第２８卷第３期 地质找矿论丛 ２Ｏ１３年９月：４ｌ９—４２３ Ｖｏ１．２８ Ｎｏ．３ Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｔｏ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｅｐ．２０１３：４１９—４２３ 四川盆地碳酸盐岩中硅质特征及其对储层的影响 莫 静 ，王兴志 。，谢 林 ，何施雨。， 梁 静 ，李加利 ，敖 梅 ，何 川 （１．西南石油大学资源与环境学院，成都６１０５００；２．西南石油大学国家重点实验室，成都６１０５００； ３．中海油深圳分公司，广东深圳５１８０００；４．西南油气ＩＮ川东北气矿勘探开发项目部，四川达州６２５０００； ５．西南油气四川中油气矿广安采油气作业区，四川广安６３８５００； ６．西南油气田川西北气矿，四川邛崃６１１５００；７．长庆第九采油厂，银川７５０００１） 摘要： 四川盆地碳酸盐岩储层为我国主要海相储层之一。通过分析四川盆地碳酸盐岩中硅质的 宏观、微观特征，提出硅质以互层、混积、充填、交代的形式存在于碳酸盐岩中。互层硅质、充填硅 质和交代硅质中二氧化硅来源以火山喷发为主，但后期沉积机制不同；混积硅质中二氧化硅来源 于陆源碎屑，对物源方向具有一定的指向意义，沉积机制为陆源混积。互层硅质、充填硅质、交代 硅质对储层形成具有双重意义，混积硅质对储层形成起严重破坏性作用。 关键词：碳酸盐岩；硅质；互层；混积；充填；交代；储层；四川省 中图分类号：Ｐ５８８．２４４文献标识码：Ａ 积碳酸盐岩相关。研究碳酸盐岩中硅质的特征对分 １ 引言 析具体区域碳酸盐岩沉积相、储层发育特征有着重 要的理论意义。本文将硅质定义为与海相碳酸盐岩 伴生的硅质岩以及碳酸盐岩中的石英，意在通过研 我国海相地层主要为古生代和元古代地层，面 究硅质在碳酸盐岩中的产出特征，明确各类硅质对 积达３ｏ×ｉ０ ｋｍ ，具有潜在油气远景ｌ１ ］。四川盆 碳酸盐岩储层发育的影响。 地碳酸盐岩储层是我国主要海相储层之一，其中震 旦系到中三叠系发育海相碳酸盐岩，为该区主要储 层产出部位；上三叠统、侏罗系、白垩系、新近系等为 ２碳酸盐岩中硅质特征与储层关系 盆地盖层 ］。该区碳酸盐岩地层中常见各种形态产 出的硅质。 四川盆地海相碳酸盐岩地层中常见硅质发育， 近年来，对硅质研究颇多，但多集中于硅质岩成 根据产出特征，将其分为互层硅质、混积硅质、充填 因方面的研究，对于硅质的产出特征尤其是碳酸盐 硅质和交代硅质。二氧化硅在世界大洋水体中的富 岩中硅质的产出特征研究较少。康季捷罗夫＿６ 将硅 集主要由火山作用造成，很少是从陆地搬运过去 质岩分为蛋白岩岩层、硅藻岩岩层、硅藻土岩层、硅 的 ］，因此海相碳酸盐岩中硅质的二氧化硅多被认 质碳酸盐岩层、硅质陆源碎屑岩层、生物成因硅质岩 为源自火山作用。但磨圆分选极好的混积硅质，其 层及火山成因硅质岩层（碧玉岩）。其中，蛋白岩岩 二氧化硅则来源于陆源环境，而非火山作用。常规 层、硅藻岩岩层、硅藻土岩层、生物成因硅质岩层、硅 测井呈明显的“两降两升”，即中子、密度降，声波、电 质陆源碎屑岩层多与陆源碎屑沉积岩伴生；硅质碳 阻率升，中子与声波呈“镜像”特征；成像呈致密块 酸盐岩层、火山成因硅质岩层（碧玉岩）多与海相沉 状，几乎无高导异常的溶蚀现象（图１）。 收稿日期：２０１３—０１—１５； 改回日期：２Ｏ１３一Ｏ８—０３； 责任编辑：赵庆 作者简介：莫静（１９８８一），女，硕士研究生，专业方向为沉积学及储层地质学研究。通信地址：四川Ｉ省成都市新都区西南石油大学硕士１１ 级６班；邮政编码：６１０５００；Ｅ—ｍａｉｌ：４９５９６３０８２＠ｑｑ．ｃｏｒｎ ４２２ 地质找矿论丛 （３）与储层关系。碳酸盐岩储集空间是不同期 次的溶蚀作用和充填作用的综合产物，溶蚀孔洞可 部分硅质呈白云石假晶；扫描电镜显示致密块状结 构，原来的方解石晶粒被部分硅化，并出现残余方解 充填硅质、方解石、白云石、泥质等。一方面，相对于 石。周新平口 通过野外露头观察、室内薄片鉴定以 其他充填物，硅质由于性硬、抗风化能力强，当其充 及主量元素、微量元素和稀土元素分析，得出ＪＩＩ东地 填于溶蚀孔洞中后，不易被再次溶蚀产生有利储集 空间，对碳酸盐岩储集层形成起着明显的破坏性作 区二叠系硅质为交代成因。 （３）与储层的关系。碳酸盐岩交代作用有白云 用；另一方面，二氧化硅的沉淀意味着碳酸盐岩的溶 化作用、去白云化作用、硅化作用、石膏（硬石膏）化 解，指示着储集空间的形成。 ２．４交代硅质 （１）二氧化硅来源及沉积机制。原来的矿物和 组分被新矿物取代的作用为交代作用。富含二氧化 硅的海水作为热液侵人体进入碳酸盐岩，与组成碳 酸盐岩的矿物发生化学变化并将其完全或部分转化 为硅质，产生新的矿物，形成交代硅质。交代硅质的 二氧化硅来源与充填硅质、互层硅质相似，但其不以 自生化学作用的沉淀机制来形成，而是与组成碳酸 盐岩矿物发生化学反应，将该矿物交代为硅质（图 ３）。 （２）特征。四川盆地海相碳酸盐岩中常见交代 硅质，是同生、成岩、后生各个作用时期的硅化产物， 其中以川Ｉ东地区二叠系团块状、条带状硅质为典型 代表。该类型硅质往往继承原岩的颜色和结构，交 代具有选择性（优先交代生物遗体、富含有机质部 分、孔隙度高的部分、颗粒碳酸盐岩的胶结物部分）， 在显微镜、扫描电镜、荧光显微镜下可观察硅质以原 来矿物或组分的形态存在或残留部分未交代完全的 矿物（图２ｇ，图２ｈ，图２ｉ）。川Ｉ东地区二叠系结核状、 条带状及团块状硅质以玉髓和微晶石英为主，镜下 图３硅质交代（近等体积交代碳酸盐岩）模式图 （据马文辛，２０１１） Ｆｉｇ．３ Ｍｏｄａｌ ｓｈａｐｅ ｏｆ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｋｉｅｓｅｌ 部分白云石化亮晶，菱形白云石晶体完好地保存下来 等。白云化作用将原来非白云石晶粒交代为白云石 晶粒，一方面产生晶间孔，另一方面白云石易发生溶 蚀作用，产生溶蚀孔洞，为最有利的交代作用。与白 云化的建设性作用相比，硅化作用显然严重阻碍碳 酸盐岩储层发育。但当硅化作用进行时，碳酸盐岩 溶解硅质沉淀。从某种意义上说，硅化现象是优质 埋藏岩溶型碳酸盐岩储层的指示剂，可通过评价不 同区域硅化程度来评价区域优质白云岩储层的发育 状况口 ¨］，并且在国外已发现有热液燧石作储层的 气藏 。 ３ 结论 （１）四川盆地海相碳酸盐岩中的硅质根据其产 出特征可分为混积硅质、充填硅质、交代硅质、互层 硅质（以碧玉岩为主）。混积硅质中二氧化硅来源为 陆源，沉积机制为混积；其他３种硅质的二氧化硅来 源以火山喷发为主，沉积机制以化学作用为主，少见 生物化学作用沉积机制。 （２）互层硅质、充填硅质、交代硅质、混积硅质对 储层发育起严重的破坏性作用。而互层硅质、充填 硅质、交代硅质均由后期富含二氧化硅的海水在一 定条件下通过化学作用或交代作用沉淀二氧化硅形 成，该类硅质可作为优质岩溶储层的指示剂。因此， 需结合具体区域岩溶程度、储集空间充填情况分析 存在的硅质，不能认为硅质的出现对储层只起消极 作用。 参考文献： Ｅ１３金之钧，庞雄奇，吕修祥．中国海相碳酸盐岩油气勘探［Ｊ］．勘 探家，ｌ９９８，３（４）：６６—６８． 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ｏｇｉｓｔｓ，６７（３）：４８４—４８５． Ａａｓｍ，Ｉａｉｎ Ｓａｍｓｏｎ，ｅｔ ａ１．Ａ Ｄｅｖｏｎｉａｎ ［１６］ Ｐａｃｋａｒｄ Ｊ Ｊ，Ｉｈｓａｎ ＡｌＨｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ Ｃｈｅｒｔ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ：Ｔｈｅ ２２５ ｂｃｆ Ｐａｒｋｌａｎｄ Ｆｉｅｌｄ， ［１ｏ］沙庆安．混合沉积和混积岩的讨论［Ｊ］．古地理学报，２００１，３ （３）：６３—６６． Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｃｏｌｕｍｂｉａ，Ｃａｎａｄａ ＥＪ］．ＡＡＰＧ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，２００１，８５（１）： ５１—８４． ［１１］ 刘永先．陕甘宁盆地中部气田奥陶系碳酸盐岩储层溶蚀及充 Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｉｌｉｃａ ｉｎ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｏｃｋｓ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｂａｓｉｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔｉｏｎ ｔｏ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｍｏ Ｊｉｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｘｉｎｇｚｈｉ ～，ＸＩＥ Ｌｉｎ ，ＨＥ Ｓｈｉｙｕ。 ＬＩＡＮＧ Ｊｉｎｇ ，ＬＩ Ｊｉａｌｉ ，Ａ０ Ｍｅｉ ，ＨＥ Ｃｈｕａｎ （１｜ＳｔⅡｔＰ ＫＰｖ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１０５００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄ“６１０５００，Ｃｈｉｎａ；３．ＣＮＯＯＣ Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ｂｒａｎｃｈ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ５１８０００，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ； ４．Ｐｒ０ ｅｃｔ ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｓｉｃｈｕａｎ ｇａｓ ｍｉｎｅ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ ｏｉｌ ａｎｄ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ，Ｄａｚｈｏｕ ６３５０００， Ｓｉｃｈ“ｎ”，Ｃｈｉｎｎ；５．Ｇｕａｎ ａ ａｒｅａ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｓｉｃｈｕａｎ ｇａｓ ｍｉｎｅ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ ｏｉｌ ａｎｄ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ， Ｇｕａｎｇａｎ ６３８５００，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ；６．Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｓｉｃｈｕａｎ ｇａｓ ｍｉｎｅ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｓｉｃｈｕａｎ ｇａｓ ｍｉｎｅ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ ｏｉｌ ａｎｄ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｑｉｏｎｇｌａｉ ６１１５００，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ； ７．Ｔｈｅ ｎｉｎｔｈ ｏｉｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ，Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｏｃｋ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｎ Ｓｉｃｈｕａｎ ｂａｓｉｎ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍａｒｉｎｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍａｃｒｏ ａｎｄ ｍｉｃｒｏ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｉｌｉｃａ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｏｃｋｓ ｉｎ Ｓｉｃｈｕａｎ ｂａｓｉｎ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｉｌｉｃａ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｅｒｂｅｄｅｄ，ｍｉｘｅｄ ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｏｃｋ，ｆｉｌｌｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｒ— ｂｏｎａｔｅ ｏｒ ｒｅｐｌａｃｅ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ．Ｓｉｌｉｃａ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｉｎｔｅｒｂｅｄｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｏｃｋ，ｆｉｌｌｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｏｃｋ ｏｒ ｒｅＤ１ａｃｅ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｏｃｋ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｅｒｕｐｔｉｏｎ ｂｕｔ ｔｈｅ ｌａｔｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｍｅｃｈａ— ｎｉｓｍ ｉｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ．Ｓｉｌｉｃａ ｍｉｘｅｄ ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｏｃｋ ｉｓ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｔｅｒｒｉｇｉｎｏｕｓ ｄｅｂｒｉｓ ａｎｄ ｉｓ ｏｆ ｓｏｕｒｃｅ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ． ．Ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｂｅｄｄｉｎｇ，ｆｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｍｅｔａｓｏｍａｔｉｃ ｓｉｌｉｃａ ｐｌａｙｓ ｂｏｔｈ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｒｏｌｅ ｏｎ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｂｕｔ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｓｉｌｉｃａ ｏｎｌｙ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｒｏｌｅ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ： ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｏｃｋ；ｓｉｌｉｃａ；ｉｎｔｅｒｂｅｄｄｉｎｇ ｄｉａｍｉｃｔｉｃ ｋｉｅｓｅｌ；ｉｎｆｉｌｌｉｎｇ ｋｉｅｓｅｌ；ｍｅｔａｓｏｍａｔｉｃ ｋｉｅｓｅｌ；
