本書是作者長期從事白云巖與硫酸鹽巖(石膏等)復(fù)合古巖溶研究的總結(jié)。本書以鄂爾多斯盆地中部氣田區(qū)馬家溝組為研究依托,采用詳細的井下地質(zhì)調(diào)查、典型巖溶剖面寫實、系統(tǒng)取樣和室內(nèi)測試等手段,系統(tǒng)表征了白云巖與硫酸鹽巖復(fù)合建造及成因演化,探索了復(fù)合古巖溶發(fā)育機理,查明了不同成巖期次復(fù)合古巖溶特征及結(jié)構(gòu),揭示了復(fù)合古巖溶型儲層發(fā)育規(guī)律,對蒸發(fā)海相及古巖溶型碳酸鹽巖儲層發(fā)育的認識將提供有利的、全新的補充,并可反饋于所研究盆地,乃至其它盆地的油氣勘探。
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《白云巖與硫酸鹽巖復(fù)合古巖溶與油氣儲層》:
1.2.2古巖溶與油氣儲層主要研究進展
歸納起來,古巖溶與油氣儲層研究取得的進展主要有以下幾個方面。
。1)從地層及地貌、巖石礦物與地球化學(xué)等方面提出了古巖溶的宏觀和微觀鑒別標(biāo)志;借鑒現(xiàn)代巖溶學(xué)理論,開展了古巖溶作用機理的探討,分析了巖溶形成的內(nèi)、外地質(zhì)因素;研究了自古生代以來的一些巖溶實例,總結(jié)了地表和地下巖溶的發(fā)育特征,對巖溶在垂向剖面上的分帶性有了較詳細的論述。同時,基于碳酸鹽沉積學(xué)、碳酸鹽成巖作用、地球化學(xué)等基礎(chǔ)理論和實驗分析手段,開展了洞穴物理、化學(xué)充填物研究,提出大氣水成巖作用體系模式,并建立了一些古巖溶實例的發(fā)育模式。
。2)將沉積巖石學(xué)的方法引入古巖溶研究中,提出巖溶相的概念,并限定巖溶相的關(guān)鍵要素是巖石學(xué)特征,包括基巖成分、充填物成分、巖石結(jié)構(gòu)特征及縫洞系統(tǒng)等。同時把古巖溶和地層學(xué)聯(lián)系起來,對不整合面古巖溶(風(fēng)化殼古巖溶)開展了研究,討論其對油氣儲層或礦產(chǎn)形成的控制作用。
。3)將古水文地質(zhì)學(xué)引入古巖溶研究中,通過分析地史演化過程,劃分古巖溶類型,恢復(fù)其古水文地質(zhì)條件,闡明其發(fā)育及演化規(guī)律。巖溶是水流與可溶巖相互作用的產(chǎn)物,因此不同的地下水源和活動特征,必然會形成不同的巖溶體系,但體系間又是相互聯(lián)系的,即舊體系對新體系存在明顯的控制作用,由此產(chǎn)生了新的研究思路。
。4)基于水.巖作用而進行雙向拓展,將巖溶概念進一步擴大,從而認識到新的古巖溶類型:一方面,化學(xué)溶解作用不僅發(fā)生于碳酸鹽巖中,同時在非碳酸鹽巖及膏鹽巖和砂泥巖中也可發(fā)生;另一方面,引起巖石溶解的水,不僅有滲入大氣成因水,同時還有沉積層的壓釋成因水、深部地下熱水等(黃尚喻等,1997;鄭聰斌等,2001)。上述認識更新了傳統(tǒng)的巖溶概念,也有利于拓展巖溶地質(zhì)學(xué)的研究思路和方法。值得注意的是,埋藏巖溶對油氣儲層的影響越來越受重視,碳酸鹽巖儲層不僅可在表生期形成,而且在深埋藏情況下可發(fā)生明顯的巖溶現(xiàn)象,對油氣儲層的發(fā)育可能起決定性控制作用(黃尚喻等,1997)。埋藏期溶蝕作用特征識別和期次劃分、產(chǎn)生的孔隙類型及數(shù)量、發(fā)育的場所和酸性水來源、成巖地球化學(xué)環(huán)境和流體運移方向、溶蝕縫洞發(fā)育機制和埋藏期溶蝕,充填相展布模式等研究也取得了較大進展。
。5)將元素地球化學(xué)和流體包裹體地球化學(xué)引入油氣儲層的巖溶作用研究中(鄭榮才等,1997;李定龍,2001),則古巖溶地球化學(xué)主要通過應(yīng)用地球化學(xué)的原理和方法,通過提取巖溶巖中記憶的地球化學(xué)信息(如同位素、微量元素、稀土元素、礦物流體包裹體等)解釋和恢復(fù)古巖溶發(fā)育環(huán)境(古氣候、古地理、古水文地質(zhì)等),并為闡明巖溶發(fā)育形成機理提供可靠依據(jù)。上述研究主要基于以下兩點考慮:現(xiàn)代大氣背景下的巖溶發(fā)育環(huán)境與古巖溶有明顯差異,如氣候條件、大氣水、海洋水的氫和碳等同位素特征,即地球化學(xué)背景上存在一定差異;古巖溶既可在常溫常壓的開放系統(tǒng)中發(fā)育,也可在高溫高壓的封閉系統(tǒng)中發(fā)育。
。6)認識到世界上許多高產(chǎn)油氣田與古巖溶作用密切相關(guān),并從地質(zhì)、鉆井、錄井、測井和開發(fā)動態(tài)等方面對古巖溶儲層進行表征,同時系統(tǒng)開展了古巖溶儲層測井、地震響應(yīng)特征分析及古巖溶形態(tài)系統(tǒng)和孔、洞、縫的分形研究。
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