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2020年 第34卷 第02期    刊出日期：2020-05-25

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2020, 34(02):  214-215. 

摘要 ( 148 )   PDF (4216KB) ( 262 )  

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岩石学

滇西北羊拉铜矿床江边岩体岩石学、地球化学特征及锆石U-Pb年龄

杨帆, 余璨, 坚润堂, 姚志华

2020, 34(02):  215-232.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.02.01

摘要 ( 390 )   HTML ( 5)   PDF (9236KB) ( 310 )  

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羊拉铜矿是三江地区金沙江—哀牢山铜金成矿带的大型铜矿床,位于中咱微陆块与昌都—思茅地块相夹持的金沙江板块结合带,矿床与印支期侵入岩(花岗闪长岩体)有密切的时空成因联系。通过对江边花岗闪长斑岩体、花岗闪长岩体的地球化学研究,发现岩体富SiO₂、Al和大离子亲石元素,贫Fe、Mg、高场强元素,属准铝质-弱过铝质I型花岗岩;各岩石样品点均落入火山弧花岗岩和同碰撞花岗岩过渡区域,反映江边岩体属活动板块边缘产物,岩浆除幔源外,还混入了下地壳熔融物质。江边岩体锆石原位U-Pb定年分析得出2个花岗闪长斑岩(ZKJ1-1-14、ZKJ2-1-7)年龄为215 Ma、208 Ma,3个花岗闪长岩(ZKJ1-1-17、ZKJ2-1-6、ZKJ2-1-8)年龄为221 Ma、220 Ma和214 Ma,结合对路农、里农和贝吾花岗闪长岩体结晶年龄分析,得出羊拉矿区成矿岩体自南向北年龄逐渐变新的侵位序列;矿区内岩浆活动持续25 Ma,印证江边岩体同属俯冲-碰撞作用所致的造山期岛弧型花岗岩类,为碰撞后拉张背景的典型产物。

矿床学

辽宁北镇石墨矿含矿岩石地球化学及SHRIMP锆石U-Pb年代学研究

杨培奇, 刘敬党, 张艳飞, 梁帅, 刘淑梅

2020, 34(02):  233-243.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.02.02

摘要 ( 603 )   HTML ( 7)   PDF (7627KB) ( 249 )  

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辽宁北镇杜屯石墨矿矿体赋存于中元古界高于庄组,通过对矿区含矿岩石地球化学特征及碎屑锆石的SHRIMP U-Pb年代学开展系统研究,探讨了石墨矿床的形成时代及构造环境。地球化学特征表明,含矿岩石稀土元素含量较高,并富集Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素;反映出原岩（沉积物质）主要来源于陆源碎屑物质,并有少量海源物质混入,为缺氧沉积环境。锆石SHRIMP U-Pb测年结果显示：碎屑锆石表面平均年龄为(2535.64±25.59) Ma,代表含矿层原岩沉积上限晚于早元古代早期;重结晶锆石表面年龄为(1216.75±12.33)~(1675.70±17.46) Ma,代表含矿层的沉积下限不晚于中元古代晚期;自生锆石表面平均年龄为(212.53±3.69) Ma,显示晚三叠世岩浆-构造热事件对晶质石墨的重结晶、富集成矿起到重要的控矿作用。因此杜屯石墨矿床成因归结为中元古代浅海环境沉积富含有机质的黑色岩系,在后期变质作用和晚三叠世岩浆活动影响下,黑色岩系碳质重结晶形成浅变质石墨矿床。

甘肃红石泉伟晶岩型铀矿床地质、地球化学特征及成因探讨

王伟, 王生云, 刘涛, 李天石, 陈云杰, 马骊, 赵如意, 宋振涛

2020, 34(02):  244-253.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.02.03

摘要 ( 757 )   HTML ( 6)   PDF (7698KB) ( 449 )  

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红石泉矿床位于龙首山铀成矿带的西段,是我国发现的最为典型的伟晶岩型铀矿床,具有岩体型矿化的特点,铀矿化发育于伟晶岩体内部和接触混染带内。通过对含矿主岩伟晶岩进行系统研究表明,红石泉矿床中铀以晶质铀矿、沥青铀矿和铀黑形式存在。在中条造山运动晚期(1 735±67) Ma形成初始铀矿化,并在海西期(356±46) Ma部分矿石发生了热液叠加改造。早期岩浆成矿阶段主要形成晶质铀矿,晚期热液叠加改造阶段主要形成沥青铀矿,并发育了与芨岭钠交代型铀矿床相似的“四位一体”蚀变组合,热液改造过程是一个去K、增Na的过程。

黑龙江省东宁县五道沟金矿成矿流体特征及矿床成因

方焱, 何谋惷, 丁振举, 徐怡然, 魏连喜

2020, 34(02):  254-265.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.02.04

摘要 ( 822 )   HTML ( 3)   PDF (7437KB) ( 329 )  

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五道沟金矿位于太平岭金-铜多金属成矿带,矿体呈脉状赋存于下二叠统双桥子组碳质板岩中,并严格受NE向断裂控制。根据野外观察和岩相学研究,将五道沟金矿成矿划分为早期石英阶段、石英-黄铁矿阶段、石英-碳酸盐阶段3个阶段,其中石英-黄铁矿阶段为主要成矿阶段。石英流体包裹体显微测温和拉曼光谱分析表明,金成矿期流体为中低温、低盐度的含CO₂流体。氢氧同位素分析表明,成矿流体是岩浆水和大气降水的混合流体。黄铁矿微量元素特征表明矿区内黄铁矿为岩浆热液成因;矿石硫同位素数据显示其具有岩浆硫和地层硫的混合特征。铅同位素组成图上,矿石铅、围岩铅和岩浆岩铅三者呈线性关系,具有同源特征,矿石中²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值明显高于围岩的相应值,暗示了矿石铅为围岩铅淋滤产物。矿石同位素特征表明双桥子组碳质板岩应为金矿矿源层。综合矿床地质特征、流体包裹体和H-O-S-Pb同位素分析,认为五道沟金矿为造山型金矿。

煤田地质学

沁水盆地南部长治区块煤层气田的地应力特征

戴朝霞, 孙蓓蕾, 曾凡桂

2020, 34(02):  266-272.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.014

摘要 ( 384 )   HTML ( 2)   PDF (3053KB) ( 237 )  

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煤层气的生成、运移及富集等都与地应力的特征有直接的关系,掌握煤储层的应力特征对煤层气田的勘探和开发具有重要意义。基于沁水盆地南部长治区块煤层气开发区18口煤层气井的测井数据,利用带有残余构造应力的Anderson模型,分析垂向应力、最小及最大水平地应力的分布规律。结果表明:垂向应力基本上呈东西走向对称分布,东西部的应力大,中部应力小,数值在15.2~16.5 MPa之间;最小水平主应力自西向东呈现高→低→高→低的分布特点,数值在10.2~19.3 MPa之间;最大水平主应力也是自西向东呈现高→低→高→低的分布,数值在13.0~34.2 MPa之间。研究区东部所受埋深影响大于所受构造影响,而西部受到的构造影响大于其所受的埋深影响。研究区地应力分布规律与煤层气井的产气量存在高度相关性,研究成果可以为煤层气的勘探、开发和安全生产等方面提供参考。

煤岩演化程度对煤储层孔裂隙结构的控制作用

樊祺章, 蔡益栋, 贝金翰, 王玮昊, 张学英

2020, 34(02):  273-280.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.016

摘要 ( 380 )   HTML ( 4)   PDF (6597KB) ( 311 )  

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为研究煤岩演化程度对孔裂隙结构发育的影响,运用压汞、低温氮吸附/解吸、镜质组反射率测试和SEM、荧光显微观察等手段,分析煤岩变质程度对孔隙度、BET比表面积、BJH总孔体积、裂隙结构和密度等的影响。结果表明:随变质程度升高,煤岩孔隙度呈先增大后减小再略微增大的波动变化特征;微孔占比随煤岩镜质组反射率升高呈“U”形变化特征,小孔占比变化与之相反;煤岩BET比表面积和BJH总孔体积均随煤级升高呈“U”形变化特征;中高变质程度煤岩中B、C、D型裂隙密度随煤级的升高都呈“U”形变化,并在R_o,m=1.1%左右出现最小值,裂隙密度下降阶段中D型裂隙密度降低最快。结合镜质组反射率分析发现,煤岩孔(裂)隙的发育与煤岩演化的4次跃变有着密切关系。

准南煤田硫磺沟矿区向斜-承压式煤层气富集模式

高北斗, 王海超, 田继军, 韩旭, 冯烁, 王迪, 张振东

2020, 34(02):  281-288.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.017

摘要 ( 389 )   HTML ( 4)   PDF (4613KB) ( 226 )  

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通过系统收集、分析准南煤田硫磺沟矿区最新的勘探资料和生产资料,对影响硫磺沟矿区煤层气富集的煤阶、构造、水文、盖层等诸多因素进行研究。结果表明:多期构造活动形成了阿克德向斜及其北翼逆断层,三角洲平原沼泽控制了厚煤层发育,扇三角洲相、河流相、湖泊相控制了封盖层,火烧区影响下的弱径流地下水动力系统封堵了煤层气。上述因素共同控制了硫磺沟矿区向斜-承压煤层气富集模式。具有深埋藏、高矿化度地下水及封闭盖层条件的阿克德向斜轴部和临近轴部的两翼地区为煤层气有利富集区。

山西阳泉矿区刘村采煤塌陷机理及数值模拟

张超, 张宇飞, 孙莹洁, 姚亚辉

2020, 34(02):  289-296.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.018

摘要 ( 552 )   HTML ( 3)   PDF (8010KB) ( 199 )  

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选取山西阳泉矿区单煤层开采引发的强烈地面塌陷作为研究对象,在详细介绍刘村采煤塌陷所处地质环境背景及其发育变形特征的基础上,根据区域岩体工程地质特征,将其划分为12层岩组;运用关键层、复合关键层理论对采煤塌陷机理进行了分析,获取Hoek-Brown岩体力学参数;采用Flac5.0 Extrusion对刘村采煤塌陷坑进行了反演模拟。数值模拟反映各阶段采动裂缝在地表的发育分布情况并计算了最终沉降量,覆盖层裂缝自然修复周期为2个月,基岩裂缝自然修复周期为3个月;采动裂缝最终在平面上呈“θ”形,塌陷中心1和塌陷中心2最终沉降量分别达到4.5 m和4 m,塌陷面积是工作面面积的1.85倍。模拟结果与调查监测数据高度吻合,客观地反映了地表变形和深部覆岩塌陷的发展变化过程,为塌陷机理分析起到了帮助作用。该套岩体力学参数与模拟方法适用于阳泉矿区采煤塌陷精准预测。

地热资源

太原盆地岩溶热储地热资源评价

王婷灏, 汪新伟, 张瑄, 毛翔, 王迪, 武明辉

2020, 34(02):  297-308.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.02.09

摘要 ( 558 )   HTML ( 4)   PDF (10866KB) ( 532 )  

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太原盆地断裂构造发育,地热资源丰富,是我国具有代表性的中低温地热田,故太原盆地地热资源的整体评价对其大规模的开发利用具有重要意义。以太原盆地构造演化分析、地震和电法等剖面解释、最新钻井测井解释成果为研究基础,以盆地二级构造单元为划分依据,采用“热储体积法”将太原盆地划分为8个地热田并作为评价单元。针对8个评价单元的寒武-奥陶系碳酸盐岩岩溶热储进行了精细评价。综合评价得出太原盆地碳酸盐岩岩溶热储具有热储盖层稳定、埋深浅、储集层段多、储量大等特点。表现为岩溶热储上覆盖层厚度400~2 000 m,储集层从老至新依次发育了奥陶系峰峰组、上马家沟组、下马家沟组、亮甲山组和寒武系凤山组、长山组6套主力含水层段。地温梯度一般为3~4 ℃/100 m之间,热储温度为30~80 ℃。在此基础上,根据地热田热储面积和厚度、热储温度、孔隙度、比热容和密度等参数,计算西温庄地热田地热资源量,得出太原盆地可采资源量13.84×10⁸ GJ,折合标煤4 721.9×10⁴ t,初步摸清了太原盆地的地热资源分布规律以及资源量。

石油地质学

青海湖东南岸现代滩坝沉积模式与识别标志

袁坤, 金振奎, 彭飚, 朱小二, 田甜, 黎瑞

2020, 34(02):  309-320.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.02.10

摘要 ( 800 )   HTML ( 10)   PDF (20846KB) ( 317 )  

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青海湖是研究湖泊滩坝的有利区域。通过对青海湖现代滩坝的实地考察和精细解剖,对滩坝的沉积特征、形成机制、沉积序列、沉积模式、识别标志等方面进行了系统研究。青海湖滩坝发育3种岩相,即块状砾质砂岩相、块状砾岩相和递变砂砾岩相。结合岩相分布和现代湖岸水动力观测,将青海湖波浪带划分为对称浪带、歪浪带、破浪带和冲洗浪带,并据此建立了青海湖滩坝沉积模式。提出滩坝相较于河口坝的4点关键识别标志:(1)岩性底界面接触关系差异,滩坝与下伏半深湖泥质沉积总是突变接触,有明显的突变面,而河口坝则是渐变接触;(2)滩坝垂向上发育典型的“ABC”序列,沉积物自底至顶呈细-粗-细的变化;(3)滩坝普遍发育冲洗层理,以及向陆倾斜的漫越层,而河口坝主要发育槽状交错层理;(4)砂体走向差异,滩坝砂体走向总体平行于湖岸,而河口坝砂体走向总体垂直于湖岸。

东营凹陷史112区块沙三中亚段深水重力流体系精细刻画及在开发中的意义

辛博, 刘景彦, 陈薪凯, 马骁, 仲昭

2020, 34(02):  321-332.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.02.11

摘要 ( 459 )   HTML ( 4)   PDF (26049KB) ( 342 )  

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深水重力流作为一种重要的、特殊类型的沉积体系,自发现以来就得到了学术界的广泛关注,并在油气勘探中日益受到重视。东营凹陷古近系沙三中段发育深水重力流体系,综合地震、岩心、测录井等资料,对郝家油田史112区块深水重力流体系的沉积类型、特征及在不同层序中的发育演化进行了精细刻画,总结了该区重力流沉积模式,为开发区储层预测提供重要参考。研究表明,本区深水重力流体系发育于三级层序的高位域,从下至上可划分出4个四级层序(SQQ^1-4),主要发育滑塌沉积、碎屑流沉积和浊流沉积3种成因类型,可识别出12种岩相组合。四级层序$\mathrm{SQQ}_{3}^{2}$时期重力流规模较小,$\mathrm{SQQ}_{3}^{3}$时期随着东营三角洲向湖盆中心推进,重力流规模扩大。滑塌沉积主要发育在三角洲前缘或前三角洲斜坡根部,在滑塌沉积前方形成碎屑流沉积,碎屑流向前搬运的过程中,逐渐转化成浊流沉积。三角洲前缘及前三角洲的浊流和碎屑流是开发井区进一步寻找储层的有利部位。

华北板块南缘中段中上三叠统软沉积变形构造的发现及其地质意义

全晓园, 刘池洋, 张龙, 张东东, 王建强, 马奂奂, 冯琦, 翟光麾

2020, 34(02):  333-344.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.02.12

摘要 ( 442 )   HTML ( 4)   PDF (28670KB) ( 296 )  

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豫西地区中上三叠统主要出露在济源、义马、伊川和南召一带。印支期秦岭造山运动控制和影响着邻区中上三叠统盆地属性和沉积地层展布。通过观察研究区野外露头剖面,发现中上三叠统发育一系列典型的软沉积变形构造,包括液化底辟、枕状构造、液化柱、液化卷曲变形、负载、球-枕、火焰状构造、液化角砾岩。这些软沉积变形在垂向上表现出明显的复现性,在侧向上表现为沿地层连续展布,表明该时期研究区内地层受到频繁强烈的地震影响。通过对这些软沉积现象的识别和形成机制解释,判定其触发因素为秦岭造山过程中伴生的地震。区内地层中震积岩的存在即是对秦岭造山过程中构造活动的响应。

中二叠统茅口组白云岩发育机理:以川中-川东地区为例

黎霆, 诸丹诚, 李海平, 杨明磊, 李涛, 李平平, 邹华耀

2020, 34(02):  345-355.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.02.13

摘要 ( 555 )   HTML ( 6)   PDF (13231KB) ( 238 )  

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白云岩储层是茅口组一种重要的储层类型,其成因是研究重点。为此,以川中-川东地区茅口组白云岩为例,通过露头观测、岩心观察、岩石薄片鉴定及岩石地球化学分析的方法,分析了茅口组白云岩(石)的成因。结果表明:茅口组白云岩(石)可划分为层状粉晶白云岩、层状细-中晶白云岩、灰岩中零散分布的白云石、透镜状中-粗晶白云岩和鞍形白云石胶结物5种类型。其中,层状粉晶白云岩原始结构保存较好,地球化学特征与原始灰岩相似,是早期埋藏环境下形成的产物;层状细-中晶白云岩与层状粉晶白云岩相伴生,δ¹⁸O值较灰岩偏负,包裹体均一温度大于正常地层埋藏温度,部分样品可见Eu正异常,是由层状粉晶白云岩在热液作用下重结晶形成;灰岩中零散分布的白云石则与矿物的稳定化有关;透镜状中-粗晶白云岩和鞍形白云石胶结物镜下可见白云石晶面弯曲和波状消光,其δ¹⁸O值可达-10‰,包裹体均一温度高于正常地层埋藏温度,Eu正异常明显,是典型的热液白云岩(石)。

川南地区中二叠统茅口组颗粒滩对早成岩期岩溶储层的控制

杨明磊, 诸丹诚, 李涛, 李海平, 黎霆, 邹华耀

2020, 34(02):  356-369.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.02.14

摘要 ( 460 )   HTML ( 6)   PDF (25124KB) ( 245 )  

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川南地区中二叠统茅口组颗粒滩控制了早成岩期岩溶储层的发育,但不同沉积环境中碳酸盐岩的沉积和成岩作用特征,尤其是浅埋藏之后的孔隙差异演化对岩溶作用的影响还不够深入。基于野外露头、岩心、薄片和阴极发光等资料,在研究区茅口组识别出8种岩石类型,分别发育于颗粒滩(包括高能滩和低能滩)、滩间海和开阔潮下3种沉积环境,其中亮晶生屑灰岩发育于高能滩,在浅埋藏后孔隙保存最好,有助于岩溶作用改造形成大规模层状溶洞和斑点状溶蚀带;泥晶生屑灰岩发育于低能滩,浅埋藏后孔隙保存较高能滩稍差,因此形成的溶洞和溶缝规模较高能滩小;泥质生屑泥晶灰岩发育于滩间海和开阔潮下,在抬升暴露前已压实致密,不发育岩溶。垂向上颗粒滩分布受控于海平面变化,发育在三级层序的高位体系域即茅二段和茅三段;平面上颗粒滩分布受控于隐伏基底隆起形成的沉积古地貌变化,在泸州古隆起一带厚度大。溶洞钻井响应层位和高产井位的分布与颗粒滩的分布相一致,说明颗粒滩对早成岩期岩溶储层的形成具有控制作用。

基于流动单元的多油层储层参数计算和评价方法研究

马凤春, 柳金城, 吴颜雄, 梁晓宇, 姜营海, 王琳, 周艳, 项燚伟

2020, 34(02):  370-377.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.02.15

摘要 ( 381 )   HTML ( 1)   PDF (11633KB) ( 189 )  

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针对英东地区含油储层井段长、非均质性严重、传统渗透率模型无法满足储层评价精度要求这一矛盾,在综合试油、MDT资料,深入分析油、气、水、干层测井响应特征的基础上,利用传统的流动带指数按照“单元化分类评价”的思路分地层对储层渗透率进行表征计算,并在此基础上建立电性参数下渗透率流动带指数计算模型。工区实际生产资料评价结果表明,利用流动带指数渗透率模型计算出的渗透率相对误差低于25%,绝对误差也能控制在半个数量级以内,其结果有效地提高了非均质储层渗透率预测精度,符合储层实际情况,能够满足油藏描述及生产的需要,对该地区后续长井段复杂储层非均质性研究和后期层间吸水矛盾治理具有一定的指导意义。

柴达木盆地英雄岭构造带油气藏地质特征

伍坤宇, 廖春, 李翔, 张成娟, 张强, 李贵梅, 张静, 谭秀成

2020, 34(02):  378-389.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.02.16

摘要 ( 624 )   HTML ( 5)   PDF (16761KB) ( 273 )  

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为总结柴英雄岭构造带油气藏地质特征和主控因素,以该区深层和浅层油气藏为研究对象,对油气藏的构造、储层、油气源和成藏演化模式等方面进行了对比研究。结果表明:(1)英雄岭构造带构造样式自西向东变化显著,英西—英中纵向上表现为“双层结构”,而英东构造样式相对简单;(2)英西—英中碳酸盐岩储层主要储集空间为白云岩晶间孔,局部发育溶蚀孔和裂缝集中区,英东碎屑岩储层,主要发育粒间孔、少量粒间溶孔和裂缝;(3)油源对比表明,下干柴沟组上段为区内主力烃源岩;(4)天然气组分及同位素指标表明英西和英中的CH₄主要来源于原油伴生气,而英东为凝析油伴生气;(5)由于岩盐层封盖作用,英西—英中深层形成自生自储的异常高压油气藏,而英东虽缺乏盐岩盖层,由深至浅地表现为幕式充注成藏。

珠江口盆地文昌X-2油田新近系珠江组低阻油层成因机理

胡向阳, 梁玉楠, 吴丰, 廖明光, 张恒荣, 杨冬, 杨毅, 代槿, 钟华明, 吴一雄

2020, 34(02):  390-398.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.02.17

摘要 ( 387 )   HTML ( 2)   PDF (12854KB) ( 255 )  

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珠江口盆地文昌X-2油田珠江组发育一套低阻油层,该套油层电阻率与水层电阻率非常接近,给储层流体识别和含水饱和度计算带来较大困难,目前其低电阻率成因机理尚不够明确。基于铸体薄片、CT扫描、X衍射等实验分析资料,结合地质、测井资料和导电数值模拟技术,从宏观与微观角度对低阻油层的成因机理进行了详细分析。研究结果表明:若条带状分布的泥质含量高于20%,泥质在岩石中连续性较好,可提供较好的导电网络,因此油层电阻率仍然低于1.6 Ω·m,与水层差距不明显。低幅度构造和浅海沉积环境是低阻油层形成的主要宏观成因,复杂孔隙结构、细岩石粒度、高束缚水饱和度、高含量且条带状分布泥质是低阻油层形成的主要微观成因。