四川盆地東南部茅口組古巖溶儲(chǔ)層識(shí)別研究綜述

廖敏　常丹　張靜思

摘要：本文以四川盆地東南部茅口組古巖溶為研究對(duì)象，主要通過(guò)對(duì)前人針對(duì)本區(qū)在基礎(chǔ)地質(zhì)分析的巖溶地層、巖心及野外特征、巖石學(xué)特征、地球化學(xué)分析研究如鍶同位素、碳氧同位素、包裹體等方面的研究進(jìn)行綜述，從而總結(jié)出四川盆地東南部茅口組古巖溶儲(chǔ)層的識(shí)別特征。

關(guān)鍵詞：古巖溶；儲(chǔ)層識(shí)別；茅口組

前言

古巖溶是指地質(zhì)歷史時(shí)期形成的巖溶，建立古巖溶儲(chǔ)層的識(shí)別特征模式對(duì)油氣勘探具有指導(dǎo)意義。但對(duì)儲(chǔ)層特征的識(shí)別具有一定難度。目前對(duì)古巖溶儲(chǔ)層的識(shí)別標(biāo)志主要有風(fēng)化殼巖溶、準(zhǔn)同生巖溶、埋藏巖溶，研究方法主要有巖心及野外特征觀察、巖石學(xué)研究方法、地球化學(xué)研究方法等。

四川盆地東南部茅口組古巖溶普遍發(fā)育，是川東南探區(qū)一個(gè)重要的油氣勘探目的層。前人對(duì)川東南地區(qū)茅口組古巖溶儲(chǔ)集層識(shí)別進(jìn)行了一系列研究，建立了相應(yīng)的茅口組古巖溶識(shí)別模式。本文對(duì)現(xiàn)有研究成果進(jìn)行綜述，進(jìn)而對(duì)四川盆地東南部茅口組古巖溶儲(chǔ)層的識(shí)別特征進(jìn)行總結(jié)歸納。

1、國(guó)內(nèi)外研究歷史背景

古巖溶是指地質(zhì)歷史時(shí)期而非現(xiàn)代營(yíng)力環(huán)境下形成的巖溶，由于儲(chǔ)集空間主要為巖溶孔洞、裂縫等， 非均質(zhì)性明顯， 空間分布規(guī)律復(fù)雜， 加之碳酸鹽巖儲(chǔ)層經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的巖溶作用過(guò)程， 造成油氣儲(chǔ)集規(guī)律十分復(fù)雜，給勘探、開(kāi)發(fā)帶來(lái)了一定難度。

前人根據(jù)古巖溶特征、類型、成因和形成機(jī)理將陽(yáng)新統(tǒng)巖溶分為沉積期巖溶、風(fēng)化期巖溶、埋藏期巖溶、褶皺構(gòu)造期巖溶。沉積期（層間）巖溶是指沉積過(guò)程中海平面波動(dòng)或浪跡變淺，沉積物暴露，遭受大氣淡水淋濾而產(chǎn)生的巖溶。層間古巖溶形跡表現(xiàn)為陽(yáng)新灰?guī)r內(nèi)部若干個(gè)溶蝕間斷面存在，該時(shí)期海平面波動(dòng)頻繁，巖溶時(shí)間短，作用范圍小。風(fēng)化期（茅口頂）巖溶指的是由于構(gòu)造作用而使碳酸鹽巖沉積體抬升，在風(fēng)化作用過(guò)程中產(chǎn)生的巖溶。埋藏期巖溶指龍?zhí)睹合翟谄涑蓭r過(guò)程中所形成的酸性壓釋水，因其處于封閉系統(tǒng)，無(wú)排泄通道，規(guī)模不會(huì)太大。褶皺構(gòu)造期巖溶是指盆地在褶皺過(guò)程中由于斷層、裂縫大量形成，導(dǎo)致地層水互穿，大氣淡水進(jìn)入深部循環(huán)所形成的巖溶。

2、茅口組儲(chǔ)層研究現(xiàn)狀及成果認(rèn)識(shí)

茅口組儲(chǔ)集空間類型相對(duì)簡(jiǎn)單，主要以裂縫及沿裂縫發(fā)育的溶孔和晶間溶孔為主；地表剖面見(jiàn)到很多大的溶洞及溶蝕垮塌角礫巖，茅口組儲(chǔ)層以縫洞型儲(chǔ)層為主的特征。由于茅口組儲(chǔ)層物性主要受控于古巖溶，因此，其基質(zhì)的孔滲條件較差。關(guān)于茅口組儲(chǔ)層的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了幾個(gè)階段，第一階段，主要認(rèn)為茅口組儲(chǔ)層是以裂縫為主（吳康，1989），儲(chǔ)層是在喜山運(yùn)動(dòng)時(shí)期形成的裂縫，然后大氣淡水沿裂縫而形成巖溶縫洞（戴彈申等，1990；劉仲宣等，1991）。第二階段，部分學(xué)者根據(jù)探區(qū)的實(shí)際鉆井情況，分析認(rèn)為溶洞系統(tǒng)主要是東吳期形成的（陸正元等，1999）。到第三階段，認(rèn)為儲(chǔ)層主要受裂縫和溶洞的發(fā)育和其作用的控制，以茅口組頂部古巖溶洞穴構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的斷層和裂縫形成大小不等、形態(tài)復(fù)雜的不同類型儲(chǔ)層為特征。

蜀南地區(qū)二疊系碳酸鹽巖古巖溶十分發(fā)育，巖溶裂隙、溶縫縫洞發(fā)育明顯。通過(guò)利用野外地質(zhì)觀察、探區(qū)鉆井及巖心觀察、地化指標(biāo)分析等方法識(shí)別地下巖溶縫洞，其識(shí)別標(biāo)志主要表現(xiàn)為：

1）地質(zhì)方面：二疊系茅口組古巖溶有長(zhǎng)期的沉積間斷，蜀南地區(qū)茅口組地層缺失嚴(yán)重（何斌等，2005）。據(jù)前人研究（顏其彬和龐雯，1993；陳宗清，2007）及野外剖面觀察，茅口組的四類古巖溶在微觀特征、陰極射線下皆具有不同的特點(diǎn)。其中表生期巖溶和褶皺期巖溶發(fā)育規(guī)模較大，是茅口組油氣勘探關(guān)注的重點(diǎn)。表生期巖溶發(fā)育區(qū)可見(jiàn)大量的溶蝕孔洞，局部可見(jiàn)少量滲濾砂，陰極射線下發(fā)暗褐色光或暗橙紅色光，或兩者共有而具環(huán)帶結(jié)構(gòu)；褶皺期巖溶發(fā)育區(qū)可見(jiàn)大量裂縫及與裂縫相關(guān)的溶蝕擴(kuò)大縫或方斑，陰極射線下不發(fā)光或發(fā)暗褐色光；埋藏期巖溶發(fā)育規(guī)模不大，溶蝕孔洞中的膠結(jié)充填物被有機(jī)質(zhì)侵染嚴(yán)重，膠結(jié)充填物多為細(xì)-中晶方解石陰極射線下發(fā)暗褐色光；沉積期巖溶具有發(fā)育規(guī)模小，以選擇性溶蝕為主及在陰極射線下不發(fā)光的特征（施澤進(jìn)等，2014）。

2）地化指標(biāo)分析： 利用碳氧同位素、硫同位素、鍶同位素方法可證明古巖溶的存在，通過(guò)前人對(duì)δ13C和δ18O的體積分?jǐn)?shù)和對(duì)茅口組探區(qū)的鉆井及探區(qū)樣品的分析顯示巖溶裂隙、縫洞較發(fā)育。另外，通過(guò)微量元素和稀土元素特征分析，發(fā)現(xiàn)巖縫洞因巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、成分和溶蝕強(qiáng)度的不同而有顯著的差異，因此其遷移、分布、富集和異常效應(yīng)等地球化學(xué)指標(biāo)能夠很好的評(píng)價(jià)茅口組古巖溶儲(chǔ)層（鄭榮才，陳洪德，1997）。茅口組四種類型的古巖溶在包裹體均一溫度及C同位素和Sr同位素上都表現(xiàn)出了一定的差異性，而這些差異性可以正確判斷不同區(qū)域的古巖溶類型，對(duì)理解儲(chǔ)層的形成機(jī)制及油氣勘探部署具有重要的意義（施澤進(jìn)等，2014）。

3、存在問(wèn)題

（1）茅口組的地層劃分等尚不明確，需要做進(jìn)一步研究工作。

（2）近年來(lái)深層碳酸鹽巖油氣藏的發(fā)現(xiàn)讓人們逐漸認(rèn)識(shí)到了碳酸鹽巖的巖溶作用的重要性，但其形成機(jī)理和發(fā)育控制因素不清楚，需要繼續(xù)深入的研究。

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作者簡(jiǎn)介：廖敏（1992—），女，漢族，四川省成都市人，碩士研究生，理學(xué)學(xué)士，單位：成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，研究方向：地球化學(xué)。