碳酸盐岩成岩环境划分及成岩作用特征
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(二)碳酸盐岩的结构分类和命名1、结构分类主要以粒屑、胶结物、基质三种组分进行结构分类,按每种组分的相对百分含量,划出岩石类型,再此基础上,再据粒屑类型作进一步细分,并予以综合分类命名。
2、结构命名原则(1)采用<10%、10-25%、25-50%、>50%的几个界线。
(2)若粒屑<10%就不参加定名;粒屑10-25%为含粒屑xx岩;粒屑25-50%,则叫粒屑xx岩;粒屑>50%者叫xx粒屑岩。
(3)命名原则是含量多者在后,少者在前。
以灰岩具体说明(1)粒屑总量>50%时,以粒屑的名称作为主要结构名称,以胶结物(或基质)为次要结构名称。
将“次要”+主“要”结构,二者构成岩石总结构名称。
a、某种粒屑在粒屑总量中占有优势时,可直接以此粒屑名称作为主要结构名称,其它少量粒屑不参加命名。
示例:砂屑51%、生物9%、亮晶8%、泥晶32%,定名—泥晶砂屑灰岩。
b、有两种含量近似的粒屑联合在粒屑总量中,占优势时,则以该两种粒屑联合作为主要结构名称。
采用少者在前,多者在后命名之。
示例:鲕粒30%、生物36%、砂屑9%、亮晶25%,定名—亮晶鲕粒生物灰岩。
c、粒屑中没有那一种含量占优势时,则主要结构名称统称为“粒屑”。
示例:生物22%、鲕粒25%、砂屑20%、泥晶25%、亮晶8%,定名—泥晶粒屑灰岩。
(2)粒屑总含量为25-50%,粒屑作为次要结构名称,基质作为主要结构名称以主要在后,次要在前进行命名。
a、粒屑:其中一种含量在25-50%时,便以此为次要结构名称。
示例:砂屑40%、鲕粒5%、粉晶55%,定名—砂屑粉晶灰岩。
b、粒屑中没有那一种含量在25-50%者,而其总含量达到时,采取少者在前,多者在后命名。
示例:鲕粒22%、砂屑20%、泥晶8%、粉晶50%,定名—砂屑鲕粒粉晶灰岩。
(3)粒屑含量为10-25%时作为次要结构名称,以基质作为主要结构名称,二者组合起来,采用少者在前,多者在后,构成岩石的总结构名称,并在次要结构名称之前冠以“含”字表示。
碳酸盐岩引言:在第二次世界大战以后,由于在西亚地区的石灰岩和白云岩中发现了大量的石油,因而促进了现代碳酸盐沉积物的研究工作。
由于这些发现,石油工业部门感到对浅水碳酸盐的沉积作用、成岩作用和石化作用的基本知识的缺乏,于是展开对现代碳酸盐沉积环境的研究工作。
碳酸盐岩是重要的烃源岩和储集岩,在当前国内外的大油田中,碳酸盐岩占很大比例,据统计,在世界上储量在0.14亿吨以上的546个油田中,就数目而论,以碳酸盐岩为储集层者虽然只占总数的37.9%,但就储量而言,则占57.9%。
碳酸盐岩油气田的平均储量为2亿吨,而砂岩油气田的平均储量仅为0.9亿吨。
碳酸盐岩储集层不仅具有如上所述的高储量,而且往往具有极高的产能。
据统计,目前世界上共有9口日产量达万吨以上的高产井,其中8口属于碳酸盐储集层。
显然,碳酸岩储集层中的石油具有很大的经济价值,激励我们去了解碳酸盐岩作为储油岩所应具有的性质。
我国的碳酸盐岩油气田的勘探与开发有着悠久历史,如四川在碳酸盐岩地层中采气已经有两千多年历史,至今仍为我国重要的碳酸盐岩气田分布区。
此外,近年来在华北盆地老第三系和震旦亚阶至奥陶系中也证实了高产能碳酸盐岩储集层的存在,更进一步开拓了碳酸盐储集层在我国的广阔前景。
随着国内外对碳酸盐岩研究的日益深入,当前已从根本上改变了认为碳酸盐岩是单纯化学沉积的观点,绝大部分的现代海洋碳酸盐都是生物成因的。
与此同时,对碳酸盐岩含油性的研究和认识也获得了新飞跃。
碳酸盐岩孔隙空间特征在碳酸盐岩储集层中常见的和对油气储集作用影响较大的空隙类型,目前已知有以下几种。
①粒间孔隙:是指碎屑碳酸盐岩颗粒之间的孔隙,如内碎屑之间、生物碎屑之间、鲕粒直间的孔隙等。
其特征与碎屑岩的的粒间空隙相似。
碳酸盐岩的粒间孔隙一般是原生的,但也可以是次生的,如大颗粒之间的微晶基质的选择性溶解造成的粒间孔隙。
②粒内孔隙:组成碳酸盐岩的各种颗粒内部的孔隙,如骨屑、团块、内碎屑、鲕粒等颗粒内部的空隙。
碳酸盐岩成岩与岩溶特征碳酸盐岩是一种特殊的岩石,它主要由碳酸钙(CaCO3)以及其他辅助矿物组成。
碳酸盐岩在地质演化过程中经历了成岩和岩溶两个主要过程。
本文将探讨碳酸盐岩的成岩和岩溶特征,以及这些过程对地质环境的影响。
碳酸盐岩成岩是指碳酸盐岩在深部地壳发生的物理、化学和生物学变化过程。
成岩的主要过程包括压实作用、胶结作用和化学风化作用等。
首先,碳酸盐岩在地表或岩层之间的堆积压力下,发生了压实作用,使岩石的孔隙度减小,颗粒间接触面增加。
同时,岩石中的碳酸盐矿物开始溶解和再沉淀,形成胶结物,提高了岩石的强度和可溶性。
其次,碳酸盐岩受到周围环境中的水和气体的化学侵蚀作用,发生了化学风化作用。
化学风化作用使碳酸盐岩的矿物发生变化,产生新的矿物,如黄铁矾和铁锈等。
碳酸盐岩岩溶是指碳酸盐岩由于溶蚀作用而形成的地貌和地下溶洞。
碳酸盐岩是一种溶解性岩石,其主要成分碳酸钙可以与水中的二氧化碳反应生成溶解性的碳酸氢钙,从而发生岩溶作用。
岩溶作用主要有溶洞发育和地表溶蚀两种类型。
溶洞发育是指地下水沿着碳酸盐岩中的裂缝、节理或溶洞洞室流动,溶蚀矿物,形成洞穴和地下河道等地下空间。
地表溶蚀是指碳酸盐岩在地表受到地表水的侵蚀和溶解作用,形成了众多的溶蚀地貌,如喀斯特坑、溶蚀山和溶蚀平原等。
碳酸盐岩成岩和岩溶特征同时受到了地质构造、地貌和气候等因素的影响。
首先,地质构造对碳酸盐岩成岩和岩溶的发育起到了关键作用。
碳酸盐岩的裂缝、节理和岩层的倾角等地质构造特征,决定了地下水流动的路径和速度,进而影响了岩溶地貌的形成。
其次,地貌条件也对碳酸盐岩的成岩和岩溶产生了重要影响。
例如,山地地貌比平原地貌更容易形成岩溶地貌,因为山地地形更加陡峭,地表水更容易流入地下,促进了地下水的流动和溶蚀作用。
最后,气候是影响碳酸盐岩成岩和岩溶的另一个重要因素。
在干旱的气候条件下,地表水很少,地下水流动缓慢,岩溶作用相对较弱。
而在湿润的气候条件下,水的溶蚀作用更为显著,容易形成岩溶地貌。
碳酸盐岩成岩作用及成岩相摘要:碳酸盐岩作为一种重要类型的储集层,非均质性强,储集空间以次生孔隙为主,受成岩作用控制明显。
碳酸盐岩成岩类型多样,根据对储层物性影响可以划分为建设性成岩作用,主要有白云岩化作用、古岩溶作用、溶解作用、破裂作用等;破坏性成岩作用,主要有胶结作用、充填作用、压实(溶)作用、去白云岩化作用等;复合性成岩作用主要有重结晶作用、交代作用、泥晶化作用等。
根据碳酸盐岩储层成岩作用的不同,碳酸盐岩将成岩相划分为 11 类最基本的单一成岩相,根据成岩环境的不同,将三类成岩相(溶蚀相、云化相、胶结相)划分为 8 类单一成岩亚相。
关键词:碳酸盐岩;储层类型;成岩作用;成岩相0引言碳酸盐岩分布面积占全球沉积岩总面积的20%,所蕴藏的油气储量占世界总储量的52%,世界碳酸盐岩储层的油气产量约占油气总产量的 60%。
中国至少有300×108t的海相碳酸盐岩油气资源量,是十分重要的勘探领域。
1碳酸盐岩储层类型储层分类是油气储层评价的关键环节。
碳酸盐岩储层分类方案多样,目前主要根据储层岩石类型、储集空间类型、储层发育主控因素分类。
目前对碳酸盐岩储层的分类方案主要基于3种标准:(1)按岩石特征和毛管压力参数分类;(2)按储层的孔渗类型分类,即根据孔渗空间种类及其组合特征分类;(3)按碳酸盐岩所经历的演化历史及其主要地质因素分类。
方案 1 的主要缺陷是与地质成因背景之间的联系比较薄弱;方案 2 主要是由于各类空隙空间与物性参数之间不存在严格的对应关系,既造成各类储层的物性参数变化相当大,也使得各类储层的测井及地震识别具有极大的不确定性;方案3尽管考虑了不同地质环境下储层演化以及对储层孔渗性的影响,但是忽略储层微观孔渗特征。
2碳酸盐岩储层主要成岩作用影响碳酸盐岩储层发育的因素主要包括岩性、沉积环境、成岩作用、构造作用等。
岩性和沉积环境是影响碳酸盐岩原生孔隙发育的主要因素。
沉积环境对碳酸盐岩储层的发育具有重要的控制作用,储层储集条件的好坏及后期变化均与沉积物类型和沉积环境有明显关系。
碳酸盐岩地层划分及类型识别方法碳酸盐岩是一种重要的沉积岩,能够记录地球历史以及古生物演化等相关信息。
因此,对碳酸盐岩地层的划分及类型识别是地质学研究中一项基础性工作。
下面将介绍碳酸盐岩地层划分和类型识别的方法。
碳酸盐岩地层划分主要依据沉积环境和地层特征,常采用塌陷盆地、隆升盆地和台地等划分体制。
对于古海平面变化较小的塌陷盆地,可以根据不同古水深条件下沉积体系特征进行地层划分。
例如,浅水碳酸盐岩沉积以滩洲、珊瑚礁、浅滩等为主,水深逐渐增加时,相应的沉积环境也会从浅水雲洲过渡到深水灰汤盆地。
而隆升盆地的地层划分则更多地依赖于构造运动,以构造隆升和侵蚀剥蚀为特征。
除了沉积环境和地层特征外,根据岩石组分和岩性特征也能够对碳酸盐岩地层进行划分。
根据碳酸盐岩中的不同成分比例,可以分为石灰岩、白云岩和长石石英砂岩等不同类别。
石灰岩主要由方解石和/或矿物质组成,通常呈灰色、白色或黄色,质地较硬。
白云岩则主要由高晶度的白云石组成,通常呈白色或灰色,纹理较细腻。
而长石石英砂岩则主要由长石和石英组成,通常呈白色或粉红色,质地稍软。
此外,根据溶蚀作用的程度,碳酸盐岩地层还可以分为台地与溶洞地形。
台地是由于溶蚀作用的不均一程度造成的,通常呈现为平坦的地形,地表上分布着溶洞、塌陷和溶洞堆积物等地貌特征。
而溶洞地形是由于溶蚀作用形成的地下空洞,通常呈现为洞穴和洞室,地表上则没有明显的地形特征。
碳酸盐岩地层类型的识别方法主要包括岩性特征分析、岩层测井和岩芯描述等。
岩性特征分析是通过对岩石中显微组分、颗粒组成和结构特征等进行观察和分析,从而确定岩石类型。
岩层测井则是通过测井曲线的分析,包括自然伽马测井、声波测井和电阻率测井等,来获得碳酸盐岩地层的物性参数,并进一步推断岩石类型。
岩芯描述则是通过对岩芯的取样分析,观察岩芯的颜色、结构、颗粒组成等特征,来确定岩石类型。
综上所述,碳酸盐岩地层划分和类型识别方法主要包括沉积环境和地层特征、岩石组分和岩性特征分析、岩层测井和岩芯描述等。
技术标准目录汇编2002年6月11 日 10:17:26已访问次数:4次标准名称:碳酸盐岩成岩阶段划分规范文件目录:基础研究标准性质标准序号标准年代号专业ICS分类号采标情况SY/T547892发布日期实施日期1992年09月17日1993年03月01日关键词负责起草单位是否废标西南石油学院负责起草、四川石油管理局石油勘探开发研究院参加起草中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5478—92─────────────────────────────────碳酸盐岩成岩阶段划分规范1992—09—17发布 1993—02—01实施─────────────────────────────────中华人民共和国能源部发布中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5478—92碳酸盐岩成岩阶段划分规范────────────────────────────────────1 主题内容与适用范围本标准规定了碳酸盐岩成岩阶段的划分、命名、依据、标志和方法。
本标准适用于碳酸盐岩成岩阶段划分及特征研究。
2 成岩阶段的划分依据2.1 岩石学标志2.1.1 碳酸盐自生矿物的分布、组构特征及生成顺序。
2.1.2 非碳酸盐自生矿物的分布、组构特征及生成顺序。
2.2古温度R)与古温度的经验式计算。
根据碳酸盐自生矿物中包裹体均一温度、镜质体或沥青反射率(oR)。
2.3镜质体或沥青反射率(o2.4有机质成熟度。
3 成岩阶段与成岩环境的划分及对应关系3.1 成岩阶段的划分渐进的埋藏成岩过程可依次划分为同生成岩阶段、早成岩阶段及晚成岩阶段。
由于构造运动的多期性,碳酸盐岩可多次被抬升进入表生成岩阶段。
3.2 成岩环境的划分成岩环境可分为近地表的同生成岩环境(包括湖底、海底、潮上、大气淡水、混合水等成岩环境)、埋藏成岩环境(包括浅埋藏、中埋藏及深埋藏成岩环境),以及表生成岩环境。
3.3 成岩阶段与成岩环境的对应关系3.3.1同生成岩阶段—湖底、海底、潮上、大气淡水及混合水成岩环境。
碎屑岩和碳酸盐岩的成岩作用类型及孔隙演化规律摘要:砂、砾沉积物沉积后会遭受一些沉积后作用,即成岩作用。
主要有:机械压实及压溶作用、胶结作用、交代作用、重结晶作用及溶解作用等。
在各个成岩作用阶段,其岩石的孔隙度会发生变化。
碳酸盐岩的孔隙也会在成岩作用下有规律的的变化。
关键字:碎屑岩、碳酸盐岩、成岩作用1.碎屑岩的成岩作用及其多孔隙度的影响(1)压实作用压实作用系指沉积物沉积后在其上覆水层或沉积层的重荷下,或在构造形变应力的作用下,发生水分排出、孔隙度降低、体积缩小的作用。
压实作用是沉积物进入埋藏阶段后最先经历的成岩作用。
压实作用对颗粒灰岩、白云岩影响较小,而对泥灰岩等细粒岩大半对数图解上孔隙度变化规律压实作用最明显的结果是沉积物体积缩小发生排水、脱水作用。
石英砂岩的孔隙度为40%左右,在3000m深处其孔隙度降至30%-10%.碎屑沉积物在300m深处时,75%的水已经被排除,所排出的水是孔隙度的主要来源之一。
以饶阳凹陷为例,饶阳凹陷位于渤海湾裂谷盆地内的冀中坳陷中部, 是在中国东部中新生代断陷盆地背景上发育起来的单段式箕状含油凹陷, 属于冀中坳陷一个次级构造单元。
该研究区储层砂岩的成分成熟度和结构成熟度均较低, 岩石类型以长石砂岩和岩屑长石砂岩为主, 磨圆中等, 多呈次棱-次圆状, 分选中等偏差。
该研究区的结构成熟度不高。
该地区的岩石矿物以长石,杂基等以塑形为主的碎屑,随着埋深的增加,使沙岩储层的孔隙度大为减少。
埋深从2000m至5000m, 最大孔隙度由32.9%降至2.17%, 平均孔隙度下降率1.02%/100m.研究区机械压实作用贯穿了整个成岩过程, 但在成岩早期对储层的影响远比其它时期大.(2)压溶作用压溶作用主要发生在3000m一下。
沉积物埋藏深度的增加,碎屑颗粒接触点上所承受的来自上覆地层的压力或来自构造作用的侧向应力超过正常空隙流体压力时,颗粒接触处的溶解度增高,将发生晶格变形和溶解作用。
4.阿克库勒凸起奥陶系碳酸盐岩成岩作用类型与成岩作用序列4.1主要成岩作用类型与形成环境依据区内有关钻井奥陶系岩芯及岩石薄片观察,并结合有关样品的阴极发光、碳氧稳定同位素、锶同位素、包裹体类型及均一法温度测定、稀土元素分析,本次研究较为全面系统地认识了区内奥陶系碳酸盐岩的成岩作用类型和形成环境。
阿克库勒凸起奥陶系碳酸盐岩经历了漫长的地质发展历史,成岩作用现象复杂多样,主要有胶结作用、重结晶作用、硅化作用、压溶作用与多期多类缝合线的形成、白云石化作用、溶蚀作用及岩溶作用、破裂作用与多期多类裂缝的形成和充填以及油气的充注等;此外,还可见到海百合碎片的共轴生长与生物壳的泥晶化现象,下面分别叙述之。
1)胶结作用胶结作用是奥陶系碳酸盐岩中最为普遍的成岩作用现象之一,在各井奥陶系剖面上均可识别出来,它主要发育于颗粒灰岩中,另外,也发生在藻粘结灰岩中,它具体表现为如下6种形式:①粒间微亮晶方解石胶结此为奥陶系颗粒灰岩颗粒间的主要胶结形式,几乎各井奥陶系均能见到此胶结形式,并显鹰山组及一间房组下部更为发育的特征;具体可为整个颗粒灰岩层粒间为微亮晶方解石胶结,或为颗粒灰岩内部部分粒间为微亮晶方解石胶结,部分粒间为粒状亮晶方解石胶结,甚或部分粒间为微晶方解石胶结;分析它可能为粒间的微晶灰泥重结晶而来,并由此揭示此类颗粒灰岩的沉积环境能量并不太高。
②粒间粒状亮晶方解石胶结本次研究中在绝大多数钻井奥陶系岩芯薄片中见到颗粒间为此类胶结形式,并显示出一间房组上部更为发育的特征;具体可为整个颗粒灰岩粒间为粒状亮晶方解石完全胶结,或为颗粒灰岩内部部分粒间为粒状亮晶方解石胶结,部分粒间为微亮晶或微晶方解石胶结;粒间粒状亮晶方解石应是颗粒沉积后由粒间孔隙水作用化学沉淀形成,粒间粒状亮晶方解石完全胶结的颗粒灰岩所反映的沉积环境能量高或较高;而部分粒间为粒状亮晶方解石胶结、部分粒间为微亮晶或微晶方解石胶结的颗粒灰岩,所反映的沉积环境能量亦不太高。
碳酸盐岩储层分类标准
碳酸盐岩储层可以根据不同的分类标准进行划分,以下是常用的
碳酸盐岩储层分类标准:
1. 储集类型:根据储集空间的不同,可以将碳酸盐岩储层分为
孔隙型、裂缝型和溶蚀型。
孔隙型储层指的是岩石中存在天然孔隙的
储层,如溶洞、河流沉积物和堆积孔隙等;裂缝型储层指的是岩石中
存在裂缝的储层,如断层、节理和构造破碎带等;溶蚀型储层指的是
岩石中由于水溶作用形成的储层,如岩溶洞穴和岩溶孔隙。
2. 成岩作用:根据不同的成岩作用可以将碳酸盐岩储层分为碳
酸盐岩侵蚀裂缝型、碳酸盐岩溶蚀裂缝型、碳酸盐岩胶结高孔隙型、
碳酸盐岩胶结低孔隙型、碳酸盐岩溶蚀孔隙型等。
不同的成岩作用会
对岩石的孔隙度、孔隙结构和孔隙连通性等储集性质产生影响,因此
可以通过成岩作用的不同来划分储层。
3. 成岩时期:根据成岩时期的不同,可以将碳酸盐岩储层分为
早期成岩储层、中期成岩储层和晚期成岩储层。
不同成岩时期的储层
形成机制和储集特征不同,因此可以通过成岩时期的划分来区分储层。
4. 构造类型:根据构造作用的不同,可以将碳酸盐岩储层分为
隆起型、下凹型和胀缩型。
隆起型储层指的是由构造隆起形成的储层,如构造圈闭;下凹型储层指的是由构造下凹形成的储层,如构造坳陷;胀缩型储层指的是由结构胀缩形成的储层,如构造胀缩带。
以上是几种常见的碳酸盐岩储层分类标准,这些分类标准可以根
据不同的研究目的和实际情况选择使用。