姬塬地区长8油层组碳酸盐胶结物特征与成因

碳酸盐胶结物是姬塬地区长8油层组储层砂岩中的主要自生矿物.薄片分析、碳氧同位素测试、电子探针成分分析表明该区碳酸盐胶结物主要类型为微晶无铁方解石、亮晶或连晶铁方解石与含铁方解石.微晶无铁方解石形成于成岩作用早期,含量高,但分布局限,与局部过饱和的碱性湖水沉淀有关.亮晶与连晶铁方解石或含铁方解石1δ3CPDB值为-4.1‰~-13.1‰,1δ8OPDB值为-19.7‰~-32.3‰,胶结类型多样,分布普遍,为该区主要方解石类型,其形成主要与烃源岩中泥岩矿物有机质演化有关,为中成岩A期—B期阶段产物,形成时代相对较晚.碳酸岩胶结作用对储层具有较为明显的负作用.     

四川盆地川中地区须家河组沉积和成岩环境分析

以四川盆地川中须家河组为研究对象，通过扫描电镜、X-衍射、碳氧同位素和流体包裹体分析，对须家河组砂岩沉积和成岩环境进行研究。结果表明：须家河组砂岩以方解石为主要碳酸盐胶结物，含少量白云石。碳氧同位素均为负值：δ¹³C值分布于-8.1‰～-0.8‰;δ¹⁸O值分布于-17.6‰～-10.3‰。古盐度Z值分布范围为101.0～120.5。碳氧同位素值计算古温度为72℃～124℃,平均值101℃;流体包裹体均一温度范围为60～140℃,与碳氧同位素计算的古温度基本吻合。较高的古地温可促进致密化，提高生烃能力。须家河组砂岩为陆相沉积，随着沉积作用的进行，沉积初期到中期水体呈具咸化趋势，晚期盐度明显下降。古盐度的变化反映须家河组砂岩沉积初—中期气候较干旱，晚期气候较温湿。     

鄂尔多斯盆地宜川—句邑地区长8储集层碳酸盐胶结物特征

鄂尔多斯盆地廷长组储层质量严重地受碳酸盐胶结物影响.通过对宜川—句邑地区长8储集层薄片、碳酸盐胶结物碳氧同位素及流体包裹体测试分析,表明碳酸盐胶结物主要是铁方解石(含铁方解石),在薄层砂岩中和厚层砂岩顶底与泥岩紧密毗邻的区域含量较高,以中细晶及粗—巨晶颗粒充填孔隙.碳酸盐胶结物δ13CPDB值为-5.56‰～0.22‰...     

东海盆地丽水凹陷古近系储层砂岩中碳酸盐胶结物及形成机制

碳酸盐胶结物是东海盆地丽水凹陷古近系储层砂岩中最为重要的自生矿物,主要类型为铁白云石和方解石.铁白云石分布于古新统顶部不整合面附近的相对浅部地层中,其δ13C值在-2.1‰到-2.5‰之间,相对接近海水,δ180值在-3.7‰到-4.1‰之间,沉淀温度较低(37℃到39℃).方解石主要分布于远离不整合面的相对深部地层中,其δ13C值在-2.4‰到17.3‰之间(大多数样品都在-10‰以下),显示了有机碳的影响;δ180值在-4.1‰到-15.3‰之间,多数样品小于-14‰,沉淀温度较高(多数样品大于90℃).研究结果表明:铁白云石是在瓯江运动暴露时间间隔中、岩石有效压实之前由大气淡水(包括与煤层有关的酸性水)溶解海相碳酸盐内源沉积物形成的,较早的铁白云石胶结作用增加了岩石的机械强度和抗压实能力,改变了砂岩压实曲线的斜率,对砂岩储集空间的保存具有显著的积极意义;方解石胶结物是在较晚成岩阶段的相对深埋藏条件下沉淀的,其物质来源与粘土矿物转化、有机酸对长石等铝硅酸盐的溶解有关,在储层演化中具有负面作用.     

轮古西地区奥陶系碳酸盐岩古岩溶储层碳、氧同位素地球化学特征

中—下奥陶统鹰山组碳酸盐岩古岩溶储层是塔里木盆地轮古西地区的主要油气产层 .为了弄清储层的成因类型、储层古岩溶过程中的流体性质和古水文条件 ,为预测和评价此类储层提供有关的地球化学信息 ,讨论了储层形成过程中记录的碳、氧稳定同位素特征 .结果表明 :轮古西地区奥陶系鹰山组碳酸盐岩古岩溶储层中的δ13C和δ18O值的变化范围较大 ,δ13C值为 -0 .70‰～ -6.5 0‰ ,平均值 -1 .76‰ ;δ18O值为 -3 .75‰～ -1 7.1 0‰ ,平均值 -9.42‰ .碳酸盐岩基质、冲积岩和方解石胶结物的δ13C和δ18O分布具有一定的差异 .三类样品的δ18O值均具有明显偏负特征 ,表明在碳酸盐岩成岩过程中受到大气成因的淡水影响 ,反映了当时的风化壳岩溶成岩环境 .冲积岩样品的δ13C值的偏负程度较高 ,其物源可能来自石炭—二叠系地层     

四川盆地龙马溪组页岩中碳酸盐矿物形成机制

碳酸盐胶结物是四川盆地龙马溪组页岩中重要的自身矿物,但对其形成机制目前尚无深入研究。以四川盆地龙马溪组A井和B井为研究对象,综合应用全岩X射线衍射测试、扫描电镜分析了页岩中自身碳酸盐矿物的类型,并利用分成分碳氧同位素对其形成机制进行了研究。结果表明:四川盆地龙马溪组页岩中碳酸盐矿物沉积水介质主要为陆相淡水。A井的方解石δ~(13)C平均值为-1. 14‰,δ~(18)O平均值为-12. 63‰,B井的方解石δ~(13)C平均值为-2. 40‰,δ~(18)O平均值为-12. 84‰,氧同位素表明两口井方解石均主要形成于早成岩B期,碳主要来源于有机质脱羧反应; A井白云石δ~(13)C平均值为-1. 84‰,δ~(18)O平均值为-7. 56‰,其形成主要与早成岩阶段硫酸盐还原作用密切相关; B井白云石的δ~(13)C平均值为-4. 48‰,δ~(18)O平均值为-11. 12‰,主要与中成岩A期有机质脱羧反应密切相关,铁白云石主要形成于晚成岩阶段;黏土矿物转化提供了研究区碳酸盐矿物沉淀所需要的钙离子、镁离子及铁离子。该研究成果对进一步分析四川盆地龙马溪组页岩成岩演化具有重要指导意义。     

准噶尔盆地南缘古近系超高压带砂岩铁方解石胶结物的分布及形成机制

利用薄片分析、氧碳同位素分析、包裹体测温以及测井解释等方法,探讨准噶尔盆地南缘古近系安集海河组超高压带砂岩铁方解石胶结物的分布、形成机制及其对储层物性的影响.受超压对成岩抑制作用的影响,安集海河组超压带砂岩中的碳酸盐胶结物主要为连晶状铁方解石,铁白云石少见.砂岩铁方解石胶结物质量分数＞10％的钙质胶结层主要分布在超压带...     

鄂尔多斯盆地含铀砂岩碳酸盐胶结物C-O同位素研究及地质意义

详细研究鄂尔多斯盆地含铀砂岩的碳氧同位素地球化学特征,探讨了鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿富集成矿机理及多种能源共存的内在联系,从而进一步探讨盆地型多种能源富集成藏(矿)的潜在的规律.含铀砂岩的碳酸盐胶结物C-O同位素测定结果表明:所有样品δ13CPDB值变化范围为-4.2‰~-23.62‰,大部分样品δ13CPDB值落在碳酸盐岩δ13CPDB值范围内或略低,4个样品δ13CPDB值均低于-10‰;样品中碳酸盐胶结物含量为0.5%~16.12%.综合分析表明:含铀砂岩所属的中侏罗统直罗组在浅变质作用过程中受到过来自深部流体的交代渗滤作用,在淋滤与溶解盆地下古生界的海相碳酸盐过程与古生界的油气相互混合,在砂岩的成岩(成矿)过程中并且具有一定比例有机质的加入,使得含铀砂岩的胶结物中碳同位素值变低.含铀砂岩在成岩(成矿)过程中和一定比例有机质进行水岩交换作用,有机质的参与促使本区铀矿质的络合与运移,最终在有利氧化-还原条件下沉淀和富集.     

准中沙窝地地区三工河组砂岩致密化过程与机理

准噶尔盆地三工河组砂岩的致密化过程复杂,致密化机理及致密化过程与油气成藏时间的配置关系不清,直接影响深部油气藏的勘探开发进程。通过铸体薄片观察、扫描电镜分析、荧光分析和碳酸盐胶结物的碳氧同位素分析,建立成岩事件序列,重塑致密化过程,揭示了砂岩致密化与油气成藏间的关系。研究表明,沙窝地地区三工河组砂岩储层为孔洞型储层,经历了复杂的成岩事件改造和叠加。砂岩储层致密化的关键控制因素为压实作用和胶结作用。油气充注时砂岩并不致密,其孔隙度可达20%～28%。砂岩的致密与古油气藏的破坏密切相关,古油藏破坏过程中的BSR反应导致有机成因方解石胶结物的形成,从而使储层物性降低,成为低孔低渗储层。     

克拉2气田砂岩储层中成岩方解石-白云石的平衡及其对储层质量的影响

基于水-岩化学反应平衡原理,利用相关矿物及流体的热力学数据库及白云石有序度参数,建立了成岩条件下方解石-白云石-水溶液的热力学相关系图解.发现温度和地下水的Ca/Mg值对成岩环境中方解石-白云石平衡起了重要的控制作用,同时,成岩环境中白云石的有序度反过来又决定了孔隙水的Ca/Mg值,但白云石的有序度不受水溶液的控制,而是结晶温度和时间的函数.据此,分析了库车坳陷克拉2气田储层砂岩中碳酸盐胶结物及孔隙特征与孔隙水化学之间的密切关系,指出在不同深度的储层内,方解石-白云石-孔隙水之间平衡体系的不同对砂岩储层质量的控制.     

致密砂岩填隙物特征及其对储层的影响

鄂尔多斯盆地中北部二叠系山1 盒8 段为一套富含同沉积火山物质的致密砂岩,与普通的陆源碎屑岩相 比,其填隙物类型多样、成分复杂、成岩演化程度高。填隙物主要包括同沉积火山灰、黏土矿物、碳酸盐胶结和交代 物、硅质胶结物和少量细云母屑、泥屑、碳屑。针对致密砂岩中填隙物与孔隙演化相关性问题,在储层岩石学特征分析 的基础上,利用铸体薄片、扫描电镜及阴极发光等分析测试手段开展了填隙物的成因、特征、成岩演化等方面的研究。 研究表明,孔隙中充填的同沉积火山灰物质是次生溶孔形成的主要母质,而晚成岩期的铁方解石胶结物使残留的孔隙 再次遭到强烈的破坏,含一定量淀高岭石的储层孔隙相对发育。     

东营凹陷南斜坡东部地区沙四段储层成岩作用研究

东营凹陷南斜坡东部地区沙四段储层岩性主要有砂砾岩、砾状砂岩、砂岩和粉砂岩,砂岩类型以岩屑长石砂岩为主,长石砂岩和长石岩屑砂岩次之.成岩矿物类型主要有粘土矿物、石英、长石、碳酸盐、黄铁矿等,其中粘土矿物有高岭石、伊利石、绿泥石、伊-蒙混层.储层成岩演化阶段处于晚成岩A1亚期,油气注入时间为7.5～25 Ma前.砂岩储层成岩相划分为三种类型:压实成岩相、碳酸盐胶结成岩相和不稳定碎屑溶蚀成岩相.储层性质明显地受到成岩相的控制,水下辫状河道砂体是油气储集的主要场所.     

巢湖地区早三叠世晚斯密斯亚期含鱼化石碳酸盐岩结核的地球化学特征及其地质意义

以安徽省巢湖地区下三叠统和龙山组顶部的黑色泥页岩段及其产出的含鱼化石碳酸盐岩结核为研究对象, 综合岩相学、地球化学(主微量元素和碳、氧同位素)和环境矿物学等分析手段, 探讨富有机质页岩中含鱼化石碳酸盐岩结核的形成机制及可能的地质环境指示意义。结核中心三维保存的鱼化石和较高的碳酸盐含量(80%)表明结核形成于早期成岩阶段, 结核内部呈同心环状结构, 从中心至边缘, 碳酸盐矿物含量降低, 硅质碎屑矿物增多并逐渐出现纹层, Fe和S含量升高、δ¹³C值增高、δ¹⁸O值降低和TOC含量逐渐增多等特征均表明结核为同心生长模式。对围岩中草莓状黄铁矿的粒径分析结果表明, 结核形成于硫化还原环境。结核出现在斯密斯亚阶与斯帕斯亚阶界线(SSB)之下1 m处, 与界线层有机碳埋藏增加、碳同位素组成快速正漂移(δ¹³C = -1.3‰~1.9‰)和水体硫化还原事件吻合, 有潜力作为华南地区SSB的辅助识别标志。     

鄂尔多斯盆地西南部长8砂岩致密时间再认识

鄂尔多斯盆地延长组砂岩的致密时间目前尚无定论，这是由于对方解石胶结物的成因认识不一致造成的。通过铸体薄片和带有能谱仪的扫描电镜技术，对鄂尔多斯盆地西南部长₈砂岩中方解石胶结物的成因进行了研究。认为早成岩A期的泥岩压释水为方解石胶结提供物质来源，形成了浸染状均匀分布的I型方解石胶结物和斑块状或星点状散布的Ⅱ⁰型方解石胶结物； I型方解石胶结的砂岩，流体难以进入而失去水岩反应能力，Ⅱ⁰型方解石胶结物在中成岩A期经溶解沉淀反应转化为Ⅱ型方解石胶结物；碳氧同位素和流体包裹体资料不能作为研究方解石胶结物成因的主要依据，这些资料的解释必须服从于岩石显微结构特征。鉴于此，鄂尔多斯盆地西南部长₈砂岩致密时间为早成岩A期，其与成藏时期的配置关系为先致密后成藏。     

碳酸盐岩碳、氧同位素分析激光微取样技术

碳酸盐岩碳、氧同位素分析激光微取样技术是利用高能聚焦激光束与碳酸盐岩样品作用,热分解产生CO₂气体,经真空提纯净化后送质谱仪分析测定其C、O同位素值。其空间分辨率优于20μm,能有效地对碳酸盐岩各细微组分结构分别取样,以满足同位素地质学研究的需要。经标样测定,δ¹³C和δ¹⁸O的最好分析精度可达±0.22‰(σ),与常规磷酸分解法分析精度相;δ¹³C无明显分馏现象,δ¹⁸O分馏明显,但对同种矿物是一个常量(方解石偏负1.72‰;白云石偏负1.59‰)易于校正。激光微取样主要应用于碳酸盐储集岩样品碳、氧同位素分析,能较好地解释油气储层孔隙演化和成岩过程。     

重庆北碚嘉陵江组第三—第四段碳酸盐岩碳同位素组成对古海水代表性

早三叠世海水的碳同位素组成是近年来地学研究的热点之一,但全球早三叠世碳同位素组成并没有获得统一的认识。上扬子地区早三叠世晚期普遍发育蒸发岩,地表剖面则因表生成岩作用而形成一套夹盐溶角砾岩及次生灰岩的碳酸盐地层,其地球化学信息不同程度地偏离海水,因而样品成岩蚀变性对古海水碳同位素组成的代表性的评估显得十分重要。本文以中、下三叠统界线清楚的重庆北碚剖面为对象,研究了下三叠统嘉陵江组第三、第四段和中三叠统雷口坡组底部样品的元素组成,碳、氧同位素组成及彼此之间的相互关系,选择Mn含量和氧同位素作为条件评价碳酸盐岩的成岩蚀变性及其对海水碳同位素组成的代表性,在此基础上建立了早三叠世晚期海水的碳同位素演化曲线。研究表明:(1)北碚剖面嘉陵江组第三、第四段(嘉三、嘉四段)及雷口坡组底部碳酸盐岩的Mn、Fe含量与碳同位素组成之间具有良好的负相关性,氧同位素组成和碳同位素组成之间则具有良好的正相关性,大量样品具有低δ18 O值、低δ13 C值以及较高Mn、Fe含量的特征,说明其碳同位素组成偏离海水。(2)以δ18 O-7.5‰、方解石的Mn质量分数100×10-6、白云石的Mn质量分数120×10-6为评价条件,北碚剖面嘉三、嘉四段(含雷口坡组底部)的73个样品中有38个需要在建立海水碳同位素曲线时剔除,占全部样品的52%。其中嘉四段需要剔除的样品占嘉四段样品的78%,而嘉三段的该数值为11%,说明作为原始沉积的灰岩段对海水地球化学信息保存较好,而分布盐溶角砾岩及次生灰岩的层位对海水地球化学信息保存很差。(3)氧同位素作为成岩蚀变评价标准比Mn含量更为苛刻,并可基本覆盖Mn含量评价条件,说明对于嘉三—嘉四段这样的石灰岩—白云岩—蒸发岩地层的地表剖面的样品来说,选择氧同位素作为评价条件可较好地对碳同位素的原生性进行控制。(4)白云岩对海水地球化学信息总体上保存较好,与相邻石灰岩相比,白云岩具有更高的δ18 O和δ13 C值,但其原因仍然需要进一步研究,可能与同位素分馏系数的差别以及白云岩形成于盐度更高的流体有关,因而白云岩所代表的海水地球化学信息可能不完全与伴生石灰岩相同。(5)除绿豆岩附近出现了短时间的变化超过4‰的大幅度波动以外,早三叠世晚期海水的碳同位素演化相对平稳,大致在-0.3‰~-1.8‰的范围内波动,呈现一个低幅的"V"字形,显示早三叠世晚期地球生态的恢复与碳循环系统的重建。     

鄂尔多斯盆地南缘长7油层组碳酸盐结核的特征及石油地质意义

探讨鄂尔多斯盆地南缘渭北地区上三叠统延长组长7油层组油页岩中的碳酸盐结核与优质烃源岩发育的关系.通过野外观察、薄片鉴定、扫描电镜、X射线衍射和碳、氧同位素等多种分析手段的研究,认为长7油层组灰岩和白云岩结核为成岩早期的产物,方解石和白云石圆球粒的形成时间较早,特征与藻类习性非常相似.δ13C明显重于晚三叠世δ13C的变化范围,表明碳酸盐结核的形成与产烷带微生物代谢活动引起的甲烷生成有关.结核中方解石、白云石圆球粒的形成可能是蓝细菌细胞方解石化或白云石化的结果.长7油层组中富含的碳酸盐结核指示其为优质的烃源岩,具有良好的生烃能力.     

塔北西部岩浆热液–地层水流体系统及碳酸盐岩储层的成岩作用响应

通过对塔北地区多个碳酸盐岩露头的深入研究,认为该区域碳酸盐岩依次经历了硅化→热液白云石化→方解石化3个主要的后期成岩作用改造。通过对包裹体、同位素及稀土元素地球化学的研究,发现硅化流体具有高温度、高盐度特征;热液白云石化流体具有相对基质白云石明显的Eu正异常以及更高的轻重REE的分异度,而对方解石化流体的平衡水的计算可知,δ18OSMOW主要分布在+5.5‰～+12‰区间内,与岩浆热液流体的同位素值相一致。综合分析认为,存在岩浆热液对塔北地区碳酸盐岩的后期成岩改造。此外,通过对各露头碳、氧、锶同位素等的分析发现,后期成岩流体具有复杂性和叠加性,存在有机碳的影响以及大气淡水、壳源富87Sr地层水的混溶。岩浆活动为热液循环提供了大量的热源,异常的热事件驱动成岩流体进行广泛的循环流动,对碳酸盐岩地层进行热液成岩改造,同时岩浆热液也为成岩流体提供了诸如Si,REE等物质组分。晶洞内大量石英、硬石膏的发现说明研究区域的碳酸盐岩经历了广泛的酸性溶蚀作用,具有岩浆活动背景的开启性断层发育带成为有利的勘探靶区。