库车坳陷露头剖面断层带砂岩成岩改造分异特征研究

Fault zone is an important tectonic unit in typical superimposed basins of west China. There are diagenetic dynamics factors within the fault zone in the process of its development, such as distribution of tectonic stress and fluid carriers. These factors cause spatio-temporal differentiation of diagenesis in sandstone formation within the fault zone and its adjacent formation. Then the differentiation of diagenesis in the sandstone formation is one of key factors controlled the reservoir quality heterogeneity. In this research, the diagenetic effect, hosted within Mesozoic-Cenozoic sandstone reservoirs, Kuqa depression, is chosen as research object, the objective of this research is to (1) structural mapping of structural elements within fault zone from excellent outcrops (Kuqa river section and Kapushaliang river section), (2) reveal diagenetic environment, including stress distribution and fluid flow framework within the fault zone, and (3) discuss the spatio-temporal differentiation of key diagenetic alterations (compaction, cementation and dissolution) in the sandstone reservoirs created by the diagenetic environment within the fault zone. The research on cooperation between structural and diagenetic research, is necessary supplementary to comprehend evolution of the Mesozoic-Cenozoic sandstone reservoirs, Kuqa depression. And the conclusions will provide theory basis for deep evaluation and prediction of reservoir hosted within the ubiquitous fault zone in superimposed basins of west China.

断层带是中国西部叠合盆地内重要的构造单元。在其形成演化过程中，断层带内蕴含着诸如应力分布和疏导格局等复杂的动力学因素。上述动力学因素在断层带内及周边地层中造就出明显的成岩分异特征，继而成为控制储层非均质性特征的关键因素之一。基于此，本次研究拟以库车坳陷露头区断层带格局内的中新生代碎屑岩储层成岩改造为主攻对象，遴选库车河和卡普沙良河这两个经典露头剖面，建立该研究区典型断层带结构要素的分布格架，根据断层带内所揭示的应力分布及疏导格局的成岩动力学环境，讨论关键成岩改造（压实作用、胶结作用和溶蚀作用）在断层带结构要素构造格架内的时空分异特征及其控制因素。项目拟开展的构造-成岩协作研究，是对库车坳陷中新生代碎屑岩储层形成演化规律认识的重要补充，也为中国叠合盆地广泛发育的断层带格局下的储层高精度评价和预测提供理论依据。

在断层带形成演化过程中，其内部蕴含着诸如应力分布和疏导格局等复杂的动力学因素。上述动力学因素在断层带内及周边地层中造就出明显的成岩分异特征，继而成为控制储层非均质性特征的关键因素之一。. 基于此，本次研究以库车坳陷断层带格局内的白垩系巴什基奇克组碎屑岩储层成岩改造为主攻对象，选取卡普沙良河剖面（地表）和克-依构造带（地下）这两个经典研究区域。在把握研究层段岩石学和沉积学基本特征的基础上，进行了详细的构造-成岩协作研究，完成了显微观察、数点统计、扫描电镜、衍射成分分析、粒度分析、物性分析及断层系统解析等宏观-微观相对应的研究工作。. 针对野外剖面，建立该剖面断层带结构要素的分布格架，根据断层带内所揭示的应力分布环境，开展了关键成岩压实作用在断层带结构要素构造格架内的时空分异特征及其控制因素的讨论。研究表明，断层带应力分布特征对于地层压实效应的控制因素较为明显，即以视压实率为代表的压实效应表征参数与裂缝间距离成正相关关系；此外，建立了样品中刚性颗粒含量、粒间胶结物含量、粘土岩岩屑含量和颗粒粒径大小对于原生粒间孔的回归公式，表明刚性颗粒含量是层段内压实效应的主控因素，而颗粒粒径大小的影响最弱。. 针对井下层系，层段内酸性溶蚀分异性在克-依构造带平面上较为明显，上述分异特征主要源于酸性流体介入储层内规模的差异。由于沉积和构造疏导体系的缺失，使得这一特殊强变形构造带内的研究层段在埋藏晚期，储层内水-岩体系对外部物质呈现出一定的封闭性特征，这种封闭性特征主要体现在地层压力、地层流体和水-岩反应产物的封闭效应上，且上述封闭效应在平面上（井区间）呈现出明显的相对强弱分异特征。研究层段内水-岩体系的封闭效应使得不同体系内酸性溶蚀改造整体较弱，即相对较强的封闭效应造就弱酸性溶蚀改造，相对较弱的封闭效应造就强酸性溶蚀改造，表明酸性溶蚀效应在平面上所呈现出的分异特征主要受控于水-岩体系封闭效应的相对强弱。