Question

成岩演化阶段划分

Answer 1

东营凹陷北部陡坡带平面上可分为单家寺油田、滨南油田、利津油田、郑家油田、王庄油田、宁海油田、胜坨油田、盐家油田以及永安镇油田，根据这些地区46口井的镜质体反射率、伊利石/蒙脱石混层比、热解峰温以及铸体薄片等资料，综合考虑划分了北部陡坡带沙河街组各层段主要的成岩演化阶段，北部陡坡带成岩演化主要处于早成岩A期和B期、中成岩A期和B期（图5.6）。其中SQ6（沙一段）和部分SQ5（沙二段）主要处于早成岩A期，SQ5、SQ4、SQ3（沙二段以及沙三段）主要处于早成岩B期和少部分中成岩A期，SQ2（沙四段上亚段）主要处于中成岩B期，演化至晚成岩阶段的层序比较少，主要集中在陡坡带内带少部分SQ1（沙四段下亚段），如利564井沙四段下亚段部分处于晚成岩阶段。

早成岩A期，埋深小于1600m，温度低于65℃，R₀小于0.35，有机质未成熟。由于本区沉积物成熟度较低、分选较差和机械压实对其孔隙度影响较大，故颗粒之间多为点接触，以原生孔为主。蒙脱石呈极细的鳞片状，扫描电镜下呈薄膜状和蜂窝状，转化速度慢，伊利石/蒙脱石混层含量大。伊利石开始形成，但较慢，为蒙脱石带。可见早期泥晶菱铁矿和泥晶方解石，并可见单晶呈自形假六方片状，集合体成书页状或蠕虫状的自生高岭石。石英次生加大少。东营凹陷北部陡坡带外带的部分地区，特别是靠近凸起的井位SQ6（沙二段上亚段—沙一段）以及部分SQ2层序成岩演化处于早成岩A期，岩石原生孔隙较常见。

图5.6 东营箕状断陷湖盆北部陡坡带沙河街组成岩演化序列

早成岩B期，埋深约为1600～2000m，65℃＜t＜85℃，0.35%＜R₀＜0.5%，有机质半成熟。成岩仍以机械压实为主，颗粒为点-线接触。蒙脱石、I/S混层比开始大量减少，蒙脱石及伊利石/蒙脱石混层大量向高岭石转化，为无序混层带。由于有机质处于低成熟期，在形成一些低熟油的同时，释放出二氧化碳及有机酸使溶液呈酸性，部分碳酸盐和硅铝酸盐矿物溶解，并出现石英次生加大。该期以原生孔隙为主，次生孔隙少。靠近盆地中央的SQ6、SQ5层序主要处于早成岩B期。盆地边缘由于埋藏深度较浅，因此成岩演化较慢，主要集中在SQ4、SQ3处于早成岩B期，边缘地区SQ2也处于早成岩B期，例如郑家庄地区利14井镜质体反射率为0.33，应该属于早成岩B阶段。

中成岩A期，埋深约为2000～3000m，85℃＜t＜140℃，0.5%＜R₀＜1.3%，有机质成熟。机械压实使颗粒为线-镶嵌接触，对孔隙的改变已无多大影响，以溶解与沉淀作用以及交代等作用为主。随着蒙脱石逐渐消失，伊利石大量生成，对应于有序混层带。碳酸盐含量出现先减少到再增多的现象，大量出现亮晶和世代胶结，并开始出现铁方解石和铁白云石。由于该区成分成熟度低，不稳定矿物含量较高，且有机质大量成熟，释放出的有机酸溶液使这些不稳定矿物大量溶解，形成次生孔隙。北部陡坡带主要SQ4、SQ3层序处于该演化阶段，边缘地区主要为SQ2处于该演化阶段，中央地区主要集中在SQ4、SQ3处于该演化阶段，因为该阶段的岩层为主要含油层系。因此为了研究的深入，将该阶段进一步划分为中成岩A1期和中成岩A2期。其标准为镜质体反射率0.7为标准，伊利石/蒙脱石混层比为35%，为标准。

中成岩B期，埋深大于3000m，温度约为140～175℃，R₀大于1.3%～2%，有机质高度成熟。此时混层矿物逐渐消失，大量伊利石存在。碳酸盐岩由方解石和白云石转化为铁方解石和铁白云石。石英次生加大现象更加普遍，并且级别较高（Ⅲ级或Ⅲ级以上），颗粒多为缝合或镶嵌接触，岩石致密。东营凹陷沙河街组成岩演化阶段达到该阶段的比较少，主要集中在北部陡坡带内带的部分井位，如丰深2井SQ1（沙四段下亚段）层序镜质体反射率可达1.76，伊利石/蒙脱石混层比也比较低，大约为15%左右。因此也可以说明处于中成岩B期。