白云岩成因-1.ppt

成都环境地质与资源开发研究所北京大学,项目成果汇报,四川盆地东北部晚二叠-早三叠世礁滩白云岩成因与成藏研究,完成的主要工作量,工作区域,汇报的主要内容,1、沉积相（微相）及高频层序2、白云岩成因3、储层评价4、成藏条件与成藏史,地质任务,汇报的主要内容,研究思路,1.高频层序,2.沉积相,3.成岩环境与成岩作用,4.白云岩成因,5.储层评价,配套研究,寻找储层,汇报的主要内容,研究思路,1.高频层序研究,海平面升降对储层及白云岩成因影响,围绕储层展开,汇报的主要内容,研究思路,围绕储层展开,沉积相,成岩环境,成岩作用,有利储层平面平面分布与储层有关的沉积微相,于储层有利的成岩环境有利成岩环境平面分布,于储层有利的成岩作用,汇报的主要内容,研究思路,白云岩成因,成因类型成因模式白云石化,围绕储层展开,成岩白云岩,混合水模式,有利储层,汇报的主要内容,研究思路,储层评价,储层具体特征,成藏条件与成藏史,探讨油气藏形成过程：烃来源孔隙形成演化、圈闭形成,盘龙洞,普光1井,汇报的主要内容,完成的主要工作量,主要进展,取得的主要成果,主要内容,1、完成的主要工作量,汇报的主要内容之一,南江桥亭T1f3-4,宣汉盘龙洞P2c,旺苍三江T2l,旺苍五权T1j,通江椒树塘P2c,通江平溪坝P2c,宣汉羊古洞P2c,完成的主要工作量,设计5条实测剖面：实际完成7条超额完成2条,新增,野外工作量,南江赶场P2cT1j,通江稿子坪P2c,城口庙坝P2cT1j,完成的主要工作量,广元西北P1q,广元中子P1q,旺苍三江T1j,旺苍立溪岩T1j,广元冉家河T1j,通江两河口P2cT1f,通江平溪坝T1fT1j,镇巴简池P2cT1j,宣汉渡口立石河P2cT1j,野外工作量,设计8条观测剖面：实际完成12条超额完成4条,完成的主要工作量,采集各类样品1431件,薄片：732件陈列：36件古生物：242件储层：224件微量元素：79件包裹体：68件生油：50件,完成的主要工作量,送出各类分析测试样品2000余件,薄片鉴定750件,微观照片300张,染色薄片407，铸体薄片109同位素、成分分析、X-粉晶射线、包体析、阴极发光、扫描电镜、探针分析各52件,研究区概况,实际完成51,设计图件30,超额完成：,21件,工业图件：,室内工作量,研究区概况,室内工作量,科研报告1份附图册1份电子图版1份电子图册1份,2、主要成果,1、白云岩时代归属2、沉积相3、高频层序4、白云岩成因,1、地层特征,长兴组飞仙关组嘉二段、四段,白云岩时代归属,白云岩时代归属,取得了两项重要进展,1、在灰岩与白云岩中发现了二叠系化石2、在长兴组顶部发现了角砾岩,地层特征,平溪坝剖面，在白云岩底部灰岩中，发现了矮小古纺锤蜓Palaeofusulinacfnanalikh-arev、王氏古纺锤蜓Palaeofu-sulinaSP,进展1,白云岩时代归属,白云岩时代归属,地层特征,古生物,矮小古纺锤蜓,古纺锤蜓,平溪坝长兴组,地层特征,在白云岩中发现了牙形石Hindeouslatidentatus（Kozuretal），Hindeodus-typicalis（Sweet）。平溪坝剖面,古生物依据,二叠纪标准化石,白云岩时代归属,地层特征,白云岩二叠纪牙形刺,平溪坝,地层特征,在毛坝3井白云岩中发现了李希霍芬蕉叶贝leptedusrichthofenikayse,古生物,晚二叠世标准化石,白云岩时代归属,白云岩时代归属,地层特征,古生物,李希霍芬蕉叶贝,毛坝3井,样品由研究院提供,白云岩时代归属,地层特征,海平面依据,长兴组顶部普遍发育一套角砾岩。分布于宣汉渡口、镇巴间池及通江两河口。,白云岩时代归属,地层特征,冲积扇,泥石流,宣汉渡口,白云岩时代归属,地层特征,长兴组顶部角砾岩,长兴末期海平面大幅升降，部分地区暴露形成了喀斯特角砾岩白云石化是海平面下降产物,白云岩时代归属,地层特征,1、露头区白云岩时代应该归属长兴组2、宣汉达县地区覆盖区也存在长兴组白云岩,结论：,2、沉积相,1、沉积相展布2、沉积模式3、典型微相特征4、古地理演化,主要研究内容,1、沉积相展布,长兴组沉积相展布,最有利相带,有利相带,飞仙关组沉积相展布,最有利相带,有利相带,暴露浅滩,浅滩,浅滩与暴露浅滩,浅滩,海侵体系域海侵时期,飞四飞三,飞三段,没暴露，无白云石化，孔隙差,浅滩,鲕粒灰岩砂屑灰岩,浅滩,层序,浅滩,浅滩形成于海侵时期，没有暴露白云石化。颗粒间由亮晶白云石胶结。孔隙度差,桥亭飞三段,鲕粒灰岩,暴露浅滩,暴露浅滩,飞二飞一,高位体系域海退时期,飞二段,暴露，白云石化、溶蚀作用，孔隙好,鲕粒白云岩砂屑白云岩,暴露浅滩,层序,暴露浅滩,暴露浅滩形成于海退时期，岩石发生了暴露及白云石化，孔隙丰富。,普光2井飞二段,储层,暴露浅滩,鲕粒白云岩,结论：,结论:,在寻找浅滩储层时,最好寻找类似飞仙关组暴露浅滩,嘉二段沉积相展布,最有利相带,嘉四段沉积相展布,2、沉积模式,长兴-飞仙关组沉积模式,嘉陵江组沉积模式,3、典型微相特征,微相模式,P-T,与储层有关典型微相,1、海绵障积灰岩微相2、海绵粘结灰岩微相3、海绵骨架白云岩微相4、海绵障积白云岩微相5、鲕粒颗粒白云岩微相6、含砾鲕粒颗粒白云岩微相7、砂屑颗粒白云岩微相8、鲕粒颗粒灰岩微相,P-T,典型微相,鲕粒白云岩微相,砂屑白云岩微相,生物碎屑灰岩微相,鲕粒灰岩微相,典型微相,海绵骨架岩,海绵粘结岩,海绵障积岩,盘龙洞长兴组,盘龙洞长兴组,铁厂河长兴组,微相与储层,海绵骨架白云岩微相鲕粒颗粒白云岩微相砂屑颗粒白云岩微相,储层最主要的微相类型,沉积相方面的主要进展,1、沉积相对储层平面分布起了决定性的控制作用。最有利相带是台地边缘礁滩组合相带。浅滩相带中，又以暴露浅滩最为有利。2、长兴组-飞仙关组礁滩组合相带，主要分布在通江-开县碳酸岩台地东西两侧。西部相带沿铁厂河、黑池梁向东南延伸至普光1-2井及黄龙1井、4井等地。3、生物礁岩、鲕粒岩及砂屑岩等微相对储层形成最有利。,长兴组储层最有利相带为台地边缘礁滩相,毛坝3井,铁厂河,红花,盘龙洞,飞仙关组储层最有利相带为暴露浅滩,普光2井,3、高频层序,高频层序概念,很小级别的层序，米级旋回，由向上变浅序列组成,海平面相对高频震荡,形成原因,局限台地,开阔台地,泻湖与潮坪序列,滩间与浅滩序列,潮坪与泻湖组成的层序,潮坪,泻湖,南江桥亭飞四段,浅滩与滩间组成的层序,宣汉立石河长兴组,TST,HST,滩间,浅滩,研究高频层序目的,1、海平面高频升降对白云石化影响2、海平面高频升降对储层控制作用,主要研究内容,1、高频层序识别标志2、高频层序划分3、高频层序与成岩作用4、高频层序形成机理5、高频层序与白云石化及储层关系,1、层序界面2、沉积相标志3、颜色标志4、单层厚度标志5、岩性标志6成岩作用标志,1、高频层序识别标志,高频层序识别标志,潮坪,泻湖,南江桥亭飞四段,暴露不整合层序界面,沉积相,颜色,岩性,成岩作用,泻湖,潮坪,2高频层序划分,通江椒树塘18个高频层序,宣汉羊鼓洞14个高频层序,盘龙洞长兴组划分出12个高频层序,飞仙关组,普光2井飞仙关组:25个高频层序,桥亭飞三-四段:30个高频层序,浅滩与蒸发坪组成的层序,通江椒树塘长兴组,浅滩与生物礁组成的层序,宣汉盘龙洞长兴组,泻湖与潮坪组成的层序,桥亭飞仙关组,海侵体系域与高位体系域分别发生不同成岩作用。,3、高频层序与成岩作用,典型层序与成岩作用,宣汉盘龙洞,典型层序与成岩作用,椒树塘长兴组,典型层序与成岩作用,桥亭飞仙关组,结论：,1、海平面相对频繁变化对储层形成及白云石化不利2、海侵体系域与高位体系域具有不同的成岩作用，高位体系域容易发生白云石化及溶蚀作用，对储层形成有利3、储层主要位于高频层序海侵体系域中。,高频层序,4、白云岩成因,世界难题,采取多种手段进行研究,白云石生成条件,成分盐度,成分温度,成分盐度温度白云石,白云岩成因研究内容,1、白云岩岩石分类2、白云岩成因类型3、白云石化模式4、典型白云岩成因,1、白云岩岩石分类,礁白云岩滩白云岩泥晶-微晶白云岩,三种类型,长兴组,礁白云岩,盘龙洞毛坝3井,礁白云岩,毛坝3井长兴组,盘龙洞长兴组,礁白云岩孔隙丰富，储集性能很好,滩白云岩,长兴组、飞仙关组嘉陵江组、雷口坡组,滩白云岩,普光2井飞仙关组,滩白云岩中，各类孔隙非常丰富，储集性能很好,滩白云岩,藻屑滩白云岩,三江雷口坡组,孔隙发育情况良好,泥-微晶白云岩,五权嘉陵江组,泥晶白云岩非常致密，储集性能较差或很差差,岩石类型与储层关系,滩白云岩孔隙度高，物性好礁白云岩孔隙度高，物性好泥晶白云岩孔隙度低，物性差,2、白云岩成因类型,准同生白云岩成岩白云岩后生白云岩,准同生白云岩,特点：1.具泥晶结构.2保存有原始沉积构造:层纹构造干裂3.层状,单层厚度薄4.白云石化彻底,嘉陵江组二段、四段,长兴组、飞仙关组,为主,次之,同生、准同生期沉积形成的,准同生白云岩,五权嘉陵江组,泥-微晶结构,储集条件差,宣汉盘龙洞长兴组,单层薄,储集条件差,准同生白云岩,纹层构造,五权嘉陵江组,成岩白云岩,特点：1.结晶程度高，晶体粗大2.常具雾心亮边结构3.发育交代残余结构,长兴组、飞仙关组,为主,次之,嘉陵江组、雷口坡组,成岩阶段交代形成的,交代白云岩,成岩白云岩,粗晶白云岩,雾心亮边现象普光2井飞仙关组,残余鲕粒结构,白云岩团块与灰岩团块相互交织中子栖霞组,成岩白云岩,溶孔及晶间孔丰富储集条件好,溶孔残余鲕粒细晶白云岩椒树塘长兴组,后生白云岩,特点：1.形态不规则:透镜状脉状蜂窝状2.没有一定层位3.晶体粗大、透明4.发育交代残余结构,广元栖霞组,成岩后形成的，主要受地层中残余海水构造活动、岩浆或热液活动等影响,后生白云岩,广元西北栖霞组,结晶粗大,呈糖粒状晶体透明,残余珊瑚,成岩白云岩,西北,白云岩呈透镜状,附近有玄武岩侵入岩,岩体附近结晶程度高,远处结晶程度低,基性岩脉,白云岩,后生白云岩,广元西北栖霞组,西北栖霞组白云岩与岩浆活动有关,结论：,准同生白云岩,成岩白云岩,后生白云岩,粒度粗、结晶程度高，孔隙丰富,储集性很好,粒度细、结晶程度低，岩石致密,储集性差,粒度粗、结晶程度高，孔隙丰富,储集性好,白云岩成因类型与储集性,嘉陵江、雷口坡,长兴组、飞仙关组,栖霞组,实际意义不大,3、白云石化模式,1、蒸发泵模式2、渗滤回流模式3、混合水模式,蒸发泵模式,渗滤回流模式,潮上带,泻湖,蒸发泵模式,1.沉积环境为潮坪或蒸发坪2.岩性为藻纹层白云岩或泥质白云岩3.发育鸟眼及干裂构造,藻纹层白云岩鸟眼构造椒树塘长兴组,泥质白云岩干裂,溶蚀强烈桥亭飞四段,渗滤回流模式,沉积环境：蒸发湖泊.泻湖岩性：薄层泥晶白云岩地球化学具有卤水特征,结构致密，物性差,薄层泥晶白云岩蒸发湖泊环境,盘龙洞长兴组,混合水白云石化模式,淡水与正常海水混合水,淡水,海水,淡水卤水与海水混合水,淡水,卤水,海水,混合水模式,白云岩特点：,岩性：礁白云岩、鲕粒白云岩、砂屑白云岩沉积环境：暴露浅滩、生物礁结晶程度高地球化学具混合水特征,孔隙丰富，物性好,混合水模式滩白云岩,孔隙丰富，物性好,鲕粒白云岩暴露浅滩同位素具混合水特点,粗晶白云岩具环带构造同位素具混合水特点,普光2井飞仙关组,混合水模式礁白云岩,孔隙丰富，物性好,礁白云岩生物礁淡水方解石同位素具混合水特点,盘龙洞长兴组,毛坝3井长兴组,混合水模式,蒸发泵模式,回流模式,沉积环境为蒸发坪，结晶程度低，,储集性很好,沉积环境为礁滩，结晶粗大，孔隙度高,储集性差,沉积环境为蒸发湖泊，结晶程度低，非常致密，,储集性很差,白云石化模式与储集性,嘉陵江、雷口坡,长兴组、飞仙关组雷口坡,嘉陵江、雷口坡,生物礁白云岩浅滩白云岩泥-微晶白云岩,4、典型白云岩成因,长兴组生物礁白云岩成因,礁白云岩空间分布,盘龙洞,羊鼓洞,椒树塘,白云岩,灰岩,灰岩,盘龙洞,羊鼓洞,椒树塘,生物礁沉积环境,生物礁生长在正常海水环境中，沉积时海水盐度正常，早期为礁灰岩，白云石化是成岩期发生的。,成岩白云岩,生物礁结构特点,礁白云岩结晶程度比较高，多为粉-细晶结构。,成岩白云岩,盘龙洞,有序度：0.7-0.8,盘龙洞,椒树塘,礁白云岩有序度,成岩白云岩特征,礁白云岩岩石化学成分,理想,椒树塘、盘龙洞、羊鼓洞,全岩钙含量偏高，白云石化程度低。,成岩白云岩特征,生物礁结构,大气淡水参与成岩作用,淡水方解石,内沉积物,毛坝3井长兴组,盘龙洞生物礁碳氧同位素,混合水区域,生物礁同位素具有混合水特征,生物礁结构类型,格架孔丰富，为混合水渗透创造有利条件,沥青,生物礁结构,盘龙洞长兴组,白云石化上强下弱,显示混合水自上而下流动特征,礁白云岩是混合水成因的成岩白云岩,生物礁生长时为属正常海水，白云石化发生在成岩阶段有序度高:0.7-0.8,重结晶作用普遍高,显示了成岩白云岩特点成分配比：全岩钙含量偏高，显示了成岩白云岩特点生物礁为正地形，海平面下降时容易受淡水影响生物礁格架孔中充填有淡水方解石,表明淡水参与了成岩作用氧碳同位素显示混合水证据,结论：,长兴组礁白云岩结晶程度高，生物格架孔、晶间孔、溶孔丰富，具有极好的储集条件。,结论：,长兴组礁灰岩生物格架孔丰富，但多被方解石充填，孔隙发育程度较差,混合水白云石化是提高生物礁孔隙度的关键,浅滩白云岩成因,浅滩白云岩分布于长兴组、飞仙关组次分布于雷口坡组、嘉陵江组,3滩白云岩,桥亭,三江,五权,桥亭,盘龙洞,浅滩剖面,滩白云岩分类,鲕粒滩、砂屑滩及藻屑滩三类,鲕粒滩：盘龙洞、椒树塘及稿子坪长兴组普光2井、1井飞仙关组,砂屑滩：盘龙洞及稿子坪长兴组川涪82井嘉陵江组,藻屑滩：三江雷口坡组,铸体,溶蚀扩大孔,淀晶白云石,盘龙洞长兴组,鲕粒滩具残余鲕粒结构，重结晶作用强,具成岩白云岩特点,鲕粒滩白云岩,铸体,鲕模孔,溶孔丰富,残余鲕粒,溶洞,铸体,鲕粒滩具残余鲕粒结构，重结晶作用强,具成岩白云岩特点,鲕粒滩白云岩,淀晶白云石加大边,后期方解石联晶,浅滩白云岩结晶粗大,铸体,铸体,鲕粒滩重结晶作用强,具成岩白云岩特点,鲕粒滩白云岩,鲕粒滩白云岩,铸体,普光2井飞仙关组,鲕粒滩重结晶作用强,具成岩白云岩特点,砂屑滩白云岩,残余砂屑结构，重结晶作用强,具成岩白云岩特点,藻屑滩白云,藻屑,三江雷口坡组,铸体,具残余藻屑结构，重结晶作用强,具成岩白云岩特点,浅滩白云石有序度高,盘龙长兴,椒树塘长兴,有序度0.7左右,具有成岩白云岩特征,滩白云岩岩石化学成分,钙含量高,理想,具成岩白云岩特征,示底构造,提供了淡水参与成岩作用信息。,普光2井飞仙关组,上层面,浅滩为向上突起的地形,容易受大气淡水影响,浅滩同位素特征,浅滩同位素具有混合水特征,混合水,浅滩白云岩有序度大、结晶程度高、钙含量高，显示了成岩白云岩的证据浅滩为正地形,海平面下降容易受淡水影响示底构造显示了大气淡水参与成岩作用的证据4.氧碳同位素组成显示混合水白云石化的证据,滩白云岩成因混合水成因成岩白云岩,暴露浅滩白云岩为混合水成因的成岩白云岩，岩石结晶程度高，晶间孔.溶孔丰富，储集条件很好.,暴露浅滩白云岩储集条件,通南芭地区飞仙关组鲕粒灰岩储集性相对较差,混合水白云石化是提高浅滩沉积物孔隙度的关键,完成的主要工作量,雷口坡组暴露浅滩白云岩,累口坡组发育暴露浅滩白云岩，为混合水成因的成岩白云岩岩石中孔隙丰富，储集条件好分布于广元五权间，东西向展布,泥微晶白云岩成因,主要分布在嘉陵江组二、四段次分布在长兴组及飞仙关组,微晶白云岩,膏云岩,五权嘉二、四段,五权,桥亭飞仙关组,泥晶石膏晶体,结晶程度低，致密,泥-微晶白云岩结构,具沉积白云岩特征,立溪岩嘉陵江组,石膏,泥晶白云石,结晶程度低致密,微晶白云岩结构,具沉积白云岩特征,泥-微晶白云岩有序度,五权嘉陵江组二段,有序度低,具沉积白云岩特征,具有超咸卤水同位素特征,显示了沉积白云岩特征,泥-微晶白云岩同位素,泥微晶白云岩准同生沉积白云岩,1、结晶程度低，以泥-微晶为主2、有序度总体低，以0.5-0.6为主3、发育大量沉积构造4、碳氧同位素组成显示海水-咸化海水成因,泥-微晶白云岩为卤水成因的准同生沉积同白云岩，结晶程度低，岩石致密，储集条件差,泥-微晶白云岩储集条件,基础地质主要成果,1、通过古生物等研究，进一步证实了位于长兴组-飞仙关组之间白云岩时代归属长兴组。2、在广元西北栖霞组中发现一套厚度大于50米的溶孔糖粒状粗晶白