微生物碳酸盐岩成因分析及其与油气的关系.pdf

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1、2017年天然气技术与经济Vol.11，No.4第11卷·第4期NaturalGasTechnologyandEconomyAug.2017doi：10.3969／j.issn.2095-1132.2017.04.001微生物碳酸盐岩成因分析及其与油气的关系1，21，21，23胡鑫田震朱颖王文婧（1.成都理工大学能源学院，四川成都610059；2.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·成都理工大学，四川成都610059；3.中国石油西南油气田公司四川长宁天然气开发有限责任公司，四川成都610051）摘要在前人研究的基础上，归纳总结了微生物碳酸盐岩的成因、分类以及微生物碳酸盐岩与油气的关系。分

2、析认为：微生物碳酸盐岩形成主要包括碎屑颗粒的捕获与粘结和微生物在其新陈代谢过程中导致碳酸盐矿物沉淀两个过程；微生物碳酸盐岩主要分为叠层石、凝块石、树枝石和均一石，叠层石和凝块石是最常见的类型，叠层石主要分布在潮间带—浅潮下带，凝块石主要形成于水体动荡的滩间海—浅潮下带；微生物碳酸盐岩建造物性较好，常与有机质沉积层伴生，可作为烃源岩，其生源构成主要是细菌和低等的菌藻类。关键词微生物碳酸盐岩叠层石凝块石树枝石均一石文献标志码：B文章编号：2095-1132（2017）04-0001-04首次提出了微生物岩这一名词，指由底栖微生物群0引言落通过捕获或粘结碳酸盐颗粒或由微生物活动引起微生物碳酸盐岩作为

3、一种新的储集岩类型，受碳酸盐沉淀而形成的沉积岩［7-8］。自从微生物岩这［1-2］到越来越多石油地质学家的关注。全球油气勘探一概念被提出以来，许多学者对其成因进行了大量表明，微生物岩分布时代广，在中新元古代到中生的研究，Riding认为微生物岩的形成主要包括3个过代的地层中都发现了以微生物岩作为储集岩的油气［8］21程：①微生物捕获碎屑颗粒；②生物组织的钙［3-4］田。例如阿曼盐盆的上震旦—下寒武统的Ara化；③碳酸盐矿物在沉积表面沉淀。RolfJ.Warth⁃群、哈萨克斯坦Tengiz油田的下石炭统韦宪阶—谢mann和GilbertCamoin等通过微生物席培育研究发尔普霍夫阶、美国Litt

4、leCedarCreek油田的上侏罗［9］现，微生物碳酸盐岩沉淀存在着两种不同的机制：统Smackover组、巴西Pre-Salt油田的下白垩统、俄①通过蓝细菌捕获和结合碳酸盐碎屑颗粒，随后罗斯东西伯利亚油气田的中新元古界至下寒武统、通过硫酸盐还原细菌活性固化；②通过硫酸盐还原中国四川盆地高石梯—磨溪气田和威远气田的上震细菌活性使碳酸盐矿物（高镁方解石和白云石）原位旦统灯影组以及渤海湾盆地任丘油田的中元古界雾沉淀。［1-4］迷山组等。尽管关于微生物岩的研究已经有很长的历史，1.1自养型微生物引起的碳酸盐的沉淀但目前仍然存在一些争议，如微生物岩的成因、分［5-6］研究发现，一些自养型微生物（如蓝

5、细菌）在其类、命名等。笔者结合国内外的研究成果，综述新陈代谢过程中，一方面通过光合作用消耗水体中了前人关于微生物碳酸盐岩的成因、分类等，并从-的CO2和HCO3，使水体中的pH值增加，有利于微生物碳酸盐岩的储集特征与生烃能力两个方面探2+2+讨了其与油气的关系。Ca、Mg等离子沉淀；另一方面通过光合作用促使这些微生物释放更多的胞外聚合物（EPS）并使其化学1微生物碳酸盐岩的成因［10］性质发生改变，进而促进CaCO3的沉淀。此外，微生物岩是指与微生物或微生物活动有关而形底栖的丝状蓝细菌在其生命过程中会捕获粘结一些［7］［11］成的一类岩石的统称。BurneandMoore在1987年颗粒对微生

6、物岩的形成也产生重要作用。修订回稿日期：2017－07－20作者简介：胡鑫（1992－），硕士研究生，研究方向为储层地质学与储层地球化学。E-mail：1920415252@qq.com。天然气技术与经济／1第11卷胡鑫，等：微生物碳酸盐岩成因分析及其与油气的关系第4期［3］808要依据微生物岩的组分、结构和构造特征。根据1.2异养微生物的碳酸盐沉淀［1］67微生物碳酸盐岩的组成将其分为两类：一类主要与微生物岩形成有关的异养微生物主要为硫酸是由骨骼钙藻组成；另一类主要是由隐藻生物和隐盐还原细菌和铁细菌。这些微生物参与碳酸盐沉淀藻碎屑组成。Kennard和James基于微生物碳酸盐岩的［9，12

7、］主要通过以下化学反应：结构特征，以凝块、纹层和均质为3个端元，建立了2---+［13］CH3COOH＋SO4→HS＋2HCO3＋H（1）微生物碳酸盐岩三端元划分方案。方少仙等根据-2+-[CH2O]＋4FeOOH＋H2O→HCO3＋4Fe＋7OH（2）古微生物（蓝细菌）生态系统将微生物岩划分为叠层石2+-生态系微生物岩和非叠层石生态系微生物岩，其中前者CO2＋Ca＋2OH→CaCO3＋H2O（3