四川灯影组白云石化流体多样化特征及白云岩差异性成因

作者:李文奇; 刘汇川; 李平平; 倪智勇; 王艺壬
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灯影组是四川盆地超深油气勘探的重点领域,但该套白云岩的成因仍存在争议,缺乏系统研究。四川盆地灯影组由多种白云石组成。不同类型的白云石是不同沉积环境中不同流体作用的体现。白云石类型的差异反映了其成因的差异。本文在系统分析四川盆地灯影组白云岩c-o-eiffel塔和稀土元素数据的基础上,研究了白云石化流体的化学性质和成因,进而限制了白云岩的差异成因机制。结果表明:(1)灯影组的碳同位素值比较均匀,13C值基本分布在0‰~+5.0‰之间,氧同位素值变化较大。近地表环境基质、白云岩和早期白云石胶结物的18O大于-8.0‰,埋藏环境白云石胶结物的18O小于-8.0‰,热液白云石化胶结物的18O小于-10.0‰。(2) 白云石胶结物和白云岩的海水在同一时间(0.07080-0.7090)与87Sr/87Sr值相似,表明是由海水流体继承而来,而白云石胶结物的87Sr/87Sr比值明显高于同期海水,表明地层流体和深部热液的来源。(3) 灯影组的稀土元素在轻稀土元素都已贫化,而在重稀土元素则已富集。在白云岩和早期的白云石胶结物可以看到Ce负异常和Eu,在Eu没有明显的异常,这表明白云石化的液体来自海水。在Eu的埋葬环境中有一个明显的正异常。不同沉积环境中不同的化学性质和流体来源控制了四川盆地灯影组的成因。近地表环境中来自海水的白云石化流体主要受新元古代震旦系灯影组文石-白云石海环境中的高频海平面波动控制,而埋藏环境中的地层流体和来自深部热液的白云石化流体主要受后期构造作用控制。该研究为了解白云岩的成因、晚埃迪卡拉系海水的化学条件以及超深油气勘探开发提供了有益的参考。