富有机质页岩方解石脉成因、成岩模式与地质意义——以四川盆地南部龙马溪组为例

摘要

cqvip:富有机质页岩中方解石脉体普遍发育,其形成过程和机制对成烃储层和成藏具有重要指示意义。本文以四川盆地南部龙马溪组为例,采用显微岩相学、阴极发光、原位微区电子探针、同位素地球化学及流体包裹体相结合的方法,分析其中的方解石脉成因,并结合地质背景探讨了成岩流体动态演化模式及其勘探意义。结果表明,研究区龙马溪组页岩发育三期方解石脉,第一期(Cal-1)近围岩或独立生长,形成于同生-准同生成岩阶段,是微生物还原作用的产物,具有富Fe、Mg、Al元素、贫Mn元素的特征,其δ13CV-PDB=0.06‰~4.53‰,δ18OV-PDB=-13.21‰^-10.79‰,n(87Sr)/n(86Sr)=0.719366~0.719689;第二期(Cal-2)形成于早成岩阶段,是有机质脱羧作用的产物,以相对富Fe、Mg、Mn、Al元素为特征,其δ13CV-PDB=-6.93‰^-0.08‰,δ18OV-PDB=-13.28‰^-10.05‰,n(87Sr)/n(86Sr)=0.719378~0.720688;第三期(Cal-3)远离围岩,形成于晚成岩阶段,是甲烷热氧化作用的产物,具有富Fe、Mg、Mn元素,不含Al元素的特征,其δ13CV-PDB=-19.00‰^-12.64‰,δ18OV-PDB=-9.08‰^-6.65‰,n(87Sr)/n(86Sr)=0.719855~0.721342。通过对方解石脉成因及流体来源刻画,结合龙马溪组页岩热演化史,三期方解石脉的成岩演化对页岩的储集空间具有改善作用,有利于页岩气的勘探开发。