碳酸盐岩微相与沉积环境浅析_韩毅龙
《典型低渗碳酸盐岩储层微观孔隙结构特征与储层分类研究》范文
《典型低渗碳酸盐岩储层微观孔隙结构特征与储层分类研究》篇一一、引言在石油和天然气资源勘探与开发过程中，低渗碳酸盐岩储层因其复杂的微观孔隙结构特征，成为地质学和石油工程领域的研究热点。
此类储层具有低孔隙度、低渗透率的特点，其储层分类和微观孔隙结构的研究对于提高油气采收率、优化开发策略具有重要的指导意义。
本文以典型低渗碳酸盐岩储层为研究对象，系统分析了其微观孔隙结构特征及相应的储层分类研究。
二、研究区域与方法本研究选取了具有代表性的低渗碳酸盐岩储层区域，通过综合运用多种实验手段和地质分析方法，对储层的微观孔隙结构特征进行详细分析。
具体方法包括岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜观察、物性测试及岩心物性分析等。
三、典型低渗碳酸盐岩储层的微观孔隙结构特征（一）孔隙类型与分布低渗碳酸盐岩储层的孔隙类型多样，主要包括粒间孔、晶间孔、溶蚀孔等。
这些孔隙在岩石中的分布具有明显的规律性，往往受控于沉积环境和后期成岩作用。
粒间孔主要分布在颗粒间，而晶间孔则常见于矿物晶粒之间。
此外，溶蚀孔的发育程度往往较高，对储层的物性影响较大。
（二）孔喉关系与连通性低渗碳酸盐岩储层的孔喉关系复杂，孔喉比大，导致流体在储层中的流动受到限制。
此外，由于孔隙连通性差，使得储层的渗透率较低。
然而，溶蚀作用形成的次生孔隙在一定程度上改善了储层的连通性。
（三）矿物组成与成岩作用低渗碳酸盐岩储层的矿物组成复杂，主要包括方解石、白云石等碳酸盐矿物。
成岩作用对储层的孔隙发育具有重要影响，如压实作用和胶结作用会降低储层的孔隙度，而溶蚀作用则有利于形成次生孔隙，提高储层的物性。
四、储层分类研究根据低渗碳酸盐岩储层的微观孔隙结构特征及物性参数，将储层分为以下几类：I类为高孔高渗型，这类储层孔隙发育，连通性好，物性较好；II类为低孔低渗型，这类储层孔隙度较低，渗透率也较低；III类为特低渗型，这类储层虽然具有一定的孔隙度，但渗透率极低；IV类为裂缝型，这类储层以裂缝为主要储集空间和渗流通道。
《典型低渗碳酸盐岩储层微观孔隙结构特征与储层分类研究》
《典型低渗碳酸盐岩储层微观孔隙结构特征与储层分类研究》篇一一、引言在石油勘探与开发领域，低渗碳酸盐岩储层因其独特的微观孔隙结构特征，一直备受关注。
本文以典型低渗碳酸盐岩储层为研究对象，通过对储层微观孔隙结构特征进行深入分析，探讨了储层的分类方法，旨在为相关领域的科研与生产提供理论依据。
二、研究区域与材料方法本文选取了具有代表性的低渗碳酸盐岩储层为研究对象，运用先进的地球物理和地质技术手段，对储层进行详细的地质调查和取样。
通过扫描电镜、压汞实验、核磁共振等实验手段，对储层的微观孔隙结构特征进行系统分析。
同时，结合测井数据、地震资料等地质信息，对储层进行分类研究。
三、典型低渗碳酸盐岩储层的微观孔隙结构特征（一）孔隙类型与分布低渗碳酸盐岩储层的孔隙类型多样，主要包括粒间孔、晶间孔、溶蚀孔等。
这些孔隙在储层中的分布具有一定的规律性，通常受沉积环境、成岩作用等因素影响。
通过扫描电镜观察，发现孔隙大小、形状及连通性存在明显差异。
（二）孔喉特征低渗碳酸盐岩储层的孔喉特征是影响储层渗透性的关键因素。
研究表明，储层的孔喉大小、分布及连通性对储层的渗透性能具有重要影响。
在压汞实验中，可以发现储层的孔喉特征具有一定的分选性和连续性。
（三）孔隙度与渗透率低渗碳酸盐岩储层的孔隙度和渗透率是评价储层性能的重要参数。
通过核磁共振等实验手段，可以得出储层的孔隙度分布范围。
同时，结合现场测井数据，可以计算得到储层的渗透率。
研究表明，低渗碳酸盐岩储层的孔隙度和渗透率通常较低，且具有较大的空间变异性。
四、储层分类研究（一）分类依据根据低渗碳酸盐岩储层的微观孔隙结构特征及地质信息，本文提出了以孔隙类型、孔喉特征、渗透率等为主要依据的储层分类方法。
通过综合分析这些因素，将储层划分为不同的类型。
（二）分类结果根据上述分类方法，将低渗碳酸盐岩储层划分为以下几种类型：粒间孔型储层、晶间孔型储层、溶蚀孔型储层等。
不同类型的储层在微观孔隙结构特征及地质信息方面存在明显差异，因此需要采取不同的开发策略和措施。
内源沉积岩碳酸盐岩
亮晶内碎屑灰岩
36
粒屑灰岩素描图（何起祥，1978）
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2、生物碎屑灰岩
（1）亮晶生物碎屑灰岩
3
２.同位素： A.:18O/16O：区分海陆相、古海水盐度、水温变 化、海陆变迁 B.13C/12C 和14C ：区分海陆相、古海水盐度、 水温变化、海陆变迁, 14C定年。
海相：重同位素含量高
4
三、矿物成分：
1、碳酸盐矿物：方解石（三方晶系）和文石（与 方解石同质二相，斜方晶系）、白云石、菱铁矿、 菱锰矿、菱锌矿、铁白云石Ca(Mg,Fe)(CO3)2 2、陆源碎屑混入物：粘土矿物、石英、长石、及 微量重矿物。
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三、白云岩的分类
按成因分为： 原生白云岩：准同生或同生的交代白云岩
（交代证据不明显）和原生沉淀的白云岩。 次生白云岩：石灰岩经过成岩后期白云岩
化形成的白云岩或白云质灰岩。 参照灰岩的结构成因分类，可作如下的分
类：
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白云岩分类（曾允孚等，1980）
颗粒灰岩白云岩化
内碎屑 生物 白云岩 白云岩
50~70 50~75 50~75
10~25 10~25 25~50
10~25 25~50 10~25
10~25 25~10 50~25
50~75 50~75 50~75
10~25 10~25 25~50
10~25 25~50 10~25
10~25 25~50 10~25
50~75 50~75 50~70
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二、碳酸盐岩结构特征分述
1、粒屑结构：
由颗粒和填隙物组成。
（1）颗粒类型包括：
内碎屑（无内部结构的碳酸盐岩软泥颗粒）
生物碎屑（骨粒）
鲕粒和豆粒
碳酸盐沉积环境及相模式 2
灰色厚层癞痢状灰岩（锡矿山组）
灰色白云质泥质条带灰岩（佘田桥组）
隆回六都寨上泥盆统锡矿山组主要以灰色泥晶灰岩、泥灰岩，呈中厚层状，局部含有“癞痢”凝 块状灰岩，上部约有60m为灰色、暗灰色中厚层状白云质灰岩、泥质灰岩，顶部约有15m厚的黄褐 色钙质泥质粉砂岩。岩性特征反映该时期的水体深度较浅，为局限台地相沉积。
南丹罗富黑色薄层硅质岩(榴江组)
望谟桑郎硅质岩－灰岩型
南丹罗富灰黑色薄层泥岩(罗富组)
贵州桑郎泥盆系剖面
泥盆系上统
上统响水洞组，
主要以深灰色及灰 黑色薄层钙质泥岩 夹薄层夹黑色硅质 层台盆相环境局部 为硅质灰岩组成的 台棚相环境交替出 现；代化组则以台 棚相的深灰色及灰 黑色钙质泥岩夹杂 部分的中薄层深灰 色生屑灰岩及泥晶 灰岩沉积为主；者 王组主要以深灰色 及灰黑色中薄层泥 晶灰岩、灰黑色中 薄层燧石层及灰黑 色薄层钙质泥岩为 主，反映了深水台 盆相沉积。
在本次野外地层踏勘中，典型的台地边缘礁环境的剖面有紫云石头寨二叠系 生物礁。
紫云洞礁前生物角砾灰岩
紫云石头寨二叠纪生物礁 GPS: 25o44.965N,106o05.755E
6、台地边缘斜坡相
位于台地前缘斜坡处，主要由各种碎屑组成，沉积物极不稳定，其大小和形 状变化极大，主要的岩石类型有各种石灰岩，如泥晶石灰岩、砂屑石灰岩、沉积 角砾岩等，这取决于水的能量，岩石颜色从暗色到浅色，有大型的滑塌构造，切 断层理的外来岩块、斜坡泥丘以及碎屑注入岩脉等。
灰黑色薄层炭质泥岩夹 炭质硅质泥岩(代化组)
灰黑色薄层硅质岩(者王组)
深灰色钙质泥岩夹中薄层细晶灰岩 及粉砂岩(代化组)
深灰色钙质泥岩夹中薄层细晶灰岩 及粉砂岩素描(代化组)
紫云火花泥盆系、石炭系剖面
《碳酸盐岩沉积相》课件
欢迎来到《碳酸盐岩沉积相》PPT课件！本课程将带你回顾地质基础知识，介 绍碳酸盐岩的形成与特征，并深入探讨不同类型的碳酸盐岩沉积相。
地质基础知识回顾
了解地球演化史中的重要里程碑和地层特征，为后续讨论碳酸盐岩的沉积相打下基础。
地层特征
• 岩石类型 • 化石遗迹 • 岩层顺序
浅滩碳酸盐岩沉积相
浅海环境中的碳酸盐岩积聚， 具有丰富的生物化石和透明 的结构。
深水碳酸盐岩沉积相
深海环境中的碳酸盐岩形成， 岩石颗粒更细腻且密度较高。
黄土碳酸盐岩沉积相
黄土沉积与碳酸盐岩的相互 作用，产生独特的岩石组合 和颗粒结构。
浅滩碳酸盐岩沉积相
探索浅滩环境中的碳酸盐岩沉积相，了解它们的地貌特征、生物多样性和岩石构造。
地球演化史
• 原始地球 • 前寒武纪 • 寒武纪
重要地层
• 古生代地层 • 中生代地层 • 新生代地层
碳酸盐岩的形成与特征
探索碳酸盐岩形成机制以及其独特的地质特征，了解它们为何在沉积相研究中占据重要地位。 • 成岩作用 • 岩石组分 • 颗粒结构 • 风化和侵蚀
碳酸盐岩沉积相分类
系统分类不同类型的碳酸盐岩沉积相，了解它们的地质背景和特点，为地质学家们的研究提供框架。
1 研究前沿
2 跨学科合作
利用先进技术和综合方法， 深入研究碳酸盐岩沉积相 的演化过程。
与地球科学、环境科学和 石油工程等学科合作，推 动碳酸盐岩沉积相领域的 进一步发展。
3 实地考察
前往有代表性的地质景点， 进行实地考察和采样，为 研究提供更多的碳酸盐岩的相互作用导致了独特的岩石构造和颗粒组合。
1 黄土层
含有丰富的细颗粒物质，形成了黄土层的特殊构造。
碳酸盐岩微相——分析、解释及应用
碳酸盐岩微相——分析、解释及应用框14.5 关于phanerozoic 碳酸盐岩台地的经过选取的实例的研究，更多的参考文献（着重于将碳酸盐岩缓坡作为储集岩的重要性）可见于Burchette和Wright （1992）。
第三纪：Betzler等.1999;Buxton和Pedley,1989;Cunningham,2002;Cunningham 和Collins,2002;Dancse,1999;Franseen等,1997;Gietl,1998;Kulbrok,1996;Obrador等，1992;Pedley,1992;Pedley等,1993;Pomar,2001;Surlyk,1997白垩纪：Bachmann,1994;Bachmann和Kuss,1998;Cararannte等，2000；El Gadi和Brook field,1999;Gomez-Perez,1998;Harris等，1984;Kulbrok,1996;Pascal等，1993;Scott和Warzeski,1993;Surlyk,1997侏罗纪：Aurell等，1998；Azaredo,1998; Badenas和Aurell,2001;Baumgartner和Reyle,1995;Braun,1998; Budd和Loucks,1981;Herrmann,1996;Schmid和Jonischkeit,1995三叠纪：Aigner,1984; Calvet和Tucker,1988;Calvet等,1990;Hips,1998;Michalik等，1992;Ruffer,1995;Torok,1997;Tucker等，1993二叠纪：Gerard和Buhrig,1990Pennsylvanian: Flugel和Zhou, 1986; Harris, 1990Missicsippian:Ahr,1989;Bachtel和Dorobek,1998;Bakush & Caruzzi,1986;Brandley & Krause,1997;Burchette等,1990;Caplan等,1996;Chatellier,1988;1992;Chen&Webster,1994;Diaby & Carozzi,1984;Elrick等，1991；Faul kner,1988;Gawthorpe,1989;Gawgtorpe &Gutteridge,1990;Handford,1988;Jeffery & Stanton,1998;Lasemi等,1988;Rankey,2003;Reid & Dorobek,1993;Sebbar等，2000；Simpson,1987;Sommerville & Strogen,1992;Wright,1986;Wright & Faulkner,1990泥盆纪：Doring & Kazmierczak,2001;Kaufmann,1998志留纪：Coburn,1986;Dixon & Graf,1992;Frykman,1989;Hurst &Surlyk,1983;Lavoie & Bourqur,1993;Sami & Desrochers,1993;Whitaker,1988奥陶纪：Bova & Read,1987;Grimwood等,1999;Lavoie,1995;Lee & Kim,1992;Lee 等,2001;Read,1980,1982寒武纪：Ahr,1973;Barnaby & Read,1990;Markello & Read,1981框14.6 古生代和中生代缓坡碳酸盐岩的常见微相类型。
碳酸盐岩微相研究现状与发展展望
碳酸盐岩微相研究现状与发展展望【摘要】碳酸盐岩是一种重要的储油岩，碳酸盐岩油气勘探工作促进了人们对碳酸盐岩微相的深入研究，微相分析方法在碳酸盐岩沉积学的研究中也十分重要。
本文介绍了碳酸盐岩微相研究的简要历程，重点介绍了碳酸盐岩微相研究的方法和技术手段，以及人们对碳酸盐岩微相分析和解释的研究成果和应用，并对近年来微相分析研究的新进展进行了总结和展望。
【关键词】碳酸盐岩；微相；研究现状；进展碳酸盐岩作为沉积岩中的一种主要岩类，广泛分布于世界各地，在我国约占沉积岩总面积的55％,并且不同时代的地层中均有发育。
由于碳酸盐岩成因和结构的特殊性，使微相分析方法在碳酸盐岩沉积学的研究中显得尤为重要，成为碳酸盐岩沉积环境分析、岩石成因研究、相带划分以及岩相古地理研究中不可或缺的沉积学研究方法和手段[1-2]。
1碳酸盐岩微相研究简要历程早期的微相研究主要以岩石学偏光显微镜观察为主要分析手段。
最早进行微相研究工作应为奥地利格拉茨大学的Peters，在他1863年发表的题为“达斯坦石灰岩中的有孔虫”论文中，曾评价了薄片在阐明古生态和古地理问题方面的作用。
1927年，Udden和Walte在发表的论著中阐述了说明他们怎样利用偏光镜来描述和研究石灰岩的微相特征，并将鉴定成果最终应用到了得克萨斯的油气勘探中。
19世纪30年代，Sander和Pia在碳酸盐岩的显微镜研究方面取得了突破性进展，首次介绍了现代碳酸盐的综合研究成果。
1949年，Brown最早提出了“微相”这一概念，随后Cuvillier在1952年又对它进行了重新定义。
1962年，Folk和Dunham根据颗粒类型与泥晶一亮晶一颗粒相对含量，对沉积环境能量进行了分析，并提出了分类方法。
70年代, Wilson系统总结了碳酸盐岩沉积学与微相研究方法, 提出了24个标准微相和9个相带的沉积模式。
80年代, 杨承运和卡罗兹用微相方法对碳酸盐岩进行了分类, 并对微相分析方法进行系统阐述[3]。
碳酸盐岩沉积相
第二十四章碳酸盐岩沉积相§24-1 碳酸盐岩沉积环境和沉积作用一、碳酸盐岩沉积环境和沉积特征●主要形成于温暖气候条件的浅海环境。
以化学、生物化学、生物、机械多种机制综合形成的一类化学岩及生物化学岩。
颗粒和灰泥（相当于杂基）的比例及其组合而成的多种岩石类型，是浅海相碳酸盐岩沉积环境的重要标志。
深水碳酸盐岩多起因于风暴条件，形成于大陆坡及深水盆地中。
具有叠覆递变的角砾化碳酸盐岩、具有鲍玛层序的典型浊积岩和深水超微化石及遗迹化石的组合层序是鉴别深水碳酸盐岩的重要相标志。
碳酸盐岩的形成和分布不仅受制于沉积环境，也与成岩环境和成岩作用密切相关。
碳酸盐岩具有易溶性和易变性。
二、碳酸盐岩沉积过程和沉积作用●潮坪碳酸盐岩——缺乏陆源输入物、海浪被阻止、潮汐为主的碳酸盐岩盆地环境，——古今分布最广的一类碳酸盐岩沉积。
潮汐沉积作用带主要发生在：1）潮下带环境——高能、低能沉积带。
2）潮间沉积带——具间歇能所形成的岩石类型和相标志。
3）潮上沉积带——具暴露蒸发和交代作用标志。
潮坪环境中以物理—生物作用为特征所形成的藻叠层及其形态分带是划分潮坪环境（相）的主要相标志。
●海滩碳酸盐岩——主要处于缺乏障璧的开阔浅海（无广阔藻席）；其次主要受制于波浪能量大小，在不同古地形和水动力条件作用下，形成鲕粒滩（岩）、内碎屑滩（岩）和生屑滩（岩）等，其中有发育的冲洗层理和交错层理，以及生物扰动构造。
视岩性、结构和构造特征的变化，它们可分别组合成不同类型的相层序。
●生物礁碳酸盐岩——具格架的珊瑚礁碳酸盐岩，特定形成条件：1）造礁生物在迎浪带原地生长营造起来的。
2）具水下凸起的地貌，沉积厚度比相邻地区大。
3）具生物格架或只有造礁生物原地生长的痕迹。
4）于海面～水深200m以下，可延伸到400～500m，取决于造礁生物所需的温度、阳光而定。
正确识别生物礁沉积体不同带的岩石学特征是划分亚相和微相的主要标志。
不同相带的礁碳酸盐岩具有不同的生储条件。
《碳酸盐岩微相：分析、解释及应用(第二版)》中文版由地质出版社出版
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第二十一、二十沉积学多媒体教程第碳酸盐岩沉积环境与沉积相
碳酸盐岩沉积物适宜在陆源硅质碎屑输入少的温暖 的浅水环境沉积，在高纬度冷水环境的碳酸盐岩沉积物 几乎都是生物骨骼残骸。
由底栖有孔虫、软体动物、节 冷水型生物残骸组合 肢动物、苔藓动物和钙质红藻 组成 有孔虫组合 是现代陆棚的重要组成部分， （异珊瑚组合） 从有冷水入侵的中－低纬度到 高纬度地区都有分布，古代第 三系－古生代地层中也有报道 温水型生物组合 (>~20º C) 绿藻珊瑚组合 （光合珊瑚） 以造礁珊瑚和钙质绿藻为主， 另加一些有孔虫； 除生物骨架残骸外，还包括鲕 粒、颗粒集合体、球粒和灰泥
由于水压的降低而降低CO2的含量
因此，现代的礁体在波浪搅动带最发育，生物成因 的碳酸钙沉积物总的来说是波浪运动刺激的结果。动荡的 水体是鲕粒形成的关键因素，水体流动导致水下增生和胶 结也有助于葡萄石和粪球粒的形成与保存；
对碳酸盐岩物质的改造和搬运作用 在沉积物的重新悬浮和搬运过程中的主要营力： 波浪、水流、风暴、沉积物重力流
platforms
(3) 碳酸盐岩缓坡 carbonate ramps (4) 孤立碳酸盐岩台地 isolated carbonate platforms (5) 陆表海碳酸盐岩台地When we consider ancient environments, we must add broad,
epeiric platforms (Fig. 12.2) to this list.
粗粒沉积物本身可以作为簸选后的滞留沉积， 风暴、沉积物重力流：风暴对陆棚碳酸盐岩沉积物的改造与对硅质 波浪和水流：对碳酸盐岩沉积物的搬运和簸选在高能的 碎屑沉积物的改造一样；沉积在斜坡和盆地的深水环境深水碳酸盐 形成砂或砾石坪，也可以被搬运沉积形成浪 波浪和水流把碳酸盐岩泥从粗粒沉积物中簸选出 岩，除了远洋碳酸盐岩（侏罗纪以后的钙质浮游生物：有孔虫、绿 陆棚台地外缘特别常见；礁体前缘强波浪的击打导致礁 成坝和浅滩、海滩、砂嘴，或者潮汐三角洲 来并搬运到陆棚台地和其它局限的陆棚地区。 藻、微体腹足类等）外，主要是被风暴、沉积物重力流搬运到深水 石的破碎，产生被向海向陆搬运的生物碎屑； 和潮汐坝。 环境的浅水碳酸盐岩
碳酸盐岩沉积相可编辑全文
1. 实际材料图 常用简化后的地质图为底图。图面主要内容包括：
(1)研究层位的露头分布情况。 (2)注明编图使用的露头剖面和钻井剖面的位置。 (3)所有剖面点统一编号，以便查阅。
2. 沉积相柱状剖面图：是根据野外和室内的成果，综合分析后 编制而成。既是描述性的，也是解释性的。包括地层单位系统、 实际材料（层号、厚度、样品等）、相标志（岩性、成分、颜 色、层理、结构构造、生物类型、生态特征、成岩后生变化等） 和沉积相类型四个方面。
潮上带－蒸发、交代
潮间带－交代、沉积 潮下带－沉积
潮上带沉积（蒸发作用）
潮间带波状叠层石－交代、沉积作用
第一节 碳酸盐岩沉积环境和沉积作用
二、碳酸盐岩沉积过程和沉积作用 2、海滩、浅海碳酸盐岩沉积－波浪作用 在不同古地形、古物源和水动力作用下，形成 不同沉积类型的颗粒碳酸盐浅滩。
鲕滩
第一节 碳酸盐岩沉积环境和沉积积特征
第一节 碳酸盐岩沉积环境和沉积作用
一、碳酸盐岩沉积环境和沉积特征
1、碳酸盐岩主要形成于温暖气候条件的浅海环境。 S30°、 N30 °之间是碳酸盐岩沉积的有利环境
30° 30°
二叠纪古地理
特提斯多岛洋
30度
30度
第一节 碳酸盐岩沉积环境和沉积作用
第二节 碳酸盐岩沉积相模式 一、陆表海沉积相模式
2、陆表海清水沉积作用（Irwin,1965） 清水沉积作用是指没有或几乎没有陆源 物质流入陆表海沉积环境的碳酸盐沉积 作用。
第二节 碳酸盐岩沉积相模式
一、陆表海沉积相模式
3、陆表海沉积相模式（Irwin,1965） 依据陆表海能量特征，划分出三个能量带。
2、相带沉积特征
1）盆地相
位于浪底（或波基面）和氧化界面以下， 水深超过几十米至几百米，为静水还原环境。 主要为深海沉积物和浊积岩沉积
第六单元.碳酸盐岩及沉积环境——【岩相古地理】
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第六单元 碳酸盐岩及沉积环境
第一节 碳酸盐岩的结构 第二节 碳酸盐岩的分类及命名 第三节 海洋碳酸盐沉积环境的特点 第四节 海洋碳酸盐沉积相模式 第五节 海洋碳酸盐沉积环境与沉积相分述 第六节 向上变浅的浅水碳酸盐序列
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第一节 碳酸盐岩的结构
1.粒屑结构 2.骨架结构 3.泥晶或微晶结构 4.晶粒及残余结构
四、CCD及深水碳酸盐环境 1.远洋沉积作用所形成的沉积物主要是 各种软泥：钙质软泥、硅质软泥和红色 粘土等；
其中控制钙质软泥沉积的主要因素是 由碳酸盐补偿深度（Carbonate Compensation Depth）或者方解石补偿 面（Calcite Compensation Depth）所决 定 2. 碳酸盐沉积补偿面（CCD面）：是指 海洋中的一条深度界限，当海水深度增 加至此界限时，由于水压增大、温度降 低、有机质分解等因素，使得水中的CO2
Platform Interior
Patch Reef
Tidal Flats
Modified by Loucks from Handford and Loucks (1993)and Bosscher and Schlager (1992)
Direction of sediment transport
沉积物：生物礁、各种颗粒灰岩
Z带：靠近海岸，低能带
海水较浅，海底的坡度很小、宽度大、水循环受到限制，波浪作用不发育。
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二、威尔逊的碳酸盐沉积模式（1975 ）
（九个亚相和24个微相)
盆地相区
盆缘相区
台地相区
威尔逊(1969，1975)综合了古代及现代碳酸盐岩的大量沉积模式，按照沉 积环境的潮汐、波浪、氧化界面、盐度、水深及水循环等因素的控制， 建立了综合的碳酸盐沉积模式，划分出3个相区、九个标准相带、24个 微相。
利用碳酸盐岩主微量元素分析重建古环境演化
Ｎｉ值逐渐增大（许中杰等，２０１７）。Ｂ元素的溶解度 较低，通常在水体和地壳中保存，海水中的Ｂ元素主 要来自于玄武岩的热蚀变作用。陆相沉积环境中的 艿１１Ｂ平均值为＋２０‰，而海相为一１０‰，同时Ｂ同 位素的含量受控于海水的蒸发浓缩作用，随着盐度 的增大而升高（Ｓｗｉｈａｒｔ ａｎｄ Ｍｏｏｒｅ，１９８６）。而Ｇａ的 活动性较弱，容易沉淀下来，碳酸盐岩中的Ｂ／Ｇａ比 值可以作为古盐度的判定标准。淡水碳酸盐岩的Ｂ／ Ｇａ比值＜４，而海相碳酸盐岩的Ｂ／Ｇａ比值＞７或 ２０。Ｋ元素的含量受控于粘土矿物，以伊利石最为 密切。而Ｒｂ元素通常以胶体形式存在，在碱性环境 中因胶体凝絮而沉淀下来，被粘土矿物和有机质所 吸附。随着水体盐度增大，吸附力变强，Ｒｂ／Ｋ比值 升高。海相碳酸盐岩中的Ｒｂ／Ｋ比值＞７０．００６，半咸 水环境的比值≥ｏ．００４，河流湖泊环境为０．００２８（王 益友等，１９７９）（图１）。
图１古盐度和水深变化及海平面相对升降曲线（许中杰等，２０１７）
收稿日期：２０１９一０８—１５ 基金项目：吉林省科技发展计划优秀青年人才基金项目（２０１８０５２００８６ＪＨ），吉林省教育厅“十三五”科学技术项目
（ＪＪＫＨ２０１９１２４７ＫＪ）。 作者简介：杨扬（１９８７一），男，河南平舆人，博士，２０１４年毕业于吉林大学矿物学、岩石学、矿床学专业，讲师，主要从事
碳酸盐岩微相分析及研究意义
161Brown（1943）首次将“微相”作为一种新的概念提出，他认为“岩石在薄片中是由微相组成的”。
简而言之，微相是指在薄片中所显示的识别标志[1]。
Cuvillier（1952）再次提出了“微相”的概念，指出它可以用来描述碳酸盐岩的各种形态、组成、性质以及它们之间的关联，是古生物学和岩石学特征的综合体现[2]。
Flügel（1982）对石灰岩微相的分析方法进行了系统总结，将微相定义为在薄片、揭片和光片中能够被分类的所有古生物学和沉积学标志的总和，从而推动了碳酸盐岩微相的研究，对于微相的研究方法也有了较为统一的理解。
1 微相分析研究方法随着微相分析技术的进步，微相分析被划分为两大类：传统研究方法和现代分析技术。
经典分析方法主要是利用偏光显微镜对岩石进行的微相研究工作，目的是对岩石的组分与组分的相互关系、变化与演化以及它们所指示的沉积环境与沉积过程的特点进行研究，还包括了一些显微镜下可观察到的沉积构造特征。
因为在这个微观“层次”上，构成岩石各组分之间、各部分矿物之间的特点和相互关系已基本可辨，而且还可以看到很多以肉眼难以辨别的不同类型的沉积结构，它们反应了水动力条件、沉积作用过程和生物作用的特点。
因此，从本世纪中期开始，以显微技术为主的传统微相分析技术得到了长足的进步，并逐渐发展为一种较为成熟的沉积分析技术。
在经典的微相分析中Wi1son（1975）提出的微相研究提纲，全面而详细地阐述了显微微相研究的方法以及需要注意的问题，这对于指导碳酸盐岩的微相研究有着特别的意义，可以说是经典微相研究方法的纲领，奠定了经典微相分析的基础。
其具体内容十分丰富，大致包括以下几个方面，到目前为止，它仍然是微相分析工作中的一个重要基础，应该得到很好的参考：主要成分相对含量；不同类型生物碎屑颗粒的特征及含量；颗粒的保存；非生物碎屑颗粒种类及特征；结构观察；压实历史；胶结类型；白云石含量及结构；示底构造；微晶方解石基质（灰泥杂基）和掘穴（或虫孔）。
碳酸盐岩微相分析 解释及应用
碳酸盐岩微相分析解释及应用碳酸盐岩微相分析是一种通过显微镜观察和描述碳酸盐岩中的微观结构和组分特征的方法。
碳酸盐岩是一种由碳酸盐类矿物组成的沉积岩，主要包括石灰岩、白云岩和大理岩等。
这些岩石通常具有复杂的组分和结构，而微相分析可以帮助我们更好地理解岩石的成因、性质和储层特征。
碳酸盐岩微相分析主要通过显微镜观察和描述岩石中的颗粒、胶结物和空隙等组分特征。
具体包括以下几个方面的内容：1. 颗粒类型和组成：通过观察岩石中的颗粒组成和分类，可以了解岩石的物源性质、形成环境以及岩石的颗粒分选特征。
2. 胶结物类型和特征：碳酸盐岩中的胶结物主要包括胶结粘土、黏土矿物以及碱性胶结物等。
通过观察这些胶结物的类型和特征，可以了解岩石的胶结程度和孔隙度等重要指标。
3. 空隙类型和分布：碳酸盐岩中的主要储集空隙有晶间孔隙、晶内孔隙和裂缝等。
通过观察和描述这些空隙的类型和分布，可以了解岩石的孔隙度、渗透性和储层特征。
4. 岩石结构和组织：碳酸盐岩的结构和组织通常受到生物作用的影响，主要包括泥块状结构、骨架结构、晶粒胶结结构和晶间胶结结构等。
通过观察和描述这些结构和组织，可以了解岩石的成因和地质演化过程。
碳酸盐岩微相分析在油气勘探和生产中具有重要的应用价值：1. 确定储层特征：通过观察岩石的微相特征，可以确定岩石的孔隙度、孔隙结构和孔隙连通性等，从而评估岩石的储集空间和储集能力。
2. 预测储层类型：通过观察岩石中的颗粒和胶结物特征，可以推测岩石的沉积环境和储层类型，为储层评价和开发提供重要依据。
3. 确定岩石性质：通过观察岩石中的颗粒和胶结物特征，可以确定岩石的孔隙度、渗透率和孔隙连通性等，从而评估岩石的物性和渗流特征。
4. 识别岩石发育演化过程：通过观察岩石的结构、组织和胶结物特征，可以了解岩石的成因和发育演化过程，为油气勘探和开发提供重要的理论指导。
除此之外，碳酸盐岩微相分析还可以用于岩石分类、岩石成因研究、储层评价和油藏描述等方面。
第九章 碳酸盐岩沉积相
三、碳酸盐岩沉积相标志
众多类型的碳酸盐岩构造是恢复岩相古地理条件的重要相标志。 正确划分层理类型是确定古水流类型、古流向的重要标志。
▲ 浅水环境——以牵引流水流机制为特征。
★ 依据颗粒床沙形态，形成各种类型的交错层理、波状－ 斜波状层理和平行层理等，以及形成于低能环境的水平层理。 ★ 特殊的沉积构造特征有助于反映特定的沉积条件， 如竹叶状砾屑组构是风暴流沉积的标志， 丘状交错层理是风暴沉积的标志， 递变和叠覆递变层理是深水重力流沉积的标志， 泄水、滑动—滑塌层理是液化流、震积作用的主要沉积标志。
● 大陆坡碳酸盐沉积 ——其主要由正常的远洋超微化石（翼足类、海绵骨针、放射虫 等）的软泥相组成，间夹有来自大陆架浅水环境的重力流角砾岩 和有递变—无递变的石灰质浊积岩相组成。根据大陆坡上的相对 位置、边缘性质（ 沉积的还是叠积的 ）以及它们的构造背景，可划 分不同类型的大陆坡碳酸盐岩沉积序列。 ● 深海碳酸盐岩盆地沉积 指平均海水深度大于200m的碳酸盐沉积环境。
复古水深、古水动力条件十分重要。根据生态学进一步划分种属
组合类型，对划分亚相和微相至关重要。 ▲ 遗迹化石或生物扰动构造的正确划分和识别，对碳酸盐沉积 环境和地质历史事件的恢复具有良好效果。 ▲ 碳酸盐岩中的溶解、渗滤和暴露标志以及其他化学成因的构 造，也是碳酸盐岩中所特有的，它们可以有效地指示沉积－同生 期所发生的各种变化，指示特定的沉积环境。
▲ 上、下层面的流痕及印模构造，具有良好的指向性。
★ 如顶层面的不同形态、大小规模不一的波痕和流痕， 是潮汐—波浪带浅水沉积作用的重要沉积标志； ★ 底面印模构造中的槽模和沟模，可以有效地指示碳酸 盐沉积物重力流水流机制； ★ 特殊形态的铸模或口袋构造是指示风暴流沉积初期的 相标志。
徐州大北望地区馒头组化石碳酸盐岩微相分析
观特 征亦各 不相 同，因而可划 分 出一系列 的
微 相 类 型 ，并 以此 作 为 划 分 微 环 境 （ 或相带 、 沉 积微 相 １ 的依 据 。 于 是 ，本 区 的研 究 内容 可 分 为 前 期 资 料 收 集 、野外 实 测 剖 面 和镜 下 分 析微 相 类 型 。
０ 引 言
Ｅ ． Ｆ ｌ ｕ ｇ ｅ ｌ 给 微 相 下 的 定 义 是 ：微 相 是 在 薄
理演化做进一步探讨 。
１ 研究方 案及基本 思路
本 文 研 究 的 内 容 是 徐 州 大 北 望 地 区 馒 头
组 的碳 酸 盐 岩 微 相 ，且 偏 重 于 化 石 碳 酸 盐 岩 的 分 析 。 由 于 不 同微 环 境 所 形 成 的 岩 石 的 微
显， 是研 究碳 酸盐 岩沉积及 成岩作用 的理想剖面 之一。文章采用 微相分析 的方法 ， 对 该剖 面碳 酸盐岩 的
生物组合 、颗粒成分 、 基 质类型及其结构等微相 特征做了研究 。根据颗粒类 型 、沉积结构和化石 ， 本 区 的碳酸盐岩 可 以被分 为 ３ 个 大类和 １ ０ 种 化石碳酸盐岩 微相类型 ：泥晶颗粒灰岩 （ 微相 １ 至微 相 ５） ，颗 粒泥 晶灰岩 （ 微相 ６至微 相 ８）和泥 晶灰岩 （ 微相 ９和微 相 １ ０） 。每一种微 相对应特 定的沉积 环境及演 化特 征。综合分 析表 明 ， 研 究 区下寒 武统形成 于泻湖 、局 限台地 、开 阔台地和 台地 边缘 的浅滩 环境 ， 据 此建立 了沉 积相 模式。在徐州大北望地 区进 行的关于碳酸盐岩微相 的研 究表明早寒武世晚期 的馒头组 继 承 了早寒武世 中期 的特点 ，且海侵持续扩大 的持续沉 降活 动。 关键 词 ：化石碳 酸盐岩 ；微 相 ；下寒武统 ；沉积环境
阿拉善地区石炭系碳酸盐岩沉积相研究的开题报告
阿拉善地区石炭系碳酸盐岩沉积相研究的开题报告一、选题背景及研究意义阿拉善地区是中国西部的一个边陲省份，其地层特征非常丰富，其中石炭系地层是一个具有代表性的地质时期。
石炭系碳酸盐岩是一种含有大量有机物质的沉积岩，其特殊结构和成分决定了其在石油勘探、环境保护等方面的重要意义。
目前，阿拉善地区石炭系碳酸盐岩的研究比较薄弱，缺乏对其沉积相特征的系统认识。
因此，本研究旨在通过对阿拉善地区石炭系碳酸盐岩的沉积相分析，揭示其形成机理及探讨其在环境演化研究、石油资源开发等领域的应用前景。
二、研究内容本研究主要包括以下三个方面的内容：1. 阿拉善地区石炭系碳酸盐岩的岩相学和沉积学特征分析：通过野外地质调查和分析岩心样品特点，分析石炭系碳酸盐岩的沉积特征和沉积环境，进一步研究其岩相学和沉积学特征。
2. 阿拉善地区石炭系碳酸盐岩的微观组合特征研究：对疑似生物结构进行详细观察，通过镜下分析、元素地球化学、扫描电镜等手段，解析其微观组成特征，探讨其成因机制。
3. 基于沉积相分析的石油地质意义：结合区域构造、石油地质特征和沉积环境，探究阿拉善地区石炭系碳酸盐岩的油气成藏规律和分布规律，为石油勘探和开发提供科学依据和参考。
三、研究方法本研究将采用以下方法进行：1. 野外地质调查和岩心取样：利用已有的野外地质调查数据，结合野外实地考察收集样品。
2. 岩相学和沉积学特征分析：运用镜下分析、差异红外光谱、X射线衍射等手段，对采集的样品进行岩相学和沉积学特征分析。
3. 微观组合特征研究：采用扫描电镜、微型硬度计、元素地球化学等技术手段，进行微观组合特征研究。
4. 地球物理勘探和沉积相古地理再现：建立地球物理模型，结合地球化学和岩石学研究，确定沉积相和古地理条件。
四、论文结构本文将分为以下几个部分：第一章：绪论，对阿拉善地区石炭系碳酸盐岩的研究背景、意义和研究现状进行介绍。
第二章：阿拉善地区石炭系碳酸盐岩的岩相学和沉积学特征分析。
主要研究煤系地层的岩石学特征、沉积特征及环境，包括岩石成分、富集特征、岩层厚度、岩性等。
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微观特征对于碳酸盐岩的研究中至关重要。
本文采用的标准微相划分及相带划分都来自于威尔逊依据前人研究成果划分的24个标准微相及9个沉积相带。
同样也是由威尔逊首先提出了以对碳酸盐岩微相进行详细的分类研究的思路，而自上世纪七十年代到八十年代中期碳酸盐岩微相的研究思路或整个研究模式都在延续 Wilson的这套理论。
1 碳酸盐岩微相划分
颗粒的类型特征及百分含量与基质的类型及百分含量作为命名碳酸盐岩微相类型的首要因素，也是确定其所属沉积环境的主要依据。
本文以马家沟组X段为例，介绍了以下几种常见的碳酸盐岩微相。
1.1 亮晶生物颗粒石灰岩
亮晶生物颗粒石灰岩，颗粒主要为生屑，鲕粒、团藻、内碎屑等均为常见。
生物碎屑破碎程度差异较大，泥灰岩碎屑颗粒分选中等，磨圆一般，局部内碎屑颗粒磨圆好，部分破碎成半圆状或新月状。
支撑类型属于颗粒支撑亮晶方解石胶形成于灰岩颗粒被搬运后再次固结时期，泥灰岩颗粒表明了其沉积时期的安静水体环境，而破碎的生物碎屑颗粒已经分选不同，磨圆一般的泥灰岩颗粒则代表了其曾被水流搬运和筛选的过程，可见水动力条件较强。
沉积环境为浅水开阔台地。
1.2 灰泥质生物颗粒石灰岩
灰泥质生物颗粒石灰岩，颗粒大小相较于亮晶颗粒石灰岩明显减小，分选及磨圆好。
生物化石较为破碎，显微结构为平行片状结构。
腕足动物可以在多种沉积底层上生活，浑浊度低且略有动荡的水域最为适宜，由于腕足类能产生强烈独特的摄食流而聚集食物微粒，故在宁静水域也可生存。
腕足类生屑成分的识别可以作为认定该层位所属的沉积环境具备较深的水深条件，因此认为其属于较深水的开阔台地环境类型。
1.3 含生物颗粒灰泥石灰岩
含生物颗粒灰泥石灰岩，其颗粒类型主要包括生物碎屑颗粒及内碎屑颗粒，可见生物遗迹，包括生物钻孔纵向呈现出穿时性，也可见顺层或者穿层，方解石的后期充填，生物碎屑破碎程度严重，生屑破碎程度严重；相较于亮晶颗粒石灰岩中内碎屑颗粒，其成熟度明显偏低，分选度和磨圆度差，泥灰岩颗粒大小差别大，且其边缘多呈现棱角状。
胶结物为泥晶方解石，颜色偏暗。
其原岩多为生屑泥晶石灰岩，水体能量较低为开阔台地上较深处。
1.4 含灰泥生物颗粒石灰岩
含灰泥生物颗粒石灰岩，颗粒成分可见双壳类棘皮类等，偶见灰泥石灰岩碎屑。
生物碎屑较完整，个体较大较为完整，方解石胶结物与泥晶方解石接触部分晶粒多为他形，晶粒小，与泥晶方解石接触远的方解石颗粒明显增大，于此呈现出明显多其次特征。
基质多为泥晶的方解石，海相自生石英颗粒散布泥晶方解石中，纹层状分布的灰泥基质及类型丰富的生物碎屑表明其仍然属于开阔台地环境。
2 沉积相
沉积相是沉积物的生成环境、生成条件和其特征的总和，成分相同的岩石组成同一种相，在同一地理区的则组成同一组。
沉积相主要分为陆相、海陆过渡相和海相，主要取决于这些岩石的生成环境，鉴定这些岩石不仅依靠其古代生成的环境，岩石的组成结构，还可以依据其中包含的生物、微生物的化石等进行划分。
沉积环境主要指海、陆、河、湖、沼泽、冰川、沙漠等分布及其地势高低。
因此，它是地貌学研究的重要内容。
以马家沟组X段为例介绍了开阔台地相、局限台地相。
马家沟组X段发育的这两种沉积相类型。
每种沉积相都呈现出多种微相组合。
2.1 开阔台地相
开阔台地相是台地边缘后的海峡、开放潟湖、海湾环境沉积。
一般水浅（最多几十米）、盐度基本正常、循环作用中等，主要为泥粒灰岩、泥晶灰岩、尖礁及有各种受限制的和广海的生物群的生物层。
2.2 局限台地相
局限台地相是受礁、滩限制的海湾，潟湖沉积体，主要是成层状的球粒（团粒）灰岩或泥晶灰岩，或含燧石和潜穴的骨粒泥粒灰岩、泥晶灰岩，局部夹有生物层。
有的有潮缘窗孔灰岩与隐藻灰岩的薄互层，反映潟湖向潮汐水面变浅的旋回沉积粗粒沉积物见于潮汐沟以及局部海滩内。
3 结束语
1）微观特征在对于碳酸盐岩的研究中至关重要，通过对碳酸盐岩的微观特征的观察和归纳，将其划分进特定的标准微相类型，而这些标准微相具有明确的相带指示意义。
2）根据微相中不同的颗粒类型、基质成分和结构以及生物化石，能够识别出不同的微相类型，而同一层位中可发育多种的微相类型，通过单一微相特征的研究来确定层位所属的沉积相环境的方法是片面的，而通过归纳研究层位的微相类型并将其中同时发育或关联性较强的微相类型进行组合，才能更为客观的对研究层位的沉积环境进行识别和分析。
碳酸盐岩微相与沉积环境浅析
韩毅龙 姚倩倩
长江大学地球科学学院 湖北 武汉 430100
摘要：本文通过对碳酸盐岩的微观特征进行观察和归纳，以马家沟组X段为例对碳酸盐岩的标准微相类型进行了浅析。
关键词：碳酸盐岩 微相划分 沉积相
Analysis of carbonate microfacies and its sedimentary environment
Han Yilong，Yao Qianqian
School of Geosciences of Yangtze University，Wuhan 430100，China
Abstract：This paper studies and concludes the microscopic characteristics of carbonate，and takes the X segment of Majiagou group for example to analyze the standard carbonate microfacies models.
Keywords：carbonate；microfacies division；sedimentary facies
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