川西坳陷中段须家河组四段砂岩中碳酸盐胶结物碳、氧同位素特征及成因探讨     

张庄  庞江  杨映涛  操延辉  戚明辉  张烨毓  张玲  马森 《地质学报》2022,96(6):2094-2106

碳酸盐胶结物是川西坳陷须家河组四段砂岩中最常见的成岩矿物。应用激光微区取样碳、氧同位素测试方法，对研究区须四段砂岩中不同类型的碳酸盐胶结物的碳、氧同位素特征进行了精细分析，结合岩相学特征和流体包裹体分析，查明了不同类型碳酸盐胶结物的形成时间和成因机制。研究表明，研究区须四段砂岩中发育Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三期碳酸盐胶结物。第Ⅰ期方解石的δ13CPDB值为-0. 13‰~1. 53‰，δ18OPDB值为-9. 92‰~-6. 41‰；第Ⅱ期方解石的δ13CPDB值为-2. 44‰~1. 85‰，δ18OPDB值为-13. 97‰~-10. 06‰；第Ⅲ期方解石的δ13CPDB值为-5. 34‰~0. 75‰，δ18OPDB值为-16. 55‰~-14. 44‰，第Ⅲ期白云石的δ13CPDB值为-0. 97‰~-0. 81‰，δ18OPDB值为-13. 32‰~-12. 91‰。从早期到晚期，碳酸盐胶结物的碳、氧同位素均表现为逐渐变轻，说明其沉淀温度逐渐升高，受有机流体影响逐渐加深。第Ⅰ期碳酸盐胶结物形成于晚三叠世末，储层处于浅埋藏阶段，是从早期过饱和碱性孔隙流体中直接沉淀出来的，其“碳”源主要来自沉积水中溶解的CO32-。第Ⅱ期碳酸盐胶结物形成于早侏罗世，沉淀温度约45~70℃，其形成有少量有机流体的参与，有机轻“碳”、原始孔隙水中溶解的“碳”以及少量溶蚀作用释放出的重“碳”共同为该期碳酸盐胶结物提供“碳”源。第Ⅲ期碳酸盐胶结物形成于晚侏罗世，沉淀温度约100~140℃，其成因与有机酸性流体关系密切，有机成因的轻“碳”和部分由溶蚀作用释放的重“碳”是该期方解石的主要“碳”源；而该期白云石的沉淀受砂岩中碳酸盐岩岩屑溶蚀的控制更明显，由溶蚀作用产生的重“碳”是其主要“碳”源。  相似文献