劉昊年

?

龍門山中段前緣金馬-聚源地區(qū)雷四上亞段儲集巖埋藏溶蝕特征

劉昊年

（中國石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院，成都 610081）

龍門山中段前緣金馬-聚源地區(qū)雷口坡組四段上亞段的碳酸鹽巖儲集巖溶蝕作用極為發(fā)育，具多類型、多期次的特征。區(qū)內(nèi)溶蝕作用主要包括古表生淡水溶蝕、有機酸溶蝕和熱液溶蝕等類型，可分為淺埋藏、表生-再埋藏和深埋藏等三個階段。淺埋藏和表生-再埋藏溶蝕階段，以大氣水和有機酸對組構(gòu)的非選擇性溶蝕為特征；深埋藏溶蝕階段，以熱液的選擇性溶蝕為特征（伴以有機酸非選擇性溶蝕），溶蝕作用多沿縫分布，伴生螢石、高溫石英、天青石、閃鋅礦和黃鐵礦等熱液礦物。白云石化作用形成的晶間孔、壓溶作用和構(gòu)造作用形成的微裂縫為酸性流體和熱液的運移提供了通道。

埋藏溶蝕；熱液；成巖作用；龍門山；雷口坡組

1 區(qū)域地質(zhì)概況

龍門山中段前緣，中三疊統(tǒng)雷口坡組自東北向西南依次發(fā)育金馬構(gòu)造、鴨子河構(gòu)造、石羊場構(gòu)造和街子構(gòu)造四個局部構(gòu)造[1，2]。它們均發(fā)育于彭縣斷層以西，呈串珠狀、北東走向，前二者為受彭縣斷層控制的斷展背斜構(gòu)造，后二者為背斜構(gòu)造。區(qū)內(nèi)斷層較發(fā)育，斷層性質(zhì)均為逆斷層，斷層走向以北東-南西向為主，主要為一些派生、伴生斷層，這些斷層對儲層后期改造具不同程度的影響[3]。

研究表明，區(qū)內(nèi)中三疊統(tǒng)雷口坡組第四段可分為上、中和下三個亞段。雷四上亞段與上覆上三疊統(tǒng)馬鞍塘組第一段或第二段呈不整合接觸，雷四上亞段發(fā)育與不整合面有關(guān)的巖溶次生儲層[4]。雷四上亞段可分為上、下兩個儲層段，上儲層段巖性以灰?guī)r、云質(zhì)灰?guī)r為主，少量灰質(zhì)云巖和白云巖；下儲層段巖性以白云巖、灰質(zhì)云巖為主，少量云質(zhì)灰?guī)r。晶粒白云巖是雷口坡組四段上亞段最好的儲集巖[5，6]。

金馬-鴨子河雷四上亞段儲集巖物性，下儲層段好于上儲層段；儲層類型以Ⅱ～Ⅲ類儲層（孔隙度2%～10%）為主，Ⅰ類儲層（孔隙度>10%）呈薄夾層狀分布于Ⅱ和Ⅲ類儲層間，普遍為高孔高滲，最好物性組合的樣品具密集針狀溶孔，其滲透率可達10mD以上；Ⅱ～Ⅲ類儲層，溶孔（洞）多不均勻分布，且溶孔、溶縫普遍被次生礦物充填、堵塞。儲集空間類型以窗格孔、晶間溶孔、晶間孔和粒間溶孔等為主，少量樣品中見生物體腔（充填物溶蝕）孔和鑄?？?。

2 埋藏溶蝕特征及其證據(jù)

2.1 埋藏溶蝕的期次劃分

在沉積作用結(jié)束后，當(dāng)沉積物（巖）處于近地表成巖環(huán)境或地表成巖環(huán)境影響帶之下時，便進入了埋藏成巖環(huán)境[7]。大量的實驗證實：金馬-聚源地區(qū)中三疊統(tǒng)雷四上亞段儲集巖的溶蝕作用經(jīng)歷了淺埋藏溶蝕、表生-再埋藏溶蝕和深埋藏溶蝕三個階段。

2.2 淺埋藏溶蝕（準同生期埋藏溶蝕）

巖石薄片觀察發(fā)現(xiàn)，在區(qū)內(nèi)少量的顆粒巖樣品中發(fā)現(xiàn)具有泥晶套的顆粒，對于泥晶套的成因有較為成熟的認識，一般認為是藻類在原巖（或者生屑）顆粒表面的繁殖和鉆孔，藻類死亡后形成空管，空管再被泥晶文石和高鎂方解石充填。這些藻類制造的空管一般都較小，其充填物可能是來自海水（近海底水）內(nèi)的懸浮物（沉積期碎屑磨蝕產(chǎn)物或生物小碎片），也可能是也可能是小的文石或高鎂方解石溶蝕的剩余物質(zhì)。陰極發(fā)光分析也發(fā)現(xiàn)，部分白云石晶粒具環(huán)邊構(gòu)造，電子探針測試環(huán)邊相比晶粒核部具更低值的Fe、Mn，顯示其物質(zhì)來源于相對低Fe、貧Mn的淺埋藏環(huán)境。

因此，早期充填于較大晶粒間或者顆粒間的高鎂方解石溶蝕，一方面為后期流體的進出、膠結(jié)物的沉淀提供了空間，另一方面為顆粒的泥晶套、晶粒的再生邊（環(huán)邊加大）與圍繞顆粒生產(chǎn)的纖柱狀膠結(jié)物提供了物質(zhì)來源，但非唯一來源。

2.3 古表生-再埋藏溶蝕

2.3.1 古表生溶蝕

印支運動早期，川西地區(qū)整體抬升，雷四上亞段進入表生成巖環(huán)境[5，8]，巖石暴露地表遭受風(fēng)化剝蝕、形成不整合界面，在強烈的大氣水作用下，巖石發(fā)生表生溶蝕，如有開放裂縫的溝通，這種溶蝕作用可以向下延伸數(shù)十米，甚至更深。

表1 金馬-聚源地區(qū)雷四上亞段巖石包裹體均一化溫度及碳氧同位素

晶粒巖中，有晶間孔和晶緣縫的白云巖被溶蝕形成擴大的晶間孔與不規(guī)則溶孔，無顯孔縫的白云巖發(fā)生白云石表面溶蝕，使白云石表面形成麻坑或造成白云石被溶蝕成更小的碎粒（甚至成粉末），致密的泥晶白云巖經(jīng)強烈的溶蝕作用改造成巖溶角礫白云巖。顆粒巖中，顆?；蚬羌芗捌溟g的填隙物發(fā)生非選擇性溶蝕，形成粒間溶孔、粒間溶蝕擴大孔、體腔充填物溶孔，在構(gòu)造應(yīng)力釋放造成的裂縫基礎(chǔ)上發(fā)生溶蝕，形成溶蝕擴大縫。

表生溶蝕作用，在一定程度上增加了巖石的面孔率和面縫率，為后續(xù)埋藏溶蝕作用提供了流體進出的通道和接納反應(yīng)生成物沉淀的空間，具有積極的作用[9]。

2.3.2 再埋藏溶蝕

在經(jīng)歷相對短時間的表生成巖階段后，雷四上亞段進入了漫長的再埋藏成巖階段。

印支期，地表水的脫離、地層有機酸的進入為第一個重要的溶蝕階段。此階段，地層有機酸沿著表生溶蝕和構(gòu)造運動產(chǎn)生孔縫運移，對巖石進一步溶蝕，產(chǎn)生了大量的次生溶蝕孔縫，這些孔縫大多保存至進氣期，是儲集巖中最為有效的孔縫類型。

埋藏溶蝕作用主要表現(xiàn)為粒屑顆粒被溶蝕和各種儲集巖中的早期（準同生期-埋藏溶蝕前）充填物被溶蝕，這種溶蝕作用多呈非選擇性溶蝕。如粒屑顆粒和充填物的局部溶蝕、表生溶蝕后充填的碳酸鹽膠結(jié)物被溶、巖溶角礫巖間的滲濾砂被溶和生屑遮蔽孔內(nèi)充填物的溶蝕。被溶的充填物中的兩相流體包裹體的均一溫度為90～120℃（表1），這反映了其埋藏成因，也表明埋藏溶蝕作用大致發(fā)生在埋深在2 100m～3 000m時，即為（中）埋藏期。

2.4 深埋藏溶蝕

大量的實驗證實，區(qū)內(nèi)雷四上亞段部分地層一定程度的受到深部熱水的控制，發(fā)生了熱液巖溶，進入了深埋藏溶蝕期。具體表現(xiàn)為：晚期形成的粗晶膠結(jié)物（包括粗晶鑲嵌狀、嵌晶狀、菱柱狀方解石和粗晶白云石以及粗晶硬石膏）（其包裹體均一溫度為120°～160℃，激光碳氧同位素測定，表1）被溶蝕形成孔隙（圖1-1）；熱液的馬鞍狀白云石、螢石、重晶石、硬石膏、天青石和石英等次生礦物沉淀及后生溶蝕（圖1）。重晶石、天青石、螢石、馬鞍狀白云石、綠泥石（圖1-③）和石英等熱液次生礦物的共生出現(xiàn)及后生溶蝕，是地層進入深埋藏溶蝕期的典型標志[10，11]。

圖1 金馬-聚源地區(qū)雷四上亞段儲集巖中深埋藏溶蝕特征

①早期溶孔內(nèi)充填的鞍狀白云石局部內(nèi)溶蝕。YS1井，6228.48m，T2l4，鑄體薄片單偏光照片，20×10。②天青石和硬石膏充填早期溶孔。YS1井，6240.96m，T2l4，掃描電鏡背散射照片，放大200倍。③綠泥石，交代蝕變產(chǎn)物。YS1井，6227.72m，T2l4，掃描電鏡照片，放大1000倍。

3 結(jié)論

1）龍門山中段前緣金馬-聚源地區(qū)雷口坡組四段上亞段的碳酸鹽巖儲集層發(fā)育多類型和多期次的埋藏巖溶作用，主要包括古表生淡水溶蝕作用、有機酸溶蝕作用和熱液溶蝕作用等類型，可分為淺埋藏、表生-再埋藏和深埋藏等三個溶蝕階段。

2）淺埋藏和表生-再埋藏溶蝕階段，以大氣水和有機酸對組構(gòu)的非選擇性溶蝕為特征；深埋藏階段，以熱液的選擇性溶蝕為特征（伴以有機酸溶蝕非選擇性溶蝕），溶蝕作用多沿縫分布，伴生螢石、高溫石英、天青石、閃鋅礦和黃鐵礦等熱液礦物。

3）白云石化作用形成的晶間孔、壓溶作用和構(gòu)造作用形成的微裂縫為酸性流體和熱液的運移提供了通道。

[1] 李書兵，陳偉，簡高明，羅壽斌，李旻.龍門山前中段地震剖面的構(gòu)造分析[J].西南石油學(xué)院學(xué)報，2006，28(2):20-24.

[2] 蘇雪波.龍門山前中部的構(gòu)造發(fā)育情況研究[J].西部探礦工程，2011，7:151-152.

[3] 何鯉，劉莉萍，羅瀟，呂志洲，王應(yīng)容.川西龍門山推覆構(gòu)造特征及有利油氣勘探區(qū)塊預(yù)測[J].天然氣技術(shù)與經(jīng)濟，2007，29(3):247-252

[4] 李書兵，許國明，宋曉波.川西龍門山前構(gòu)造帶彭州雷口坡組大型氣田的形成條件[J].中國石油勘探，2016， 21(3):74-82.

[5] 謝剛平.川西坳陷中三疊統(tǒng)雷口坡組四段氣藏氣源分析[J].石油實驗地質(zhì)，2015，37(4):418-429.

[6] 張濤，羅曉.泉川西龍門山前中三疊統(tǒng)雷口坡組儲層特征[J].天然氣技術(shù)與經(jīng)濟，2012，6(5):15-24.

[7] 強子同.碳酸鹽巖儲層地質(zhì)學(xué)[M].東營:中國石油大學(xué)出版社，2007.強子同.碳酸鹽巖儲層地質(zhì)學(xué)[M].東營:中國石油大學(xué)出版社，2007，336-337

[8] 甯濛，劉殊，龔文平.川西坳陷三疊系雷口坡組頂部白云巖儲層分布預(yù)測[J].中國石油勘探，2015，20(3):30-37.

[9] 謝剛平.川西坳陷雷四上亞段晶粒白云巖成巖作用和孔隙演化[J].長江大學(xué)學(xué)報（自科版），2015，12(17):24-26.

[10] 錢一雄，陳躍，陳強路，尤東華，鄒森林.塔中西北部奧陶系碳酸鹽巖埋藏溶蝕作用[J].石油學(xué)報，2006， 27(3):47-52.

[11] 許淑梅，于建國，王金鐸，韓文功，崔殿.濟陽拗陷樁海地區(qū)下古生界深埋藏溶蝕特征及儲集意義[J].石油地球物理勘探，2007，5(3):51-57.

Characteristics of Burial Dissolusion of Reservoir Rock of the Upper Sub-Member of the Member 4 of the Leikoupo Formation in the Jinma-Juyuan Region

LIU Hao-nian

(Research Institute of Exploration and Development, Southwest Division, Sinopec Group, Chengdu 610081)

Dissolution is well developed in carbonate reservoir of the Upper Sub-Member of the Member 4 of the Leikoupo Formation. The Dissolution were developed in three stages such as shallow buried, supergene buried and deep buried stages. The former two stages are characterized by nonselective dissolution of meteoric water and organic acid, while the third stage by selective dissolution of hydrothermal solution which was responsible for fluorite, high temperature quartz, celestine, sphalerite and pyrite. Dolomitization resulted in formation of intergranular hole, while microfissures resulting from pressolution and tectonic action act as fluid conduit.

buride dissolution; hydrothermal solution; diagenesis; Leikoupo Formation; Longmenshan

P618.13

A

1006-0995（2017）02-0265-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.02.021

2017-04-10

劉昊年（1976-），男，四川鹽亭人，工程師，碩士，主要從事巖礦鑒定與儲層微觀特征研究