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古城地区上寒武统-蓬莱坝组储层主控因素研究

塔里木盆地 上寒武统 蓬莱坝组 白云岩储层 热液流体

塔里木盆地古城地区上寒武统以及下奥陶统蓬莱坝组地层沉积了一套巨厚的浅水碳酸盐岩台地沉积，并广泛发育白云石化。基质白云岩中充填了大量的白云石胶结物。根据岩相观察显示，基质白云岩由粉-细晶非直面它形-直面半自形Md1白云石，细-中晶直面半自形白云石Md2以及细-粗晶非直面它形（半自形）Md3白云石组成。白云石胶结物以细-粗晶非直面它形白云石为特征，并在晚期充填方解石以及石英胶结物。基质白云石、白云石胶结物以及其他成岩矿物的成因通过岩相解释以及同位素地球化学（C、O、Sr）和流体包裹体岩相学来阐述证明。研究表明上寒武统-下奥陶统蓬莱坝组广泛发育的白云石化的基质白云石（Md1）成因与古隆起的发育密切相关。受控于台地边缘的古隆起的发育以及温暖半干旱-干旱的古气候的共同作用，研究区海水循环受到一定程度的抑制，蒸发海水在重力驱动下向下运动造成白云石化。该种流体应为介于正常海水以及超咸水之间的中等盐度海水。Md1白云石形成于近岸浅水-浅埋藏环境下，而Md2白云石则形成于浅埋藏期持续的水岩反应和更高的埋藏温度背景之下。地球化学特征显示Md2与Md1白云石具有相似的氧同位素特征。Md3与Cd1白云石建立在原岩基础之上发育强烈的重结晶作用。Md3晶间残余的Md1白云石、热褪色现象、明显的溶蚀以及交代痕迹以及不规则的接触边缘显示为热液流体的改造痕迹。地化特征也呈明显的热液作用特征并暗示热液作用可能为地层卤水的受热循环导致。晚期充填的方解石和石英以低温低盐度为特征暗示其与大规模隆升背景之下的淡水成因相关。
研究区目的层主要的孔隙空间以晶间空以及晶间溶蚀孔隙为特征。晶间孔隙往往形成于胶结物充填的残余孔隙空间。溶蚀孔隙往往沿破碎带强烈发育，并被后期方解石充填。平面上孔隙多发育于断裂带附近的探井之中，纵向上深部孔渗明显较上部良好。结合沉积相带，断层特征以及储层特征，研究认为白云石化为古城地区上寒武统-蓬莱坝组碳酸盐岩储层形成的基础，热液改造为储层形成的关键。