川东南地区上震旦统灯影组热液白云岩特征

论文摘要

本论文以川东南地区上震旦统灯影组白云岩为研究对象,在对区域沉积构造演化、研究区灯影组白云岩岩性特征、沉积特征的解读后,从岩石学特征、地球化学特征角度综合论证了灯影组热液蚀变白云岩的存在。同时,总结了热液白云岩储层岩石学特征及物性特征、地球化学特征,分析了热液白云岩主要成岩作用特征及成岩演化序列,并提出热液白云岩储层形成与演化过程。取得了以下的主要研究成果:川东南地区自晋宁运动基底形成后,其沉积构造演化可以分为五个阶段:①南华大冰期阶段（Nh）;②被动陆缘-隆拗演化阶段（Z-S）;③峨眉地裂运动阶段（D-P）;④前陆隆起演化阶段（T-K1）;⑤褶皱隆升阶段（K2-Q）。期间,发生过2期重要的构造-热液事件——“兴凯地裂运动”及“峨眉地裂运动”,为深部流体上涌提供了条件。晚震旦世灯影期,上扬子区为陆表海局限台地沉积,川东南地区沉积了一套潮坪-泻湖相白云岩。灯影组白云岩以原生白云岩为主,同生期-准同生期白云石化为次。川东南地区震旦系灯影组岩石类型主要为微-粗晶晶粒白云岩和藻白云岩。藻白云岩是灯影组特征岩石类型,包括藻粘结白云岩、藻纹层白云岩、藻叠层白云岩、凝块石白云岩等,偶见核形石白云岩。由于成岩改造,发育雪花状白云岩、硅化白云岩及热液白云岩。灯影组白云岩在后期成岩演化过程中,曾遭受热液蚀变,发育热液白云岩储层相。热液白云岩岩石学特征明显:广泛发育具热液指示意义的马鞍状白云石;由马鞍状白云石充填的各种热液特征组构,包括斑马状白云岩、由马鞍状白云石镶边的近水平片状晶洞、由马鞍状白云石胶结的角砾状构造等;临近热液蚀变的灯影组白云岩围岩常出现热褪色现象。由于热液蚀变,热液白云岩常呈斑杂色,遭受风化后显黄褐色;研究区还发育与热液白云岩具有成因联系的MVT型铅锌矿及重晶石-萤石矿等热液矿床。林1井热液白云岩发育段溶蚀孔洞相对发育,具有显著的测井响应。特别是不整合面之下约46m,热液活动强烈,显示出不整合面作为热液优势通道的有利条件。热液蚀变致使灯影组白云岩储集性得到改善。基质白云岩孔隙度、渗透率数据表明热液白云岩段孔渗性优于未受热液影响的层段。而且这些孔隙度、渗透率并未包含溶蚀孔洞及马鞍状白云石晶洞,而后者才是热液白云岩储集空间的主体。热液白云岩中广泛存在的沥青表明热液白云岩曾是油气良好的储集空间。由热液蚀变形成的油气储集空间包括溶蚀孔洞、晶洞、热液重结晶作用形成的晶间孔等。研究区灯影组白云岩中脉体或晶洞充填物与围岩的碳δ13C、氧δ18O、锶87Sr/86Sr同位素值相比,具有碳δ13C值偏小、氧δ18O值偏小、锶87Sr/86Sr值偏大的特征。碳、氧、锶同位素值特征表明灯影组白云岩已遭受成岩蚀变,且这种成岩流体为外源富锶流体。锶87Sr/86Sr比值特征表明这种成岩流体可能是沿断层上涌的热液,来自于下部南华系莲沱组或晋宁运动形成的风化壳（基底）。这种解释得到了包裹体数据和岩石学特征的支持。岩芯、岩石薄片观察和地球化学分析表明,研究区热液白云岩储层的形成主要出现以下成岩作用:白云石化作用、压实压溶作用、硅化作用、胶结作用、溶蚀作用（表生溶蚀及埋藏溶蚀）、重结晶作用、热液蚀变、构造破裂等。对储层孔隙发育产生重要影响的成岩作用是各种溶蚀作用、热液蚀变作用、重结晶作用和破裂作用。而且由于早期形成的溶蚀孔洞缝,在后期成岩阶段几乎被完全充填,最有意义的溶蚀作用应该为热液溶蚀及更晚期的深埋溶蚀作用。热液蚀变的关键时刻可能为早二叠世,是峨眉地裂运动在川东南地区的响应。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 引言
• 1.1 选题依据
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 热液白云岩研究现状
• 1.2.2 灯影组储层研究现状
• 1.2.3 川东南地区灯影组研究现状
• 1.3 研究的主要内容及研究思路
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 研究思路
• 1.3.3 完成的主要工作量
• 1.3.4 主要成果及认识
• 第2章 基本地质背景
• 2.1 区域沉积地层概况
• 2.2 川东南地区沉积构造演化史
• 2.2.1 南华大冰期阶段（Nh）
• 2.2.2 被动陆缘-隆拗演化阶段（Z-S）
• 2.2.3 峨眉地裂阶段（D-P）
• 2.2.4 前陆隆起演化阶段（T-K1）
• 2.2.5 褶皱隆升阶段（K2-Q）
• 2.3 区域构造-热事件
• 第3章 川东南地区灯影组沉积特征
• 3.1 川东南地区灯影组岩石类型
• 3.2 沉积相特征
• 3.3 灯影组白云岩成因
• 第4章 川东南地区灯影组热液白云岩岩石学特征
• 4.1 热液白云岩岩石学特征（证据）
• 4.1.1 马鞍状白云石
• 4.1.2 条带状构造
• 4.1.3 片状晶洞
• 4.1.4 角砾状构造
• 4.1.5 热褪色效应
• 4.1.6 铅锌矿
• 4.1.7 重晶石、萤石矿
• 4.2 林1 井热液白云岩岩石学特征
• 4.2.1 岩芯热液白云岩特征
• 4.2.2 岩屑热液白云岩特征
• 4.2.3 热液白云岩储层物性特征
• 4.2.4 小结
• 第5章 灯影组热液白云岩地球化学特征
• 5.1 碳同位素特征
• 5.2 氧同位素特征
• 5.3 锶同位素特征
• 5.4 热液白云岩成岩流体特征——“热液”的证据
• 5.4.1 锶同位素示踪原理
• 5.4.2 不同成岩流体的锶同位素特征
• 5.4.3 研究区富锶流体来源
• 第6章 热液白云岩储层成岩特征及演化
• 6.1 主要成岩作用类型
• 6.1.1 白云石化作用
• 6.1.2 压实、压溶作用
• 6.1.3 重结晶作用
• 6.1.4 硅化作用
• 6.1.5 黄铁矿化作用
• 6.1.6 溶蚀作用
• 6.1.7 热液蚀变
• 6.1.8 充填作用
• 6.1.9 破裂作用
• 6.2 成岩序列
• 6.3 储层形成与演化
• 6.3.1 同生期/准同生期-浅埋藏阶段
• 6.3.2 表生阶段
• 6.3.3 第二次浅埋藏阶段
• 6.3.4 中-深埋藏阶段
• 6.3.5 深埋藏阶段
• 6.3.6 褶皱隆升阶段
• 结论
• 致谢
• 参考文献