主要成岩作用型別及其特徵

1樓：中地數媒

根據對砂岩孔隙演化和物性變化的不同影響，富縣地區延長組儲層成岩作用可分為破壞性和建設性兩大類，下面分別加以論述。

（一）破壞性成岩作用主要型別及特徵

1.壓實、壓溶作用

壓實、壓溶作用是使岩石密度增大、原生孔隙度大幅降低的主要成岩作用。壓實作用的強弱主要與岩石埋深、地溫及碎屑礦物組分等有關（鄭浚茂等，1989；劉寶珺等，1992），淺埋藏時以機械壓實作用為主，隨著埋深加大代之而發育壓溶作用。

富縣地區延長組砂岩中，石英含量相對較低（平均在42%以下），而「抗壓實性」差的塑性碎屑長石、岩屑等含量較高，這在很大程度上導致壓實作用極為強烈。主要表現為雲母、長石等片柱狀礦物明顯的定向排列（圖版ⅳ-3，ⅳ-4），泥質、黑雲母等塑性碎屑發生彎曲變形、波狀不均勻消光，長石雙晶紋彎曲、斷裂、錯位，部分石英顆粒波狀消光，以及少量雲母擠入碎屑顆粒間成假雜基，雜基緻密，顆粒間普遍為線接觸。而部分碎屑顆粒呈鑲嵌接觸、凹凸接觸（圖版ⅳ-1—ⅳ-3，ⅳ-6，ⅶ-8），是壓溶作用使岩石組分發生重新分配的結果。

總之，本區強烈的壓實作用對延長組儲層物性變差影響極大。

2.膠結作用

膠結作用是物質沉積後因自生礦物在孔隙中的沉澱而導致沉積物固結的成岩作用（劉寶珺等，1992），它是一種極其重要的破壞性成岩作用。本區延長組砂岩膠結作用型別眾多且強烈，根據膠結物成分主要可劃分為粘土礦物、碳酸鹽和矽質3種膠結作用。

1）粘土礦物膠結作用。區內延長組粘土礦物膠結作用主要為綠泥石膠結、次為伊利石、伊/蒙混層（含量為5%～30%）及少量高嶺石膠結（表6-3～6-5）。

其中，綠泥石膠結物特別普遍（含量為60%以上），它是由黑雲母等陸源碎屑風化產物結合而成。單個自生綠泥石晶體呈微粒狀、針狀、針葉狀附著在碎屑顆粒邊緣，形成薄膜狀膠結和粘土襯邊；集合體則呈「絨毯狀」附著在碎屑顆粒之上，垂直孔隙壁生長並對碎屑顆粒有不同程度的交代（圖版ⅴ-4，ⅴ-5）。據其產狀判斷，綠泥石膠結主要有早晚兩期：

早期綠泥石薄膜平行碎屑顆粒邊緣分布；晚期則多形成於石英次生加大邊之後呈櫛殼狀環邊生長，薄膜一般厚2～5μm。區域性可見綠泥石薄膜的菱鐵礦化（圖版ⅳ-6）或向伊利石轉化。

表6-3 富縣地區延長組砂岩電子探針測試結果（wb/%）

續表伊利石常呈毛髮狀，伊/蒙混層呈網格狀生長（圖版ⅳ-6，ⅳ-7）。此外，區域性可見長石風化後形成的書頁狀高嶺石（含量為3%～15%）（圖版ⅴ-8，ⅵ-1）充填孔隙。

綠泥石、伊利石在孔隙中以孔隙襯墊、孔隙充填式為主，主要形成晶間束縛孔隙（圖版ⅳ-7），孔徑小於 1μm且連通性差。因此，粘土礦物膠結極大地影響了儲層的物性條件。

2）碳酸鹽膠結作用。本區延長組砂岩碳酸鹽膠結物主要有方解石、白雲石、鐵方解石、鐵白雲石及少量菱鐵礦顯微晶集合體等（圖版ⅲ-4-6，ⅵ-3，ⅵ-4，ⅵ-6；表6-3）。它們常以基底式、孔隙式膠結型別出現，且以前者為主。

按照形成時間先後，碳酸鹽膠結物主要可劃分為早、晚兩期。早期碳酸鹽膠結物，主要形成於早成岩期、表生或淺埋藏期，多為泥晶方解石和泥晶白雲石，充填於碎屑顆粒間，對溶蝕作用特別敏感而普遍被強烈溶蝕，因而一般含量不高。晚期（淺埋晚期—深埋期）碳酸鹽膠結物，是最主要的和儲存尚好的一類碳酸鹽膠結物，包括（含）鐵方解石、（含）鐵白雲石，含量一般為5%～10%，最大可達30%以上，遭受的溶蝕作用不強烈。

（含）鐵方解石一般呈中細晶他形粒狀，充填於粒間孔隙中，發橙紅色光（圖版ⅲ-4—ⅲ-7）；常常伴隨膠結過程而交代碎屑顆粒及其次生加大邊和早期碳酸鹽礦物，尤其易於交代斜長石和中基性噴出巖岩屑；當含鐵方解石膠結交代作用強烈時，可形成假基底式膠結，大大降低孔隙度。含鐵白雲石既有自形晶，也有半自形晶，多充填孔隙；常交代碎屑顆粒、膠結物和基質；可見含鐵白雲石包圍白雲石或方解石，說明它形成於二者之後。

3）矽質膠結作用。本區矽質膠結物有石英次生加大和他形自生石英兩種，以前者為主。石英加大邊含量一般較少，部分可達 1%～3%，多見ⅰ—ⅱ級次生加大邊，區域性見ⅲ級（圖版ⅵ-8，圖版ⅶ-1）。

石英的次生加大邊常比原顆粒光潔，兩者的界限可借助於石英顆粒邊緣的粘土薄膜或氧化鐵等雜質來確定，也可在陰極發光或掃瞄電鏡下進行區分（圖版ⅴ-5—ⅴ-7，圖版ⅵ-8，圖版ⅶ-1）；石英次生加大強烈時，可使顆粒恢復其面平稜直的規則幾何外形。石英次生加大邊又見被溶蝕成港灣狀，或被含鐵方解石、含鐵白雲石交代。石英次生加大的強度與粘土礦物和石英碎屑粒度大小等關係密切，過厚的粘土薄膜會阻礙石英次生加大，因此一般泥質砂岩很少有石英次生加大；細粒石英的次生加大強於粗粒，是因為細粒稜角多、較粗糙，比表面大，有利於石英自生加大的發生。

由於石英次生加大造成石英碎屑呈鑲嵌接觸，從而導致岩石緻密化，嚴重堵塞孔隙、喉道，使喉道變成彎片狀或縫狀，極大地降低了儲層孔滲性。

4）長石膠結作用。本區長石膠結作用不如矽質膠結作用強烈，長石膠結物含量極少（一般均小於1%），主要為長石的次生加大，次為自生加大的鈉長石（表4-3）。其次生加大邊較光潔，可見次生加大邊被溶蝕呈鋸齒狀、港灣狀，使碎屑顆粒由原來的點接觸變成線接觸，甚至凹凸鑲嵌接觸，大大降低儲層孔滲性。

5）濁沸石膠結作用。濁沸石是火山岩屑等顆粒蝕變的產物。在鄂爾多斯盆地陝北斜坡北部靖邊—安塞等地延長組砂岩中沸石含量較高，其形成可能主要與盆地北部陰山褶皺帶和北東東部呂梁山古陸，從二疊紀末一直到三疊紀所發生的強烈火山和岩漿活動關係密切。

由於火山和岩漿活動的影響，在鑽井剖面上延長組下部夾有多層中酸性火山碎屑岩、凝灰岩，為沸石的形成及其膠結作用奠定了物質基礎（孫肇才等，1974）。由於沸石膠結作用和溶蝕作用明顯，溶蝕形成的粒間孔大大改善了儲層。

表6-4 富縣地區延長組砂岩 x射線衍射測試結果

表6-5 富縣地區延長組泥岩 x射線衍射測試結果

但是，本區延長組中沸石含量不高，僅部分樣品可見沸石膠結和溶蝕現象（表6-3），這可能與本區延長組物源主要來自於盆地東南部邊緣隆起區等因素有關。本區所見的沸石，或呈斑狀分布或呈孔隙充填式產出，對孔隙起阻塞作用，但又起到支撐作用，使顆粒免遭強烈壓實，為後來次生孔隙的發育提供物質基礎。總體上，本區延長組砂岩濁沸石膠結作用較弱，對孔隙演化影響不大。

綜上所述，本區延長組砂岩強烈的膠結作用、尤其是強烈的碳酸鹽膠結作用，嚴重降低了儲層孔滲性。但同時也應客觀評價早期膠結作用（石英次生加大、方解石膠結等）的積極意義，它一方面減小了孔隙空間，另一方面又阻礙了早期膠結後壓實作用的繼續，還為晚期溶蝕孔的形成提供了物質基礎。

（二）建設性成岩作用主要型別及特徵

1.溶蝕作用

溶蝕作用是砂岩中非常普遍的一種成岩作用，也是砂岩次生孔隙形成的主要作用，因而成為儲層改善的重要原因。砂岩中的任何碎屑、雜基、膠結物等，包括最穩定的石英和其他矽質膠結物，都可在一定條件下發生不同程度的溶解，而且溶蝕作用可貫穿準同生期直至抬公升暴露表生成巖期的全過程。

富縣地區延長組砂岩溶蝕作用，大致可分為3個時期：①準同生期，石英、長石、岩屑等碎屑邊緣微弱溶蝕成港灣狀，但溶蝕形成的空間因壓實作用而被擠入的泥質雜基所充填而失去意義。②淺埋藏期，因溫度、壓力公升高，原生孔隙減少而孔隙流體沿顆粒邊緣加速運動，使顆粒邊緣不同程度溶蝕而形成粒間溶蝕擴大孔隙，但又常被後來的方解石、白雲石膠結物所充填而失去有效性，還有填隙物（粘土雜基、碳酸鹽礦物、自生礦物）及少量石英次生加大邊被溶解，使顆粒形成不規則邊緣、溶解殘餘結構及粒間溶孔；③深埋期（侏羅紀晚期—白堊紀早期），因有機質演化成烴而釋放大量羧基和酚基，它們溶於地層水形成大量羧酸，對長石、方解石等碎屑顆粒和膠結物產生溶蝕作用而形成粒間溶孔、粒內溶孔、溶蝕縫、鑄模孔、晶間溶孔等次生孔隙（圖版ⅴ-4—ⅴ-6，ⅶ-1，ⅷ-6），孔隙大小一般為0.

05～0.25 mm，含量為 3%～5%，但這類孔隙又多被後期（鐵）方解石、（鐵）白雲石或瀝青所充填。

總體上，本區延長組砂岩中，對孔隙建設性意義最大的溶蝕作用主要是發生於深埋期、與烴源巖有機質成熟期相匹配的溶蝕作用，由此形成的部分溶孔因被瀝青或**充填而成為有效孔隙，而其他時期的溶蝕作用所形成的孔隙因後期的膠結物充填而失去意義。由於延長組中因溶蝕作用形成的孔隙儲存下來的較少，因此很大程度上導致了本區延長組特低滲砂岩儲層的形成。

2.交代作用

交代作用是一種礦物替代另一種礦物的現象，可出現在成岩作用的各個階段甚至表生期，常常伴隨溶蝕作用而發生。區內常見的交代作用有：①方解石沿碎屑顆粒邊緣、解理縫邊緣交代長石、石英及其次生加大邊及岩屑，使碎屑顆粒邊緣不規則，甚至有些長石顆粒大部分或全部被交代，方解石交代石英成孤島狀，最常見的是含鐵方解石對碎屑顆粒的交代作用。

②碳酸鹽礦物之間的相互交代，含鐵白雲石交代含鐵方解石、方解石、白雲石，或白雲石交代方解石，即白雲石化作用。③碳酸鹽礦物交代其他礦物，碳酸鹽礦物交代粘土礦物（主要發生於成岩晚期），自生高嶺石被含鐵白雲石交代。偶見白雲石交代長石、石英等。

④粘土礦物交代碎屑等礦物，常見粘土礦物（泥質）部分交代長石、石英，可見長石被高嶺石化、絹雲母化、綠泥石化、伊利石化（圖版ⅴ-7）等，少量高嶺石交代石英。由於交代作用過程中遵循體積保持定律和質量守恆定律，因此它對岩石的孔隙度和滲透率的影響不會很大。

3.破裂作用

構造縫、層間張裂縫、壓裂縫、扭裂縫等多種裂縫，可以大大地改善儲層砂岩孔滲性。但是，由於富縣地區長期處於構造活動相對穩定區，岩石中塑性碎屑顆粒較多，因此延長組砂岩中破裂作用不普遍。儘管露頭剖面、岩心及顯微鏡下區域性可見一些層間裂縫、壓裂縫等型別的裂縫，但多為微細裂縫並常被方解石充填（圖版ⅰ-5，ⅰ-12，ⅱ-5，ⅳ-3，ⅶ-8，ⅷ-7）。

因此，區內較弱的破裂作用對延長組儲層沒有太大的改造意義。

主要成岩作用型別及其特徵

主要的沉積岩型別及其特徵是什麼，沉積岩的物質成分和結構特徵是什麼？

簡述中國佛塔的主要型別及其典型代表

四大洋的分佈及其主要特徵，四大洋的分佈及其主要特徵 40

其他用戶還看了：