白云凹陷第三系储层中铁白云石的成因机理及与CO2活动的关系

作者：庞江; 罗静兰^*; 马永坤; 蔡国富; 雷川; 李弛; 李晓艳; 张月霞

来源：地质学报, 2019, 93(03): 724-737.

DOI：10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019032

• 铁白云石
• CO2热流体
• 成因模式
• 第三系储层
• 白云凹陷

白云凹陷第三系储层中发育大量的铁白云石,受研究区热流背景的影响,铁白云石主要见于高地温梯度地区埋深1000～3000m、地层温度60～130℃的浅—中部地层中及CO2热流体活动区域。铁白云石的δ13C值(-2.83‰～-1.83‰)具有无机成因的特征,与研究区气藏中幔源岩浆成因CO2的δ13C值较为一致,铁白云石的δ18O值(-9.45‰～-5.37‰)和87Sr/86Sr值(0.7101～0.7161)也反映了其沉淀受到深部热流体活动的影响。以两口典型CO2气井为例,储层中流体包裹体均一温度及蒙脱石向伊利石的演化特征证明储层经历了热流体侵入;CO2热流体活动区域不仅是铁白云石集中分布地带,并出现片钠铝石+铁白云石+菱铁矿等示踪CO2运移、聚集的自生矿物组合。地层中铁白云石、高岭石含量与气藏中CO2的含量呈正相关关系,绿泥石含量与CO2、铁白云石含量呈反消长关系。高地温梯度地区丰富的CO2热流体活动是该地区储层中铁白云石沉淀与含量高的重要原因,无机岩浆成因CO2是铁白云石沉淀的主要碳源,CO2热流体充注造成绿泥石等黏土矿物异常转化,为铁白云石沉淀提供了所需的Fe2+、Mg2+离子。

• 单位
  大陆动力学国家重点实验室; 中海石油（中国）有限公司深圳分公司研究院; 西北大学; 中海石油(中国)有限公司深圳分公司研究院