Question

成岩阶段划分

Answer 1

成岩阶段是沉积岩在埋藏过程中，由埋深、地温、压力等因素的变化及其与地层水等流体共同作用，而形成的成岩演化期次。不同成岩期次中，发生的成岩变化、产生的成岩现象及影响次生孔隙发育的程度不同，藉此可以判断成岩演化程度与孔隙演化规律。

1.成岩阶段划分标志

通过对本区钻井岩心和露头岩石样品的多种测试分析研究，取得了主要成岩阶段划分标志。

1）镜质体反射率（R_o）。该值既是有机质演化成烃的成熟度标志，又可反映成岩演化的程度。延长组中岩石有机质R_o值为0.66%～1.26%，其中长6—长1油层组为0.66%～1.18%，长7—长8油层组为0.76%～1.26%，长9—长10油层组为0.95%～1.07%，均反映有机质演化处于成熟期的特征。

2）包裹体测试古地温。延长组砂岩石英颗粒微裂纹中，液态烃类包裹体呈褐色、半透明状（图版Ⅷ-1—Ⅷ-4），均一温度一般为64～78℃，平均在70℃左右（表6-6）。

表6-6 富县地区延长组长石砂岩石英微裂纹中液态烃包裹体测温结果

3）粘土矿物演化。砂岩中绿泥石含量普遍较高，一般在50%～90%之间，伊-蒙混层中的蒙脱石成分在35%以下，局部存在高岭石（表6-4，6-5）；泥岩粘土矿物中高岭石仅局部层段存在，且含量较低；伊利石、绿泥石含量均较高，尤其是伊利石含量偏高，伊-蒙混层中的蒙脱石成分仅在20%以下（表6-4，6-5）。这些均显示粘土矿物已超过无序混层带，进入有序混层带或接近超点阵有序混层带。

4）岩石的胶结成分和结构。本区延长组砂岩颗粒多以线接触为主，兼有点接触、凹凸接触，石英次生加大多为Ⅰ—Ⅱ级、局部见Ⅲ级（图版Ⅵ-8，Ⅶ-1），碳酸盐胶结物为方解石、白云石、含铁方解石、含铁白云石等。

2.成岩阶段划分

根据上述成岩标志，按照国家石油天然气行业标准——碎屑岩储层成岩阶段划分规范（1993）划分，富县地区延长组岩石成岩演化经历了早成岩A期→晚成岩B期，现今主要处于晚成岩A期—晚成岩B期的早期。

1）早成岩A期。古地温小于65℃，R_o小于0.35%，有机质未成熟。岩石疏松，弱固结—半固结，原生孔隙发育，主要成岩作用是机械压实、少量早期泥晶方解石胶结。机械压实使原生孔隙不断减少，颗粒呈点接触，砂岩和泥质岩中粘土矿物以高岭石、蒙脱石为主，I/S混层中S₀大于70%。

2）早成岩B期：古地温为65～85℃，R_o为0.35%～0.5%，有机质半成熟。由于压实和碳酸盐胶结，岩石半固结—固结，颗粒呈点接触，主要为原生孔隙，含少量次生孔隙。泥岩中粘土矿物蒙脱石开始明显向I/S混层转化，I/S混层中S₀为50%～70%，处于无序混层状态。成岩作用以化学胶结为主，亮晶方解石、泥晶白云石为主要成岩产物，压实作用居次，碳酸盐矿物的交代作用也已开始，出现石英Ⅰ级次生加大。

3）晚成岩A期。古地温为85～140℃，R_o为0.5%～1.3%，有机质演化成熟。颗粒呈点线接触。含铁方解石、含铁亮晶白云石逐渐成为主要的成岩产物，交代作用占明显主要地位，溶蚀作用较强，长石、碳酸盐溶解产生大量次生孔隙，出现石英Ⅱ级次生加大。泥岩中粘土矿物I/S混层中S₀为15%～50%。

4）晚成岩B期。古地温为140～170℃，R_o为1.3%～2%，有机质处于高成熟阶段，泥岩中粘土矿物I/S混层中S₀小于15%。此时溶解作用较弱，出现石英Ⅲ级次生加大，石英、长石次生加大边较宽，长石、碳酸盐溶解作用继续发生，裂缝局部发育，自生石英、含铁方解石、含铁白云石为主要成岩产物，孔隙度进一步减小。