古气候与古海洋对碳酸盐岩储集层发育的控制

以中国塔里木、四川及鄂尔多斯盆地碳酸盐岩重点层系为例,探讨古气候背景与古海洋环境联合控制海相碳酸盐岩储集层发育的机制。对海相碳酸盐岩沉积和储集层形成而言,古气候总体上有干热/干燥与湿热/湿润之分;显生宙海水的地球化学成分曾发生明显的周期性变化,方解石海与文石海交替出现。塔里木、四川及鄂尔多斯等盆地的油气勘探实践表明,海相碳酸盐岩规模储集层的孔隙类型与发育特征明显受控于其沉积时的古气候背景与古海洋环境。干热/干燥古气候背景下的文石海环境最有利于形成孔隙-孔洞型白云岩储集层;干热/干燥古气候背景下的方解石海环境可形成以发育蒸发盐铸模孔为主的孔隙型白云岩储集层。湿热/湿润古气候背景下的方解石海和文石海沉积则主要形成大型溶洞型储集层。古气候背景与古海洋环境联合控制了碳酸盐岩的沉积并深刻影响了其成岩作用,最终决定了规模储集层的孔隙特征和储集层类型。

海水化学演化对生物矿化的影响综述

显生宙非骨屑碳酸盐矿物经历了文石海和方解石海的交替,主要造礁生物和沉积物生产者的骨骼矿物与非骨屑碳酸盐矿物具有同步变化的趋势。这种长期的变化趋势可以用海水化学Mg/Ca摩尔比的变化来解释。流体包裹体、同位素和微量元素等证据也证实了海水化学在地质历史中经历过剧烈的变化。虽然生物诱导矿化和生物控制矿化的相对重要性一直存在争议,但古生物地层记录和人工海水养殖实验结果都表明,海水化学演化对生物矿化有重要的影响,体现在造礁生物群落的兴衰、生物起源时对骨骼矿物类型的选择以及微生物碳酸盐岩在地质历史中的分布等。这些为研究前寒武纪海水化学演化、古气候和古环境的重建、同位素地层对比以及碳酸盐的沉积和成岩等问题提供了新的思路。

古气候与古海洋对碳酸盐岩储集层发育的控制

碳酸盐岩储集层的发育主要离不开干热/干燥或湿热/湿润两类气候。海水的化学成分曾经在显生宙时期具有过明显周期性变化,其中循环交替出现方解石海和文石海。在塔里木盆地等进行实地油气勘探发现,古气候和古海洋对碳酸盐岩储集层有着十分巨大的影响,其发育特征和孔隙类型均与此有关。总的来说,干热/干燥的文石海环境下,有利于孔隙-孔洞型白云岩储集层的形成;干热/干燥的方解石海环境下,有利于蒸发盐铸模孔隙型白云岩储集层的形成;湿热/湿润的方解石海环境下,有利于大型溶洞型储集层的形成。由此可见,碳酸盐岩储集层的发育受古气候与古海洋的联合控制。本文基于对我国塔里木盆地等的实地勘探结果,对古气候与古海洋对碳酸盐岩储集层发育的控制进行了分析。