川西新场气田须家河组储层成岩作用类型3

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首发于2019年8月1日

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作者：赵艳

通过对川西坳陷新场气田须家河组碎屑岩储层的薄片观察、阴极发光分析以及扫描电镜和X-射线衍射分析结果，认为研究区须二段早期绿泥石和自生石英胶结物共同作用起到了抗压实作用，不仅可以保存更多的原生孔隙，更为后期溶解流体提供了有利的渗流通道。

1．绿泥石形态

须二段自生绿泥石主要是以孔隙衬边形式存在，晶体呈针状垂直颗粒表面向孔隙空间中心生长，形成栉壳状结构，呈显微片状密集生长，包膜较薄，厚度一般2μm～10μm，少数可达15μm。扫描电镜下自生绿泥石常呈针叶状、板片状、蔷薇花状、蜂窝状等形态（图1）。

图1 绿泥石衬边（左：铸体薄片 ×20  右：扫描电镜 ×729）

2.绿泥石来源   

川西新场地区绿泥石胶结物的来源主要由以下几种可能：①由于绿泥石的形成需要同沉积的富铁沉积物，因而富岩屑物源的地层，尤其是富中基性岩浆岩岩屑及镁暗色矿物的物源地层可以为绿泥石提供更多的物质来源，从这个角度来说，具有更高岩屑含量的偏北部地区以及偏西部的近物源地区可能有更高的绿泥石含量（如高庙子和罗江地区）；②河流的溶解铁（如风化和搬运过程中暗色矿物水化析出的铁，其存在方式主要是胶体溶液，其次是真溶液）在有一定盐度的湖泊或海洋环境中絮凝卸载，因而须二段有较高的自生绿泥石含量还说明如下两个问题：（a）须二段三角洲的发育较须四段好，三角洲的推进速度也较须四段快，（b）须二期湖水的盐度（也包括早成岩阶段孔隙流体的盐度）可能比须四段高；③须四段可能存在更多的较早成岩阶段的长石溶解。由此提供的K+离子（也包括Na+离子等）和须四段孔隙流体较低的总矿化度都会降低孔隙流体中Fe2+、Mg2+离子的相对浓度和绝对浓度，使得须四段砂岩中绿泥石难以大量沉淀。

3.绿泥石作用

很多学者也探讨了绿泥石对孔隙保存的影响，对须家河组储层自生绿泥石的认识主要体现在一下两个方面：一是绿泥石环边的形成会显著提高岩石的机械强度和抗压实能力；二是绿泥石环边的形成对石英的胶结具有一定的抑制作用。
然而通过对须家河组储层详细的薄片和扫描电镜观察，本文认为研究区绿泥石的形成和发育特征与上述认识有较大的差别。首先认为绿泥石衬边难以抵抗强烈的压实作用。分析表明虽然绿泥石含量与孔隙具有较好的正相关关系（图2），但是在扫描电镜中常见绿泥石分布于呈线接触的碎屑可以之间（图3）。

图2 绿泥石含量与孔隙度交会图

图3 绿泥石分布于线接触的碎屑颗粒之间

其次绿泥石含量与硅质胶结物之间的关系不明显（图4），即使可以阻止石英加大，但不能阻止硅质胶结物充填孔隙，在薄片以及扫描电镜中可以很清楚地观察到绿泥石薄膜形成后的自生石英充填孔隙（图5）。

图4 绿泥石含量与硅质胶结物之间的关系

图5 自生绿泥石与自生石英

通过进一步的分析观察，发现在强压实进程中，绿泥石含量与孔隙确实具有较好的正相关关系，同时岩石中的绿泥石薄膜常与自生石英共生，多以绿泥石为基础生长成自形晶体。（图6）。这就意味着曾经普遍发育的石英胶结物抵抗着深埋条件下的强压实进程。此外在绿泥石衬边发育部分，石英次生加大不发育。

图6 自生绿泥石与自生石英

图7 绿泥石衬边抑制石英次生将加大

综合认为，在川西新场气田须家河组储层中对于自生绿泥石有以下两点认识：一是单纯的绿泥石衬边难以抵抗强烈的压实作用，与自生石英共同作用起到了抗压实作用；二是单纯的绿泥石衬边难以抵抗强烈的压实作用，与自生石英共同作用起到了抗压实作用。

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