四川盆地中二疊統(tǒng)中-粗晶白云巖成因

江青春,胡素云,汪澤成,王銅山，李秋芬，翟秀芬

(中國石油 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

四川盆地中二疊統(tǒng)中-粗晶白云巖成因

江青春,胡素云,汪澤成,王銅山，李秋芬，翟秀芬

(中國石油 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

通過對四川盆地及其周緣地區(qū)中二疊統(tǒng)野外露頭及典型井的巖心微觀薄片的觀察，發(fā)現(xiàn)中二疊統(tǒng)主要發(fā)育細(xì)晶白云巖、中粗晶白云巖與灰質(zhì)云巖。物性分析表明，中-粗晶白云巖儲層物性最好，可以作為有效儲層；結(jié)合地質(zhì)背景，對-中粗晶白云巖開展的多種地球化學(xué)分析，認(rèn)為中-粗晶白云巖為深部熱液成因，云化流體來自于深部熱液。其成因證據(jù)包括以下5個方面：單井巖心和微觀照片顯示中-粗晶白云巖具有鞍狀白云石特征，并伴有低溫?zé)嵋旱V物；中-粗晶白云石中發(fā)育氣、液烴流體包裹體，包裹體均一化溫度較高，白云石化流體溫度明顯高于圍巖溫度，且中二疊統(tǒng)中-粗晶白云石兩相流體包裹體基于冰點溫度測試的鹽度是正常海水的3～5倍，成巖流體為高鹽度流體；中-粗晶白云巖穩(wěn)定氧同位素值極偏負(fù)，均在-9‰以下，多數(shù)樣品的測試值高達(dá)-13‰；中-粗晶白云巖的Sr同位素具有幔源特征，反映深部熱液特征；白云巖橫向和縱向分布變化快，目前已發(fā)現(xiàn)的白云巖主要沿深大斷裂與火山巖發(fā)育地區(qū)分布。中-粗晶白云巖的晶間溶孔多為瀝青充填，結(jié)合典型井的埋藏史、包裹體均一溫度及烴源巖的成烴史分析，認(rèn)為中-粗晶白云巖形成時間較早，至少在中-晚三疊世油氣大量充注之前。在以上分析基礎(chǔ)上，利用發(fā)育白云巖的典型井及地震剖面，結(jié)合成因認(rèn)識建立了中-粗晶白云巖的熱液成因模式。

熱液；成因模式；白云巖；中二疊統(tǒng)；四川盆地

白云巖的成因一直是國際研究的熱點和難點問題之一[1-8]，諸如混合水白云化、蒸發(fā)泵白云石化和埋藏白云石化研究為主要的熱點成因機(jī)制，國內(nèi)外有較多的相關(guān)報道[9-13]。但近十幾年來，白云巖的成因研究取得了一定的進(jìn)展，提出了微生物白云石化與熱液白云石化成因機(jī)制[14-18]，如Davies認(rèn)為西加盆地二疊系白云巖為熱液成因機(jī)制[19]。這些新成因機(jī)制的研究，對建立沉積盆地的白云巖分布預(yù)測地質(zhì)模型，具有重要的理論和實際意義。

本文所研究的四川盆地中二疊統(tǒng)，主要為海相碳酸鹽巖沉積，其間分布有厚度不等的白云巖(圖1)。對于海相碳酸鹽巖研究，前人已從巖相古地理、成藏潛力、儲層特征等方面開展了大量的工作，且取得了不少成果[20-30]。而白云巖的研究，也進(jìn)行了不少的工作并取得一些成果，但多數(shù)研究僅僅局限于川西地區(qū)，且一般認(rèn)為棲霞組-茅口組白云巖是受高能相帶控制下的混合水白云化成因，也有少數(shù)人認(rèn)為是熱液成因[31-37]，但并未展示足夠的成因證據(jù)。同時對于其微觀巖石學(xué)特征、白云巖的形成時間等科學(xué)問題也未有明確回答，這些問題嚴(yán)重制約著四川盆地中二疊統(tǒng)的天然氣勘探。本文通過開展宏觀地質(zhì)分析、微觀薄片鑒定與多種巖石微區(qū)地球化學(xué)分析技術(shù)聯(lián)合研究，認(rèn)為研究區(qū)區(qū)中-粗晶白云巖主要為熱液成因，并提出了其成因證據(jù)，建立了成因模式。

1 中-粗晶白云巖特征

為了對中二疊統(tǒng)白云巖的微觀分布特征進(jìn)行全面了解，分析不同類型白云巖作為儲層的有效性，筆者對川西北部和川中地區(qū)發(fā)育白云巖的3條典型野外露頭剖面，以及全盆地5口發(fā)育白云巖的探井的井下巖心制作了微觀薄片，并進(jìn)行了分析鑒定。從川西北的長江溝剖面到川西南的峨眉山張村剖面，從川東北的華鎣山到川中的廣參2井下，共觀察鑒定了480余塊白云巖薄片。研究區(qū)共發(fā)育四種類型的白云巖，即細(xì)晶白云巖、中晶白云巖、粗晶白云巖和豹斑(灰質(zhì))白云巖，由于在微觀薄片下中晶與粗晶經(jīng)常相伴出現(xiàn)，因此歸為一類研究。

圖1 四川盆地中二疊統(tǒng)含油氣系統(tǒng)綜合柱狀圖Fig.1 Composite histogram of the Middle Permian petroleum system in Sichuan Basin

1.1 中-粗晶白云巖的微觀特征

中-粗晶白云巖在本區(qū)比較發(fā)育。通過對480塊白云巖微觀薄片中白云石晶體粒徑的統(tǒng)計分析，中-粗晶白云巖約占白云巖總數(shù)的52%。主要由中-粗晶大小的白云石顆粒組成，晶粒直徑分布在0.3～0.6 mm，多數(shù)白云石晶體為非平面半自形晶到非平面它形晶，統(tǒng)計表明非平面半自形晶-非平面它形晶占所有類型白云石晶體的73%，只有27%的中-粗晶白云石為平直晶面自形晶到平直晶面半自形晶。同時白云石的母巖原始結(jié)構(gòu)基本不保存或保存較差，局部可見殘存的藻屑或砂屑幻影(圖2)。多數(shù)中-粗晶白云石具有波狀消光特征，反映其可能在成巖改造過程中受過構(gòu)造熱力學(xué)的影響。部分殘存有藻屑幻影，表明其母質(zhì)來源為藻屑微晶灰?guī)r。晶體的晶型特征反映白云石化過程較快，白云化流體快速選擇性地交代文石質(zhì)或高鎂方解石質(zhì)亮晶藻屑，而相對較為致密的泥晶藻屑具有未完全交代的殘余幻影。

圖2 研究區(qū)中-粗晶白云巖結(jié)構(gòu)特征Fig.2 Structure characteristics of the medium-macro-crystalline dolomite in the study areaa.漢深1井,粗晶白云巖,棲霞組,埋深4 965.6 m；b.漢深1井，粗晶白云巖，棲霞組，埋深4 977.5 m

1.2 中-粗晶白云巖的孔隙類型及物性特征

為了了解中-粗晶白云巖的儲集空間性能，對研究區(qū)上述480塊白云巖薄片的微觀孔隙特征進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)中二疊統(tǒng)的中粗晶白云巖的孔隙類型主要以次生孔隙為主，原生的粒間孔和晶間孔并不發(fā)育。其中，晶間溶孔最為發(fā)育，且部分晶間溶孔中具有瀝青充填。顯微鏡下對細(xì)晶白云巖、中-粗晶白云巖和灰質(zhì)白云巖的面孔率進(jìn)行了統(tǒng)計，并結(jié)合250組巖心分析的物性數(shù)據(jù)，編制了中二疊統(tǒng)3種類型白云巖的孔-滲直方圖(圖3)。其中，中-粗晶白云巖的面孔率一般在4%～8%，少數(shù)大面積的溶蝕較高的薄片，面孔率甚至超過部分薄片視域的20%。物性數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析表明中-粗晶白云巖儲集物性最好，平均孔隙度一般在5%左右，滲透率一般為1×10-3μm2，可以作為有效儲層；細(xì)晶白云巖和灰質(zhì)白云巖物性相對較差，但在局部溶孔和裂縫發(fā)育的條件下也可作為有效儲層。

2 中-粗晶白云巖成因

在對野外剖面、巖心微觀巖石學(xué)分析的基礎(chǔ)上，運用多種巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)、結(jié)合宏觀的構(gòu)造地質(zhì)背景，認(rèn)為四川盆地中二疊統(tǒng)中粗晶白云化主要為熱液白云巖，局部可能存在埋藏白云巖化。通過白云巖在鉆井巖心與野外露頭上的分布特征及地震剖面上的響應(yīng)，建立了本區(qū)的熱液白云石化模式。本文所涉及的地球化學(xué)分析測試樣品采自四川盆地西北部劍閣縣的長江溝剖面、旺蒼剖面、川西南部的峨眉山張村剖面、樂山沙灣剖面、川中東部華鎣山剖面及川西北的礦2井(樣品深度2 231～2 462 m)、漢1井(5 060～5 120 m)、漢深1井(4 962～4 999 m)、廣參2井(4 595～4 620 m)和女深1井(4 394～4 430 m)。樣品的選送均按照微觀薄片鑒定的晶體大小所在位置進(jìn)行編號。

圖3 四川盆地中二疊統(tǒng)白云巖物性分析直方圖Fig.3 Petrophysical property histogram of the Middle Permian dolomite in Sichuan Basina.中二疊統(tǒng)白云巖孔隙度直方圖；b.中二疊統(tǒng)白云巖滲透率直方圖

2.1 礦物巖石學(xué)證據(jù)

從多口井的微觀薄片巖心照片上可發(fā)現(xiàn)中-粗晶白云巖的晶間溶孔或溶洞中存在多種低溫?zé)嵋旱V物，如自生石英、鞍形白云巖、螢石、黃鐵礦等，常充填于溶蝕的孔洞中。例如在長江溝剖面中，中-粗晶白云巖晶間孔中可見明顯的自生伊利石和地開石。另外，中-粗晶白云石鏡下可見明顯的波狀消光特征(圖4)，表明中-粗晶白云巖在白云石化過程中受到了異常熱事件的影響。另外Davies等的研究也認(rèn)為，石英、伊利石、螢石、黃鐵礦、重晶石、瀝青是典型的低溫?zé)嵋旱V物[19]。

圖4 四川盆地中-粗晶白云巖巖石學(xué)結(jié)構(gòu)特征Fig.4 Petrological structure characteristics of medium-macro-crystalline dolomite in the study areaa.長江溝剖面，棲霞組，晶間溶孔充填的自生伊利石(照片中部)；b.長江溝剖面，棲霞組，低溫?zé)嵋旱V物地開石Illite.伊利石；Dickite.地開石

圖5 白云巖發(fā)育的典型井的埋藏史Fig.5 Single well burial history of typical wells with well-developed dolomitea.礦2井單井埋藏史；b.廣參2井單井埋藏史茅.茅口組；長.長興組；飛.飛仙關(guān)組；嘉.嘉陵江組；雷.雷口坡組；須.須家河組；涼.涼高山組

2.2 地球化學(xué)證據(jù)

2.2.1 包裹體均一溫度及成分鹽度特征

對于熱液白云巖一般認(rèn)為其成巖流體要高于圍巖溫度5 ℃。為了分析本區(qū)中粗晶白云巖的白云石化流體與圍巖溫度的高低，對川西地區(qū)的漢深1井、漢1井、礦2井及川中地區(qū)的廣參2井的含烴鹽水包裹體進(jìn)行了均一溫度的測定，共開展了68件240個包裹體溫度數(shù)據(jù)的測定。測溫數(shù)據(jù)表明，白云石中發(fā)育高溫包裹體，總體可見3期包裹體，分別分布于中-粗晶白云石晶粒內(nèi)部，白云石膠結(jié)物中和溶洞-裂縫中充填的白云石中。結(jié)合前人對中二疊統(tǒng)古地溫梯度的分析,開展了礦2井和漢深1井的埋藏史分析，表明礦2井棲霞組歷史上的最大埋深為4 500 m，對應(yīng)的古溫度為116 ℃，遠(yuǎn)低于流體包裹體均一溫度120～195 ℃。另外，廣參2井恢復(fù)的最大古埋深為6 793 m，對應(yīng)最大古地溫為200 ℃，流體包裹體均一溫度分布于180 ℃～220 ℃，也具有類似的情況(圖5)。以上包裹體溫度數(shù)據(jù)的分析表明，中-粗晶白云巖在其白云石化作用過程中明顯受到峨眉山玄武巖高溫?zé)崾录绊?。同時23個包裹體鹽度測試數(shù)據(jù)顯示70%包裹體內(nèi)鹽度超過16%，是正常海水的3～5倍，表明白云石化流體為高鹽度流體，流體為深層熱液鹵水。

同時在薄片分析過程中,從礦2井、廣參2井和漢深1井的微觀薄片中可以觀察到晶間溶孔中存在大量的瀝青，而根據(jù)上述單井埋藏史結(jié)合儲層包裹體的均一溫度，表明棲霞組-茅口組烴源巖大量生烴時期為中-晚三疊世。因此，晶間溶孔形成的時間要早于油氣充注的時間，白云石基質(zhì)形成的時間要早于晶間溶孔的形成時間。由此可以推斷，白云石的形成時間至少要早于中-晚三疊世。

2.2.2 中-粗晶白云巖碳、氧同位素

本次分析碳、氧同位素樣品共計50件，其中海相泥-微晶灰?guī)r6件，中-粗晶白云巖41件，晶洞中充填白云石3件。送中國石油勘探開發(fā)研究院、西南油氣田分公司勘探開發(fā)研究院及核工業(yè)地質(zhì)研究院地質(zhì)實驗室測試分析，樣品測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，精度能滿足研究要求，各類樣品的碳、氧同位素分析結(jié)果見表1。

目前，雖然國內(nèi)外學(xué)者對于碳、氧同位素地球化學(xué)在白云巖研究中尚存在爭論[38-39]，但穩(wěn)定碳、氧同位素依然是白云巖成因分析的一個重要工具。特別是氧同位素受溫度、大氣淡水稀釋與蒸發(fā)作用的敏感性強。因此,白云石的穩(wěn)定碳、氧同位素成分會更好地反映重結(jié)晶作用或交代作用時成巖流體的地化特征;也可用來研究各種成因類型白云巖，在各階段的白云巖化作用過程中，成巖流體性質(zhì)和古水文條件。研究區(qū)樣品的中-粗晶白云巖δ13C值分布在1.87‰～5.3‰，與同期海水的δ13C值差異較小，表明同位素本身受溫度影響較小，因此碳的來源應(yīng)主要為無機(jī)成因，有機(jī)成因的作用極微弱。隨成巖作用的進(jìn)行和白云化流體對微晶灰?guī)r的改造，逐步白云石化，碳同位素的變化趨勢表明該地質(zhì)時期內(nèi)生物由盛轉(zhuǎn)衰，可能與峨眉地裂早期運動引起的熱異常有關(guān)，與上揚子地區(qū)石炭紀(jì)—二疊紀(jì)時間間隔內(nèi)δ13C值升高的大背景一致。

表1 碳、氧同位素分析數(shù)據(jù)Table1 Carbon and oxygen isotope analysis data

從圖6可以看出,棲霞組-茅口組的微晶灰?guī)r氧同位素值一般在-4‰～-6‰，表明同期海水的氧同位素值介于二者之間，而中-粗晶白云巖樣品的氧同位素值在-7‰～-15‰，且多數(shù)小于-9‰，溫度升高和大氣淡水稀釋與碳酸鹽巖氧同位素呈負(fù)相關(guān)。然而中-粗晶白云巖中的流體包裹體均一溫度范圍較高，為120～220 ℃,可以排除地表/近地表大氣降水的影響。白云巖中貧乏的δ18O通常被用來指示白云石為高溫作用的產(chǎn)物，一般小于-9‰就被認(rèn)為是熱液成因，研究區(qū)的中-粗晶白云巖明顯受到了高溫作用的影響。

2.2.3 中-粗晶白云巖鍶同位素

本次研究鍶同位素樣品共計20件，其中海相泥-微晶灰?guī)r3件，中-粗晶白云巖14件，晶洞中充填白云石3件。鍶同位素測試由核工業(yè)地質(zhì)研究院同位素實驗室完成，測試儀器為ISOPROBE-T熱電離質(zhì)譜儀，實驗條件為溫度20 ℃，相對濕度20%，檢測依據(jù)采用美國國家標(biāo)準(zhǔn)局標(biāo)準(zhǔn)樣品NBS987，分析結(jié)果見表2。87Sr/86Sr比值分析誤差范圍為0.000 007～0.000 014，平均誤差為0.000 01，所有樣品的87Sr/86Sr比值變化范圍均在0.000 15以下，樣品的分析結(jié)果和精度能滿足研究要求。

四川盆地中二疊統(tǒng)中-粗晶白云巖Sr87/Sr86比值介于0.706 9～0.707 8，平均值為0.707 3。而研究區(qū)的中二疊統(tǒng)泥晶灰?guī)r的87Sr/86Sr同位素比值介于0.708 5～0.708 8，平均值為0.708 6，與Veizer提出87Sr/86Sr同位素曲線中中二疊統(tǒng)海水的87Sr/86Sr同位素比值0.7 084相當(dāng)，基本能夠反映同期海水的Sr同位素特征。公開文獻(xiàn)研究表明峨眉山玄武巖的Sr87/Sr86同位素比值介于0.704 5～0.706 5。眾所周知，地質(zhì)歷史中海水的鍶同位素組成是時間的函數(shù)，其隨時間的變化主要受兩個來源的控制：由大陸古老的硅鋁質(zhì)巖石化學(xué)風(fēng)化作用,通過河流向海水提供的相對富放射性成因的87Sr主要來自放射性元素Rb的衰變，具較高的87Sr/86Sr比值，全球平均值為0.711 9[40]；由洋中脊熱液系統(tǒng)向海水提供的相對貧放射性成因的Sr86，具較低的87Sr/86Sr比值，全球平均值為0.703 5[40]；現(xiàn)代海水的鍶同位素比值便是這兩個來源鍶平衡的結(jié)果，其平均值為0.709 073±0.000 003[41]。基于上述原理，當(dāng)海相碳酸鹽巖沉積物形成的時候，它們從海水或成巖流體中獲取鍶，而沒有鍶同位素的分餾[42]，因而保存了其形成時的87Sr/86Sr比值，為研究古代碳酸鹽巖成巖流體性質(zhì)提供了可靠的記錄。本區(qū)的白云石及膠結(jié)物的白云石87Sr/86Sr同位素比值數(shù)據(jù)對比表明，中-粗晶白云巖的87Sr/86Sr同位素比值要明顯低于中二疊世海水的87Sr/86Sr同位素比值，而高于峨眉山玄武巖的87Sr/86Sr同位素比值(圖7)，表明白云石化流體貧放射性的87Sr，而相對富集86Sr。眾所周知，深部地幔的熔融基性巖漿巖通常具有較低的87Sr/86Sr比值，四川盆地峨眉地幔柱在東吳運動末期的活動導(dǎo)致玄武巖的噴發(fā)，為典型的基性火山巖，在噴發(fā)前期、過程中及噴發(fā)后期，深部熱液沿著基底斷裂向上運移，使中二疊統(tǒng)上部高能灘相灰?guī)r和早期形成的粉細(xì)晶白云巖發(fā)生云化作用，并伴有低溫?zé)嵋旱V物地開石、石英等。由此可以認(rèn)為中二疊統(tǒng)中-粗晶白云巖的成巖流體為東吳期峨眉山玄武巖噴發(fā)前或噴發(fā)后期漫源熱液與同時期海水混合作用的結(jié)果，且以幔源熱液作用占主導(dǎo)地位。

圖6 中二疊統(tǒng)中-粗晶白云巖及泥晶灰?guī)r碳、氧同位素交匯圖Fig.6 C-O isotopic crossplot of medium-macro-crystalline dolomite and micrite crystalline limestone in Middle Permian

碳酸鹽巖分類樣品數(shù)/個87Sr/86Sr比值變化范圍平均值泥晶灰?guī)r30.708502～0.7088300.708621中-粗晶白云巖140.706901～0.7078630.707302晶洞中充填白云巖30.707667～0.7082150.707841

圖7 中二疊統(tǒng)中-粗晶白云巖樣品87Sr/86Sr比值數(shù)據(jù)與鍶同位素曲線對比Fig.7 87Sr/86Sr values of medium-macro-crystalline dolomite in the Middle Permian compared with strontium isotope curves

2.3 熱力學(xué)背景

前人研究表明，四川盆地二疊紀(jì)火山活動引起的峨眉山玄武巖噴發(fā)事件發(fā)生在259 Ma，為茅口期與龍?zhí)镀谥g的地質(zhì)時間間隔內(nèi)，由峨眉地幔柱活動導(dǎo)致的火山噴發(fā)。以峨眉山為噴發(fā)中心，在川西北部、川西南部和川中東部地區(qū)均有火山巖沉積，川西地區(qū)主要為玄武巖，川東地區(qū)主要為輝綠巖。前述的埋藏史和熱史演化也記錄了中、晚二疊世這一異常的熱事件，在中二疊世末、晚二疊世初古熱流值達(dá)到極值，盆地西南部的大多鉆井及盆地東北部個別鉆井古熱流值超過了100 mW/m2，盆地中部、北部及東北部多數(shù)鉆井古熱流值為60～80 mW/m2(圖8)，火山作用的強烈熱對流及巖漿對地層的“烘烤”作用，克服了白云石化的熱動力學(xué)障礙，使灰?guī)r白云石化。晚二疊世后熱流值持續(xù)降低，伴隨峨眉地裂運動的結(jié)束。白云巖的分布與古熱流值的分布、玄武巖噴發(fā)及分布范圍及基底斷裂的分布有良好的對應(yīng)性，主要分布于盆地的西北部、西南部和中東部地區(qū)。古熱流值的平面分布、玄武巖的分布范圍、東吳運動時空上的變化均具有相同的規(guī)律，均為盆地的西南早于和強于中-東北部(圖8)。此時期盆地的構(gòu)造運動以拉張運動為主，拉張、走滑斷層及裂縫系統(tǒng)發(fā)育，大川中過廣參2井的地震剖面可見明顯的走滑斷層。熱液總與斷裂伴隨，川西北地區(qū)棲霞組白云巖具有溶蝕、垮塌角礫化等特征，且橫向厚度變化較大。深大斷裂切穿碳酸鹽巖下的含水層，使下伏地層中的熱液流體隨斷層、裂縫通道向上運移，使灰?guī)r顆粒及基質(zhì)白云化。

2.4 白云巖成因模式

本區(qū)的白云巖特征及成因分析表明,中二疊統(tǒng)白云巖受原始沉積環(huán)境、熱異常與深大斷裂發(fā)育控制，白云巖在高能灘部位白云石化程度高，同時白云巖的分布范圍與茅口組頂部的玄武巖和輝綠巖分布具有高度的一致性，但白云巖在橫向上分布變化快，非均質(zhì)性強，川西北的礦山梁地區(qū)礦2井和礦3井相距很近，但礦2井棲霞組白云巖發(fā)育而礦3井卻很不發(fā)育。另外在川西南地區(qū)的張村剖面上，可以明顯見到白云巖沿著斷裂及其附近的裂縫帶分布，且具有由上向下云巖逐漸減少的特征，在遠(yuǎn)離斷裂的部位主要以泥晶灰?guī)r為主，明顯受斷裂分布的影響，表現(xiàn)出了典型的熱液白云巖的特征，由此提出了四川盆地中二疊統(tǒng)白云巖的成因模式(圖9)。

圖8 東吳運動時期古熱流分布與基底斷裂、火山巖及白云巖分布疊合圖Fig.8 Ancient hydrothermal fluid distribution map in the Dongwu movement period with basement faults,volcano rocks and dolomites distribution overlaid

圖9 四川盆地中二疊統(tǒng)白云巖熱液成因模式Fig.9 Hydrothermal genetic model of dolomite in the Middle Permian of Sichuan Basin

東吳運動的早期或晚期的巖漿活動，導(dǎo)致地幔深部的熱液沿著深大斷裂向上運移，在其向上運移的過程中，將棲霞組-茅口組的高能灘相灰?guī)r和早期的細(xì)粉晶白云巖膠代，由于流體的快速運移和反應(yīng)的不充分性，導(dǎo)致中粗晶白云石多以非平直晶面半自形-它形為主，形成了熱液交代白云巖，同時由于巖漿向上運移過程中的烘烤，局部形成烘烤白云巖和局部的溶蝕作用，由于局部微裂縫的存在，側(cè)向上溝通了高能灘體，熱液將高能灘體膠代為白云巖。因此熱液白云化作用流體運移的途徑主要有兩種：一種為熱液沿深大斷裂垂向運移，另一種為沿微裂縫側(cè)向運移。

3 結(jié)論

1) 棲霞組-茅口組主要發(fā)育細(xì)晶白云巖、中-粗晶白云巖與豹斑云巖。物性分析表明中-粗晶白云巖儲層物性最好，可以作為有效儲層。

2) 中-粗晶白云巖以晶間溶孔發(fā)育，溶蝕孔隙中被瀝青充填。油氣充注史與單井埋藏史及包裹體均一溫度綜合分析表明，中-粗晶白云巖形成時間早，至少早于油氣大量形成的早三疊世中期。

3) 礦物巖石學(xué)特征、包裹體均一溫度與鹽度、碳氧同位素分析、鍶同位素分析及中二疊統(tǒng)的地質(zhì)背景分析認(rèn)為，中二疊統(tǒng)白云巖為東吳運動早期的深部熱異常流體沿斷裂,裂縫及高能灘體運移，并將灰?guī)r云化。

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(編輯 董 立)

Genesis of medium-macro-crystalline dolomite in the Middle Permian of Sichuan Basin

Jiang Qingchun,Hu Suyun,Wang Zecheng,Wang Tongshan,Li Qiufen,Zhai Xiufen

(PetroleumExplorationandProductionResearchInstitute,PetroChina,Beijing100083,China)

Observation of the Middle Permian outcrops and thin sections of cores from typical wells in Sichuan Basin and its periphery reveals that the Middle Permian consists mainly of micro-dolomite,medium-macro-crystalline dolomite and calcitic dolomite.And the petrophysical properties analysis shows that reservoir quality of the medium-macro-crystalline dolomite is the best,so it can act as effective reservoir.,Various geochemical analyses in combination with the geological background indicate the medium-macro-crystalline was formed by the deep thermal fluids.There are five major evidences concerning their genesis.The medium-macro-crystalline shows the characteristics of saddle-dolomites and is associated with some low temperature hydrothermal minerals;Gas-liquid hydrocarbon fluid inclusions with homogenization temperature higher than the surrounding rocks occur in the medium-macro-crystalline,,and the salinity of two phase fluid inclusions tested based on the freezing point temperature is three to five times of normal sea water,indicating high salinity digenetic fluids;The stable isotope values are extremely biased,and they all are less than -9‰ and mostly are up to -13‰；Their Sr isotopes have the characteristics of mantle-derived medium-macro-crystalline dolomite,indicating the existence of deep thermal fluids；The lateral and vertical distributions of dolomite vary dramatically,and dolomites are found to distribute along the deep-large faults and in areas with volcanic rocks.Most of the intergranular dissolved pores of medium-macro-crystalline dolomite are filled by asphalt.Comprehensive analysis based on the bury history of typical wells,homogenization temperature of fluid inclusions and hydrocarbon generation history of source rock reveals that the medium-macro-crystalline dolomites were formed early,at least prior to the Middle-Late Triassic,when large amount of hydrocarbons were charged.Based on the above mentioned analysis,a hydrothermal genetic model was established for the medium-macro-crystalline dolomite was established by using the typical wells and seismic profiles.

hydrothermal fluid,genetic model,dolomite,Middle Permian,Sichuan Basin

2013-10-28;

2014-02-10。

江青春(1980—)，男,博士、工程師，石油地質(zhì)。E-mail：jiangqc@petrochina.com.cn。

國家科技重大專項(2011ZX05004-001)。

0253-9985(2014)04-0503-08

10.11743/ogg201409

TE121.1

A