白云石化作用及黔桂地区泥盆系——石炭系层（块）状白云岩的成因.pdf

白云石化作用及黔桂地区泥盆系一石炭系层(块)状白云岩的成因——方少仙等 白云石化作用及黔桂地区 泥盆系一石炭系层(块)状白云岩的成因 方少仙 ，侯方浩 ，董兆雄 ，阎荣辉。，何江 ，朱晓慧 (1．西南石油大学资源与环境学院；2．中国石油长庆油田分公司勘探部 ) 摘 要：介绍了20世纪60年代以来国际上提出的9种主要的白云石化作用模式及机理，在此基础上对黔桂地区泥 盆系一石炭系层(块)状白云岩的成因进行研究，建立了研究区研究层位中的层状白云岩储层概念模式，包括同生成 岩环境中的潮坪潮汐泵汲白云石化模式，潮下海水泵汲白云石化模式，调整白云石化模式．埋藏成岩环境中的调 整一压实排挤流白云石化模式，有机质参与的压实排挤流白云石化模式，以埋藏热水为主的混合白云石化模式，以 埋藏热盐水为主的混合白云石化模式．以及与区域构造断裂有关的构造热液白云石化模式。 关键词：白云石化作用：层状白云岩成因；泥盆系和石炭系：贵州和广西地区 比率进一步提高，当其与文石颗粒不断接触后，必将 1白云石化作用 置换文石中的钙离子，使之转变为白云石。此即白云 白云岩的成因问题是碳酸盐岩石学中尚未解决 石化作用发生的机理之一 的主要难题之一，至今仍在争论。基于在实验室的 在干热地区。这种白云石化作用主要使潮上带 常温常压条件下还不能人工合成出化学计量的白云 碳酸钙沉积物表层形成白云石薄壳。典型地区为波 石，因此在现代碳酸盐沉积中是否有真正以化学沉 斯湾南岸广为分布的潮上地带，除白云石外，膏盐沉 淀方式从水体中直接沉淀出的白云石。即真正的原 积物亦很发育。在潮上带的凹地可积水成盐沼地，阿 生沉积的白云石就成了人们关注的焦点。 拉伯语称为“萨布哈”(Sabha)。 2O世纪6O年代以来，国际上提出了一系列白 费里德曼和桑德斯(Friedman and Sande~。19671 云石化假说及模式，对认识白云石成因有很大帮助。 在研究波斯湾潮上萨布哈沉积白云石化后，又研究 现将主要的白云石化作用模式及机理【 1摘述于下。 了美国得克萨斯西部盐坪和巴哈马地区碳酸钙沉积 1-1毛细管浓缩作用 物表层白云石化作用后，提出“毛细管浓缩”作用机 在现代热带地区潮上带的碳酸钙沉积物中，正 理解释此类白云石化作用。 在发生白云石的交代作用。潮上带表层碳酸钙沉积 许靖华和西根撒勒(Hsu and Siegenthaler，1969) 物的矿物成分一般为文石，文石质沉积物间的粒间 把这一作用叫做“蒸发泵作用”(图1)。 水是海水。强烈的蒸发作用使粒间海水沿沉积物一 空气界面处蒸发并不断向空气中散发。粒间水的补 充主要通过毛细管作用由海水提供，或由邻近的泻 湖水经沉积物侧向移动，或由潮上带周期性的涨潮 水提供补充。粒间海水蒸发一浓缩不断地进行，其 盐度亦随之不断增高，最终将转变为超咸盐水。当 粒间盐水的盐度达到一定值时，石膏首先沉淀晶出， 可能还有少数其他盐类矿物沉淀。 通常，正常海水的M Ca2+比率约3：1至4：1， 但干热气候潮上带沉积物表层的粒间水或表层水 图 l潮上萨布哈蒸发泵白云石化机理(据许靖华等。1969) M Ca2+比率可高达20：1或更高。由于早期石膏沉 淀，进一步消耗了海水中的Ca2+，使粒间水Mg27Ca 这种潮上带[]云石化作用是在碳酸钙沉积物沉 l~t Jtl省重点学科建设项目(编号SzD04l4)洒南石油大学《油气藏地质及开发工程国家重点实验室》资助项目；本文的第二部分系原中国石油 天然气总公司“八五”重点攻关项目“中国油气储层研究”子课题(编号85—103—06—04)中的部分内容。 积