一、孔隙結(jié)構(gòu) 孔隙是碎屑巖的重要結(jié)構(gòu)組成部分之一,其間可以充填大量的氣體或液體(如氦、二氧化碳、烴類氣體、水、石油、礦液等)。 根據(jù)形成階段的不同,孔隙可以分為原生孔隙和次生孔隙兩類。 原生孔隙主要是粒間孔隙,即碎屑顆粒原始格架間的孔隙。原生的孔隙度和滲透率與碎屑顆粒的粒度、形狀、分選性、球度、圓度和填集性質(zhì)有關(guān)。沉積水動力較強(qiáng)的、分選好的砂巖比分選差的雜砂巖的孔隙度和滲透率都要高。此外,顆粒的方向也有很大的影響,如在河床砂巖中,由于砂粒定向、平行于砂體的長軸方向排列,使此方向的滲透性變好。 次生孔隙絕大多數(shù)都是形成于成巖中期之后及后生期,一般都是巖石組分發(fā)生溶解作用的結(jié)果,也包括巖石因破碎或收縮作用而形成的裂縫。 過去人們曾認(rèn)為絕大多數(shù)碎屑巖油氣儲集空間是原生孔隙,近年來逐漸認(rèn)識到次生孔隙才是更主要的油氣儲集空間。這一認(rèn)識已被國內(nèi)外多個油田所證實。 在埋藏成巖過程中,性質(zhì)不穩(wěn)定的組分,如碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物礦物比較易于發(fā)生溶解作用。一些難溶的硅酸鹽礦物(如長石、火山灰物質(zhì)等),則可能于成巖早期先被易溶礦物所交代(如沸石),然后再發(fā)生溶解并產(chǎn)生次生的孔隙;或者在溫度、壓力升高及適應(yīng)的成巖介質(zhì)作用下,可能直接發(fā)生溶蝕或溶解,形成砂巖中的次生孔隙。 研究碎屑巖的孔隙結(jié)構(gòu),除了要明確孔隙的成因類型以外,還要認(rèn)識孔隙大小、形狀喉道以及孔隙分布的特點。碎屑巖的孔隙空間實際上多是由細(xì)小喉道連通著的一些顯微孔洞,壓汞試驗可以提供有關(guān)的孔隙結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。 二、結(jié)構(gòu)成熟度結(jié)構(gòu)成熟度是指碎屑巖沉積物在風(fēng)化、搬運及沉積作用的改造下接近終極結(jié)構(gòu)特征的程度(???,1954)。從理論上講,碎屑沉積物的理想終極結(jié)構(gòu)應(yīng)該是分選圓好、碎屑為等大球體,具顆粒支撐結(jié)構(gòu)和化學(xué)膠結(jié)填隙物,即結(jié)構(gòu)成熟度的高低應(yīng)反映在碎屑的分選性和磨圓度以及粘土(或雜基)的含量上。一般可將結(jié)構(gòu)成熟度分為3個等級。(1)結(jié)構(gòu)成熟度高。 顆粒分選磨圓好,具明顯的顆粒支撐結(jié)構(gòu)和較多化學(xué)膠結(jié)填隙物,雜基含量一般小于5%。 顆粒分選磨圓中等,具顆粒支撐結(jié)構(gòu)和一定量的化學(xué)膠結(jié)填隙物,雜基含量5%~15%。(3)結(jié)構(gòu)成熟度低 顆粒分選磨圓較差,具明顯的雜基支撐結(jié)構(gòu)和很少的化學(xué)膠結(jié)填隙物,雜基含量一般大于15%。 由于結(jié)構(gòu)成熟度最終受著復(fù)雜的搬運和沉積環(huán)境所控制,因此還可出現(xiàn)更為復(fù)雜的情況。如在風(fēng)暴期,可使得圓度高、分選好的淺海陸棚砂和由較深水環(huán)境帶來的大量粘土雜基相混合,致使淺海砂的結(jié)構(gòu)成熟度降低;此外,生物的擾動也可以產(chǎn)生這種混合作用,這種 現(xiàn)象稱為結(jié)構(gòu)蛻變。此外,碎屑巖在經(jīng)過成巖后生變化后,其結(jié)構(gòu)成熟度可以得到提高(如粘土雜基被化學(xué)膠結(jié)物交代)或者降低(如碎屑因溶蝕作用、交代作用而降低圓度或生成了似雜基,增加了“雜基”含量),因此,在作結(jié)構(gòu)成熟度分析時要注意剔除這些影響。成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度可以一致,也可以不一致,如粉砂的成分成熟度較高,但顆粒的磨圓較差。 |
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