北川甘溪中泥盆统观雾山组白云岩成因研究

作     者：沈凡 shenfan

作者单位：成都理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李凤杰

授予年度：2019年

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] 

主      题：白云岩 地球化学 沉积相 成因机制 观雾山组 

摘      要：四川盆地古生界泥盆统海相碳酸盐油气为潜力储层,对泥盆系层位的勘探显示,龙门山地区中泥盆统观雾山组白云岩可作为优质的油气储层。而位于龙门山地区北川甘溪剖面是我国泥盆系典型标准剖面之一,也是国内泥盆系研究的热点区域。故此,为了打开四川盆地古生界油气勘探的新局面,对中泥盆统观雾山组基础地质的研究尤为重要。本文在分析前人研究成果上,通过野外剖面实测,结合铸体薄片、痕量元素、常量元素和稀土元素的分析,探讨北川甘溪中泥盆统观雾山组白云岩成因。通过野外剖面实测,结合岩石学特征综合分析认为,观雾山组底部下端以碎屑岩沉积为主,主要发育河流相和无障壁海岸的滨岸相;观雾山组中上部为碳酸盐岩沉积,发育碳酸盐台地和碳酸盐缓坡两种沉积模式,以及深水盆地相,其识别的主要标志为角砾灰岩和滑动变形构造。碳酸盐台地发育2种亚相类型:台地边缘生物礁和台地前缘斜坡;碳酸盐缓坡发育2种亚相类型:浅水缓坡和深水缓坡。观雾山组沉积环境演化受两个基本连续的海进-海退旋回所控制。结合观雾山组白云岩晶粒大小、晶体的组构、晶型及界面分布特征、和充填物的研究,根据白云岩成因—结构提出的分类方案,将北川甘溪观雾山组白云岩分为三种类型:原始结构被不同程度破坏的白云岩;原始结构消失晶粒白云岩;发生构造破碎的碎化白云岩。观雾山组不同类型的白云岩均具有较为接近的Mg/Ca比值,表明白云岩整体上具有很强的继承性。痕量元素分析结果表明,观雾山组不同类型的白云岩都具有较低的w/w和w/w比值。残余结构白云岩Fe、Mn含量较高、Sr、Na含量较低,说明该类白云岩成岩环境相对开放,并受富Fe、Mn的外部流体影响。晶粒白云岩具有较低的Fe、Mn含量、较高的Sr、Na含量,说明该类白云岩成岩环境相对封闭。稀土元素分析结果表明,观雾山组白云岩在不同白云岩化阶段所需的成岩流体来源一致,且都与海水有关。δLa大于1,δCe小于1,δEu大于1,出现明显的负δCe和正δEu,反应北川甘溪剖面观雾山组白云岩形成于相对高温的还原环境。北川甘溪中泥盆统观雾山组白云岩为埋藏成因白云石化作用,可进一步划分为早期成岩阶段埋藏白云石化、中期成岩阶段埋藏白云石化和晚期成岩阶段埋藏白云石化3个阶段。