简介:威斯康星穹隆附近的奥陶系碳酸盐岩曾被认为是白云石化混合带模型的典型代表。野外观测、岩相学和地球化学的证据都表明,在这些岩石中广泛存在的白云石、密西西比河谷型(MVT)的微量矿物和钾硅酸盐矿物之间存在成因联系,它们保存了区域热液成岩作用的特征。利用流体包裹体方法、阴极射线发光和平面光岩相分析、稳定同位素分析以及有机质成熟度数据确定了水-岩相互作用的约束条件。白云石、闪锌矿和石英中两相水质流体包裹体的均-化温度为65-120℃,而冷冻数据表明Na-Ca-Mg-Cl-H2O流体的矿化度为13-28%NaCl当量重量百分比。因此威斯康星穹隆及其附近古生界岩层中广泛分布的白云石化作用是在较高温度条件下发生浓卤水的水一岩交互作用的结果,并与区域性的密西西比河谷型微量矿物的矿化作用和钾硅酸盐的成岩作用同时发生。对白云石化混合带模型的重新评价以及在岩相学和地球化学方面令人信服的新证据都表明,混合带模型不能解释威斯康星穹隆上广泛分布的白云石化作用。本文还提供了大量文献,在普遍意义上对混合带模型的有效性提出了质疑。
简介:1998年,在先前未产气的侏罗纪Abenaki碳酸盐岩边缘相发现了大型的储集层。大多数白云岩储集层孔隙发育。这些白云岩取代了与礁和邻近的沉积环境有关的原先的粒泥状灰岩、粒灰岩以及粒状灰岩。许多白云岩随后发生了重结晶或溶解,形成了保存下来的次生孔隙的大部分。后来产生的裂缝有助于提高储集层的渗透率。先进的岩相研究技术确定这些先前的白云岩化结构的溶解,在这些白云岩中产生了大量的次生孔隙。衍射平面偏光展示了标准显微观察到的残余颗粒和结构。岩相学和地球化学观察同样确定在初期压力溶解之后在深埋条件下发生了溶解作用。溶解作用不限于白云石化颗粒的中心,就如在交代白云石化作用初期阶段,当残余方解石颗粒溶解时,通常看到的那样。换句话说,在残颗粒内白云石化是无序的,孤立的白云岩晶体同样受到不同程度的溶解。这些白云岩的地球化学特征和伴生的晚期方解石意味着盆地热流体和热水流体的沉淀作用。晚期的成岩流体(酸性或富钙),或许两者在不同的时期(基于伴随的矿化作用)看来都促进了白云岩的溶解作用。构造裂缝和缝合线构造、氨气以及在地震资料上观察到的断层的出现都意味着沿Abenaki地台边缘发生的白云岩化和其后的溶解作用受与基底相连的活化转换断层所控制。在较小的规模上,成岩流体运移通过裂缝并压力溶解裂缝。至今收集到资料支持了我们的白云石化作用和溶解作用论点,这两种作用在Abenaki储集层中产生了绝大部分的孔隙,是后缝合化作用和深埋藏成因。根据对这个区域的构造活动时间的确定以及推断与成岩作用相连系,至少部分的成岩流体是水热液性质的。
简介:加拿大不列颠哥伦比亚省的克拉克湖气田位于已发生弥漫型白云石化的中泥盆统奴角组中。克拉克湖气田储层主要由弥漫型白云岩构成,同时也有一些鞍状白云岩。在鞍状白云岩任-10米长的取心层段,岩性的体积变化范围为灰岩为零到白云岩为20%~40%(局部高达80%)。有些鞍状白云岩是交代成因,另有一些则是胶结物,而且这两种鞍状白云岩都伴生了溶蚀孔隙度和重结晶的基质白云石。本次研究的主要目的是要确定基质白云石和鞍状白云石的成因和形成时间,特别是要确定这些白云石是否属于热液成因。岩相和地化的综合研究发现,弥漫型基质白云石化是晚泥盆世到密西西比纪期间盐饱和卤水长距离运移的结果。流体包裹体的均质化温度显示,基质白云石化的温度大约在150℃(未校正)到190℃(已校正)之间。这些温度明显不同于皮斯河穹隆以南艾伯塔盆地白云石化泥盆系礁的已发表研究成果。那里的弥漫型白云岩化是由性质略有改变的海水在大约为60-80℃的温度下发生平流的结果,而且那里也从未出现过热液作用。克拉克湖的鞍状白云石与基质白云石不属于同一成因,而且也不是热液白云石化的产物(从严格意义上说)。相反,它们是在晚泥盆世到密西西比纪极高温度流体流动和板块边缘构造运动期间,因石膏饱和卤水的侵入而使基质白云石发生热液蚀变的产物。流体包裹体的均一化温度表明,热液蚀变的温度介于230℃(未校正)和267℃(已校正)之间,明显高于奴角组埋藏期间所获得的190℃温度。石盐和石膏饱和卤水的来源是中泥盆世的蒸发岩形成环境,大约在克拉克湖以南和/或以东200公里处,也就是在皮斯河穹隆附近。
简介:受构造控制的热液白云岩(HTD)储集岩相及其伴生的淋滤石灰岩相是北美的主要产油岩层,也是目前全球日益增长的勘探热点。在美国的密歇根、阿巴拉契亚、加拿大东部和美国其它盆地的奥陶系(局部区域的志留系和泥盆系)以及加拿大西部沉积盆地中的泥盆纪和密西西比纪的热液白云岩和淋滤石灰岩层系中有多套含油层系。在沿裂开的大西洋边缘分布的侏罗系主岩和阿拉伯海湾地区以及其它地区的侏罗系-白垩系中也存在热液白云岩和淋滤石灰岩含油层系。热液白云岩化作用的定义为:在埋藏条件下(通常埋藏较浅),由于流体(典型的极咸流体)作用形成的白云岩化作用,其温度(T)和压力(P)高于围岩。HTD储集岩相热液源的求证需要综合分析热埋藏史图和流体包体温度数据等。热液白云岩储集岩相是热液矿床范畴的一种,热液矿床还包括沉积-蒸发型铅-锌矿矿体和以HTD为主岩的密西西比河谷型硫化物沉积。这三种热液矿反映出明显受伸展断层和(或)走向滑移(扭性)断层控制的特征,流体的流动一般集中在构造转换拉张和扩散的位置,以及断层的上盘。扭性断层负向花状构造之上的转换拉张塌陷是有利于钻探HTD储集岩相的位置。在交代模型与孔隙填充模型中的鞍状白云石以HTD相为特征。对于许多储集岩来说,基质交代白云石和鞍状白云石似乎基本上为同期成形,而且具有相同的流体和温度条件。原始主岩的岩相对白云石化作用的横向延展、生成物结构、孔隙类型以及孔隙体积有着较大的影响。角砾岩、条带结构、剪切微裂缝以及其它岩石特征反映了紧临活动断层处的短期剪切应力和孔隙流体压力的瞬变现象。高温热液脉动现象(指“强制熟化作用”)可能会改变主体石灰岩中干酪根的特性。基底隆起、下伏砂�
简介:岩石类型中的孔喉特征对储集层的研究具有重要意义。对青西凹陷下白垩统储集层中的含白云质泥岩和泥质白云岩进行薄片观察、矿物X衍射定量分析、场发射扫描电镜观察、Qemscan系统分析和压汞分析,结果发现,含白云质泥岩中黏土矿物含量高,发育黏土矿物层间孔,含部分黄铁矿晶间孔及微裂缝,粒内孔数量较少,微米级孔隙(孔径10-200μm)数量居多;泥质白云岩中白云石含量高,以矿物颗粒粒缘缝、粒间孔、微裂缝及有机质收缩缝为主,偶见有机质溶蚀孔、黄铁矿晶间孔,纳米级孔隙较多,主要为20-200μm。通过两类岩性中孔喉特征差异初步分析,认为矿物组成、压实作用、有机质成熟度是其主要影响因素。
简介:构造控制的热液白云岩(HTD)储层相和相关的淋滤灰岩都是北美洲重要的油气产层,而在全球范围的勘探中也日益得到重视。这些储层分布在密歇根盆地、阿巴拉契亚盆地以及加拿大东部和美国其他盆地奥陶系(局部为志留系和泥盆系)的多个构造带、西加拿大沉积盆地的泥盆系和密西西比系地层、大西洋裂谷边缘的侏罗系以及阿拉伯湾和其他地区的侏罗系-白垩系层位。热液白云石化系指埋藏条件下的白云石化,通常深度不大,作用流体(一般都是真正的盐水)的温度和压力均高于附近主岩地层的环境条件。主岩地层通常为灰岩。热液白云岩储层相成因证据的获得,需要综合使用埋藏-热作用史图、流体包裹体温度数据和就位时间的制约因素。热液白云岩储层相是热液矿床系列的组成部分,这一系列还包括了沉积-喷发型铅锌矿和以热液白云岩为主岩的密西西比河谷型硫化物矿床。以上三类矿床都明显受控于扭张和/或走滑(扭)断层,而流体流动一般均集中在扭张和膨胀的构造部位以及上盘。扭断层负花状构造上方的扭张凹陷是热液白云岩储层相的有利布井位置。交代型和孔隙充填型的鞍状白云岩都是热液白云岩储层相的典型特征。在许多储层中,基质交代白云岩和鞍状白云岩差不多是在同期形成的,而且具有相同的流体和相同的温度条件。对于白云石化的横向延伸范围、所形成白云岩的结构、孔隙类型和孔隙体积而言,原始主岩相均有重大影响。角砾岩、条带状组构、剪切微裂缝和其他岩石特征均记录了此类储层的短期剪切应力和孔隙流体压力瞬时变化,在活动断层附近更是如此。高温热液的间歇性作用(脉动)可能使主灰岩的干酪根发生蚀变,这一过程可称为“强制成熟作用”。基底高地、下伏砂岩(和/或碳酸盐�
简介:早在上世纪60年代,沉积学家Pettijohn和Potter曾经将形成原生沉积构造的地质作用划分为剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和变形作用.在沉积期间和沉积之后到沉积物还未固结之前由上述作用所产生的沉积构造被定义为“原生沉积构造”,包括各种类型的层理、层面上的各种作用痕迹以及各种变形现象.在该分类之中,叠层石被定义为突出沉积面的正生长构造,这种构造由微生物与同沉积胶结作用共同构建而成.上世纪90年代中期至今,随着研究程度的深入,沉积学家们越来越认识到除了叠层石以外,微生物还会形成一种并不突出于底层面的原生沉积构造,并被认为是微生物席或微生物膜与各种物理作用营力共同作用的产物.这些作用营力包括剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和变形作用.该类沉积构造被定义为微生物形成的原生沉积构造并被归为第五类原生沉积构造.正如叠层石主要产在前寒武纪以及显生宙未受到后生动物强烈改造的浅水环境中一样,微生物形成的原生沉积构造也主要发育在前寒武纪,以及显生宙的一些未受到后生动物强烈改造的潮坪和潟湖等环境之中.因此,该类沉积构造(第五类原生沉积构造)的研究,对于前寒武纪沉积环境重塑具有重要意义.燕山地区元古界串岭沟组和大红峪组碎屑岩中的变余波痕、皱饰构造和纺锤状裂缝,是碎屑岩中微生物形成的原生沉积构造的代表;高于庄组第三段非叠层石碳酸盐岩(以灰岩为主)层面上发育大型皱饰构造和变余波痕,是碳酸盐岩中微生物形成的原生沉积构造的代表.这些沉积构造的发现和初步研究,为今后进一步深入研究奠定了良好的基础.