鄂爾多斯盆地延長組儲層膠結(jié)物形成機(jī)理及地質(zhì)意義

齊亞林，尹鵬，張東陽，李繼宏，盧偉，白嫦娥

鄂爾多斯盆地延長組儲層膠結(jié)物形成機(jī)理及地質(zhì)意義

齊亞林1，2，尹鵬1，2，張東陽3，李繼宏1，2，盧偉4，白嫦娥1，2

（1.中國石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院，西安710018；2.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室，西安710018；3.中國石油長慶油田分公司勘探部，西安710018；4.中國石油長慶油田分公司長慶實(shí)業(yè)集團(tuán)，西安710018）

鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長組儲層普遍具有巖石成分復(fù)雜、成熟度低、磨圓度低和物性較差的特征，屬典型的特低孔、低滲儲層。強(qiáng)烈的膠結(jié)作用和壓實(shí)作用為儲層致密的主要控制因素。應(yīng)用X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）和偏光顯微鏡等對膠結(jié)物的分布、組合類型及賦存狀態(tài)進(jìn)行了分析，在借鑒現(xiàn)代湖泊沉積學(xué)研究的基礎(chǔ)上，探討了沉積和地層流體化學(xué)組成與黏土、碳酸鹽和硅質(zhì)膠結(jié)物的關(guān)系。結(jié)果表明：沉積流體控制了陸源碎屑黏土礦物在湖盆中的分布，控制了陸源碎屑黏土礦物向自生黏土礦物的轉(zhuǎn)化，控制了碳酸鹽膠結(jié)物的形成與分布。地層流體化學(xué)組成為膠結(jié)物的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和特定的成巖環(huán)境。該研究成果為有利成巖相定性—半定量預(yù)測提供了依據(jù)。

成巖相；地層流體；膠結(jié)物；延長組；鄂爾多斯盆地

0 引言

上三疊統(tǒng)延長組為鄂爾多斯盆地石油勘探開發(fā)的主力層系，延長組儲層普遍具有巖石成分復(fù)雜、成熟度較低、磨圓度較低和物性較差的特征，屬典型的特低孔、低滲儲層［1-2］。前人對研究區(qū)儲層致密機(jī)理、膠結(jié)物成因和成巖環(huán)境開展了大量富有成效的研究并取得了多項重要成果，如強(qiáng)烈的膠結(jié)作用為儲層致密的重要控制因素［2-4］；早期方解石和綠泥石的形成增加了儲層的抗壓實(shí)能力，有利于孔隙的保存［5-7］，晚期鐵方解石和鐵白云石對儲層物性起破壞作用［4，6］；膠結(jié)物的成礦物質(zhì)來源于成巖過程中碎屑組分的溶蝕，碎屑組分溶蝕量與膠結(jié)物含量相近［3］；三角洲前緣亞相有利于綠泥石的發(fā)育［4-5，8-9］。上述研究往往強(qiáng)調(diào)埋藏階段與后期溶蝕作用對地層流體的貢獻(xiàn)以及地層流體對膠結(jié)物形成的貢獻(xiàn)，忽略了此前表生環(huán)境下陸源碎屑成因黏土礦物對后續(xù)成巖作用的影響，忽略了沉積流體對陸源碎屑黏土的分異作用及對早期膠結(jié)物形成的意義。由于脫離了沉積作用和沉積流體兩大因素，使得對成巖作用的本質(zhì)難以得到全面的認(rèn)識，無法在特定的沉積背景下分析和預(yù)測膠結(jié)物及有利成巖相帶的發(fā)育和分布規(guī)律。由膠結(jié)物形成引起的強(qiáng)烈的膠結(jié)作用和上覆地層產(chǎn)生的壓實(shí)作用為儲層致密的主要因素，膠結(jié)作用可使原始孔隙度損失30%［2］。因此，分析膠結(jié)物的成因及分布規(guī)律對優(yōu)質(zhì)儲層的預(yù)測具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。筆者綜合應(yīng)用X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）和偏光顯微鏡等對膠結(jié)物的分布、組合類型及賦存狀態(tài)進(jìn)行分析，在借鑒現(xiàn)代湖泊沉積學(xué)研究的基礎(chǔ)上，探討沉積和地層流體化學(xué)組成與黏土、碳酸鹽和硅質(zhì)膠結(jié)物的關(guān)系，以期揭示成巖礦物的物質(zhì)來源、分布規(guī)律和形成環(huán)境，為有利成巖相定性—半定量預(yù)測提供依據(jù)。

表1 鄂爾多斯盆地延長組儲層膠結(jié)物構(gòu)成Table 1 The cements composition of Yanchang Formation in Ordos Basin %

表2 鄂爾多斯盆地延長組儲層黏土礦物構(gòu)成Table 2 The clay minerals composition of Yanchang Formation in Ordos Basin%

1 膠結(jié)物類型及分布特征

鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長組主要膠結(jié)物有伊利石、高嶺石與綠泥石等黏土礦物，方解石、鐵方解石、白云石與鐵白云石等碳酸鹽礦物和硅質(zhì)等，膠結(jié)物體積分?jǐn)?shù)為13.40%～17.34%（表1），較高的鐵方解石、鐵白云石、水云母、硅質(zhì)和綠泥石含量為儲層致密的主要因素［2-4］。黏土礦物為儲層中較普遍的層狀鋁硅酸鹽礦物。根據(jù)X射線衍射分析，研究區(qū)黏土礦物主要有綠泥石、伊利石、伊/蒙混層和高嶺石，綠泥石相對體積分?jǐn)?shù)為28.47%～78.88%，伊利石相對體積分?jǐn)?shù)為12.96%～53.71%，高嶺石相對體積分?jǐn)?shù)為0～24.87%，伊/蒙混層相對體積分?jǐn)?shù)為5.35%～14.29%（表2），伊/蒙混層比一般＜15%。綠泥石主要以孔隙襯里黏土膜和填隙物形式產(chǎn)出（圖版Ⅰ-1～Ⅰ-3）；伊利石存在自生伊利石和蝕變伊利石2種類型，多為絨球狀和葉片狀充填于粒間孔（圖版Ⅰ-4、圖版Ⅰ-5）；伊/蒙混層在研究區(qū)分布比較穩(wěn)定（表2），掃描電鏡下多為絲縷狀或葉片狀充填于顆粒之間；高嶺石主要以孔隙充填方式產(chǎn)出，單個高嶺石晶體呈六方板狀，集合體呈書頁狀或蠕蟲狀，有時與自生石英共生（圖版Ⅰ-6、圖版Ⅰ-7）；碳酸鹽膠結(jié)物含量變化較大，主要以微晶或連晶狀膠結(jié)物和交代物形式產(chǎn)出（圖版Ⅰ-8～Ⅰ-10），成分以方解石、鐵方解石、白云石及鐵白云石為主，并具有明顯的多期次形成特征。硅質(zhì)膠結(jié)物在研究區(qū)砂巖中分布普遍，但體積分?jǐn)?shù)較低，為0.36%～1.98%，主要以石英次生加大和自形石英晶體形式產(chǎn)出于碎屑石英顆粒表面、粒間孔壁和粒內(nèi)溶孔中（圖版Ⅰ-11、圖版Ⅰ-12）。

圖1 鄂爾多斯盆地延長組地層流體化學(xué)組成與膠結(jié)物相關(guān)圖Fig.1 Correlation diagram of formation fluid chemical composition and cements of Yanchang Formation in Ordos Basin

2 膠結(jié)物形成機(jī)理及分布

2.1膠結(jié)物與地層流體的關(guān)系

膠結(jié)作用主要是在地層流體中完成的，筆者嘗試對地層流體-膠結(jié)物-溶蝕作用的關(guān)系進(jìn)行分析。以碳酸氫根離子（HCO3-）質(zhì)量濃度等于170 mg/L為界，小于此值時，儲層中鐵方解石含量隨HCO3-濃度增加而增加，大于此值時，鐵方解石含量隨HCO3-濃度增加而降低［圖1（a）］；鐵白云石含量變化具有類似的特點(diǎn)，以HCO3-質(zhì)量濃度等于50 mg/L為界，大于此值時，鐵白云石含量隨著HCO3-濃度的增大而減?。蹐D1（b）］；延長組儲層中方解石和白云石含量較小，但也受HCO3-濃度和氯離子（Cl-）濃度的控制，HCO3-質(zhì)量濃度大于200 mg/L或Cl-質(zhì)量濃度大于43 000 mg/L時，方解石和白云石不再出現(xiàn)［圖1（c）、圖1（d）］；水云母存在于礦化度為9700～85000mg/L的地層流體條件下，以礦化度等于48 000 mg/L為界，隨地層流體礦化度的升高水云母含量降低［圖1（e）］；綠泥石分布于礦化度為9 700～85 000 mg/L的地層流體條件下，以礦化度等于15 000 mg/L為界，綠泥石含量隨礦化度升高而降低［圖1（f）］；硅質(zhì)膠結(jié)物的形成區(qū)間較大，其含量與Cl-濃度關(guān)系不明顯［圖1（g）］；以礦化度等于23 000 mg/L為界，總填隙物含量隨礦化度增大而降低［圖1（h）］；溶蝕孔隙的發(fā)育與Cl-濃度關(guān)系不明顯［圖1（i）］，溶蝕作用對地層流體化學(xué)組成的影響非常有限；地層流體化學(xué)組成與部分膠結(jié)物含量關(guān)系密切。

2.2地層流體成因

現(xiàn)今地層流體由原始沉積流體演化而來，并不同程度地經(jīng)歷了地表水與大氣降水的改造?？碧介_發(fā)實(shí)踐表明，延長組不同油層組地層流體化學(xué)組成和礦化度差別明顯，地層總體處于封閉的環(huán)境，地表水與大氣降水的滲濾和交替作用對地層流體化學(xué)組成影響有限［10］。Cl-為延長組地層流體中最主要的陰離子，與總礦化度正相關(guān)，決定了地層流體的類型。Cl元素可能存在的形式有：①以Cl-形式存在于地層流體中；②以Cl-形式存在于石英和長石等礦物的鹽水包裹體中；③以Cl元素形式存在于黑云母和角閃石等造巖礦物晶格中［11］。由于沉積盆地普遍具有咸化和富集Cl-的特性，Cl元素在源區(qū)沉積流體中濃度普遍較高，經(jīng)地表徑流進(jìn)入湖泊水體蒸發(fā)濃縮后會進(jìn)一步富集［10］。Cl元素可能會以后兩者的形式參與成巖作用過程，但在礦物的鹽水包裹體和黑云母及角閃石等造巖礦物中含量極低［11］。成巖作用是在相對封閉的系統(tǒng)中進(jìn)行的，Cl元素在成巖作用過程中不具有大規(guī)模富集的物質(zhì)來源和基礎(chǔ)，因此其難以在地層流體中富集，這一觀點(diǎn)也得到前述現(xiàn)今地層流體Cl-濃度與溶蝕孔隙度相關(guān)分析的支持［參見圖1（i）］。現(xiàn)今地層流體為沉積流體經(jīng)蒸發(fā)濃縮作用、水巖反應(yīng)和離子交換作用演化而來，其中蒸發(fā)濃縮作用為地層流體元素富集的主要機(jī)制，現(xiàn)今地層流體基本反映了沉積流體的特征［10］。

2.3膠結(jié)物成因分析

2.3.1 黏土礦物

黏土礦物按成因可分為陸源碎屑黏土礦物與成巖過程中形成的自生黏土礦物，陸源碎屑黏土礦物為地殼表生環(huán)境下由物源區(qū)巖石發(fā)生風(fēng)化作用形成的常見礦物，是現(xiàn)代湖泊沉積物中重要的組成礦物，其形成和分布主要取決于氣候、物源和沉積環(huán)境［12-13］，在濕潤溫暖的熱帶—亞熱帶氣候環(huán)境下，巖石受淋濾和化學(xué)風(fēng)化作用較強(qiáng)，堿金屬和堿土金屬流失后形成陽離子為Si4+或Al3+的高嶺石；高緯度的干冷氣候條件下，淋濾和化學(xué)風(fēng)化作用較弱，堿金屬和堿土金屬部分流失后形成陽離子為Si4+，Al3+，F(xiàn)e3+，Mg2+或K+的綠泥石、伊利石、蒙皂石及伊/蒙混層；隨著風(fēng)化程度的加強(qiáng)，黏土礦物發(fā)生蒙脫石→無序伊/蒙混層→有序伊/蒙混層→伊利石→高嶺石轉(zhuǎn)化［13］。沉積環(huán)境，特別是湖盆水體的化學(xué)組成對搬運(yùn)來的陸源碎屑黏土礦物分布起到一定的控制作用，隨礦化度的增加，高嶺石較伊利石和蒙皂石易發(fā)生絮凝作用而含量降低［14］，電解質(zhì)類型對絮凝作用也有較大的影響［15］。綠泥石在三角洲前緣較為發(fā)育［5］，由盆地邊緣亞相向盆地中心深湖亞相過渡中，伊/蒙混層的平均相對含量明顯呈下降趨勢，伊利石的平均相對含量則明顯呈上升趨勢［16］，伊利石在水動力能量最弱的湖盆中部發(fā)育［17］，高嶺石主要出現(xiàn)于水動力較強(qiáng)的三角洲平原亞相［17-18］，上述黏土礦物的分布規(guī)律可能是水體鹽度和電解質(zhì)類型對陸源碎屑黏土礦物發(fā)生絮凝作用的綜合反映［19］。

自生黏土礦物為沉積成巖過程中形成的具有相對完好晶形的黏土礦物，現(xiàn)代湖盆沉積中黏土礦物大部分為碎屑成因，但也有部分為自生黏土礦物。陸源碎屑黏土礦物存在向自生黏土礦物轉(zhuǎn)化的趨勢，其證據(jù)為：①鐵綠泥石與鎂鐵綠泥石、蒙皂石與伊利石、高嶺石與伊利石等黏土礦物含量存在互為消長的關(guān)系［13］；②湖泊沉積早期黏土礦物組合為伊利石-綠泥石-高嶺石，晚期組合為伊利石-綠泥石［13］；③鏡質(zhì)體反射率與伊/蒙混層比的吻合程度較差［16］，伊利石的結(jié)晶度與湖水中K+濃度密切相關(guān)，無序伊/蒙混層礦物因沉積環(huán)境的改變具有向有序伊/蒙混層及伊利石礦物轉(zhuǎn)化的特征［19］。上述轉(zhuǎn)化可能是湖盆水體化學(xué)組成變化引起的，蒸發(fā)濃縮作用導(dǎo)致湖盆水體礦化度升高和化學(xué)組成發(fā)生變化，結(jié)果是：①陸源碎屑黏土礦物與湖盆水體環(huán)境建立平衡，陸源碎屑黏土礦物發(fā)生類質(zhì)同象取代并形成新的黏土礦物；②地層流體中的HCO3-與硫酸根離子（SO42-）發(fā)生脫碳酸與脫硫酸作用，形成碳酸鹽礦物，二氧化硅膠體發(fā)生絮凝作用沉淀形成石英［9，20-21］。

現(xiàn)代湖盆黏土礦物特征為直觀了解延長組黏土礦物（成因和分布）與沉積和地層流體的關(guān)系提供了借鑒。表生條件下可產(chǎn)生陸源碎屑成因黏土礦物，現(xiàn)代湖盆中伊利石、綠泥石、高嶺石和伊/蒙混層等黏土礦物為常見的礦物類型［12-13，19］，推測晚三疊世鄂爾多斯湖盆在沉積細(xì)砂—粉砂級碎屑的同時沉積了含量不等的陸源碎屑成因黏土礦物，分析這些黏土礦物的演化對全面認(rèn)識成巖演化過程、理解黏土礦物的分布規(guī)律和預(yù)測有利成巖相帶具有重要的意義。研究區(qū)上三疊統(tǒng)延長組儲層黏土礦物含量高、組分多、變化復(fù)雜，黏土礦物晶形變化較大，大部分為自生黏土礦物?，F(xiàn)代湖盆中某些黏土礦物存在向其他黏土礦物轉(zhuǎn)化的趨勢，晚三疊世湖盆也存在陸源碎屑黏土礦物轉(zhuǎn)化形成自生黏土礦物的現(xiàn)象，其證據(jù)為：①存在蒙皂石、伊利石、無序伊/蒙混層和有序伊/蒙混層，且蒙皂石與伊利石含量呈負(fù)相關(guān)；②早期綠泥石具有富鐵和自形程度較低的特征，晚期綠泥石具有貧鐵和自形程度高的特征［3，5］，可見碎屑顆粒綠泥石化和蝕變狀綠泥石充填（圖版Ⅰ-2、圖版Ⅰ-3）；③部分伊利石以粒間孔充填形式無序排列，具有碎屑成因特征，因重結(jié)晶作用具一定晶形［4］，見蝕變的絲片狀伊利石（圖版Ⅰ-4、圖版Ⅰ-5），伊利石的分布主要受沉積環(huán)境的控制而不是受成巖作用控制［18］；④部分蠕蟲狀高嶺石雜亂堆積充填于粒內(nèi)溶孔和殘余粒間孔，形成時間早于長石大規(guī)模溶蝕［18］（圖版Ⅰ-6），見泥質(zhì)碎屑高嶺石化（圖版Ⅰ-7）。掃描電鏡觀察表明，成巖作用過程中存在由長石等硅酸鹽礦物溶蝕形成高嶺石等黏土礦物的現(xiàn)象，溶蝕孔隙度-地層流體的相關(guān)關(guān)系表明，溶蝕作用對地層流體化學(xué)組成貢獻(xiàn)有限［參見圖1（i）］，由溶蝕作用引起物質(zhì)轉(zhuǎn)移進(jìn)而形成自生黏土礦物的數(shù)量有限。陸源碎屑黏土礦物可在地層流體環(huán)境下與地層流體發(fā)生水-巖反應(yīng)形成自生黏土礦物，由陸源碎屑黏土礦物轉(zhuǎn)化來的自生黏土礦物可能是儲層黏土礦物的主要組成部分。

不同類型黏土礦物的含量受地層流體化學(xué)組成和礦化度的控制，其含量總體隨礦化度增大而增大，礦化度繼續(xù)增大，黏土礦物將發(fā)生蝕變轉(zhuǎn)化（圖版Ⅰ-2、圖版Ⅰ-4、圖版Ⅰ-5）。

2.3.2 碳酸鹽礦物

碳酸鹽礦物為碎屑巖儲層中常見的膠結(jié)物之一，具有分布普遍性、形成多期性和成因多樣性等重要特征。

早期方解石為泥晶方解石，不含鐵，主要占據(jù)原生粒間孔，與碎屑顆粒之間界限清晰，很少觀察到交代現(xiàn)象（圖版Ⅰ-8），早期方解石的碳同位素相對較重，反映其形成與有機(jī)質(zhì)的脫羧基作用關(guān)系不大，為大氣降水沉積成因，與湖泊的碳酸鈣過飽和沉積時的堿性環(huán)境有關(guān)；氧同位素較輕，反映早期方解石在成巖階段發(fā)生重結(jié)晶作用［4，6］。

晚期方解石為亮晶方解石，含鐵，鐵方解石主要賦存于長石等易溶顆粒形成的次生溶孔和原生粒間孔中，多呈粒間交代物形式出現(xiàn)，與顆粒之間呈港灣狀接觸或出現(xiàn)于石英顆粒內(nèi)部（圖版Ⅰ-9）。晚期方解石與早期方解石具有相似的δ18OPDB和87Sr/86Sr值，δ13CPDB值比早期方解石稍高，部分與高礦化度地層流體有機(jī)質(zhì)脫羧基作用有關(guān)，部分可能在改造早期沉積成因碳酸鹽基礎(chǔ)上形成［4］。有機(jī)酸引起長石類骨架顆粒溶蝕為晚期方解石的形成提供了部分鈣的來源［6］，沉積流體中較高的鈣濃度可能是其又一重要來源［10］。

鐵白云石為成巖晚期的產(chǎn)物，總體含量較低，多呈潔凈、自形的晶粒狀充填于原生粒間孔和長石粒內(nèi)溶孔（圖版Ⅰ-9），碳同位素相對較重，氧同位素變化較大，其形成與有機(jī)質(zhì)脫羧基作用關(guān)系不大［6］。

碳酸鹽膠結(jié)物的存在受HCO3-的控制，其含量先隨著HCO3-濃度增大而增大；HCO3-濃度繼續(xù)增大，碳酸鹽礦物將發(fā)生溶蝕（圖版Ⅰ-10）。

2.3.3 硅質(zhì)

硅質(zhì)為延長組重要的膠結(jié)物之一，主要以石英的形式出現(xiàn)。延長組成巖自生礦物分為早、晚2期。早期自生礦物出現(xiàn)的順序依次為黏土膜（綠泥石和伊利石）、次生加大石英和泥晶方解石，晚期自生礦物出現(xiàn)的順序依次為自形石英、鐵綠泥石和鐵方解石［2-5，9］。早期次生加大石英產(chǎn)出于碎屑石英顆粒表面和粒間孔壁（圖版Ⅰ-11），由于早期泥晶方解石與湖泊沉積晚期的碳酸鈣過飽和及沉積時的堿性環(huán)境有關(guān)［4，6］，可推斷早于泥晶方解石或與其同期形成的次生加大石英為沉積晚期的產(chǎn)物，由沉積晚期吸附于碎屑石英顆粒表面絮凝的二氧化硅膠體在成巖階段發(fā)生不同程度地重結(jié)晶作用形成的。晚期自形石英晶體主要產(chǎn)出于粒內(nèi)溶孔（圖版Ⅰ-12），其形成可能與黏土礦物的轉(zhuǎn)化和長石的溶蝕有關(guān)。

3 討論

根據(jù)水文地球化學(xué)原理，在化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化作用下，經(jīng)大氣降水和地表水的淋濾作用，元素從源區(qū)地層中遷移出來，以易溶解的K+，Na+，Ca2+及Mg2+形式運(yùn)移，較易溶解的二氧化硅等組分以膠體形式運(yùn)移。上述離子或膠體經(jīng)地表徑流進(jìn)入湖泊，經(jīng)歷的地質(zhì)作用主要有蒸發(fā)濃縮、脫碳酸和脫硫酸等作用，其結(jié)果是：①二氧化硅膠體發(fā)生不同程度絮凝沉淀并重結(jié)晶形成石英；②溶解度小的碳酸鈣和碳酸鎂因過飽和首先從溶液中析出［20-22］；③陸源碎屑黏土礦物因與沉積晚期高礦化度的湖盆水體環(huán)境建立平衡而發(fā)生類質(zhì)同象取代并形成新的黏土礦物?，F(xiàn)今地層流體化學(xué)組成為沉積流體對陸源碎屑黏土的分異作用、濃縮過飽和沉淀作用以及成巖階段地層流體的沉淀結(jié)晶和交代作用的綜合反映。沉積流體控制了陸源碎屑黏土礦物在湖盆中的分布，控制了陸源碎屑黏土礦物向自生黏土礦物的轉(zhuǎn)化，控制了碳酸鹽的形成和分布。地層流體化學(xué)組成為膠結(jié)物的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和特定的成巖環(huán)境。

現(xiàn)代沉積學(xué)研究表明，石英和長石等碎屑顆粒在表生、搬運(yùn)及沉積階段形成V形坑、三角痕和撞擊溝等機(jī)械作用形態(tài)，并發(fā)生不同程度的化學(xué)溶蝕作用，形成溶蝕孔或溶蝕坑等化學(xué)作用形態(tài)［23-25］。鄂爾多斯盆地為形成于太古代—早元古代結(jié)晶基底之上的大型疊合盆地［1］，周緣不同時代沉積地層是不同成因碎屑組分經(jīng)歷表生、沉積和成巖作用形成的，此過程均可能不同程度地發(fā)生溶蝕作用。延長組物源形成后，溶蝕作用可能會在表生階段及其以后的搬運(yùn)、沉積和成巖階段進(jìn)一步發(fā)生。碎屑顆粒的溶蝕作用不僅僅在晚三疊世延長期沉積及其成巖階段發(fā)生，此前地質(zhì)歷史均可能發(fā)生，表現(xiàn)為溶蝕作用具有多旋回性。碎屑組分溶蝕量為此前所有溶蝕作用的綜合反映，遠(yuǎn)大于成巖過程中形成的膠結(jié)物含量，從而導(dǎo)致地層流體的化學(xué)組成與溶蝕作用關(guān)系不密切。傳統(tǒng)認(rèn)識上既強(qiáng)調(diào)溶蝕作用和膠結(jié)作用存在物質(zhì)守恒特征，又強(qiáng)調(diào)溶蝕作用可有效改善儲集空間，本文的認(rèn)識為較為合理地解決上述矛盾提供了可能。

4 結(jié)論

（1）地層流體化學(xué)組成與膠結(jié)物含量關(guān)系密切。

（2）地層流體化學(xué)組成為沉積流體對陸源碎屑黏土的分異作用、濃縮過飽和沉淀作用及成巖階段地層流體的沉淀結(jié)晶和交代作用的綜合反映。

（3）沉積流體控制了陸源碎屑黏土礦物在湖盆中的分布，控制了陸源碎屑黏土礦物向自生黏土礦物的轉(zhuǎn)化，控制了碳酸鹽礦物的形成和分布。地層流體化學(xué)組成為膠結(jié)物的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和特定的成巖環(huán)境，為有利成巖相的定性—半定量預(yù)測提供了依據(jù)。

［1］何自新.鄂爾多斯盆地演化與油氣［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2003：1-30.

［2］郭正權(quán)，齊亞林，楚美娟，等.鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長組儲層致密史恢復(fù)［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2012，34（6）：594-603.

［3］史基安，王金鵬，毛明陸，等.鄂爾多斯盆地西峰油田三疊系延長組長6—8段儲層砂巖成巖作用研究［J］.沉積學(xué)報，2003，21（3）：373-380.

［4］羅靜蘭，Morad S，閻世可，等.河流-湖泊三角洲相砂巖成巖作用的重建及其對儲層物性演化的影響——以延長油區(qū)侏羅系—上三疊統(tǒng)砂巖為例［J］.中國科學(xué)D輯：地球科學(xué)，2001，31（12）：1006-1016.

［5］黃思靜，謝連文，張萌，等.中國三疊系陸相砂巖中自生綠泥石的形成機(jī)制及其與儲層孔隙保存的關(guān)系［J］.成都理工大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2004，31（3）：274-281.

［6］王琪，禚喜準(zhǔn)，陳國俊，等.延長組砂巖中碳酸鹽膠結(jié)物氧碳同位素組成特征［J］.天然氣工業(yè)，2007，27（10）：28-32.

［7］袁珍，李文厚.鄂爾多斯盆地東南緣上三疊統(tǒng)延長組砂巖方解石膠結(jié)物成因［J］.吉林大學(xué)學(xué)報：地球科學(xué)版，41（增刊1）：17-23.

［8］朱國華.粘土礦物對陜甘寧盆地中生界砂巖儲層性質(zhì)的影響及其意義［J］.石油勘探與開發(fā)，1988，15（4）：20-29.

［9］鐘大康，周立建，孫海濤，等.儲層巖石學(xué)特征對成巖作用及孔隙發(fā)育的影響——以鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)三疊系延長組為例［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2012，33（6）：890-899.

［10］齊亞林，郭正權(quán)，楚美娟，等.鄂爾多斯盆地晚三疊世延長期Cl-演化機(jī)制分析及意義［J］.巖性油氣藏，2013，25（5）：18-23.

［11］張靈敏，劉景波.流體的氯含量及其演化：來自巖石含氯礦物的記錄［J］.地學(xué)前緣，2012，19（4）：206-213.

［12］徐昶，林樂枝，楊波.青海湖沉積物中的粘土礦物［J］.地質(zhì)科學(xué)，1989，（4）：348-354.

［13］徐昶.中國一些鹽湖粘土礦物的初步研究［J］.海洋與湖沼，1988，19（3）：278-285.

［14］Brooks R A，F(xiàn)errell R E.The lateral distribution of clay minerals in lakes pontchartrain and maurepas，Louisiana［J］.Journal of Sedimentary Research，1970，40（3）：855-863.

［15］張慶河，王殿志，吳永勝，等.粘性泥沙絮凝現(xiàn)象研究述評（1）：絮凝機(jī)理與絮團(tuán)特性［J］.海洋通報，2001，20（6）：80-90.

［16］張立強(qiáng)，羅曉容，劉樓軍，等.準(zhǔn)噶爾盆地南緣新生界粘土礦物分布及影響因素［J］.地質(zhì)科學(xué)，2005，40（3）：363-375.

［17］管章志.長江下游流域環(huán)境變化的粘土礦物表征及其意義［D］.上海：華東師范大學(xué)，2007：47-57.

［18］賀艷祥.姬塬-華慶地區(qū)長8油層組砂巖儲層中粘土礦物對儲集層產(chǎn)能的影響［D］.成都：成都理工大學(xué)，2010.

［19］金章東.湖泊沉積物的礦物組成、成因、環(huán)境指示及研究進(jìn)展［J］.地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報，2011，33（1）：34-44.

［20］夏邦棟.普通地質(zhì)學(xué)［M］.第2版.北京：地質(zhì)出版社，1995：244-255.

［21］楊維，張戈，張平.水文學(xué)與水文地質(zhì)學(xué)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：220-240.

［22］沈照理.水文地球化學(xué)基礎(chǔ)［M］.北京:地質(zhì)出版社，1993：1-185.

［23］王永焱，膝志宏，岳樂平.黃土中石英顆粒表面結(jié)構(gòu)與中國黃土的成因［J］.地理學(xué)報，1982，37（1）：35-40.

［24］陳方，朱大奎.海岸、內(nèi)陸沙漠與大陸架砂質(zhì)沉積石英顆粒表面結(jié)構(gòu)的對比研究［J］.地理學(xué)報，1999，54（2）：134-141.

［25］屈紅軍，夏斌，雷祥義，等.黃土高原東西部末次間冰期以來黃土顯微特征與古氣候記錄［J］.海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì)，2004， 24（2）：95-100.

Formation mechanism of reservoir cement of Yanchang Formation in Ordos Basin and its geological significance

QI Yalin1，2，YIN Peng1，2，ZHANG Dongyang3，LI Jihong1，2，LU Wei4，BAI Chang’e1，2
（1.Research Institute of Exploration and Development，PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi’an 710018，China；2.National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-permeability Oil and Gas Fields，Xi’an 710018，China；3.Department of Exploration，PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi’an 710018，China；4.Changing Industrial Group，PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi’an 710018，China）

The reservoir of Triassic YanchangFormation in Ordos Basin generallyis characterized bycomplex composition, low maturity and roundness of rocks and poor physical properties,and belongs to typical ultra-low porosity and low permeabilityreservoir.Strongcementation and compaction are the main controllingfactors for reservoir densing.X-ray diffraction,scanning electron microscopy and polarizing microscope were applied to analyze the distribution,assemblage types and occurrence ofcements.Based on the study of modern lake sedimentology,the relationship between deposition and formation fluid composition and clay,carbonate and siliceous cements was discussed.The results show that the sedimentaryfluid controls the distribution ofdetrital clayminerals in the lake basin,controls the conversion fromdetrital clay minerals to authigenic clay minerals,and controls the formation and distribution carbonate cements.Formation fluid chemical composition provides material basis and specific diagenetic environment for the cementation.This study provides the basis for the qualitative-semiquantitative prediction offavorable diagenetic facies.

diageneticfacies；formationfluid；cements；YanchangFormation；OrdosBasin

P588.2

A

1673-8926（2014）02-0102-06

2013-08-06；

2013-11-09

國家重大科技專項“鄂爾多斯盆地大型巖性地層油氣藏勘探開發(fā)示范工程”（編號：2011ZX05044）資助

齊亞林（1974-），男，碩士，工程師，主要從事石油地質(zhì)綜合研究和勘探現(xiàn)場生產(chǎn)支撐方面的工作。地址：（710018）陜西省西安市未央?yún)^(qū)長慶興隆園小區(qū)勘探開發(fā)研究院。電話：（029）86593073。E-mail：qiyl_cq@petrochina.com.cn。