古气候与古海洋对碳酸盐岩储集层发展的控制

于泗海(辽河油田分公司西部油田项目管理部，辽宁 盘锦 124010)

古气候与古海洋对碳酸盐岩储集层发展的控制

于泗海(辽河油田分公司西部油田项目管理部，辽宁 盘锦 124010)

以中国四大盆地的M2CO3岩石重点层系为例，探究在古气候、古生物环境共同作用下海相M2CO3岩积聚层发育的机理，以及对海相M2CO3岩积聚和积聚层产生来讲，古气候大致上有燥热与湿润之别；寒武纪第四纪海水的地球化学组成曾经发生显著的周阶段性改变，石灰石海与文石海交替出现在我国四大盆地的石油天然气勘察探明说明，海相M2CO3岩范围积聚层的孔洞种类与发育特质显著受制于其积聚时的古气候背景与古生物环境燥热，古气候背景下的文石海环境最有益于产生孔洞一孔洞型石英岩积聚层。

古气候背景；古生物环境；M2CO3岩；石英石化

通过对我国四大盆地震带系、寒武系以及三叠系等M2CO3地层系的几十个野外露出剖面、几百口钻井岩心展开了比较系统的积聚层产生机理分析。经过一系列的野外观察描述及实验分析后发现，古气候背景对M2CO3积聚、岩积聚层发育有着十分关键的影响，燥热、湿润背景下，积聚层发育特质差别十分巨大。

1 古海洋环境

“历史比较法”的思维方法使得积聚分析探索者曾经认为古时候海水的化学组成和现代海水相同，该论点直到上个世纪七八十年代才广受诟病：1975年桑德伯格在对钙质鲡粒结构特质的分析探索中发现新生代早阶段的海水环境有益于石灰石沉淀、新生代晚阶段到现代的海水环境有益于文石沉淀，并将有益于石灰石和文石沉淀的地质历史阶段，分别称之为石灰石海和文石海时阶段。不同分析探索人员对M2CO3非骨屑粒子、水蒸气散失岩原生自然元素单质及化合物组成部分和水蒸气散失岩中流动性液体包络体的分析探索也指出，寒武纪第四纪海水地球化学组成部分曾发生显著的周阶段性改变。

以上阐述都是专有所指于较长时间范围内的全球古海洋环境改变，本文对积聚层发育机理的探究也依据这个为基础。目前专有所指短时间长短的相关理论分析还较少，是今后分析探索的一个发展潮流。

2 古气候背景

文石海阶段对应全球冰室阶段，这个时候地球南、北两极被冰层淹没，高纬度地域发育海流冰川，海流浅水M2CO3积聚物主要散布在南、北300纬度的热带-亚热带之间。在0-300的低纬度地带，靠温带一侧为亚热带高压控制的干燥地带，即燥热古气候背景下的冰室阶段，即文石海积聚环境。

从新元古代晚期到现在，中国中西部重叠盆地中下结合海相M2CO3岩积聚都度过了冰室阶段一文石海与温室阶段，即石灰石海的周期性演变，且大体上与全球改变同时期。因为积聚时所处地球古纬度的不同，不同盆地M2CO3岩积聚时的古气候背景与古海洋环境均不相同，海底与埋藏成岩环境的介质盐度具有极大差异。

3 不同环境下M2CO3岩积聚与积聚层特质

3.1 燥热的古气候背景与孔洞一孔洞型石英岩积聚层的产生

地质历史阶段较大范围发育的石英岩多与水蒸气散失岩关系紧密，例如生长于水蒸气散失台地中的早期成岩作用石英岩。这一类石英岩的交替作用出生于早期成岩作用阶段，即碳酸钙积聚物刚积聚不久，还未脱离积聚环境时。被交替的积聚物为潮间到潮上带、膏盐湖环境中的文石泥、泥晶高含Mg石灰石。石英石化流动性液体在燥热古气候背景下、由强烈水蒸气散失作用产生的盐度变高的富Mg2+浓缩海水(卤水)。该机理主要用于阐述与水蒸气散失岩伴生的潮坪、湖积聚物的石英石化作用。由这种机理产生的石英岩质地紧密，很难独自构建积聚层。水蒸气散失岩也是燥热古气候背景下特有而常见的积聚种类，常与早期成岩作用石英岩同生或相伴而生。水蒸气散失盐是易溶自然元素单质及化合物，很容易在短时间长短湿润古气候背景下被溶蚀而产生孔洞，从而有益于后阶段产生具有水蒸气散失盐铸模孔的孔洞型含膏(膏质)石英岩积聚层。

3.2 文石海环境与孔洞一孔洞型石英岩积聚层的产生

文石、高Mg石灰石和低Mg石灰石的化学活动性有显著不同。文石和高Mg石灰石为准稳定自然元素单质及化合物，在成岩作用过程中会向稳定的低Mg石灰石转化，因而已经成岩的古时候M2CO3岩主要由低Mg石灰石构建。所以可以看出，文石海阶段与石灰石海阶段的M2CO3积聚有着截然不同的成岩潜质。不同的海水组成部分和原生自然元素单质及化合物组成势必造成M2CO3岩早阶段成岩作用方式的显著差异。

4 结语

我国四大盆地等M2CO3岩的勘察探明说明，古海洋环境与古气候背景是控制M2CO3岩积聚作用并影响其成岩作用的首要因素。孔洞、孔洞型石英岩积聚层在燥热古气候背景下的文石海环境最有益于的成长。燥热古气候背景下的石灰石海积聚物可产生以水蒸气散失盐铸模孔为主的孔洞型石英岩积聚层。湿润古气候背景下的石灰石海和文石海积聚物则主要产生大型石灰岩长期溶蚀型M2CO3岩积聚层。从古海洋环境、古气候背景出发，探究两者对M2CO3岩积聚层发育的控制作用，对开展M2CO3岩积聚层的有关分析探索有着十分关键的意义。

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于泗海（1984-）男 辽宁盘锦人，工程师，本科，主要从事油田开发地质研究工作