27现代碳酸盐岩沉积环境及控制因素(王)
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碳酸盐岩储层主控因数碳酸盐岩储层主要指的是由于沉积物溶解及封闭形成的固态储层,以及现今地质作用环境下一类特定储层:碳酸盐岩储层。
拥有广泛的储层分布,具有潜在的经济价值,是石油勘探开发和采收利用的重要基础性储层。
碳酸盐岩储层主要受八个因素的控制:1.物理因素:构造地质环境,裂隙、洞穴、孔隙、碎裂和岩石细致组合等,构成了储集性的固体结构,是储层发育的重要基础。
2.来源因素:储层物质的来源,如源砾、源岩、水体源、粉尘等,决定了储层的成因、物质组成及其特征。
3.沉积环境形态因素:如水体状况、潮汐周期变化和槽坑、沉积地貌,以及沉积速度、温度、压力等,会影响储层的生长、发育、分布及变化情况。
4.沉积时期因素:由于沉积背景及固体结构发生变化,储层质量会有所改变;还会受到宏观环境、细观层析变化的影响,从而导致储层质量或其他物性参数有所变化。
5.地质作用因素:地质作用是指火山活动、火山碎屑、冰川作用、海岸积层、激烈活动等,其会影响储层的岩性、空间及物理性质。
6.地球物理因素:地球物理学研究表明,储层温度、压力及含水量等受到地球物理因素的影响,对储层质量有很大的影响。
7.化学因素:由于碳酸盐岩储层的组成的主要成分是碳酸盐,矿物组成受到化学联系影响而改变,因此化学因素也会影响储层质量。
8.时间因素:沉积历史、构造演化的时间因素,也会影响碳酸盐岩储层的发育程度、质量及物性参数。
通过上述介绍,我们可以清楚地认识到碳酸盐岩储层是受八个因素控制的,即物理因素、来源因素、沉积环境形态因素、沉积时期因素、地质作用因素、地球物理因素、化学因素及时间因素,上述因素的有效结合会决定碳酸盐岩储层的发育程度、质量及物性参数,具有重要的指导意义。
要想掌握储层的状况,开展有效的勘探开发,必须对储层因素进行全面的研究,进而掌握储层的发育特征及其空间分布规律。
首先,利用钻探、测井、地球物理技术等,结合地层地质特征,进行储层分布状况的调查,然后开展油藏物性测试,进一步深入地了解储层成因、物理性质及其演化规律,从而确定储层的资源量及产能,以期更好的实现石油的勘探开发目的。
碳酸盐沉积环境碳酸盐沉积环境海洋碳酸盐沉积环境现代碳酸盐岩的分布特征分布地带:碳酸盐沉积主要分布于低纬度(南北纬30o左右)的清澈、温暖、滨浅海地带条件:浅水、暖水、清水、阳光充分、没有大量细碎屑沉积物的注入。
生物:钙藻大量繁殖,珊瑚礁发育。
沉积物:主要是两类沉积物(1)颗粒碳酸盐(贝壳砂、鲕粒砂、葡萄状团块、球粒);(2)造礁生物粘结岩。
少量灰泥在南北纬40o之间的深海盆地底部,有大量浮游生物碳酸盐沉积。
浅海碳酸盐的发育与藻类有密切关系在水深15m中所产生的CaCO3比深陆缘海每单位面积的CaCO3多几倍。
主要与浅水绿藻及蓝绿藻特别丰富有关。
由于藻类的光合作用,从海水中吸收大量CO2,从而促使海水中的CaCO3过饱和而沉淀出文石质灰泥,而且钙藻的外壳也是文石质灰泥(成为颗粒的主要供给者)。
藻类繁盛提供了大量碳酸盐沉积物。
浅海碳酸盐的发育与生物有密切关系藻类的生活需要温暖、浅水、清洁透光环境。
海水浑浊妨碍光合作用,阻止钙藻生长,堵塞底栖生物的摄食器官,影响其繁衍(妨碍了大量碳酸盐颗粒的产生)。
海水太深,阳光和氧气不足,对藻类和底栖无脊椎动物生长都不利。
海水太深,水压大,溶解CO2多,CaCO3不饱和,因此深水不会有大量碳酸盐的产生。
深水碳酸盐沉积物主要靠海水表层浮游生物(颗石藻、有孔虫、翼足类等)和浅水陆棚区漂运来的灰泥或粉屑。
浅海碳酸盐颗粒的复杂成因内(源)碎屑:盆地内准同生改造的碳酸盐颗粒。
内(盆内):直接来源与准同生改造;成分:碳酸盐。
在海岸高能带,由于波浪、潮汐、海流等作用,使碳酸盐沉积物发生簸选,将细粒碳酸盐带走,而留下各种砂砾级碳酸盐颗粒,形成各种砂砾屑滩、介壳滩、沿岸砂坝、砂咀、滨外砂堤、砂洲、潮汐三角洲、潮汐砂坝等(西沙群岛)。
细粒碳酸盐(灰泥、粉屑)沉积在:(1)较深水盆地区:陆棚边缘、障壁砂坝前缘的较深水区(滩前、滩间)。
(2)较低能的浅水区:障壁后的泻湖及潮坪区。
碳酸盐与生物和生物礁碳酸盐沉积物主要是生物成因的。
第二十四章碳酸盐岩沉积相§24-1 碳酸盐岩沉积环境和沉积作用一、碳酸盐岩沉积环境和沉积特征●主要形成于温暖气候条件的浅海环境。
以化学、生物化学、生物、机械多种机制综合形成的一类化学岩及生物化学岩。
颗粒和灰泥(相当于杂基)的比例及其组合而成的多种岩石类型,是浅海相碳酸盐岩沉积环境的重要标志。
深水碳酸盐岩多起因于风暴条件,形成于大陆坡及深水盆地中。
具有叠覆递变的角砾化碳酸盐岩、具有鲍玛层序的典型浊积岩和深水超微化石及遗迹化石的组合层序是鉴别深水碳酸盐岩的重要相标志。
碳酸盐岩的形成和分布不仅受制于沉积环境,也与成岩环境和成岩作用密切相关。
碳酸盐岩具有易溶性和易变性。
二、碳酸盐岩沉积过程和沉积作用●潮坪碳酸盐岩——缺乏陆源输入物、海浪被阻止、潮汐为主的碳酸盐岩盆地环境,——古今分布最广的一类碳酸盐岩沉积。
潮汐沉积作用带主要发生在:1)潮下带环境——高能、低能沉积带。
2)潮间沉积带——具间歇能所形成的岩石类型和相标志。
3)潮上沉积带——具暴露蒸发和交代作用标志。
潮坪环境中以物理—生物作用为特征所形成的藻叠层及其形态分带是划分潮坪环境(相)的主要相标志。
●海滩碳酸盐岩——主要处于缺乏障璧的开阔浅海(无广阔藻席);其次主要受制于波浪能量大小,在不同古地形和水动力条件作用下,形成鲕粒滩(岩)、内碎屑滩(岩)和生屑滩(岩)等,其中有发育的冲洗层理和交错层理,以及生物扰动构造。
视岩性、结构和构造特征的变化,它们可分别组合成不同类型的相层序。
●生物礁碳酸盐岩——具格架的珊瑚礁碳酸盐岩,特定形成条件:1)造礁生物在迎浪带原地生长营造起来的。
2)具水下凸起的地貌,沉积厚度比相邻地区大。
3)具生物格架或只有造礁生物原地生长的痕迹。
4)于海面~水深200m以下,可延伸到400~500m,取决于造礁生物所需的温度、阳光而定。
正确识别生物礁沉积体不同带的岩石学特征是划分亚相和微相的主要标志。
不同相带的礁碳酸盐岩具有不同的生储条件。
碳酸盐岩的成因与演化碳酸盐岩是一种由碳酸钙主要组成的沉积岩,它在地质历史上起着重要的作用。
碳酸盐岩的成因与演化涉及到多种地质过程和环境条件。
本文将从碳酸盐岩的形成机制、主要类型和演化过程进行论述,旨在全面解析碳酸盐岩的成因与演化。
一、碳酸盐岩的形成机制碳酸盐岩的主要成分是碳酸钙(CaCO3),它的形成机制与生物作用、化学沉淀和物理作用密切相关。
1. 生物作用:生物活动是碳酸盐岩形成的重要机制之一。
海洋中存在着丰富的生物,如藻类、珊瑚和贝类等,它们通过吸收溶解在水中的二氧化碳进行光合作用,使得海水中的碳酸钙浓度增加,进而促进了碳酸盐岩的形成。
2. 化学沉淀:在一些特殊的环境条件下,溶解在水中的碳酸钙会发生化学反应,形成固体的沉淀物质,最终形成碳酸盐岩。
例如,在湖泊或洞穴中,通过水中物质的饱和度降低,碳酸钙沉淀形成石笋、石钟乳等。
3. 物理作用:碳酸盐岩的物理作用主要包括风化、侵蚀和沉积等。
例如,当河流或湖泊流经含有大量碳酸钙的地层时,会将这些物质搬运到新的地方,沉积形成碳酸盐岩。
二、碳酸盐岩的主要类型碳酸盐岩包括石灰岩、白云石、大理石等多种类型,它们的形成机制和物理特征有所不同。
1. 石灰岩:石灰岩是最常见的碳酸盐岩之一,它由大量碳酸钙沉积而成,通常呈灰白色或黄白色。
石灰岩可以根据成岩环境的不同分为珊瑚石灰岩、生物碎屑石灰岩和化学沉积石灰岩等。
2. 白云石:白云石是一种由纯度较高的碳酸钙组成的碳酸盐岩,呈白色或浅灰色。
白云石常见于热液沉积、岩洞和喀斯特地貌等特殊环境中。
3. 大理石:大理石是由石灰岩等碳酸盐岩经过高温和高压作用转化而成的岩石。
它通常呈现出丰富的颜色和纹理,是一种常用的建筑材料。
三、碳酸盐岩的演化过程碳酸盐岩在演化过程中受到多种地质作用的影响,包括压实、溶蚀、抬升和再沉积等。
1. 压实作用:碳酸盐岩在沉积过程中会受到压实作用,即沉积物中的颗粒在重力的作用下逐渐紧密并形成岩石。
压实作用会增加碳酸盐岩的密度和强度。
碳酸盐岩地区的岩溶发育机理及其影响因素分析—以广西某岩溶专项勘察为例摘要:碳酸盐岩广泛分布在广西的大部分地区,在进行工程建设时,不可避免的会遇到岩溶问题。
广西某重大项目,其工程场地内的地质环境复杂。
由于岩溶发育使得工程区域的地质环境受到很大的影响,严重阻碍了该大型工程的施工进程,也是工程场地中主要的地质环境问题。
因此对该项目进行岩溶专项勘察,对岩溶的发展特点、发育规律以及构造等进行深入的探究,对基坑开挖及隧道设计施工提供可靠依据。
本文以广西某岩溶专项勘察为例,研究分析碳酸盐岩地区的岩溶发育规律及其影响因素,可为类似工程的施工质量控制提供参考。
关键词:岩溶;碳酸盐岩;发育规律;影响因素1前言全球陆地表面 15% 的面积被岩溶覆盖,它们主要表现为峰林、孤峰、残丘、落水洞、溶蚀漏斗、竖井、盲谷、干谷、喀斯特洼地等。
我国是世界上岩溶发育最为广泛的国家之一,岩溶的总面积达346万 km2,其中 91 万 km2的碳酸盐岩裸露于地表[1]。
根据岩土工程详细勘察资料,该场地岩溶发育,地下水水位较高,基于此,该文主要研究岩溶发育的机理及影响因素,旨在为该类型地区的工程勘察、设计和施工提供借鉴。
2工程地质条件2.1地形地貌项目地处广西壮族自治区的中部,桂中平原的北端,东、西、北三面环山,具有典型的岩溶地貌特征。
市区范围地形平坦,略有起伏,地面标高一般在78~120m之间。
平原内有零星的溶蚀孤峰突起。
柳江为区内主要河流,总体流向从西北至东南,河曲发育。
另有竹鹅溪等支流,水塘及小湖泊局部发育。
柳江在工程区以北蜿蜒流过,距离约500m。
2.2地层岩性经分析对比区域地质资料,柳州地区分布泥盆系、石炭系地层、二叠系、白垩系地层,其中二叠系地层主要分布于柳州市东北部,柳州城区地层以白垩系及石炭系地层为主,地表多覆盖薄层~中厚层第四系地层。
根据岩土工程勘察报告,该场区从上到下分为五层:①层填土、②1层硬塑状红黏土、②2层可塑状红黏土、②3层软塑状红黏土、③1层强风化灰质白云岩、③2层中风化灰质白云岩。