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摘要
近期在川西地区中二叠统栖霞组斩获的多个白云岩油气发现彰显了白云岩储层的油气潜力，但该组白云岩储层非均质性极强，白云岩化机制不明确，优质白云岩储层分布预测困难。研究综合分析了该组不同类型白云岩的岩石学和地球化学特征，结合沉积相背景和峨眉山大火成岩省热事件，系统总结了不同类型白云岩化作用的期次和成因。结果显示：川西地区栖霞组白云岩多为斑状或层状分布，白云石晶体以细晶为主，中-粗晶、泥-粉晶次之，伴少量鞍状白云石胶结物。泥-粉晶白云岩主要发育在栖霞组底部，白云石晶体多为半自形-他形晶，常与草莓状黄铁矿伴生，部分泥晶白云石呈球粒状、哑铃状和花椰菜状；泥-粉晶白云岩的δ13C(VPDB)为负值，δ18O(VPDB)处于正常海水数值范围内，这些特征表明泥-粉晶白云岩可能为微生物介导作用的产物。细晶白云岩在栖一段和栖二段都有发育，其白云石晶体主要为自形-半自形晶，多具有雾心亮边结构，在阴极发光下晶体内部呈棕色-暗红色，向外过渡为亮红色后再变暗；细晶白云岩具有明显的残余粒屑结构，表明前驱岩岩性为颗粒灰岩；细晶白云岩的δ18O(VPDB),δ13C(VPDB)和87Sr/86Sr值均指示白云岩化流体为海水，可能为浅埋藏期中等盐度回流渗透白云岩化作用而成。中-粗晶白云岩多发育在栖二段，其白云石晶体主要为非平直晶面他形晶，阴极发光下多表现为内部暗、外部亮的特征；中-粗晶白云岩的δ18O(VPDB)均低于正常海水数值范围，说明受到了后期流体的改造；部分中-粗晶白云岩的87Sr/86Sr值高于同期海水数值，呈斑状或斑马状，其溶蚀孔洞发育鞍形白云石，这些特征说明受到了来自或穿碎屑岩层热流体的直接影响；87Sr/86Sr值仍处于海水数值范围内的中-粗晶白云岩，未见鞍形白云石，可能指示细晶白云岩的重结晶或热调整。总体而言，川西地区栖霞组白云岩先后经历了同生期微生物介导白云岩化作用、浅埋藏期回流渗透白云岩化作用和晚期热流体调整改造作用，其中浅埋藏期回流渗透白云岩化作用是该区白云岩的主要成因。
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单位中国地质大学（北京）; 中国石化石油勘探开发研究院; 中国石油大学（北京）
