王　坤， 劉　偉， 胡再元， 黃擎宇， 石書(shū)緣， 馬　奎

( 1. 中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京　100086；　2. 中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院 西北分院，甘肅 蘭州　730020 )

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多重流體介質(zhì)下塔里木盆地古城寒武系碳酸鹽巖儲(chǔ)層形成與保存

王坤1， 劉偉1， 胡再元2， 黃擎宇1， 石書(shū)緣1， 馬奎1

( 1. 中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京100086；2. 中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院 西北分院，甘肅 蘭州730020 )

以塔里木盆地古城地區(qū)寒武系為例，探討多重流體介質(zhì)下碳酸鹽巖儲(chǔ)層形成與保存問(wèn)題。古城地區(qū)寒武紀(jì)發(fā)育臺(tái)緣帶，上寒武統(tǒng)共發(fā)育4期礁灘體。根據(jù)礁灘體儲(chǔ)層的形態(tài)特征、巖石學(xué)特征和地球化學(xué)特征，可知存在大氣淡水、白云石化流體、熱液流體與硅化流體等4種重要流體參與碳酸鹽巖的成巖演化過(guò)程。其中大氣淡水為準(zhǔn)同生期；白云石化流體主要作用于準(zhǔn)同生的早成巖階段；熱液流體存在2期，分別為海西早期的盆地鹵水和二疊紀(jì)的中酸性巖漿熱液；早期組構(gòu)選擇性硅化流體主要為寒武紀(jì)海水，晚期非組構(gòu)選擇性硅化流體包括地層水和兩期熱液。分析多重流體介質(zhì)對(duì)儲(chǔ)層形成和保存的作用，大氣淡水導(dǎo)致的層間巖溶促進(jìn)溶蝕孔洞的形成,具有較高水巖比例的盆地鹵水也具有較強(qiáng)的溶蝕能力。白云石化作用對(duì)孔隙形成貢獻(xiàn)并不大，但有利于已有孔隙的保存和繼承。熱液流體和Ⅱ、Ⅲ期硅化流體為同一流體的2種不同表現(xiàn)形式，巖漿熱液對(duì)硅化作用的貢獻(xiàn)更大。硅化作用整體表現(xiàn)為較強(qiáng)的硅質(zhì)膠結(jié)，破壞已有孔隙空間，對(duì)儲(chǔ)層的保存不利。

碳酸鹽巖； 流體介質(zhì)； 儲(chǔ)層形成； 儲(chǔ)層保存； 多重流體

0　引言

碳酸鹽巖的礦物成分與組構(gòu)決定其易受后期成巖作用的影響。不同的流體環(huán)境往往形成不同的成巖作用，對(duì)儲(chǔ)層的影響也不盡相同。如四川盆地東部石炭系黃龍組準(zhǔn)同生期的高鎂地層水，導(dǎo)致廣泛發(fā)育的白云石化作用，為裂縫—孔隙型儲(chǔ)層的發(fā)育創(chuàng)造條件[1]；塔里木盆地加里東中期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在塔中、塔北地區(qū)形成大范圍表生大氣淡水環(huán)境，在中奧陶統(tǒng)形成規(guī)模發(fā)育的縫洞型儲(chǔ)層[2]；塔里木盆地二疊紀(jì)大火山巖發(fā)育導(dǎo)致熱液溶蝕流體的廣泛活動(dòng)，促進(jìn)對(duì)深部?jī)?chǔ)層的改造[3]。我國(guó)海相碳酸鹽巖儲(chǔ)層具有時(shí)代老、埋深大的特點(diǎn)，多期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致多種成巖流體的出現(xiàn)，對(duì)儲(chǔ)層的影響也十分復(fù)雜。人們對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層的研究多集中于分析描述儲(chǔ)集空間展布、成巖演化序列。這種以碳酸鹽巖巖體本身為對(duì)象的研究思路很難實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層分布的宏觀預(yù)測(cè)。若建立流體介質(zhì)與儲(chǔ)層的相關(guān)關(guān)系，則通過(guò)流體研究能夠進(jìn)一步減小儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的難度。筆者以塔里木盆地古城地區(qū)寒武系白云巖儲(chǔ)層為例，在分析儲(chǔ)層巖石學(xué)、地球化學(xué)特征的基礎(chǔ)上，還原成巖流體的信息，探討多重成巖流體介質(zhì)下的儲(chǔ)層形成與保存機(jī)制，細(xì)化不同的流體介質(zhì)下的成巖響應(yīng)，為碳酸鹽巖儲(chǔ)層研究提供依據(jù)。

1　地質(zhì)背景

古城地區(qū)位于塔里木盆地塔東隆起西部，北鄰近滿(mǎn)加爾生烴凹陷，位于寒武紀(jì)巖相古地理格局中的塔西臺(tái)地臺(tái)緣帶[4](見(jiàn)圖1)。該地區(qū)僅有城探1井以寒武系為目的層，另有古城4、古城8井鉆揭部分寒武系地層。根據(jù)臺(tái)地相區(qū)的地層劃分方案，寒武系自下向上分別發(fā)育下統(tǒng)玉爾吐斯組、肖爾布拉克組、吾松格爾組，中統(tǒng)沙依里克組、阿瓦塔格組及上統(tǒng)丘里塔格組。古城地區(qū)是否發(fā)育下寒武統(tǒng)存在爭(zhēng)議，城探1井鉆遇寒武紀(jì)臺(tái)緣帶礁灘體，但并未鉆穿寒武系。根據(jù)巖相古地理研究及層序地層劃分方案，臺(tái)緣帶礁灘體發(fā)育于晚寒武世[5]。

圖1　塔里木盆地構(gòu)造及研究區(qū)位置Fig.1 Tectonic zone division of the Tarim basin and the location of research area

古城地區(qū)發(fā)育多條NE向走滑斷裂，加里東中—晚期南東相強(qiáng)烈的斜向擠壓作用是該地區(qū)走滑斷裂形成的動(dòng)力機(jī)制，形成右旋走滑特征的斷裂系統(tǒng)[6]。早二疊世末期，受北面古天山褶皺帶形成及南緣古特提斯洋俯沖活動(dòng)的影響，塔里木盆地發(fā)生伸展作用，導(dǎo)致盆地中部、西部及北部地區(qū)出現(xiàn)大范圍巖漿侵入及火山噴發(fā)活動(dòng)。

2　儲(chǔ)層發(fā)育特征

2.1礁灘體

古城地區(qū)晚寒武世臺(tái)緣帶共有4期礁灘體，呈進(jìn)積式展布(見(jiàn)圖2)。三維地震資料對(duì)礁灘體的形態(tài)特征進(jìn)行刻畫(huà)顯示，礁灘體規(guī)模為5.8～6.2 km，垂向生長(zhǎng)高度為390～570 m。由圖2可知，Ⅰ、Ⅱ期礁灘體頂部具有明顯的丘形反射特征，礁灘體形態(tài)完整，Ⅲ、Ⅳ期礁灘體頂部反射呈水平狀，前翼存在明顯的削截現(xiàn)象。根據(jù)4期礁灘體的形態(tài)特征可以推斷，Ⅰ、Ⅱ期礁灘體發(fā)育于海平面上升階段，伴隨海平面的持續(xù)上升，礁灘體的生長(zhǎng)逐漸變緩直至消亡，持續(xù)加深的水體可以對(duì)礁灘體形成良好保護(hù)；Ⅲ、Ⅳ期礁灘體發(fā)育于海平面下降半旋回，水體環(huán)境不穩(wěn)定，存在間歇性暴露，海退作用導(dǎo)致礁灘體消亡并發(fā)生表生巖溶作用。

圖2　過(guò)城探1井的三維地震剖面及地質(zhì)解釋剖面(圖1中AA')Fig.2 Seismic section across well Chengtan 1 and its geological interpretation section (AA' in Fig.1)

2.2巖石學(xué)

城探1井鉆穿Ⅲ期礁灘體主體并鉆遇Ⅱ期礁灘體前翼，古城8井鉆遇Ⅳ期礁灘體對(duì)應(yīng)的礁后等時(shí)沉積。巖心及井壁取心顯示，古城地區(qū)寒武系以亮晶顆粒含云質(zhì)灰?guī)r、結(jié)晶白云巖、殘余顆粒結(jié)晶云巖、微生物白云巖為主體。

巖心顯示城探1井具有明顯的角礫化 (見(jiàn)圖3(a))，角礫為粉—晶白云巖，大小不一，分選磨圓差，薄片下可見(jiàn)滲流粉砂和示底構(gòu)造 (見(jiàn)圖3(b))。角礫間為粗晶白云石及方解石充填，白云石的膠結(jié)充填過(guò)程早于方解石的(見(jiàn)圖3(a))。城探1井和古城8井的巖心見(jiàn)他形白云石基質(zhì)及鞍形白云石膠結(jié)物 (見(jiàn)圖3(c-d))。白云石基質(zhì)以細(xì)中晶為主，晶體形態(tài)不規(guī)則，晶間孔周?chē)木w形態(tài)稍好?；|(zhì)原巖結(jié)構(gòu)破壞殆盡，見(jiàn)顆?；糜?，在正交偏光下具有明顯的波狀消光特征。鞍形白云石在城探1井角礫巖段最為發(fā)育，晶體粗大，以中粗晶為主，晶面彎曲，呈現(xiàn)鞍形，正交偏光下波狀消光特征明顯。利用電子探針?lè)治龀翘?井薄片樣品，顯示白云石晶體內(nèi)部散布氟碳鈰礦 (見(jiàn)圖3(e))。該礦物在白云石膠結(jié)物晶體內(nèi)的含量高于基質(zhì)的，古城8井白云石晶體內(nèi)未發(fā)現(xiàn)此類(lèi)礦物。2口井的巖心見(jiàn)到明顯的硅化現(xiàn)象。按照硅化方式與晶體大小不同，可將硅化作用分為早期組構(gòu)選擇性硅化和晚期非組構(gòu)選擇性硅化。早期硅化僅見(jiàn)于鮞粒包殼和球粒外圍的硅化，顆粒硅化的表層與白云石圍巖界限清晰 (見(jiàn)圖3(f))。晚期非組構(gòu)選擇性硅化又可分為3期。Ⅰ期硅化作用主要見(jiàn)于微生物白云巖團(tuán)塊，石英呈隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，單片光下能辨別微生物的結(jié)構(gòu) (見(jiàn)圖3(g))；Ⅱ、Ⅲ期硅化作用主要見(jiàn)于白云石基質(zhì)，原巖結(jié)構(gòu)已無(wú)法識(shí)別，其中Ⅱ期硅化作用的石英晶體以粉細(xì)晶為主，可見(jiàn)硅質(zhì)沉淀形成的環(huán)帶結(jié)構(gòu) (見(jiàn)圖3(h))，Ⅲ期硅化的石英晶體以中粗晶和毫米級(jí)的六方雙錐狀石英晶體為主 (見(jiàn)圖3(i))。

2.3地球化學(xué)

對(duì)城探1井、古城8井寒武系白云石基質(zhì)、鞍形白云石及方解石膠結(jié)物樣品，進(jìn)行碳氧同位素分析及包裹體測(cè)溫。碳氧同位素分析結(jié)果見(jiàn)圖4。Veizer J等研究表明，相同沉積環(huán)境下的白云石與方解石之間存在氧同位素分餾，白云石更富集δ18O約為3‰，而碳同位素不存在明顯分餾。Veizer J等給出的寒武紀(jì)全球海相方解石的δ18O為-10‰～-8‰[7]，寒武紀(jì)海相白云石的δ18O為-7‰～-5‰。古城地區(qū)寒武系白云石樣品的δ18O為-10.4‰～-7.9‰，較寒武系正常海相白云石明顯偏負(fù)，方解石樣品的氧同位素特征(δ18O為-12.7‰～-11.7‰)也明顯偏負(fù)。

鞍形白云石與方解石膠結(jié)物的鹽水包裹體均一溫度與鹽度特征見(jiàn)圖5。其中鞍形白云石的均一溫度具有2個(gè)分布區(qū)間，分別為115～148 ℃和164～195 ℃。在低溫區(qū)間內(nèi)，鞍形白云石均一溫度越高，鹽度越大；在高溫區(qū)間內(nèi)，鞍形白云石的均一溫度和鹽度相關(guān)性不明顯。方解石膠結(jié)物的均一溫度(157～186 ℃)更接近鞍形白云石的高溫流體包裹體的。白云石與方解石包裹體的鹽度(w(NaCl))普遍大于10%，最高可達(dá)26.3%，遠(yuǎn)大于正常海水鹽度(3.5%)。

圖3　古城地區(qū)寒武系碳酸鹽巖巖石學(xué)特征Fig.3 Characteristics of petrology and mineralogy of Cambrian carbonate in Gucheng area

圖4　古城地區(qū)寒武系碳酸鹽巖碳氧同位素特征Fig.4 Characters of the carbon-oxygen isotope of Cambrian carbonate in Gucheng area

圖5　古城地區(qū)寒武系白云石及方解石膠結(jié)物流體包裹體均一溫度與鹽度分布Fig.5 Homogenization temperatures and salinities of the Cambrain carbonate in Gucheng area

3　成巖流體介質(zhì)識(shí)別

根據(jù)古城地區(qū)的臺(tái)緣帶礁灘體的形態(tài)、儲(chǔ)層巖石學(xué)、地球化學(xué)等特征,可以確定至少存在4種流體介質(zhì)參與該地區(qū)碳酸鹽巖的成巖演化，分別為大氣淡水、白云石化流體、熱液流體與硅化流體，且各類(lèi)流體對(duì)儲(chǔ)層的影響不同。

3.1大氣淡水與白云石化流體

從Ⅲ、Ⅳ期礁灘體的地震反射形態(tài)可知，2期礁灘體沉積后遭受一定的暴露溶蝕作用，礁灘體頂部以水平狀明顯區(qū)別于Ⅰ、Ⅱ期礁灘體，可知準(zhǔn)同生階段的大氣淡水參與沉積初期的巖溶作用，形成巖溶垮塌型角礫巖和滲流粉砂構(gòu)造。

塔里木盆地寒武系普遍發(fā)生白云巖化。由于古城地區(qū)寒武系碳酸鹽巖遭受多期流體改造，已無(wú)法還原原始白云石化流體的信息，因此以參考臺(tái)地內(nèi)的研究為主，分析該地區(qū)臺(tái)緣帶的白云石化流體。黃擎宇等分析塔里木盆地寒武系臺(tái)地相白云巖地球化學(xué)特征，認(rèn)為原始結(jié)構(gòu)保留的白云巖主要形成于同生—準(zhǔn)同生階段，細(xì)晶自形—半自形白云巖主要形成于淺埋藏環(huán)境，白云化流體為中等鹽度或輕微蒸發(fā)海水，寒武系白云巖在成巖早期階段已基本形成[8-9]。由此可知，研究區(qū)寒武系在后期流體改造之前白云石化流體的作用已基本結(jié)束。

3.2熱液流體

他形白云石、鞍形白云石與熱液礦物被認(rèn)為是重要的熱液活動(dòng)證據(jù)[10]。古城地區(qū)具有明顯波狀消光特征的白云石基質(zhì)和膠結(jié)物，共同指示較高溫度的成巖流體導(dǎo)致的重結(jié)晶作用和白云石沉淀 (見(jiàn)圖3(c-d))。氟碳鈰礦物常與中酸性巖漿巖的侵入有關(guān)，城探1井白云石晶體中發(fā)現(xiàn)該類(lèi)礦物，表明存在明顯與巖漿有關(guān)的流體活動(dòng)。白云石與方解石氧同位素特征較同時(shí)期正常海相白云石和方解石的明顯偏負(fù)，表明存在高溫效應(yīng)導(dǎo)致的氧同位素負(fù)漂移。鞍形白云石和方解石膠結(jié)物的流體包裹體均一溫度普遍大于110 ℃，可以確定熱液流體的存在。

根據(jù)流體包裹體均一溫度的分布區(qū)間，確定該區(qū)存在2期熱液，其中高溫?zé)嵋合群笮纬砂靶伟自剖胺浇馐z結(jié)物。利用方解石和白云石的δ18O分餾系數(shù)α與絕對(duì)溫度T的關(guān)系式

1 000lnαcalcite-water=2.78×106T-2-2.89,

1 000lnαdolomite-water=3.14×106T-2-2.00,

圖6　古城地區(qū)寒武系碳酸鹽巖流體介質(zhì)氧同位素特征反演Fig.6 Inversion of the oxygen character of the fluid medium for carbonate diagenesis in Gucheng area

可反推成巖流體的氧同位素特征[11](見(jiàn)圖6)。計(jì)算鞍形白云石樣品的白云化流體δ18O值(SMOW),具有2個(gè)分布區(qū)間(4.2‰～7.9‰，9.3‰～13.1‰)，均遠(yuǎn)高于寒武紀(jì)海水的δ18O(SMOW)值，證實(shí)2期熱液流體的高鹽度特征。由方解石樣品得到的成巖流體δ18O(SMOW)為8.9‰～12.4‰，與溫度較高的熱液的氧同位素特征更加相似。

盆地鹵水、巖漿熱液、膏鹽巖的溶解是18O主要的來(lái)源[12]，這些流體又具有很高的鹽度，而溫度和鹽度的增加使成巖流體的δ18O (SMOW)值發(fā)生正漂移[13]。結(jié)合巖石學(xué)特征，可推測(cè)其中一期具有較高溫度(164～195 ℃)、鹽度和δ18O (SMOW)值(9.3‰～13.1‰)的熱流體為中酸性巖漿水，導(dǎo)致鞍形白云石和方解石及氟碳鈰礦物的沉淀。盡管張興陽(yáng)等研究表明，大氣淡水下滲或低鹽度地層水對(duì)膏鹽巖的溶解可以提高流體的鹽度和δ18O值[14]，但與臺(tái)內(nèi)沉積相比，古城地區(qū)古生界地層無(wú)膏鹽巖沉積，且寒武系上覆奧陶系致密灰?guī)r被認(rèn)為是一套穩(wěn)定區(qū)域性蓋層，封閉性良好。因此，另一期熱液較高的鹽度和δ18O值與膏鹽巖的溶解關(guān)系不大，故該期具有較低溫度(115～148 ℃)、鹽度和δ18O (SMOW)值(4.2‰～7.9‰)的熱液為盆地鹵水，導(dǎo)致鞍形白云石沉淀。塔里木盆地二疊紀(jì)發(fā)育塔里木盆地最大規(guī)模的巖漿作用過(guò)程，二疊紀(jì)火山巖體研究表明古城地區(qū)存在中酸性火山巖[15]，可知巖漿熱液的活動(dòng)期為二疊紀(jì)。盡管巴楚隆起的和4井、康2井，以及塔中隆起的中深1井與中深5井寒武系取心顯示存在熱液改造痕跡，但與古城地區(qū)相比，其改造程度明顯偏弱，表明盆地鹵水及巖漿熱液并非來(lái)自于塔中及巴楚地區(qū)。盡管寒武紀(jì)的兩臺(tái)夾一盆的古地理格局(見(jiàn)圖1)到晚古生代發(fā)生細(xì)微改變，但古城地區(qū)與滿(mǎn)加爾凹陷區(qū)的隆凹格局一直存在至今。趙孟軍等研究認(rèn)為，滿(mǎn)加爾凹陷寒武系至奧陶系有烴源巖發(fā)育[16]，在海西早期逐漸成熟。伴隨生烴熱增壓作用，有利于盆地鹵水的大范圍活動(dòng)，因此，推測(cè)盆地鹵水可能來(lái)自于滿(mǎn)加爾凹陷，活動(dòng)時(shí)間為海西早期。

3.3硅化流體

硅化現(xiàn)象的復(fù)雜性指示硅化流體的多期性。由于硅化的顆粒包殼與圍巖存在清晰而圓滑的界限 (見(jiàn)圖3(f))，可以推斷早期組構(gòu)選擇性硅化作用發(fā)生時(shí)顆粒尚未完全成巖，硅化流體為海水。寒武系野外露頭的下統(tǒng)玉爾吐斯組與中統(tǒng)阿瓦塔格組發(fā)育沉積成因的硅質(zhì)巖[17]。張保民等研究表明，塔里木盆地中下寒武統(tǒng)硅質(zhì)巖形成于大陸邊緣環(huán)境，與海底熱液活動(dòng)有關(guān)，在一定情況下，寒武紀(jì)海水是硅化流體，局部的海底熱液活動(dòng)范圍內(nèi)出現(xiàn)同生期硅化作用。由于組構(gòu)選擇性硅化現(xiàn)象很少見(jiàn)，故推斷晚寒武世古城臺(tái)緣帶海底熱液活動(dòng)(如熱煙囪)分布局限。非組構(gòu)選擇性硅化作用中的Ⅰ期硅化作用保留原始的微生物結(jié)構(gòu)，可見(jiàn)它形成于白云巖的重結(jié)晶作用之前，排除該期硅化與熱液活動(dòng)有關(guān)。推測(cè)Ⅰ期硅化作用發(fā)生于淺埋藏階段，硅化流體為寒武系地層水。地層流體和造硅微生物(硅藻、放射蟲(chóng)等)骨骼往往構(gòu)成硅化物質(zhì)來(lái)源的主體[18]。

對(duì)于古城地區(qū)Ⅱ、Ⅲ期非組構(gòu)選擇性硅化作用機(jī)理，可以通過(guò)與塔里木盆地其他地區(qū)類(lèi)似的硅化作用進(jìn)行對(duì)比而得到。陳永權(quán)等認(rèn)為古城4井寒武系的硅化作用與巖漿或變質(zhì)水有關(guān)，且與華北克拉通南部元古代熊耳群火山巖中的硅化巖成因類(lèi)似，即深部流體對(duì)火山巖的溶解、淋濾作用形成硅質(zhì)巖物質(zhì)來(lái)源主體[19-20]。朱東亞等認(rèn)為，塔里木盆地下古生界碳酸鹽巖地層中的晶簇狀石英晶體形成于巖漿熱液流體[21]。因此，推測(cè)熱液流體也是導(dǎo)致Ⅱ、Ⅲ期非組構(gòu)選擇性硅化作用的流體。

4　多重流體介質(zhì)

不同流體介質(zhì)下的水巖反應(yīng)，如溶蝕、膠結(jié)、白云石化、破裂、重結(jié)晶作用等對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層的演化產(chǎn)生重要影響，既可以導(dǎo)致儲(chǔ)層形成，又可以降低儲(chǔ)集性能。根據(jù)古城地區(qū)寒武系經(jīng)歷的4種流體介質(zhì)的成分、來(lái)源和期次，梳理不同流體介質(zhì)下儲(chǔ)層演化響應(yīng)，分為流體介質(zhì)與儲(chǔ)層的形成和保存過(guò)程。

4.1流體介質(zhì)與儲(chǔ)層的形成

除了極少量的早期組構(gòu)選擇性硅化作用外，準(zhǔn)同生期的大氣淡水是古城地區(qū)寒武系沉積后經(jīng)歷的最早的成巖流體環(huán)境，該流體介質(zhì)導(dǎo)致準(zhǔn)同生巖溶作用的發(fā)生。巖溶作用往往形成規(guī)模不等的溶孔、溶洞及溶縫，對(duì)儲(chǔ)層的形成和改善有重要作用。巖溶垮塌作用形成的角礫巖具有較大的礫間孔洞，在適度膠結(jié)的情況下是良好的儲(chǔ)集空間。準(zhǔn)同生期層間作用一般形成幾米至20余米的孔隙發(fā)育帶[22]。由于古城地區(qū)寒武系遭受多期流體改造，根據(jù)現(xiàn)今的儲(chǔ)層形貌研究準(zhǔn)同生期大氣淡水對(duì)儲(chǔ)層形成的貢獻(xiàn)，該期流體對(duì)儲(chǔ)層也有建設(shè)性作用。

溶蝕孔洞的鞍形白云石是熱液具有溶蝕能力的主要證據(jù)，也可以對(duì)熱液相關(guān)的溶蝕孔洞進(jìn)行甄別[23]。巖心薄片顯示，寒武系發(fā)育較多與熱液活動(dòng)相關(guān)的溶蝕孔洞(見(jiàn)圖3(d)),并且古城8井熱液溶蝕現(xiàn)象明顯多于城探1井的。由于古城8井未見(jiàn)氟碳鈰礦的方解石膠結(jié)物，白云石膠結(jié)物的含量也較城探1井的少，可以判定巖漿熱液分布局限，對(duì)古城8井的影響微弱，盆地鹵水對(duì)古城8井的影響更明顯。Ehrenherg S N等計(jì)算表明，在埋藏條件下，1體積灰?guī)r通過(guò)溶蝕產(chǎn)生1%的孔隙度需要270體積的水[24]，白云石需要的水量與此相當(dāng)。因此，較高的水巖比例是溶蝕作用的前提。一般盆地鹵水的活動(dòng)具有規(guī)模性和持續(xù)性，能夠形成足夠高的水巖比例，因此推斷來(lái)自于滿(mǎn)加爾坳陷的盆地鹵水具有較強(qiáng)的溶蝕能力，對(duì)儲(chǔ)層的形成起到重要的促進(jìn)作用。

4.2流體介質(zhì)與儲(chǔ)層的保存

與盆地鹵水相比，巖漿熱液并沒(méi)有表現(xiàn)出較好的溶蝕性能。城探1井的鞍形白云石的膠結(jié)程度明顯強(qiáng)于古城8井的，特別是在角礫巖發(fā)育段。另外，城探1井方解石含量較高，角礫巖發(fā)育段的部分礫間孔洞被白云石及方解石完全充填，更表明該熱液具有較強(qiáng)的膠結(jié)能力。雖然巖漿熱液中也溶解較多CO2氣體，但水巖比例較低，隨著CO2被消耗，造成碳酸鹽巖的沉淀，減少孔隙空間。因此，巖漿熱液流體介質(zhì)的出現(xiàn)對(duì)于儲(chǔ)層的保存不利，膠結(jié)作用對(duì)已有孔隙造成阻塞。

早期組構(gòu)選擇性硅化和Ⅰ期非組構(gòu)選擇性硅化作用對(duì)巖石體積的改變有限，加之規(guī)模很小，對(duì)儲(chǔ)層的影響微弱。Ⅱ、Ⅲ期非組構(gòu)選擇性硅化整體表現(xiàn)為過(guò)度硅化作用，即硅化流體在與白云石基質(zhì)發(fā)生交代的同時(shí)，在晶間孔(洞)內(nèi)發(fā)生硅質(zhì)沉淀。薄片顯示，發(fā)生此類(lèi)硅化作用的部位已有孔隙損失殆盡，而Ⅱ期硅化作用的環(huán)帶很有可能代表原始的孔隙邊界(見(jiàn)圖3(h))。城探1井的Ⅱ、Ⅲ期硅化作用強(qiáng)于古城8井的。由于古城8井巖漿熱液活動(dòng)強(qiáng)度不如城探1井的，故推斷巖漿熱液對(duì)Ⅱ、Ⅲ期的硅化作用貢獻(xiàn)更大。與白云石化流體相比，晚期硅化流體(熱液流體)沒(méi)有表現(xiàn)出對(duì)孔隙的保存和繼承，整體表現(xiàn)為對(duì)儲(chǔ)層的破壞性作用，對(duì)儲(chǔ)層的保存不利。

5　結(jié)論

(1)塔里木盆地古城地區(qū)寒武系礁灘體儲(chǔ)層地震剖面上的削截特征、碳酸鹽巖礦物以白云石為主體、具有波狀消光的白云石基質(zhì)和膠結(jié)物及多種硅化現(xiàn)象，分別指示大氣淡水、白云石化流體、熱液流體和硅化流體4種成巖流體介質(zhì)。

(2)大氣淡水對(duì)碳酸鹽巖的影響主要在準(zhǔn)同生期；白云化流體的的作用時(shí)間在準(zhǔn)同生期的早成巖階段；熱液流體包括海西早期的盆地鹵水和二疊紀(jì)巖漿熱液；早期硅化流體為沉積期海水，非組構(gòu)選擇性的Ⅰ期硅化流體為地層水，Ⅱ、Ⅲ期硅化流體為熱液流體。

(3)大氣淡水和寒武系地層鹵水熱液具有較強(qiáng)的溶蝕能力，對(duì)儲(chǔ)層的形成起到重要作用；白云石化流體對(duì)已有孔隙的保存和繼承有重要作用，巖漿熱液和硅化流體的存在對(duì)儲(chǔ)層的保存不利。

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2015-10-13；編輯：關(guān)開(kāi)澄

國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)(2011ZX05004-001)

王坤(1985-)，男，博士研究生，主要從事碳酸鹽巖沉積與儲(chǔ)集層方面的研究。

10.3969/j.issn.2095-4107.2016.01.009

TE112.21

A

2095-4107(2016)01-0080-08