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                    巖石顯微圖像專題 II 區論文(已發表) ? 版本 ZH4 Vol 5 (3) 2020
                    下載
                    渤海灣盆地渤中凹陷潛山及上覆砂礫巖顯微圖像數據集
                    A micrograph dataset of buried hills and overlying glutenite in Bozhong Sag, Bohai Bay Basin
                    ?>>
                    : 2020 - 09 - 08
                    : 2020 - 09 - 25
                    : 2020 - 09 - 15
                    : 2020 - 09 - 29
                    极速快三
                    1939 25 0
                    摘要&關鍵詞
                    摘要:渤海灣盆地東臨膠遼隆起區,西接太行山隆起區,南北分別被魯西隆起區和燕山褶皺帶所限,總體上呈不規則的菱形,面積約20×104 km2,為新生代裂谷盆地疊加在前新生代克拉通盆地之上的大型疊合(或殘留)盆地,前新生代基底發育大量潛山。鑒于渤海海域潛山基礎地質研究程度較低,至今可以公開查閱的基礎巖石學數據十分匱乏,重復的巖石學工作不斷在進行。為此本文收集渤海灣盆地渤中凹陷太古界潛山變質花崗巖及其上覆古近系孔店組砂礫巖薄片204件,分為兩大部分,花崗巖薄片61件,碎屑巖薄片143件。揭示了渤中19-6(即BZ19-6)構造帶深層潛山儲層是由太古界潛山變質花崗巖主體及上覆的古近系孔店組砂礫巖組成的泛潛山儲集系統,形成砂礫巖孔隙帶+潛山風化殼溶蝕裂縫帶+內幕裂縫帶+致密帶的多層次儲層結構,儲層成因復雜、類型多樣。本數據集記錄了樣品采集位置、地層時代、巖石名稱?;◢弾r部分顯示潛山礦物組合以石英、長石、少量黑云母等暗色礦物為主,并且詳細記錄了裂縫期次和填充物類型,以及面孔率。碎屑巖部分記錄了古近系孔店組砂礫巖顆粒成分、雜基含量等信息。通過系統的顯微巖石薄片研究,明確了BZ19-6泛潛山儲集系統巖性變化導致的裂縫差異性發育,識別了巖性流體的儲層溶蝕改造效應,為渤海潛山油氣的進一步勘探提供了基礎巖石學數據。
                    關鍵詞:渤海灣盆地;潛山;花崗巖;砂礫巖
                    Abstract & Keywords
                    Abstract:?The Bohai Bay Basin is bordered by the Jiaoliao uplift in the east, the Taihangshan uplift in the west, and limited by the Luxi uplift and the Yanshan fold belt in the north and south respectively. Overall, the basin is in the shape of an irregular rhombus, with an area of about 20×104 km2. The valley basin is a large-scale (residual) basin superimposed by a Cenozoic fracture on a pre-Cenozoic craton basin, where a large number of buried hills are developed. However, basic geological research on the buried hills in Bohai Sea has been understudied, which results in scarce publicly-accessible petrological data, and consequently, repeated petrological work. In view of this, our study collected 204 Archean buried-hill metamorphic granite sections and their overlying glutenite rock sections of Paleogene Kongdian Formation in Bozhong Sag, Bohai Bay Basin. They were then divided into two parts, 61 granite sections and 143 clastic sections. It is revealed that the deep buried hill reservoir in the Bozhong 19-6 (i.e., BZ19-6) structural belt is a pan-buried hill reservoir system composed of the main body of Archean buried hill metamorphic granite and an overlying Paleogene Kongdian Formation glutenite, which formed a multi-layered reservoir structure consisting of glutenite pore zone, buried hill weathering crust dissolution fracture zone, and inner fracture zone tight zone, with complex reservoir genes and diverse reservoir types. The dataset records the sampling location, stratigraphic age, and name of the rock thin sections. The granite part shows that the buried hill mineral assemblage is dominated by dark minerals such as quartz, feldspar, and a small amount of biotite, and it also records the fracture period, filling type, and hole ratio. The clastic rock part records the composition of Kongdian Formation glutenite and the content of its miscellaneous base. A systematic study of the microscopic rock thin sections reveals a differential development of fractures caused by lithologic changes in the BZ19-6 reservoir system in the buried hills, and the impact of lithologic fluid on reservoir corrosion transformation, which provides basic petrographic data for further exploration of oil and gas in the buried hills of Bohai Sea.
                    Keywords:?Bohai Bay Basin;?buried hill;?granite;?glutenite
                    數據庫(集)基本信息簡介
                    數據庫(集)名稱渤海灣盆地渤中凹陷潛山及上覆砂礫巖顯微圖像數據集
                    數據作者劉彥鵬,侯明才,劉曉健,齊哲
                    數據通信作者侯明才(houmc@cdut.edu.cn)
                    數據時間范圍巖心樣品采集地層的地層時代為太古界潛山、新生界孔店組、新生界沙河街組、新生界東營組、新生界明化鎮組等;巖心樣品采集時間為2009–2019年;巖石薄片偏光顯微照片拍攝于2019年。
                    地理區域中國渤海海域大沽燈塔附近油田探井
                    偏光顯微鏡分辨率1280×960像素,1600×1200像素,2560×1920像素
                    數據量4.06 GB
                    數據格式*.png,*.xlsx
                    數據服務系統網址http://www.dx.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00119
                    基金項目國家科技重大專項(2016ZX05024-003-010)
                    數據庫(集)組成本數據集由3部分組成:共204個薄片543張照片存放于15個文件夾中,每個文件夾對應一口探井,數據量4.06 GB?;◢弾r顯微圖像數據庫信息表是巖石薄片的基本信息以及鑒定數據表,數據量21 KB。碎屑巖顯微圖像數據庫信息表是巖石薄片的基本信息以及鑒定數據表,數據量36 KB。
                    Dataset Profile
                    TitleA micrograph dataset of buried hills and overlying glutenite in Bozhong Sag, Bohai Bay Basin
                    Data corresponding authorHou Mingcai (houmc@cdut.edu.cn)
                    Data authorsLiu Yanpeng, Hou Mingcai, Liu Xiaojian, Qi Zhe
                    Time rangeThe strata of core sample collection are buried hill of The rock core samples were collected from 2009 to 2019, with a stratigraphic age attributable to Archean, Kongdian, Shahejie, Dongying and Minghuazhen formations of the Neozoic. The polarized micrographs of the rock sections were taken in 2019.
                    Geographical scopeOil wells near Dagu Lighthouse in Bohai Sea, China
                    Polarized microscope resolution1280*960 pixels, 1600*1200 pixels, 2560*1920 pixels
                    Data volume4.06 GB
                    Data format*.png, *.xls
                    Data service system<http://www.dx.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00119>
                    Source of fundingNational Science and Technology Major Project (Grant No. 2016ZX05024-003-010)
                    Dataset compositionThis dataset consists of three parts: A total of 543 photos of 204 thin sections stored in 15 folders, each folder corresponding to an exploratory well, with a data volume of 4.06 GB. An information table for granite micrographs, which records profile information and identification data of the rock thin sections, with a data volume of 21 KB. An information table for clastic rock micrographs, which records profile information and identification data of the rock thin sections, with a data volume of 36 KB.
                    引 言
                    巖石顯微圖集的研究能夠實現已有巖石資料的快速查詢與檢索,做到區域的綜合性信息集成。作為地質研究成果的最基礎數據,巖石薄片中賦載了大量的地質學信息。形成系統的、詳實的、準確的巖石顯微圖集,相比實物薄片觀察,能夠提高薄片研究的效率,增強對比研究,從而大大提高實物薄片的利用效率,增強行業間的信息交流[1]。針對渤海灣盆地渤中凹陷潛山及上覆砂礫巖顯微圖像數據的研究,能夠系統梳理研究區的巖石學特征,開展綜合對比工作,更加深入準確的全面總結區域上巖石發育特征及差異性。
                    渤海灣盆地經歷半個多世紀的勘探未發現大型天然氣田。晚期構造活動強烈的渤海海域長期以來被認為難以形成大規模的天然氣田。渤海灣盆地強烈的構造活動對蓋層起到破壞作用,不利于天然氣的保存。位于渤海灣盆地海域的渤海油田近幾年在成氣物質基礎、圈閉形成演化、優質儲集層成因和天然氣保存條件等方面做了大量的研究[2,3,4,5 ],這些研究成果指導渤海油田成功發現了渤中19-6(即BZ19-6)千億立方米級大型氣田,揭開了渤海海域深層天然氣勘探的新篇章。但是,目前對于渤海海域潛山的研究工作還是相對薄弱,特別是對潛山油氣成藏富集規律認識有待深入[6]。為明確渤海油氣勘探新的接替海域,有力指導渤海海域潛山油氣勘探,基礎的巖石學工作尤為重要。巖石薄片的鑒定和統計最為基礎,能夠進一步為勘探開發提供包括潛山巖性展布特征、潛山地層結構、潛山斷裂體系特征、儲集空間特征、儲層流體特征等信息[7,8,9 ]。本圖集統計的花崗巖薄片面孔率和碎屑巖薄片孔隙度可以清晰地反映出裂隙和孔隙的占比,為優質儲層的判別提供一定的依據;同時各類巖石學信息的統計和收集,為明確巖性分布差異性、儲層儲集空間分布特征,尤其是對變質巖潛山縫網系統的發育規律研究及儲層流體屬性研究提供定性認識的條件。針對渤海海域太古界潛山建立的顯微圖集,不僅能夠為潛山油氣勘探提供基礎巖石學數據,總結分析潛山油氣地質規律,還能夠為深入研究華北克拉通破壞,提供寶貴的渤海海域巖石薄片素材。
                    1 ? 數據采集和處理方法
                    BZ19-6構造帶位于渤海灣盆地渤中凹陷西南部深層構造脊上,東南與渤南低凸起相鄰,西部與埕北低凸起相鄰,南部與黃河口凹陷相接,北為渤中凹陷主洼,是渤中凹陷西南次洼和南次洼之間的、具有洼中隆特征的背斜構造帶(圖1)。


                    圖1 ? BZ19-6構造區域圖(改自[6])
                    經過大量的巖心觀察和查閱資料,鏡下主要觀察有油氣顯示的目標層位巖石薄片。本次顯微鏡下觀察在成都理工大學沉積地質研究院沉積地質實驗室和中海石油(中國)有限公司天津分公司研究院實驗室完成,所使用儀器為偏光顯微鏡,型號為Nikon LV100 P0L,測試環境溫度為25℃、濕度為45%。薄片拍照和信息采集方法統一按《巖石顯微圖像專題》的標準[10]執行,系統采集了巖石顯微圖像,并同時獲取了薄片有關的信息,其中薄片的描述與沉積巖定名均依據《巖石顯微圖像專題》的要求[10-11]。
                    2 ? 數據樣本描述
                    本巖石顯微圖像數據集由204個巖石薄片的偏光顯微照片組成。每個巖石薄片至少拍攝一個視域,每個視域都至少包含薄片正交偏光顯微照片和單偏光顯微照片各一張,拍攝過程采用自動曝光和自動白平衡,可以最大程度保證拍攝的顯微照片顏色與偏光顯微鏡下的肉眼觀察一致,顯微圖像中的成分與鑒定報告中的描述相同。
                    編號原則:薄片號+m+攝像視域的數字序號+“+或-”,如編號為BZ19-6-3-4142的薄片拍攝多個視域圖像則分別標記為BZ19-6-3-4142m1+,BZ19-6-3-4142m1-;BZ19-6-3-4142m2+,BZ19-6-3-4142m2-;BZ19-6-3-4142m3+,BZ19-6-3-4142m3-……倒數第三位的m是micrograph(顯微圖像)的縮寫,“+”表示正交偏光,“-”表示單偏光(圖2)。
                    圖2 ? 渤中地區巖心薄片巖顯微圖像數據集示例
                    BZ19-6-1-3585m1-BZ19-6-1-3585m1+
                    BZ19-6-3-4142m1-BZ19-6-3-4142m1+
                    BZ19-6-3-4158.5m1-BZ19-6-3-4158.5m1+
                    BZ19-6-1-3585m長石石英砂巖。碎屑結構:主要為石英70%,斜長石25%;顆粒直徑0.2–2 mm不等,分選差,次棱角狀;接觸式膠結,膠結物為鈣質;見少量粒間孔,被有機質填充,發育兩條裂縫,切穿長石顆粒,可見兩個期次的裂縫,裂縫未見充填。 BZ19-6-3-4142m1花崗片麻巖?;◢徠榻Y構:主要為石英30%,長石65%;長石主要為斜長石,斜長石發生絹云母化;長石多發生機械破碎,貫穿兩個礦物顆粒,溶蝕現象不發育。 BZ19-6-3-4158.5m1巖屑長石砂礫巖。碎屑結構:巖屑30%,石英30%,長石40%;粒徑1–5 mm,分選中等,次棱角狀;孔隙式接觸,膠結物為硅質,基質含量約8%,主要為黏土礦物,長石為斜長石和微斜長石;石英表面波狀消光,見多晶石英,巖屑為變質花崗巖,裂縫不發育,粒間孔較為發育,充填物為石英。
                    巖石顯微照片中比例尺置于圖片右下角或者左上角,單位采用mm或者μm,拍攝時根據巖石碎屑顆粒的大小選擇合適的放大倍數,保證巖石顯微照片能夠直觀地展示薄片的鏡下特征,同時保證圖像清晰度。顯微照片分辨率為1280×960像素,1600×1200像素,2560×1980像素,格式全部保存為png。
                    花崗巖薄片鑒定內容及巖石樣品詳細信息存放在excel花崗巖顯微圖像數據庫信息表中。鑒定內容主要包括巖石結構、巖性、主要礦物、儲集空間類型、填充物、面孔率。巖石樣品信息主要包括采樣地詳細地理位置經度、緯度,所屬時代,薄片所有者等,如表1所示。


                    表1 ? 花崗巖薄片鑒定內容及樣品信息表(表頭以及范例)
                    碎屑巖薄片鑒定內容及巖石樣品詳細信息存放在excel碎屑巖顯微圖像數據庫信息表中。鑒定內容主要包括顆粒成分、雜基含量及膠結物類型、成巖作用等。其中顆粒成分僅需判斷石英(Q)、長石(F)、巖屑(L)3種顆粒中超過10%的顆粒類型、3種顆粒之間的大小關系及占比狀況。雜基含量僅需判斷是否存在及是否超過15%,超過15%則將巖石定為雜砂巖。巖石樣品信息主要包括涉及的出版文獻信息,采樣地詳細地理位置,所處剖面名稱,樣品/剖面經度、緯度,所屬時代,薄片所有者等,如表2所示。


                    表2 ? 碎屑巖薄片鑒定內容及樣品信息表(表頭以及范例)
                    本數據集巖石薄片包括33個礫巖,102個砂巖(96個凈砂巖、6個雜砂巖),7個粉砂巖及1個泥巖,59個花崗片麻巖及2個二長花崗片麻巖,詳情如表3所示。
                    表3 ? 數據集包含巖石類型及其巖性信息匯總表
                    巖類數量巖石類型及數量
                    沉積巖礫巖33
                    砂巖凈砂巖10296石英砂巖(7個)、長石石英砂巖(3個)、巖屑長石砂巖(32個)、長石砂巖(37個)、巖屑砂巖(6個)、長石巖屑砂巖(11個)
                    雜砂巖6長石雜砂巖(5個)、巖屑長石雜砂巖(1個)
                    粉砂巖7
                    泥巖1鈣質泥巖(1個)
                    火成巖花崗巖61花崗片麻巖(59)、二長花崗片麻巖(2)
                    3 ? 數據質量控制和評估
                    巖石薄片樣本符合國家與國際標準的厚度。在本次顯微照片拍攝和薄片鑒定過程中,所有巖石薄片中觀察到的石英顆粒干涉色等級均為一級,說明薄片的厚度符合0.03 mm的國家標準。所有顯微照片拍攝皆采用自動曝光和自動白平衡,使得肉眼觀察和系統照片顏色盡量保持一致;且顯微照片的分辨率統一采用拍照系統的最高值,分辨率為1280×960像素,1600×1200像素,2560×1980像素,圖片統一保存為png格式。故而顯微照片的質量與清晰度是可靠的。為了保證數據集的準確性,在初次完成所有巖石薄片的鑒定后,對數據表信息進行了多次檢查核實?;鸪蓭r巖石薄片的定名及各項信息的填寫按照《火成巖的鑒定及在地質中的作用》[12-13]。沉積巖巖石薄片的定名及各項信息的填寫,嚴格按照《沉積巖顯微圖像數據集的采集與信息收集標準》中的要求執行[10-11],可基本保證信息的可靠性。
                    4 ? 數據價值
                    本圖集對薄片的礦物組成、裂縫期次和面孔率做了較詳細的統計,數據對沉積學、儲層地質學提供重要證據,對油氣勘探具有重要作用。遼東凹陷興隆臺潛山變質巖油氣藏作為典型實例,通過大量的薄片研究建立了“優勢巖性”儲層的認識(在同等應力條件下易破碎,從而形成儲層的巖性稱之為“優勢巖性”[14,15,16 ]),解放了由于巖性因素而放棄的很多太古宇基巖地區,拓展了遼河坳陷太古宇潛山的勘探領域。同樣的,渤海海域BZ19-6構造太古界深埋變質巖潛山通過圖集巖石薄片研究深化了對優質儲集層形成機制的認識,研究表明,BZ19-6構造太古界以片麻巖、變質花崗巖和混合巖為主,巖石中長英質礦物含量高、地層脆性強,極易形成裂縫,為優質儲集層的發育創造了較好的巖性條件[17];持續動力破碎作用使潛山內幕發育大規模裂縫發育帶和動力破碎帶,是變質巖優質儲集層形成的關鍵[18-19]。風化作用影響下潛山頂部形成大量次生溶蝕孔和沿裂縫溶蝕擴大孔,但深埋作用使頂部風化殼相對致密。在上述控制因素指導下,建立了“垂向貫通,橫向連續”大型深埋變質巖優質儲集層分布模式。
                    5 ? 數據使用方法和建議
                    本數據集數據形式簡單,在使用時注意以下幾點:
                    (1)數據集中所有出現的薄片,都集中統一保存在中海石油(中國)有限公司天津分公司。如果以上數據集中提供的顯微照片不能滿足進一步的研究需要,可以聯系本文作者,本文作者將協助申請進一步使用這些薄片。
                    (2)如果單純使用圖像集,可以直接從數據庫下載使用;但是,若需要進一步解決地學相關的科學問題,需結合數據信息表中提供的地理位置,以及巖石形成所處的地質時代與構造背景來展開分析。
                    致 謝
                    感謝中海石油(中國)有限公司天津分公司研究院儲層地化室在薄片圖像采集過程中提供的幫助。
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                    數據引用格式
                    劉彥鵬, 侯明才, 劉曉健, 等. 渤海灣盆地渤中凹陷潛山及上覆砂礫巖顯微圖像數據集[DB/OL]. Science Data Bank, 2020. (2020-09-15). DOI: 10.11922/sciencedb.j00001.00119.
                    稿件與作者信息
                    論文引用格式
                    劉彥鵬, 侯明才, 劉曉健, 等. 渤海灣盆地渤中凹陷潛山及上覆砂礫巖顯微圖像數據集[J/OL]. 中國科學數據, 2020, 5(3). (2020-09-29). DOI: 10.11922/csdata.2020.0087.zh.
                    劉彥鵬
                    Liu Yanpeng
                    主要承擔工作:薄片拍照鑒定,論文撰寫。
                    (1993—),男,天津市人,碩士研究生,研究方向為沉積學。
                    侯明才
                    Hou Mingcai
                    主要承擔工作:野外計劃設計、數據集設計,論文指導。
                    houmc@cdut.edu.cn
                    (1968—),男,四川省南充市人,博士(后),教授,研究方向為大地構造沉積學、層序巖相古地理學。
                    劉曉健
                    Liu Xiaojian
                    主要承擔工作:薄片鑒定拍照。
                    (1987—),男,天津市人,博士研究生,研究方向為沉積學。
                    齊哲
                    Qi zhe
                    主要承擔工作:薄片鑒定拍照。
                    (1996—),男,甘肅慶陽市人,碩士研究生,研究方向為沉積學。
                    出版歷史
                    I區發布時間:2020年9月15日 ( 版本ZH3
                    II區出版時間:2020年9月29日 ( 版本ZH4
                    翻譯版出版時間:2020年9月29日 ( 版本EN1
                    參考文獻列表中查看
                    中國科學數據
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