成岩演化过程中的溶蚀作用(岩性演化)

溶蚀作用在成岩演化过程当中都在发生,早期的成岩原生流体一直到后期的成岩酸性流体,都会对碎屑物质和胶结物进行溶解。如果原始水介质为酸性,则早期就会形成一些长石溶蚀;如果原始水介质呈碱性。

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成岩演化过程中的溶蚀作用(岩性演化)

文章目录:

  1. 成岩演化过程中的溶蚀作用
  2. 岩性演化
  3. 岩浆演化 概念
  4. 成岩演化史

一、成岩演化过程中的溶蚀作用

溶蚀作用在成岩演化过程当中都在发生,早期的成岩原生搏扰颤流体一直基败到后期的成岩酸性流体,都会对碎屑物质和胶结物进行溶解。如果原始水介质为酸性,则早期就会形成一些长石溶蚀;如果原始水介质呈碱性,早期就会对石英颗粒溶解;而成岩演化的后期,由于许多酸性流体的排除,通常对碎屑组分进行溶解,包括长石颗粒、碳酸盐胶结、黄铁矿胶结等。这些是形李燃成次生孔隙的主要原因,对储层具有良好的改善作用。

二、岩性演化

燕山早期阶段形成的岩体多数属同熔型(即地壳同熔型再生岩浆)。这个成因系列中包括三条岭-义兴寨-伯强-蒿地堂构造-岩浆活动带北西段的一些岩体(脉),如罗家窊石英长石斑岩岩床、长城沟花岗闪长斑岩岩体、黄杨树花岗斑岩岩体和鹊沟石英二长斑岩岩脉等,以及三条岭-义兴寨-伯强-蒿地堂构造-岩浆活动带中部的铁瓦殿-盘道黑云母花岗岩体群(其中包括铁瓦殿、古花岩、山塘湾、盘道、碓臼、大底-黑崖和罗泉湾等岩体)。这类岩带中体常呈集中分布的岩体(脉)群,其特征是规模较小,很少呈孤立较镇胡大规模岩体出现,如黑狗背岩体等。燕山中期阶段多数属过渡性地壳同熔型中酸性—酸性岩浆岩系列,即源自上地幔源生岩浆与地壳物质同熔和混染形成的岩浆系列。在岩浆岩活动形式上除少数呈半深成(1.5~3 km)侵入体之外,常常以浅成—超浅成(0.5~1.5 km)或次火山岩形式出现。这些岩体规模都不大(最大的伯强花岗闪长岩岩株面积0.24 km2),尤为明显的特征是受多向断裂联合控制,且常伴有隐爆角砾岩,蚀变相对强烈,岩石化学成分中w(K2O)高,副矿物成蠢旅山分中有较多硫化物矿物,如黄铁矿或褐铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿以及自然金等。微量元素中Cu质量分数相对较高。

三、岩浆演化 概念

岩浆岩主要有侵入和喷出两种产出情况。侵入在地壳一定深度上的岩浆经缓慢冷却而形成的岩石,称为侵入岩。侵入岩固结成岩需要的时间很长。地质学家们曾做过估算,一个2000米厚的花岗岩体完全结晶大约需要64000年;岩浆喷出或者溢流到地表,冷凝形成的岩石称为喷出岩。喷出岩由于岩浆温度急聚降低,固结成岩时间相对较短。1米厚的玄武岩全部结晶,需要12天,10米厚需要3年,700米厚需要9000年。可见,侵入岩固结所需要的时间比喷出岩要长得多。

在岩浆从上地幔或地壳深处沿着一定的通道上升到地壳形成侵入岩或喷出到地表形成喷出岩的过程中,由于温度、压力等物理化学条件的改变,岩浆的性质、化学成分、矿物成分也随之不断地变化,因此,在自然界中形成的岩浆岩是多种多样、千变万化的,如基性岩、中性岩、酸性岩,还有碱性岩、碳酸盐岩等岩类,也充分说明了岩浆成分的复杂多样性

岩浆从源区分离之后,温压等条件发生了变化,即开始了演化历程,从原生岩浆演化出派生岩浆,经过分异作用、岩浆混合作用、同化混染作用,形成了许多的岩石类型组合。

四、成岩演化史

石油与天然气的形成和分布与成岩作用密切相关。目前有关碎屑岩成岩作用的研究存在两个问题:①常规的成岩作用只注重研究现今地层所处的成岩阶段,对成岩史的定量研究较少,这影响各成藏要素匹配关系的研究;②盆地内成岩作用的研究过分依赖于钻井资料,不能从较大尺度上进行成岩作用的研究和成岩阶段的预测。

成岩作用数值模拟从时间域和空间域两个方面拓宽了成岩作用的研究手段。一方面,反演成岩史,研究不同地质历史时期砂岩储集层的成岩强度和成岩特征,并把成岩作用的研究放到整个盆地含油气系统的时间序列中,将沉积构造史、热史、生排烃史和成岩史结合起来,研究它们的匹配关系,确定有利储集层的发育时期及其与油气成藏的关系;另一方面,成岩作用数值模拟可以在盆地范围内由点到面,由一维向二维和三维发展,研究成岩作用横向、纵向上的变化规律和成岩趋势,预测成岩阶段的空间展布特征,建立地层成岩阶段格架,从而掌握成岩趋势的空间变化特征。这样就把储集层的成岩作用研究扩展到全盆地范围内的时空研究,为储集层区域性评价和预测提供有利的依据和手段。

7.1.1 成岩作用数值模拟原理及方法

根据已经建立的成岩作用研究阶段的划分标准,包括碎屑岩的划分标准和碳酸盐岩的划分标准,用来表述不同成岩进程储集层的成岩特征。要实现成岩作用的定量化研究,进行成岩作用数值模拦腔拟,必须在成岩作用综合研究的基础上提取定量化的地质参数,用这些参数来刻画成岩阶段,进而通过这些参数的模拟来实现成岩阶段时空分布的模拟。

目前成岩作用数值模拟方法可以分为两类:第一类是作用模拟(Process-oriented),基于各类物理或化学作用模型(多是单因素模型)模拟各种具体的成岩作用,主要用于单项成岩机理研究;第二类是效应模拟(Effect-oriented),只考虑各种成岩作用的综合结果,不考虑具体的成岩作用过程,强调的是预测储集层的目的性森衡销,回避了诸多种具体成岩作用过程中的不确定因素,简化了模型,提高了实用性。

7.1.2 成岩作用数值模拟的一般流程及其主要应用

成岩演化模型一般包括以下几个模块:埋藏史模块、热史模块、镜质体反射率演化模块、伊/蒙混层矿物转化率演化模块、甾烷-霍烷异构化指数演化模块和石英次生加大定量演化模块等。一般的成岩作用数值模拟过程是:首先在成岩特征研究基础上建立目标区的成岩阶段划分标准,然后借鉴盆地分析技术,在埋藏史、热史反演的基础上反演各成岩参数,建立成岩演化史。值得一提的是,由于各个盆地成岩物质和成岩环境的差异,每种模型都有其适用范围。例如,伊/蒙混层矿物转化率演化模块适用于正常水介质的盆地,而在盐湖盆地,由于其演化会出现异常,就不太适用;石英次生加大定量演化模块适用于石英含量高,成分成熟度高的砂岩中,而对于石英含量低,成分成熟度低的岩屑砂岩就不大适用。

成岩作用数值模拟主要有以下几个方面的应用:①模拟成岩史,研究埋藏史、成岩史、孔隙演化史和成藏史的配置关系;②预测成岩阶段的空间分布(未钻井的层段、区域);③预测次生孔隙发育带的空间分布。本书主要应用成岩作用数值模拟模拟成岩史与充注历史的匹配关系和孔隙的演化史(图7.1)。

图7.1 成岩作用数值模拟技术路线图

7.1.3 中部侏罗系的成岩演化史

中3区块永1井西山窑组的成岩演化史如下所述:埋深﹤1000m,西山窑组砂岩处于早成岩A亚期,1000~2200m砂岩处于早成岩B亚期,2200~3000m砂岩处于晚成岩A1亚期,3000~6000m西山窑组处于晚成岩A2亚期。前文根据流体包裹体的均一温度和埋藏史,确定永1井西山窑组油气充注时,埋深为1800~3000m,储层处于早成岩B亚期和晚成岩A1亚期(图7.2)。

中2区块成1井八道湾组的成岩演化史如下所述:埋深﹤1000m,八道湾组砂岩处于早成岩A亚期,1000~2000m砂岩处于早成岩B亚期,2000~4000m砂岩处于晚成岩A1亚期,4000~5200m八道湾组处于晚成岩A2亚期。前文根据流体包裹体的均一温度和埋藏史,确定成1井八道湾组油气充注时,埋深为3000~4200m,4800~5100m,储层处于晚成岩A1亚期和晚成岩A2亚期(图7.3)。

图7.2 永1井侏罗系西山窑组成岩演化史图

图7.3 成1井侏罗系八道湾组成岩演化史图

中4区块董1井西山窑组的成岩演化史如下所述:埋深﹤此游1000m,西山窑组处于早成岩A亚期,1000~2100m为早成岩B亚期,2100~3500m处于晚成岩A1亚期,3500~5700m西山窑组处于晚成岩A2亚期。前文根据流体包裹体的均一温度和埋藏史,确定董1井西山窑组油气充注时,埋深为2400~4500m,储层处于晚成岩A1亚期和晚成岩A2亚期(图7.4)。

图7.4 董1井侏罗系西山窑组成岩演化史图

到此,以上就是小编对于岩演的问题就介绍到这了,希望介绍关于岩演的4点解答对大家有用。


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