Natural Gas Geoscience >

2023 , Vol. 34 >Issue 2: 285 - 295

DOI: https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.09.009

Pseudocontemporaneous dolomitization and its impact on reservoirs： Case study of Cambrian dolomite in the Tarim Basin

  • Guoping CHEN , 1 ,
  • Guangyou ZHU 2 ,
  • Zhuang RUAN 1 ,
  • Yinghui CAO 2 ,
  • Zhenhuan SHEN 1 ,
  • Yaqian GUI 1 ,
  • Qiuhong CHANG 1 ,
  • Bingsong YU , 1
Expand
  • 1. China University of Geosciences （Beijing），Beijing 100083，China
  • 2. PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration and Development，Beijing 100083，China

Received date: 2022-04-11

  Revised date: 2022-09-27

  Online published: 2023-03-06

Supported by

The China National Petroleum Corporation Science & Technology Major Project(2019B-04)

the National Natural Science Foundation of China(2652014036)

Fold

Abstract

In order to clarify the influence of quasi-contemporaneous dolomitization on the reservoir， based on the laboratory simulation of synthetic dolomite experiments， the order degree and simulation time obtained by the experiment were used to determine the burial history of the Tabei area of the Tarim Basin and the comprehensive Cambrian histogram. It is concluded that the Cambrian dolomite in the northern Tabei area has undergone a high degree of dolomitization at a depth of about 521 Ma and 480 m. Through the calculation of dolomite unit cell parameters in different regions， it is found that dolomite with large unit cell volume has low degree of order， while dolomite with small unit cell volume has high degree of order， which reflects that the adjustment of dolomite order will lead to the reduction of the overall mineral volume in the process of dolomitization. It is concluded that the dolomite order is negatively related to the unit cell volume. According to the calculated value of the unit cell volume， the average value of the unit cell volume reduction during the calcite dolomitization process is 12.6%， that is， 12.6% of the intercrystalline pores are generated in this process. Through the observation of limestone dolomite compaction curve and thin section， it is found that the physical and chemical properties of the rocks have changed after dolomitization. Its compression resistance has preserved the intergranular voids generated in the quasicontemporaneous period， which is conducive to the dissolution and recrystallization of the hydrothermal fluid in the later deep burial environment on the basis of the original Sabha dolomite intergranular voids， thus expanding the storage space to form high-quality dolomite reservoirs.

Key words： Tarim Basin; Degree of order; Unit cell parameter; Porosity

Cite this article

Guoping CHEN , Guangyou ZHU , Zhuang RUAN , Yinghui CAO , Zhenhuan SHEN , Yaqian GUI , Qiuhong CHANG , Bingsong YU . Pseudocontemporaneous dolomitization and its impact on reservoirs： Case study of Cambrian dolomite in the Tarim Basin[J]. Natural Gas Geoscience, 2023 , 34(2) : 285 -295 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2022.09.009

0 引言

白云岩作为重要的油气储集层，长期以来一直是地球科学研究的热点领域。白云石在古代碳酸盐岩台地中是一种丰富的矿物相，但在现代碳酸盐沉积环境中却很少出现，而且在常温条件下几乎不可能通过实验沉淀，那么地质历史中大量出现的巨厚层白云岩究竟是何成因？这个疑问被称为 “白云岩问题”［1-5］。截至目前，虽然国内外的学者们在盐湖［6-7］、潟湖［8-9］、半深海［10］以及萨布哈［11］环境下均发现了一些原生的白云石，但用现今的成因机制很难解释古代大量厚层的白云岩沉积现象，因此，白云岩主体为次生的观点目前依然受到大部分学者的支持。例如金振奎等［12］对塔里木盆地东部地区寒武系白云岩研究后，认为其是咸化海水回流渗透使刚沉积不久的灰泥发生白云石化而形成的；郑剑锋等［13］针对塔里木盆地寒武系—奥陶系白云岩成因提出了萨布哈、渗透回流、埋藏、热液等4种白云石化模式，均由交代作用形成。刘玲等［14］证实了塔里木盆地柯坪地区中寒武统白云岩是形成于蒸发环境下的准同生白云岩。BROOKS等［15］研究发现与蒸发岩相关的早期白云石化在接近正常海水情况下也可以发生交代作用。虽然次生白云岩的存在已取得共识，然而，对于次生白云石化的过程及机制目前依然存在着诸多争议。在讨论白云石化作用的过程中，前人常利用白云石的2个典型矿物学参数——“有序度”和“晶胞参数”，探讨白云石化作用过程。如刘集银等［16］讨论了理想白云石应有的晶胞参数和有序度；ROSEN等［17］阐述了Coorong地区2种白云岩晶胞参数的差异；曾理等［18］利用X射线对白云石矿物有序度进行研究，讨论在不同的成岩作用下和不同的白云石化模式中白云石在分子结构上发生的变化；张杰等［19］在岩心和薄片基础上利用X射线衍射技术对白云石有序度与晶胞参数进行研究并得到了很好的应用；王泽宇等［20］通过有序度和晶胞参数来讨论白云岩的成因及其形成过程。同时，对于白云石化过程中矿物晶胞体积的变化如何影响碳酸盐岩储层的最终孔隙的问题长期以来也受到石油地质学界的广泛关注。陈彦华等［21］认为如果白云石化所需的碳酸盐的来源局限且处于一个相对封闭系统中，会导致孔隙度增加13%；黄思静等［22］指出白云石化的增孔效应可达14.8%；PURSER等［23］认为，灰岩的初始孔隙条件与白云石化过程中的CO3 2-来源决定了次生白云岩的最终孔隙度。可见，建立有序度与晶胞体积间相关性，进而构建晶胞体积变化与白云岩储层孔隙度演化的相关性，是理解白云石化过程和储层演化的重要切入点，而这部分的研究，目前还很薄弱。
本文研究将基于前人对白云石化过程的实验研究成果，利用有序度与晶胞参数开展塔里木盆地寒武系准同生期白云石化时间、储层孔隙度研究，以期进一步加深对塔里木盆地寒武系白云石化过程和优质储层发育机制的认识。

1 地质背景

塔里木盆地是一个典型的大型叠合复合盆地［24］，北部被天山山脉包围，西南被昆仑山山脉包围，东南被阿尔金山脉所包围［25］，盆内构造格局多隆多坳、相间分布，整体上分为隆起构造、坳陷构造、边缘断隆三大类构造单元［26］。不同的构造单元控制着不同的沉积相带，而沉积相带又决定了其所处的环境。塔里木盆地早、中寒武世整体为缓坡—弱镶边型台地，塔西南古陆的发育对沉积相类型和相带走向起重要控制作用。台地相主要由混积潮坪、膏云坪、台内丘滩和台内洼地构成，主要形成于半干旱气候环境。中寒武世整体为镶边型台地，气候比早寒武世更为干旱，膏盐湖与膏云坪构成沉积主体，主要形成于干旱气候环境［27］。
塔里木盆地寒武系可细分为6个组（图1），自下而上依次为玉尔吐斯组（Є1 y）、肖尔布拉克组（Є1 x）、吾松格尔组（Є1 w）、沙依里克组（Є2 s）、阿瓦塔格组（Є2 a）和下丘里塔格群（Є3 q）。玉尔吐斯组以灰黑色泥岩为主；肖尔布拉克组下部以灰黑色泥—粉晶白云岩为主，中上部以褐灰色—灰白色藻格架、藻砂屑白云岩为主，少量泥晶白云岩［28］。吾松格尔组以深灰色、灰黑色泥晶白云岩和膏质云岩、云质膏岩为主，形成于干旱气候背景；沙依里克组上部以灰岩为主，中下部以褐灰色膏盐岩为主，泥质白云岩及膏质云岩形成于蒸发气候背景。阿瓦塔格组上部以泥质白云岩、灰质及膏质白云岩为主，夹白云质膏盐岩，形成于蒸发气候背景，丘里塔格组以粉细晶—细晶白云岩为主，夹灰质白云岩。
图1 塔里木盆地寒武系综合柱状图（据文献［25］，修改）

Fig.1 The comprehensive stratigraphic column of Cambrian in the Tarim Basin（modified from Ref.［25］）

2 研究方法

2.1　白云石化时间模型

白云石从无序状态转变为有序状态，阳离子有序度必然伴随其发生相应的改变，因此，借助实验室条件下人工合成白云石过程中所测得有序度这一参数可以很好地对准同生白云石化时间进行研究［29-30］。关于实验室开展模拟次生交代白云石的实验前人已有所研究，如KELL-DUIVESTEIN［30］用方解石或文石在过量的MgCl2和NaHCO3的人工溶液中反应360 d，结果发现在不同的温度和初始碱度条件下白云石化发生的时间不同（表1，图2）。
表1 t COD=0.3和t COD=1.0分别在不同温度条件下所需时间[30]

Table 1 Time required for t COD=0.3 and t COD=1.0 under different temperature conditions respectively[30]

样品 T/℃ 达到给定有序度预计时间/d
t COD=0.3 t COD=1.0
Agt 25 1.6×103 2.5×109
Agt 50 8.7×102 1.2×108
Agt-50-150 150 8.9×101 6.6×106
Agt-50-180 180 2.8×101 6.8×104
Agt-100-180 180 3.0×101 6.6×104
Ct-100-180 180 2.0×101 1.2×104
Agt-50-220 220 1.5×101 9.7×103
Agt-100-220 220 1.3×101 8.1×103
Ct-100-220 220 9.0×101 3.1×103

注：Agt为文石；Ct为方解石。图2同

图2 方解石或文石在不同的初始温度、碱度下反应达到特定有序度所需时间［30］

（a）方解石或文石在不同的初始温度和碱度条件下反应360 d白云石所达到有序度不同；

（b）温度与白云石化时间存在一定线性关系，借助这一关系外推文石在25 ℃和50 ℃完全白云石化所需时间

Fig.2 The time required for calcite or aragonite to reach a specific order under different initial temperatures and alkalinity［30］

本文基于KELL-DUIVESTEIN［30］实验所得到的数据，假设温度（T）和时间（t）之间的线性关系在较低温度下成立，通过拟合曲线外推得到了环境温度下达到特定有序度所需要的时间，根据这个理论时间并结合塔里木盆地塔北地区寒武系埋藏史计算早期萨布哈环境下准同生白云石化达到完全有序发生的时间和深度。

2.2　白云石晶胞体积计算

白云石化过程实质上是矿物相的转变过程，必然伴随着矿物的晶胞参数改变，进而会导致晶胞体积的变化。关于晶胞体积的计算前人也提出了一些计算方法，如BROWN［31］提出了面网间距与晶胞体积之间的关系：
V=abc c o s 2 α - c o s 2 β - c o s 2 γ + 2 c o s α c o s β c o s γ
傅斌等［32］利用2组晶面间距（d）与晶面指数（h，k，l）求解晶轴（a、c），进而带入公式V= 3 /2a 2 c求解晶胞体积。由于白云石属于三方晶系、六方晶胞［16］，根据南京大学地质学系矿物岩石教研室［33］所编写的《粉晶X射线物相分析》一书中所提出的14种布拉维空间格子，可以得出更为简便的六方晶胞的体积计算公式［式（1）］，本文将基于该公式进行晶胞体积计算。
V=a 2 csin120°
式中：V为晶胞体积（Å3）；a、b、c为晶胞的棱长（Å） （a=b≠c） ；α、β、γ为晶体的轴角，且α=β≠γ（α=β=90°，γ=120°）

3 数据及结果

3.1　埋藏史

关于塔里木盆地古地温梯度前人已提出了一些见解，如潘长春等［34］对塔里木盆地隆起区地热历史研究提出古生代地温梯度为3.2~2.9 ℃/100 m；李慧莉等［35］认为寒武系—下奥陶统地温梯度为3.2~3.5 ℃/100 m。综合前人研究结论选取平均值3.2 ℃/100 m作为寒武系古地温梯度。

3.2　晶胞体积

通过收集王泽宇等［20］和张杰等［29］白云石晶胞参数（表2），利用式（1）分别求解方解石和白云石晶胞体积变化量，方解石晶胞体积与白云石晶胞体积之差即为方解石白云石化晶胞体积缩小量［36］ （表3）。
表2 白云石晶胞体积计算结果（晶胞参数据文献[20, 29]）

Table 2 Calculation results of dolomite unit cell volume (unit cell parameter data according to Refs.[20, 29])

地层 岩性 有序度 晶胞参数/Å 晶胞体积/Å3
a c

塔里木盆地巴楚地区蓬莱坝组［20］

 细中晶白云岩 0.55 4.808 16.022 320.75
0.62 4.811 16.025 321.21
0.86 4.808 16.022 320.75
0.73 4.808 16.022 320.75
0.53 4.812 16.02 321.24
0.86 4.804 16.14 322.57
0.75 4.808 16.022 320.75
1 4.809 16.018 320.8
粗晶白云岩 0.89 4.808 16.022 320.75
0.96 4.808 16.022 320.75
塔里木盆地巴楚地区蓬莱坝组［20］ 0.78 4.806 16.179 323.62
0.83 4.808 16.022 320.75
0.85 4.808 16.022 320.75
0.98 4.808 16.022 320.75
1 4.808 16.022 320.75
粉晶白云岩 0.82 4.823 16.227 326.88
0.71 4.811 16.047 321.65
0.71 4.815 16.119 323.63
加勒比海Cayman 岛中新统Cayman组［29］ 生物白云岩 0.68 4.809 2 16.008 320.63
0.4 4.837 9 16.195 328.26
0.6 4.828 16.077 2 324.54
0.45 4.836 16.2 328.1
0.52 4.823 16.111 324.54
0.58 4.806 16.001 320.06
南海中新统宣德组和四川盆地上震旦统灯影组［29］ 礁白云岩 0.389 4.827 8 16.176 326.5
0.392 4.823 2 16.131 324.97
泥晶白云岩 0.396 4.825 2 16.184 326.31
0.333 4.827 3 16.183 326.58
生屑白云岩 0.408 4.827 2 16.153 325.96
0.369 4.829 16.17 326.54
细晶白云岩 0.96 4.807 9 15.969 5 319.68
0.97 4.806 8 16.015 4 320.46
晶粒白云岩 0.98 4.805 6 16.076 3 321.51
表3 方解石白云石化晶胞体积变化量（晶胞参数据文献[20, 29, 36]）

Table 3 Volume change of calcite dolomitized unit cell (unit cell parameter according to Refs.[20,29,36])

样品编号 晶胞参数（a）/Å 晶胞参数（c）/Å V dol/Å3 V cal/Å3 V cal-dol/Å3 体积缩小量/%
1 4.992 17.064 320.75 368.25 47.51 12.90
2 4.992 17.069 321.21 368.36 47.15 12.80
3 4.988 17.067 321.24 367.73 46.49 12.64
4 4.992 17.062 322.57 368.21 45.64 12.40
5 4.987 17.069 323.62 367.62 44.00 11.97
6 4.992 17.064 321.65 368.25 46.60 12.66
7 4.987 17.212 323.63 370.70 47.07 12.70
8 4.992 17.065 320.75 368.28 47.53 12.91
9 4.985 17.060 321.24 367.14 45.89 12.50
10 4.978 17.075 320.75 366.43 45.68 12.47

4 讨论

4.1　塔里木盆地寒武系准同生白云岩白云石化时间厘定

蔺军等［37］对塔河地区寒武系储层白云石化特征进行了研究，发现准同生期的白云石化成因是蒸发环境下次生交代作用的结果。赵文智等［28，38］认为低温白云石有沉淀（原生白云石）和交代2种成因，其中，微生物白云岩为沉淀成因的原生白云岩，蒸发白云岩为交代成因白云岩。基于前人研究成果可以发现准同生期白云岩是在早期蒸发环境下由交代作用产生的，这种交代成因所需的Mg2+可能来源于萨布哈环境下强烈蒸发导致膏岩优先沉淀出来，从而使流体中富含大量Mg2+，提供了足量Mg2+供给，这与KELL-DUIVESTEIN［30］模拟实验中使用足量Mg2+来交代文石或方解石相对应。因此，准同生交代形成的白云岩可能与膏盐层伴生，只要确定膏岩盐形成的时间即可判断准同生交代白云岩最早开始的时间。根据JIANG［25］绘制的塔里木盆地寒武系综合柱状图（图1），膏岩或含膏云岩最早出现在下寒武统吾松格尔组，结合KELL-DUIVESTEIN［30］白云石化模拟实验，提出白云石化开始时间在528 Ma。
PANDOLFI等［39］利用珊瑚礁对温度变化的敏感性来研究全球温度变化趋势，提出当温度异常高会导致“珊瑚漂白”。SCHEIBNER等［40］研究表明珊瑚漂白的最高温度阈值为24~34 ℃，并且在整个显生宙的全球温度中，大部分比今天高7 ℃。因此，结合前人研究结论，以35 ℃来限定塔里木盆地地表温度。这一温度也符合萨布哈海水表面蒸发温度。
SANDBERG［41］对鲕粒的原生矿物成分变化研究指出晚前寒武纪—早寒武世为文石海时期，寒武纪中期—早石炭世为方解石海时期。因此，塔里木盆地寒武纪早期沉积物以文石沉积为主。假设以528 Ma的塔北地区寒武系碳酸盐岩沉积为研究对象，因25 ℃条件下形成有序白云石需要6.8 Ma，因此在521.2 Ma时已经能够转变为高度有序白云石，结合埋藏历史［42］（图3）可知，此时的埋深约为480 m，若考虑深埋造成的升温效应和当时的地表温度，实际可能在不足480 m的深度处即已发生了程度较高的白云石化。
图3 塔里木盆地塔北地区白云石化时间与深度

Fig.3 Time and depth of dolomitization in Tabei area of Tarim Basin

4.2　晶胞体积与有序度相关性

白云石化的过程就是Mg2+不断进入方解石晶格的过程［29］，晶体中的Ca2+和Mg2+的半径分别为0.99×10-8 m和0.65×10-8 m，当小半径的Mg2+取代大半径的Ca2+而发生白云石化后，晶体体积缩小，孔隙体积增大［18］。理想白云石晶体结构是高度有序的，也就是CaCO3—MgCO3在c轴方向上呈有规律的互层，且Ca和Mg以相等的比例出现，白云石从产生到深埋层环境下是一个有序度不断调整，趋于有序的过程［20］。为探讨不同有序度的白云石与晶胞体积的关系，基于前人实验测试数据，选取了塔里木盆地巴楚地区蓬莱坝组、四川盆地上震旦统灯影组有序度较高的白云石和加勒比海Cayman 岛中新统Cayman组、南海中新统宣德组有序度较低的白云石来分别表示白云石化过程中初始无序和最终有序的阶段。
通过对不同地区不同有序度的白云石进行晶胞体积计算，结果显示塔里木盆地有序度较高的巴楚地区蓬莱坝组和四川盆地灯影组白云石晶胞体积范围分别在320.75~323.63Å3、319.68~321.51Å3之间，平均值分别为321.62Å3和320.55Å3，与理想白云石晶胞体积320.24Å3较为接近［16］，而加勒比海与南海中新统白云岩晶胞体积分别为320.06~328.26Å3、324.97~326.58Å3，平均值分别为324.36Å3、326.14Å3，与理想晶胞体积偏离较大，此外，塔里木盆地蓬莱坝组与四川盆地灯影组有序度值范围在0.53~1.0之间，平均值大于0.8，相比较之下，加勒比海与南海中新统白云岩有序度值较低，平均值在0.4~0.5之间，低的有序度值且偏离理想晶胞体积反映了其白云石化作用处于准同生初期，还未经过长时间的调整，未形成较有序的结构［29］，而高有序度且接近理想晶胞体积说明白云石化程度较高。
基于上述不同地区白云石晶胞体积计算结果与有序度比较发现，有序度好的白云石晶胞体积较小，接近320.24Å3，较低有序度的白云石具有较大的晶胞体积（图4），指示了白云石化过程中白云石有序度的调整会导致整体矿物体积的缩小，即白云石有序度与晶胞体积呈负相关的指数关系：
y=37.066e-4.93 x +320.739
图4 白云石有序度与晶胞体积关系

Fig.4 Relationship between order degree and unit cell volume of dolomite

上述计算所得方解石与白云石晶胞体积缩小量平均值为12.6%，即方解石白云石过程将产生12.6%的晶间空隙。这与陈彦华等［21］利用等离子交代计算得到的12.96%接近，证明利用晶胞体积计算方解石白云石化过程孔隙度增加量是可行的。

4.3　寒武系深层白云岩形成机制

萨布哈环境下的海水由于强烈蒸发导致石膏过饱和优先沉淀出来，使得海水中Mg2+富集，大量的Mg2+对早期沉积的泥质灰岩进行交代发生准同生白云石化。根据上文对晶胞体积变化量的计算，方解石白云石化过程中将产生12.6%的晶间孔隙。此外，准同生白云石化后岩石的物理和化学性质发生了质变，导致白云岩在脆性和抗压实性上较灰岩有着很大的差别［43］。这主要是由于方解石和白云石两者之间晶体性质的不同，因此，孔隙度随深度变化情况也不相同（图5）［44-46］。
图5 灰岩和白云岩孔隙度—深度曲线（据文献 ［42］，修改）

Fig. 5 Porosity depth curve of limestone and dolomite （modified from Ref.［42］）

对阿瓦塔格组重点井岩心物性资料分析可知，阿瓦塔格组白云岩中储层发育比例较高，近 70%的样品孔隙度大于 2%，其中约 55%的样品孔隙度分布在2%~6%之间，最高可达 13.91%，平均为 2.81%［图6（a）］。渗透率主体小于 0.1×10-3 μm2，且反映出较好的孔渗相关性［图6（b）］。
图6 塔里木盆地阿瓦塔格组典型白云岩物性分布图（据文献［52］修改）

（a）塔里木盆地阿瓦塔格组岩心白云岩孔隙度分布直方图；（b）塔里木盆地阿瓦塔格组白云岩孔渗交会图

Fig. 6 Physical property distribution of typical dolomites in Awatage Formation of Tarim Basin（modified from Ref.［52］）

早二叠世塔里木盆地经历了一次强烈的火山事件或大火成岩省活动［47-50］。热液流体改造是塔里木盆地发育准同生白云石化白云岩优质储集层的重要因素。热液流体对白云岩的改造体现在2个方面：溶蚀作用与重结晶。准同生白云石化过程中产生的晶间孔隙在后期压实过程中被保存下来，这些保留下来的孔隙为热液流体—岩石之间相互反应奠定了空间基础，热液流体在原有空间基础上继续溶蚀形成溶扩孔［图7（a）， 图7（b）， 图7（e）］。此外，热液流体还会使准同生白云石化作用形成的粉—细晶白云岩发生重结晶，白云石晶间微孔在重结晶后形成连片扩大的孔隙［图7（c）］。深部热液流体除了对白云岩产生显著的溶蚀作用和重结晶作用外，还能充填已有的储集空间，沉淀出鞍型白云石［图7（d）］，由于热液流体中Mg2+含量有限，在局部地区（如裂缝）充填储集空间［51］。
图7 塔里木盆地阿瓦塔格组典型白云岩储层储集空间类型及特征

（a）粉—细晶白云岩中的晶间孔，白云石较自形，可见黄铁矿，TS2井，埋深6 554.4 m；（b）粉—细晶白云岩中的晶间孔，白云石半自形，可见溶蚀扩容，S88井，埋深6 427.0 m；（c）微—粉晶白云岩中局部重结晶形成粉—细晶白云石斑块，斑块处发育晶间孔，TS2井，埋深6 550.5 m；（d）鞍状白云石沿裂缝分布，呈波状消光，S88井，埋深6 426.5 m；（e）深灰色粉晶—细晶白云岩，杂乱孤立不规则孔洞大量发育，TS1井，埋深7 874.17~7 873.78 m

Fig. 7 Types and characteristics of typical dolomite reservoir space in Awatage Formation of Tarim Basin

因此，塔里木盆地寒武系深层优质白云岩储层是建立在萨布哈环境准同生白云石化作用产生的晶间孔隙基础上，由于白云岩的抗压实特性，方解石白云石化产生的晶间孔隙得以保存。后期深埋藏环境下热液流体进入这些孔隙空间对白云岩进行改造，扩大了储集层孔隙空间，有利于阿瓦塔格组优质储层发育。

5 结论

（1）塔里木盆地早期沉积物以文石沉积物为主，假设以528 Ma的塔北地区寒武系碳酸盐岩沉积为研究对象，25 ℃条件下形成有序白云石需要6.8 Ma，在521.2 Ma时已经能够转变为有序白云石，此时的埋深约为480 m，若考虑深埋造成的升温效应和当时的地表温度，在不足480 m的深度处就发生了程度较高的白云石化。
（2）白云石化过程中白云石有序度的调整会导致整体矿物体积的缩小，即白云石有序度与晶胞体积呈负相关的指数关系：y=37.066e-4.93 x +320.739，白云石化过程中晶胞参数的调整引起晶胞体积的变化，晶胞体积缩小量平均值为12.6%，即方解石白云石化过程产生12.6%的孔隙空间。
（3）萨布哈环境下准同生白云石化产生的晶间孔隙及其脆性和抗压实特性为后期热液流体改造储层提供和保存了空间，孔隙度和渗透率也表现出良好的相关性，因此，塔里木盆地阿瓦塔格组白云岩具有发育规模优质储层的潜力。

References

Publishing order | Descend order by publishing year | Descend order by cited within
1
LIPPMANN F. Sedimentary Carbonate Minerals［M］. Berlin：Springer-Verlag， 2012.

2
LAND L S. The origin of massive dolomite［J］. Journal of Geological Education， 1985， 33（2）： 112-125.

3
WARREN J.Dolomite：Occurrence，evolution and economically important associations［J］. Earth-Science Reviews，2000，52（1）： 1-81.

4
MACHEL H G. Concepts and models of dolomitization：A critical reappraisal［J］. Geological Society of London Special Publications， 2004， 235（1）： 7-63.

5
GREGG J M， BISH D L， KACZMAREK S E， et al. Mineralogy， nucleation and growth of dolomite in the laboratory and sedimentary environment：A review［J］. Sedimentology，2015， 62 （6）： 1749-1769.

6
刘集银， 林锡锦， 李秀华， 等. 青海小柴旦原白云石（PROTODOLOMITE）的X-射线衍射特征［J］. 矿物岩石， 1986，6 （2）：128-131.

LIU J Y， LIN X J， LI X H， et al. X-Ray diffractive characteristion of protodolomite in Xiaochaidan， Qinghai［J］. Journal of Mineralogy and Petrology，1986，6（2）：128-131.

7
于炳松，董海良，蒋宏忱， 等.青海湖底沉积物中球状白云石集合体的发现及其地质意义［J］.现代地质，2007，21（1）： 66-70.

YU B S， DONG H L， JIANG H C， et al. Discovery of spherical dolomite aggregations in sediments from the bottom of Qinghai Lake and its significance for dolomite problem［J］. Geoscience， 2007， 21（1）： 66-70.

8
VASCONCELOS C， MCKENZIE J A. Microbial mediation of modern dolomite precipitation and diagensis under anoxic conditions（Lagoa Vermelha， Rio de Janeiro， Brazil）［J］. Journal of Sedimentary Research， 1997， 67（3）： 378-390.

9
WACEY D，WRIGHT D T，BOYCE A J.A stable isotope stu-dy of microbial dolomite formation in the Coorong region，South Australia［J］. Chemical Geology，2007，244（1-2）：155-174.

10
PISCIOTTO K A， MAHONEY J J. Authigenic dolomite in Monterey Formation，California，and related rocks from offsh ore California and Baja California［J］. AAPG Bulletin，1981，65（5）： 972-973.

11
PATTERSON R J， KINSMAN D. Formation of diagenetic dolomite in coastal sabkha along Arabian（Persian） Gulf［J］. AAPG Bulletin，1982，66（1）：28-43.

12
金振奎，杨有星，余宽宏，等. 塔里木盆地东部地区寒武系白云岩成因类型［J］.古地理学报， 2012， 14（6）： 747-756.

JIN Z K， YANG Y X， YU K H， et al. Genetic types of dolostones in the Cambrian， eastern Tarim Basin［J］. Journal of Palaeogeography， 2012， 14（6）： 747-756.

13
郑剑锋， 沈安江， 刘永福， 等. 塔里木盆地寒武—奥陶系白云岩成因及分布规律［J］. 新疆石油地质，2011，32（6）：600-604.

ZHENG J F， SHEN A J， LIU Y F， et al. Genesis and distribution of the Cambro-Ordovician dolomite in Tarim Basin［J］. Xinjiang Petroleum Geology，2011，32（6）：600-604.

14
刘玲，朱井泉， 由雪莲， 等. 塔里木盆地柯坪地区中寒武统准同生白云岩孔洞充填物期次、地化特征及形成条件［J］. 古地理学报， 2012， 14（6）： 757-766.

LIU L，ZHU J Q，YOU X L，et al. Generations， geochemistry characteristics and their precipitation conditions of cave fillings of the Middle Cambrian penecontemporaneous dolostone in Ke-ping area，Tarim Basin［J］. Journal of Palaeogeography，2012， 14（6）： 757-766.

15
BROOKS H R， STEPHEN E K， JOHN M R. Early and pervasive dolomitization by near-normal marine fluids： New lessons from an Eocene evaporative setting in Qatar［J］. Sedimentology， 2020， 67（6）：2917-2944.

16
刘集银， 王自友. 白云石的晶体结构特征和X-射线研究［J］. 矿物岩石， 1988，8（1）： 28-33.

LIU J Y， WANG Z Y. Crystal structure characterization and X-ray study of dolomite［J］. Journal of Mineralogy and Petrology， 1988，8（1）：28-33.

17
ROSEN M R， MISER D E， STARCHER M A， et al. Formation of dolomite in the coorong region，South Australia［J］. Geochimica et Cosmochimica Acta， 1989， 53（3）： 661-669.

18
曾理， 万茂霞， 彭英. 白云石有序度及其在石油地质中的应用［J］. 天然气勘探与开发， 2004， 27（4）：64-66．

ZENG L， WAN M X， PENG Y. Dolomite sequentiality and its application to petroleum geology［J］. Natural Gas Exploration and Development， 2004， 27（4）：64-66．

19
张杰， JONES B， 潘立银，等.四川盆地震旦系灯影组葡萄状白云岩成因［J］.古地理学报，2014，16（5）：715-725．

ZHANG J， JONES B， PAN L Y，et al. Origin of botryoidal dolostone of the Sinian Dengying Formation in Sichuan Basin［J］. Journal of Palaeogeography，2014，16（5）：715-725．

20
王泽宇， 乔占峰， 寿芳漪， 等. 塔里木盆地永安坝剖面蓬莱坝组白云岩成因与形成过程—来自有序度和晶胞参数的证据［J］. 天然气地球科学，2020，31（5）：601-611.

WANG Z Y， QIAO Z F， SHOU F Y， et al. Origin and formation mechansim of dolomite Penglaiba Formation of Yonganba outcrop， Tarim Basin： Evidence from ordering degree and unit cell parameters［J］.Natural Gas Geoscience，2020，31（5）：601-611.

21
陈彦华， 刘莺， 孙妥. 白云化过程中岩石孔隙体积的变化［J］. 石油实验地质， 1985， 7（1）： 29-37.

CHEN Y H， LIU Y， SUN T. Change of pore volume in dolomitization［J］.Petroleum Geology & Experiment， 1985， 7（1）： 29-37.

22
黄思静，QING Hairuo，胡作维， 等. 四川盆地东北部三叠系飞仙关组碳酸盐岩成岩作用和白云岩成因的研究现状和存在问题［J］.地球科学进展，2007，22（5）： 495-503.

HUANG S J， QING H R，HU Z W， et al. The diagenesis and dolomitization of the Feixianguan carbonates of Triassic in NE Sichuan Basin：An overview［J］. Advances in Earth Science， 2007， 22（5）： 495-503.

23
PURSER B H，AISSAOUI B A.Nature，origins and evolution of porosity in dolomites［J］. Sedimentary Geology，1994，21：283-308.

24
张华华， 何登发， 童晓光， 等. 塔里木盆地蓬莱坝组原型盆地特征及地质意义［J］. 特种油气藏， 2017， 24（2）：51-56．

ZHANG H H， HE D F， TONG X G， et al. Features and geologic significance of prototype basin in Penglaiba Formation， Tarim Basin［J］. Special Oil & Gas Reservoirs，2017，24（2）：51-56.

25
JIANG L. Multiphase dolomitization of deeply buried Cambrian petroleum reservoirs， Tarim Basin， Northwest China［J］. Sedimentology， 2016， 63（7）： 2130-2157.

26
贾承造. 中国塔里木盆地构造特征与油气［M］. 北京： 石油工业出版社， 1997：1-438．

JIA C Z. Tectonic Characteristics and Oil and Gas in Tarim Basin of China［M］. Beijing： Petroleum Industry Press， 1997： 1-438.

27
沈安江，郑剑锋， 陈永权，等. 塔里木盆地中下寒武统白云岩储集层特征、成因及分布［J］. 石油勘探与开发，2016，43（3）：340-349.

SHEN A J， ZHENG J F， CHEN Y Q， et al. Characteristics， origin and distribution of dolomite reservoirs in Lower-Middle Cambrian，Tarim Basin，NW China［J］. Petroleum Exploration and Development， 2016， 43（3）： 340-349.

28
赵文智， 沈安江， 乔占峰， 等.白云岩成因， 识别特征及储集空间成因［J］. 石油勘探与开发， 2018， 45（6）： 923-935.

ZHAO W Z， SHEN A J， QIAO Z F， et al. Origin， identification characteristics and reservoir space origin of dolomite［J］. Petroleum Exploration and Development，2018，45（6）：923-935.

29
张杰， JONES B， 张建勇. 不同埋藏深度交代白云石晶体结构及其对白云岩储层研究的意义［J］. 中国石油勘探， 2014， 19（3）： 21-28.

ZHANG J， JONES B， ZHANG J Y. Crystal structure of replacement dolomite with different buried depths and its significance to study of dolomite reservois［J］. China Petroleum Exploration， 2014， 19（3）： 21-28.

30
KELL-DUIVESTEIN I J， BALDERMANN A. Controls of temperature， alkalinity and calcium carbonate reactant on the evolution of dolomite and magnesite stoichiometry and dolomite cation ordering degree-An experimental approach［J］.Che-mical Geology， 2019， 529（20）： 1-20.

31
BROWN G. The X-Ray idendification and crystal structure of clays minerals［J］. Taylor and Francis， 1961， 121： 8-14.

32
傅斌， 赵淼， 郝延明. X射线衍射测量2：17型稀土—过渡族化合物晶胞参数和体积的计算程序［J］.天津师范大学学报（自然科学版）， 2006，26（3）： 60-63.

FU B， ZHAO M， HAO Y M. Program for calculating the XRD measuring unit-cell parameters and volumes of R2T17 compounds［J］. Journal of Tianjin Normal University（Natural Science Edition）， 2006，26（3）： 60-63.

33
南京大学地质系矿物岩石教研室. 粉晶X射线物相分析［M］. 北京：地质出版社， 1980：103-208.

Department of Mineralogy and Petrology， Nanjing University. X-Ray Phase Analysis of Powder Crystal［M］.Beijing： Geological Publishing House，1980：103-208.

34
潘长春， 周中毅， 范善发， 等. 塔里木盆地热历史［J］. 矿物岩石地球化学通报， 1996， 15（3） ：150-177.

PAN C C， ZHOU Z Y， FAN S F， et al. Thermal history of Tarim Basin［J］. Bulletin of Mineralogy， Petrology and Geochemistry， 1996， 15（3） ：150-177.

35
李慧莉， 邱楠生， 金之钧， 等. 塔里木盆地的热史［J］. 石油与天然气地质， 2005，26（5）： 613-617.

LI H L， QIU N S， JIN Z J， et al.Geothermal history of Tarim Basin［J］ Oil & Gas Geology， 2005， 26（5）： 613-617.

36
钱一雄， 陈强路， 陈跃， 等. 碳酸盐岩中缝洞方解石成岩环境的矿物地球化学判识——以塔河油田的沙79井和沙85井为例［J］. 沉积学报， 2009， 27（6）： 1027-1032.

QIAN Y X， CHEN Q L， CHEN Y， et al. Mineralogical and geochemical identification for diagenetic settings of paleo-caves and fractures-filling & vugs calcites in carbonate： Taking wells S79 and S85 for examples［J］. Acta Sedimentologica Sinica， 2009， 27（6）： 1027-1032.

37
蔺军， 周芳芳， 袁国芬. 塔河地区寒武系储层深埋藏白云石化特征［J］. 石油与天然气地质， 2010， 31（1）： 13-27.

LIN J， ZHOU F F， YUAN G F. Features of deep-burial dolomitization of the Cambrian reservoirs in Tahe region［J］. Oil & Gas Geology， 2010， 31（1）： 13-27.

38
赵文智， 沈安江， 胡素云， 等. 塔里木盆地寒武—奥陶系白云岩储层类型与分布特征［J］. 岩石学报， 2012， 28（3）： 758-768.

ZHAO W Z， SHEN A J，HU S Y，et al. Types and distributional features of Cambrian-Ordovician dolostone reservoirs in Tarim Basin， northwestern China［J］.Acta Petrologica Sinica， 2012， 28（3）： 758-768.

39
PANDOLFI J M， CONNOLLY S R， MARSHALL D J， et al. Projecting coral reef futures under global warming and ocean acidification［J］. Science， 2011， 333（6041）： 418-422.

40
SCHEIBNER C，SPEIGER R P.Late Paleocene-early Eocene Tethyan carbonate platform evolution：A response to long-and short-term paleoclimatic change［J］. Earth-Science Reviews， 2008， 90（3-4）： 71-102.

41
SANDBERG P A. An oscillating trend in phanerozoic non-skeletal carbonate mineralogy［J］. Nature，1983，305（5929）： 19-22.

42
ZHU G Y， LIU X W， Geology and hydrocarbon accumulation of the large ultra-deep Rewapu oilfield in Tarim Basin， China［J］. Petroleum Exploration and Development， 2015， 33（2）： 123-144.

43
SCHMOKER J W， HALLEY R B. Carbonate porosity versus depth： A predictable relation for South Florida［J］. AAPG Bulletin， 1982，66 （12）： 2561-2570.

44
SCHMOKER J W，KRYSTINIK K B，HALLEY R B.Selected characteristics of limestone and dolomite reservoirs in the United States［J］. AAPG Bulletin， 1985， 69（5）： 733-741.

45
邢秀娟， 焦存礼， 王毅， 等. 塔北地区寒武系白云岩特征与成因研究［J］. 石油实验地质，2011， 33（2）： 131-136.

XING X J， JIAO C L，WANG Y，et al. Characteristics and origin of Cambrian dolomite，northern Tarim Basin［J］.Petroleum Geology & Experiment，2011，33（2）： 131-136.

46
CHOQUETTE P W，PRAY L C. Geologic nomenclature and classification of porosity in sedimentary carbonates［J］. AAPG Bulletin， 1970， 54（2）： 207-250.

47
方大钧， 陈汉林， 王朋岩， 等. 塔里木盆地中生代古地磁研究及构造意义［J］. 地球物理学报， 1997，40（1）： 47-55.

FANG D J， CHEN H L， WANG P Y， et al. Paleomagnetic study and its tectonic significance for Tarim Basin in Mesozoic ［J］. Chinese Journal of Geophysics， 1997，40 （1）： 47-55.

48
汤良杰，邱海峻，云露， 等. 塔里木盆地多期改造—晚期定型复合构造与油气战略选区［J］. 吉林大学学报（地球科学版）， 2014， 44（1）： 1-14.

TANG L G， QIU H J， YUN L， et al. Poly-phase reform-late-stage finalization composite tectonics and strategic area selection of oil and gas resources in Tarim Basin， NW China［J］. Journal of Jilin University （Earth Science Edition）， 2014， 44 （1）： 1-14.

49
陈代钊， 张艳秋， 周锡强， 等. 塔里木盆地西缘上寒武统下丘里塔格群热液白云岩改造时限： 来自古地磁的约束［J］. 石油与天然气地质， 2020， 41（1）： 50-58.

CHEN D Z， ZHANG Y Q， ZHOU X Q， et al. Timing of hydrothermal dolomite alteration on the Lower Qiulitag Group dolomites of the Upper Cambrian， western margin of Tarim Basin：Paleomagnetic constraint［J］. Oil & Gas Geology，2020，41 （1）： 50-58.

50
曹自成， 尤东华， 漆立新， 等. 塔里木盆地塔深1井超深层白云岩储层成因新认识：来自原位碳氧同位素分析的证据［J］. 天然气地球科学， 2020， 31（7）： 915-922.

CAO Z C， YOU D H， QI L X， et al. New insights of the genesis of ultra-deep dolomite reservoirs in Well TS1， Tarim Basin： Evidence from in situ carbon and oxygen isotope analysis［J］. Natural Gas Geoscience， 2020， 31 （7）： 915-922.

51
朱光有， 曹颖辉， 闫磊， 等. 塔里木盆地8000m以深超深层海相油气勘探潜力与方向［J］. 天然气地球科学， 2018， 29（6）： 755-772.

ZHU G Y， CAO Y H， YAN L， et al. Petroletum exploration potential and favorable areas of ultra marine strata deeper than 8000 meters in Tarim Basin［J］.Natural Gas Geoscience，2018， 29（6）： 755-772.

52
乔占峰， 张天付， 贺训云， 等. 塔里木盆地蓬莱坝组层状白云岩储层发育规律［J/OL］. 地球科学， 2022. https：//kns.cnki.net/kcms/detail/42.1874.p.20220808.1703.042.html.

QIAO Z F， ZHANG T F， HE X Y， et al. Development and exploration direction of bedded massive dolomite reservoir of Lower Ordovician Penglaiba Formation in Tarim Basin［J］. Earth Science，2022. https：//kns.cnki.net/kcms/detail/42.1874.p.20220808.1703.042.html.

Options
Outlines

/

〈 〉

陇ICP备2021001824号-7　 甘公网安备 62010202000678号
Copyright © Natural Gas Geoscience, All Rights Reserved.
Tel: (0931)8277790　
E-mail：geogas@lzb.ac.cn
Total visitors:　 Visitors of today: 　 Now online:
Powered by Beijing Magtech Co. Ltd,.