巖和碳酸鹽巖的成巖作用類型及孔隙演化規(guī)律

《巖和碳酸鹽巖的成巖作用類型及孔隙演化規(guī)律》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、碎屑巖和碳酸鹽巖的成巖作用類型及孔隙演化規(guī)律摘要：砂、礫沉積物沉積后會(huì)遭受一些沉積后作用，即成巖作用。主要有：機(jī)械壓實(shí)及壓溶作用、膠結(jié)作用、交代作用、重結(jié)晶作用及溶解作用等。在各個(gè)成巖作用階段，其巖石的孔隙度會(huì)發(fā)生變化。碳酸鹽巖的孔隙也會(huì)在成巖作用下有規(guī)律的的變化。關(guān)鍵字：碎屑巖、碳酸鹽巖、成巖作用1．碎屑巖的成巖作用及其多孔隙度的影響（1）壓實(shí)作用壓實(shí)作用系指沉積物沉積后在其上覆水層或沉積層的重荷下，或在構(gòu)造形變應(yīng)力的作用下，發(fā)生水分排出、孔隙度降低、體積縮小的作用。壓實(shí)作用是沉積物進(jìn)入埋藏階段后最先經(jīng)歷的成巖作用。壓實(shí)作用對(duì)顆?；?guī)r、白云巖影響

2、較小，而對(duì)泥灰?guī)r等細(xì)粒巖大半對(duì)數(shù)圖解上孔隙度變化規(guī)律壓實(shí)作用最明顯的結(jié)果是沉積物體積縮小發(fā)生排水、脫水作用。石英砂巖的孔隙度為40%左右，在3000m深處其孔隙度降至30%-10%.碎屑沉積物在300m深處時(shí)，75%的水已經(jīng)被排除，所排出的水是孔隙度的主要來源之一。以饒陽凹陷為例,饒陽凹陷位于渤海灣裂谷盆地內(nèi)的冀中坳陷中部,是在中國東部中?新生代斷陷盆地背景上發(fā)育起來的單段式箕狀含油凹陷,屬于冀中坳陷一個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元。該研究區(qū)儲(chǔ)層砂巖的成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均較低,巖石類型以長石砂巖和巖屑長石砂巖為主,磨圓中等,多呈次棱-次圓狀,分選中等偏差。該研

3、究區(qū)的結(jié)構(gòu)成熟度不高。該地區(qū)的巖石礦物以長石，雜基等以塑形為主的碎屑，隨著埋深的增加，使沙巖儲(chǔ)層的孔隙度大為減少。埋深從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.研究區(qū)機(jī)械壓實(shí)作用貫穿了整個(gè)成巖過程,但在成巖早期對(duì)儲(chǔ)層的影響遠(yuǎn)比其它時(shí)期大.（2）壓溶作用壓溶作用主要發(fā)生在3000m一下。沉積物埋藏深度的增加，碎屑顆粒接觸點(diǎn)上所承受的來自上覆地層的壓力或來自構(gòu)造作用的側(cè)向應(yīng)力超過正?？障读黧w壓力時(shí)，顆粒接觸處的溶解度增高，將發(fā)生晶格變形和溶解作用。隨著顆粒所受應(yīng)力的不斷增加和地質(zhì)時(shí)間的推移，顆

4、粒受壓溶處的形態(tài)將依次有點(diǎn)接觸演化到線接觸、凹凸接觸和縫合接觸。（3）膠結(jié)作用膠結(jié)作用是使儲(chǔ)層的空隙度降低的重要原因。常見的膠結(jié)物有二氧化硅，碳酸鹽，硫酸鹽和粘土礦物等。1）二氧化硅膠結(jié)作用中國東部陸相沉積盆地中，SiO2膠結(jié)物含量小于10%，有隨著埋深深度增加而增加的趨勢。據(jù)研究，0.7%的SiO2膠結(jié)物可以使壓溶顆粒接觸帶的孔隙度下降5%。此外SiO2膠結(jié)物形成后一般不易再受到溶蝕。因此由SiO2膠結(jié)作用形成的儲(chǔ)層往往具有低的孔滲性，再深部儲(chǔ)層其影響更明顯。SiO2膠結(jié)物主要以石英次生加大邊的形式存在。饒陽地區(qū)硅酸鹽膠結(jié)物2）碳酸鹽巖膠結(jié)作用中

5、國東部陸相碎屑巖儲(chǔ)層中碳酸鹽巖膠結(jié)物分布普遍，主要是方解石、含鐵方解石、白云石和含鐵白云石。碳酸鹽巖是使儲(chǔ)層孔滲性降低的主要原因。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，儲(chǔ)層的孔隙度與碳酸鹽巖含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系碳酸鹽膠結(jié)作用在饒陽地區(qū)十分發(fā)育,是影響該地區(qū)儲(chǔ)層物性的重要因素之一.該地區(qū)碳酸鹽巖膠結(jié)物形成時(shí)間分為早、晚兩期,早期方解石膠結(jié)物以泥晶、微晶形式出現(xiàn),多為孔隙式膠結(jié),少量為基底式,形成于淺埋成巖壞境,深度范圍大1500-2500m,晚期主要為鐵方解石和白云石,深度在2500-3500m3）硫酸鹽膠結(jié)作用常見的硫酸鹽膠結(jié)物為石膏和硬石膏。硬石膏膠結(jié)物一般是晚期膠結(jié)物，分

6、布不均，呈斑塊狀，最高含量達(dá)25%。對(duì)儲(chǔ)層物性起到破壞作用。（4）交代作用砂巖中的石英和長石等碎屑顆粒常被碳酸鹽和粘土礦物等交代?？刂剖⒑烷L石被碳酸鹽交代的主要因素是pH值和溫度。溫度升高，pH值增大時(shí)，促使碳酸鹽的沉淀，同時(shí)造成石英和長石被交代。因此，隨著地層埋深的增加碎屑顆粒的碳酸鹽化有增加的趨。（5）溶解作用上述成巖作用對(duì)儲(chǔ)層的物性產(chǎn)生了不利的影響，甚至破壞了儲(chǔ)層的原始儲(chǔ)集空間。而溶解作用卻大大地改善了儲(chǔ)層的性質(zhì)。溶蝕作用的機(jī)理可以是大氣淡水，也可以是有機(jī)演化產(chǎn)生的酸性地層流體。被溶蝕的主要是長石、碳酸鹽和鹽巖等易溶礦物。2.碳酸鹽巖的成巖

7、作用（1）白云巖化作用白云巖是碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的重要類型之一，它具有豐富的晶間孔隙，這些晶間孔隙并不是所有的白云巖都具有，而只有由白云巖化作用的白云巖才可以形成有價(jià)值的儲(chǔ)集層。大多數(shù)他研究者認(rèn)為石灰?guī)r被白云巖以分子對(duì)分子交代方解石時(shí)，其體積收縮12.8%。如果沒有壓實(shí)作用就必然導(dǎo)致一定程度的空隙度增加。不少學(xué)者認(rèn)為，白云巖化作用不是增加了孔隙度，二是改變了滲透性，這是因?yàn)榘自茙r化作用使巖石結(jié)構(gòu)變粗，晶間孔變大，連通性變好。（2）溶解作用由于碳酸鹽巖易溶，溶解作用對(duì)于碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的孔隙度和滲透性具有巨大的改造作用，從沉積階段到成巖、表生階段都能發(fā)生溶

8、解作用。談不僅在沉積階段可以形成原生孔隙，而且在成沿河表生階段還可以形成此生孔隙和改造原生孔隙?？梢孕纬舍樋谞畹娜芪g空隙，