用碳酸盐岩恢复δ26Mg海水奠定了理论基础,在选择有效的碳酸盐岩载体恢复δ26Mg海水时,需充分考虑碳酸盐岩的沉积—成岩过程及其对Mg同位素组成的影响,并适当结合地球化学模型,消除沉积—成岩因素的影响,进而恢复δ26Mg海水
鄂尔多斯盆地西部奥陶系风化壳岩溶作用模式
舒鹏程, 冯强汉, 许淑梅, 池鑫琪, 孔家豪, 崔慧琪, 马慧磊
2021, 39(6): 1565-1579. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.073
摘要:
鄂尔多斯盆地下古生界马家沟组顶部遭受长期风化剥蚀,形成了以膏云岩为主的风化壳岩溶储层。通过偏光显微和超微扫描电镜深入观察了(含)膏云岩的孔隙类型及充填规律,分析了其岩溶作用特点,研究了以膏云岩为主的岩溶作用特征与传统碳酸盐岩岩溶作用特征的区别,探讨了膏云岩发育区的岩溶作用模式。结果表明:硬石膏结核和石膏晶体以其强亲水性和远高于白云石、方解石的溶解度,极易率先吸水发生溶解形成组构选择性溶蚀孔隙,导致膏云岩层蜂窝状溶孔的形成。硬石膏的高溶解度和力学不稳定性使得研究区以膏云岩、白云岩和灰云岩互层的风化壳储层以膏模孔、扩溶膏模孔及与之伴生的胀缩微裂缝为主要储集空间,孔隙大小具有明显的自限性。岩性—(含)膏云岩和沉积微相—海平面低位期潮上带(含)膏云坪沉积是储层形成的先天物质基础和环境条件,并因此直接导致(含)膏云岩储层的成层分布特征。表层膏云岩首先遭受淡水淋滤形成蜂窝状溶孔,多层成层分布膏云岩这种独特的物理化学性质使风化壳内的岩溶水以弥散性渗透为主,这是膏云岩发育区岩溶作用特征和模式与碳酸盐岩产生重要差异的根本原因。
浅海微孔泥晶碳酸盐岩储层研究进展
李云, 胡作维, 詹旗胜, 史格, 管晋红, 王兴建
2021, 39(6): 1580-1592. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.063
摘要:
微孔泥晶灰岩储层是一种重要的油气储层类型,尤其是对于中东地区白垩系碳酸盐岩储层,这明显不同于典型碳酸盐岩储层—古风化壳型岩溶储层、礁滩相储层及层状白云岩储层等三大类型。泥晶基质具有致密镶嵌结构和白垩质结构两种结构类型。泥晶晶体具有微菱形、圆形和它形三种晶体形态,以圆形泥晶储层物性最好,微菱形泥晶储层其次,它形泥晶为致密储层。微孔(直径小于10 μm)是泥晶基质中孔隙的主体,除此还发育铸模孔、海绵状基质溶孔和溶蚀沟道等。微孔的形成主要受原始矿物组分和成岩条件的共同制约:低镁方解石灰泥是微孔泥晶灰岩形成的先决原始矿物条件,相对矿物学稳定性可促进原始组构包括原生晶间微孔的保存。特殊的成岩环境是微孔泥晶灰岩发育的必要改造条件,泥晶灰岩中孔隙的形成是早期浅层埋藏下大气淡水淋滤及埋藏成岩期间有机酸溶蚀作用等两期溶蚀叠加的结果。在浅埋藏淡水透镜体内,方解石次生加大(奥斯特瓦尔德成熟过程)形成了沉积物早期胶结,防止压实的同时部分保留了原始结构和晶间微孔网络,还通过消除小晶体提高了渗透性;淡水选择性淋滤也形成了较广泛发育的铸模孔。在埋藏成岩过程中,有机酸性流体溶蚀作用形成海绵状基质溶孔及溶蚀沟道,也导致了圆形泥晶晶体的形成。
开江—梁平海槽西侧中东段长兴组台缘储层特征及差异性
唐雨, 张云峰, 胡林辉, 唐洪明, 徐亮, 陈思锜, 刘冬玺, 钟平强
2021, 39(6): 1593-1608. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.096
摘要:
将开江—梁平海槽西侧中东段长兴组台缘划分为龙岗主体和龙岗东两个地区来探讨其储层基本特征、成因、演化模式及差异性。龙岗主体为陡坡型台缘,礁滩体呈山脊线状、紧靠台缘外带生长,垂向呈多期次加积;龙岗东为缓坡型台缘,礁滩体宽缓,垂向侧积为主。储集空间类型前者以组构选择性的粒内溶孔、粒间溶孔等和非组构选择性的溶蚀缝洞和构造裂缝并存为特征,后者以晶间孔、晶间溶孔、粒间溶孔、构造溶蚀缝等为主;前者为低孔低渗的孔隙型储层,后者为特低孔特低渗的裂缝型—孔隙型储层。龙岗主体台缘礁滩储层受准同生期大气淡水溶蚀、回流渗透白云化、早成岩近地表岩溶及埋藏溶蚀、埋藏白云化等的综合控制;龙岗东地区由于水体相对较深,同生阶段的大气淡水溶蚀和早成岩期近地表溶蚀较弱,优质储层更受裂缝及埋藏溶蚀作用控制。
鄂尔多斯盆地大牛地气田马家沟组储层类型成因及其主控因素
兰浩翔, 伏美燕, 邓虎成, 雷涛, 吴冬, 胥旺, 李依林
2021, 39(6): 1609-1621. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.121
摘要:
鄂尔多斯盆地大牛地地区奥陶系马家沟组油气勘探持续获得突破,实践表明马五段整体含气,但储层类型多,成因复杂。为系统归纳该段储层成因类型,通过岩心观察、薄片鉴定、阴极发光薄片观察、全岩X射线衍射分析、碳氧同位素分析等方法,对储集空间类型和储层发育主控因素进行了研究。结果表明,研究区马家沟组储层发育晶间孔、晶间溶孔、微裂缝、残余粒间孔和粒内溶孔等。储层发育的有利沉积相为局限台地藻云坪和蒸发台地膏云坪,并受回流渗透白云石化机制控制。表生岩溶作用对马五5亚段储层无明显控制作用。研究区储层根据成因可分为四种类型:膏溶型储层、弱改造破裂型云岩储层、粉晶白云岩储层和同生溶蚀颗粒型储层。膏溶型储层和粉晶白云岩储层是主要的储层类型,膏溶型储层与沉积环境盐度和表生期岩溶作用有关,主要发育膏模孔;粉晶白云岩储层主要受海平面下降期的回流渗透白云石化控制,以晶间孔为主。以上四类储层成因类型的认识,对下一步鄂尔多斯盆地马五段的优质储层预测具有指导意义。

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