东营凹陷古近系中深层碎屑岩储层中长石溶解孔隙成因及演化模式

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作者昝念民
来源中国石油大学(华东)
出版年2019
摘要
埋藏过程中,碎屑岩储层能否在中深层形成规模性长石溶孔一直存在争议。本文以现代沉积物中的长石溶孔在埋藏压实过程中能否保存至中深层为切入点,依据“气候条件、碎屑颗粒组构、母岩类型、沉积物搬运距离”等沉积条件与岩石组构方面相似原则,选择东营凹陷盐家地区沙四段砂砾岩体、牛庄洼陷沙三段浊积扇砂体以及具有可对比性的青岛地区现代沉积物为研究对象,借助岩心观察、薄片鉴定、X-衍射分析、扫描电镜分析、能谱分析、薄片图像分析、阴极发光分析、流体包裹体分析、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱微区微量元素分析以及物理模拟实验等技术方法,探讨封闭体系长石溶解孔隙的成因,总结封闭体系中长石溶解孔隙演化模式,主要取得了以下成果认识:(1)黄岛地区风河河流、风河口三角洲、小珠山山区河流、绿岛湾-凤凰山无障壁海岸现代沉积物与东营凹陷沙三段-沙四段砂砾岩和浊积扇砂体中均发育大量长石溶孔,并且地表与地下长石溶孔形态相似,含量相近。(2)长距离河流搬运不会造成地表沉积物中长石溶解孔隙的大量损失。在埋藏压实过程中,地表沉积物中存在的长石溶解孔隙能够完整保存至地下深度可达3000m。刚性石英颗粒在早期压实过程中位移重排形成的稳定三角形格架以及较高含量的粘土/杂基均有利于地表沉积物中存在的长石溶解孔隙的保存。(3)牛庄洼陷沙三段浊积扇砂体中石英胶结物存在石英颗粒压溶,长石溶解和外源蒙脱石伊利石化三种来源。其中,长石溶解供源的石英加大边平均含量为0.42%,基于长石溶解供源的石英胶结物含量计算的长石溶孔平均含量为0.93%。依据长石溶孔圈绘原则定量圈定牛庄洼陷沙三段浊积扇砂体中长石溶孔平均含量为1.4%,正演与反演方法互相验证确定封闭体系中长石溶解难以形成规模性次生孔隙,东营凹陷沙三段浊积扇砂体与沙四段砂砾岩体中大部分长石溶解孔隙为风化-沉积时期形成的原始沉积物中已存在的长石溶解孔隙保存至中深层的孔隙。(4)东营凹陷古近纪气候温暖潮湿,地表沉积物中长石发生强烈化学风化并形成大量长石溶孔,携带大量长石溶孔的风化产物经长距离搬运在三角洲前缘沉积,之后滑塌进入深水环境保存于浊积扇砂体中。随着埋藏深度增加,少量长石溶孔破碎,由于高含量的刚性石英颗粒和粘土/杂基,大量长石溶孔保存至中深层。早成岩-中成岩期,有机质热演化生酸溶蚀极少量长石并就近沉淀高岭石和石英。随着碳酸盐、硅质胶结作用进行和油气充注后超压的形成,大量长石溶孔继续保存至深层。

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