富火山碎屑砂岩是在沉积盆地中的一种特殊的岩石，它由火山碎屑和沉积物混合形成，具有低孔隙度和低渗透性。与普通的沉积砂岩相比，这种岩石的颗粒来源和矿物成分更为复杂，经历了多样的矿物蚀变和转化，使得储层表现出强烈的非均质性和低孔低渗特性。因此，研究其成岩演化路径，对于理解储层质量的影响至关重要。
约1.75亿年前，四川盆地周缘经历了火山活动，火山爆发后遗留的物质被沉积并充填于沙溪庙地层中。这些火山物质在地下深处经历了复杂的化学变化（图1），它们在水和温度变化的影响下，释放出包括硅(Si4+)、铝(Al3+)、钙(Ca2+)、镁(Mg2+)、铁(Fe2+)和钾(K+)在内的多种阳离子。这些阳离子是成岩过程中形成多种矿物的关键前体物质。火山物质蚀变易形成化学性质不稳定的蒙脱石粘土矿物。随着地层温度的升高至70至100℃，蒙脱石在富含钾的环境中可转化为伊利石；而在富含铁和镁的环境中，则可转化为绿泥石。这些转化过程中，会释放出更多的硅和钙离子，为岩石的进一步化学变化提供原料。随着时间的推移，油气和有机酸从地下深处沿裂缝迁移进入沙溪庙组。这一过程引发了一系列的化学反应，有机酸促使长石和浊沸石胶结物溶解，同时促进了新的矿物的形成。这些研究成果首次详细揭示了四川盆地沙溪庙组火山物质在成岩过程中的重要作用，不仅为四川盆地沙溪庙组的储层质量评价提供了新的视角，也为类似盆地的油气勘探提供了理论依据。
图1 川中地区沙溪庙组浊沸石胶结成岩演化模式
相关研究成果发表在石油地质领域著名期刊《Marine and Petroleum Geology》中，第一作者陈少云，通讯作者杨勇强副教授，合作作者包括中国石油大学（华东）邱隆伟教授、叶热杰普·哈布腊什木、胡依龙，中石油西南油气田分公司的王小娟高级工程师、吴长江高级工程师、陈双玲。研究成果受到国家自然基金（41972099、4217020246）以及崂山实验室科技创新项目（LSKJ202203401）联合资助。
论文信息：Shaoyun Chen, Yongqiang Yang, Xiaojuan Wang, Longwei Qiu, Yilong Hu, Changjiang Wu, Shuangling Chen. Genesis mechanism of laumontite cement and its impact on the reservoir of siliciclastic rock: A case study of Jurassic Shaximiao Formation in central Sichuan Basin, China[J]. Marine and Petroleum Geology, 2024, 165: 106873. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2024.106873
Shaoyun Chen, Yongqiang Yang, Zaixing Jiang, Longwei Qiu, Xiaojuan Wang. Insights into the formation and growth of authigenic chlorite in sandstone: Analysis of mineralogical and geochemical characteristics from Shaximiao Formation, Sichuan Basin, SW China[J]. Marine and Petroleum Geology, 2024: 107112. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2024.107112
Shaoyun Chen,Yongqiang Yang, Longwei Qiu, Xiaojuan Wang, Erejep Habilaxim. Source of quartz cement and its impact on reservoir quality in Jurassic Shaximiao Formation in central Sichuan Basin, China[J]. Marine and Petroleum Geology, 2024, 159: 106543. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2023.106543
