海侵体系域发育于SQ1、SQ2和SQ3层序下部，以区域性海退向海侵转换的岩性突变面为层序界面(图 2)，成因与海平面快速上升和水体迅速入侵有关。层序内部的沉积相和岩性组合形式有如下几个特征：①伴随海平面快速上升，水动力条件由海侵初期的较强浅水状态很快减弱为深水状态。②A、B二区块的沉积相演化序列有明显差别，A区块由能量较高的台内或台地边缘礁、滩相灰岩组合，向低能的台地前缘缓斜坡或向开阔台地潮下微晶灰岩组合过渡，并很快达到沉积薄层暗色泥质灰岩为主的最大海侵期；B区块由台地前缘缓斜坡的微晶灰岩与坡内礁、滩相灰岩互层组合，向深水盆地薄层暗色微晶灰岩组合过渡，至最大海侵期也以沉积暗色薄层泥灰岩为主。③由于沉积物供给量少，沉积速率低，致使该体系域主要由连续退积的准层序叠加而成。④有利储层发育的礁、滩相灰岩不甚发育，仅在海侵初期的台内、台地边缘和前缘缓斜坡上部局部发育有小型礁、滩相沉积。

高位体系域发育于3个层序的中上部，以最大海泛面为海侵体系域向高位体系域转换的分界面(图 2)，成因与海平面上升达最高位置后折向下降有关。随着海平面持续下降和水体趋于变浅，层序内部的沉积相和岩性组合形式与海侵体系域相反，有如下几个特征：①伴随海平面脉动性地缓慢下降，水动力条件由最大海泛期的深水低能状态逐渐演变为浅水高能状态。②岩性由低能的微晶灰岩、(含)颗粒微晶灰岩为主，逐渐转化为高能的礁、滩相灰岩为主的组合。③由于沉积速率逐渐增高，致使该体系域由连续加积→进积的准层序叠加组成，下超海侵体系域顶部的最大海泛面。④A、B二区块的沉积相演化序列差别很大，特点为：位于浅水相区的A区块波浪和潮汐作用伴随海平面下降而增强，出现不同强度的进积序列，如SQ1高位域台地边缘生物礁和颗粒滩开始向斜坡进积，但进积准层序厚度较薄，并与厚度近于相近的斜坡泥交替发育(图 2)，显示水体深、浅变化频繁的台地边缘与前缘斜坡过渡带环境，为有利储层发育层位；SQ2高位域的台地边缘生物礁和颗粒滩向斜坡方向强烈进积(图 2)，以生物礁最为发育(图 2)，因而为优质储层的主要发育层位；至SQ3层序高位域，受海平面大幅度下降和水体快速变浅和咸化影响，从台地边缘很快转入到开阔至局限台地和蒸发台地环境，由泥-微晶灰岩、白云岩和膏盐岩薄互层组成韵律交替的准层序，虽不利于储层发育，但为油气保存提供了极其重要的直接致密盖层条件。位于深水相区的B区块同样因受海平面大幅度下降和海水循环受限影响，SQ1和SQ2高位域均由向盆地相薄层暗色泥灰岩加积→弱进积的前缘缓斜坡相微晶灰岩与坡内礁、滩相灰岩互层组成，局部坡内礁、滩的厚度和分布面积很大，为有利储层发育的部位。至SQ3高位域原地转化为具深泻湖性质的闭塞海湾盆地和进入强烈欠补偿沉积状态，沉积有兼具良好生烃能力和直接致密盖层条件的高伽玛泥岩。

卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩储层非常发育，有孔洞缝复合型、裂缝-孔隙型、孔隙型和裂缝型等多种类型，前3个类性的储层岩性主要为发育于开阔台地、台地边缘和前缘缓斜坡相带中的礁、滩微相的灰岩，其中礁灰岩的造礁生物主要为厚壳蛤(图 4a)、珊瑚(图 4b)，次为层孔虫(图 4c)、海绵(图 4d)、苔藓虫和蓝绿藻类等，以厚壳蛤和珊瑚最为常见，礁灰岩中各类原生孔隙，特别是生物骨架孔、洞和体腔孔最为发育，无论是台地边缘生物礁还是前缘缓斜坡的坡内生物礁，都是优质储层发育的首选位置。颗粒滩相灰岩的颗粒组分主要为生物屑(图 4e)、内碎屑(图 4f)和鲕粒(图 4g，h)，次为球粒、凝块石、团块(图 4i)等，以生物屑最为丰富，类型计有厚壳蛤、珊瑚、苔藓虫、有孔虫、腕足、棘屑、红绿藻、蓝绿藻等，少量层孔虫、头足类和钙球。各相带浅滩微相的主体部分生物碎屑密集，分选好，亮晶胶结，原生孔隙相对更发育，也都是好储层发育位置。而滩缘因含有较多灰泥基质，部分原生孔隙被充填，一般为较有利储层发育位置；裂缝型储层岩石类型主要为发育于开阔台地潮下和前缘缓斜坡相带中低能环境沉积的(含)颗粒微晶灰岩(图 4j)、隐藻灰岩和泥-微晶灰岩，基质岩中的原生孔隙极不发育。

研究区卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩成岩作用类型多样(张兵等，2010; 曹均等，2010; 董霞等，2010; 卢炳雄等，2011; 刘石磊等，2012; 文华国等，2012; 徐文礼等，2012b)，按成岩作用与储层发育关系，可分为破坏性、建设性和中性三大类，破坏性 成岩作用包括有压实、压溶、胶结和新生变形作用，建设性成岩作用主要为溶蚀和破裂作用，局部为白云化作用。与储层发育关系不很密切的中性成岩作用类型众多，如泥晶化、生物扰动、硬石膏化、天青石化、硅化、黄铁矿化和黏土矿物转化等成岩现象，对划分成岩阶段、判断成岩环境和流体性质有特殊意义。以下仅讨论破坏性和建设性成岩类 型。

(1)压实作用

主要出现在礁灰岩和滩相颗粒灰岩中，镜下可见：①片状或长条状的细小生物碎屑塑性变形、定向排列和破裂现象。②颗粒接触关系由以点接触为主，局部为线接触，凹凸接触很少见。③由压实作用导致岩石局部破裂而形成压裂缝。疏松多孔的礁灰岩和滩相颗粒灰岩被压实作用改造后，各类原生孔隙仍保存较好，可确定压实强度不超过二级(刘石磊等，2012)，由压实作用造成的孔隙度损失10%~12%。

(2)压溶作用

压溶作用较为强烈，主要表现为形成缝合线和叠锥构造(图 4k，l)，压溶过程中易溶组分被溶解迁移，大部分以胶结物的形式进入孔隙而对原始孔隙度有缩减作用，而由压溶作用形成的缝合线被压溶残留的粘土和有机质充填而不具开启性(图 4k)，因此，压溶作用对储层物性有较强破坏性。

(3)胶结作用

最常见的胶结物为方解石，含量3%~5%，主要发育在各类原生孔隙丰富的礁、滩相灰岩中，根据胶结物形态可识别出4期胶结作用(董霞等，2010；文华国等，2012)：①准同生期栉壳状等厚环边胶结，环边厚0.05~0.15mm，包绕颗粒(图 4e，h)，或沿生物礁骨架孔的孔壁生长。②早成岩阶段早期等粒状亮晶方解石，大小为0.05~0.1mm，洁净明亮，或与前期的栉壳状等厚环边胶结构成二世代胶结结构(图 4e，h)，或单独包绕颗粒形成粒状亮晶等厚环边胶结结构(图 4i)；③早成岩阶段晚期至中成岩阶段早期，以充填各类剩余原生孔隙为主的，大小为0.3~2.0mm的中-粗晶等粒状亮晶方解石(图 4c，d，g，h)。④中成岩阶段晚期的连晶方解石胶结，也以充填剩余孔隙为主(图 4e)。胶结作用对储层的影响有双重性，如4个期次的方解石胶结物先后充填作用都以占据原生孔隙为主，明显缩减了储层原始孔隙度，特别是③、④期方解石的胶结作用对缩减储层原始孔隙度的影响更大，占据的原生孔隙依次增多。但由①方解石的早期胶结作用为礁、滩相灰岩中各类原生孔隙的保存提供了抗压实结构，致使大多数礁灰岩和颗粒灰岩压实作用仍处于强度不高的二级，以及各礁、滩相灰岩中原生孔隙得到较好保存。

(4)新生变形作用

新生变形系指早成岩阶段文石质组分在湿的状态下自发转化为晶粒方解石的作用，又被称之为广义重结晶作用。由于海相碳酸盐沉积物无论是灰泥、颗粒还是生物礁，几乎都为文石质组分，而沉积记录中的石灰岩都由方解石组成，因此，新生变形是碳酸盐岩中最基本和最普遍的成岩作用类型，卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩也不例外。按文石的克分子体积为34.15cm³，方解石克分子体积为36.93cm³推算，等克分子质量的文石转化为方解石时理论上有8.14%的增体积(或减孔隙率)效应，增加的体积以方解石胶结物的形式充填原生孔隙，因此，新生变形也是成岩过程中方解石胶结物的主要来源方式之一，更是造成早成岩阶段碳酸盐岩储层孔隙度缩减和喉道缩小最普遍的因素之一。

(5)白云岩化作用

卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩白云化作用可识别出准同生交代和成岩期热液交代2种成因类型(郑荣才等，2012)，前者较发育，产物主要为很致密的泥-微晶白云岩和膏质白云岩(图 4m)、膏质微晶藻团粒白云岩等，白云石晶体通常小于0.05mm，局部重结晶为粉-细晶，它形晶为主，常含有泥纹、藻纹层和莓状黄铁矿等，成因可用潮坪和滩顶等暴露环境的蒸发泵模式加以解释，为不利储层发育的岩性。后者较少见，产物为粉-细晶白云岩(图 4n、图 5a)，白云石晶粒大小为0.03~0.15mm，半自形-自形晶为主，因常含有较多残余灰质和有机质组分在单偏光镜下呈较脏的浅棕褐色，阴极射线下发暗红-褐红色光(图 5b)(郑荣才等，2010)，结合岩石结构和微量元素及碳、氧、锶同位素地球化学特征，证明此类白云岩为成岩埋藏期较富Fe²⁺的热液交代作用产物(徐文礼等，2012b)。此类型白云岩晶间孔较发育和物性较好，但由于厚度薄和分布范围小，对储层的孔渗性贡献非常有限。

图 5

Fig. 5

图 5 白云岩阴极发光照片 (a)-残余灰质粉晶白云岩，Sam44-1井，XVm层(-)；(b)-为(a)的阴极发光照片，粉晶白云石发弱玫瑰红色光，残余的泥晶方解石发极弱玫瑰红色光 Fig. 5 Cathodoluminescence photomicrographs of dolostone

(6)溶蚀作用

溶蚀作用在多孔的礁灰岩和颗粒灰岩中较常见，溶蚀对象具有明显选择性，如厚壳蛤、珊瑚、有孔虫、苔藓虫和红藻等生物容易遭受溶蚀，形成丰富的粒内溶扩孔、铸模孔和超大溶孔(图 4a，f，h)，而棘屑和腕足等生物耐溶能力较强，保存较为完好。经溶蚀改造的礁灰岩和颗粒灰孔渗性大大地改善，是对储层发育最有利的成岩作用方式之一。

(7)破裂作用

破裂作用在研究区卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩储层中极为普遍(徐文礼等， 2012a，b)，根据裂缝成因和发育规模可划分为2种类型：①微缝和小缝，主要由成岩压裂造成，表现为骨屑破裂，错位等，裂缝呈平直、弯曲、分叉状和网状等多种不规则形态(图 4o)，缝宽0.01~0.1mm，一般不大于0.1mm，长度为数厘米至十数厘米，充填物少，密度分布不均匀，致密泥-微晶灰岩中少见，而在礁、滩相灰岩复合体中分布较多，密度可达10~50条/米，对改善储层的孔、渗性有重要贡献；②中-大缝，成因主要与燕山晚期和喜山早期的构造活动有关，可划分为近水平缝(＜10°)、低角度斜交缝(10°~40°)、高角度斜交缝(40°~70°)和近垂直缝(＞70°)等几种产状类型。岩芯中常见的构造裂缝一般以断面较平坦的高角度缝和垂直裂缝为主，缝长0.5~1.0m，缝宽0.1~0.5mm，部分经溶蚀扩大后的裂溶缝可达1.0~3.0mm，最宽可达8mm，密度为1.54~2.0条/米，缝内常被方解石、天青石、石英和炭化沥青不完全充填(图 3p)，裂缝的开启性和连通性较好。需指出的是，裂缝不仅本身即是有效储、渗空间，往往又是油气运移聚集成藏的通道，对沟通储层中的孔、洞和改善储层物性至关重要，同时沿裂缝容易发生溶蚀作用，非常有利于次生溶孔和溶缝的形成。因此，破裂作用对储层发育和油气成藏具有极其重要的意义。

卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩储层储集空间类型较多，以发育于礁、滩相灰岩中的原生孔隙为主，包括有生物格架孔、生物体腔孔和原生粒间孔等类型，次生孔隙虽然不占主导位置，但类型丰富，包括有粒间和粒内溶孔、铸模孔、晶间孔及晶间微孔、裂缝及溶缝等。储层的发育受多种因素控制，沉积相是最重要控制因素，就高能环境形成的礁、滩相灰岩储层而言，总体以发育孔隙型储层为主，孔隙度为6%~24.9%，平均值9.7%，渗透率为1×10^-3~100×10^-3μm²，平均9.25×10^-3μm²，孔、渗具有良好的相关性(图 6)，相关系数Y达0.896，反映孔隙型储层的储集性优劣取决于基质岩的孔隙度。而能量较低环境形成的各类(含)颗粒微晶灰岩和泥-微晶灰岩则以发育裂缝型储层为主，孔隙度为0.2%~14.9%，平均2.4%，渗透率0.01×10^-3~49.6×10^-3μm²，平均0.9×10^-3μm²，明显差于孔隙型储层，反映裂缝型储层的储集性优劣取决于裂缝发育状况(徐文礼等，2012b)。