北京下苇甸地区寒武系张夏组鲕粒滩成岩演化与勘探前景

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.04.13

摘要/Abstract

摘要：

成岩作用及成岩演化序列控制着鲕粒滩储集空间的发育。下苇甸地区寒武系张夏组主要为鲕粒滩微相。通过野外实测、薄片观察、X衍射等方法,阐明了下苇甸地区寒武系张夏组鲕粒滩的主要成岩作用类型和成岩序列,并对张夏组鲕粒滩的勘探前景进行了展望,得出如下结论:(1)对下苇甸地区张夏组鲕粒滩储集性能有明显影响的成岩作用主要包括压实-压溶、胶结作用、白云石化作用等。除此之外,硅化作用主要以围绕鲕粒的硅化套形式出现;(2)鲕粒白云石化主要发生在同生成岩阶段,白云石晶间孔是鲕粒滩主要的储集空间。早-晚成岩阶段主要以鲕粒滩的压实-压溶作用为主,造成了粒间孔隙的急剧减少;(3)鲕粒滩压溶产生的缝合线及其伴生的溶蚀孔隙与白云石晶间孔构成的疏导-储集复合体系是鲕粒滩可能的油气储集空间,在证实中新元古界烃源岩供源的前提下,华北寒武系张夏组是一套潜在的勘探新层系,值得研究和探索。

关键词: 下苇甸地区, 张夏组, 鲕粒滩, 成岩作用

Abstract:

Diagenesis controls the development of the storage space of oolitic banks, and their different diagenetic sequences determine the physical properties of the final reservoir. The Cambrian Zhangxia Formation at Xiaweidian occurs mainly in the oolitic bank facies in the carbonate platforms. In this study, based on outcrop descriptions, thin section observations and XRD, we discuss the major diagenetic types and sequence, and exploration prospect of the Zhangxia Formation. We conclude that: (1) Major diagenetic processes that affect the reservoir quality of oolitic bank include compaction, pressure dissolution, cementation and dolomitization. Silicification occurs mainly as silicide around the ooids; (2) Dolomitization of ooids mainly occurs in the syngenetic diagenetic stage, dolomite intercrystal pores are the main reservoir space of the local oolitic bank. The eogenetic and telogenetic diagenetic stage is mainly based on the compaction and pressure dissolution of the oolitic bank, resulting in a sharp porosity drop; (3) Migration and storage complex system, composed of the stylolite and dolomite intercrystal pores, is a possible storage space in the local oolitic bank. In the provision that the hydrocarbon supplying ability of the Proterozoic source rocks is confirmed, the Zhangxia Formation represents a new potential sequence for exploration, and warrants further investigation.

Key words: Xiaweidian area, Zhangxia Formation, oolitic bank, diagenesis

中图分类号:

TE122.2

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图/表 6

图1 北京下苇甸地区地质概况(据文献[26,27],有修改)

Fig.1 Geological map of the Xiaweidian area, Beijing (modified after references [26,27])

图2 下苇甸地区寒武系张夏组岩性柱状图和采样点位示意图

Fig.2 Stratigraphic columns of the Cambrian Zhangxia Formation at Xiaweidian area, showing the sampling locations

图3 下苇甸地区张夏组鲕粒滩泥晶化、压实-压溶和充填特征 (a)晶体鲕外部发育泥晶套(黄色箭头),单偏;(b)内错鲕(黄色箭头),机械压实作用造成,单偏;(c)鲕粒凹凸接触(黄色箭头),表示压实作用强烈,单偏;(d)鲕粒压力影,沿鲕粒伸展方向对称发育垂直鲕粒生长的纤维状方解石,单偏;(e)两条平行层面分布的缝合线,单偏;(f)柱状缝合线,单偏;(g)网状缝合线,单偏;(h)沿缝合线一侧分布的细柱状方解石胶结物,一种重要的示顶底构造,单偏;(i)灰泥充填的灰泥鲕粒石灰岩,单偏

Fig.3 Characteristics of micritization, compaction, pressure dissolution and cavity filling in the oolitic bank of the Cambrian Zhangxia Formation at Xiaweidian area

图4 下苇甸地区张夏组鲕粒滩胶结、白云化、溶蚀特征 (a)鲕粒边缘等厚环边纤状胶结物,代表海水潜流环境,单偏;(b)鲕粒粒间粒状亮晶方解石胶结物,海水潜流环境产物,单偏;(c)新月形胶结物(黄色箭头),大气淡水渗流带产物,单偏;(d)铁方解石胶结物(黄色箭头),深埋藏阶段产物,单偏;(e)白云石化的晶体鲕,白云石颗粒大,表面光洁,单偏;(f)、(g)完全被细晶白云石充填的鲕粒,表明污浊,单偏;(h)选择性溶蚀产生的负鲕(黄色箭头),单偏;(i)非选择性溶蚀孔,鲕粒和基质被溶解成筛状,正交

Fig.4 Characteristics of cementation, dolomitization and dissolution in the oolitic bank of the Cambrian Zhangxia Formation at Xiaweidian area

图5 下苇甸地区张夏组鲕粒滩溶蚀、硅化和破裂作用特征 (a)沿压溶缝分布的溶蚀孔(黄色箭头),单偏;(b)、(c)显示围绕鲕粒分布的硅化套(黄色箭头),切穿原先的压力影,正交;(d)构造破裂缝,后期被方解石充填(黄色箭头),切穿鲕粒,但未造成鲕粒错位,单偏

Fig.5 Characteristics of dissolution, silicification and cataclasis in the oolitic bank of the Cambrian Zhangxia Formation atXiaweidian area

图6 下苇甸地区寒武系张夏组鲕粒滩成岩序列及孔隙演化

Fig.6 Diagenetic sequence and porosity evolution of the Cambrian Zhangxia Formation at Xiaweidian area

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