【摘 要】
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白云岩和蒸发岩共生是全球不同地质时期含油气盆地的普遍现象,找出两者共生体系下的成岩作用以及成岩流体特征具有理论和实际意义。下三叠统嘉陵江组二段是川东地区重要的产气层位之一,资源勘探开发潜力较大。本文在查阅大量的相关文献及川东地区丰富的钻井信息和取心资料基础上,结合区域构造和沉积背景分析,采用薄片鉴定、阴极发光分析和碳氧同位素、硫同位素、微量以及稀土元素等地球化学分析等手段和方法,尝试弄清川东地区嘉
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白云岩和蒸发岩共生是全球不同地质时期含油气盆地的普遍现象,找出两者共生体系下的成岩作用以及成岩流体特征具有理论和实际意义。下三叠统嘉陵江组二段是川东地区重要的产气层位之一,资源勘探开发潜力较大。本文在查阅大量的相关文献及川东地区丰富的钻井信息和取心资料基础上,结合区域构造和沉积背景分析,采用薄片鉴定、阴极发光分析和碳氧同位素、硫同位素、微量以及稀土元素等地球化学分析等手段和方法,尝试弄清川东地区嘉陵江组二段白云岩-蒸发岩共生体系下岩石学类型、成岩作用特征及演化序列,明确白云石化成因及成岩流体性质,为嘉陵江组后续天然气勘探突破提供基础地质支撑。川东地区嘉陵江组二段白云岩-蒸发岩共生体系岩石类型主要为白云岩和硬石膏岩,其中白云岩包括泥晶白云岩(D1)、粉晶白云岩(D2)和组构选择性的白云岩(D3),组构选择性的白云岩(D3)细分为泥晶颗粒/颗粒泥晶白云岩、颗粒白云岩和藻云岩;硬石膏岩包括层状硬石膏岩(A1)、白云岩中的硬石膏(A2)、灰岩中的硬石膏(A3)、裂缝中的硬石膏(A4)。嘉陵江组二段碳酸盐岩经历了复杂的成因演化过程,成岩作用类型主要为压实、压溶、方解石/白云石胶结、沥青充填、硅化、破裂、溶蚀、白云石化和膏化作用等,其中白云石化和膏化是研究区最为主要的成岩作用类型,成岩中的硬石膏(A2-A4)被认为是后期的交代和充填作用成因。以此为基础,建立了成岩演化序列。D1、D2型白云岩δ13CVPDB值为-3.4–7.3‰,数值范围变化较大,可能与甲烷生成和BSR作用有关,δ18OVPDB值为-4.7–-3.1‰,与三叠世海相白云石氧同位素相似或低于三叠系海水,表明白云石化流体为中等盐度流体;成岩硬石膏(A2-A4)的δ34S值为+25.9–+45.7‰,与沉积石膏(+29.6–+43.0‰)相似,A1-A4的δ34S数值接近,硫同位素没有发生明显的分馏,显示成岩硬石膏是在封闭体系中再分布形成的。稀土元素配分模式显示白云岩样品Ce元素负异常,轻稀土元素(LREE)相对重稀土元素(HREE)亏损、中稀土元素(MREE)富集,表明白云石化流体主要为海水,Eu元素的负异常与BSI值呈轻微负相关,可能是由于埋藏成岩阶段的白云石重结晶作用造成的。综上所述,嘉陵江组二段白云岩与蒸发岩共生体系的白云岩可能为准同生期早成岩期的海水渗透回流白云石化作用形成,白云石化流体主要为中盐度海水,后期进入埋藏成岩阶段,共生体系的成岩流体由中盐度海水转变为封闭体系下的地层水。以此为基础,结合铸体薄片及物性资料分析,认为嘉陵江组二段储层以原生孔隙为主,其中组构选择性的白云岩(D3)孔隙度最佳,且白云石化作用的抗压实作用有助于保持储层孔隙度,硬石膏充填是破坏储层孔隙度的主要成岩事件。
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