白云岩-蒸发岩共生体系白云石化过程研究:以鄂尔多斯盆地马家沟组为例

来源：古地理学报杂志2024年第4期北京时间：

作者：吴宇婷, 甯濛, 夏攀, 乔占峰, 于洲, 文华国

单位：1 油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学),四川成都 610059; 2 成都理工大学沉积地质研究院,四川成都 610059; 3 中国石油天然气集团有限公司碳酸盐岩储层重点实验室成都理工大学研究分室,四川成都 610059; 4 中国石油天然气股份有限公司杭州地质研究院,浙江杭州 310023; 5 中国石油天然气集团有限公司碳酸盐岩储层重点实验室,浙江杭州 310023

摘要：鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组典型的白云岩-蒸发岩共生体系中白云岩储集层发育,前人围绕该白云岩储集层特征及形成机制开展了大量研究,但缺乏从白云岩-蒸发岩共生体系角度来探索白云石化过程及演化特征的研究。文中选取鄂尔多斯盆地东南缘西磑口剖面发育的2段白云岩-蒸发岩沉积序列(S1、S2)进行高精度连续采样,以沉积学、岩石学分析为基础,结合碳氧同位素、稀土元素及微量元素地球化学分析,识别出2类白云岩-蒸发岩共生组合,并对其白云石化流体性质、来源、演化及白云石化过程进行了详细研究。结果表明: (1)S1采样段发育 Ⅰ 型共生组合,主要由内碎屑颗粒白云岩—膏溶角砾白云岩—泥晶白云岩(含石膏假晶)—泥岩组成,代表强蒸发潮上带环境; S2采样段发育 Ⅱ 型共生组合,主要由薄-中厚层细晶白云岩—中层(颗粒)白云岩—泥质白云岩(含石膏假晶)—泥岩构成,代表潮间带—潮下带环境。(2)2种共生组合类型中白云岩的稀土配分模式与孔隙水的配分模式相似,均表现为中稀土(MREE)富集、Ce弱负异常—正常、Eu弱负异常—正常、δ13C和δ18O值无明显差别、Fecarb和Mncarb含量较高,推测其白云石化流体来源相同,为海水衍生的弱还原性孔隙水。(3)研究剖面由下至上从 Ⅰ 型共生组合到 Ⅱ 型共生组合沉积序列的垂向演化,反映了蒸发潮坪环境中共生体系的典型白云石化过程,即随着海平面上升,从S1段至S2段由潮上带准同生萨布哈白云石化演化为潮间带—潮下带渗透回流白云石化,Ⅰ 型共生组合中白云岩的MREE和Fecarb含量高于 Ⅱ 型共生组合白云岩,反映白云石化流体性质从富Fe2+-Mn2+、MREE向贫Fe2+-Mn2+、MREE的演化。研究认识丰富了共生体系下白云岩成因的基础理论,可为马家沟组油气勘探提供理论指导。

关键词：白云岩-蒸发岩共生体系,白云石化过程,稀土元素,马家沟组,鄂尔多斯盆地