第三章沉积相02

碳酸盐岩储层沉积相描述

碳酸盐岩储层与碎屑岩储层对比，具有以下主要特点：岩石为生物、化学、机械综合成因，其中化学成因起主导作用。岩石化学成分、矿物成分比较简单，但结构构造复杂。岩石性质活泼、脆性大。以海相沉积为主，沉积微相控制储层发育。

成岩作用和成岩后生作用严格控制储集空间发育和储集类型形成。

断裂、溶蚀和白云化作用是形成次生储集空间的主要作用。

次生储集空间大小悬殊、复杂多变。

储层非均质程度高。

碳酸盐岩储层描述的主要内容包括沉积相及成岩史、储集空间类型及控制因素、孔隙、裂缝、溶洞、储集空间体系、储层非均质性、储层参数确定及评价等。碳酸盐岩沉积相描述

1．沉积相标志

（1）岩性标志。岩性标志包括颜色、自生矿物、沉积结构、构造、岩石类型等五方面。

①岩石颜色。岩石的颜色反映沉积古环境、古气候。岩石颜色与沉积环境关系表

②自生矿物：

a．海绿石：形成于水深10～50m，温度25～27℃。鲕绿泥石：形成于水深25～125m，温度10～15℃。二者均为海相矿物。

b.自生磷灰石（或隐晶质胶凝矿）：海相矿物。

c.锰结核：分布于深海、开放的大洋底。d.天青石、重晶石、萤石：咸化泻湖沉积。e.黄铁矿：还原环境。

f.石膏、硬石膏：潮坪特别是潮上、潮间环境。

③沉积结构

粒屑结构：代表台地边缘浅滩相环境。

a.内碎屑、生屑－－强水动力条件。

b.鲕粒、核形石、球团粒、凝块石－－化学加积、凝聚环境，水动力中高能。

鲕粒包壳－－中等能量，持续搅动，碳酸钙过饱和的环境；

核形石（藻包壳）、泥晶套－－浅水环境。c.分选好，反映持续稳定的水动力条件，反之则反映强水动力条件。d.磨圆度高反映强水动力环境，反之反映弱水动力环境。

e.颗粒、生屑化石平行排列，尖端方向交错，长轴平行海岸，反映振荡水流。尖端指向一个方向，长轴仍平行海岸线，则为单向水流。f.用胶结物和灰泥的相对含量反映水动力强弱。胶结物/（胶结物十灰泥）在0～1之间，越接近0，水动力越弱，反之越强。

礁岩结构：

a.生长结构：原地生长坚硬生物骨架，代表台地边缘生物礁环境。

b.粘结结构：层纹状、波纹状藻叠层结构代表潮上～潮间中低能环境；柱状、锥状藻叠层结构代表潮间～潮下高能环境。

晶粒结构：泥晶代表盆地低能，广海陆棚低能环境。

④沉积构造

反映水流成因构造：a.沟膜、槽模、递变层理——浊流环境。b.脉状、波状、透镜状层理、再作用面、雨痕、干裂、冰雹痕、鸟眼构造等——潮坪环境。c.交错层理——滩、坝、深水底流环境。d.水平层理——泻湖、深水低能环境。e.块状层理——台地边缘斜坡相、礁相环境。重荷膜、包卷层理、滑塌构造、水成岩墙、递变层理等均代表重力流环境，特别是几种同时出现时。

反映生物成因构造：

a.垂直层面或弯曲虫孔——潮上带。

b.上部有垂直或弯曲虫孔，数量比潮上带多——潮间带环境。

c.水平虫孔为主，很发育——潮下带环境。

d.复杂的、弯曲的、螺旋状爬痕——稳定深海环境。

其它构造：

a.帐篷构造——潮坪环境。b.岩溶角砾、干裂角砾——潮上环境。

c.叠层构造——潮间环境。

d.核形石代表潮间——潮下环境。

（2）古生物标志：

①根据生物的生活习性和生活环境判断沉积环境。

a.有孔虫，多为海洋环境，底栖生活，少数为浮游生活。

b.筵，离岸不远的正常盐度、清水旋回性海洋环境，水深20～70m。

c.海绵，多生活在海洋，底栖固着生长。

d.古杯，温暖浅海，水深30～50m，固着生长，需要缓慢沉积，清洁水体及坚硬底质。

e.层孔虫，沉积缓慢浅海，温暖、浊度低，固着生长，食浮游生物。

f.珊瑚，水体安静、清洁、温暖。盐度2.7％～4.8％，浅海环境，底栖固着生长。

g.苔藓，潮坪环境。

②根据生物组合判断水介质盐度a.钙质红、绿藻、球面藻、放射虫、钙质有孔虫、钙质海绵、珊瑚、苔藓、腕足、头足等组合中，存在少数未搬运的化石，属于正常海水环境。b.少数苔藓、钙质有孔虫、藻类、移动的棘皮组合，其中任一门类单独出现或几个门类共生出现，或与耐高盐度的门类在一起，表明是一种与广海毗邻并稍受限制的海水环境。c.腹足、瓣鳃、介形虫、胶结壳有孔虫硅藻，兰绿藻组合，属于典型的微咸水环境。d.瓣锶类中鳃足亚纲无甲目、兰绿藻、介形虫组合，为典型的超咸水环境。

③根据古生物组合判断水体深度a.大量藻类、底栖有孔虫、瓣鳃、腹足造礁珊瑚、灰质海绵、无铰类腕足组合，水深0～50m。b.海绵、海胆、苔藓、有铰腕足组合，水深100～200m。c.硅质海绵、海百合、薄壳腕足、细脉状苔藓组合，水深＞200m。根据古生物组合判断水体深度时要注意浊流因素，随着在浮动植物上的某些生物和海平面迅速上升的影响。

④根据古生物组合判断沉积环境底质的坚硬程度a.群体珊瑚、红藻，分布在生物礁环境动荡部位。b.藤壶、有铰类、蠕虫管分布在滨岸潮汐带的坚硬底质上。绿藻、海绵、单体珊瑚、有柄棘皮动物以根或其它方式固着在坚硬的底质上。c.掘足类、掘穴蛤、某些有孔虫固着在疏松的底质上。d.移动生物组合的生物群，分布在沉积迅速、底质不断移动的流沙层中。

⑤根据生物组合判断海水浊度a.红绿藻、海绵、珊瑚、苔藓、有柄类代表清水沉积环境。b.具有分泌管的蠕虫、腕足、某些瓣锶类反映中等浊度环境。c.食沉积物生物，代表较大的浊度环境。

⑥根据藻席和叠层石特征确定沉积环境

a.层状隐藻席，反映潮汐，波浪弱的沉积环境。

b.不连续的柱状体，反映潮汐、波浪强的沉积环境。柱状体上凸的越强，波浪越强。

c.单一叠层的延长方向平行于波浪、潮汐的冲刷方向，通常垂直海岸线。叠层常平行海岸线成排或是条带状生长。叠层向海方向倾伏进入波浪带。

（3）地化标志

①微量元素：

a.硼（B）：海相沉积中高含量，可达100mg／l，咸化泻湖可达1000mg／1，湖相较低。

b.硼／镓(B／Ga）比：大陆＜3.3，海洋4.5～5.5，过渡沉积介于二者之间。

c.镓／钾（Ga/K）比：正常海页岩中0.006±，微咸水页岩0.004±，过渡沉积二者之间。

d.锶/钡（Sr／Ba）比：海洋粘土中＞l，陆相粘土中＜1。

e.黄铁矿中的铁／有机炭：海相0.2～2.0，淡水湖0.03～0.06。

f.化石中微量元素。

化石中分析出B2O3的含量，推算出水介质盐度。海相贝壳中＞0.0035％，淡水贝壳中＜0.0025％，半咸水贝壳中处于二者之间。

②稳定同位素

测定沉积物中O、S、C同位素及其比值推测沉积环境。

a．O18/C13，海相沉积物中含量高，淡水中低。

b.C13/C12，海相沉积物中含量高，陆相中低。

c.烃类中S18/S12，海相稳定，陆相变化大。

d．O18/O16，海水中较一致，淡水中较低。

③有机组分

植烷代表陆相，姥姣烷代表海相。

沉积岩和石油中海相卟啉的分子量范围宽、陆相的窄。

2.沉积相划分方法

（1）按海水运动能量划分沉积相带。自深海向陆地方向分为三个相带，即远岸低能带（X），高能带（Y），近岸低能带（Z）。这种相带划分是陆表海常见的模式。陆表海能量沉积分带综合模式图（2）按海洋潮汐作用划分沉积相带。根据岩性、古生物特征及结构构造等将碳酸盐相按潮汐作用划分为潮上、潮间和潮下三个相带，潮下带又分为闭塞和开阔潮下两个亚相。（3）按地理分布划分沉积相带。