鄂爾多斯盆地中東部奧陶系馬五5亞段白云巖地球化學(xué)特征及成因模式

于 洲，丁振純，吳東旭，魏柳斌，魏 源

鄂爾多斯盆地中東部奧陶系馬五5亞段白云巖地球化學(xué)特征及成因模式

于 洲1，2，丁振純1，2，吳東旭1，2，魏柳斌3，魏 源3

(1中國石油杭州地質(zhì)研究院；2中國石油天然氣集團(tuán)公司碳酸鹽巖儲(chǔ)層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）（3中國石油長慶油田公司勘探開發(fā)研究院）

依據(jù)巖心、薄片以及實(shí)驗(yàn)分析資料，表明鄂爾多斯盆地中東部奧陶系馬五5亞段白云巖碳同位素分布區(qū)間與泥晶灰?guī)r的分布區(qū)間類似，均介于-1.40‰～0.14‰，分布在同期海水值區(qū)間內(nèi)；氧同位素組成介于-7.51‰～-5.98‰，較泥晶灰?guī)r的偏正，但整體均較同期海水值偏負(fù)；稀土元素的配分模式與泥晶灰?guī)r的相似，具有輕稀土元素富集、重稀土元素虧損的特征;鍶同位素也和泥晶灰?guī)r的分布范圍大致相當(dāng)，且具有少數(shù)正常、多數(shù)偏正的特征。綜合古氣候、古沉積格局和海平面升降變化的特征，認(rèn)為：（1）馬五5亞段白云巖主要由滲透回流白云石化作用形成，部分由蒸發(fā)泵白云石化作用形成；（2）白云巖空間分布受海平面升降變化與沉積古地貌背景的共同控制，古地貌較高的中央古隆起—靖西臺(tái)坪和靖東隆起帶這兩個(gè)區(qū)域上白云巖在相對(duì)海退期更為發(fā)育；（3）白云石的巖石結(jié)構(gòu)組分之間的差異性與其形成的沉積背景有關(guān)，粉晶白云巖在中央古隆起—靖西臺(tái)坪和靖東隆起帶上均廣泛發(fā)育，顆粒白云巖和含硬石膏結(jié)核粉晶白云巖僅零星分布在中央古隆起—靖西臺(tái)坪帶上，而白云石化不徹底的灰質(zhì)粉晶白云巖和白云質(zhì)泥晶灰?guī)r主要分布在洼地中心和邊緣地帶。

鄂爾多斯盆地；奧陶系；地球化學(xué)特征；沉積古地貌；海平面變化；白云巖

鄂爾多斯盆地下古生界海相碳酸鹽巖是天然氣勘探的重要領(lǐng)域，其中位于奧陶系馬家溝組五段中部的馬五5亞段白云巖是繼靖邊氣田上組合風(fēng)化殼儲(chǔ)層之后的勘探突破層位，且現(xiàn)今為主力產(chǎn)氣層位之一［1-4］。前人對(duì)馬五5亞段白云巖成因已作過較多探討，取得了許多重要認(rèn)識(shí)［4-8］，但尚存在以下問題：（1）不同學(xué)者得出的白云巖成因不盡相同，如混合水白云石化［4-5］、滲透回流白云石化［6-7］、準(zhǔn)同生白云石化［7-8］、埋藏白云石化［7-8］；（2）以往的研究僅對(duì)白云巖和泥晶灰?guī)r在地球化學(xué)特征方面進(jìn)行個(gè)別對(duì)比分析，缺乏全面系統(tǒng)性的對(duì)比，未能深入地反映兩者在成巖流體方面的異同；（3）以往的研究往往只通過單一地球化學(xué)特征進(jìn)行成因分析，未能與古氣候、古沉積格局及海平面升降變化等控制因素相結(jié)合而進(jìn)行綜合研究，成因模式簡單，以致于巖性地層內(nèi)部白云巖的空間分布差異性未能得到合理的解釋。為此，本次研究依據(jù)巖心和微觀薄片觀察資料，充分考慮古沉積格局和現(xiàn)今白云巖產(chǎn)狀，結(jié)合碳、氧、鍶同位素和稀土元素等地球化學(xué)特征分析研究，對(duì)馬五5亞段白云巖的成因進(jìn)行深入探討，以期為鄂爾多斯盆地奧陶系馬五5亞段及其下伏地層的巖相古地理重建、儲(chǔ)層成因機(jī)理分析及優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布預(yù)測提供基礎(chǔ)依據(jù)，進(jìn)而為下一步勘探?jīng)Q策提供技術(shù)支撐。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

鄂爾多斯盆地在奧陶紀(jì)是一個(gè)內(nèi)部存在著洼地，而洼地周緣地勢又相對(duì)較高的碳酸鹽巖臺(tái)地，其北部與伊盟古陸（隆起）相連（圖1a）,中南部與慶陽古陸相連，東部離石—柳林一線存在一個(gè)水下隆起。受盆地周緣古陸、隆起的控制和影響，位于華北臺(tái)地西緣的鄂爾多斯地區(qū)在奧陶紀(jì)馬家溝期整體處于一個(gè)半封閉的陸表海沉積環(huán)境，并經(jīng)歷了3次大型海侵—海退旋回，沉積了6個(gè)巖性韻律層段（圖1b）。其中形成于海退期的馬一段、馬三段、馬五段以白云巖、膏巖、鹽巖沉積為主；而形成于海侵期的馬二段、馬四段、馬六段以石灰?guī)r為主，局部夾白云巖和膏質(zhì)白云巖［9-15］。

圖1 鄂爾多斯盆地構(gòu)造分區(qū)及奧陶系馬家溝組地層綜合柱狀圖（據(jù)文獻(xiàn)［9］修改）

馬五5亞段位于馬五段中部，是馬五段內(nèi)最大海侵沉積，其內(nèi)部由4個(gè)次一級(jí)沉積旋回組成（圖2），巖性包含石灰?guī)r、過渡巖類和白云巖等3大巖石類型，其中白云巖以粉晶白云巖為主，含少量的顆粒 （粉晶）白云巖和含硬石膏結(jié)核粉晶白云巖；過渡巖類包含灰質(zhì)粉晶白云巖、含白云質(zhì)泥晶灰?guī)r；石灰?guī)r為泥晶灰?guī)r。各類型巖石學(xué)特征如表1和圖3。

2 地球化學(xué)分析方法

本次研究涉及的馬五5亞段10口井共18個(gè)樣品全部采自盆地新鉆井的巖心，樣品巖性為粉晶白云巖（圖3a）、含硬石膏結(jié)核粉晶白云巖（圖3c）、白云質(zhì)泥晶灰?guī)r（圖3e）和泥晶灰?guī)r（圖3f），均為原始沉積物，無明顯裂縫及充填物，以盡量降低后期成巖作用對(duì)穩(wěn)定同位素原始組成的影響和較為真實(shí)地反映原始沉積特征。

圖2 鄂爾多斯盆地統(tǒng)54井奧陶系馬五5亞段沉積地層綜合柱狀圖

表1 鄂爾多斯盆地中東部奧陶系馬五5亞段巖性分類及特征

圖3 鄂爾多斯盆地中東部奧陶系馬五5亞段巖石學(xué)特征

碳、氧同位素組成和鍶元素分析由中國石油集團(tuán)碳酸鹽巖儲(chǔ)層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。碳、氧同位素分析儀器為DELTA V Advantage同位素比質(zhì)譜儀，分析方法及流程的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《有機(jī)物和碳酸鹽巖碳、氧同位素分析方法》SY/T 5238—2008，實(shí)驗(yàn)溫度 25℃，濕度30%RH，分析誤差為 0.01%；鍶元素分析儀器為TRITON PLUS熱電離同位素比質(zhì)譜儀，分析方法及流程的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《巖石中鍶同位素測定方法實(shí)施細(xì)則》QTD GTDR01-2012，檢測溫度為20℃，濕度為40%RH，誤差以2σ（±） 表示。

稀土元素測試由國土資源部杭州礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心完成。分析儀器為Thermo X Series II電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用儀（SN01426C），分析方法及流程依據(jù)《電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析方法通則》DZ/T0223－2001，實(shí)驗(yàn)溫度 25℃，濕度30%RH。

3 地球化學(xué)特征

3.1 碳、氧同位素

白云巖碳、氧同位素組成與引起白云石化的成巖流體密切相關(guān)，并受到溫度、蒸發(fā)作用以及稀釋作用的影響［16-18］。由蒸發(fā)作用形成的濃縮海水，將趨于相對(duì)較高的碳、氧同位素組成；大氣淡水中沉淀的碳酸鹽巖，其氧同位素組成則具有明顯偏負(fù)的特征；在埋藏成巖環(huán)境中，埋深加大和溫度的升高也會(huì)使氧同位素組成向偏負(fù)的方向遷移。

馬五5亞段為中奧陶世沉積，而中奧陶世海水的穩(wěn)定同位素組成中,δ13C約在-2.0‰～0.5‰之間；δ18O在-6.6‰～-4.0‰之間［18-20］。 從表2和圖4可看出，馬五5亞段粉晶白云巖、含膏結(jié)核粉晶白云巖、白云質(zhì)泥晶灰?guī)r與泥晶灰?guī)r的δ13C均在-1.40‰～0.14‰之間，與中奧陶世海水值相當(dāng)；白云巖δ18O為-7.51‰～-5.98‰，較白云質(zhì)泥晶灰?guī)r的δ18O（-8.17‰～-7.99‰）和泥晶灰?guī)rδ18O（-9.00‰～-8.21‰）的分布區(qū)間均偏正。

表2 鄂爾多斯盆地中東部奧陶系馬五5亞段碳、氧、鍶同位素組成

圖4 鄂爾多斯盆地中東部奧陶系馬五5亞段碳、氧同位素組成

3.2 Sr同位素

白云巖的Sr同位素組成，一方面受白云巖形成時(shí)的孔隙水Sr同位素特征控制或受原巖Sr同位素控制，另一方面深部地層水由于受到硅酸鹽礦物的影響，它可向碳酸鹽礦物提供放射性的87Sr，由此造成碳酸鹽礦物的Sr同位素值增加［21］。地質(zhì)歷史中，海洋的Sr同位素組成也是變化的，中奧陶世古海水Sr同位素87Sr/86Sr值約為0.708 7～0.709 2，這是地質(zhì)歷史中Sr同位素組成最高的階段，可相比于現(xiàn)代海洋的Sr同位素組成［22］。

從本次研究的14個(gè)馬五5亞段樣品的87Sr/86Sr值分布統(tǒng)計(jì)來看（表2，圖5）:奧陶系馬五5亞段粉晶白云巖或含硬石膏結(jié)核粉晶白云巖的87Sr/86Sr值介于0.7088～0.7094之間，平均值為0.7091；泥晶灰?guī)r的87Sr/86Sr值介于0.7090～0.7094之間，平均值也為0.7091。

圖5 鄂爾多斯盆地中東部奧陶系馬五5亞段鍶同位素分布

3.3 稀土元素

巖石的稀土元素與它們形成時(shí)的成巖流體或交代流體的稀土元素密切相關(guān)［23］。石灰?guī)r是由化學(xué)和生物化學(xué)作用所形成的，其稀土元素常具有與海水相似的分布模式；白云巖通常是在碳酸鈣沉積物或石灰?guī)r沉積后經(jīng)白云石化流體交代而形成的，其稀土元素含量受沉積母巖和白云石化流體的共同控制［24］。稀土元素中Eu（銪）和Ce（鈰）元素易受環(huán)境的變化發(fā)生變價(jià)，并與其他稀土元素分離而出現(xiàn)異常,其標(biāo)準(zhǔn)化配分模式可用于白云石化成巖環(huán)境和流體性質(zhì)的解釋。

從表3和圖6球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖中可以看出，馬五5亞段粉晶白云巖和含硬石膏結(jié)核粉晶白云巖的稀土元素配分模式，總體呈現(xiàn)為輕稀土元素較重稀土元素富集的特征，曲線特征都為右傾模式，且與泥晶灰?guī)r稀土元素配分模式一致，具有較好的繼承性，這表明白云巖是交代成因。

表3 鄂爾多斯盆地中東部奧陶系馬五5亞段稀土元素含量

圖6 鄂爾多斯盆地中東部奧陶系馬五5亞段稀土元素配分曲線

4 討 論

4.1 局限環(huán)境與蒸發(fā)作用為濃縮海水的形成創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件

分析測試結(jié)果顯示：馬五5亞段白云巖氧同位素組成依次大于灰質(zhì)白云巖、泥晶灰?guī)r，符合蒸發(fā)海水特征［25］；白云巖與泥晶灰?guī)r的稀土元素配分模式一致；白云巖和石灰?guī)r的Sr同位素值絕大多數(shù)落在同期海水值范圍內(nèi)。這些特征聯(lián)合表明，馬五5亞段白云巖形成于蒸發(fā)氧化環(huán)境，其Sr同位素主要受原巖Sr同位素控制，白云石化流體與同期海水具有明顯繼承性。部分地化指標(biāo)異常，如泥晶灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖與絕大多數(shù)白云巖的氧同位素同時(shí)較奧陶紀(jì)同期海水值偏負(fù)，這可能與后期埋藏成巖環(huán)境中埋深加大和溫度升高等因素有關(guān)［21］；部分Sr值大于早奧陶世古海水Sr同位素，可能與埋藏期直接上覆的石炭系—二疊系煤系地層中的酸性孔隙水所造成的硅酸鹽礦物溶解有關(guān)［21］。

前人研究表明，鄂爾多斯盆地在奧陶紀(jì)靠近赤道的中低緯度（3°～30°）干旱氣候帶［26-27］，強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用為濃縮海水的形成創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件；盆地中東部在奧陶紀(jì)是一個(gè)內(nèi)部低洼、周緣地勢相對(duì)較高的碳酸鹽巖臺(tái)地。盆地的北部與伊盟古陸相連,中南部與慶陽古陸相連，東部離石—柳林一線還存在一個(gè)水下隆起。受盆地周緣古陸和隆起的控制和影響，位于華北臺(tái)地西緣的鄂爾多斯地區(qū)在奧陶紀(jì)馬家溝期整體處于一個(gè)半封閉的陸表海沉積環(huán)境。炎熱干旱的氣候和局限的沉積環(huán)境有利于濃縮海水的形成和保存，可為白云石化提供充足的Mg2+來源。

4.2 沉積期古地貌控制了白云巖的平面分布

研究表明，鄂爾多斯盆地中東部在奧陶紀(jì)不只是一個(gè)內(nèi)部低洼、周緣地勢相對(duì)較高的碳酸鹽巖臺(tái)地，其內(nèi)部古地貌也差異明顯，如在馬五6沉積期就存在一種“東西兩洼夾一隆”的沉積古地貌［9］（圖7）。

圖7 鄂爾多斯盆地中東部奧陶系馬五6亞段地層厚度與馬五6亞期沉積古地貌邊界分區(qū)疊合圖（據(jù)文獻(xiàn)［9］修改）

此外，馬五4沉積期也顯示有馬五6沉積期的沉積古地貌特征［28］。

由于鄂爾多斯盆地在奧陶紀(jì)為一個(gè)比較穩(wěn)定的克拉通盆地，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較少，其古地貌相對(duì)比較穩(wěn)定。由此，基于上覆和下伏沉積地層的接觸關(guān)系，可推斷出馬五5沉積期也具有 “東西兩洼夾一隆”的沉積古地貌（圖8）。 從馬五5亞段白云巖厚度圖［4］和剖面圖［9］（圖9）顯示，沉積期古地貌控制了馬五5亞段的巖性特征分異：位于水體相對(duì)較淺的靖西臺(tái)坪帶和靖東隆起帶以分布白云石化程度較高的白云巖為特征，且白云巖以粉晶白云巖為主，并在靖西臺(tái)坪帶上零星分布少量顆粒白云巖和含硬石膏結(jié)核粉晶白云巖；而向洼地兩側(cè)，白云巖的白云石化程度則逐漸降低，依次變?yōu)榛屹|(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r和泥晶灰?guī)r。

圖8 鄂爾多斯盆地中東部奧陶紀(jì)馬五5亞期巖相古地理與沉積古地貌邊界分區(qū)疊合圖

圖9 鄂爾多斯盆地中東部奧陶系馬五5亞段地層巖性剖面對(duì)比圖（據(jù)文獻(xiàn)［9］修改）剖面位置見圖8

4.3 海平面升降變化控制了白云巖的空間分布

在平面上，白云巖優(yōu)先形成于古隆起帶上，但從縱向剖面上看，白云巖的分布差異大（如圖9），在馬五5亞期，在中央古隆起東側(cè)的蘇22井和靖邊氣田東側(cè)隆起帶上的陜209井，白云巖垂向連續(xù)堆積；而在隆起帶兩側(cè)向地勢低洼區(qū)延伸處的統(tǒng)54井和陜206井，白云巖與石灰?guī)r或灰質(zhì)白云巖交互出現(xiàn)，白云巖垂向上不連續(xù)，呈層狀分布；至地勢最低洼處的靳探1井，則幾乎相變?yōu)槟嗑Щ規(guī)r垂向上連續(xù)堆積。研究表明，白云巖的空間分布不但與沉積古地貌背景有關(guān)，而且還與沉積期海平面升降變化密切相關(guān)。當(dāng)海平面相對(duì)上升時(shí)，白云石化僅能在水體相對(duì)較淺的隆起帶上發(fā)生；當(dāng)海平面相對(duì)下降時(shí)，局限沉積環(huán)境會(huì)相應(yīng)擴(kuò)大，有利于白云石化從隆起帶向洼地方向拓展。

5 白云巖成因模式

在白云巖巖石學(xué)特征、地球化學(xué)特征等因素分析的基礎(chǔ)上，綜合古氣候、沉積古地貌背景及短周期相對(duì)海平面變化等控制因素，研究表明，鄂爾多斯盆地奧陶系馬五5亞段白云巖主要為滲透回流白云石化作用形成，僅零星分布的含硬石膏結(jié)核粉晶白云巖則由蒸發(fā)泵白云石化作用形成，白云巖部分地球化學(xué)特征異常卻與后期成巖環(huán)境中經(jīng)歷了成巖改造有關(guān)。

前人研究認(rèn)為，碳酸鹽巖原始孔隙度可達(dá)40%～70%，遠(yuǎn)高于碎屑巖的25%～40%［29］。 白云石化作用可將灰質(zhì)礦物轉(zhuǎn)化為白云石，增加巖石強(qiáng)度和抗壓溶能力，從而使孔隙得以持續(xù)保存［30］。當(dāng)相對(duì)海平面上升時(shí)，由蒸發(fā)作用形成的濃縮海水分布相對(duì)局限且體積量較少，以致于白云石化作用僅僅在水體相對(duì)較淺的中央古隆起—靖西臺(tái)坪和靖東隆起帶地勢較高處發(fā)生（圖10a），形成以晶間孔或粒間孔為主要儲(chǔ)集空間類型的透鏡體狀粉晶白云巖或顆粒白云巖地層，而隆起帶兩側(cè)至東、西部洼地由于水體循環(huán)通暢，海水含鹽度逐漸降低，沉積物依次相變?yōu)榘自剖粡氐椎幕屹|(zhì)粉晶白云巖、白云質(zhì)泥晶灰?guī)r，或未發(fā)生白云石化的泥晶灰?guī)r（圖10a）；但當(dāng)海平面相對(duì)下降時(shí)，盆地內(nèi)沉積水體變淺，局限沉積環(huán)境相應(yīng)擴(kuò)大，由蒸發(fā)作用形成的富含Mg2+的濃縮海水體積量也有所增加，除交代附近下伏地層之外，還會(huì)向洼地方向回流，致使途經(jīng)的剛沉積不久且具有高孔滲特征的石灰?guī)r或顆?；?guī)r發(fā)生白云石化，形成規(guī)模白云巖的儲(chǔ)集體（圖10b）。此外，由于強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用，在中央古隆起—靖西臺(tái)坪帶的局部區(qū)域可見由于蒸發(fā)泵白云石化作用所形成的含硬石膏結(jié)核粉晶白云巖（圖10）。

圖10 鄂爾多斯盆地奧陶系馬五5亞段白云石化模式圖（剖面位置見圖1a）

6 結(jié) 論

（1）鄂爾多斯盆地中東部奧陶系馬五5亞段白云巖形成于具蒸發(fā)海水特征的氧化環(huán)境，且主要為滲透回流白云石化作用形成，部分為蒸發(fā)泵白云石化作用形成。

（2）白云巖空間分布受海平面升降變化與沉積古地貌背景的共同控制，優(yōu)先分布于古地貌較高的中央古隆起—靖西臺(tái)坪和靖東隆起帶上，在相對(duì)海退期，白云巖的分布范圍較相對(duì)海侵期廣。

（3）白云石巖石結(jié)構(gòu)組分之間的差異性與其形成的沉積背景有關(guān)。粉晶白云巖在中央古隆起—靖西臺(tái)坪和靖東隆起帶上均廣泛發(fā)育，顆粒白云巖和含硬石膏結(jié)核粉晶白云巖僅零星分布在中央古隆起—靖西臺(tái)坪帶上，而白云石化不徹底的灰質(zhì)粉晶白云巖和白云質(zhì)泥晶灰?guī)r主要分布在洼地中心和邊緣地帶。

［1］ 付金華，白海峰，孫六一，等.鄂爾多斯盆地奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)集體類型及特征［J］.石油學(xué)報(bào)，2012，33(增刊2):110-117.

［2］ 趙文智，沈安江，胡素云，等.中國碳酸鹽巖儲(chǔ)集層大型化發(fā)育的地質(zhì)條件與分布特征［J］.石油勘探與開發(fā)，2012，39(1):1-12.

［3］ 于洲，孫六一，吳興寧，等.鄂爾多斯盆地靖西地區(qū)馬家溝組中組合儲(chǔ)層特征及主控因素［J］.海相油氣地質(zhì)，2012，17(4):49-56.

［4］ 黃正良，陳調(diào)勝，任軍峰，等.鄂爾多斯盆地奧陶系中組合白云巖儲(chǔ)層及圈閉成藏特征［J］.石油學(xué)報(bào)，2012，33(增刊2):118-124.

［5］ 陳志遠(yuǎn)，馬振芳，張錦泉.鄂爾多斯盆地中部奧陶系馬五5亞段白云巖成因［J］.石油勘探與開發(fā)，1998，25(6)：20-22.

［6］ 寧博，王起琮，李百強(qiáng)，等.鄂爾多斯盆地馬五5亞段白云巖化成因模式［J］.新疆石油地質(zhì)，2015，36(5)：531-538.

［7］ 張莊，楊西燕，董兆雄.鄂爾多斯盆地馬家溝組中組合馬五5亞段白云巖特征及成因機(jī)理［J］.海相油氣地質(zhì)，2016，21(2)：65-71.

［8］ 李鳳杰，杜凌春，趙俊興，等.鄂爾多斯盆地蘇東地區(qū)馬家溝組五段5亞段白云巖成因［J］.石油學(xué)報(bào)，2016，37(3):328-338.

［9］ 于洲，丁振純，吳東旭，等.鄂爾多斯盆地中東部奧陶系馬家溝組沉積相演化模式研究［J］.海相油氣地質(zhì)，2017，22(3):12-22.

［10］ 郭彥如，趙振宇，付金華，等.鄂爾多斯盆地奧陶紀(jì)層序巖相古地理［J］.石油學(xué)報(bào)，2012，33(增刊2):95-109.

［11］ 周進(jìn)高，張帆，郭慶新，等.鄂爾多斯盆地下奧陶統(tǒng)馬家溝組障壁潟湖沉積相模式及有利儲(chǔ)層分布規(guī)律［J］.沉積學(xué)報(bào)，2011，29(1):64-71.

［12］ 侯方浩，方少仙，董兆雄，等.鄂爾多斯盆地中奧陶統(tǒng)馬家溝組沉積環(huán)境與巖相發(fā)育特征［J］.沉積學(xué)報(bào)，2003，21(1):106-112.

［13］ 侯方浩，方少仙，趙敬松，等.鄂爾多斯盆地中奧陶統(tǒng)馬家溝組沉積環(huán)境模式［J］.海相油氣地質(zhì)，2002，7(1):38-46.

［14］ 馮增昭，鮑志東.鄂爾多斯盆地奧陶紀(jì)馬家溝期巖相古地理［J］.沉積學(xué)報(bào)，1999，17(1):1-8.

［15］ 馮增昭，鮑志東，張永生，等.鄂爾多斯奧陶紀(jì)地層巖石巖相古地理［M］.北京:地質(zhì)出版社，1998:1-144.

［16］ 強(qiáng)子同.碳酸鹽巖儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)［M］.東營：中國石油大學(xué)出版社，1998.

［17］ 黃思靜.碳酸鹽巖的成巖作用［M］.北京:地質(zhì)出版社，2010.

［18］ Allan J R， Wiggins W D.Dolomite reservoirs:Geochemical techniques for evaluating origin and distribution ［J］.Journal of Petroleum Scienceamp;Engineering，1993，14（s3/4）:36-129.

［19］ Lohmann K C，Walker JC G.The δ18O record of Phanerozoic abiotic marine calcite cements［J］.Geophysical Research letters，1989，16(4):319-322.

［20］ Popp B N，Anderson T F，Sandberg PA.Brachiopods as indicators of original isotopic compositions in some Paleozoioc limestones［J］.Geological Society of America Bulletin，1986，97(10):1262-1269.

［21］ 趙衛(wèi)衛(wèi)，王寶清.鄂爾多斯盆地蘇里格地區(qū)奧陶系馬家溝組馬五段白云巖的地球化學(xué)特征［J］.地球?qū)W報(bào)，2011，32(6):681-690.

［22］ Veizer J，Ala D，Azmy K，et al.87Sr/86Sr， δ13Cand δ18O evolution of Phanerozoic seawater［J］.Chemical Geology，1999，161(1):59-88.

［23］ Qing Hairuo,Mountjoy E W.Formation of coarsely crystalline，hydrothermal dolomite reservoirs in the Presquile Barrier，Western Canada Sedimentary Basin［J］.AAPG Bulletin，1994，78(1):55-77.

［24］ 姚涇利，王保全，王一，等.鄂爾多斯盆地下奧陶統(tǒng)馬家溝組馬五段白云巖的地球化學(xué)特征［J］.沉積學(xué)報(bào)，2009，27(3):381-389.

［25］ 陳永權(quán)，徐彥龍，張艷秋，等.塔中—巴楚地區(qū)下奧陶統(tǒng)云灰?guī)r地球化學(xué)與成因探討［J］.天然氣地球科學(xué)，2015，26(7):1344-1353.

［26］ 楊振宇，馬醒華，孫知明，等.豫北地區(qū)早古生代古地磁研究的初步結(jié)果及其意義［J］.科學(xué)通報(bào)，1997，42(4):401-406.

［27］ 吳漢寧，常承法，劉椿，等.依據(jù)古地磁資料探討華北和華南塊體運(yùn)動(dòng)及其對(duì)秦嶺造山帶構(gòu)造演化的影響［J］.地質(zhì)科學(xué)，1990，25(3):201-214.

［28］ 于洲，丁振純，孫六一，等.鄂爾多斯盆地中東部奧陶系馬五4亞段沉積演化及巖相古地理［J］.古地理學(xué)報(bào)，2015，17(6):787-796.

［29］ Choquette PA，Pray L C.Geologic nomenclature and classification of porosity in sedimentary carbonate ［J］.AAPG Bulletin，1970，54(2):207-250.

［30］ 周進(jìn)高，徐春春，姚根順，等.四川盆地下寒武統(tǒng)龍王廟組儲(chǔ)集層形成與演化［J］.石油勘探與開發(fā)，2015，42(2):158-166.

Yu Zhou：MSc,Geological Engineer.Add:PetroChina Hangzhou Institute of Geology,920 Xixi Rd.,Hangzhou,Zhejiang,310023,China

Geochemical Characteristics and Genetic Model of Dolomite in Majiagou Submember-55of Ordovician in East-Central Ordos Basin

Yu zhou，Ding Zhenchun，Wu Dongxu，Wei Liubin，Wei Yuan

Based on the cores,thin sections and experimental data of dolomite in Majiagou Submember-55of Ordovician in east-central Ordos Basin，it is shown that the value of carbon isotope of dolomite is the same as micritic limestone,ranging from-1.40‰ to 0.14‰,within the distribution of Ordovician sea water.The value of oxygen isotope of dolomite ranges from-7.51‰ to-5.98‰ which is heavier than that of micritic limestone,but lighter than that of Ordovician sea water.The REE distribution pattern of dolomite is the same as that of micritic limestone which is characteristic of LREE enrichment and HREE depletion.Combined with the ancient climate,sedimentary patterns and sea level changes,the results are obtained as follows:①The dolomite is mainly formed by the seepage reflux dolomitization and partly by the evaporation pump dolomitization;②Dolomite developed widely in the higher terrain such as Central Uplift-Jingxi Flat and Jingdong Uplift during the regressive period,which is controlled by the sea-level eustacy and palaeogeomorphology;③The dolomite fabrics is related with its depositional settings.Micrite dolomite widely developed in Central Uplift-Jingxi Flat and Jingdong Uplift,grain dolomite and micrite dolomite with gypsum scattered in the Central Uplift-Jingxi Flat,and calcite micrite dolomite and dolomite micrite are mainly distributed in the central depression and edge zones.

Geochemical characteristics;Sedimentary patterns;Sea level change;Dolomite;Ordovician;Ordos Basin

TE122.2+3

A

10.3969/j.issn.1672-9854.2017.04.011

1672-9854(2017)-04-0085-09

2016-05-04；改回日期：2017-06-27

本文受國家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”(編號(hào)：2011ZX05004-002)和中國石油天然氣股份有限公司重大科技專項(xiàng)“深層油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究”(編號(hào)：2014E-32)聯(lián)合資助

于洲：1986年生，2013年獲中國石油大學(xué)（北京）地質(zhì)工程碩士學(xué)位，現(xiàn)為中國石油杭州地質(zhì)研究院工程師，研究方向?yàn)樘妓猁}巖沉積儲(chǔ)層。通訊地址：310023浙江省杭州市西溪路920號(hào)；E-mail：yuz_hz@petrochina.com.cn