鄂爾多斯盆地南緣奧陶系碳酸鹽巖孔隙類型

摘 要：本次研究在收集前人資料的基礎(chǔ)上，對(duì)鄂爾多斯盆地南緣奧陶系碳酸鹽巖孔隙的類型進(jìn)行了詳細(xì)分析論述。認(rèn)為，區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖孔隙形成主要受膠結(jié)作用、壓溶作用、重結(jié)晶作用等共同作用的影響。

關(guān)鍵詞：鄂爾多斯盆地；奧陶系；碳酸鹽巖；次生孔隙

0 引言

鄂爾多斯盆地奧陶系碳酸鹽巖巖層蘊(yùn)藏著豐富的石油天然氣資源。在實(shí)際開發(fā)過程中，碳酸鹽巖孔隙的不均一性和復(fù)雜性，將直接影響油氣的產(chǎn)量及開發(fā)難度。因此精細(xì)的研究分析碳酸鹽巖的孔隙類型及其特征具有十分重要的意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概述

研究區(qū)位于華北古板塊的西南緣，東鄰呂梁山構(gòu)造帶，太行山構(gòu)造帶等；北至延安-蒲縣一帶；西南側(cè)則與六盤山構(gòu)造帶相鄰。鄂爾多斯盆地南緣地層發(fā)育穩(wěn)定且較為完整，地層自下而上主要有冶里組、亮甲山組、上下馬家溝組、和背鍋山組等。研究區(qū)巖石主要發(fā)育深灰色泥晶灰?guī)r、含泥晶白云巖、白云巖、泥質(zhì)巖以及石膏層。

2 碳酸鹽巖孔隙類型

2.1 研究區(qū)碳酸鹽巖孔隙的分類方案

碳酸鹽巖孔隙分類方案在目前很多，大多以成因結(jié)構(gòu)分類為主。本項(xiàng)目筆者通過實(shí)際調(diào)查分析，認(rèn)為碳酸鹽巖可按儲(chǔ)集空間形態(tài)分為孔隙和裂隙兩大類。空隙長寬比大于10：1的稱為裂縫；空隙長寬比小于10：1的稱為孔隙；孔隙根據(jù)成因的不同可分為次生孔隙和原生孔隙。次生孔隙是巖石在成巖作用過程中緩慢形成的溶洞和孔隙，成因機(jī)理主要是受到成巖作用的控制。原生孔隙是巖石在沉積過程期間產(chǎn)生的孔隙，其成因機(jī)理主要是受沉積因素控制。

2.2 區(qū)域碳酸鹽巖孔隙主要類型

本次研究的區(qū)域主要以碳酸鹽巖為主，所在地層為奧陶系地層。其中碳酸鹽巖以石灰?guī)r中的深灰色藻團(tuán)灰?guī)r、深灰色云母泥晶灰?guī)r以及顆粒灰?guī)r為主。通過對(duì)研究區(qū)數(shù)百個(gè)巖石樣品進(jìn)行磨片觀察，認(rèn)為研究區(qū)內(nèi)發(fā)育的碳酸鹽巖孔隙可以分為7種類型：

（1）溶蝕孔，主要發(fā)育在泥晶灰?guī)r內(nèi)，通過分析，該溶蝕孔主要包括斑狀溶孔、針狀溶孔、溶洞三個(gè)種類。該溶蝕孔的形成原因主要是由粉砂屑、鹽類、石膏晶粒等經(jīng)過長年累月的溶蝕后形成。溶蝕孔以似圓型和不規(guī)則形狀為主，孔徑多為0.01～1mm，分布不連續(xù)，多以圓珠狀等孤立狀為主。在靠近上覆地層是，大多被方解石晶體充填。

（2）晶間孔，研究區(qū)主要在泥晶灰?guī)r、粉砂屑灰?guī)r、白云巖當(dāng)中發(fā)育晶間孔。該晶間孔的形成原因主要是由鹽類、石膏晶粒等溶蝕后形成。晶間孔以橢圓型和圓形為主，孔徑多為0.02～3mm，分布不連續(xù)，多以圓珠狀等孤立狀為主。局部晶間孔多被泥質(zhì)碎屑物和泥晶灰?guī)r充填。研究區(qū)該孔型分布較廣。

（3）顆粒內(nèi)的溶孔，該孔型大多是由物理性質(zhì)較弱的巖石顆粒，經(jīng)雨水淋濾后，顆粒內(nèi)部被部分性選擇而溶蝕形成的孔隙。該顆粒內(nèi)溶孔的形成原因主要是由易溶性的鹽類等選擇性溶蝕后形成的。顆粒內(nèi)溶孔以橢圓型和圓形為主，孔徑多為0.01～2mm，分布不連續(xù)，多以圓珠狀等孤立狀為主充填較少。

（4）晶體間的溶孔，該孔是由前兩類孔再進(jìn)一步的溶蝕擴(kuò)大而形成的。這類孔隙成孔形狀很不規(guī)則，表現(xiàn)出各類形狀。主要在白云巖中形成。

（5）晶體內(nèi)部的溶孔，該孔是由晶間溶孔的進(jìn)一步的溶蝕擴(kuò)大而形成。孔隙成孔形狀各異，主要在白云巖、泥晶灰?guī)r中形成。

（6）角礫間孔，研究區(qū)奧陶系地層的巖石，經(jīng)構(gòu)造作用，地表起伏不定，碳酸鹽巖發(fā)生崩塌并且破裂，這樣，形成了的礫徑間的不規(guī)則的、變化多樣的孔隙。這類孔隙后經(jīng)各類沉積巖充填。

（7）成巖縫，主要由研究區(qū)的石灰?guī)r、白云巖形成。其產(chǎn)生原因是巖石在化學(xué)風(fēng)化作用下形成的一系列裂縫，也可以是由碳酸鹽巖脫水收縮形成。這類成巖縫形態(tài)各異，大多以不規(guī)則的線狀、鋸齒狀為主，裂縫寬度0.2～5mm不等。且大多巖石的成巖縫是由多期構(gòu)造作用形成的，表現(xiàn)出明顯的多期性。這類多期性成巖縫的典型特征就是成巖縫多被方解石充填。見圖 1、圖 2。

3 結(jié)論

本研究通過對(duì)鄂爾多斯盆地南緣奧陶系碳酸鹽巖的孔隙類型進(jìn)行詳細(xì)的分析論述。研究得出，區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖孔隙形成主要受膠結(jié)作用、壓溶作用、重結(jié)晶作用等共同作用的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮增昭等.鄂爾多斯奧陶系地層巖石巖相古地理[M].北京： 地質(zhì)出版社，1998.

[2]李江濤.鄂爾多斯盆地南緣構(gòu)造特征及下古生界天然氣勘探前景[J].石油勘探與開發(fā)，1996.

[3]王雙明，張玉平.鄂爾多斯侏羅紀(jì)盆地形成演化和聚煤規(guī)律[J].地學(xué)前緣，1999.

[4]鄭求根等.太康隆起下古生界碳酸鹽巖孔隙類型及特征[J].西南石油，1996.

作者簡(jiǎn)介：劉小亮（1984-），男，陜西寶雞人，教師，主要從事沉積地質(zhì)學(xué)方面的研究。