埃塞俄比亚青尼罗盆地Callovian-Kimmeridgian期Antalo灰岩成岩作用与油气储层质量表征研究

本研究针对埃塞俄比亚青尼罗盆地Antalo灰岩（ALF）储层质量评价的关键问题，通过野外调查与岩石薄片分析，首次系统揭示了钙质胶结（calcite cementation）与溶解（dissolution）等成岩过程对孔隙度的调控机制，为区域油气勘探提供了重要基线数据，对理解东非侏罗系碳酸盐岩储层非均质性具有突破性意义。

　　

在非洲之角埃塞俄比亚广袤的青尼罗盆地（Blue Nile Basin, BNB），侏罗纪时期的Antalo灰岩（Antalo Limestone Formation, ALF）长期被视为潜在的油气储层，但其复杂的成岩历史严重制约了储层质量的准确评价。尽管邻近的Ogaden盆地已发现大规模天然气藏，BNB的ALF却因缺乏系统性研究而勘探停滞。更棘手的是，碳酸盐岩储层质量高度依赖成岩改造（diagenesis），而胶结（cementation）、压实（compaction）和溶解（dissolution）等过程如何塑造ALF的孔隙网络，至今仍是未解之谜。

为破解这一难题，来自Wollega大学和亚的斯亚贝巴科技大学的Beksa Amente团队联合国际学者，首次对BNB的ALF开展了多尺度成岩作用分析。研究者选取Dejen-Gohatsion、Jemma和Mugher等关键剖面，通过7条复合剖面测量和115份薄片显微观察，揭示了控制储层质量的核心机制。论文发表于《Journal of African Earth Sciences》，为东非油气勘探提供了里程碑式的研究框架。

关键技术方法包括：1）野外剖面实测与岩石采样（覆盖BNB中部至南部4个区域）；2）薄片显微分析（鉴定10类成岩特征）；3）微相（microfacies）分类体系（区分潮坪、浅海等6种沉积环境）；4）成岩序列重建（结合阴极发光等间接证据）。

研究结果
1. 岩相分析与垂向序列
ALF厚度达400米，可划分为三段：下部内缓坡（inner ramp）的潮坪-泻湖相（含泥晶灰岩）、中部中缓坡（mid-ramp）的鲕粒滩相（oolitic grainstone），以及上部深水开阔海相（生物扰动泥粒灰岩）。这种垂向分异暗示了海平面波动控制的沉积演化。

2. 成岩作用与孔隙演化
研究识别出8类关键成岩过程：

• 破坏性过程：方解石胶结（calcite cementation）充填粒间孔（降低孔隙度达15%）；机械压实（compaction）导致颗粒破碎；生物扰动（bioturbation）破坏原生结构。
• 建设性过程：选择性溶解（dissolution）形成铸模孔（moldic pores）；构造裂缝（fracturing）增加渗透率；白云石化（dolomitization）产生晶间孔（intercrystalline pores）。
  微晶化（micritization）和硅化（silicification）则呈现双重效应，既保护原始孔隙又局部堵塞孔喉。

结论与意义
该研究首次建立了ALF"沉积-成岩-储层"三元耦合模型：1）内缓坡相带因强烈胶结成为致密层；2）中缓坡鲕粒滩经溶解-裂缝改造形成优质储层（孔隙度峰值12%）；3）深水相受压实主导储集性最差。这一发现不仅为BNB油气靶区优选提供了科学依据，更揭示了东非碳酸盐岩储层非均质性的主控因素——早期成岩分异（early diagenetic heterogeneity）。

尤为重要的是，研究团队发现ALF与Ogaden盆地产气层具有相似的成岩演化路径，这为埃塞俄比亚全域油气系统评价提供了关键纽带。正如通讯作者Gilamichael K. Domenico强调的，未来需结合地球化学（如流体包裹体）和岩石物理（如核磁共振）技术，进一步量化成岩流体对孔隙的改造强度。这项研究犹如一把钥匙，为打开东非侏罗系碳酸盐岩能源宝库奠定了不可替代的理论基石。