四川盆地東北部地區(qū)長(zhǎng)興組碳酸鹽巖成巖作用及儲(chǔ)層孔隙演化

王春連， 劉成林， 龍勝祥， 吳世祥， 李宏濤， 張軍濤， 柳智利

(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037 2.中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083 3.西南石油大學(xué)，四川成都 610500)

0 引言

成巖作用指松散沉積物脫離沉積環(huán)境而被固結(jié)成巖石時(shí)期所發(fā)生的作用(Bathurst，1971;James，1974;Calvet et al.，1991)。特點(diǎn)是本層物質(zhì)的遷移產(chǎn)生重新分配組合為主，沒(méi)有或很少有外來(lái)物質(zhì)參加(Badiozamani，1973;Wilson，1975;Lloyd，1977);沉積物與底層水隔絕，厭氧細(xì)菌大量存在，硫酸根離子轉(zhuǎn)化為硫化氫，pH＞9，處于還原環(huán)境;發(fā)生壓實(shí)－脫水作用，孔隙變小;發(fā)生膠結(jié)－孔隙水中因壓實(shí)沉淀出新礦物(Longman，1980;Tucker et al.，1990; Mazzullo，1992)。

成巖作用是碳酸鹽巖儲(chǔ)層巖石學(xué)研究的重點(diǎn)，碳酸鹽巖有效儲(chǔ)集空間好壞，主要取決于各種成巖作用形成的有效孔隙(Tucker，2001;馬永生，2007;黃思靜等，2009)。由于碳酸鹽巖礦物本身的化學(xué)性質(zhì)活潑，所以碳酸鹽巖的成巖演化過(guò)程中各種成巖作用很發(fā)育，其原始面貌經(jīng)常是大為改觀(鄭榮才等，2007)。長(zhǎng)興組儲(chǔ)層經(jīng)歷多種成巖環(huán)境及其變化也呈多期次、多類型的長(zhǎng)期疊加，其結(jié)果大大改變了原巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其原始成分、原生結(jié)構(gòu)以及儲(chǔ)層性質(zhì)，都發(fā)生了很大的變化(雷卞軍等，1990;POMAR，1999;朱光有等，2006)。本文以普通顯微鏡薄片和鑄體薄片觀察為基礎(chǔ)，借助于X－衍射分析、電子探針?lè)治龅葘?shí)驗(yàn)方法，本文對(duì)長(zhǎng)興組所經(jīng)歷的成巖作用類型及特征和成巖演化序列都進(jìn)行了全面的分析，并對(duì)成巖作用及儲(chǔ)層孔隙發(fā)育和演化的關(guān)系進(jìn)行了研究。前人對(duì)碳酸鹽巖的成巖作用與儲(chǔ)層演化的關(guān)系只是單一或幾種成巖作用與儲(chǔ)層發(fā)育及孔隙的關(guān)系進(jìn)行研究(張連昌等，2001;黃思靜等，2006)，而本文是通過(guò)壓實(shí)壓溶作用、膠結(jié)作用、充填作用、交代作用、白云化作用、重結(jié)晶作用、溶蝕作用、破裂作用等成巖作用的共同作用研究其對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育和孔隙的關(guān)系。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

本文研究區(qū)為四川盆地東北部地區(qū)(圖1)，研究區(qū)北起南江，南到達(dá)縣，西自閬中，東至萬(wàn)源。面積3.0萬(wàn)km2。研究層位為上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組。

研究區(qū)位于四川盆地東北部川中平斜褶皺帶，屬于揚(yáng)子板塊北緣，北鄰米倉(cāng)山－大巴山造山帶，東南接川東斷褶帶，研究區(qū)位于川中平斜褶皺帶北部，靠近川東斷褶帶(王一剛等，2009)。北起南江，南到達(dá)縣，西自閬中，東至萬(wàn)源，為一系列北北東－北東向背斜構(gòu)造，包括毛壩場(chǎng)，普光場(chǎng)等主要構(gòu)造。

2 儲(chǔ)層主要成巖作用類型及特征

通過(guò)對(duì)元壩101、元壩102、元壩2、普光2、普光5、普光6、普光8、普光9、毛壩3、河壩1井等鉆井巖芯和野外露頭剖面觀察及巖石薄片觀察可知，研究區(qū)長(zhǎng)興組碳酸鹽巖常見(jiàn)有壓實(shí)壓溶作用、膠結(jié)作用、充填作用、交代作用、白云化作用、重結(jié)晶作用、溶蝕作用等成巖作用。其中對(duì)儲(chǔ)層孔隙發(fā)育影響較大的主要是膠結(jié)作用、溶蝕作用、充填作用、白云化作用和重結(jié)晶作用。

2.1 壓實(shí)壓溶作用

研究區(qū)長(zhǎng)興組碳酸鹽巖中，壓實(shí)作用主要有兩種表現(xiàn)形式，一是顆粒密集填積的機(jī)械壓實(shí)作用，這種壓實(shí)作用在研究區(qū)中表現(xiàn)不明顯，通常認(rèn)為碳酸鹽巖固結(jié)成巖較早，機(jī)械壓實(shí)作用不明顯，而以縫合線形式存在的化學(xué)壓實(shí)作用比較常見(jiàn)。另外一種是以縫合線形式存在的化學(xué)壓實(shí)作用(圖2a)，這種化學(xué)壓實(shí)作用在研究區(qū)表現(xiàn)比較明顯，也可能為晚期碳酸鹽巖成巖膠結(jié)物提供了物質(zhì)來(lái)源;部分縫合線構(gòu)造，有機(jī)質(zhì)富集，也可能是油氣運(yùn)移的通道。

2.2 膠結(jié)(充填)作用

研究區(qū)碳酸鹽巖的膠結(jié)作用可以明顯區(qū)分出成巖早期和成巖中晚期膠結(jié)。成巖早期的膠結(jié)分為兩種情況，一種為粒間充填的灰泥基質(zhì)，可能為海底沉積環(huán)境中沉淀出的高鎂方解石或文石泥，這種灰泥重結(jié)晶顯示為粒狀方解石(或白云石)膠結(jié)，不顯世代結(jié)構(gòu);另一種由CaCO3過(guò)飽和孔隙水化學(xué)沉淀方解石膠結(jié)(可云化)，常圍繞顆粒生長(zhǎng)形成櫛殼狀、馬牙狀、晶粒狀環(huán)邊，向孔隙中心晶粒加大，顯所謂世代結(jié)構(gòu)，通常稱為淀晶膠結(jié)，一般常見(jiàn)于高能環(huán)境顆粒結(jié)構(gòu)的碳酸鹽巖中。

圖1 四川盆地東北部位置圖Fig.1 Map showing location of the northeastern Sichuan basin1－鉆井;2－城市;3－勘查區(qū)塊1－borehole;2－city;3－exploration blocks

還有一種膠結(jié)作用主要表現(xiàn)在對(duì)已形成孔隙的充填作用，包括亮晶方解石和鞍狀白云石(圖2b)，應(yīng)該是中晚期成巖作用的特征。

2.3 溶蝕作用

研究區(qū)長(zhǎng)興組臺(tái)地邊緣礁灘相帶是溶蝕作用發(fā)生的主要地帶。通過(guò)巖心和顯微薄片仔細(xì)觀察，可見(jiàn)長(zhǎng)興組溶蝕作用主要表現(xiàn)在成巖早期和成巖中晚期的溶蝕作用。成巖早期的溶蝕現(xiàn)象主要表現(xiàn)在，發(fā)育于礁灘相帶的鮞?；?guī)r可能隨海平面的周期性下降而暴露于大氣水成巖環(huán)境，遭受淡水淋濾，不穩(wěn)定的礦物組分文石、高鎂方解石被溶解，因而，孔隙特征往往具有選擇性溶蝕的特征，形成鑄?？?圖2c)。而成巖中晚期，由于文石、高鎂方解石已經(jīng)被低鎂方解石化，形成穩(wěn)定的礦物組分，溶蝕不再具有選擇性，因而，成巖中晚期的溶蝕作用常表現(xiàn)為非選擇性的粒(晶)間溶孔、溶洞及溶蝕溝、縫等。

2.4 交代作用

薄片觀察顯示，白云巖仍是區(qū)內(nèi)有利儲(chǔ)層發(fā)育的重要巖石類型，在區(qū)內(nèi)白云巖主要發(fā)育于臺(tái)地邊緣生物礁、灘相中，常見(jiàn)生物碎屑、鮞粒殘余結(jié)構(gòu)的白云巖(圖2d)，部分交代成因的白云石晶粒因交代的殘余，而具有明顯混濁的特征，這些顯然為交代成因白云巖化的重要證據(jù)。與白云巖化交代作用相比，其它交代作用對(duì)儲(chǔ)層孔隙發(fā)育無(wú)明顯的影響，故為比較次要的成巖作用。

就目前所知，絕大多數(shù)古代和現(xiàn)代白云巖都是次生交代成因的，特別是具有經(jīng)濟(jì)意義的大型白云巖體更是如此(王瑞華等，2006;黃思靜等，2007)。研究區(qū)長(zhǎng)興組組儲(chǔ)層以白云巖占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其特征如下:

(1)白云石的結(jié)構(gòu)特征

研究區(qū)長(zhǎng)興組儲(chǔ)層中白云石按晶體大小可分為微－粉晶、細(xì)－中晶和粗晶;按晶形可分為它形、半自形和自形晶，此外局部還可見(jiàn)到為數(shù)不多具特殊構(gòu)造的白云石晶體，如環(huán)帶構(gòu)造和霧心亮邊白云石。本次工作對(duì)鉆井剖面長(zhǎng)興組不同晶粒大小和形態(tài)的白云石進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，列于表1。

以上數(shù)據(jù)表明:

①長(zhǎng)興組礁間和礁后潮坪相帶微－粉晶白云石占有顯著優(yōu)勢(shì)，統(tǒng)計(jì)主體臺(tái)緣生物礁微相帶微－粉晶白云石亦占有一定優(yōu)勢(shì)。

②以它形晶白云石為主，半自形－自形晶白云石不足總體的5%?？傮w上微－粉晶結(jié)構(gòu)的白云石略占優(yōu)勢(shì)，細(xì)－中晶白云石僅次于微－粉晶白云石占有較大比例;不同層位、不同相帶的白云石結(jié)構(gòu)有比較明顯的差異，低能環(huán)境的白云巖微－粉晶白云石優(yōu)勢(shì)明顯;霧心亮邊白云石總的含量不高，局部可見(jiàn)相對(duì)集中;偶見(jiàn)具環(huán)帶構(gòu)造白云石(圖2e)。

表1 長(zhǎng)興組白云石類型統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistics of dolomite types for the Changxing Formation

(2)白云石有序度

到目前為止，普遍認(rèn)為白云石主要為交代成因，白云石為鈣鎂碳酸鹽礦物，白云石交代方解石實(shí)質(zhì)上就是原方解石中的部分鈣離子被鎂離子取代，理論上原方解石內(nèi)50%的Ca2+可以被Mg2+取代，即理論計(jì)量的白云石Ca2+/Mg2+為1∶1。但實(shí)際巖石中的白云石并非全都符合理論計(jì)量的白云石，利用X－衍射分析白云石的有序度就是反映實(shí)際巖石中的白云石與理論計(jì)量白云石的符合程度。研究區(qū)長(zhǎng)興組的白云石有序度(表2)。從表中可以看出:

①長(zhǎng)興組白云巖的白云石有序度變化在0.57～0.90之間，平均值為0.73;

②按不同相帶白云巖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示，長(zhǎng)興組儲(chǔ)層的主體－臺(tái)緣生物礁微相帶(6個(gè)樣)的白云石有序度變化在0.57～0.90之間，平均值為0.70;局限臺(tái)地潮坪微相帶2個(gè)樣的白云石有序度分別為0.64和0.84，平均值為0.74;礁后潮坪微相帶僅1個(gè)樣品，其有序度為0.82。

需要說(shuō)明的是，這次X－衍射分析的是全巖樣品，反映的是巖石經(jīng)過(guò)復(fù)雜的成巖過(guò)程后的現(xiàn)狀，現(xiàn)今分析白云石有序度并非單純白云化作用的結(jié)果，可能還包含有重結(jié)晶作用、充填作用等成巖作用的影響，但白云化作用起主導(dǎo)作用和主要作用是勿庸置疑的。同時(shí)還必須明確，現(xiàn)今分析白云石有序度也非某期白云化作用所致，而可能是整個(gè)成巖過(guò)程中白云化作用的疊加。

此外，從化學(xué)成分的角度，白云石的理論成分MgO為21.86%，CaO為30.41%，CO247.73%。電子探針?lè)治鼋Y(jié)果(表3)，無(wú)論細(xì)－中晶白云石和粗晶白云石，也不論鏡下顯示為自形晶白云石，還是它形晶白云石，其化學(xué)成分與白云石的理論成分都非常接近;經(jīng)計(jì)算Mg2+/Ca2+在0.966～0.997之間，略微富鈣。

(3)白云石的產(chǎn)狀特征

研究區(qū)白云巖宏觀上可歸結(jié)為集中產(chǎn)出(完全白云化)的白云巖和分散產(chǎn)出(部分白云化)的、從含云灰?guī)r到含灰云巖的所有過(guò)渡類型的灰、云巖。前者包括結(jié)構(gòu)較為均勻的微－粉晶云巖、粉－細(xì)晶云巖、細(xì)－中晶云巖和不等晶云巖以及結(jié)構(gòu)不均勻的斑雜狀不等晶云巖等，主要產(chǎn)出于長(zhǎng)興組臺(tái)地邊緣礁灘相帶;后者包括結(jié)構(gòu)較均勻的含云灰?guī)r、云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)云巖和含灰云巖以及斑點(diǎn)、斑塊狀含云灰?guī)r或云質(zhì)灰?guī)r等，主要產(chǎn)出于長(zhǎng)興組下部開(kāi)闊臺(tái)地亞相－臺(tái)緣生物礁開(kāi)始發(fā)育的下部。

研究區(qū)長(zhǎng)興組白云巖儲(chǔ)層，白云石從結(jié)構(gòu)到產(chǎn)狀的多樣性，反映了本區(qū)長(zhǎng)興組儲(chǔ)層白云化作用的復(fù)雜性。對(duì)此必須有充分的認(rèn)識(shí)。

2.5 重結(jié)晶作用

重結(jié)晶作用是指礦物成分不變，而礦物晶體大小發(fā)生改變的一種成巖作用。在研究區(qū)長(zhǎng)興組地層中，無(wú)論灰?guī)r還是白云巖，也無(wú)論是晶粒結(jié)構(gòu)，顆粒結(jié)構(gòu)，還是生物礁，無(wú)一例外，普遍存在重結(jié)晶作用。從較輕微的選擇性重結(jié)晶，到強(qiáng)烈的普遍重結(jié)晶都存在;局部還見(jiàn)白云化殘余方解石重結(jié)晶呈連晶(巨晶)方解石，白云石嵌于其中。微晶灰?guī)r中出現(xiàn)與之漸變過(guò)渡的粉－細(xì)晶或細(xì)－中晶斑塊，通常視為重結(jié)晶作用的產(chǎn)物，在研究區(qū)內(nèi)礁灰?guī)r中也常出現(xiàn)此類重結(jié)晶現(xiàn)象。

表2 長(zhǎng)興組X－衍射分析結(jié)果Table 2 X－ray diffraction analysis results of the Changxing Formation

表3 長(zhǎng)興組白云石電子探針?lè)治鼋Y(jié)果Table 3 Electron microprobe analysis results of dolomite from the Changxing Formation

3 四川盆地東北部長(zhǎng)興組成巖演化序列

上面總結(jié)了研究區(qū)長(zhǎng)興組成巖現(xiàn)象，然而，要了解儲(chǔ)層樣品成巖過(guò)程及孔隙演化規(guī)律，需要了解該區(qū)的成巖演化過(guò)程，即通過(guò)成巖序列的總結(jié)，探討樣品的孔隙形成過(guò)程。

長(zhǎng)興組下部巖性主要為亮晶生物灰?guī)r，膠結(jié)作用有三期，早期為等厚環(huán)邊纖維狀的高鎂方解石或文石膠結(jié)，已低鎂方解石化;第二期為白云石膠結(jié)，看見(jiàn)明顯的半自形－自形晶粒白云石，略具波狀消光，應(yīng)該是在中深埋藏條件下形成的，當(dāng)然，這期膠結(jié)也有可能為白云巖化流體對(duì)早期膠結(jié)物的白云巖化作用造成的;最晚期膠結(jié)通常為亮晶方解石膠結(jié)，主要呈連晶狀，常發(fā)生在第一期油氣充注之后(在白云石和方解石膠結(jié)物之間?？煽吹綖r青)。長(zhǎng)興組的第二期膠結(jié)是在埋藏成巖環(huán)境中形成的。然而，一些微亮晶生屑白云巖看不到這種世代結(jié)構(gòu)，可能是海底成巖作用比較強(qiáng)烈，早期膠結(jié)物均為文石或高鎂方解石泥，后期重結(jié)晶，所以難顯世代膠結(jié)結(jié)構(gòu)，由于膠結(jié)物的支撐作用，早期的機(jī)械壓實(shí)作用不顯著。本區(qū)的壓實(shí)作用主要表現(xiàn)在化學(xué)壓實(shí)縫合線上，縫合線的發(fā)育可能有兩期，第一期縫合線在粒間膠結(jié)物間痕跡不明顯，看上去被粒狀膠結(jié)物所切割(圖2a)，這可能是膠結(jié)物重結(jié)晶的結(jié)果;第二期縫合線則切割了方解石、白云石的膠結(jié)物，因而形成時(shí)間較晚。

溶蝕作用本區(qū)可能有多期，成巖早期的大氣水成巖環(huán)境、海底成巖環(huán)境的溶蝕作用長(zhǎng)興組較弱，但選擇性溶蝕孔隙在長(zhǎng)興組也存在，如在樣品中見(jiàn)到可能是成巖早期形成的示頂?shù)讟?gòu)造(圖2f)，底部為泥粉晶方解石，上部為亮晶方解石和自形白云石膠結(jié)。其它的選擇性溶蝕作用，如生屑內(nèi)部的骨內(nèi)溶孔及白云石晶間溶孔，則也可能是在埋藏成巖時(shí)期形成的，因此，長(zhǎng)興組的溶蝕作用可能主要發(fā)生在埋藏成巖期，主要表現(xiàn)在溶蝕孔、溶蝕溝等非選擇性溶蝕，一些溶蝕孔隙被晚期亮晶方解石膠結(jié)，盡管埋藏期的溶蝕時(shí)間還很難準(zhǔn)確判斷，然而，從一些溶蝕孔隙邊緣含有瀝青，一些則不含，顯示至少存在兩期以上的埋藏溶蝕作用，含有瀝青的孔隙可能在油氣充注之前就以形成，而不含有瀝青的孔隙則可能是在最晚期的含氣的儲(chǔ)層中形成的。長(zhǎng)興組含有潮坪相白云巖地層，代表了一種蒸發(fā)的沉積環(huán)境，因而也是回流滲透白云巖化提供了有利條件。而埋藏時(shí)期的白云巖化對(duì)儲(chǔ)層具有雙重影響，儲(chǔ)層主要巖石類型有細(xì)晶云巖、粉晶云巖、微晶云巖，細(xì)晶、粉晶云巖所占比例相對(duì)較大，常見(jiàn)瀝青充填于細(xì)晶、粉晶白云巖的晶間孔或晶間溶孔，溶蝕孔隙也較發(fā)育，這是有利的一面;然而，在一些鮞粒鑄?？字谐Ｒ?jiàn)深埋成巖期的鞍狀白云石充填或半充填，降低了巖石的孔隙度。但總體來(lái)說(shuō)，埋藏白云巖化對(duì)儲(chǔ)層具有明顯的改善。

圖2 四川盆地東北部長(zhǎng)興組成巖作用顯微照片F(xiàn)ig.2 Micrographs showing diagenesis of the Changxing Formation in the northeastern Sichuan basina－壓溶縫合線構(gòu)造，顯示生物碎屑顆粒被壓溶而呈現(xiàn)殘缺的特征，Yb2，P2c;b－鑄?？撞糠职自剖涮睿卟钕?，染色玻片，Yb2，P2c;c－海綿障積礁云巖，灰泥充填骨架孔隙，PG6，P2c，5644m，(－);d－生屑白云巖，微亮晶膠結(jié)，Yb2，P2c;e－白云石的環(huán)帶構(gòu)造，PG6，P2c;f－方解石充填的裂縫瀝青較多，并具有示頂?shù)讟?gòu)造，頂為自生白云石和方解石，染色普片，Yb2，P2c。a－pressolution stylolitic structure shows bioclastic grains are pressolved with remaining fragments，Yb2，P2c;b－moldic pores are filled with dolomite，with undulatory extinction in stained thin section，Yb2，P2c;c－sponge binding reef dolomite.Lime mudstone filled the frame pore，PG6，P2c，5644m，monopolarizer，diagonalline is 3.75mm in length;d－bioclastic dolomite，microspar cement，Yb2，P2c;e－zonation of dolomite，PG6，P2c;fcalcite－filled fissure composes large amount of bitumen with showing sequence structure.On the top of the sequence is dolomite and calcite in stained thin section，Yb2，P2c.

裂縫可能是油氣運(yùn)移的通道，例如在方解石膠結(jié)的裂縫中，瀝青分布明顯較多(圖2F)，而未被膠結(jié)的微裂縫中也常見(jiàn)瀝青分布。在溫度和壓力隨深度增大的埋藏環(huán)境中，亞穩(wěn)定的碳酸鹽礦物將轉(zhuǎn)化為方解石，并伴隨有明顯的重結(jié)晶作用，常在棘屑邊緣形成共軸交代的環(huán)邊，因此，重結(jié)晶作用常形成于埋藏成巖環(huán)境，隨著溫度壓力的進(jìn)一步升高，重結(jié)晶作用更加強(qiáng)烈，常形成晶方解石晶粒間呈縫合狀不規(guī)則接觸，部分早期的泥晶白云巖在強(qiáng)烈重結(jié)晶作用下，而呈粉細(xì)晶結(jié)構(gòu)。

根據(jù)以上成巖現(xiàn)象間的先后順序以及礦物間的相互切割關(guān)系，研究區(qū)長(zhǎng)興組的成巖序列及孔隙的演化規(guī)律如圖3所示。

4 成巖作用階段與儲(chǔ)層孔隙演化

長(zhǎng)興組礁灘組合儲(chǔ)層主要發(fā)育泥晶灰?guī)r、泥晶顆?；?guī)r、亮晶顆粒巖、礁灰?guī)r及礁白云巖等，由于物質(zhì)成分的差異，其孔隙演化具有不同的特點(diǎn)。

(1)泥晶灰?guī)r:同生期時(shí)疏松多孔，含大量孔隙水。通過(guò)成巖早期壓實(shí)作用，孔隙水迅速排出，孔隙急劇降低，直到變成致密的泥晶灰?guī)r。成巖中期白云石化和晚期的溶蝕、溶解作用對(duì)它毫無(wú)影響。

(2)泥晶顆粒巖:同生期粒間灰泥多，孔隙較為發(fā)育，含孔隙水。成巖中期，壓實(shí)作用孔隙水排出，孔隙變小，直至顆粒呈面接觸時(shí)，溶液沿著其接觸面流動(dòng)溶蝕，形成壓溶縫并在不同程度上接受成巖中期的白云石化，特別是生物碎屑顆粒易被白云石交代，變成自形晶粒白云巖，大大改善其孔隙性能。

(3)亮晶顆粒巖:粒間孔中沒(méi)有或有很少的灰泥，充滿大量的孔隙水。這些不僅顆粒有強(qiáng)抗壓力，其孔隙水也具有承壓性。到成巖早期壓溶作用增強(qiáng)，打破其原有平衡，發(fā)育壓溶縫，并為成巖中期白云石化鋪平了道路，成為礁后淺灘中發(fā)育晶間孔、晶間溶孔和溶縫晶粒白云巖的主要類型。

(4)礁灰?guī)r:其格架孔中充填的是大量灰泥及生物碎屑。成巖早期壓實(shí)作用，變成了生屑泥晶灰?guī)r結(jié)構(gòu)，其孔隙被嚴(yán)重阻塞，以致影響其他壓實(shí)流體的進(jìn)入;中期白云石化影響極弱，成巖晚期溶蝕作用對(duì)它也無(wú)影響。

(5)礁白云巖:格架孔中充填了少量生屑和大量的孔隙水、成巖中期接收了來(lái)自低抗壓組份(灰泥)中的源源不斷的壓實(shí)排泄流，并在礁體內(nèi)沿造礁生物和生物碎屑邊緣或晶間流動(dòng)并溶蝕，形成網(wǎng)脈狀溶解縫，為成巖中期白云石化的充分進(jìn)行創(chuàng)造了條件。

圖3 四川盆地東北部長(zhǎng)興組成巖序列及孔隙演化特征Fig.3 Diagenetic sequence and pore evolution characteristics of the Changxing Formation in the northeastern Sichuan basin

在同生成巖期，巖石結(jié)構(gòu)疏松，孔隙水含量高，壓實(shí)作用微弱，原生孔隙發(fā)育，包括粒內(nèi)孔、粒間孔和骨架孔，同生白云巖化形成少量晶間孔。在成巖早期，壓實(shí)作用增強(qiáng)，孔隙水迅速排出，原生孔隙明顯減少;隨著埋深增加，壓實(shí)作用更強(qiáng)，并發(fā)生早期膠結(jié)作用，原生孔隙急劇降低甚至消失，這時(shí)粒間流體沿顆粒接觸面溶蝕，形成一些壓溶縫，礦物轉(zhuǎn)化和重結(jié)晶作用形成部分晶間孔。成巖中期，白云石化發(fā)育，溶蝕作用增強(qiáng)，形成大量晶間孔和各種次生溶孔，包括粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、晶內(nèi)溶孔、海綿體腔溶孔等，形成了較好的儲(chǔ)集空間。到成巖晚期，在早中期次生孔隙發(fā)育的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步溶蝕擴(kuò)大，形成一些鑄模孔和超大孔;同時(shí)，多期疊加的構(gòu)造縫發(fā)育，呈網(wǎng)脈狀展布，最終形成高孔隙的礁白云巖(圖4)。

5 結(jié)論

(1)四川盆地東北部長(zhǎng)興組碳酸鹽巖主要成巖作用類型:壓實(shí)壓溶作用、膠結(jié)作用、充填作用、交代作用、白云化作用、重結(jié)晶作用、溶蝕作用、破裂作用。其中對(duì)儲(chǔ)層孔隙發(fā)育影響較大的主要是膠結(jié)作用、溶蝕作用、充填作用、白云化作用和重結(jié)晶作用。

(2)根據(jù)成巖現(xiàn)象間的先后順序以及礦物間的相互切割關(guān)系，總結(jié)出長(zhǎng)興組的成巖序列及孔隙的演化規(guī)律。

(3)長(zhǎng)興組礁灘組合儲(chǔ)層主要發(fā)育泥晶灰?guī)r、泥晶顆粒灰?guī)r、亮晶顆粒巖、礁灰?guī)r及礁白云巖等，由于物質(zhì)成分的差異，其孔隙演化具有不同的特點(diǎn)。

(4)在同生成巖期，原生孔隙發(fā)育，同生白云巖化形成少量晶間孔。在成巖早期，原生孔隙明顯減少;發(fā)生早期膠結(jié)作用，粒間流體沿顆粒接觸面溶蝕，形成一些壓溶縫，礦物轉(zhuǎn)化和重結(jié)晶作用形成部分晶間孔。成巖中期，白云石化發(fā)育，溶蝕作用增強(qiáng)，形成大量晶間孔和各種次生溶孔，形成了較好的儲(chǔ)集空間。到成巖晚期，進(jìn)一步溶蝕擴(kuò)大，形成一些鑄?？缀统罂?同時(shí)，多期疊加的構(gòu)造縫發(fā)育，呈網(wǎng)脈狀展布，最終形成高孔隙的礁白云巖。

［注釋］

① 中石化股份有限公司南方勘探開(kāi)發(fā)分公司.2004.川東北儲(chǔ)層預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)及勘探目標(biāo)優(yōu)選研究［R］.

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