Origin and evolution of gypsum dolomite as a favorable reservoir in the Ordos Basin, China

doi:10.13745/j.esf.sf.2020.5.6

Abstract

Abstract:

Gypsum dolomite is the most favorable natural gas reservoir in M5₁ of the Paleozoic Majiagou Formation in the middle eastern Ordos basin while its properties are mostly affected by dissolution. On the basis of past studies, the composition and genesis of gypsum dolomite and geopetal structure of M5₁ were determined by core data, cathodoluminescence and geochemical analyses. Thin section and physical property studies show that the numerous cast holes and other secondary pores from gypsum dissolution form the main reservoir space. In addition, a large number of geopetal structures are found in gypsum dolomite. Cathodoluminescence and elemental analysis show that the upper part of the geopetal structure is filled with calcite formed during the burial period; while the lower clastic dolomite is filled with clastic dolomite that has similar geochemical characteristics with the penecontemporaneous mud-powder dolomite outside the geopetal structure, but are obviously different from the fine-mesocrystalline dolomite formed in the deep burial period. The evolution of geopetal structural is an important component of gypsum dolomite as a favorable reservoir. Governed by the principle of chemical and ionic equilibrium, dissolution and filling alternate and repeat throughout the different diagenetic stages, demonstrating that chemical instability is the intrinsic cause of gypsum dissolution, the key to the formation of gypsum dolomite reservoir.

Key words: Majiagou Formation, gypsum dolomite, pore evolution, trace elements, chemical and ionic equilibrium

CLC Number:

P618.13

HE Mingqian, HUANG Wenhui, JIU Bo. Origin and evolution of gypsum dolomite as a favorable reservoir in the Ordos Basin, China[J]. Earth Science Frontiers, 2021, 28(4): 327-336.

Figures/Tables 12

References 28

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井号	深度/m	岩性	常量组分质量分数/10^-2									δ¹⁸O/‰	δ¹³C/‰	Mn/Sr	Mg²⁺/ Ca²⁺
井号	深度/m	岩性	Na₂O	CaO	MgO		Fe		Mn		Sr	δ¹⁸O/‰	δ¹³C/‰	Mn/Sr	Mg²⁺/ Ca²⁺
Y391	2 790.89	泥晶-粉晶白云石	0.08	36.29	17.44	0.16		60.18		92.58		-7.2	-0.9	0.65	0.48
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Y715	2 340.41		0.02	32.66	15.3	0.37		63.33		107.34		-5.9	-0.8	0.59	0.47
Y1725	2 260.82		0.08	35.19	15.45	0.16		61.28		94.28		-6.8	-0.3	0.65	0.44
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Y1758	3 060.91		0.22	31.87	23.15	0.18		52.55		116.78		-6.2	0.2	0.45	0.73
Y1758	3 599.74		0.21	33.98	18.73	0.19		56.97		89.02		-5.4	0.4	0.64	0.55
Y391	2 790.89	膏模孔内白云石	0.04	37.89	14.2	0.31		71.09		100.13		-6.0	-0.3	0.71	0.37
Y391	2 889.75		0.14	31.11	13.9	0.21		55.98		114.24		-5.5	-0.3	0.49	0.45
Y391	2 810.63		0.07	28.12	18.6	0.17		57.55		81.06		-6.2	-0.8	0.71	0.66
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Y391	2 903.74		0.05	22.23	29.34	0.45		150.02		47.32		-7.9	-0.2	3.17	1.32
Y628	2 810.72		0.02	27.78	27.22	0.67		115.75		32.61		-8.6	-2.5	3.55	0.98
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井号	深度/m	岩性	常量组分质量分数/10^-2									δ¹⁸O/‰	δ¹³C/‰	Mn/Sr	Mg²⁺/ Ca²⁺
井号	深度/m	岩性	Na₂O	CaO	MgO		Fe		Mn		Sr	δ¹⁸O/‰	δ¹³C/‰	Mn/Sr	Mg²⁺/ Ca²⁺
Y391	2 790.89	泥晶-粉晶白云石	0.08	36.29	17.44	0.16		60.18		92.58		-7.2	-0.9	0.65	0.48
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层位	孔隙度相关参数				渗透率相关参数				不同孔隙度样品频率/%
层位	样品数/ 个	最大值/ %	最小值/ %	平均值/ %	样品数/ 个	最大值/ mD	最小值/ mD	平均值/ mD	<2.5%	2.5%~5%	5%~8%
马家沟组	1 322	11.45	0.01	2.34	1 085	96.89	0.000 2	0.42	72.90	19.53	6.13
M5₁	579	11.45	0.01	2.50	456	96.89	0.01	0.51	66.55	23.21	8.02
M5₂	138	9.1	0.2	2.8	114	79.9	0.002 2	1.27	49.64	38.69	10.95
M5₃	295	8.4	0.3	1.7	256	12.84	0.003 6	0.19	78.38	17.91	2.24
M5₄	310	9.64	0.01	1.88	228	6.338	0.001 6	0.16	81.55	13.27	4.53

层位	孔隙度相关参数				渗透率相关参数				不同孔隙度样品频率/%
层位	样品数/ 个	最大值/ %	最小值/ %	平均值/ %	样品数/ 个	最大值/ mD	最小值/ mD	平均值/ mD	<2.5%	2.5%~5%	5%~8%
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M5₂	138	9.1	0.2	2.8	114	79.9	0.002 2	1.27	49.64	38.69	10.95
M5₃	295	8.4	0.3	1.7	256	12.84	0.003 6	0.19	78.38	17.91	2.24
M5₄	310	9.64	0.01	1.88	228	6.338	0.001 6	0.16	81.55	13.27	4.53