囊谦盆地贡觉组砂岩岩石学特征与物源分析

利用野外地质调研、岩心观察描述及镜下薄片、光片鉴定与定量统计结果,将鄂尔多斯盆地东胜地区中侏罗统直罗组含铀砂岩划分为氧化带黄褐色—紫红色砂岩、灰绿色蚀变砂岩、原生含矿带灰色砂岩及浅灰色—灰白色“漂白”砂岩4种类型。砂岩中的火成岩和泥岩岩屑可能是铀的来源之一。铀矿化是成岩后生阶段介质条件改变的产物,受氧化-还原界面的控制。铀的形成主要与天然气的运移和逸散有关,也可能与后生阶段的热液活动有关。砂岩中次生锆石与粒间绿泥石、蒙脱石胶结物和黄铁矿的密切伴生及其吸附铀的α径迹等特征表明,其形成与铀的富集存在成因上的联系。部分长石碎屑被高岭石替代和早期碳酸盐胶结物的溶解使一部分锶流失,这是造成“漂白”砂岩中低锶含量的主要原因。

安岳须家河组砂岩整体岩屑含量较高,岩石类型主要为长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩、石英砂岩。表现为较高成熟度,成分成熟度指数一般在2~3之间。平均2.42。砂岩颗粒分选以中-好为主,胶结物含量较少。

砂岩铜矿的含铜矿物较简单,为典型的溶蚀交代岩石组构。含铜砂岩中胶结物主要有碳酸盐类、硅质、泥质和铁质四种,胶结类型有孔隙式、接触式、基底式三种;与矿化关系密切的是碳酸盐类胶结物;矿化强度与铁白云石和孔隙式、接触式胶结类型关系密切。

在综合研究阿克库勒凸起西南缘托浦台录井、测井、岩芯、薄片资料和三维地震资料的基础上,认为研究区东河砂岩主要是无障壁海岸沉积体系。自下发育远滨和近滨沉积组合,向上为近滨和前滨沉积,为向上变深和再变浅的沉积旋回,刻画了东河砂岩在研究区域的纵横向变化特征。

白云石是鄂尔多斯盆地三叠系延长组砂岩中最为重要的自生矿物之一,多数已属于铁白云石的范畴。白云石的分布方式,以及相应的矿物学、岩石学和地球化学特征,尤其是碳、氧同位素特征,表明这些白云石是在较早成岩阶段形成的,印支期不整合面及暴露时间间隔中大气淡水作用对白云石的分布具有明显的控制作用,白云石的物质来源与同期或非同期海相碳酸盐物质的溶解有关。白云石形成机制的研究为对砂岩储集的演化研究提供了重要线索。

十万山盆地处于太平洋域、特提斯域、印支板块与华南板块交汇部位,构造演化与岩浆作用相当复杂。海西期花岗岩显示造山环境特点,其形成与云开地块向西汇聚挤压、钦防海槽关闭有关。中三叠世末,izanagi板块北移引发云开地块向北西推挤碰撞,致使印支期花岗岩具有汇聚造山花岗岩特征。燕山期岩体显示造山环境,其形成可能与izanagi板块快速向北西汇聚欧亚东缘以及冈瓦纳汇聚欧亚大陆联合控制有关。研究区花岗岩同属于过铝质花岗岩,它们轻稀土富集,(la/yb)n=8.07～14.50,负铕异常明显(δeu=0.48～0.56),且rb,th,ce和sm显现正异常,k2o,ba,ta,hf相对亏损,具有陆壳重熔源区特点。燕山期石英正长岩具有幔源特点,铕正异常明显(δeu=1.50～1.64),轻、重稀土丰度均低于花岗岩,nb含量较高。这些花岗岩与正长岩的蛛网模式均一致指示造山型花岗岩构造环境。

从古构造、古地理重塑入手,系统分析伊犁盆地各沉积时期的沉积建造特征,并探讨其与砂岩型铀矿的关系。研究表明,伊犁盆地双基底建造形成了盆地的富铀基底,盆地早—中侏罗世在弱伸展环境下形成的暗色含煤碎屑岩建造成为盆地的含矿建造形成期,盆地晚白垩世—新近纪在弱挤压环境下形成的红色碎屑岩建造有利于铀的后生改造富集成矿。经统计分析表明,伊犁盆地砂岩型铀矿化与含矿层的沉积相类型、单层砂体厚度及岩性结构等建造特征密切相关。

碎屑沉积物成份与源区构造环境、构造背景及源区岩石性质密切相关。通过对伊敏地区红水泉组砂岩样品进行砂岩碎屑颗粒成分统计、地球化学特征及碎屑锆石la-icp-msu-pb年代学等物源分析方法,确定红水泉组砂岩为长石岩屑砂岩,物源区构造背景主要为大陆岛弧环境,其物源类型为切割型岛弧。红水泉组砂岩中最年轻的碎屑锆石年龄为338±3ma,该年龄值表明红水泉组形成的时代为早石炭世密西西比中期的韦宪阶或之后。903～1676ma的分散元古界锆石年龄和～780ma新元古代锆石年龄峰值,可能反映南蒙古微板块基底年龄信息。～500ma和～380ma的年龄峰值指示源区可能经历了多期岩浆事件:～500ma的岩浆锆石物源可能来自额尔古纳与兴安地块闭合相关的后造山花岗岩,～500ma的变质锆石可能来自变质基底,～380ma的物源可能反映额尔古纳—兴安地块与松嫩地块至少在晚泥盆世开始碰撞拼贴,并导致该区存在一个晚泥盆世—早石炭世的岩浆弧。

塔里木盆地是一个典型的叠合盆地,存在多期油气的调整与破坏,志留系广泛分布的沥青砂岩正是油藏遭受破坏后的产物.研究表明,志留系沥青砂岩分布于盆地中西部且主要受加里东晚期的油源区和塔中、塔北及巴楚古隆起的控制,而局部构造带沥青砂岩的分布受储层沉积体系的控制.纵向上沥青砂岩绝大多数位于红色泥岩区域盖层和上砂岩段致密岩性段之下.早期油气破坏程度的差异和受后期油气浸染的影响,塔中地区沥青砂岩与油砂在纵向上既有上下分界,也有交互分布的关系.沥青不仅存在于颗粒之间的孔隙,而且还赋存在颗粒内部和裂隙之间,证实了早期油藏的抬升破坏.沥青砂岩的大面积存在揭示了克拉通区大规模的油气运移聚集以及随后的油气破坏,这次破坏使得古生界油气资源量至少损失近133亿吨.油气破坏后形成的沥青砂岩可以作为油气封堵的有效隔层,形成沥青封堵油气藏,有利后期油气的聚集.志留系早期油气的破坏受地层埋深的影响,塔中北斜坡深部是寻找志留系早期原生油藏的有利地区.

从岩心观察和工区200余块样品的薄片分析入手,通过蔡斯图像分析系统(axiovision4.0)对吐哈盆地红台地区辫状河三角洲砂岩微观储层特征进行了研究,将目的层储层划分为a~e型5种孔隙结构类型,并对各类孔隙结构进行了逐一评价。结果表明:吐哈盆地红台地区辫状河三角洲砂岩储层的碎屑组分成分成熟度低,结构成熟度低,填隙物主要为粘土杂基和碳酸盐矿物胶结物,属长石岩屑砂岩及岩屑砂岩;工区内发育多种成岩作用,主要为压实作用、胶结交代作用以及溶解、溶蚀作用等,塑性颗粒的变形、碳酸盐胶结以及石英次生加大、方解石交代碎屑组分、溶蚀现象等均比较普遍。对各种孔隙结构类型的参数分析结果表明,三角洲平原河道砂岩储层性能优于前缘水下分流河道砂岩储层。

　莺歌海盆地主要含气储集层是粉砂岩与极细砂岩,在无测井资料的情况下,很难用地震波一般属性参数直接区分砂岩的含水与含气特征。利用模型avo正演预测莺歌海黄流组含气砂岩的方法及avo正演曲线及属性剖面的计算原理,了解不同地层状态下岩石储盖组合模型的avo响应,分析莺歌海盆地黄流组储集层砂岩的含水与含气特征,以预测黄流组储集层的含气砂岩段。

黄骅坳陷孔南地区下石盒子组砂岩储层是有望实现黄骅坳陷古生界找油突破的有利地区。依据砂岩薄片与铸体薄片观察、x衍射、镜质体反射率及毛细管压力分析等实验方法,对研究区下石盒子组砂岩储层的岩石学特征、物性特征、孔隙结构特征进行了研究,并对各影响因素进行了评价。研究表明,研究区下石盒子组砂岩储层为低孔低渗储层,渗透率与孔隙度呈正相关性,储层孔隙的连通性好,属于孔隙型储层。在晚成岩期,岩屑、填隙物、长石颗粒及高岭石发生溶蚀,产生了大量的次生孔隙,极大地改善了储层物性。沉积相、胶结作用和溶蚀作用是控制储层发育的主要因素。

提出用铀矿石样品ura平衡系数修正样品的铀含量,再进行upb等时线拟合,从而获得北方主要产铀盆地更符合实际的成矿年龄。对含矿砂体中碎屑锆石与相应蚀源区中酸性火成岩类锆石upb同位素年龄的对比研究,证明了含矿砂体直接来自中酸性火成岩类的剥蚀,指出该物源是形成富铀砂体的物质基础。通过对蚀源区岩石和盆地含矿地层不同部位的砂体岩石样品的upb同位素体系演化特征的研究,论证了地浸型砂岩铀矿的铀源一是蚀源区活性铀高的中酸性火成岩类;另一铀源是有铀预富集的沉积砂体。

主要以松辽盆地南部红岗油田富含片钠铝石砂岩的红143和红146井为研究对象,通过普通薄片鉴定、茜素红-s染色、扫描电镜、能谱分析、显微测温等分析方法,对研究区含片钠铝石砂岩的成岩共生序列,尤其是流体包裹体均一温度进行了详细的研究。红岗油田成岩共生序列为:黏土矿物→石英次生加大边→方解石→片钠铝石→铁白云石→石英愈合微裂隙。通过流体包裹体测温得出:方解石胶结物的均一温度峰值在110～120℃;石英愈合微裂隙的均一温度峰值在130～140℃。片钠铝石的形成温度介于上述两者之间,在120～130℃。通过与国内外已有的研究成果相比较发现:经过岩浆改造后的砂岩中的片钠铝石的形成温度较低,在25～150℃;以子矿物产于包裹体中的片钠铝石的形成温度相对较高,在250～340℃。红岗油田片钠铝石属于第一种情况,形成温度较低,在120～130℃这个温度区间内。扫描电镜和能谱分析显示,形态上,红岗油田片钠铝石(形成温度在120～130℃)主要为针状,乌尔逊凹陷片钠铝石(形成温度在78.56～115.02℃)的片钠铝石主要为针柱状;化学成分上,红岗油田的片钠铝石与乌尔逊凹陷的片钠铝石相比,前者富si,贫na、al和o,后者富na、al和o,贫si。

淡色花岗岩(leucogranite)是一类高铝高硅碱的酸性侵入岩,主要地球化学特征是:sio2≥72%,al2o3≥14%,na2o+k2o~8.5%,富rb,亏损th、ba、sr,稀土总量较一般花岗岩低(∑ree=(40~120)×10-6),且表现为中等分异的轻稀土弱富集型,一般具有eu负异常;sr-nd-pb-o同位素指示其岩浆明显的陆壳来源。淡色花岗岩主要发育于陆壳(俯冲)碰撞加厚带,由逆冲折返的俯冲板片变沉积岩部分经过脱水熔融产生。淡色花岗岩可划分为三种不同的岩石类型:(1)二云母型淡色花岗岩,由变泥质岩(或变硬砂岩)在中地壳水平经黑云母(和/或白云母)脱水熔融产生;(2)电气石型淡色花岗岩,由变泥质岩在较低温度下经白云母脱水熔融产生;(3)石榴子石型淡色花岗岩,由长英质下地壳经黑云母脱水熔融产生。源区残留独居石、磷灰石等富ree矿物是淡色花岗岩亏损ree、th等元素的原因。源岩为变泥质岩及源区残留钾长石是淡色花岗岩亏损sr、ba的主要原因。

准噶尔盆地基底的属性和时代,长期以来一直是地质界激烈争论的问题。根据区域地质背景分析,准噶尔盆地东北缘卡拉麦里蛇绿岩带南侧出露的一套基本连续的、被置于中志留统-下石炭统的浅海相陆源碎屑沉积岩系的物源区,位于准噶尔盆地东部盆地堆积物之下。为此选择其中被1:20万区调置于中泥盆世卡拉麦里组上部层位的砂岩进行碎屑锆石shrimpu-pb定年研究,以期获得准噶尔盆地东部基底时代和属性的信息。测定的86颗碎屑锆石、89个点的年龄分布范围从(327±8)ma至(3073±10)ma;其中碎屑锆石的表面年龄主要集中分布在320ma～540ma,显示出多峰的特征,其主峰为365ma,次要的峰分别为460～480ma、510～520ma和530～540ma。该样品中还含有至少22粒表面年龄大于550ma的碎屑锆石,其中550～690ma的碎屑锆石有4粒,827ma～1083ma的碎屑锆石有8粒,1513ma和1700ma锆石各1粒,1942ma～2051ma的锆石有2粒,2464～2490ma和2876ma～3073ma的碎屑锆石各3粒。根据样品的岩石学特征和碎屑锆石的矿物学特征及表面年龄,结合区域岩浆活动的分析,我们获得如下初步结论:(1)所研究砂岩的沉积时代不是泥盆纪的,可能是早石炭世晚期,其源区位于准噶尔盆地东部;(2)源区地质体组成主体是奥陶纪至石炭纪活动陆缘岩浆岩,寒武纪至新元古代中期和新元古代早期至中元古代等时期的岩浆杂岩等组成,以及推测的少量早前寒武纪杂岩;表明准噶尔盆地东部的基底为奠基在前奥陶纪陆壳基底之上的古生代岛弧。

本文根据盆地区域地层分布特征,以及地质构造特征,分析盆地形成时代,研究盆地构造演化历史,总结认为雷鸣盆地的形成受构造、古地理作用控制,发育不同时期的沉积建造,变质建造和构造相,具有多旋回的地质演化发展特征。

通过薄片分析、全岩分析和黏土矿物分析对鄂尔多斯盆地红河油田延长组长6段砂岩的碎屑矿物含量、胶结物类型及方式分长61、长62、长63三个小层进行对比分析。结果表明，红河油田长6段整体上以中、细粒岩屑长石砂岩及长石砂岩为主，碎屑矿物成分主要为石英、钾长石、斜长石。胶结物以泥质和碳酸盐胶结为主，多为孔隙式胶结，对比三个小层发现，从长61、长62到长63，砂岩储层性能变好，但对于孔隙来说，长61孔隙发育较好，长62、长63孔隙多被黏土矿物充填。

通过薄片分析、全岩分析和黏土矿物分析对鄂尔多斯盆地红河油田延长组长6段砂岩的碎屑矿物含量、胶结物类型及方式分长61、长62、长63三个小层进行对比分析。结果表明，红河油田长6段整体上以中、细粒岩屑长石砂岩及长石砂岩为主，碎屑矿物成分主要为石英、钾长石、斜长石。胶结物以泥质和碳酸盐胶结为主，多为孔隙式胶结，对比三个小层发现，从长61、长62到长63，砂岩储层性能变好，但对于孔隙来说，长61孔隙发育较好，长62、长63孔隙多被黏土矿物充填。

吐哈盆地台南凹陷吐玉油油田北侧钻探的英１井，在中侏罗统西山窑组取心见到了少量含沥青砂岩，笔者利用荧光显微对沥青产状及荧光特征进行观察描述，结合区域地质条件的分析研究，得出了夺中的沥青是经过剥蚀搬运后再沉积的结论。

胜坨油田坨28块东二段一直采用天然能量开采,产量递减快,但采出程度不到15%,因此,正在转注水开发补充地层能量,提高单井产能,以提高储量动用率和采出程度。在岩心精细描述的基础上,应用薄片分析、扫面电镜分析、x衍射粘土矿物分析等室内分析方法,对坨28块东二段砂岩岩石学特征进行了较系统的研究,论证该块敏感性成因,为后期注水开发提供一定技术支撑。

吐哈盆地台南凹陷吐玉克稠油油田北侧钻探的英1井,在中侏罗统西山窑组取芯见到了少量含沥青砂岩。笔者利用荧光显微镜对沥青产状及荧光特征进行观察描述,结合区域地质条件的分析研究,得出了砂岩中的沥青是经过剥蚀搬运后再沉积的结论。