龙门山中段前缘金马-聚源地区雷四上亚段储集岩埋藏溶蚀特征

刘昊年



龙门山中段前缘金马-聚源地区雷四上亚段储集岩埋藏溶蚀特征

刘昊年

（中国石化西南油气分公司勘探开发研究院，成都 610081）

龙门山中段前缘金马-聚源地区雷口坡组四段上亚段的碳酸盐岩储集岩溶蚀作用极为发育，具多类型、多期次的特征。区内溶蚀作用主要包括古表生淡水溶蚀、有机酸溶蚀和热液溶蚀等类型，可分为浅埋藏、表生-再埋藏和深埋藏等三个阶段。浅埋藏和表生-再埋藏溶蚀阶段，以大气水和有机酸对组构的非选择性溶蚀为特征；深埋藏溶蚀阶段，以热液的选择性溶蚀为特征（伴以有机酸非选择性溶蚀），溶蚀作用多沿缝分布，伴生萤石、高温石英、天青石、闪锌矿和黄铁矿等热液矿物。白云石化作用形成的晶间孔、压溶作用和构造作用形成的微裂缝为酸性流体和热液的运移提供了通道。

埋藏溶蚀；热液；成岩作用；龙门山；雷口坡组

1 区域地质概况

龙门山中段前缘，中三叠统雷口坡组自东北向西南依次发育金马构造、鸭子河构造、石羊场构造和街子构造四个局部构造[1，2]。它们均发育于彭县断层以西，呈串珠状、北东走向，前二者为受彭县断层控制的断展背斜构造，后二者为背斜构造。区内断层较发育，断层性质均为逆断层，断层走向以北东-南西向为主，主要为一些派生、伴生断层，这些断层对储层后期改造具不同程度的影响[3]。

研究表明，区内中三叠统雷口坡组第四段可分为上、中和下三个亚段。雷四上亚段与上覆上三叠统马鞍塘组第一段或第二段呈不整合接触，雷四上亚段发育与不整合面有关的岩溶次生储层[4]。雷四上亚段可分为上、下两个储层段，上储层段岩性以灰岩、云质灰岩为主，少量灰质云岩和白云岩；下储层段岩性以白云岩、灰质云岩为主，少量云质灰岩。晶粒白云岩是雷口坡组四段上亚段最好的储集岩[5，6]。

金马-鸭子河雷四上亚段储集岩物性，下储层段好于上储层段；储层类型以Ⅱ～Ⅲ类储层（孔隙度2%～10%）为主，Ⅰ类储层（孔隙度>10%）呈薄夹层状分布于Ⅱ和Ⅲ类储层间，普遍为高孔高渗，最好物性组合的样品具密集针状溶孔，其渗透率可达10mD以上；Ⅱ～Ⅲ类储层，溶孔（洞）多不均匀分布，且溶孔、溶缝普遍被次生矿物充填、堵塞。储集空间类型以窗格孔、晶间溶孔、晶间孔和粒间溶孔等为主，少量样品中见生物体腔（充填物溶蚀）孔和铸模孔。

2 埋藏溶蚀特征及其证据

2.1 埋藏溶蚀的期次划分

在沉积作用结束后，当沉积物（岩）处于近地表成岩环境或地表成岩环境影响带之下时，便进入了埋藏成岩环境[7]。大量的实验证实：金马-聚源地区中三叠统雷四上亚段储集岩的溶蚀作用经历了浅埋藏溶蚀、表生-再埋藏溶蚀和深埋藏溶蚀三个阶段。

2.2 浅埋藏溶蚀（准同生期埋藏溶蚀）

岩石薄片观察发现，在区内少量的颗粒岩样品中发现具有泥晶套的颗粒，对于泥晶套的成因有较为成熟的认识，一般认为是藻类在原岩（或者生屑）颗粒表面的繁殖和钻孔，藻类死亡后形成空管，空管再被泥晶文石和高镁方解石充填。这些藻类制造的空管一般都较小，其充填物可能是来自海水（近海底水）内的悬浮物（沉积期碎屑磨蚀产物或生物小碎片），也可能是也可能是小的文石或高镁方解石溶蚀的剩余物质。阴极发光分析也发现，部分白云石晶粒具环边构造，电子探针测试环边相比晶粒核部具更低值的Fe、Mn，显示其物质来源于相对低Fe、贫Mn的浅埋藏环境。

因此，早期充填于较大晶粒间或者颗粒间的高镁方解石溶蚀，一方面为后期流体的进出、胶结物的沉淀提供了空间，另一方面为颗粒的泥晶套、晶粒的再生边（环边加大）与围绕颗粒生产的纤柱状胶结物提供了物质来源，但非唯一来源。

2.3 古表生-再埋藏溶蚀

2.3.1 古表生溶蚀

印支运动早期，川西地区整体抬升，雷四上亚段进入表生成岩环境[5，8]，岩石暴露地表遭受风化剥蚀、形成不整合界面，在强烈的大气水作用下，岩石发生表生溶蚀，如有开放裂缝的沟通，这种溶蚀作用可以向下延伸数十米，甚至更深。

表1 金马-聚源地区雷四上亚段岩石包裹体均一化温度及碳氧同位素

晶粒岩中，有晶间孔和晶缘缝的白云岩被溶蚀形成扩大的晶间孔与不规则溶孔，无显孔缝的白云岩发生白云石表面溶蚀，使白云石表面形成麻坑或造成白云石被溶蚀成更小的碎粒（甚至成粉末），致密的泥晶白云岩经强烈的溶蚀作用改造成岩溶角砾白云岩。颗粒岩中，颗粒或骨架及其间的填隙物发生非选择性溶蚀，形成粒间溶孔、粒间溶蚀扩大孔、体腔充填物溶孔，在构造应力释放造成的裂缝基础上发生溶蚀，形成溶蚀扩大缝。

表生溶蚀作用，在一定程度上增加了岩石的面孔率和面缝率，为后续埋藏溶蚀作用提供了流体进出的通道和接纳反应生成物沉淀的空间，具有积极的作用[9]。

2.3.2 再埋藏溶蚀

在经历相对短时间的表生成岩阶段后，雷四上亚段进入了漫长的再埋藏成岩阶段。

印支期，地表水的脱离、地层有机酸的进入为第一个重要的溶蚀阶段。此阶段，地层有机酸沿着表生溶蚀和构造运动产生孔缝运移，对岩石进一步溶蚀，产生了大量的次生溶蚀孔缝，这些孔缝大多保存至进气期，是储集岩中最为有效的孔缝类型。

埋藏溶蚀作用主要表现为粒屑颗粒被溶蚀和各种储集岩中的早期（准同生期-埋藏溶蚀前）充填物被溶蚀，这种溶蚀作用多呈非选择性溶蚀。如粒屑颗粒和充填物的局部溶蚀、表生溶蚀后充填的碳酸盐胶结物被溶、岩溶角砾岩间的渗滤砂被溶和生屑遮蔽孔内充填物的溶蚀。被溶的充填物中的两相流体包裹体的均一温度为90～120℃（表1），这反映了其埋藏成因，也表明埋藏溶蚀作用大致发生在埋深在2 100m～3 000m时，即为（中）埋藏期。

2.4 深埋藏溶蚀

大量的实验证实，区内雷四上亚段部分地层一定程度的受到深部热水的控制，发生了热液岩溶，进入了深埋藏溶蚀期。具体表现为：晚期形成的粗晶胶结物（包括粗晶镶嵌状、嵌晶状、菱柱状方解石和粗晶白云石以及粗晶硬石膏）（其包裹体均一温度为120°～160℃，激光碳氧同位素测定，表1）被溶蚀形成孔隙（图1-1）；热液的马鞍状白云石、萤石、重晶石、硬石膏、天青石和石英等次生矿物沉淀及后生溶蚀（图1）。重晶石、天青石、萤石、马鞍状白云石、绿泥石（图1-③）和石英等热液次生矿物的共生出现及后生溶蚀，是地层进入深埋藏溶蚀期的典型标志[10，11]。

图1 金马-聚源地区雷四上亚段储集岩中深埋藏溶蚀特征

①早期溶孔内充填的鞍状白云石局部内溶蚀。YS1井，6228.48m，T2l4，铸体薄片单偏光照片，20×10。②天青石和硬石膏充填早期溶孔。YS1井，6240.96m，T2l4，扫描电镜背散射照片，放大200倍。③绿泥石，交代蚀变产物。YS1井，6227.72m，T2l4，扫描电镜照片，放大1000倍。

3 结论

1）龙门山中段前缘金马-聚源地区雷口坡组四段上亚段的碳酸盐岩储集层发育多类型和多期次的埋藏岩溶作用，主要包括古表生淡水溶蚀作用、有机酸溶蚀作用和热液溶蚀作用等类型，可分为浅埋藏、表生-再埋藏和深埋藏等三个溶蚀阶段。

2）浅埋藏和表生-再埋藏溶蚀阶段，以大气水和有机酸对组构的非选择性溶蚀为特征；深埋藏阶段，以热液的选择性溶蚀为特征（伴以有机酸溶蚀非选择性溶蚀），溶蚀作用多沿缝分布，伴生萤石、高温石英、天青石、闪锌矿和黄铁矿等热液矿物。

3）白云石化作用形成的晶间孔、压溶作用和构造作用形成的微裂缝为酸性流体和热液的运移提供了通道。

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Characteristics of Burial Dissolusion of Reservoir Rock of the Upper Sub-Member of the Member 4 of the Leikoupo Formation in the Jinma-Juyuan Region

LIU Hao-nian

(Research Institute of Exploration and Development, Southwest Division, Sinopec Group, Chengdu 610081)

Dissolution is well developed in carbonate reservoir of the Upper Sub-Member of the Member 4 of the Leikoupo Formation. The Dissolution were developed in three stages such as shallow buried, supergene buried and deep buried stages. The former two stages are characterized by nonselective dissolution of meteoric water and organic acid, while the third stage by selective dissolution of hydrothermal solution which was responsible for fluorite, high temperature quartz, celestine, sphalerite and pyrite. Dolomitization resulted in formation of intergranular hole, while microfissures resulting from pressolution and tectonic action act as fluid conduit.

buride dissolution; hydrothermal solution; diagenesis; Leikoupo Formation; Longmenshan

P618.13

A

1006-0995（2017）02-0265-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.02.021

2017-04-10

刘昊年（1976-），男，四川盐亭人，工程师，硕士，主要从事岩矿鉴定与储层微观特征研究