下扬子地区上震旦统-下古生界白云岩地球化学特征及成因:以南京地区为例

摘要

扬子地台上震旦统-下古生界白云岩广泛发育,是最重要的碳酸盐岩储集层.目前对下扬子地区白云岩的研究程度较低,严重制约了对该区白云岩储层性能的深化认识和油气勘探工作.研究以南京地区为例,通过对该区上震旦统-下古生界白云岩进行系统的岩石学、主量和微量元素、碳-氧同位素及稀土元素分析,确定了白云岩的类型及成因.结果表明:研究区发育泥晶白云岩、粉-细晶白云岩、细晶白云岩、中晶白云岩4种白云岩类型.上震旦统泥晶白云岩具有较高的Mg含量和较低的Fe、Mn、Sr元素含量,δ^(18)O平均值高达0.2‰,形成温度近于地表温度,盐度指数明显高于海水,∑REE值约为28×10^(-6),δCe和δEu呈负异常,平均分别为0.867和0.917,稀土元素配分模式与海相灰岩类似,为近地表强蒸发浓缩海水流体环境下准同生白云石化成因;中寒武统粉-细晶白云岩晶体具有雾心亮边和环边状结构,Mg、Fe、Mn元素含量和稀土元素特征与泥晶白云岩类似,盐度指数较高,说明有相似的海水流体性质,δ^(18)O值介于-2.5‰~-6.5‰,为浅埋藏环境下渗透回流白云石化成因;上寒武统细晶白云岩Fe元素含量和∑REE值高于前两类白云岩,δ^(18)O值介于-6.5‰~-10‰,形成温度较高,但未越过热蚀变界限,为埋藏白云石化成因;下奥陶统中晶白云岩晶体粗大,孔隙中发育鞍状白云石,具有较高的Fe、Mn、Al、Si、Sr元素含量,δ^(18)O值小于-10‰,形成温度高且呈热蚀变特征,盐度指数低于海水,∑REE值较高,δEu呈强正异常,为热液白云石化成因.