Control of Eogenetic Karst Reservoir by Shoals in Middle Permian Maokou Formation, Southern Sichuan Basin

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.02.14

Abstract

Abstract:

Shoals control the eogenetic karst reservoir of Maokou Formation in southern Sichuan Basin. However, research on the carbonate deposition and diagenetic characteristics in different sedimentary environments, especially on the influence of pore differential evolution after shallow burial on karstification, is inadequate. In this paper, based on outcrop, drill-core, petrographic thin-section and cathodoluminescence data, eight rock types are identified from the Maokou Formation in the study area. Three types of sedimentary environments are found to have developed in shoals (including high-/low-energy shoals), intershoal sea and open subtidal sedimentary environments. Bioclastic rocks in high-energy shoals have high porosity and permeability after their shallow burial, which are conducive to karstification influence and show large-scale layered caves and spotted zones of dissolution-filling. Porosity and permeability of bioclastic packstone in low-energy shoal are slightly lower than those of bioclastic rocks, and the scale of dissolution fractures and caves are smaller. Bioclastic wacky and marls in the intershoal sea and open subtidal environments are compacted before their shallow burial, and karst is not developed. The distribution of vertical shoal is controlled by the sea-level change, and high stand system tract of sequences (P₂m² and P₂m³) are developed. The planar distribution of shoals is controlled by the sedimentary paleogeomorphologic changes formed by the basement uplift, and has a large thickness in the Luzhou paleo-uplift area. The layers of cave drilling anomalies and the locations of high-yield wells are consistent with those of the shoals, which indicates that the shoals exert a controlling effect on the eogenetic karst reservoirs.

Key words: karst reservoir, shoals, Maokou Formation, southern Sichuan Basin

CLC Number:

TE122.2

YANG Minglei, ZHU Dancheng, LI Tao, LI Haiping, LI Ting, ZOU Huayao. Control of Eogenetic Karst Reservoir by Shoals in Middle Permian Maokou Formation, Southern Sichuan Basin[J]. Geoscience, 2020, 34(02): 356-369.

Figures/Tables 11

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岩石类型	代码	岩性描述	沉积环境解释
泥质生屑泥晶灰岩	M-b	生屑以腕足类和有孔虫为主,少见藻类和介形虫等,生屑含量10%~20%,粒径介于0.1~1.5 mm之间,分选磨圆一般(图2(a))	化石组合为腕足类有孔虫组合,显示较深水低能的碳酸盐台地环境^[24]
含泥质生屑泥晶灰岩	W-mb	眼球状灰岩的眼皮部分,生屑以腕足类和有孔虫为主,生屑破碎呈定向分布,疑似与上升流作用有关^[25] (图2(b))	化石组合为腕足类有孔虫组合,显示较深水低能的碳酸盐台地环境^[24]
生屑泥晶灰岩	W-b	生屑主要是藻类、腕足类和有孔虫,少见海百合、双壳类和腹足类等,生屑含量30%~50%,粒径介于0.1~2 mm之间,分选磨圆均较差(图2(c))	浅海潮下中等-低能环境
泥晶生屑灰岩	P-b	生屑以有孔虫和藻类为主,可见海百合、腕足类和单体珊瑚等,生屑含量60%~80%,粒径介于0.1~2 mm之间,分选一般,磨圆较差,生物种类丰富,保存较完整(图2(d)和(e))	清澈浅水、轻微动荡的潮下中-高能环境
泥晶灰岩	P-p	生物以为主,其次可见有孔虫、藻类、腕足类和海百合等,生屑含量大于60%,生屑粒径介于1~2 mm之间,生屑分选磨圆均较差(图2(f))	水体较浅的潮下中-高能沉积环境
泥晶藻灰岩	P-a	绿藻以粗枝藻和松藻为主,红藻以二叠钙藻为主;有孔虫、腕足类和海百合以碎片的形式充填于藻屑之间,生屑含量大于80%,生屑粒径介于0.5~2.5 mm之间,生屑分选磨圆均较差(图2(g))	米齐藻和二叠钙藻的共存是开阔台地的一种标志^[23],化石组合为有孔虫藻类组合,显示浅水中等-高能开阔台地环境^[24]
亮晶生屑灰岩	G-b	生屑以有孔虫、藻类和海百合为主,其次是珊瑚和腹足类等,生物种类丰富,亮晶胶结,生屑含量60%~80%,粒径介于0.5~1.5 mm之间(图2(h))	浪基面之上波浪作用较强的高能环境
亮晶藻屑灰岩	G-a	红藻以翁格达藻为主,其次可见有孔虫、海百合骨板和藻砂屑等充填其间,亮晶胶结,生屑含量大于80%,生屑粒径介于0.2~1.5 mm之间,颗粒分选磨圆均较差(图2(i))	化石组合为有孔虫藻类组合,显示浅水高能开阔台地环境^[24]

岩石类型	代码	岩性描述	沉积环境解释
泥质生屑泥晶灰岩	M-b	生屑以腕足类和有孔虫为主,少见藻类和介形虫等,生屑含量10%~20%,粒径介于0.1~1.5 mm之间,分选磨圆一般(图2(a))	化石组合为腕足类有孔虫组合,显示较深水低能的碳酸盐台地环境^[24]
含泥质生屑泥晶灰岩	W-mb	眼球状灰岩的眼皮部分,生屑以腕足类和有孔虫为主,生屑破碎呈定向分布,疑似与上升流作用有关^[25] (图2(b))	化石组合为腕足类有孔虫组合,显示较深水低能的碳酸盐台地环境^[24]
生屑泥晶灰岩	W-b	生屑主要是藻类、腕足类和有孔虫,少见海百合、双壳类和腹足类等,生屑含量30%~50%,粒径介于0.1~2 mm之间,分选磨圆均较差(图2(c))	浅海潮下中等-低能环境
泥晶生屑灰岩	P-b	生屑以有孔虫和藻类为主,可见海百合、腕足类和单体珊瑚等,生屑含量60%~80%,粒径介于0.1~2 mm之间,分选一般,磨圆较差,生物种类丰富,保存较完整(图2(d)和(e))	清澈浅水、轻微动荡的潮下中-高能环境
泥晶灰岩	P-p	生物以为主,其次可见有孔虫、藻类、腕足类和海百合等,生屑含量大于60%,生屑粒径介于1~2 mm之间,生屑分选磨圆均较差(图2(f))	水体较浅的潮下中-高能沉积环境
泥晶藻灰岩	P-a	绿藻以粗枝藻和松藻为主,红藻以二叠钙藻为主;有孔虫、腕足类和海百合以碎片的形式充填于藻屑之间,生屑含量大于80%,生屑粒径介于0.5~2.5 mm之间,生屑分选磨圆均较差(图2(g))	米齐藻和二叠钙藻的共存是开阔台地的一种标志^[23],化石组合为有孔虫藻类组合,显示浅水中等-高能开阔台地环境^[24]
亮晶生屑灰岩	G-b	生屑以有孔虫、藻类和海百合为主,其次是珊瑚和腹足类等,生物种类丰富,亮晶胶结,生屑含量60%~80%,粒径介于0.5~1.5 mm之间(图2(h))	浪基面之上波浪作用较强的高能环境
亮晶藻屑灰岩	G-a	红藻以翁格达藻为主,其次可见有孔虫、海百合骨板和藻砂屑等充填其间,亮晶胶结,生屑含量大于80%,生屑粒径介于0.2~1.5 mm之间,颗粒分选磨圆均较差(图2(i))	化石组合为有孔虫藻类组合,显示浅水高能开阔台地环境^[24]

井名	产量	层位	井漏井涌	钻具放空/m
合4	累计3.26亿方	茅二段	有	0.17
付5	累计15.92亿方	茅二段	有	0.3
自2	累计48.5亿方	茅二段	有	4.45
界5	23万方/天	茅二段	有	0.2
工13	65.5万方/天	茅一段	有	0.15
螺观1	38.89万方/天	茅二段	有
孔21	10.16万方/天	茅四段	有
白18	22万方/天	茅二段	有	1.14
老6	累计12.4亿方	茅三段	有	0.14
宋1	累计11.1亿方	茅四段	有	1.67
阳7	累计20.5亿方	茅二段	有

井名	产量	层位	井漏井涌	钻具放空/m
合4	累计3.26亿方	茅二段	有	0.17
付5	累计15.92亿方	茅二段	有	0.3
自2	累计48.5亿方	茅二段	有	4.45
界5	23万方/天	茅二段	有	0.2
工13	65.5万方/天	茅一段	有	0.15
螺观1	38.89万方/天	茅二段	有
孔21	10.16万方/天	茅四段	有
白18	22万方/天	茅二段	有	1.14
老6	累计12.4亿方	茅三段	有	0.14
宋1	累计11.1亿方	茅四段	有	1.67
阳7	累计20.5亿方	茅二段	有