常见岩性分类与油气勘探意义笔记
常见岩性分类与油气勘探意义笔记
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一、岩石基本分类体系
根据成因，自然界岩石可分为三大类，其中沉积岩与油气勘探关系最为密切：
1. 火成岩（岩浆岩）
由岩浆冷却凝固形成，按形成位置分为：
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侵入岩：岩浆在地下缓慢冷却，矿物结晶充分。如花岗岩（浅肉红色，石英、长石晶体明显）、辉长岩（暗黑色，辉石、斜长石为主）。
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喷出岩：岩浆喷出地表快速冷却，多具气孔或流纹构造。如玄武岩（黑色致密，常见气孔）、流纹岩（浅灰带流纹花纹）。
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油气意义：少数裂缝发育的玄武岩可作为储层（如松辽盆地火山岩油藏），但整体储集性能较差。
2. 沉积岩
由沉积物固结而成，占地表岩石70%，是油气主要赋存载体：
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碎屑岩：由岩石碎屑胶结形成，包括砾岩（颗粒直径＞2mm）、砂岩（0.052mm）、粉砂岩（0.0050.05mm）。
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碳酸盐岩：化学沉积或生物沉积形成，以石灰岩（方解石为主）和白云岩（白云石为主）为代表。
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泥质岩：细颗粒粘土矿物组成，包括泥岩和页岩。
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蒸发岩：干旱环境化学沉积，如石膏、岩盐。
3. 变质岩
原岩经高温高压改造形成：
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片理构造类：片岩（云母片状定向排列）、片麻岩（黑白矿物条带相间）。
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块状构造类：大理岩（石灰岩变质，粒状结构）、石英岩（砂岩变质，坚硬致密）。
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油气意义：少数碎裂变质岩可形成裂缝型储层，但分布局限。
二、油气勘探核心岩性详解
（一）碎屑岩类
1. 砂岩
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特征：砂粒（石英、长石为主）经胶结形成，具砂状结构，可见层理。按粒度分粗砂（0.52mm）、中砂（0.250.5mm）、细砂（0.05~0.25mm）。
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储层价值：孔隙度（5%~30%）和渗透率较高，是最主要的油气储层类型。如南黄海崂山隆起的二叠系砂岩，虽属超低孔渗，但裂缝发育形成有效储层。
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识别标志：测井自然伽马曲线中等值，电阻率随含油气性升高而增大；野外可见颗粒感，硬度中等。
2. 泥岩与页岩
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核心区别：泥岩无明显层理，质地较均一；页岩具清晰页理（薄片状分层），富含有机质。
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盖层作用：泥岩是分布最广的盖层，如渤西地区东二段下部泥岩盖层，因厚度大（单层达122m）、横向稳定，成为油气封闭的关键屏障。
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特殊价值：富有机质页岩既是烃源岩也是非常规页岩油气储层（如四川盆地龙马溪组页岩气）。
（二）碳酸盐岩类
1. 石灰岩
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特征：主要成分为方解石（遇稀盐酸剧烈冒泡），常见生物化石或鲕粒结构。
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储层类型：
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生物礁灰岩：珊瑚、藻类骨架形成的孔隙型储层（如澳大利亚大堡礁油气田）。
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岩溶灰岩：风化或埋藏溶蚀形成溶洞、溶缝（如塔里木盆地轮南奥陶系风化壳油藏）。
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2. 白云岩
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成因：石灰岩经白云岩化作用形成，晶体较粗，呈砂糖状结构。
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储集优势：白云岩化过程产生晶间孔隙，常成为优质储层。全球大型碳酸盐岩油气田中，寒武-奥陶系储层多为白云岩。
（三）蒸发岩类
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主要类型：石膏（白色，硬度低，指甲可刻划）、岩盐（无色透明，易溶于水）。
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盖层之王：蒸发岩具极高排替压力，是封闭性能最好的盖层。岩盐＞石膏＞硬石膏的遮挡能力排序，使其成为油气藏的“终极保护层”。
三、岩性识别与勘探应用工具
1. 测井曲线识别
| 岩性 | 自然伽马（GR） | 电阻率（RT） | 声波时差（AC） | 密度（DEN） |
|---|---|---|---|---|
| 砂岩 | 中低 | 含油气时显著升高 | 中 | 2.0~2.6g/cm³ |
| 泥岩/页岩 | 高（富有机质） | 低 | 高 | 2.2~2.5g/cm³ |
| 石灰岩 | 低 | 中等-高 | 低 | 2.5~2.7g/cm³ |
| 白云岩 | 低 | 中高 | 较低 | 2.7~2.9g/cm³ |
| 蒸发岩 | 极低 | 极高 | 低 | 2.3~2.6g/cm³ |
2. 野外鉴别技巧
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砂岩：颗粒感明显，断口粗糙，可搓出砂粒。
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泥岩：质地细腻，断口光滑，手可捻成粉末。
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石灰岩：加稀盐酸剧烈冒泡，常见贝壳等化石。
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白云岩：加稀盐酸微弱冒泡或不冒泡，风化面呈砂糖状。
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片岩：沿片理易剥离成薄片，光泽较强。
3. 地震响应特征
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砂岩储层在地震剖面上常表现为“亮点”反射（含油气后波阻抗降低）。
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碳酸盐岩缝洞体可能呈现串珠状强反射。
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厚层泥岩或蒸发岩表现为连续稳定的强反射界面。
四、图示参考指南
| 岩性 | 推荐搜索关键词 | 核心特征图示要点 |
|---|---|---|
| 砂岩 | 砂岩显微结构图 河流相砂岩露头 | 颗粒分选性、胶结物类型、交错层理 |
| 泥岩与页岩 | 页岩页理构造 泥岩手标本 | 页理清晰度、颜色深浅（有机质含量） |
| 石灰岩 | 生物礁灰岩薄片 岩溶地貌 | 化石形态、溶蚀孔洞分布 |
| 白云岩 | 白云岩砂糖状结构 白云岩化过程 | 晶体大小、晶间孔隙 |
| 火成岩 | 玄武岩气孔构造 花岗岩矿物组成 | 气孔分布、矿物晶体形态 |
| 变质岩 | 片岩片理 大理岩结构 | 片理方向、粒状变晶结构 |
五、油气成藏关键岩性组合
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最佳储盖组合：砂岩储层+泥岩盖层（如渤海湾盆地）、碳酸盐岩储层+蒸发岩盖层（如中东油田）。
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复合圈闭类型：断层-砂岩透镜体（松辽盆地）、背斜-生物礁（塔中地区）。
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非常规组合：页岩既是烃源岩又是储层，需脆性矿物（石英）发育利于压裂。
通过岩性的系统识别，结合地震宏观构造与测井微观物性分析，才能精准判断油气藏的分布规律。不同岩性的组合特征，直接决定了油气藏的形成、保存与开发潜力。