第三章沉積相02

碳酸鹽巖儲層沉積相描述

碳酸鹽巖儲層與碎屑巖儲層對比，具有以下主要特點：巖石為生物、化學(xué)、機(jī)械綜合成因，其中化學(xué)成因起主導(dǎo)作用。巖石化學(xué)成分、礦物成分比較簡單，但結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜。巖石性質(zhì)活潑、脆性大。以海相沉積為主，沉積微相控制儲層發(fā)育。

成巖作用和成巖后生作用嚴(yán)格控制儲集空間發(fā)育和儲集類型形成。

斷裂、溶蝕和白云化作用是形成次生儲集空間的主要作用。

次生儲集空間大小懸殊、復(fù)雜多變。

儲層非均質(zhì)程度高。

碳酸鹽巖儲層描述的主要內(nèi)容包括沉積相及成巖史、儲集空間類型及控制因素、孔隙、裂縫、溶洞、儲集空間體系、儲層非均質(zhì)性、儲層參數(shù)確定及評價等。碳酸鹽巖沉積相描述

1．沉積相標(biāo)志

（1）巖性標(biāo)志。巖性標(biāo)志包括顏色、自生礦物、沉積結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、巖石類型等五方面。

①巖石顏色。巖石的顏色反映沉積古環(huán)境、古氣候。巖石顏色與沉積環(huán)境關(guān)系表

②自生礦物：

a．海綠石：形成于水深10～50m，溫度25～27℃。鮞綠泥石：形成于水深25～125m，溫度10～15℃。二者均為海相礦物。

b.自生磷灰石（或隱晶質(zhì)膠凝礦）：海相礦物。

c.錳結(jié)核：分布于深海、開放的大洋底。d.天青石、重晶石、螢石：咸化瀉湖沉積。e.黃鐵礦：還原環(huán)境。

f.石膏、硬石膏：潮坪特別是潮上、潮間環(huán)境。

③沉積結(jié)構(gòu)

粒屑結(jié)構(gòu)：代表臺地邊緣淺灘相環(huán)境。

a.內(nèi)碎屑、生屑－－強水動力條件。

b.鮞粒、核形石、球團(tuán)粒、凝塊石－－化學(xué)加積、凝聚環(huán)境，水動力中高能。

鮞粒包殼－－中等能量，持續(xù)攪動，碳酸鈣過飽和的環(huán)境；

核形石（藻包殼）、泥晶套－－淺水環(huán)境。c.分選好，反映持續(xù)穩(wěn)定的水動力條件，反之則反映強水動力條件。d.磨圓度高反映強水動力環(huán)境，反之反映弱水動力環(huán)境。

e.顆粒、生屑化石平行排列，尖端方向交錯，長軸平行海岸，反映振蕩水流。尖端指向一個方向，長軸仍平行海岸線，則為單向水流。f.用膠結(jié)物和灰泥的相對含量反映水動力強弱。膠結(jié)物/（膠結(jié)物十灰泥）在0～1之間，越接近0，水動力越弱，反之越強。

礁巖結(jié)構(gòu)：

a.生長結(jié)構(gòu)：原地生長堅硬生物骨架，代表臺地邊緣生物礁環(huán)境。

b.粘結(jié)結(jié)構(gòu)：層紋狀、波紋狀藻疊層結(jié)構(gòu)代表潮上～潮間中低能環(huán)境；柱狀、錐狀藻疊層結(jié)構(gòu)代表潮間～潮下高能環(huán)境。

晶粒結(jié)構(gòu)：泥晶代表盆地低能，廣海陸棚低能環(huán)境。

④沉積構(gòu)造

反映水流成因構(gòu)造：a.溝膜、槽模、遞變層理——濁流環(huán)境。b.脈狀、波狀、透鏡狀層理、再作用面、雨痕、干裂、冰雹痕、鳥眼構(gòu)造等——潮坪環(huán)境。c.交錯層理——灘、壩、深水底流環(huán)境。d.水平層理——瀉湖、深水低能環(huán)境。e.塊狀層理——臺地邊緣斜坡相、礁相環(huán)境。重荷膜、包卷層理、滑塌構(gòu)造、水成巖墻、遞變層理等均代表重力流環(huán)境，特別是幾種同時出現(xiàn)時。

反映生物成因構(gòu)造：

a.垂直層面或彎曲蟲孔——潮上帶。

b.上部有垂直或彎曲蟲孔，數(shù)量比潮上帶多——潮間帶環(huán)境。

c.水平蟲孔為主，很發(fā)育——潮下帶環(huán)境。

d.復(fù)雜的、彎曲的、螺旋狀爬痕——穩(wěn)定深海環(huán)境。

其它構(gòu)造：

a.帳篷構(gòu)造——潮坪環(huán)境。b.巖溶角礫、干裂角礫——潮上環(huán)境。

c.疊層構(gòu)造——潮間環(huán)境。

d.核形石代表潮間——潮下環(huán)境。

（2）古生物標(biāo)志：

①根據(jù)生物的生活習(xí)性和生活環(huán)境判斷沉積環(huán)境。

a.有孔蟲，多為海洋環(huán)境，底棲生活，少數(shù)為浮游生活。

b.筵，離岸不遠(yuǎn)的正常鹽度、清水旋回性海洋環(huán)境，水深20～70m。

c.海綿，多生活在海洋，底棲固著生長。

d.古杯，溫暖淺海，水深30～50m，固著生長，需要緩慢沉積，清潔水體及堅硬底質(zhì)。

e.層孔蟲，沉積緩慢淺海，溫暖、濁度低，固著生長，食浮游生物。

f.珊瑚，水體安靜、清潔、溫暖。鹽度2.7％～4.8％，淺海環(huán)境，底棲固著生長。

g.苔蘚，潮坪環(huán)境。

②根據(jù)生物組合判斷水介質(zhì)鹽度a.鈣質(zhì)紅、綠藻、球面藻、放射蟲、鈣質(zhì)有孔蟲、鈣質(zhì)海綿、珊瑚、苔蘚、腕足、頭足等組合中，存在少數(shù)未搬運的化石，屬于正常海水環(huán)境。b.少數(shù)苔蘚、鈣質(zhì)有孔蟲、藻類、移動的棘皮組合，其中任一門類單獨出現(xiàn)或幾個門類共生出現(xiàn)，或與耐高鹽度的門類在一起，表明是一種與廣海毗鄰并稍受限制的海水環(huán)境。c.腹足、瓣鰓、介形蟲、膠結(jié)殼有孔蟲硅藻，蘭綠藻組合，屬于典型的微咸水環(huán)境。d.瓣鍶類中鰓足亞綱無甲目、蘭綠藻、介形蟲組合，為典型的超咸水環(huán)境。

③根據(jù)古生物組合判斷水體深度a.大量藻類、底棲有孔蟲、瓣鰓、腹足造礁珊瑚、灰質(zhì)海綿、無鉸類腕足組合，水深0～50m。b.海綿、海膽、苔蘚、有鉸腕足組合，水深100～200m。c.硅質(zhì)海綿、海百合、薄殼腕足、細(xì)脈狀苔蘚組合，水深＞200m。根據(jù)古生物組合判斷水體深度時要注意濁流因素，隨著在浮動植物上的某些生物和海平面迅速上升的影響。

④根據(jù)古生物組合判斷沉積環(huán)境底質(zhì)的堅硬程度a.群體珊瑚、紅藻，分布在生物礁環(huán)境動蕩部位。b.藤壺、有鉸類、蠕蟲管分布在濱岸潮汐帶的堅硬底質(zhì)上。綠藻、海綿、單體珊瑚、有柄棘皮動物以根或其它方式固著在堅硬的底質(zhì)上。c.掘足類、掘穴蛤、某些有孔蟲固著在疏松的底質(zhì)上。d.移動生物組合的生物群，分布在沉積迅速、底質(zhì)不斷移動的流沙層中。

⑤根據(jù)生物組合判斷海水濁度a.紅綠藻、海綿、珊瑚、苔蘚、有柄類代表清水沉積環(huán)境。b.具有分泌管的蠕蟲、腕足、某些瓣鍶類反映中等濁度環(huán)境。c.食沉積物生物，代表較大的濁度環(huán)境。

⑥根據(jù)藻席和疊層石特征確定沉積環(huán)境

a.層狀隱藻席，反映潮汐，波浪弱的沉積環(huán)境。

b.不連續(xù)的柱狀體，反映潮汐、波浪強的沉積環(huán)境。柱狀體上凸的越強，波浪越強。

c.單一疊層的延長方向平行于波浪、潮汐的沖刷方向，通常垂直海岸線。疊層常平行海岸線成排或是條帶狀生長。疊層向海方向傾伏進(jìn)入波浪帶。

（3）地化標(biāo)志

①微量元素：

a.硼（B）：海相沉積中高含量，可達(dá)100mg／l，咸化瀉湖可達(dá)1000mg／1，湖相較低。

b.硼／鎵(B／Ga）比：大陸＜3.3，海洋4.5～5.5，過渡沉積介于二者之間。

c.鎵／鉀（Ga/K）比：正常海頁巖中0.006±，微咸水頁巖0.004±，過渡沉積二者之間。

d.鍶/鋇（Sr／Ba）比：海洋粘土中＞l，陸相粘土中＜1。

e.黃鐵礦中的鐵／有機(jī)炭：海相0.2～2.0，淡水湖0.03～0.06。

f.化石中微量元素。

化石中分析出B2O3的含量，推算出水介質(zhì)鹽度。海相貝殼中＞0.0035％，淡水貝殼中＜0.0025％，半咸水貝殼中處于二者之間。

②穩(wěn)定同位素

測定沉積物中O、S、C同位素及其比值推測沉積環(huán)境。

a．O18/C13，海相沉積物中含量高，淡水中低。

b.C13/C12，海相沉積物中含量高，陸相中低。

c.烴類中S18/S12，海相穩(wěn)定，陸相變化大。

d．O18/O16，海水中較一致，淡水中較低。

③有機(jī)組分

植烷代表陸相，姥姣烷代表海相。

沉積巖和石油中海相卟啉的分子量范圍寬、陸相的窄。

2.沉積相劃分方法

（1）按海水運動能量劃分沉積相帶。自深海向陸地方向分為三個相帶，即遠(yuǎn)岸低能帶（X），高能帶（Y），近岸低能帶（Z）。這種相帶劃分是陸表海常見的模式。陸表海能量沉積分帶綜合模式圖（2）按海洋潮汐作用劃分沉積相帶。根據(jù)巖性、古生物特征及結(jié)構(gòu)構(gòu)造等將碳酸鹽相按潮汐作用劃分為潮上、潮間和潮下三個相帶，潮下帶又分為閉塞和開闊潮下兩個亞相。（3）按地理分布劃分沉積相帶。