塔里木盆地塔中地区上寒武统三种截面特征白云岩的岩石地球化学特征与成因研究

塔里木盆地寒武系白云岩分布范围广,厚度大,是非常重要的油气储层。研究以塔中地区上寒武统白云岩为对象,试图通过岩石学与地球化学分析方法探讨白云岩的成因问题。塔中地区上寒武统白云岩可划分为雾心亮边型自形粒状细晶白云岩、洁净明亮型自形粒状粗晶白云岩、截面污浊型自形(他形)粒状白云岩;岩石学分析表明,雾心亮边型白云岩可能为两世代交代产物,洁净明亮与截面污浊型白云岩为单世代交代产物。雾心亮边型白云岩与截面污浊型白云岩的Mg/Ca摩尔比变化在在0.76～0.93之间,截面污浊型他形粒状白云岩Mg/Ca比平均值最高,指示其演化程度较高;雾心亮边型白云岩与洁净明亮型白云岩皆表现出核部富Mg、边部富Ca特征,指示亮边部分云化流体中大气水的含量更高。雾心亮边型白云岩、截面污浊型自形粒状白云岩与截面污浊型他形粒状白云岩平均有序度值分别为0.51、0.6、0.69,指示了雾心亮边型白云岩交代速度较快,截面污浊型他形粒状白云岩由于受到了热作用导致其具有高的有序度与演化程度。雾心亮边型白云岩与截面污浊型白云岩富集Rb、Th、Ti等元素,稀土元素配分模式呈平缓右倾特征,体现了蒸发海水特征;雾心亮边型白云岩与截面污浊型白云岩的δ13C值变化为-2.5‰～-1.0‰,δ18O值变化为-8.3‰～-5.4‰,指示了白云岩形成于低温环境,交代流体为蒸发海水,同时雾心亮边型白云岩低δ18O特征反映了大气水的参与;雾心亮边型白云岩与截面污浊型白云岩87Sr/86Sr比值变化在0.708835～0.709204,与古海水一致。因此,雾心亮边型白云岩为两世代交代产物,第一世代交代雾心,交代流体以蒸发海水为主,第二世代为亮边,交代流体以海水与大气水混合为主;洁净明亮型白云岩为由海水与大气淡水组成的混合水云化的产物,只是核部交代期混合水中海水比例高,边部交代期混合水中大气水混合比例高;截面污浊型则由蒸发海水交代形成,他形粒状结构白云岩为自形粒状白云岩经热改造而成,导致了其具有较高的有序度与87Sr/86Sr比值。