川北地区中二叠统茅口组溶蚀作用发育特征及控制因素

作     者：张慧 田亚铭 邓剑 施泽进 夏文谦 李文杰 张蕾 柳昊 ZHANG Hui;TIAN Yaming;DENG Jian;SHI Zejin;XIA Wenqian;LI Wenjie;ZHANG Lei;LIU Hao

作者机构：自然资源部构造成矿成藏重点实验室成都理工大学四川成都610059 中国石油化工股份有限公司勘探分公司四川成都610041 

出 版 物：《矿物岩石》 (Mineralogy and Petrology)

年 卷 期：2023年第43卷第3期

页      面：119-130页

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：四川省自然科学基金青年基金项目(编号:2023NSFSC0759) 成都理工大学峨眉-马角坝基地建设研究专项基金(项目编号:11100-20Z06) 国家自然科学基金项目(批准号:42172175) 

主　　题：川北地区 茅口组 溶蚀特征 溶蚀期次 控制因素 

摘      要：溶蚀作用是四川盆地茅口组储层形成的重要成岩作用之一,为确定川北地区中二叠统茅口组碳酸盐岩岩溶储层发育情况与成因,本次研究通过野外露头、钻井岩心以及薄片观察、同位素地球化学特征分析,对溶蚀作用的发育特征与控制因素展开研究。川北地区茅口组溶蚀作用的发育特征主要表现为晶间溶孔、粒间溶孔(铸模孔)、溶蚀孔、溶洞以及溶蚀缝等不同程度发育,溶蚀孔洞缝方解石充填物可划分为同生-准同生阶段的CC_(1)方解石与表生阶段的CC_(2)方解石,CC_(1)方解石具有高的δ^(13)C值(2.80‰~4.72‰,均值为3.75‰)与δ^(18)O值(-5.30‰~-8.23‰,均值为-6.93‰),且具有与围岩接近的^(87)Sr/^(86)Sr值(0.706 210~0.708 178),形成于同沉积的海水环境中,受到部分大气淡水的影响;相比较下,CC_(2)方解石具有较低的δ^(13)C值(-2.13‰~-0.34‰,均值为-1.12‰)与δ^(18)O值(-9.59‰~-7.00‰,均值为-6.56‰),以及较高的^(87)Sr/^(86)Sr值(0.708 316~0.711 365),在大气淡水主控下形成,伴有地壳流体的影响。综合溶蚀作用发育与充填物特征将川北地区茅口组溶蚀作用划分为3期:(1)同生期溶蚀作用,流体主要为海水与大气淡水的混合水,受沉积相带控制易发育晶间溶孔、粒内溶孔(铸模孔),充填有CC_(1)方解石;(2)表生期溶蚀,流体为大气淡水与地下水,受古地貌控制主要发育在茅口组顶部,溶蚀孔、溶洞与早期溶蚀缝的大规模发育且伴有CC2方解石与钙泥质的充填;(3)埋藏期溶蚀,主要表现深部热液与酸性流体对构造裂缝与CC2方解石的再溶蚀,导致晚期溶蚀缝的发育,以沥青、黄铁矿、石膏等热液矿物的充填为主。综合各期溶蚀作用的发育规模与充填情况,研究认为川北地区茅口组溶蚀空间的发育主要来源于表生期溶蚀作用,有效溶蚀空间多发育于峰丛洼地微古地貌单元处。