中国含油气盆地溶蚀作用综述

科技论文与学位论文写作题目：中国含油气盆地溶蚀作用综述指导老师：杨申谷学生姓名：张鹏所属院系：地球科学学院专业：矿物学、岩石学、矿床学学号：201371037完成日期：2014年5月20日摘要溶蚀作用是沉积岩的一种成岩作用，按照发生位置的不同可以分为表生岩溶与埋藏溶蚀作用。

由于其对储层物性的影响最为显著，因此是沉积岩比较重要的一种成岩作用类型。

虽然两者受岩石等内在因素的影响基本相同，但所受的外部主控因素差异显著。

表生岩溶受构造不整合面、古构造等影响较大；埋藏溶蚀主要受断裂与深部流体控制。

由于沉积岩储层的形成往往是多种成岩作用过程的叠加和改造，因此，根据沉积岩成岩作用的特征有时难以区分究竟哪一种作用为主，然而这种区分对岩溶储层发育及分布特征的研究可以将有助于对沉积岩储层发育地质模型的识别与建立，从而指导储层预测。

关键词表生溶蚀作用；埋藏溶蚀作用；影响溶蚀作用的因素；溶蚀作用对储层的影响AbstractDissolution is a kind of diagenesis of sedimentary rocks,according to the different position can be divided into supergene karst and burial dissolution.Because of its big influence on reservoir physical property,therefore it’s become one of the important diagenesis types.Although both influenced by same internal factors,the external main control factors of significant is different.Supergene karst affected by tectonic unconformity surface,palaeostructures,etc;Burial dissolution mainly controlled by fracture and deep fluid.Due to the formation of sedimentary rock reservoirs is often a variety of superposition and transformation of diagenesis process, therefore,according to the features of sedimentary rock diagenesis are sometimes difficult to distinguish which a diagenesis is given priority to,but this distinction of karst reservoir development and distribution characteristics of the research can help the recognition of sedimentary rock geological model of reservoir development and building,so as to guide the reservoir prediction.Key words：Epigenic karstification;Buried dissolution;The factors affectingDissolution;The influence of dissolution on reservoir1引言广义上讲，溶蚀作用是指所有的成岩作用特征，它包括宏观与微观、地表与地下的主要与碳酸盐岩层系中化学溶解有关的变化过程。

习惯上，它是指在大气水作用下的表生岩溶作用。

而在深部一热水条件下发生的埋藏溶蚀作用，是指在远离不整合面以下深处或没有不整合面的地下深处所发生的溶蚀作用。

由于沉积岩储层的形成往往是多种成岩作用过程的叠加和改造，因此，根据碳酸盐岩成岩作用的特征有时难以区分究竟哪一种作用为主，然而这种区分对岩溶储层发育及分布特征的研究又是具有重要意义的。

从参与岩溶作用的流体性质，一般划分出三种基本岩溶类型：一是发生于台(陆)地上富含CO2大气水的渗滤一淋滤表生岩溶；二是发生于滨岸带附近的大气水与海水混合的混合水溶蚀作用；三是在埋藏还原环境下与富含有机酸(与烃源岩排烃有关)或含H2S、CO2、F-、C1-、B一等侵蚀性流体及高矿化度油田水有关的深埋藏溶蚀作用。

沉积岩岩溶的影响因素较多，但主要可划分为外部因素和内部因素两大类，前者如区域性构造不整合面、古地形(貌)、古气候、海平面升降旋回等；后者为层厚、倾向(角)、岩性(矿物组成、碳酸盐岩中酸不溶物)、原生孔隙大小等。

大气环境(或裸露地表条件)和埋藏条件下的溶蚀和成岩过程与油气的重要储集空间——次生孔缝洞的发育机理密切相关，是当今储层沉积学和储层地球化学研究的重要前缘领域，也是国内外沉积学、石油地质学和其它有关学科研究的重要内容之一。

为了解决碳酸盐岩储层异常复杂的非均质性问题，20世纪80年代以来，对碳酸盐岩储层岩溶作用和控制因素开展了广泛而深入的研究工作，取得了丰硕的成果。

集中体现在不同温压和介质条件下的岩溶作用模拟、岩溶作用的地球化学、古岩溶期次划分、岩溶储层特征、岩溶作用机理和模式、岩溶作用控制因素等。

本文系统地总结了埋藏溶蚀与表生岩溶的主控因素及地质表征，而关于混合水溶蚀作用则尚待进一步探讨。

本文的研究结果将有助于对碳酸盐岩储层发育地质模型的识别与建立，并能指导储层预测。

2表生溶蚀作用——以塔里木盆地为例表生岩溶作用是碳酸盐岩在大气淡水条件下，遭受化学溶蚀作用和机械侵蚀作用而形成的特有的岩溶现象。

塔里木盆地是一个多旋回构造作用下的叠合盆地，以早古生代台盆区海相巨厚沉积、晚古生代的海陆过渡相及中一新生代的陆相沉积为主要特征。

自显生宙以来，发育了加里东早期、中一晚期，海西早、末期，印支一燕山期，喜马拉雅早、晚期等七个较大规模的构造运动不整合面，形成了包括沙雅、卡塔克、巴楚和古城墟等古隆起(或凸起)。

这为早古生代海相碳酸盐岩各类岩溶(蚀)作用的产生与发育创造了有利条件。

塔北地区(轮南一塔河油田所在位置)一般指雅克拉一阿克库勒地区，位于沙雅隆起的主体部位。

著名的塔河油田就位于沙雅隆起的次级单元阿克库勒凸起上，该凸起在加里东中一晚期形成雏形，海西早期受区域性挤压抬升而形成向西南倾伏、呈北东向展布的大型鼻凸。

多期次的构造抬升一剥蚀过程，使阿克库勒凸起大部分地区缺失志留系一泥盆系及中一上奥陶统，因而具备了发生大规模表生岩溶的地质条件。

阿克库勒凸起奥陶系古地貌以北部(艾北)高地、东西两侧的谷地以及中部的丘丛与洼地相间为特征(图1)。

根据水动力特征，岩溶自上而下可分为地表岩溶带、垂直渗流岩溶带及水平潜流岩溶带。

不同时期形成的岩溶带可交替出现，出现部位与古地貌及海平面多期升降过程及保存条件有关。

图1塔里木盆地阿克库勒凸起南部奥陶系岩溶古地貌图表生大气水裸露风化壳型岩溶作用在阿克库勒凸起上奥陶统桑塔木组尖灭线以北中下奥陶统最为发育，是该区岩溶缝洞型储层发育的主控岩溶作用。

是指碳酸盐沉积成岩后，在海西早期原岩被抬升并暴露到地表发育的岩溶作用(图2)。

具有发育不规则裂缝系统、缝合线、溶蚀孔洞和洞穴坍塌等特征。

表生大气水覆盖承压型岩溶作用在塔河油田南部上奥陶统桑塔木组覆盖区典型发育，是指碳酸盐沉积成岩后，在加里东中晚期构造抬升背景下，原岩抬升到区域型潜水面附近但未暴露到地表，其上还覆盖有厚度较大的非可溶性地层条件下发育的岩溶作用，顺着断裂带溶蚀作用相对发育(图3)。

与表生期裸露型风化壳岩溶作用的主要区别是水体的循环条件发生了较大变化，总体处于半封闭半开放的(承压)岩溶水循环环境。

图2表生大气水裸露风化壳型岩溶作用模式1.溶蚀缝洞;2.断裂;3.裂缝;4.地下水流方向;5.海平面;6.降水图3表生大气水覆盖承压型岩溶作用模式1.溶蚀缝洞;2.断裂;3.裂缝;4.地下水流方向;5.海平面;6.降水综上所述，塔北地区与多期不整合面及构造抬升暴露有关的表生岩溶现象十分丰富，总体反映了在潮湿气候条件下的岩溶特征。

从影响岩溶的主要因素及成岩相特征分析，可初步划分出以下亚类:（1）受北东向展布的阿克库勒凸起大型鼻凸构造脊轴部及断裂控制、发育岩溶角砾岩的大型构造断裂一溶洞带；（2）以北部潜山(艾北或轮南)渗流带附近的大型洞穴(古落水洞、古土壤)、塌陷构造、地下暗河及其机械性充填物所组成的岩溶高地带；（3）以阿克库勒凸起东西两侧斜坡为代表，渗潜流带附近孔洞缝均较发育的区域性网络型岩溶斜坡带；（4）受小型断裂或裂隙影响，大气水下渗并沿区域性不整合面或层序界面发生岩溶作用的局部岩溶(类似于落水洞或串殊状的地震反射)，它往往孤立分布且有独立的流体特征；（5）深部早期(加里东中一晚期)渗流一潜水带附近发育的洞穴充填特征明显的深部岩溶带。

3埋藏溶蚀作用深部及热水埋藏溶蚀作用是指岩溶形成于在远离构造不整合面以下深处或没有不整合面的地下深处所发生的岩溶作用，是富含有机质(与烃类排出有关)及还原环境下的含H2S、F-、C1-、B-、C032-；侵蚀性流体或具有高矿化度卤水(地层水)溶蚀有关的深埋藏岩溶。

在深埋藏条件下，岩溶作用受侵蚀性流体沿断裂、裂隙或烃源区(微裂隙)上升的水岩反应的影响;其次生孔隙主要受裂缝机械一破裂作用及晚期白云岩化、萤石化等水岩反应溶蚀作用的影响较大，胶结作用使其横向和垂向变化大，常发育地层圈闭和成岩圈闭。

20世纪70年代之前，地质学家们普遍认为地表大气淡水溶蚀作用是次生孔隙发育的决定因素，碳酸盐岩油藏的分布受不整合面控制。

但此后，随着对碳酸盐岩埋藏环境认识的逐渐深人，地质学家们不但发现了埋藏溶蚀孔隙的存在，而且还意识到了埋藏溶蚀作用在储层发育中的重要意义。

七十年代中期以来，在碎屑岩中发现了大量形成于深部埋藏环境中的次生孔隙(Sehmidt等，1979)。

这一重要研究成果，促进了对碳酸盐岩深部溶蚀作用的研究。

八十年代国外陆续有许多关于在埋藏环境中碳酸盐岩溶蚀形成次生孔隙的报道(Moore et al,1981；Mazzullo，1981；Elliott，1982);国内亦有报道〔周自立，1985；叶德胜等，1989)。

这一重要发现不仅具有重要的理论意义.而且具有重大的实际意义。

它提供了在深部进行油气勘探的依据，冲破了深部储层差、不宜勘探的传统观念。