碳酸盐岩成岩阶段划分规范

技术标准目录汇编2002年6月11日10:17:26已访问次数：4次标准名称:碳酸盐岩成岩阶段划分规范文件目录：基础研究标准性质标准序号标准年代号专业ICS分类号采标情况SY/T547892发布日期实施日期1992年09月17日1993年03月01日关键词负责起草单位是否废标西南石油学院负责起草、四川石油管理局石油勘探开发研究院参加起草中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5478—92─────────────────────────────────碳酸盐岩成岩阶段划分规范1992—09—17发布1993—02—01实施─────────────────────────────────中华人民共和国能源部发布中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5478—92碳酸盐岩成岩阶段划分规范────────────────────────────────────1主题内容与适用范围本标准规定了碳酸盐岩成岩阶段的划分、命名、依据、标志和方法。本标准适用于碳酸盐岩成岩阶段划分及特征研究。2成岩阶段的划分依据2.1岩石学标志2.1.1碳酸盐自生矿物的分布、组构特征及生成顺序。2.1.2非碳酸盐自生矿物的分布、组构特征及生成顺序。2.2古温度根据碳酸盐自生矿物中包裹体均一温度、镜质体或沥青反射率（oR）与古温度的经验式计算。2.3镜质体或沥青反射率（oR）。2.4有机质成熟度。3成岩阶段与成岩环境的划分及对应关系3.1成岩阶段的划分渐进的埋藏成岩过程可依次划分为同生成岩阶段、早成岩阶段及晚成岩阶段。由于构造运动的多期性，碳酸盐岩可多次被抬升进入表生成岩阶段。3.2成岩环境的划分成岩环境可分为近地表的同生成岩环境（包括湖底、海底、潮上、大气淡水、混合水等成岩环境）、埋藏成岩环境（包括浅埋藏、中埋藏及深埋藏成岩环境），以及表生成岩环境。3.3成岩阶段与成岩环境的对应关系3.3.1同生成岩阶段—湖底、海底、潮上、大气淡水及混合水成岩环境。3.3.2早成岩阶段—浅埋藏成岩环境。3.3.3晚成岩阶段—中埋藏及深埋藏成岩环境。3.3.4表升成岩阶段—表生成岩环境。4各成岩阶段的标志不同成岩阶段的岩石学、古温度、镜质体或沥青反射率以及有机质成熟度的标志见表1。4.1同生成岩阶段及其岩石学标志沉积物沉积后至埋藏前所发生的变化与作用的时期称同生成岩阶段。4.1.1浅海海底同生成岩阶段的岩石学标志4.1.1.1生物成岩作用标志a.藻钻孔；b.泥晶套；c.颗粒泥晶化。4.1.1.2方解石胶结物主要是文石或镁方解石胶结物新生变形的产物，化学组分中含碳酸镁可达1～2mol，其组构特征为：a.颗粒硬化：硬化的粪球粒、鲕粒、葡萄石等；b.薄边胶结：由微粒状、纤维状或马牙状（复三方偏三角面体）等晶体组成；c.等厚环边胶结：由纤维状或马牙状、细柱状、叶片状等晶体组成；d.球粒状胶结：由细晶镶嵌结构或粒状方解石组成球粒假象。4.1.1.3交代的白云石和白云石胶结物由渗透回流白云石化作用形成。一般为粉晶或细晶，半自形、自形，有序度低，富钙贫铁，晶体较混浊。有时呈胶结物形态产出。呈斑块、透镜、纹层或薄层状的交代白云岩中常发育经间孔隙。4.1.1.4自生石膏板状、条状、放射纤维状，常与白云石共生。4.1.1.5自生海绿石鲕粒或显微集晶粒状。4.1.1.6自生鲕绿泥石。4.1.2潮上同生成岩交代的岩石学标志4.1.2.1交代的白云石有蒸发或渗透回流白云石化作用形成。有时可呈胶结物形态产出。一般为泥、粉晶半自形和他形粒状或分散状，以富钙贫铁为特征，有序度低，常与石膏等蒸发矿物共生。保持原岩或原组分的组构特征以及白云石化晶间孔隙发育是其重要鉴定标志。4.1.2.2自生石膏呈板状、条状、放射纤维状以及核状。4.1.2.3鸟眼孔隙4.1.2.4伴生的潮坪沉积构造a.鸟眼构造；b.藻席；c.干裂角砾；d.帐篷构造。4.1.3深水海底同生成岩阶段的岩石学标志4.1.3.1方解石胶结物原始成分为镁方解石和部分文石。成岩转化后成为泥晶或微晶或细粉晶方解石，还可呈置换的纤维状结构。碳酸镁含量有时可达3.5～5mol。4.1.3.2白云石胶结物一般为泥晶或微晶、细粉晶的自形晶体。有时形成集晶粒状大晶体（晶径可达60m），具雾心，有时见生长环带，内部常有碳酸盐和非碳酸盐包裹物。偶见其交代方解石及生物骨壳。4.1.4湖底同生成岩阶段的岩石学标志4.1.4.1生物成岩标志a.藻钻孔；b.泥晶套；c.颗粒泥晶化。4.1.4.2方解石胶结物a.颗粒硬化：硬化的粪球粒、鲕粒、球粒等；b.泥晶、微晶、细粉晶粒状，或形成薄环边胶结；c.马牙状薄环边胶结。4.1.4.3白云石胶结物及交代的白云石泥晶、微晶、粉晶自形至半自形晶粒，有时成薄环边胶结。呈斑块、透镜、纹层或薄层状交代时常发育晶间孔隙。4.1.4.4自生石膏板状、条状、纤维状等。4.1.4.5自生海绿石。4.1.4.6自生鲕绿泥石。4.1.5大气淡水同生成岩阶段的岩石学标志4.1.5.1方解石胶结物一般为无铁方解石，在还原的潜流带中可形成含铁方解石，其组构特征为：a.小菱形等粒状或细马牙状薄环边胶结；b.多期胶结物的连锁镶嵌结构：方解石胶结物呈微细晶或马牙状—叶片状—粗晶粒状的孔隙充填组构；c.共轴胶结：在该环境最发育，以棘屑的共轴增生最突出；d.新月型胶结和重力（或悬垂）胶结。4.1.5.2白云石胶结物及交代的白云石晶径一般为粉—细晶，不同形成机制的白云石其特征有一定区别。a.大气淡水白云石：自形，透明，主要为胶结物；b.调整白云石：半自形至自形，具胶结和交代两种组构。交代白云石常呈分散状，当呈斑块状或透镜状产出时，常发育晶间孔隙；c.混合水白云石：自形，常具雾心亮边或环带结构。具有胶结和交代两种组构。呈斑块或透镜状交代时常发育晶间孔隙。4.1.5.3镁方解石和文石组分的新生变形镁方解石和文石质生物骨壳、颗粒及胶结物与基质等组分向方解石转化。常伴有重结晶现象。其原始组构能较好或部分地保存。4.1.5.4溶蚀孔隙a.组构选择性溶蚀孔隙：溶模（铸模）孔隙、粒间溶孔、粒内溶孔等；b.非组构选择性溶蚀孔隙：溶孔、溶洞、溶沟与溶缝。4.1.5.5渗流粉砂与渗流豆粒发育于渗流带中。4.1.6海水—淡水混合同生成岩阶段的岩石学标志4.1.6.1方解石胶结物a.微晶和叶片状胶结：形成于淡水端；b.纤维状环边胶结：是镁方解石新生变形的产物。形成于近海水端。4.1.6.2白云石胶结物和交代的白云石a.混合水白云石：自形，有时为畸形。常具雾心亮边。细至粗晶结构。具胶结和交代两种组构。呈斑块状、透镜状或层状交代的白云岩中常发育晶间孔隙；b.调整白云石：晶体呈半自形、自形、较混浊。4.1.6.3交代的氧化硅矿物形成瘤状燧石。有时可形成自生石英。4.2成岩阶段及其主要标志原碳酸盐沉积物接受新沉积物覆盖后，从海水、大气淡水和混合水影响不到的深度开始，至变质作用之前，所发生的作用与变化时期称成岩作用阶段。按埋藏及成岩顺序分早成岩与晚成岩两个阶段。4.2.1早成岩阶段的主要标志4.2.1.1古温度常温至80℃。4.2.1.2镜质体或沥青反射率（oR）oR：0.4％～0.5％4.2.1.3有机质成熟度未成熟—半成熟，形成生物气。4.2.1.4岩石学标志4.2.1.4.1压实构造a.薄纹层、包粒皮壳及化石壳层的破裂、折断及错位；b.颗粒的破碎、变形及定向排列；c.颗粒的平面与曲面（凹凸）接触；d.套叠构造；e.泥裂、鸟眼及其他原生孔隙变形、封闭或消失；f.有机质纹层破坏或变形为不规则细脉状。4.2.1.4.2压溶构造a.颗粒缝合接触；b.缝合线。4.2.1.4.3方解石胶结物一般为无铁方解石。含铁方解石形成于较深或富含二价铁离子的还原条件下，组构特征为：a.晶粒状镶嵌结构：晶粒以细晶为主；b.被置换的纤维状、球粒状、马牙状及叶片状组构；c.微晶、微亮晶及稍粗的晶粒：见于原深海沉积的细孔隙中；d.共轴环边胶结；e.可能出现连晶胶结。4.2.1.4.4白云石胶结物及交代的白云石形成机制有埋藏、压实、可能还有调整、热水白云石化作用，组构特征为：a.细晶粒状镶嵌结构；b.半透明细晶自形白云石衬垫胶结；c.有时见畸形的菱形晶体。呈斑块状、透明状、薄层、层状的交代白云岩中常发育晶间孔隙。4.2.1.4.5石膏和硬石膏胶结物及交代的石膏硬石膏a.细—粗晶粒状镶嵌结构；b.连晶胶结；c.分散粒状、板状、条状、放射纤维状及斑块状、条带状、纹层状与层状交代。4.2.1.4.6氧化硅矿物（玉髓—石英）充填物、交代的氧化硅矿物及自生石英a.钙质生物骨壳及鲕粒等颗粒组分的假象；b.结核和团块；c.薄透镜状、条带状、纹层状及薄层；d.粒状或纤维状充填孔隙；e.自形的自生石英。4.2.1.4.7非选择性溶蚀孔隙a.溶孔；b.溶洞；c.溶沟及溶缝。4.2.1.4.8裂隙。4.2.2晚成岩阶段的主要标志4.2.2.1古温度＞80℃～200℃。4.2.2.2镜质体或沥青反射率oR：＞0.5％～4％。4.2.2.3有机质成熟度有机质处于成熟（相当于中埋藏成岩环境）至高成熟、过成熟阶段（约相当于深埋藏成岩环境）。在成熟阶段，有机质演化可形成液态烃；在后两个阶段中则形成裂解气及沥青。4.2.2.4岩石学标志4.2.2.4.1压实构造早成岩阶段的压实构造可继续发育。4.2.2.4.2压溶构造a.缝合线；b.未缝合的压溶缝。4.2.2.4.3方解石胶结物富铁、锰、贫锶，含液体和气体化合物或有机包裹体。a.深海白垩中方解石胶结物的组构特征：1～10m的微晶—超微晶粒状；b.浅海方解石胶结物的组构特征：叶片状；数微米至百微米等粒镶嵌结构，晶体边界平直，二价铁有变化；连晶胶结。4.2.2.4.4白云石胶结物及交代的白云石a.粒状白云石：他形，粒径0.1～1mm，常显波状消光，晶体边缘弯曲或不规则；b.透明白云石：透明，自形，粒粗；c.畸形白云石；鞍状，粒粗，常含铁，具弯曲解理面，波状消光，通常显二价铁、锰离子的浓度分带。斑块状、透镜状或层状的交代白云岩中常发育晶间孔隙。4.2.2.4.5硬石膏胶结物及交代的硬石膏a.粗晶粒状镶嵌结构；b.连晶胶结；c.呈分散状纤维放射状及斑块状交代。4.2.2.4.6其他硫酸盐胶结及交代矿物a.重晶石；b.天青石。4.2.2.4.7自生萤石。4.2.2.4.8交代的石英、孔隙充填石英及自生石英a.钙质生物骨壳及鲕粒等颗粒组分的假象；b.结核和团块；c.条带和薄透镜体；d.孔隙充填石英：呈自形锥状环边或晶簇状充填，或呈粒状充填；e.自生石英。4.2.2.4.9共轴交代环边棘屑或方解石晶屑周围的灰泥基质，在压力作用下部分溶解，溶解物质围绕颗粒边缘重结晶，形成共轴增生的交代环边。4.2.2.4.10重结晶强。4.2.2.4.11压力双晶有时出现。4.2.2.4.12非组构选择性溶蚀孔隙a.溶孔；b.溶洞；c.溶沟与溶缝。4.2.2.4.13裂缝。4.3表生成岩阶段及其主要标志处于某一成岩阶段的弱固结或固结的碳酸盐岩，因构造作用抬升至地表或近地表，受到大气淡水的溶滤等作用所发生的变化与作用时期称表生成岩阶段。4.3.1古温度常温。4.3.2岩石学标志4.3.2.1方解石胶结物a.微晶；b.细—粗晶；c.叶片状；d.新月型及重力（或悬垂）胶结。4.3.2.2白云石胶结物及交代的白云石自形，透明，有序度高。4.3.2.3玉髓或石英胶结物及充填物，硅华沉积。4.3.2.4其他交代作用a.去石膏化；b.去白云石化。4.3.2.5重结晶作用微晶方解石重结晶为微亮晶。4.3.2.6渗流豆粒，形成于潜水面上。4.3.2.7渗流充填物，形成于潜水面上。4.3.2.8表生高岭石表生高岭石可充填于溶蚀的孔、洞、溶缝及裂隙中。4.3.2.9古土壤及铝铁土岩。4.3.2.10非选择性溶蚀孔隙a.溶孔：常发育大溶孔；b.溶缝；c.溶洞：常发育大溶洞。4.3.2.11黄铁矿、赤铁矿等低铁矿物向褐铁矿转化。4.3.2.12硬石膏水化为石膏及伴生的变形层理。4.3.2.13溶塌角砾及砾间孔、洞。4.3.2.14裂隙。表1碳酸盐岩成