蓬莱坝组白云岩孔隙成因的地球化学探讨.pdf

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1、2011年9月西安石油大学学报(自然科学版)Sep．2011第26卷第5期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)V01．26No．5文章编号：1673-064X(2011)05-0001-05蓬莱坝组白云岩孑L隙成因的地球化学探讨孟庆强，朱东亚，解启来，金之钧(1．中国石化石油勘探开发研究院，北京100083；2．中国地质大学(北京)能源学院，北京100083；2．华南农业大学资源环境学院，广东广州510640)摘要：蓬莱坝剖面位于塔里木盆地北缘巴楚地区，发育有中上寒武统一下

2、奥陶统的白云岩．其中上寒武统白云岩局部可见由易于溶蚀白云岩和难于溶蚀白云岩组成的薄互层，层厚为几十厘米至一米不等．易于溶蚀的白云岩层向内凹入，并在表面见有较多的溶蚀孔洞；难于溶蚀的白云岩层向外凸出，表面光滑．地球化学分析表明，溶蚀程度不同的白云岩具有相似的碳氧同位素组成，与同时期正常沉积碳酸盐岩的同位素组成相当．但二者在锶同位素组成与矿物含量上有着显著差异：易于溶蚀和难于溶蚀白云岩样品的Sr同位素之比，即(Sr)／w(Sr)比值范围分别为0．708814—0．709351和0．709091～0．710202之间，平均值分别为0．709141

3、和0．709500；前者不但在总体上低于后者，而且每一个易于溶蚀的白云岩样品的值要低于相邻的较早时期形成的难于溶蚀的白云岩的值；在矿物组成方面，易于溶蚀白云岩中的石英体积分数显著低于难于溶蚀白云岩中的，二者平均值分别为0．90％和4．37％．综合分析认为，易于溶蚀和难于溶蚀的白云岩分别形成于海平面相对较高和相对较低的环境中．在海平面相对较高的环境中形成的白云岩具有较粗的晶体结构组成，并具有较多的原生孔隙，是次生溶蚀易于发生的关键因素．关键词：塔里木盆地；寒武系；白云岩；次生溶蚀；同位素中图分类号：TEl22．113文献标识码：A一般认为，方

4、解石在白云岩化过程中转变成白的发育程度与白云岩自身的特点密切相关．对塔里云石导致的晶胞体积减小是自云岩原生储集空间形木盆地巴楚地区进行野外考察时发现，蓬莱坝剖面成的主要机理¨．但在一些沉积界面附近发生的上寒武统白云岩局部具有明显的分层性，每层厚度白云岩化作用、过度的白云岩化作用_5，以及几十厘米至一米左右．层与层之间的溶蚀发育程度后期的压实胶结作用也可以使白云岩储集空间大幅显著不同．暴露至地表的这些相邻的层应该遭受了度降低．在后期的沉积成岩过程中，白云岩会遭受多相同流体(即大气降水)的溶蚀改造作用，但溶蚀改种类型流体的溶蚀改造作用J，溶蚀形

5、成的次生溶造的程度和特征为什么会表现出如此显著的差异?蚀孔洞是白云岩能成为优质储层的另一个关键因通过岩石学和地球化学研究，本文将探讨不同白云素]．对塔里木盆地而言，白云岩主要遭受的流体岩层溶蚀程度差别的主要影响因素．改造作用类型有地表大气降水的溶蚀作用、深1样品及分析方法部热液流体的溶蚀改造作用¨o‘H等，这些岩溶特征在浅部可以用相对简单的物探技术进行识别．蓬莱坝剖面位于塔里木盆地北侧柯坪地区，在但对于同一种流体类型而言，白云岩溶蚀改造该剖面上发育了一套中寒武统一下奥陶统的白云岩收稿日期：2010—10—26基金项目：国家自然科学基金项目(

6、编号：40872088)；中国博士后科学基金(编号：20100470500)资助作者简介：孟庆强(1978一)，男，博士后，主要从事深部流体以及油气成藏方面的研究．E—mail：mengqq2004@163．com一2一西安石油大学学报(自然科学版)地层，受大气降水长期溶蚀的影响，在断裂发育处形行，测得的(Sr)／w(拍Sr)值按照(Sr)／成了很深的冲沟．在冲沟两侧局部可见上寒武统白／3)(Sr)=0．1194的质量分馏标准进行校正．测得的云岩由几十厘米至一米左右的薄层组成，这些薄层NBS987标准样品锶同位素平均值为0．710273±的

7、溶蚀发育程度有着显著的差异：有的薄层相对较0．000012．C、0同位素分析在南京大学内生金属矿易于溶蚀，而有的则较难溶蚀(图1(a))．较易溶蚀床国家重点实验室完成，微量元素和锶同位素分析的白云岩薄层在垂直剖面上向内凹进，并且在表面在中科院地质与地球物理研究所完成．x衍射在核可见大量几毫米大小的溶蚀孔洞；而较难于溶蚀的工业总公司北京地质研究院进行，用于检测白云岩白云岩薄层在剖面上向外凸出，较少见溶蚀孔洞中的矿物类型和相对含量的仪器型号为PANalytical(图I(a)～图1(b))．XPertMPDx射线衍射仪．孔隙度分析在中石化无本次

8、研究针对溶蚀发育程度不同的上寒武统白锡石油地质研究所进行．云岩，从老至新分别进行了取样．共取样品II块，其2结果中易于溶蚀的样品5块，难于溶蚀的样品6块．对这些样品进行了薄片观察