川東—渝北地區(qū)石炭系白云巖成因與成巖系統(tǒng)研究.pdf

1、白云巖的成因問(wèn)題是碳酸鹽巖巖石學(xué)中最復(fù)雜、爭(zhēng)論時(shí)間最久、最難解決的巖石學(xué)難題之一，成巖系統(tǒng)研究是成巖作用研究發(fā)展進(jìn)程中與盆地動(dòng)力學(xué)相結(jié)合的前沿研究領(lǐng)域。川東―渝北地區(qū)黃龍組碳酸鹽巖在漫長(zhǎng)的成巖歷史中經(jīng)歷了準(zhǔn)同生期孔隙水成巖系統(tǒng)、早成巖埋藏期壓釋鹵水成巖系統(tǒng)、古表生期大氣水成巖系統(tǒng)和再埋藏中―晚成巖期溫壓水成巖系統(tǒng)的復(fù)雜改造，最終形成了以晶粒白云巖、顆粒白云巖和白云質(zhì)巖溶角礫巖為主的碳酸鹽巖儲(chǔ)層，可見(jiàn)研究該地區(qū)白云巖成因和成巖系統(tǒng)兩大基礎(chǔ)

2、地質(zhì)問(wèn)題是評(píng)價(jià)黃龍組碳酸鹽巖儲(chǔ)層形成機(jī)理的關(guān)鍵，因此，對(duì)黃龍組儲(chǔ)層的白云巖成因和成巖系統(tǒng)開(kāi)展研究，不僅具有重要理論意義，更具實(shí)踐意義。 本論文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究最新成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，采用巖礦鑒定技術(shù)以及碳氧鍶穩(wěn)定同位素、微量元素、稀土元素和包裹體等測(cè)試手段，對(duì)黃龍組白云巖成因和成巖系統(tǒng)及其與儲(chǔ)層的發(fā)育關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，取得以下幾點(diǎn)主要成果和新認(rèn)識(shí)： 1.通過(guò)野外剖面、巖心觀察和室內(nèi)巖礦分析結(jié)果，識(shí)

3、別出微晶白云巖、粉-細(xì)晶白云巖、顆粒白云巖、白云質(zhì)巖溶角礫巖、淡水白云石和熱液白云巖等白云巖（石）類(lèi)型，按照結(jié)構(gòu)―成因分類(lèi)，將其劃分為準(zhǔn)同生期白云巖、早成巖期埋藏白云巖、古表生期溶蝕白云巖和淡水白云石膠結(jié)物，以及再埋藏期的熱液白云巖四種成因類(lèi)型，不同期次和成因的白云巖（石），具有隨著成巖強(qiáng)度加強(qiáng)，白云石有序度增高和MgCO3/CaCO3比值逼近1的演化趨勢(shì)。 2.層序―巖相古地理特征分析認(rèn)為，黃龍組層序低位體系域時(shí)發(fā)育的薩勃哈、

4、海侵體系域時(shí)間歇性海退期在局限區(qū)域形成的干旱蒸發(fā)環(huán)境提供了大量的封存地層鹵水，為早成巖階段的埋藏白云巖化作用提供了流體來(lái)源物質(zhì)條件，海侵體系域發(fā)育的障壁灘和濱外粒屑灘相是早成巖期埋藏白云巖化作用最活躍區(qū)域，也是最有利儲(chǔ)層發(fā)育的相帶。 3.碳、氧同位素地球化學(xué)特征分析結(jié)果，表明成巖期埋藏白云巖化流體來(lái)源于早期薩勃哈環(huán)境封存的地層鹵水，古表生期的巖溶作用和淡水白云石和方解石的成因與大氣水溶蝕有關(guān)，而再埋藏成巖期的異形白云石為深源熱液

5、溶蝕白云質(zhì)基質(zhì)巖的沉淀物。 4.鍶同位素地球化學(xué)特征分析結(jié)果，進(jìn)一步證明了成巖期埋藏白云巖流體來(lái)源于黃龍組一段的海源地層鹵水，巖溶巖的溶蝕與沉淀于孔洞縫的淡水白云石和方解石膠結(jié)物的流體來(lái)源于古表生期的大氣淡水，而異形白云石是深部熱液流體參與成巖作用的產(chǎn)物。 5.稀土元素地球化學(xué)特征分析結(jié)果，表明準(zhǔn)同生期和成巖期白云巖化過(guò)程中強(qiáng)烈的REE遷移貧化過(guò)程，是在性質(zhì)相似的成巖流體中進(jìn)行的，即成巖埋藏白云巖流體來(lái)源于準(zhǔn)同生期封存在

6、地層中的鹵水，巖溶巖的溶蝕與淡水白云石和方解石膠結(jié)物的沉淀，形成于弱氧化的低溫大氣水流體中，而異形白云石的稀土元素特征也反映其為再埋藏期熱液溶蝕基質(zhì)白云巖后沉淀的熱水礦物。 6.根據(jù)不種成因類(lèi)型的白云巖（石）各項(xiàng)地球化學(xué)特征及其所反映的成巖流體性質(zhì)，按“水文體制”與相對(duì)應(yīng)的成巖作用方式和相應(yīng)的產(chǎn)物與組合特征，將黃龍組白云巖（石）的成巖演化歷史劃分為四個(gè)流體來(lái)源、性質(zhì)、水―巖石相互作用過(guò)程各不相同，但連續(xù)演化的成巖系統(tǒng)，即準(zhǔn)同生期