古氣候與古海洋對碳酸鹽巖儲集層發展的控制

于泗海(遼河油田分公司西部油田項目管理部，遼寧 盤錦 124010)

古氣候與古海洋對碳酸鹽巖儲集層發展的控制

于泗海(遼河油田分公司西部油田項目管理部，遼寧 盤錦 124010)

以中國四大盆地的M2CO3巖石重點層系為例，探究在古氣候、古生物環境共同作用下海相M2CO3巖積聚層發育的機理，以及對海相M2CO3巖積聚和積聚層產生來講，古氣候大致上有燥熱與濕潤之別；寒武紀第四紀海水的地球化學組成曾經發生顯著的周階段性改變，石灰石海與文石海交替出現在我國四大盆地的石油天然氣勘察探明說明，海相M2CO3巖范圍積聚層的孔洞種類與發育特質顯著受制于其積聚時的古氣候背景與古生物環境燥熱，古氣候背景下的文石海環境最有益于產生孔洞一孔洞型石英巖積聚層。

古氣候背景；古生物環境；M2CO3巖；石英石化

通過對我國四大盆地震帶系、寒武系以及三疊系等M2CO3地層系的幾十個野外露出剖面、幾百口鉆井巖心展開了比較系統的積聚層產生機理分析。經過一系列的野外觀察描述及實驗分析后發現，古氣候背景對M2CO3積聚、巖積聚層發育有著十分關鍵的影響，燥熱、濕潤背景下，積聚層發育特質差別十分巨大。

1 古海洋環境

“歷史比較法”的思維方法使得積聚分析探索者曾經認為古時候海水的化學組成和現代海水相同，該論點直到上個世紀七八十年代才廣受詬病：1975年桑德伯格在對鈣質鱺粒結構特質的分析探索中發現新生代早階段的海水環境有益于石灰石沉淀、新生代晚階段到現代的海水環境有益于文石沉淀，并將有益于石灰石和文石沉淀的地質歷史階段，分別稱之為石灰石海和文石海時階段。不同分析探索人員對M2CO3非骨屑粒子、水蒸氣散失巖原生自然元素單質及化合物組成部分和水蒸氣散失巖中流動性液體包絡體的分析探索也指出，寒武紀第四紀海水地球化學組成部分曾發生顯著的周階段性改變。

以上闡述都是專有所指于較長時間范圍內的全球古海洋環境改變，本文對積聚層發育機理的探究也依據這個為基礎。目前專有所指短時間長短的相關理論分析還較少，是今后分析探索的一個發展潮流。

2 古氣候背景

文石海階段對應全球冰室階段，這個時候地球南、北兩極被冰層淹沒，高緯度地域發育海流冰川，海流淺水M2CO3積聚物主要散布在南、北300緯度的熱帶-亞熱帶之間。在0-300的低緯度地帶，靠溫帶一側為亞熱帶高壓控制的干燥地帶，即燥熱古氣候背景下的冰室階段，即文石海積聚環境。

從新元古代晚期到現在，中國中西部重疊盆地中下結合海相M2CO3巖積聚都度過了冰室階段一文石海與溫室階段，即石灰石海的周期性演變，且大體上與全球改變同時期。因為積聚時所處地球古緯度的不同，不同盆地M2CO3巖積聚時的古氣候背景與古海洋環境均不相同，海底與埋藏成巖環境的介質鹽度具有極大差異。

3 不同環境下M2CO3巖積聚與積聚層特質

3.1 燥熱的古氣候背景與孔洞一孔洞型石英巖積聚層的產生

地質歷史階段較大范圍發育的石英巖多與水蒸氣散失巖關系緊密，例如生長于水蒸氣散失臺地中的早期成巖作用石英巖。這一類石英巖的交替作用出生于早期成巖作用階段，即碳酸鈣積聚物剛積聚不久，還未脫離積聚環境時。被交替的積聚物為潮間到潮上帶、膏鹽湖環境中的文石泥、泥晶高含Mg石灰石。石英石化流動性液體在燥熱古氣候背景下、由強烈水蒸氣散失作用產生的鹽度變高的富Mg2+濃縮海水(鹵水)。該機理主要用于闡述與水蒸氣散失巖伴生的潮坪、湖積聚物的石英石化作用。由這種機理產生的石英巖質地緊密，很難獨自構建積聚層。水蒸氣散失巖也是燥熱古氣候背景下特有而常見的積聚種類，常與早期成巖作用石英巖同生或相伴而生。水蒸氣散失鹽是易溶自然元素單質及化合物，很容易在短時間長短濕潤古氣候背景下被溶蝕而產生孔洞，從而有益于后階段產生具有水蒸氣散失鹽鑄模孔的孔洞型含膏(膏質)石英巖積聚層。

3.2 文石海環境與孔洞一孔洞型石英巖積聚層的產生

文石、高Mg石灰石和低Mg石灰石的化學活動性有顯著不同。文石和高Mg石灰石為準穩定自然元素單質及化合物，在成巖作用過程中會向穩定的低Mg石灰石轉化，因而已經成巖的古時候M2CO3巖主要由低Mg石灰石構建。所以可以看出，文石海階段與石灰石海階段的M2CO3積聚有著截然不同的成巖潛質。不同的海水組成部分和原生自然元素單質及化合物組成勢必造成M2CO3巖早階段成巖作用方式的顯著差異。

4 結語

我國四大盆地等M2CO3巖的勘察探明說明，古海洋環境與古氣候背景是控制M2CO3巖積聚作用并影響其成巖作用的首要因素。孔洞、孔洞型石英巖積聚層在燥熱古氣候背景下的文石海環境最有益于的成長。燥熱古氣候背景下的石灰石海積聚物可產生以水蒸氣散失鹽鑄模孔為主的孔洞型石英巖積聚層。濕潤古氣候背景下的石灰石海和文石海積聚物則主要產生大型石灰巖長期溶蝕型M2CO3巖積聚層。從古海洋環境、古氣候背景出發，探究兩者對M2CO3巖積聚層發育的控制作用，對開展M2CO3巖積聚層的有關分析探索有著十分關鍵的意義。

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于泗海（1984-）男 遼寧盤錦人，工程師，本科，主要從事油田開發地質研究工作