鄂爾多斯盆地東南緣濁沸石成因探討

1 研究背景

濁沸石(Ca[A1Si

O

]

?4H

O)是沸石族礦物中的一種重要類型,同時(shí)也是很多含油氣盆地儲(chǔ)層中較為重要的自生礦物,早期(或中期、早中期)濁沸石的析出和充填,破壞了原始孔隙結(jié)構(gòu),使原生孔隙減少,降低了儲(chǔ)集性能;而后期濁沸石溶蝕所產(chǎn)生的次生孔隙,明顯改善了儲(chǔ)集層的物性條件。因此,對(duì)于自生礦物濁沸石發(fā)育的儲(chǔ)集層,研究濁沸石礦物的膠結(jié)和溶蝕作用可為明確油氣儲(chǔ)層質(zhì)量差異的成因機(jī)理和控制因素、預(yù)測(cè)次生溶蝕孔隙發(fā)育相帶及優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布提供科學(xué)的地質(zhì)依據(jù)(盧文忠等,2004;王成等,2004;朱世發(fā)等,2011)。

田朵接過她為小寧點(diǎn)的那份套餐時(shí)，才想起來她忘了備注免辣。小寧受傷住在醫(yī)院，醫(yī)生說得忌辣，傷口才能好得快一些，可是她給忘了。這要是放在過去，她和小寧肯定免不了為此吵上一架，說不定還會(huì)把外賣給摔了。好在現(xiàn)在倆人都收斂了，田朵默默地拿著筷子往外夾辣椒，小寧連說沒事，沒那么矯情。這樣的一派和諧，讓田朵心生感慨，唉，如果以前她能懂得夫妻之間要互相包容和忍耐，小寧也就不會(huì)受傷住院了，兩個(gè)人也不會(huì)差點(diǎn)鬧到離婚的地步。

鄂爾多斯盆地是發(fā)育在華北克拉通之上,并位于其西部的一個(gè)多旋回疊合型盆地,是我國(guó)形成歷史最早、演化時(shí)間最長(zhǎng)的大型穩(wěn)定內(nèi)陸克拉通盆地,蘊(yùn)藏著非常豐富的油氣資源。近年來,中生界已探明石油探明儲(chǔ)量以及現(xiàn)今石油開發(fā)的增產(chǎn)速度和產(chǎn)量均位于全國(guó)盆地之首,其中上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組儲(chǔ)層是主要的含油和產(chǎn)油層位。延長(zhǎng)組油層具有低孔隙度、特低滲透率特征,故濁沸石次生溶蝕孔的存在對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)能起至關(guān)重要的作用。因此,研究該區(qū)域濁沸石特征、形態(tài)、分布規(guī)律、成因以及對(duì)儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的影響對(duì)在低孔低滲儲(chǔ)層中尋找相對(duì)高孔滲儲(chǔ)層發(fā)育帶具有重要意義(袁珍,2020)。

2 區(qū)域地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地位于華北克拉通西緣,作為其中最穩(wěn)定的一個(gè)塊體,是一個(gè)具有大型多旋回特征的疊合型盆地。盆地北起陰山、南至秦嶺、西抵六盤山、東達(dá)呂梁山,橫跨陜、甘、晉、寧、蒙五省區(qū),總面積約25×10

km

,是我國(guó)最早形成且演化時(shí)間最長(zhǎng)的沉積盆地,僅次于塔里木盆地成為我國(guó)第二大含油氣盆地,并且是重要的能源基地。

2.1 盆地構(gòu)造單元特征

鄂爾多斯盆地地質(zhì)構(gòu)造具有穩(wěn)定為主與活動(dòng)為輔的兩重性,其穩(wěn)定性的標(biāo)志如整體升降、斜坡寬緩、地層水平、缺乏背斜;其活動(dòng)性的標(biāo)志如基底鑲嵌增生、邊緣弧形構(gòu)造發(fā)育、坳陷中心有老到新自西向東遷移以及后期后邊斷陷發(fā)育等。前人根據(jù)現(xiàn)今的構(gòu)造形態(tài)、基底特征(基底起伏、基底斷裂),結(jié)合沉積建造及油氣資源分布特點(diǎn),將盆地劃分為六個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元:伊盟隆起、渭北隆起、西緣逆沖帶、晉西撓褶帶、天環(huán)坳陷以及陜北(伊陜)斜坡(李文厚,2009)。

2.2 區(qū)域地層特征

鄂爾多斯盆地中上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組是我國(guó)陸相三疊系地層中出露最好、研究最早、發(fā)育比較齊全的層型剖面(李克勤,1982;宋國(guó)初,1993;李文厚,1999),是盆地形成后的第一套生儲(chǔ)油巖系,蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源,厚度約為1000～1500m,為一套由砂巖、粉砂巖和暗色泥頁巖組成的碎屑巖建造,與下伏中三疊統(tǒng)紙坊組、上覆下侏羅統(tǒng)富縣組或延安組均呈平行不整合接觸關(guān)系。前人根據(jù)其巖性特征將延長(zhǎng)組從下而上劃分為五段,依次為:長(zhǎng)石砂巖段T3y1、油頁巖段T3y2、含油砂巖段T3y3、塊狀砂巖段T3y4、瓦窯堡煤系T3y5;同時(shí)長(zhǎng)慶油田為了滿足油氣勘探生產(chǎn)和科研工作不斷深入的需要,根據(jù)巖性組合、沉積構(gòu)造、生物組合和測(cè)井曲線特征以及生、儲(chǔ)、蓋組合特點(diǎn),將5個(gè)巖性段又進(jìn)一步劃分為10個(gè)油層組。

3 濁沸石發(fā)育特征

3.1 濁沸石賦存狀態(tài)

研究區(qū)砂巖中濁沸石膠結(jié)物的賦存狀態(tài)主要?jiǎng)澐譃橐韵氯N類型:

二期心墻瀝青混凝土仍采用原設(shè)計(jì)材料和配合比，瀝青砂漿原材料可利用工程現(xiàn)有瀝青混凝土原材料，細(xì)骨料可采用成品料適當(dāng)調(diào)整級(jí)配，建議配比見表2，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)性試驗(yàn)最終確定。

(4)高SiO

活性。可溶性SiO

可以影響濁沸石平衡的趨勢(shì),SiO

活性越低則所得的平衡溫度越低;反之,平衡溫度越高。研究區(qū)砂巖中可以見到大量濁沸石與石英膠結(jié)物共生,表明當(dāng)時(shí)水介質(zhì)中有充足的SiO

,能滿足高SiO

活性的需要,有利于濁沸石在相對(duì)較高的溫度條件下達(dá)到平衡,增加濁沸石的穩(wěn)定性。

(2)孔隙充填狀:濁沸石呈細(xì)－中晶凝塊狀充填粒間孔隙,多為全充填,晶體生長(zhǎng)受孔隙大小與形態(tài)限制,在一些粒度相對(duì)偏粗、剩余粒間孔孔徑較大的砂巖中,自生濁沸石的板狀晶形都清晰可見,碎屑顆粒呈點(diǎn)——線或線接觸。

(3)交代狀:鏡下濁沸石交代長(zhǎng)石現(xiàn)象普遍,一般沿著解理從長(zhǎng)石中心開始交代,交代殘余為鈉長(zhǎng)石,局部交代強(qiáng)烈而呈交代假象。

爸爸和爺爺抓著漁網(wǎng)從魚塘的這一頭走到另一頭，就開始第一次的收網(wǎng)，看到水里的大水花，我歡呼叫喊著：“好多魚啊！”叔叔拿著筐子跑了過去，我也跑了過去，爺爺趕緊拿起草魚扔進(jìn)筐子里，我在一旁數(shù)著，“一條、兩條……一共十六條，還真是順利呀！一次就網(wǎng)了這么多，我們收網(wǎng)回家把！”

其中,以連晶狀濁沸石最為發(fā)育,其次為充填狀和交代狀濁沸石。

3.2 濁沸石分布特征

3.2.1 盆地內(nèi)不同層位

(1)含量變化

濁沸石成因復(fù)雜,不同地區(qū)說法不一,如準(zhǔn)噶爾盆地濁沸石形成主要來源于沸石礦物轉(zhuǎn)化及火山物質(zhì)蝕變,松遼盆地濁沸石成因以火山物質(zhì)水化為主,鄂爾多斯盆地與四川盆地濁沸石成因相似,主要為斜長(zhǎng)石及火山物質(zhì)蝕變。研究區(qū)砂巖中的濁沸石膠結(jié)物應(yīng)是以下四種因素共同作用的結(jié)果:

(5)孔隙介質(zhì)的鹽度、P

的大小等因素,均對(duì)濁沸石的平衡趨勢(shì)有一定影響。

經(jīng)檢驗(yàn)、護(hù)理，對(duì)患者不良反應(yīng)、依從及滿意率進(jìn)行分析，其中不良反應(yīng)包括：惡心嘔吐、發(fā)燒、心悸，依從及滿意率應(yīng)用本院自制評(píng)定表評(píng)估。從患者完全依從、基本依從及不依從三方面評(píng)估依從率，分值0～100分，分值高依從性高；從護(hù)理態(tài)度、質(zhì)量、及時(shí)性及人員素質(zhì)評(píng)估滿意率，分值100分，分值越高，滿意度高。同時(shí)觀察圖像檢查質(zhì)量，圖像質(zhì)量Ⅰ級(jí)圖像清晰，分辨率高；圖像質(zhì)量Ⅱ級(jí)：圖像模糊，分辨率低[4]。

The type-token ratio(TTR)is an item used in corpus linguistics be calculated to compare the richness of men and women’s language.The larger the TTR is,the richer the text will be in vocabulary.

3.2.2 盆地內(nèi)不同地區(qū)

(2)低Pco

和Xco

。適當(dāng)?shù)腜co

可以抑制鈣沸石組合的出現(xiàn)。

研究表明，酵母可利用SO2或SO42-等硫元素合成含硫氨基酸和其他代謝產(chǎn)物，但分子態(tài)SO2則又通過多種形式抑制微生物的生長(zhǎng)，如提高胞內(nèi)濃度，使蛋白質(zhì)中的二硫鍵斷裂或與NAD+和FAD中的輔因子起反應(yīng)等[22]。此外，抑制酵母菌生長(zhǎng)所需的分子態(tài)SO2質(zhì)量濃度受葡萄酒pH值、溫度、微生物數(shù)量與種類、生長(zhǎng)期、酒精度等因素的共同影響，最適含量還需進(jìn)一步確定。

選擇同期在我院兒保門診常規(guī)體檢的健康兒童的母親(主要養(yǎng)育者)(n=57)納入對(duì)照組，年齡20～45歲，且兒童年齡≤6歲。所有兒童經(jīng)體格檢查、神經(jīng)心理發(fā)育測(cè)評(píng)確認(rèn)無明顯的軀體疾病及生長(zhǎng)發(fā)育延遲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①母親患嚴(yán)重軀體或精神疾病；②母親不能理解或不能自主填寫問卷。

4 濁沸石成因探討

4.1 濁沸石形成條件

地層水中大量鈣離子的富集為濁沸石,同時(shí)也為碳酸鹽,主要是方解石的形成提供了鈣離子的主要來源。近年的研究表明,濁沸石的形成應(yīng)當(dāng)滿足以下幾個(gè)條件(格亨特,1979):

(1)高p H值,當(dāng)p H值大于9時(shí),有利于火山玻璃的快速溶解和濁沸石的沉淀。高p H值可以降低濁沸石溶解度,有利于濁沸石的沉淀。

通過對(duì)鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組儲(chǔ)層研究成果的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),濁沸石平面上主要分布在盆地中南部定邊、靖邊、子長(zhǎng)、姬塬、吳起、志丹、安塞、華慶、環(huán)縣－正寧、富縣等地,縱向上,長(zhǎng)6到長(zhǎng)10油層組中均可見濁沸石發(fā)育,但濁沸石的膠結(jié)在垂向上是不連續(xù)的,有些鉆井剖面,延長(zhǎng)組砂巖中含濁沸石砂巖與不含濁沸石的砂巖呈互層狀分布。因此,濁沸石分布表現(xiàn)為縱向上的不連續(xù)及平面上的分帶性。統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)濁沸石地區(qū)的自生礦物含量,發(fā)現(xiàn)濁沸石含量自盆地東北方向向西南方向呈減少趨勢(shì),這是由于來自東北方向的物源帶來較多的斜長(zhǎng)石與巖漿巖巖屑,由此蝕變形成濁沸石,而隴東地區(qū)受西南物源影響,形成濁沸石的環(huán)境較差,濁沸石含量較低。

(3)高鈣離子活度。鈣離子是濁沸石的主要成分,豐富的鈣離子除來源于早期火山碎屑水化外,還來自在一定埋深條件下斜長(zhǎng)石的鈉長(zhǎng)石化。斜長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石化的結(jié)果使多余的鈣離子析出,從而改變了孔隙水的流體成分,為濁沸石的沉淀奠定了基礎(chǔ)。由此可見,火山碎屑物質(zhì)水化,斜長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石和粘土礦物以及早期富鈉、鈣的沉積水,在埋藏過程中的濃縮和相對(duì)集中,均是濁沸石形成的必備條件。濁沸石的形成必須在堿性條件下,且含有大量的Ca

、Na

,酸性條件下易于溶解和被方解石交代。

根據(jù)電子探針數(shù)據(jù)對(duì)比分析長(zhǎng)10—長(zhǎng)3濁沸石化學(xué)成分含量的變化,可以發(fā)現(xiàn)從下到上,SiO

含量逐漸增加,Al

O

、CaO含量趨向于減少。

在本次研究中,給予對(duì)照組患者常規(guī)的護(hù)理方法,進(jìn)行基本的宣教和飲食護(hù)理;而在觀察組增加護(hù)理干預(yù)措施,主要加強(qiáng)在個(gè)性化的鍛煉和康復(fù)治療上,根據(jù)研究結(jié)果顯示,產(chǎn)后三個(gè)后,觀察組患者盆底肌力恢復(fù)情況要優(yōu)于對(duì)照組。

傳統(tǒng)營(yíng)造術(shù)語中的地盤，約相當(dāng)于現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的平面圖。在一定的鄉(xiāng)土地域范圍內(nèi)，建筑的地盤具有某種相似的特征，如在漢民族影響較深遠(yuǎn)之處，建筑的軸線則成為重要的影響因素。如今華中地區(qū)、浙東地區(qū)等，均具有典型的漢族民居特征，而及至湖廣則大有不同，少數(shù)民族的文化特性占據(jù)上風(fēng)[8]。

(1)連晶狀:是偏光顯微鏡下最為常見的一種賦存狀態(tài),主要見于濁沸石含量較高的樣品中,呈大片連晶充填孔隙空間,碎屑顆粒呈漂浮狀或點(diǎn)狀接觸,解理發(fā)育。

(2)化學(xué)成分變化

4.2 濁沸石成因機(jī)制

目前,關(guān)于濁沸石成因主要有四種觀點(diǎn):

(1)斜長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石化,以鈣長(zhǎng)石為例:

(2)方解石與高嶺石反應(yīng):

(3)火山物質(zhì)水化

火山物質(zhì)發(fā)生水化,蝕變成蒙皂石,蒙皂石向伊利石、綠泥石轉(zhuǎn)化過程中大量脫水,并析出Ca、Mg、Fe離子,Fe、Mg離子與硅酸鹽形成綠泥石沉淀,Ca離子隨后形成濁沸石

(4)片沸石脫水

沸石類礦物自上而下的轉(zhuǎn)化序列:

4.3 濁沸石成因分析

延長(zhǎng)組濁沸石普遍發(fā)育,前人研究多集中在長(zhǎng)6,而此次研究發(fā)現(xiàn)濁沸石在陜北地區(qū)主要集中分布在長(zhǎng)6—長(zhǎng)10油層組,由于各組段地層沉積環(huán)境差異,使得濁沸石含量在各組分布不一,結(jié)合前人研究,統(tǒng)計(jì)各組濁沸石含量如圖3.1,可看出濁沸石含量從長(zhǎng)10到長(zhǎng)3有逐漸降低趨勢(shì)。

(1)物源影響

研究區(qū)東北方向物源來自盆地北部的陰山古陸及北東向的呂梁古陸,母巖為富含長(zhǎng)石和黑云母的烏拉爾山群變基性火山巖、鉀長(zhǎng)糜棱巖、花崗閃長(zhǎng)巖及片麻狀花崗巖,帶來了鈣堿性火山物質(zhì)。早成巖階段火山碎屑發(fā)生水化作用,在蝕變成蒙脫石、伊利石、綠泥石等礦物時(shí)釋放出Ca

,Na

、Fe

,Mg

、K

等,為早成巖階段濁沸石膠結(jié)提供了豐富的鈣質(zhì)、高p H值和高SiO2化學(xué)活動(dòng)性的流體環(huán)境。隨著砂巖埋深增加,地層溫度、壓力逐漸升高,成巖作用進(jìn)一步加強(qiáng),孔隙流體主要呈弱堿性—堿性,且具有較高的Na

等堿性金屬陽離子,此時(shí)斜長(zhǎng)石的鈉長(zhǎng)石化成為早成巖期到中成巖早期濁沸石膠結(jié)重要的物質(zhì)來源。

研究表明,蝕變的過程中,位于環(huán)帶狀中心的Ca

會(huì)被選擇性地交代,環(huán)帶邊部的Na

會(huì)在水解作用下溶于水被帶走,堿性成巖環(huán)境中Ca

比Na

容易先沉淀形成濁沸石,而Na

會(huì)進(jìn)入斜長(zhǎng)石晶格中形成鈉長(zhǎng)石。

(2)埋藏深度

據(jù)前所述,研究區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6—長(zhǎng)10砂巖含有濁沸石膠結(jié)物,且地層埋藏越深,濁沸石含量越高,因此認(rèn)為濁沸石膠結(jié)物的形成與砂巖埋藏深度有一定關(guān)系。Hay統(tǒng)計(jì)國(guó)外不同地區(qū)不同時(shí)代濁沸石及鈉長(zhǎng)石出現(xiàn)的深度,結(jié)合國(guó)內(nèi)各盆地出現(xiàn)的濁沸石報(bào)道,發(fā)現(xiàn)濁沸石有向深部增多的趨勢(shì)。

(3)沉積作用

基于椒江流域土壤數(shù)據(jù)，參考梁音等[12]關(guān)于我國(guó)長(zhǎng)江以南東部丘陵地區(qū)K因子的研究，完成不同土壤類型K值的賦值.通過查閱文獻(xiàn)[13-16]，選取與椒江流域自然地理相似區(qū)域C、P因子的研究成果，用于流域土壤侵蝕估算.

成巖作用是在沉積作用的背景上進(jìn)行的,具體說就是不同的沉積微相決定了不同的成巖作用特征和成巖相,因此濁沸石膠結(jié)物的形成除了與沉積物源關(guān)系密切外,還受沉積相帶的控制,特別是受沉積微相的控制明顯。研究區(qū)砂體主要為三角洲平原分流河道沉積,多期分流河道疊置,砂體沉積厚度大,這些疊置的分流河道厚砂體原生孔隙發(fā)育,初始滲流條件好,孔隙水與火山物質(zhì)和斜長(zhǎng)石碎屑的離子交換能力強(qiáng),因此易于形成濁沸石膠結(jié)。而縱向上孤立的、薄的分流河道砂巖中濁沸石含量較低,而主要以硅質(zhì)和方解石膠結(jié)物為主。

結(jié)論

(1)鄂爾多斯盆地東南緣延長(zhǎng)組濁沸石縱向上主要分布在長(zhǎng)10,長(zhǎng)9,長(zhǎng)3三個(gè)油層組中,其含量變化并無明顯規(guī)律性;平面上,濁沸石分布在東北沉積體系及西南沉積體系中,且其含量隨離物源越遠(yuǎn)而減少的規(guī)律。由此可知,濁沸石的分布在平面上受物源影響,縱向上受成巖流體演化影響。

(2)本區(qū)西南沉積體系中,延長(zhǎng)組下組合中的長(zhǎng)10,長(zhǎng)9油層組中沉淀的濁沸石膠結(jié)物的形成更多地受控于來自盆地東北物源的火山物質(zhì)的水化,淺層長(zhǎng)3油層組中大規(guī)模發(fā)育濁沸石應(yīng)更多地受控于巖石成分中的斜長(zhǎng)石的鈉長(zhǎng)石化作用;西北沉積體系僅在延長(zhǎng)組下組合長(zhǎng)10,長(zhǎng)9中,濁沸石的形成則更多地受控于來自南部秦嶺古陸的含火山物質(zhì)的母巖,以火山物質(zhì)的水化方式沉淀濁沸石。

民辦高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是從實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)兩個(gè)方面入手，不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新復(fù)合型人才。

(3)研究區(qū)延長(zhǎng)組低孔、低滲儲(chǔ)層中出現(xiàn)的濁沸石膠結(jié)物,對(duì)于儲(chǔ)層性能的影響具有雙重作用。成巖早期,在貧K

、富Ca

的堿性環(huán)境中(p H值9.5～12.0),濁沸石容易沉淀,并形成膠結(jié)物,堵塞孔隙;成巖晚期,在富K

、貧Ca

的酸性環(huán)境中,濁沸石容易溶解,形成次生孔隙,改善了低孔、低滲儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能。

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