礁滩+白云岩+灰岩储层形成条件分析
礁岩形成机制及其地质演变过程

礁岩形成机制及其地质演变过程礁岩是指由珊瑚虫、石藻等生物或者由碳酸钙沉积物形成的岩石,常见于热带海洋地区。
礁岩形成机制及其地质演变过程是地球科学领域的重要研究课题之一。
本文将详细介绍礁岩的形成机制及其演变过程,旨在为读者了解和认识礁岩提供相关知识。
礁岩的形成机制主要有两种,一种是有机礁岩形成机制,另一种是化学沉积形成机制。
有机礁岩形成机制的基本过程是:海洋中的珊瑚虫、石藻等生物在适宜的环境条件下,通过吸收海水中的碳酸钙离子,进而分泌出碳酸钙骨架,形成珊瑚礁或海藻礁。
随着时间的推移,珊瑚虫或石藻的骨架堆积起来,逐渐形成坚固的礁岩。
这种有机礁岩形成机制主要存在于温暖的浅海环境中。
化学沉积形成机制是指通过海洋中的化学作用生成的礁岩。
当海洋中的水体含有过饱和度的碳酸钙溶液时,当水体中的溶液超过饱和浓度时,就会发生化学反应,形成固态的碳酸钙沉积物。
这些沉积物在海底逐渐堆积,经过长时间的作用,形成坚实的礁岩。
这种化学沉积的形成机制主要存在于冷水海域。
礁岩的地质演变过程包括形成、发育、演变三个阶段。
在形成阶段,初级的礁石经过生物活动或者化学反应,逐渐生成礁岩。
在发育阶段,礁岩不断生长,形成防波堤,对海洋有一定的保护作用,也为后续的沉积物提供了一个稳定的基础。
在演变阶段,由于地壳运动、海平面的变化或者气候的改变等因素的影响,礁岩经历断裂、侵蚀、溶解等过程,形成了独特的地貌景观。
在礁岩的演变过程中,地壳运动是一个重要的因素。
地壳运动主要包括构造抬升和沉降。
构造抬升指的是地壳板块的垂直运动,造成地形的抬升,使得原本在水下的礁石暴露在地面上。
而沉降是指地壳板块的下沉运动,使得原本在地面上的礁石被淹没在水下。
地壳的抬升和沉降会影响到礁岩的分布和演化,明显的地质运动会导致礁岩的抬升或降低,从而改变礁岩的分布范围和类型。
此外,海平面的变化也会对礁岩产生影响。
随着全球气候的变化,海平面上升或下降会直接改变礁岩形成的环境。
海平面上升会使原本位于浅海环境的珊瑚礁沉没,而海平面下降则会暴露更多的礁石。
白云岩的结构和构造特征

白云岩的结构和构造特征白云岩是一种由大理石和石灰岩组成的沉积岩,具有独特的结构和构造特征。
下面将详细介绍白云岩的结构和构造特征。
首先,白云岩的结构特征主要包括层状结构、方解石结构和构造缝。
白云岩的层状结构可分为水平层状和倾斜层状两种。
水平层状结构是指岩石呈平行分层的结构,每一层之间通过沉积过程形成。
这种结构常见于水生环境中,是由于悬浮沉积物在水体中沉积而形成的。
倾斜层状结构是指岩石层倾斜或折叠形成的结构,是由构造变形过程形成的。
这种结构常见于构造运动活跃的地区,如地壳抬升、山脉形成等。
白云岩中常见的方解石结构是由方解石晶体集群形成的。
这些方解石晶体呈片状或块状排列,形成独特的结构。
方解石晶体的形成主要是由于岩石中的碳酸盐溶液经过长时间的沉积和成岩作用所引起的。
白云岩中的构造缝是由于构造断裂或裂隙形成的。
这些缝隙可以是岩层中的裂缝、构造性的层间缝隙、脱水裂缝等,通常是白云岩中的痕迹。
其次,白云岩的构造特征主要包括层理、节理和岩石组构。
白云岩中的层理是指岩石中呈层状排列的碎屑颗粒、矿物和化学沉积物的分布特征。
层理往往与岩石的沉积环境密切相关,可以提供有关古环境的重要信息。
白云岩中的节理是指岩石中呈规则或不规则排列的岩层斜面,是由于岩石的应力产生的断层面。
节理是岩石在应力作用下产生的裂缝,通常呈平行或交叉排列。
岩石组构是指岩石中矿物粒度和矿物成分的组合方式。
白云岩的岩石组构主要由石英、方解石、云母等矿物的成分和粒度组成。
这些矿物的组合方式不仅与沉积环境有关,还与岩石的成岩作用和变质作用有关。
综上所述,白云岩是一种具有特殊结构和构造特征的沉积岩。
其结构特征包括层状结构、方解石结构和构造缝,构造特征包括层理、节理和岩石组构。
研究白云岩的结构和构造特征不仅对了解岩石形成的环境和历史有重要意义,还对于资源勘探和土地利用具有重要价值。
优质白云岩储层形成的重要机制——差异溶蚀作用

合 川 东 北 地 区 飞 仙 关 组 储 层 的 研 究 ,指 出 岩 石 结 构 、成 分 的 非 均 质 性 导 致 的 差 异 性 或 选 择 性 溶 蚀 是 该 区 优 质 储 层 形 成 主 要 原
因 ,灰 质 云 岩 是 优 质 储 层 形 成 的 重 要 物 质 基 础 9
关 键 词 碳酸盐岩 差异溶蚀 储层改造
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 白云石含量/%
图 1 飞仙关组储层孔隙度与白云石含量关系图 ( 普 光 1 、2 、6 井 等 )
Fig.1 The relationship between the ontent and porsity of dolomite in Feixianguan formation
16
科学技术与工程
17卷
岩 储 层 ,同 时 塔 里 木 盆 地 丘 里 塔 格 群 孔 隙 极 不 发 育 的白云岩则是另一个典型的例证。但是若在早期沉 积或准同生期形成的白云岩不是纯白云岩而是含有 一 定 量 的 碳 酸 钙 ,那 么 这 类 碳 酸 盐 岩 就 可 能 通 过 差 异 溶 蚀 作 用 形 成 针 孔 状 储 层 ,若 碳 酸 钙 含 量 接 近 5 0 % ,溶蚀得越彻底则可以形成类似糖粒状白云岩 储 层 ,普光气田飞仙关组的白云岩储层则应是这种 差异溶蚀的结果。若碳酸钙含量大于5 0 % ,由于白 云岩较之灰岩难以溶蚀,那么溶蚀的主体是灰岩,这 类 岩 性 与 纯 灰 岩 一 样 也 很 难 形 成 针 孔 状 储 层 ,这也 是为何灰岩难以形成优质储层(孔 隙 性 储 层 )的主 要原因,这种模式则完全可以解释图4 的统计结果, 模拟实验结果也支撑了这一观点。
机 制 — 差 异 溶 蚀 作 用 [ J ] . 科 学 技 术 与 工 程 ,2 0 1 7 , 17 ( 1 ) :15—20 Fan W ei,Luo Kaiping, Fan Min,et al. Most important mecha nism of carbonate reservoir:differential corrosi〇a [ J ]. Science Technology and Engineering, 2 0 1 7 ,1 7 (1 ) : 15—20
白云岩化机理

读书报告――川东地区三叠系飞仙关组白云岩优质储层的形成1. 研究川东北白云岩的意义从沉积学角度来看形成油气的优质储层必须具有以下两个条件:(1)必须是滩坝(如鲕粒滩)高能环境沉积物;(2)必须是白云岩,如果没有白云岩,即使是储层,效果也不好。
而四川盆地东北部蕴藏着丰富的烃类资源,并且这里的三叠系飞仙关组的结晶白云岩就很符合这两个条件,所以它们是最主要的储层和产层,这也就使得飞仙关组白云岩成为人们近年来高度关注的对象。
2. 川东飞仙关组白云岩分类:黄思静老师等主要将川东飞仙关组的白云岩分为三种主要的端元类型,分别是微晶白云岩(包括泥晶白云岩)、具有原始结构的粒屑白云岩和结晶白云岩。
其中微晶白云岩和具有原始结构的粒屑白云岩都很好地保留了原始的结构,如原始机构中的微晶或泥晶部分在白云化以后都基本上保留了微晶或泥晶的结构。
而在结晶白云岩中,即使在结晶白云岩中也可以具有粒屑结构,但是构成岩石的白云石基本上都是结晶白云石(细晶一中晶一粗晶)。
(1)微晶白云岩,具有泥晶结构或微晶结构(白云石晶体大小在微晶以下)或者泥微晶机构,几乎完全白云石化,没有可利用的孔隙度,水平层理是最常见的原生沉积构造,在纵向上,这类岩石主要分布于向上变浅旋回顶部的泻湖潮坪环境中。
(2)具原始结构的粒屑白云岩,岩石具有明显的粒屑结构,粒屑主要由凝块石、叶状藻、团粒、鲕粒构成。
填隙物可以是微晶基质,也可以是亮晶,局部有不均一分布的斑块状亮晶白云石。
岩石白云化程度很咼(白云石含量咼达90% 以上),粒屑或基质可以由微晶甚至泥晶级的白云石构成(在这一点上不同于结晶白云岩),亮晶则由它形的不等晶白云石构成,川东北飞仙关组的这类白云岩中常有示底构造。
这类白云岩主要分布于向上变浅旋回的上部,或台隆边缘浅滩相上部靠近泻湖潮坪相的部位。
(3)结晶白云岩,岩石具有结晶结构,白云石晶体大小通常为细晶一粗晶(在这一点上结晶白云岩不同于原始结构保存的粒屑白云岩,因此,该类岩石的亚类可以有细晶白云岩、中晶白云岩和粗晶白云岩等。
礁滩储集层类型、特征、成因及勘探意义--以塔里木和四川盆地为例

礁滩储集层类型、特征、成因及勘探意义--以塔里木和四川盆地为例赵文智;沈安江;周进高;王小芳;陆俊明【摘要】以塔里木盆地和四川盆地多层段发育的礁滩体解剖为例,研究不同类型礁滩储集层孔隙成因和非均质性,分析其有效储集层分布规律。
礁滩储集层可分为生物礁和颗粒滩两大类:前者与生物格架有关,多形成镶边台缘,可细分为台缘生物礁和台内生物礁储集层;后者与生物格架无关,在缓坡型碳酸盐台地多受海平面升降控制,由滩体迁移形成广布的颗粒滩,在陡坡环境有台缘颗粒滩和台内颗粒滩之分。
礁滩体储集空间主要形成于同生期和埋藏期两个阶段,同生期孔隙受原岩骨架和与层序界面有关的溶蚀作用控制,而埋藏期孔隙发育和分布则与同生期孔隙发育和分布密切相关,具有继承性。
礁滩储集层具强烈非均质性,有效储集层分布比较复杂,对礁体而言,向上变浅旋回顶部的台缘礁和与礁共生的生物滩是孔隙发育主体,独立滩体向上变浅旋回顶部发育的颗粒滩也是孔隙发育主体,且与致密层间互分布。
总体而言,颗粒滩储集层规模大于且物性好于生物礁储集层。
图11表2参29%Taking reef-shoal bodies developed in multiple formations in the Tarim Basin and Sichuan Basin as examples, this paper examines the origin of pores and heterogeneity of types of reef-shoal reservoirs, and tries to find out the distribution rules of various reef-shoal reservoirs. Reef-shoal reservoirs can be classified into two main types, i.e. biohermal reservoirs and grain shoal reservoirs. The former, related to reef framework, in the form of frilled platform margin, can be subdivided into interior platform reef complex and margin reef complex (sedimentary or tectonic origin). The latter, not related to reef framework, is controlled by the fluctuation ofsea level on gentle slope carbonate platform, is widely developed on carbonate ramp due to the migration of shoal, and can be subdivided into interior platform shoal and platform-margin shoal on steep slopes. Reservoir space of reef-shoal carbonates was primarily formed during syngenetic and burial stages. Syngenetic porosity is controlled by original rock fabric and dissolution related to the exposure of sequence boundaries, while porosity development and distribution in burial stage is closely related to that in syngenetic stage, showing inherited features. Reef-shoal reservoirs are strongly heterogeneous, and complicated in effective reservoir distribution. Platform margin reef and biohermal shoal coexisting with reef on the top of shallowing upward sequence are main reservoirs rich in pores, the grain shoal deposited on top of shallowing upward cycle of isolated reef is also the main zone rich in pores, which usually interbeds with tight reservoir. Overall, grain shoal reservoirs are bigger in scale and better in physical properties than biohermal reservoirs.【期刊名称】《石油勘探与开发》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】11页(P257-267)【关键词】礁滩储集层;生物礁;颗粒滩;储集层非均质性;塔里木盆地;四川盆地【作者】赵文智;沈安江;周进高;王小芳;陆俊明【作者单位】中国石油勘探开发研究院;中国石油杭州地质研究院; 中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室;中国石油杭州地质研究院; 中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室;中国石油杭州地质研究院; 中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室;中国石油杭州地质研究院; 中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TE122.10 引言礁滩储集层是碳酸盐岩层系油气勘探最重要的对象之一,其中已发现了大量高丰度油气藏,据统计,全球226个大中型及以上碳酸盐岩油气藏(占全球碳酸盐岩油气储量的90%)[1-2]中礁滩油气藏为98个,占43.4%。
石灰岩是怎么形成的

石灰岩是怎么形成的石灰岩(CaCO3)简称灰岩,又叫石灰石,是以方解石为主要成分的碳酸盐岩。
石灰岩是喀斯特地形的主要构成成分,是一种在海、湖盆地中生成的灰色或灰白色沉积岩。
下面由店铺为你详细介绍石灰岩的相关知识。
石灰岩是怎么形成的:形成过程石灰岩的主要成分是碳酸钙,可以溶解在含有二氧化碳的水中。
一般情况下一升含二氧化碳的水,可溶解大约50毫克的碳酸钙。
据地质学家在桂林地区调查,发现那里的水每年可溶解、侵蚀石灰岩表层大约有指甲那么薄的一层。
别看每年只溶蚀这么一点儿,但是地球发展的历史是极其漫长的。
就以最近的地质时期——第四纪来说,大约也有300万年了。
即便这样缓慢的溶蚀速度,300万年也可以溶蚀900米呢!而桂林的孤峰也只有一二百米高,常见的溶洞的最大高度也只有几十米。
但也不是有石灰岩的地方都能形成这种地形地貌,而是需要有大面积、大厚度、地质纯净的石灰岩,还要求有温暖潮湿的气候条件才有可能发育成如此完美的地貌,形成那样美丽的自然风光。
岩石类型石灰岩石灰岩是地壳中分布最广的矿产之一。
按其沉积地区,石灰岩又分为海相沉积和陆相沉积,以前者居多;按其成因,石灰岩可分为生物沉积、化学沉积和次生三种类型;按矿石中所含成分不同,石灰岩可分为硅质石灰岩、粘土质石灰岩和白云质石灰岩三种。
资源分布情况:中国石灰岩矿产资源十分丰富,作为水泥、溶剂和化工用的石灰岩矿床已达八百余处。
产地遍布全国,各省、市自治区均可在工业区附近就地取材。
石灰岩矿产在每个地质时代都有沉积,各个地质构造发展阶段都有分布,但质量好,规模大的石灰岩矿床往往赋存于一定的层位中。
以水泥用石灰岩为例,东北、华北地区的中奥陶系马家沟组石灰岩是极其重要的层位,中南、华东、西南地区多用石炭、二叠、三叠系石灰岩,西北、西藏地区一般多用志留、泥盆系石灰岩,华东、西北及长江中下游的奥陶纪石灰岩也是水泥原料的重要层位。
工艺特性石灰具有导热性、坚固性、吸水性、不透气性、隔音性、磨光性、很好的胶结性能以及可加工性等优良的性能,既可直接利用原矿,也可深加工应用。
四.碳酸盐岩储层
亮晶鲕粒灰岩,左侧照片的局部放大。 照 片对角线长度1.8mm
12
原生粒间孔
粒内孔
台缘鲕滩微相的鲕 粒白云岩和虫屑白 云岩-好储层
粒间和粒内溶孔
粒间和粒内溶孔
13
台缘生屑滩微相的粉晶棘屑白云岩-好储层。普光6井,10(59/137)
棘皮
加大边
土库曼斯坦上侏罗统牛津阶台地边缘生物礁,造礁生物主要 为厚壳蛤、珊瑚和层孔虫等,以厚壳蛤最为重要。
第四讲、碳酸盐岩储层
碳酸盐岩储层与油气关系十分密切,其孔、洞、 缝是油气富集的重要场所。所以,研究其储层发 育特征具有十分重要的理论和实际意义。 碳酸盐岩储层的形成虽然受多种因素控制,但 最重要的因素是沉积微相和成岩作用控制,其中 沉积微相的控制在不同的相模式中有不同的表现。
1
一、不同碳酸盐沉积 模式中的储层分布
鲕粒灰岩,台内鲕粒滩微相。Sam53-1井, ⅩⅤac层,2372.69m,照片对角线长度 4mm(-)
9
台内浅滩微相的颗 粒白云岩-好储层
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粒白云岩-好储层
台内浅滩微相的颗
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亮晶鲕粒灰岩—高能鲕滩(原生粒间孔)
亮晶鲕粒灰岩,原生粒间孔保存完好, 2372.69m ,ⅩⅤac层,照片对角线长度 4mm ,Sma53-1井
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亮晶内碎屑灰岩—高能浅滩(原生粒间孔和生物体腔孔)
亮晶生物屑灰岩,有孔虫粒内溶孔。 ⅩⅤp层, 2409.78m, 4-43/80,铸体薄 片,对角线长度4.6mm(-) ,Sam53-1井
微-亮晶生物屑灰岩,生物屑主要为厚壳蛤, 其次为有孔虫、海百合、腕足和苔藓虫, 少许红藻。ⅩⅤm层,2447.92m,铸体薄片 (-),对角线长度4.6mm,Sam45-1井
西沙群岛中新世藻礁白云岩植物格架、储层特征和成礁模式
doi: 10.11978/2023022 西沙群岛中新世藻礁白云岩植物格架、储层特征和成礁模式*陈舒1, 2, 许红2, 3, 卢树参3, 4, 张海洋5, 马亚增1, 2, 罗进雄11. 长江大学, 湖北武汉 430100;2. 自然资源部第一海洋研究所, 山东青岛 266061;3. 中国地质调查局青岛海洋地质研究所, 山东青岛 266071;4. 中国石油大学(华东), 山东青岛 266580;5. 河北省地震局保定中心台, 河北保定 071000摘要: 传统生物礁成因理论质疑钙藻形成坚固生物礁抗浪结构的能力, 将钙藻归类于附礁生物群落。
文章利用微焦X射线扫描成像技术(X-CT), 研究“西科1井”、“西永2井”中新世红藻珊瑚藻科南海奇石藻(新种)格架岩和绿藻仙掌藻节片岩岩芯。
通过三维层析成像直观透视图像, 发现钙藻生物营造的藻礁抗浪结构, 包括典型红藻柱状格架结构、障积结构和绿藻仙掌藻节片结构, 证实钙藻植物是主要的造礁造岩生物。
通过三维孔隙重构, 获得总孔隙体积、面孔率、孔隙度的物性参数, 验证了藻礁是南海沉积盆地中新世重要的油气储集层。
提出了藻礁成因模式: 造礁钙藻适应海面升降逐步演替–取代, 经过钙化–埋藏化石化–白云石化, 沉积生成藻礁云岩, 造成中新世西沙礁纵向序列的增长。
关键词: 西沙群岛; 钙藻生物格架; 藻类造礁作用; 三维层析成像; 孔渗层三维重构中图分类号: P736.3 文献标识码: A 文章编号: 1009-5470(2024)02-0140-14The framework, reservoir characteristics and reef formation model of Miocene algal reef dolomite in the Xisha Islands*CHEN Shu1, 2, XU Hong2, 3, LU Shushen3, 4, Zhang Haiyang5, MA Yazeng1, 2, LUO Jinxiong11. Yangtze University, Wuhan 430100, China;2. The First Institute of Oceanography, Ministry of Natural Resources, Qingdao 266061, China;3. Qingdao Institute of Marine Geology, China Geological Survey, Qingdao 266071, China;4. China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, China;5. Baoding Center Seismic Station, Hebei Earthquake Agency, Baoding 071000, ChinaAbstract: Traditional bioreef genesis theory either lacks evidences for algae forming strong bioreef anti-wave frameworks or attributes them to an accessory reef biotic community. In this paper, microfocal X-ray (X-CT) scanning imaging technology is used to study the core of the Aethesolithon nanhaiensis reef framework rocks and Halimeda reef proglottid rocks of Miocene age in Wells Xike 1 and Xiyong 2. Through three-dimensional tomography visual perspective images, it was found that the wave resistance structure of algal reef created by calcareous algal organisms, including typical Aethesolithon nanhaiensis reef framework structure, baffle-structure rocks and Halimeda reef proglottid structure. It also verifies that algal reefs are important Miocene oil-gas reservoirs in the South China Sea depositional basins by quantifying the throat, areal porosity and porosity parameters using threshold approach. Besides, the genetic model of algal reef is put forward: the reef-building calcium algal algae adapted to the sea level rise 收稿日期:2023-02-21; 修订日期:2023-05-25。
白云岩化成因机理和模式
• 目前对于与白云岩成因相关的几个关键问题已取得了基
本一致的认识: ①从形成方式看,白云岩的形成以次生交代为主; ②从形成条件看,动力学条件制约着白云石的直接沉淀; ③从物源看,富Mg流体的来源及其量的大小控制着次生 交代的强度和规模; ④从成因模式看,不同地区的白云岩化模式可能不同,但 浓缩正常海水模式、萨布哈模式、混合水模式和埋藏白云岩 化模式具有普遍性。 ⑤微生物作用,尤其是细菌活动很可能有助于白云岩的形成
DYNAMICS 11.0
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谢 谢!
白云岩化成因机理和模式
张鹏 矿物S131
Training Manual
DYNAMICS 11.0
目录
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一、基本概念 二、研究进程
三、白云岩化成因及动力 四、白云岩化模式 五、总 结
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一、基本概念
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Training Manual
DYNAMICS 11.0
3.混合水模式
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DYNAMICS 11.0
• 巴迪奥札曼尼首先用实验方法证明大气水与正 常海水的混合液对方解石和白云石的饱和程度的 影响。当5%的海水与95%的地下水混合时,白云 石已经饱和,但方解石不饱和;当30%的海水与 70%的地下水混合时,白云石当然早就过饱和了 ,但方解石仍然不饱和。因此,在海水含量为 5%-30%的混合液中,将发生方解石被白云石交 代的作用,即白云化作用。
1.成岩流体来源的Mg2+
Training Manual
DYNAMICS 11.0
成岩流体是指沉积物在固结成岩的过程中 积物孔隙中的流体。
白云岩的形成机制
粗晶鞍状白云石粗晶鞍状白云石晶面弯曲b粗晶鞍状白云石晶格弯曲明显c粗晶鞍状白云石树枝状的晶格缺陷明显d粗晶鞍状白云石电子衍射图点阵排列稀松晶形纤维状晶面间距窄晶格条纹细密晶格缺陷少晶形纤维状晶面间距窄晶格条纹细密晶格缺陷少表明长期调整的特征而进过微量元素分析纤状白云石中kna的含量以及sr和c的同位素含量与震旦纪海水中的值一致因此判断为海水结晶的产物
• 通过对所选的白云石进行透射电镜和电子衍射观察确定其 晶体结构特征参数,并通过其确定不同晶体结构类型的白 云石的形成原因。具体的分析如下 • 一 粗晶鞍状白云石——热液快速结晶形成 粗晶鞍状白云石晶格条纹弯曲,晶胞参数偏高,反映了 外在因素影响使得晶形畸变,有序度低,晶面间距小,晶 格缺陷显著。表明了白云石晶体来不及调整到有序状态而 直接快速结晶的特点。并且通过对其包裹体的测温和氧的 同位素测定也可以证明其为热液流通下的快速结晶。
泥晶白云石 A X衍射图谱 B 泥晶白云石薄片照片 C 泥晶白云石晶格条纹为菱形 D泥晶白云石晶格条纹致密镶嵌
总结
• 不同形成机制的白云石在有序度、晶胞参数等特征上不同, 因此可以通过其判别不同类型的白云石的形成机理。但由 于成岩改造作用对白云石晶体有影响,因此需要使用年代 较新、成岩改造作用比较弱的白云石晶体样品进行研究。
晶体结构分析
传统的白云石研究分析方法对白云岩成因 解释都是对 已有白云石成因模式的套用或根据白云石形成环境重新建 立新的白云石成因模式将会使白云石的形成机理过于简单 化、模式化。而晶体结构分析能够比较详细的揭示不同特 征白云岩的形成机制。这就需要一些代表性的晶体结构特 征参数——有序度、晶胞参数、晶面间距、晶格缺陷、晶 面条纹、微量元素分布等。 除此之外Ca、Mg离子的比例 不同表现在白云石中晶体中就是有序度、晶胞参数、晶格 条纹、晶面间距以及晶格缺陷的不同
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塔中地区良里塔格组沉 积体系为陆棚-斜坡-盆 地沉积,良里塔格组沉积 早期,Ⅰ号带比较低缓, 沉积物以含泥灰岩为主, 局部发育灰泥丘,良三 段中晚期-良一段塔中 Ⅰ号带台缘陡坡逐渐形 成,沉积物以镶边式礁 滩复合体为主(图),是储 层发育的主要层段。Ⅰ 号坡折带西侧边缘总体 上以低能开阔海台地沉 积为主,沉积了较厚的 泥晶灰岩和低能砂屑滩, Ⅰ号坡折带东侧主要为 斜坡相和深水盆地沉积。
滩、滩相
滩或滩相是碳酸盐沉积中的重要类型,常见的有生物碎屑滩和鲡粒滩。滩一般包容了坝、 脊、洲、丘等沉积体。在认识滩时应力求识别出它的具体产出环境(如沿岸沙坝、潮汐 三角洲等)和产出状态(形态、大小、展布等)。鲡粒滩不仅发育在台地边缘,也发育 于海岸地带,鲡粒沉积不仅产出于沙坝,也产于潮汐三角洲、沙脊、沙席、潮坪、渴湖 等。
胜利油区下第三系发育的粒屑碳酸盐岩划分为鲕粒白云岩、砂屑白云岩、螺屑灰(云)岩、介屑云岩、杂基充填多粒 屑云岩、灰质亮晶粒屑云岩等6种类型。粒屑碳酸盐岩沉积特征分析:(1)减能地形:①屏障湖湾:即湖岸延向开阔 湖泊凸出部分两侧形成的湾口。岸线方向与有效常风向基本一致时,风吹扬作用形成的波浪对携带的粒屑物质进行搬 运和机械分选,当波浪绕过屏障进入湖湾区时,波法线与岸线夹角突然变小,纵向流体对粒屑携持力减弱,载容量减 少,造成大量粒屑物质在湖湾区堆积,形成粒屑滩。此类沉积体常混有一定量的砂、泥成分,推测其物源为滨湖、浅 湖相生物繁殖区和近岸陆源凸起。②离岸水下隆起区:隆起为火山岩或碳酸盐岩高地。携带粒屑物质的波浪在水下隆 起顶部和凹折带波动幅度被消减,使波能释放,造成粒屑物质在隆起顶部、斜坡带及风绕过隆起的延伸方向沉积。伴 随波能逐渐减弱过程,粒屑物质沉积由隆起顶部向背波延伸方向粒度由粗变细进行分选。这类成因的岩石其泥砂含量 极少,缓坡带常发育藻滩属此类。(2)沉积分选取决于驱动水波能量;(3)特殊沉积背景:在上述两种减能地形条 件下形成的粒屑碳酸盐岩体,一般厚度较薄,并向两侧或一侧尖灭。并伴有较多的构造滑塌块体,在处于构造下降盘 一侧,沉积区除接受波浪粒屑沉积外,高地陆源砂泥在风暴、洪水作用下常进入洼地湖盆,与粒屑物同时沉积。岩石 的粒序渐变层理和砂泥分布的不均匀性可以证实这一点。在不断沉积的同时,构造活动仍在继续,下降盘不断下沉, 上部弱固结沉积物经常发生滑塌、扭转。
川东北和塔中地区沉积相展布对比图
深水海槽两侧同是鲕粒滩沉积,一侧白云岩化强烈,而另一侧白云岩化较弱,甚至没有,而这两侧的沉积环 普光地区在飞仙关组沉积时期属于 境差异仅是强白云岩化带一侧有厚层的膏岩发育,这种现象说明膏岩对白云岩化作用具有重要的控制作用 强蒸发水体环境,具备渗透回流白 云岩化作用的发生(萨布哈模式), 同时沉积过程中鲕粒滩不定期出露 在大气淡水环境下,接受大气淡水 淋滤,有具备混合水白云岩化作用。 对于普光地区优质白云岩储层的白 云岩成因很多学者做了大量的研究, 但目前仍没有统一的认识,多认为 是回流渗透白云岩化、混合水白云 岩化和埋藏白云岩化共同作用的结 果。
川东北地区长兴组古 地理面貌呈现槽台相 间格局(左),飞仙 关组海平面逐渐变浅, 演化为开阔台地和局 限台地沉积(右)。 整体呈北西西向延伸, 西部为深水盆地沉积 环境,沉积物以泥晶 灰岩为主;中部为通 江-开县局限碳酸盐岩 台地,沉积砂屑灰岩、 生屑灰岩等颗粒灰岩 等,局限台地两侧边 缘部位发育长兴组的 礁滩体(左)和飞仙 关组的鲕粒滩(右) 沉积相。
胜利油田下第三系---粒屑碳酸盐(湖相) 胜利油田下第三系 粒屑碳酸盐(湖相) 粒屑碳酸盐
粒屑碳酸盐岩是指经过波浪、水流作用(包括岸流、底流及潮汐流)或重力作用改造过的碳 酸盐粒屑经再沉积形成的一类岩石,具有典型粒屑结构特征多被认为是异地搬运沉积。国外不少 学者称之为异常化学岩类或异地石灰岩。由于此类岩石对储存石油具有特殊意义,鲍玛、普拉姆 利、莱顿等一批国外沉积学家对其进行了深入细致的研究,其中普拉姆利关于动荡水环境中半定 量解释的论文是最有。目前所发现的气藏储层岩石类型主要为残余鲕粒白云岩,储集空间主要为溶蚀 孔洞、白云石晶间孔和白云石铸模孔。 川东北部地区飞仙关组---碳酸盐(台地相):白云石主要有3种类型:半自形-他形细-中晶白云石(少数粉晶)、 泥晶白云石、自形中晶—粗晶白云石。细晶白云石分布于台地边缘,发育粒间孔隙和晶间孔隙;泥晶白云石主要 分布于台内局限泻湖区,孔隙、晶间孔不发育;中晶-粗晶白云石主要分布于台地边缘的鲕粒灰岩中,这类白云 石化通常强度较小。
为向上突起的正地形,沉积时容易暴露并遭受大气淡水影响,淡水与海水混合形成的混合水使岩石发生白云石化。当海平面上升时,鲕 滩开始形成和堆积,由于斜坡到台地的转折带水体能量变化大,海水运动频率高,容易形成大量的鲕粒,沉积形成台地边缘鲕粒滩。当 海平面下降时,处于正地形的鲕滩可能暴露出海平面,在淡水和海水的共同作用下,形成一个半咸水带。这个带海水和淡水达到一定的 比例就可发生混合水白云石化作用。随着海平面频繁的变化,鲕滩可以不断地沉积向上生长,也可以不断地暴露发生混合水白云石化作 用,从而可使较大厚度的鲕滩发生白云石化。鲕滩早期暴露、大气淡水的注入是川东北地区飞仙关组鲕滩白云岩储集体形成的关键)
滨湖亚相分布于湖泊的边缘,位于洪水线和枯水线之间,受湖水进退的影响较大,时而被湖 水淹没时而暴露,因此呈现较强的氧化特征。受击岸浪的冲刷、筛选和淘洗,岩石成熟度高, 分选性和磨圆度好。由湖岸向湖心方向沉积物由粗变细。在开阔湖岸湖区,若物源碎屑物供应 充分,可形成砾质、砂质湖滩沉积。湖滩沉积物中常见湖浪从浅水地带搬运过来的生物化石碎 屑,有时可集中形成鲕粒滩、介壳滩。若湖滨地形平缓,滨湖相带更宽一些,其水动力较弱, 波浪作用不能波及岸边,物质供应以泥质为主,可形成泥滩沉积。 松辽盆地北部青山口-姚家组沉积时期,砾质湖滩不发育,但泥滩、砂质湖滩、鲕粒滩和介壳 滩都比较发育。砂质滩微相岩性主要为细砂岩,砂质粒度均一,发育斜层理,砂岩中见生物 介壳化石,反映较强的水动力环境;混合滩以砂泥互层沉积为主,具波状层理,少见生物化 石,水动力条件较弱,可见垂直虫孔和斜虫孔。混合滩是由于比较明显的水动力条件变化而 形成的,在滨湖和浅湖亚相中都有发育,它们的区别主要是滨湖亚相混合滩砂质含量较大、 粒度较粗,而浅湖亚相混合滩砂质含量较小、粒度较细;鲕粒滩一般和砂质滩叠置出现,鲕 粒呈次圆-圆状,破碎、完整均可见,具羽状和槽状交错层理,表明鲕粒滩沉积时的水动力条 件较强,处于湖浪的动荡作用下。 湖泊相:浅湖亚相位于滨湖亚相内侧至波基面之间,水体比滨湖区深,沉积物受到波浪和湖 流的影响较大。松辽盆地北部浅湖沉积物以细砂岩、粉砂岩和泥岩为主,并见鲕粒灰岩及生 物屑灰岩。层理类型以波状层理、平行层理和水平层理为主,水动力较强处发育小型交错层 理。鲕粒滩、介壳滩常发育于粉砂岩沉积之上,介壳以介形虫为主,不完整、完整状皆可见; 混合滩以粉砂岩和泥岩互层为主,含植物茎叶化石、虫孔构造;泥质滩以灰黑色泥岩为主, 具水平层理,含介形虫和叶肢介化石。
四川盆地川东北地区和塔里木盆地塔中地区碳酸盐储层形成对比
近年来在四川盆地川东北地区和塔里木盆地塔中地区发现了深部礁滩体优质储层,为我国深部海相碳酸盐岩油气勘探 带来了希望。虽然这些礁滩体分布范围广,储层性质好,探明油气储量大,但是这两个盆地的礁滩体储层却存在较大 的差异:川东北礁滩体储层比塔中礁滩体储层厚度大,孔渗性好,前者岩性为白云岩,而塔中则为灰岩。对比研究认 为这些差异性受控于以下因素:高能沉积环境和海平面升降变化过程对储层的发育厚度和孔渗性能具有决定性的控制 作用;膏岩一定程度上控制了白云岩化作用的发生,白云化过程改善了储层的孔渗性能;烃类的充注时间、储层的埋 藏演化、以及烃类流体与岩石的相互作用等对次生孔、洞、缝的形成与保存具有明显的控制作用。由于川东北礁滩体 发育时期海平面升降过程相对稳定,水体能量较高,有利于发育厚层礁滩体;白云岩化程度较高,重结晶现象比较普 遍;油气充注较早且储层早期快速深埋,后期又处于抬升状态,利于次生孔隙的形成和保持,因此川东北深部礁滩体 的储集性能明显优于塔中奥陶系深部礁滩体储层。
苏北盆地阜一、二段—碳酸盐(湖相):发育滨浅湖亚相沉积,分为生物滩、鲕粒滩、灰质滩、浅湖砂坝和 滨浅湖泥微相,有开阔浅湖砂坝和水下隆起区碳酸盐岩滩2种沉积模式。 柴达木盆地新近系—碳酸盐(湖相):储集层岩性主要为砂质泥晶灰岩、少量藻灰岩(含粉砂)和灰质(泥 质)粉砂岩;储集空间类型主要为粒间孔、溶孔;储集层物性最好的为藻灰岩(含粉砂),其次为砂质泥晶 灰岩和灰质(泥质)粉砂岩。 鄂尔多斯盆地西南缘中上奥陶统(海相)仅存在着珊瑚礁、层孔虫礁和藻礁,而且发育规模较大的藻粘结岩、障 积岩体,礁体的底部和礁前普遍发育颗粒滩相沉积。滩相沉积物将相对独立的各个生物礁互相连通,形成规模较 大的生物礁复合体。 川东地区飞仙关组属于台地相碳酸盐沉积,发育多个鲕粒滩相沉积带,主要受潮汐作用控制。川东三叠系主要 集中在该组飞一---飞三段鲕滩相鲕粒灰岩中,飞四段以潮坪相泥岩为主,发现在飞四段也存在滩相鲕粒灰岩地 层。分析结果表明,其储集性能较好,可成为天然气良好的储层, 川东北部地区:从向东西两侧的延伸方向,沉积相的展布依次为盆地相-斜坡相-台缘鲕粒滩相-开阔台地相-局限 台地相-蒸发台地相。天然气储层主要为台缘鲕粒滩相沉积,白云石化作用(鲕滩白云石化沉积背景分析:飞仙关组鲕滩
综合鲡粒沉积或鲡粒滩的产出状况,可以归纳出这样的认识:鲡粒滩的形成、形态、 大小等是受原始地形、风、波浪、水流、潮汐、生物、海平面变化和成岩作用等因素 的共同影响。这些因素在研究鲡粒滩时无疑是应当考虑的。
礁滩
川北地区长兴期沉积模式图
生物礁主要类型:四川盆地生物礁的基本特征与环境条件密切相关,根据四川盆地长兴组生物礁发育的 沉积相带和位置,将生物礁主要类型分为陆棚边缘礁和点礁。陆棚边缘礁分布在碳酸盐缓坡(台地)与 海槽过渡的斜坡带即陆棚边缘相带上。其面积相对较大,礁体厚度也较大。边缘礁发育于深浅水过渡区, 因此礁前、礁后相带分化明显。 礁滩发育控制因素:(1)古地理环境的控制;(2)海平面升降的影响:相对的海平面升降是区域构造作 用和全球性海平面变化的综合效应。在海平面相对上升时期,碳酸盐产生和礁的生长可以与其同步--并进; 也可以因沉积和生长速度较低而滞后--追补,使碳酸盐容纳空间变大,当海平面上升减缓、停滞或缓慢下 降时,再追补发育形成浅水碳酸盐和生物礁。海平面升降对本区相带展布和礁滩分布都具有重要的控制作 用。