丰富的喀斯特资源，高品位的世界自然遗产

喀斯特是可溶岩经水溶解后而产生的地质作用过程和各种现象的总称。在自然界，可溶岩种类主要有碳酸盐岩、硫酸盐岩和卤化物岩，故有碳酸盐岩喀斯特、硫酸盐岩喀斯特和卤化物岩喀斯特之分。由于碳酸盐岩和硫酸盐岩常有共生分布的情况，因而又有由两类可溶岩共同发育的复合喀斯特现象。     

访幽探奇的洞穴探险

根据国际洞穴联合会的定义,洞穴是指人能进出的天然地下空间。洞穴有很多种类型,按形成的围岩性质分为碳酸盐岩洞、石膏洞、砾岩洞、熔岩洞、砂岩洞、花岗岩洞和冰川洞等;按洞穴的水文特征分为水洞和旱洞;按洞穴的剖面形态可分为垂向和横向洞穴。发育在可溶岩体(灰岩、白云岩、石膏等)的洞穴称为岩溶洞穴,占洞穴数量的95%以上。我国可溶岩分布,裸露于地表的碳酸盐岩面积有91万平方千米,加上覆盖与埋藏于地下的碳酸盐岩,其分布面积达340万平方千米,约占国土面积的1/3,加上适宜的多种多样的气候条件,使我国成为世界上岩溶洞穴最为丰富的国家,…     

川东地腹区长兴礁岩的成岩作用和孔隙演化特征

川东地腹区长兴组生物礁的主要成岩作用为泥晶化、填积、胶结、白云化和溶蚀作用。其中白云化和溶蚀作用对次生孔隙发育起控制作用。上覆致密碳酸盐岩、泥质岩类等是很好的盖层,因此,礁气藏是典型的岩性-成岩圈闭型气藏。对北部、东部的“干死型”和南部、西部的“淹死型”生物礁成岩序列也有叙述。     

基于模拟实验的原位观察对碳酸盐岩深部溶蚀的再认识

结合川东北地区古地温梯度, 利用金刚石压腔(DAC)技术, 针对碳酸盐岩设计了一套全新的随埋深增加的水-岩作用模拟实验。模拟实验结果表明, 随着地层温度、压力升高, 灰岩表现为明显的胶结(沉淀), 白云岩在高温高压的酸性地层流体条件下不比灰岩更易溶蚀, 说明在封闭-半封闭的埋藏过程中碳酸盐岩不存在大范围的“溶蚀窗”。实验结果可能导致对碳酸盐岩深部储层发育机理的重新认识。     

伊拉克米桑油田碳酸盐岩储层成岩作用

为研究伊拉克米桑油田Mishrif组碳酸盐岩储层发育特征、成岩作用及储层主控因素,通过分析岩心、岩石薄片、铸体薄片和实验分析资料,进行了岩性特征、储集空间类型、沉积相特征和物性特征等储层特征研究,成岩作用以及储层主控因素研究。研究结果表明储集空间类型主要为溶蚀孔(洞),储层物性为中孔-中低渗;Mishrif组经过多种成岩作用:压实作用、溶蚀作用、充填作用、胶结作用、白云石化作用、重结晶作用、生物泥晶化作用;储层主控因素:沉积环境控制粒间孔、生物骨架孔等原生孔隙的发育。早期的胶结作用导致储层致密而溶蚀作用改善了储集性能;构造运动形成的裂缝既可形成溶蚀孔,又可成为油气储渗的空间和通道。     

塔东地区寒武系碳酸盐岩成岩作用及储层成因机理

通过岩心观察和薄片鉴定,结合阴极发光实验等方法,研究塔东地区寒武系碳酸盐岩成岩作用及储层形成机理。结果表明:研究区寒武系碳酸盐岩沉积后经历了多种成岩作用的改造,既有对储层孔隙发育具有建设性的(白云化作用、溶蚀作用和破裂作用等),又有破坏性的(压实作用、压溶作用、重结晶作用、硅化作用、黄铁矿化作用等)。储层储集空间主要有晶间孔和晶间溶孔、溶蚀孔洞和未充填裂缝空间;储层类型主要有白云岩溶蚀孔隙型和白云岩溶蚀缝孔洞型两类。白云化作用为储层发育提供了基础条件;后期热液溶蚀作用对于储层发育起关键性作用;晚期由于构造破裂作用对于改善储层的储渗性能具有重要意义。白云岩较为发育的斜坡和台地相区与断裂的叠合区域,热液溶蚀和构造破裂更加发育,是研究区寒武系碳酸盐岩优质储层发育的有利区带。     

塔里木盆地岩溶储层发育特征及控制因素探讨

塔里木盆地中、下奥陶统碳酸盐岩地层为古岩溶发育和海相缝洞型油气藏的主要分布层位,该类型油气藏主要储集空间为溶蚀作用和构造过程形成的次生孔隙、洞穴和裂缝,是寻找大型油气藏的主要目标.论文通过比较塔北地区和塔中地区储集层岩石孔隙度和渗透率,按储层成因将孔-洞-缝油藏划分为洞穴型储层、构造裂缝型储层、风化裂隙型储层、台缘礁滩相颗粒灰岩溶蚀孔隙型储层和地表残积物裂隙-孔隙(洞)型储层等5种类型.塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩油气藏成藏控制因素包括:(1)长期继承性的古隆起和古斜坡;(2)断层和不整合面;(3)次生孔-洞-缝储层的发育和有效盖层结合.多源、长期成藏,早期储层改造和后期调整是塔里木盆地油藏的主要特征,并决定了资源结构和油气特性。     

塔里木盆地岩溶储层发育特征及控制因素探讨

塔里木盆地中、下奥陶统碳酸盐岩地层为古岩溶发育和海相缝洞型油气藏的主要分布层位,该类型油气藏主要储集空间为溶蚀作用和构造过程形成的次生孔隙、洞穴和裂缝,是寻找大型油气藏的主要目标.论文通过比较塔北地区和塔中地区储集层岩石孔隙度和渗透率,按储层成因将孔-洞-缝油藏划分为洞穴型储层、构造裂缝型储层、风化裂隙型储层、台缘礁滩相颗粒灰岩溶蚀孔隙型储层和地表残积物裂隙-孔隙(洞)型储层等5种类型.塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩油气藏成藏控制因素包括:(1)长期继承性的古隆起和古斜坡;(2)断层和不整合面;(3)次生孔-洞-缝储层的发育和有效盖层结合.多源、长期成藏,早期储层改造和后期调整是塔里木盆地油藏的主要特征,并决定了资源结构和油气特性。     

塔里木盆地轮古西地区奥陶系古岩溶储层特征

为了进一步挖掘轮古西区古溶岩探区潜力 ,利用常规薄片、扫描电镜、图像分析、同位素等测试手段 ,对该区古岩溶储层特征进行了研究 .结果表明 :轮古西地区下奥陶统碳酸盐岩基质具有低孔低渗特点 ,多属非有效储层 ;古岩溶储层的有效储集空间主要是溶蚀孔、洞和裂缝 .洞穴规模变化大 ,主要分布于距古风化壳面深度为 0～ 2 0 0m范围内 ,中、大型洞穴多分布于古岩溶剖面中下部 .各岩溶相带中 ,表层岩溶带的洞穴最发育 ,其次为水平潜流带和季节变动带 ,垂直渗流带洞穴较不发育 .裂缝类型以构造缝为主 ,以发育立缝和低角度缝为主 ,高角度缝和水平缝发育次之 .纵向上 ,季节变动带和水平潜流带的裂缝最为发育 ,表层岩溶带和垂直渗流带的裂缝发育程度较低 .储层类型主要包括孔洞型、裂缝型、裂缝—孔洞型及洞穴型 4种 .其中 ,洞穴型、裂缝—孔洞型储层的产能好 ,是该区的重要储层类型     

济阳坳陷四扣洼陷湖相碳酸盐岩岩溶储层特征及其发育模型

综合利用岩心、薄片、测井、地震等资料,研究四扣洼陷古近系沙河街组四段上亚段湖相碳酸盐岩岩溶作用的类型、特征及其对孔隙分布的控制作用。结果表明:四扣洼陷湖相碳酸盐岩储层经历了同生期、早期近地表、表生期和埋藏期岩溶作用。在礁滩体沉积期,大气淡水选择性溶蚀碳酸盐岩中的不稳定组分形成大量的粒内溶孔和铸模孔;随着湖平面的下降,早期弱固结的礁滩体经历了早成岩近地表岩溶作用,形成大量溶蚀缝、洞,原始结构被破坏,并伴有大量的植物根茎及生物;沙四段沉积期后发育的表生岩溶作用平面影响范围大,岩溶储层主要分布于不整合面之下10 m的深度范围内,单个溶洞由顶部垂直溶蚀带、内部充填角砾岩带和底部弱溶蚀带组成;埋藏岩溶作用主要与有机酸溶蚀碳酸盐岩矿物有关,形成了大量的"蜂窝状"和"针孔状"孔隙。多期溶蚀作用是湖相碳酸盐岩优质储层形成的关键,由岸向湖方向,依次发育表生期岩溶储层—同生期和近地表岩溶储层—复合岩溶储层—埋藏岩溶储层。     

碳酸盐岩成岩作用研究

文章主要介绍一下碳酸盐岩的成岩作用类型、成岩环境、成岩序列,以及孔隙发育史。碳酸盐岩的成岩作用主要有泥晶化作用、溶蚀作用、白云石化作用、胶结作用、压实-压溶作用、破裂作用,重结晶作用等;碳酸盐岩的成岩环境,可分为大气淡水成岩环境、海水成岩环境、混合水成岩环境,埋藏成岩环境以及表生成岩环境五种。     

洞穴动物

正"黑暗、潮湿、恒温,寂静的洞穴中并非死气沉沉,很多物种栖息其中,世代相传。它们究竟为什么来到阴暗的溶洞中?这其中又有多少秘密没有被人知晓?"洞穴是指人能进出的天然地下空间,而世界上绝大多数洞穴都是发育于碳酸盐岩中的喀斯特洞穴。这类洞穴系统具有独特的地下空间环境,从而产生了与地表完全不同的景致。特殊的洞穴坏境还塑造了别具一格的洞穴生态系统,黑暗、潮湿、令人感到可怕的洞穴也存在着生命的喧嚣、自然界的新陈代谢。形形色色的洞穴生物在这里生息、繁衍和     

奇异神秘的喀斯特洞穴世界

碳酸盐岩(石灰岩、白云岩等)在我国广泛分布,在长期的水溶解作用下,地表形成奇特山峰,地下发育出各种通道洞穴,也称"喀斯特洞穴"。洞穴内接近恒温,可谓夏凉冬暖,因此曾是原始人和很多野生动物的"五星级"栖身之所。70万年前的北京猿人,3万年前的北京山顶洞人,以及我国境内许多智人、新人,其化石或遗迹均发现在各类喀斯特洞穴中。此外洞穴中还发现了灵长目等多种动物的骨骼化石。如今人类早已舍弃洞穴,在舒适的建筑内安家,但是仍有很     

优质白云岩储层形成的重要机制——差异溶蚀作用

碳酸盐岩的溶蚀是指在水-岩作用过程中由于Ca~(2+)、Mg~(2+)流失所导致的岩石的质量亏损。温度、压力、水溶液介质(酸碱度)是影响碳酸盐岩溶蚀的主要因素。在同样条件下,碳酸盐岩因为岩石成分(灰岩和白云岩的相对含量)和结构的差异也会表现出不同的溶蚀速率。碳酸盐岩由于岩石成分和岩石结构的不同所导致的溶蚀速率的差别定义为"差异溶蚀"。结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。     

当前国际岩溶洞穴学界研究热点——袁道先院士访谈录

第16届国际洞穴大会(International congress of speleology,ICS)于2013年7月21日至29日在捷克举行,大会内容涉及洞穴及岩溶研究史、洞穴生物、洞穴调查开发与环境保护、岩溶气候及古气候记录、岩溶发生学等方面。当前国际岩溶洞穴科技创新的若干亮点有岩溶洞穴微生物、洞穴古水文重建、深源溶蚀作用岩溶(Hypogene karst)、水下洞穴次生沉积物(Phreatic overgrowths on speleothems,POS)与海平面变化、洞穴气候与古气候记录、锶(Sr)的地球化学运移、洞穴保护理念的发展、非碳酸盐岩洞穴中的碳酸盐岩次生沉积物的形成和古气候记录、洞穴雾气循环、冰川地区岩溶洞穴的形成机理等内容。通过大会的参与,意识到目前中国相关研究还存在以下问题:一是中国洞穴探险队伍较少,且没有形成规模,不利于岩溶科学知识的推广;同时中国岩溶洞穴研究学者的研究范围基本上都局限在地表或已探明洞穴,几无擅长探洞者,这大大限制了洞内岩溶科学问题的发现和研究工作的开展,是中国岩溶研究领域的一大缺憾。二是在探索岩溶形态发育的物理、化学、生物学机理及研究技术方面中国与其他国家相比还有相当差距。ICS是世界各国岩溶洞穴学研究者进行交流的大舞台,提交成果、口头展板报告、开设展台、广泛参与活动是展示本国岩溶洞穴学研究成果、研究水平和实力,提升国际影响力的重要途径。但中国学者对此次大会重视程度不够,表现为提交研究成果少、口头报告展板报告少、没有开设展台等,这与中国丰富岩溶资源现状极不相称。建议国内广大岩溶洞穴研究者做好准备,积极参与2017年的第17届ICS,力争取得较大突破,为树立中国岩溶大国、强国形象而努力。     

塔中隆起鹰山组岩溶储层特征及主控因素

探讨塔中隆起鹰山组碳酸盐岩岩溶储层发育主控因素，为寻找鹰山组岩性油气藏提供地质理论依据。通过岩芯、薄片观察以及物性资料分析，并结合成像测井解释，认为鹰山组碳酸盐岩为低孔低渗岩溶储层，储集空间主要为溶孔、裂缝及溶洞。将中下奥陶统碳酸盐岩储集层划分为裂缝-孔隙型、裂缝型、溶蚀孔洞型及岩溶洞穴型等类型；精细刻画岩溶储层发育样式，讨论岩溶储层发育主控因素：（1）加里东期中期第I幕致使地层隆升为一个大的宽缓的背斜构造，碳酸盐岩地层普遍遭受顺层淋滤、溶蚀。构造活动的挤压褶皱及断裂作用可形成许多构造裂缝，从而在垂向上增加灰岩地层渗透性和水平方向连通性；（2）泥晶灰岩、含云灰岩、云质灰岩在岩溶过程中，岩性较为致密，只能沿裂缝发生溶蚀作用形成溶孔-扩溶缝，含灰质白云岩和灰质白云岩具有较好孔渗，使得地表水相对更容易流经白云岩地层，形成大量溶孔；（3）白云石化作用普遍提高了白云岩地层（结构好、白云石含量高）的孔渗性能，为岩溶作用提供了基础。     

辽东湾地区古近系砂岩成岩作用与孔隙演化

辽东湾地区古近系砂岩储层为近岸水下扇、(扇)三角洲和浊积扇的长石砂岩和岩屑长石砂岩.岩石主要经历了压实、胶结、溶蚀和交代等成岩作用,溶蚀作用主要为有机质热成熟演化形成的有机酸和黏土矿物转化脱出的水对易溶物质的溶蚀.成岩阶段可分为早成岩A期,早成岩B期和中成岩A期.中成岩A期又分为中成岩A1亚期和A2亚期,中成岩A1亚期是溶蚀作用发生的主要时期.孔隙类型包括原生孔隙和次生孔隙,次生孔隙主要由碳酸盐胶结物、长石及部分岩屑溶蚀形成.次生孔隙在现今埋深2000～2500m的砂岩中最发育,其形成主要受成岩演化阶段控制.     

川西南龙门硐地区雷口坡组成岩作用及其对储层的影响

雷口坡组地层是四川盆地主要的含油气层系之一,目前对雷口坡组地层的研究主要集中在川东北、川中地区。为了明确川西南峨眉龙门硐地区雷口坡组地层的储层特征和成岩作用类型,通过实地踏勘考察和光学显微镜岩石薄片鉴定,对龙门硐地区雷口坡组地层的优质储层发育段和成岩作用对储层发育的影响进行研究。结果表明:雷一段以泥晶碳酸盐岩为主,储集性能差;雷二段的颗粒滩相碳酸盐岩、雷三段的灰质泻湖相灰岩和颗粒滩相碳酸盐岩,雷四段的岩溶角砾岩为优质储集层;不同的有利储集层段所经历的主要成岩作用不同。研究认为:雷口坡组二段、三段的有利储集层段所经历的主要建设性成岩作用为埋藏期溶蚀作用、渗透回流白云石化和埋藏期白云石化作用,白云石化作用为后期溶蚀作用的发生提供了有利条件;主要破坏性成岩作用为埋藏期胶结作用。雷口坡组四段的主要建设性成岩作用为表生期溶蚀作用。     

不同种类微生物对碳酸盐岩溶蚀普遍性

表生溶蚀作用是碳酸盐岩储层形成的重要因素.从岩石表面中筛选3种典型微生物,芽孢杆菌Q1、链霉菌Q2和曲霉菌Q3.通过比较不同种类微生物的产酸、溶蚀速率以及在多孔介质中溶蚀的动态模拟实验,研究了微生物对碳酸盐岩的表生溶蚀作用的普遍性.结果 表明,各实验体系中pH、钙离子浓度均发生了有规律的变化,其中曲霉菌Q3的产酸能力与溶蚀效果最显著,5 d内使培养体系的pH降低了2.69,Q3-方解岩和Q3-白云岩培养体系中Ca2+浓度分别达到了327 mg/L和258 mg/L.同时,微生物在多孔介质中对白云岩的溶蚀实验表明,曲霉菌Q3的岩心溶蚀能力也强于芽孢杆菌Q1和链霉菌Q2.研究表明,微生物不但能够对岩石表面产生溶蚀作用,也能够在多孔介质中也对碳酸盐岩等产生溶蚀作用.微生物对碳酸盐岩溶蚀作用具有普遍性,微生物岩溶很有可能发生在较广泛的表层岩石范围内,促进碳酸盐岩储层的形成.     

珠江口盆地东沙隆起珠江组碳酸盐岩储层特征及主控因素

通过观察珠江口盆地东沙隆起珠江组钻井岩心、岩石薄片及铸体薄片,结合该区碳酸盐岩层序划分方案,探讨层序界面控制下的岩性、岩相发育特征,以及孔隙发育特征。结果表明,高位体系域发育生物礁灰岩及生屑滩灰岩储层,发育原生孔隙、次生孔隙等孔隙类型。在海侵体系域主要发育潟湖相、台坪相致密灰岩,偶夹台缘滩、台内滩等灰岩储层,后期往往受到成岩埋藏作用的改造发育溶蚀孔洞和裂缝。该区碳酸盐岩的主控因素主要是在高位体系域Ⅳ级海退半旋回暴露条件下形成的次生孔隙、受礁滩相带控制的原生孔隙及其他溶蚀作用控制的次生孔隙。