塔里木盆地奥陶系岩溶发育模式
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岩溶缝洞型储层发育的控制因素——以塔河油田岩溶储层为例引言塔里木盆地是我国内陆最大的复合型含油气盆地20世纪90年代以来,由于地质和地球物理的新技术、新方法不断应用于岩溶缝洞型碳酸盐岩储层的研究, 对海相碳酸盐岩的油气勘探不断深入, 相继发现了一批碳酸盐岩岩溶缝洞型油气藏。
随着对塔里木盆地石油地质条件及成藏规律认识的进一步提高, 对奥陶系碳酸盐岩的油气勘探同样取得了重大进展。
塔河油田奥陶系目前控制含油气面积700km2, 已获探明储量1166114x104t ,形成年产200万t的工业油气产能。
已初步显示出阿克库勒凸起西南部斜坡奥陶系呈大面积连片含油的特征, 油气资源潜力大, 成藏条件好, 具有极大的油气勘探开发潜力[3]。
塔里木盆地奥陶系海相碳酸盐岩不仅厚度大、分布广、类型多, 而且经历了多旋回和多期次重大的构造作用与成岩作用的改造, 导致其储层的形成与演化变化多端。
众所周知, 碳酸盐岩储层的发育演化主要受沉积、成岩和构造三大地质因素的控制。
总的来说, 沉积相是储层形成的物质基础, 古岩溶作用则是储层发育的关键,构造破裂作用为储层发育的纽带。
[6]1 研究区构造特征塔河油田位于塔里木盆地塔北隆起的阿克库勒凸起上(图1a), 其主体位于塔河鼻状背斜带上(图1b) , 后者为北东) 南西走向、向南西倾伏的大型鼻状背斜构造。
背斜由前石炭系组成, 志留系) 泥盆系的背斜幅度略小于寒武系) 奥陶系。
志留系不整合于奥陶系之上; 东河砂岩及以上地层构造变形微弱,平整地不整合于下伏地层之上, 说明该大型鼻状背斜构造的雏形形成于奥陶纪末) 志留纪初, 东河砂岩沉积前基本定型。
目前在塔河-轮南地区地震资料上可识别出来的断裂构造有7 期, 从下到上(从老到新) 分别是:(1)发育于寒武系) 前寒武系的正断层, 形成于南华纪)寒武纪;(2)发育于奥陶系) 寒武系的冲断层,形成与中) 晚奥陶世;(3)发育于T06 反射层(即石炭系底界)以下的走滑断裂, 形成于中) 晚泥盆世;(4)发育于二叠系及其以下地层中的正断层, 形成于二叠纪早) 中期,是与二叠纪岩浆作用有关的断裂构造;(5)发育于前中生代地层中的冲断层, 形成于二叠纪末)三叠纪初,后期构造活动对上覆地层也有明显的影响;(6)沿石炭系膏盐层的顺层滑脱断层, 形成于三叠纪末;(7)主要发育于中生界的正断层, 向下可达石炭) 二叠系, 向上可以断至古近系, 形成于白垩纪, 持续到古近纪。
塔北哈拉哈塘地区奥陶系潜山岩溶储层发育特征及控制因素赵宽志;淡永;郑多明;梁彬;张庆玉;李景瑞【摘要】哈拉哈塘地区奥陶系潜山岩溶缝洞型储层是哈拉哈塘油田的主力产层。
通过对岩溶地质背景、区域构造分析,利用本区钻录井、薄片、岩芯等资料研究岩溶型储层特征,探讨储层分布规律及岩溶作用对储层的控制。
结果表明哈拉哈塘地区奥陶系潜山岩溶储层的主体发育于一间房组和鹰山组。
垂向上潜山区存在两套储层:上部表层岩溶带储层及下部径流溶蚀带储层。
表层岩溶带储集类型主要为孔洞型和裂缝-孔洞型储层,主要受一间房组沉积末期的岩溶作用及桑塔木组沉积末期岩溶作用共同控制;径流溶蚀带储层类型主要为洞穴型、裂缝-孔洞型储层,岩溶缝洞系统以岩溶管道系统为主,储层形成受良里塔格期及桑塔木组沉积末期岩溶作用等多期岩溶作用控制。
岩溶层组、岩溶作用期次、古地貌、古水系及断裂等控制了岩溶储层的分布发育,形成了复杂的缝洞体。
%Crack-cavity type karst reservoirs,which lie in the Ordovician buried hills,are the primary pro-duction horizons of the Halahatang oil field northern Tarim basin.Based on karst geology background and tectonic evolution of this area,using integrated data of drilling-logging wells,thin slices and seismic surveys, this work analyzes the characteristics,spatial distribution,and controlling factors of the karst reservoirs in this area.The results show that these reservoirs are largely present in the Middle Ordovician Yijianfang for-mation and the Lower-Middle Ordovician Yingshan formation.In vertical direction,there are two sets of res-ervoirs in verti in the buried hills,which are the upper superficial dissolution belt and lower runoff dissolu-tion belt.The superficial belt contains cavity type and crack-cavity type reservoirs,whichare controlled by karstification at the ends of the deposition of both the Yijianfang and Sangtamu formations.The runoff type of reservoirs are of cavity and crack-cavity types,which are dominated by karst channel systems,determined by multiple episodes of karstification including theend Lianglitage period and end of the Sangtamu formation sedimentation.Many factors,such as the layers of karst,episodes of karstification,ancient landforms, ancient drainages and faults,jointly controlled the distribution of karst reservoirs,resulting in complicated crack-cavity systems in this area.【期刊名称】《中国岩溶》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】8页(P171-178)【关键词】岩溶地貌;表层岩溶带;径流溶蚀带;岩溶储层;哈拉哈塘地区;奥陶系潜山【作者】赵宽志;淡永;郑多明;梁彬;张庆玉;李景瑞【作者单位】中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院,新疆库尔勒 841000;中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部广西壮族自治区岩溶动力重点实验室,广西桂林 541004;中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院,新疆库尔勒841000;中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部广西壮族自治区岩溶动力重点实验室,广西桂林 541004;中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部广西壮族自治区岩溶动力重点实验室,广西桂林 541004;中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部广西壮族自治区岩溶动力重点实验室,广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】P618.13塔里木盆地北部地区(以下简称塔北)奥陶系风化壳岩溶储层发育,是塔里木油田的主要勘探目标之一。
第36卷第2期2024年3月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSV ol.36No.2Mar.2024收稿日期:2023-01-12;修回日期:2023-09-28;网络发表日期:2023-11-14基金项目:国家自然科学基金项目“多点地质统计学相控地震同时反演方法”(编号:41872138)资助。
第一作者:陈叔阳(1976—),男,硕士,高级工程师,主要从事开发地质及储层表征方面的研究工作。
地址:(830000)新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市新市区长春南路466号。
Email :****************************。
通信作者:尹艳树(1978—),男,博士,教授,主要从事开发地质及储层表征建模方面的研究和教学工作。
Email :****************.cn 。
文章编号:1673-8926(2024)02-0124-12DOI :10.12108/yxyqc.20240212引用:陈叔阳,何云峰,王立鑫,等.塔里木盆地顺北1号断裂带奥陶系碳酸盐岩储层结构表征及三维地质建模[J ].岩性油气藏,2024,36(2):124-135.Cite :CHEN Shuyang ,HE Yunfeng ,WANG Lixin ,et al.Architecture characterization and 3D geological modeling of Ordoviciancarbonate reservoirs in Shunbei No.1fault zone ,Tarim Basin [J ].Lithologic Reservoirs ,2024,36(2):124-135.塔里木盆地顺北1号断裂带奥陶系碳酸盐岩储层结构表征及三维地质建模陈叔阳1,何云峰1,王立鑫2,尚浩杰2,杨昕睿2,尹艳树2(1.中国石油化工股份有限公司西北油田分公司,乌鲁木齐830000;2.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室,武汉430100)摘要:综合利用地震、测井、岩心以及动态生产资料,对塔里木盆地顺北1号断裂带断控型碳酸盐岩储集体的内部结构进行了层级划分;基于层级划分,通过地震资料属性提取与转换、深度学习、基于目标示性点过程模拟以及离散裂缝网络模拟(DFN )等方法建立了三维地质模型,并以模型进行油气储量和油藏数值模拟,将拟合结果与实际生产数据进行对比。
天然气地质学收稿日期:2011-08-17;修回日期:2011-10-23.基金项目:国家科技重大专项大型油气田及煤层气开发项目“海相碳酸盐岩储层地震预测、油气藏描述技术研究”(编号:2011ZX05004-003)资助.作者简介:王洪求(1982-),男,湖北黄冈人,工程师,硕士,主要从事碳酸盐岩地震解释和储层预测方面的工作.E-mail:wanghongqiu@petrochina.com.cn.塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩“非串珠状”缝洞型储层类型及成因王洪求1,刘伟方1,郑多明2,敬 兵2,董瑞霞2,张喜梅1,李胜军1(1.中国石油勘探开发研究院西北分院,甘肃兰州730020;2.中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院,新疆库尔勒841000)摘要:塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩中“非串珠状”缝洞型储层经钻探已取得较好效果,但目前针对其储层类型及成因的研究较少。
根据碳酸盐岩缝洞储集体发育程度及受风化壳和裂缝的影响程度,将在地震剖面上表现为“非串珠状”反射的缝洞型储层划分为3种类型,分别是内幕缝洞体规模较小的缝洞型储层、距风化壳较近的缝洞型储层以及裂缝型储层,进行正演模拟,并与实钻资料结合,详细探讨各自的地震反射特征和地质成因。
关键词:碳酸盐岩;“非串珠状”缝洞型储层;裂缝;古河道;塔里木盆地中图分类号:TE122.2 文献标识码:A 文章编号:1672-1926(2011)06-0982-07引用格式:王洪求,刘伟方,郑多明,等.塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩“非串珠状”缝洞型储层类型及成因[J].天然气地球科学,2011,22(6):982-988.0 引言塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩的勘探自1999年提出“串珠状”反射理论以来[1],“串珠”开始成为勘探和开发的主要研究对象,且实践表明“串珠状”储层能够获得较好产能。
目前,对于缝洞型储层中“串珠状”反射的成因,前人[2-3]研究已非常广泛且较为成熟,大多认为碳酸盐岩溶洞与地层的强波阻抗界面会形成多次绕射,对这些绕射波进行叠前偏移成像,可在垂向上形成多个强能量团,即“串珠”;而对于“串珠”反射之外的所谓“非串珠”却关注较少,且对其形成机理及对应的储层类型研究尚且缺乏。
塔里木盆地玉北地区奥陶系碳酸盐岩储层形成机理研究
塔里木盆地玉北地区位于中国西北部,是中国重要的油气勘探区之一。
该地区奥陶系碳酸盐岩储层广泛分布,对于揭示该地区油气资源的形成与分布规律具有重要意义。
奥陶系碳酸盐岩是一种重要的沉积岩层,是油气的主要富集层位之一。
在塔里木盆地玉北地区,奥陶系碳酸盐岩主要发育于古海相沉积环境中。
根据地质资料分析,奥陶系碳酸盐岩主要由石灰岩和白云岩组成,岩性较为均一。
在岩性方面,石灰岩主要由碳酸钙矿物组成,具有较好的储集性能;而白云岩则含有较多的二氧化硅和有机质,对于油气的储集与运移具有重要影响。
奥陶系碳酸盐岩的形成机理主要受到沉积环境、沉积物来源和地质构造等因素的控制。
在塔里木盆地玉北地区,奥陶系碳酸盐岩主要形成于古海相沉积环境中,受到古地理构造和古气候变化的影响。
在奥陶纪时期,该地区处于一个较为稳定的古海相环境中,古海水中富含了大量的碳酸盐物质,为奥陶系碳酸盐岩的形成提供了丰富的沉积物源。
另外,地质构造对于奥陶系碳酸盐岩的形成与储集也具有重要影响。
塔里木盆地玉北地区位于塔里木盆地北缘,受到了构造运动的影响,形成了一系列断裂、褶皱等地质构造。
这些地质构
造对于碳酸盐岩的成岩作用和储集条件造成了明显的影响,为奥陶系碳酸盐岩的形成提供了有利条件。
综上所述,塔里木盆地玉北地区奥陶系碳酸盐岩储层的形成机理主要受到沉积环境、沉积物来源和地质构造等因素的控制。
该研究对于揭示该地区油气资源的形成与分布规律具有重要意义,为进一步深入开展油气勘探与开发提供了科学依据。
塔里木盆地顺南地区中-下奥陶统深成岩溶特征朱秀;朱红涛;陈红汉;祁磊;李培军;云露【摘要】By contrasting two opposite seismic reflection features of hydrothermal conducting pathways ( low continuity and weak seismic amplitudes ) and hydrothermal zones ( high continuity and strong seismic amplitudes ) of data gathered from hypogenic karst systems in the Middle-Lower Ordovician of Shunnan area in Tarim Basin ,we developed a new seis-mic characterization workflow consisting of seismic amplitude thresholding , fracture system interpretation , pick up, and merge display ,to effectively describe the coupling relationship between spatial distribution of hydrothermal zones ( hypo-genic karst system’ zones) and hydrothermal conducting pathways (fracture systems),and then to establish development modal of the hypogenic karsts .Characterization of the hypogenic karsts from the Yingshan Formation of Well SN 4 in cen-tral Tarim Basin shows a close relationship between the formation and distribution of the areas affected by hydrothermal fluids and the migration pathways of the fluids .The migration pathway system is usually composed of primary and second-ary faults,and lateral carriers (epigenic karst systems,porous layers and vuggy layers),among which,the primary and secondary faults together form vertical migration pathways .Fluids from the deep usually move upwards along the vertical pathways first and then flow along the lateral carriers-a criss-cross migration system .The accumulation of fluids from the deep at the top of the secondary faultsmakes it possible for the scattered epigenic karst systems of individual bead string type to communicate with one another and form a massive hypogenic karst system of “bead string commplex” type with such features as branched carriers ,layered distribution and interfingered bead strings .%基于热液运移通道低连续弱振幅和热液作用区高连续强振幅“串珠体”两种截然相反的地震反射特征,建立振幅地震属性分级-断裂体系解释-拾取-三维刻画-融合技术,有效刻画热液运移通道和热液作用区二者空间耦合关系,进而建立深成岩溶的发育模式。
塔里木盆地奥陶系岩溶发育模式李 伟1,2 鲍志东1 张枝焕1吴茂炳1时晓章1(1.中国石油大学石油天然气成藏机理教育部重点实验室 北京 102249;2.中国石化 国际石油勘探开发公司 北京 100083)摘 要: 塔里木盆地奥陶系岩溶储层,是重要的勘探目的层。
通过应用地质、测井和地震资料,结合薄片分析对塔里木盆地奥陶系三类岩溶(同生岩溶、风化壳岩溶和埋藏岩溶)的特征进行了详细的研究,总结出三类岩溶类型的识别标志。
认为同生溶蚀作用形成的孔洞可以作为同生后溶蚀作用的通道,有利于同生后岩溶(风化壳岩溶和埋藏岩溶)的发育。
根据这三种岩溶的特征和发育规律,建立了塔里木盆地奥陶系同生岩溶、埋藏岩溶和风化壳岩溶的成因模式。
关键词:塔里木盆地 古岩溶 同生岩溶 风化壳岩溶 深部岩溶0引 言岩溶是一种十分常见的成岩相,由于易溶岩石(如碳酸盐岩、膏岩和盐岩等)在不同来源的水作用下所形成的。
它可在多种气候和构造条件下发生,并且形成一系列的喀斯特地貌,以溶解作用和淡水与碳酸盐母岩相互作用产生的宏观和微观特征为鉴别标志[1]。
古岩溶是指地质历史阶段的岩溶,但这个历史阶段指的是新生代前,还是第四纪以前,莫衷一是。
Walkden (1974)和Wright( 1982)将古岩溶定义为“被年青沉积物或沉积岩所埋藏的岩溶”[2]。
本研究认为现代水文地质环境形成以来发育的岩溶即为现代岩溶,反之为古岩溶。
根据岩溶所发生的成岩作用阶段不同可将古岩溶分为以下三种:同生期岩溶、风化壳岩溶(侵蚀面岩溶)和埋藏岩溶(深部岩溶)。
这三种岩溶作用在塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层中都有发现,它们对碳酸盐岩储层具有重要的改造作用。
研究古岩溶的形成条件和特征并建立成因模式可以预测塔里木盆地奥陶系岩溶储层的分布规律,从而有效的、经济的勘探和开发油气田。
1 区域地质概况塔里木盆地是一个多旋回复合和叠合盆地,面积56万km2,是我国最大的沉积盆地。
塔里木盆地经历了多次构造运动,形成了现今盆地内“三隆四坳”的构造格局(图1)。
三隆:塔北隆起、中央隆起和塔南隆起;四坳:库车坳陷、北部坳陷、西南坳陷和东南坳陷。
[3]塔里木盆地奥陶系除库车坳陷、塔南隆起和东南坳陷等局部地区缺失外,全区均有分布[4]。
多年油气勘探实践和研究表明,奥陶系油气资源潜力相当巨大,具备形成大油气田的条件,奥陶系岩溶储层是塔里木盆地今后寻找大油气田的主要目的层之一[5]。
本次研究重点就是塔北隆起轮南地区和中央隆起塔中地区的岩溶储层。
这些地区经历的多期构造运动,控制着岩溶储层的发育。
晚加里东期轮南古背斜开始形成,到泥盆纪海西早期运动使轮南背斜基本定型,与此同时,由于整体抬升遭受强烈的风化剥蚀,奥陶系岩溶发育,背斜轴部地带成塔里木油田委托攻关项目“塔里木地区寒武系-奥陶系定量岩相古地理及白云岩和岩溶岩储层研究”。
李伟,男,1979年出生,博士,石油与天然气地质,e-mail: echolw@为岩溶高地,向东南和西北依次出现岩溶斜坡和岩溶谷地;加里东晚期运动,塔中低隆起雏形形成,海西运动使塔中低隆起进一步隆升并定型,泥盆系和志留系地层遭受强烈剥蚀,此时也是奥陶系岩溶发育的重要时期。
图1 塔里木盆地构造分区图2 奥陶系岩溶特征通过岩心观察、薄片描述以及钻测井与地震资料分析,识别并证明了塔里木盆地奥陶系存在以下三类岩溶作用:同生岩溶、风化壳岩溶和埋藏岩溶。
2.1同生岩溶同生岩溶作用发生于同生期大气淡水成岩环境中。
在海退序列中,碳酸盐岩地区的潮坪和颗粒滩等极浅水沉积区,伴随海平面的暂时性相对下降而出露海面处于淡水透镜体中,受到富含CO2的大气淡水淋滤,发生选择性和非选择性溶蚀。
这种溶蚀作用既可以使碳酸盐岩发生溶解,也可以使它们沉淀。
这主要受环境中水介质的Ph值和CaCO3饱和度的控制。
在宏观上同生岩溶不太容易识别,只有通过鸟眼构造的溶蚀(图版I中a)和一些藻间孔来推断可能存在同生岩溶。
在微观上,却有大量同生岩溶的识别标志,归纳起来有如下几点:1、高能粒屑滩相发育的颗粒石灰岩中,原生粒间孔内只有第一期的纤状环边方解石胶结物被溶蚀,变得残缺不全,而其后期的粒状方解石或粗晶方解石却保存完整,这说明该岩石发生了同生溶蚀。
2、在潮坪环境沉积的灰泥石灰岩中存在一些非选择性溶蚀形成的溶孔中,见示顶底构造:底部为渗流粉砂,在单偏光下颜色较暗;顶部为粒状方解石充填,在单偏光下呈无色或白色(图版I中c)。
3、选择性溶蚀形成的铸模孔、粒间溶孔、粒内溶孔、泥晶套等与非选择性溶蚀形成的溶孔(图版1中d)。
4、发育悬垂型和新月型等特征的大气淡水方解石胶结物(图版1中b)。
这些在粒屑滩顶部较为常见。
同生期岩溶由于经历了后期成岩变化,可能被充填和破坏,但同生溶蚀作用形成的孔洞可以作为同生后溶蚀作用的通道,有利于同生后岩溶(风化壳岩溶和埋藏岩溶)的发育。
2.2 风化壳岩溶塔里木盆地奥陶系在沉积后,经历了多期的构造抬升和断块差异升降运动的改造,使得奥陶纪碳酸盐岩地层受到了多重剥蚀,形成了区内广泛分布的风化壳岩溶。
塔里木盆地奥陶系风化壳岩溶具有比较明显的特征,在岩心、钻测井曲线和地震剖面上均有所反映,其识别标志主要有以下几点:1、与不整合面伴生的覆盖角砾岩。
如TZ1 井在石炭系底发现6.5m厚的白云岩角砾。
2、溶蚀孔洞及垂向溶缝比较发育,有些为泥质、方解石及硅质充填,有些为油、沥青质充填,一般分布在剥蚀面以下至80m范围内,这些溶洞与垂向溶缝主要发育在垂直渗流带。
如TZ1井的下奥陶统3585-3727m一段,发育了大量的溶缝与溶洞(图版I中e)。
3、溶洞及地下暗河发育,一旦溶洞垮塌,将会沉积大段的方解石胶结物及角砾,在暗河中还可能有一些碎屑沉积与垮塌角砾。
如lg42井发育一段厚约20m的泥质粉砂岩,中部发育小型交错层理(图版I中f)。
4、钻井过程中的钻具放空及大量的泥浆漏失,这说明存在未完全充填的大型溶洞与裂缝系统(表1)。
表1 泥浆放空量统计表井号 井段(m)放空(m)泥浆放空量(m3)距风化面深度(m)岩溶带划分 LN17 5532.04- / 483.5 1.04地表岩溶带 LN19 5342.7 / 54.6 /地表岩溶带TZ16 4256.74-4258.42 1.68/ 8.2渗流岩溶带 LN15 5544.3-5546.8 2.5/ 116渗流岩溶带 S47 5367.75-5497 0.5134520地表岩溶带 S48 5364.24-5370 1.5623180.74地表岩溶带 S61 5665.9-5701.5 673197潜流岩溶带T301 5545.66-5557.21 1.2>1000 185潜流岩溶带T302 5524-5682 / 439146潜流岩溶带T402 5359-5418 / 19080地表岩溶带 TZ162 5985.01~6050 / 384.33m3/ 潜流岩溶带5、在测井曲线上高自然伽玛及低电阻率段的出现。
该响应主要反应了在溶洞和裂缝中由于充填了一些泥质使得其伽玛值增高;在溶洞和裂缝中存在部分有效孔隙,为油、水等充填,故电阻率值较低。
6、地震剖面上,奥陶系顶部碳酸盐岩中存在明显低速带是岩溶特征的综合反应。
大型溶洞一般在高低不同处或不同的构造部位充填了泥岩,砂岩和砾岩或油气,具有不同的波阻抗,在反射地震剖面上表现为强弱不同的不连续链状反射。
2.3 埋藏岩溶埋藏岩溶是指碳酸盐岩在深埋环境中主要与有机质成岩作用相联系发生的溶蚀作用。
一些学者也称之为构造岩溶(刘效增等,1997),热水岩溶(Esteban,1997),深部岩溶(贾疏远等,1989)和深部溶蚀作用(叶德胜,1994)[6]。
这种岩溶作用常与油气的形成同步或稍晚于油气生成期,这种岩溶作用形成的孔洞常被油气充填,形成有效的油气储集层。
碳酸盐岩深部溶蚀空隙的发现,是80年代以来碳酸盐岩成岩作用研究的重要进展之一。
它为碳酸盐岩盆地深部油气勘探开拓了前景。
埋藏溶蚀作用的主要识别标志有以下几点:1、原生粒间孔中的第三期方解石胶结物被溶蚀,形成晶间和晶内溶孔并为沥青充填(图版I中i)。
2、沿早期缝合线进行扩溶,形成溶扩压溶缝及溶蚀微孔(图版I中h)。
3、石灰岩型岩溶的大型水平溶洞中的角砾岩及其砾间的方解石充填物,在埋藏期被溶蚀,形成扩溶砾间溶孔和溶蚀孔洞(图版I中g)。
4、岩溶缝洞中充填了萤石,并与大量的热液矿物,如石英、黄铁矿、绿泥石等共生,证实是深部成因,如在塔中45井奥陶系灰岩缝洞中就发现了大块萤石,岩芯和镜下观察表明,萤石是通过深部热液交代方解石形成的[7](图版I中j)。
3 奥陶系岩溶发育模式3.1 同生岩溶的发育模式从奥陶纪海平面变化曲线上,可以看出塔中地区奥陶纪海退、海进频繁,即有小的沉积间断发生或淡水混入改造,故同生岩溶发育。
根据同生岩溶的识别标志,塔中地区识别出的四个同生岩溶发育带,塔中地区中晚奥陶世有四次海平面下降的时期,而且和四个同生岩溶发育带基本一致(图2)。
通过对塔中地区同生期岩溶作用的识别标志以及海平面变化控制的同生岩溶带的研究,结合前人对碳酸盐岩陆棚边缘同生期大气成岩透镜体发育模式的研究成果[8],建立塔里木盆地奥陶系同生岩溶的成因模式(图3,4)。
图2 塔中地区奥陶系同生岩溶发育带与海平面变化的关系(海平面曲线据鲍志东等,1998)[9]在碳酸盐沉积物的同生期暴露阶段,受大气淡水作用的礁滩沉积体是一个半暴露在海平面之上的大气成岩透镜体,向下及向边缘两侧,沉积物孔隙中被海水充填,过渡为海水潜流成岩作用带。
在这种大气成岩透镜体中,根据地下水循环情况,可以划分为潜水面之上的渗流带和之下的潜流带。
渗流带顶和近潜水面附近,溶蚀作用比较强烈,孔洞比较发育,未充填可以形成好的储层或为同生后溶蚀作用提供通道。
1、大气淡水渗流带陆棚边缘的沉积物及海底胶结物主要由文石和高镁方解石组成,它们在海水中是稳定矿物,但在大气水环境中是不稳定的。
在大气水中,伴随溶解作用的同时,还出现文石、高镁方解石向方解石的转化作用和方解石胶结作用。
大气渗流带上部,对CaCO3不饱和的大气淡水快速向下运动,溶解作用是常见的,文石质的鲕粒和生屑溶解产生粒内溶孔和铸模孔,高镁方解石的颗粒一般不溶解,直接转化为方解石。
在空气和沉积物界面处,可显示出淋滤、和溶解作用形成的溶沟、溶蚀孔洞,常发育泥质和渗流粉砂充填物。
在渗流带下部,水对CaCO3的饱和程度增加,达到饱和,方解石胶结作用出现,主要发育悬垂型和新月型的胶结物。
渗流带厚度,受到地貌、气候海平面升降幅度等因素的影响。
同一个同生期暴露阶段,可以有多个次一级海平面变化,同一处沉积物可以受多次淡水渗流和潜流作用的叠加。
2、淡水潜流带淡水潜流带位于大气淡水渗流带之下到深部缓流带之上的中间地带。