论文导读：：沉积-成岩环境和成岩流体性质不同。卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩地球化学特征。为萨曼杰佩气田重要的储层类型之一。

　　论文关键词：Fe、Sr、Mn微量元素，C、O、Sr同位素，成岩流体，卡洛夫-牛津阶，萨曼杰佩气田，土库曼斯坦

　　0 前言

　　土库曼斯坦海相碳酸盐岩微量元素和碳、氧、锶稳定同位素地球化学方法，被广泛地应用于研究全球海平面变化、古环境，成岩演化历史和流体性质[1-3]，国内外已积累有不少研究成果，如Veizer 和Fritz 等（1986）建立了古生代至中生代可反映全球海平面变化的碳、氧同位素地层曲线[4]；Mcarthur和Howarth 等（2001）建立了可用于精细标定地层年代的锶同位素地层曲线[5]；Green 和Mountjoy等（2005）利用锶同位素对加拿大西部盆地泥盆系和密西西比系白云岩储层成因[6]和Swart等（2005）对阿拉伯海湾地区侏罗系—白垩系白云岩储层成因[7]进行的研究；郑荣才等利用不同溶蚀强度和结构组分的岩溶岩与胶结物微量元素和碳、氧、锶同位素的差异，分析了川东地区上石炭统黄龙组古岩溶储层流体性质、来源、演化规律和进行成岩系统划分[8-11]；胡忠贵等利用碳、氧、锶稳定同位素研究了川东北地区上二叠统长兴组与下三叠统飞仙关组白云岩储层的成因及其与油气成藏的关系[12-15]；李荣西等和刘建清等利用碳、氧同位素分别对黔西南地区三叠系碳酸盐岩和羌唐盆地上侏罗进行的层序地层学研究[16、17]；姚泾利等利用碳、氧同位素解释了鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组马五段白云岩

　　土库曼斯坦储层成因[18]等成果。土库曼斯坦中石油阿姆河右岸合同区萨曼杰佩气田为前苏联时期曾开发过的超大型天然气藏，含气层为上侏罗统卡洛夫－牛津阶浅水台地相的碳酸盐岩沉积建造，具备非常优越的天然气生、储、盖组合配置关系和优越的下生-中储-上盖封闭式圈闭成藏条件，但在前苏联时期仅注重于天然气开发，而对基础地质研究很少开展，资料非常匮乏。因此，对该气田卡洛夫－牛津阶碳酸盐岩进行微量元素和碳、氧、锶稳定同位素地球化学特征研究，有助于揭示该气田碳酸盐岩沉积、成岩和储层特征等方面的信息地质论文，提高储层预测评价精度和勘探开发效益。

　　1 地质概况

　　1.1 区域构造特征

　　阿姆河盆地（图1A）是图兰地台东南部的一个大型富油气盆地[19]，根据构造和岩性特征，该盆地通常被划分为基底、过渡层和地台盖层三个构造层系（图1B）：基底为古生界火成岩和变质岩，埋深变化大，最浅处的卡拉库姆隆起不足2000m，最深的北卡拉比里坳陷可达14000m以上；过渡层为广泛沉积的二叠－三叠系陆源含煤碎屑岩建造，厚度变化很大，由北向南变厚，在盆地南缘的科佩特山前坳陷最大厚度可达12000m；地台盖层由广泛发育的中生代侏罗系、白垩系和古近系碳酸盐岩、蒸发岩和砂岩、泥岩、煤层互层组成。盆地内主要发育北西向和北东向两组断裂，控制了构造格局和沉积盖层的分布特征中国知网论文数据库。根据基底形态和断裂构造特征，阿姆河盆地被划分为科佩塔特山前坳陷、中央卡拉库姆隆起、马里谢拉赫隆起、巴加德任坳陷和查尔朱阶地等众多大型构造单元，萨曼杰佩气田即位于毗邻巴加德任坳陷的查尔朱阶地西南边缘带（图1A）。

　　1.2 地层发育状况

　　盆地内侏罗系、白垩系和古近系岩性组合很复杂，包括海岸平原-泻湖沼泽相含煤碎屑岩，滨、浅海相混积岩，开阔-局限台地相碳酸盐岩和蒸发台地相膏盐岩等。中上侏罗统卡洛夫-牛津阶为萨曼杰佩气田最重要的产气层位，该地层单元与下伏中侏罗统泻湖-沼泽相的含煤碎屑岩地层呈超覆不整合接触，与上覆上侏罗统基末利阶高尔达克组的厚层膏盐岩地层为连续沉积。其本身为一套台地前缘缓斜坡→台地边缘礁、滩→蒸发台地相的碳酸盐岩-膏盐岩沉积组合，自下而上可划分为礁下层（XVa1层）、致密层（Z层）、生物礁层（XVa2层）、礁上层（XVhp层）、块状灰岩层（XVm层）、层状灰岩层（XVp层）和灰岩石膏层（XVac层）7个岩性段（图2）。下伏中侏罗统煤系地层为主力烃源岩层，储层主要发育于相当牛津阶的生物礁层、礁上层、块状灰岩层和层状灰岩层等岩性段，而上覆灰岩石膏层与高尔达克组的厚层膏盐岩共同构成了广泛发育的区域性致密盖层，因此，萨曼杰佩气田卡洛夫-牛津阶具备极其优越的天然气生、储、盖组合配置关系和成藏条件。

　　2 样品类型及特征

　　样品取自Sam53-1井取芯段，按结构-成因分类[20]和对所取样品进行了薄片鉴定，确保了样品的可靠性和代表性。所取样品被划分为石灰岩、白云岩和方解石晶体三大类，其中石灰岩细分为微晶灰岩、颗粒灰岩和礁灰岩3类，白云岩被细分为灰质粉晶白云岩和具粉-细晶结构的晶粒白云岩2类。

　　2.1 泥-微晶灰岩类

　　由泥晶-微晶方解石组成地质论文，形成于局限和开阔台地潮下及前缘缓斜坡等低能环境。岩性较为致密，仅在局部发育有溶孔和溶缝，除裂缝发育带，一般为不利于储层发育的岩性（图3-A）。

　　2.2 颗粒灰岩类

　　此类灰岩可细分为微-亮晶生物屑灰岩、微-亮晶砂屑生物屑灰岩、微-亮晶砾屑生物屑灰岩、微-亮晶鲕粒灰岩、微-亮晶球粒生物屑灰岩、微-亮晶核形石生物屑（球粒）灰岩、微晶（含）生物屑球粒灰岩等复合颗粒灰岩类等，以生物屑灰岩最丰富，生物屑类型主要有厚壳蛤、珊瑚、苔藓虫、

　　土库曼斯坦

　　图3 萨曼杰佩气田井卡洛夫—牛津阶常见的碳酸盐岩储层的岩石类型

　　A.微晶灰岩，XVp层，2407.53m，铸体薄片（-），对角线长度4.6mm；B.亮晶鲕粒灰岩，原生粒间孔，XVac层，2372.69m，铸体薄片（-），对角线长度4mm ；C.微-亮晶生物屑灰岩，生物屑主要为厚壳蛤、有孔虫、棘皮、腕足、绿藻。生物屑泥晶化，少量粒状亮晶胶结，不均匀分布中国知网论文数据库。剩余原生粒间孔、粒间和粒内溶孔非常发育。XVm层，2454.76m，铸体薄片（-），对角线长度4mm；D.亮晶生物屑灰岩，二世代结构。XVhp层，2517.75m, 普通薄片（-），对角线长度4mm ；E.藻屑灰岩，岩石由暗色的斑点藻群体组成。XVm层，2476.61m地质论文，铸体薄片（-），对角线长度4mm；F.微-亮晶厚壳蛤礁灰岩，厚壳蛤体腔由亮晶方解石组成，部分被溶蚀。XVm层，2454.76m，铸体薄片（-），照片对角线长度4.6mm ；G.珊瑚礁灰岩，珊瑚体腔内部分被溶蚀。XVm层，2460.05m, 铸体薄片（-），对角线长度4.6mm；H.灰质微-粉晶白云岩，岩石中偶见棘皮、海绵骨针、苔藓虫等生物碎片。XVa2层，2659.25m，铸体薄片（-），对角线长度4.6mm；I.天青石化粉-细晶白云岩，发育晶间孔，ⅩⅤac层，2372.52m，铸体薄片（-），对角线长度1.8mm

　　有孔虫、腕足、棘屑、红绿藻、蓝绿藻等，含少量头足类、骨针和钙球。部分生物屑具硅化和石膏

　　化现象。此类型岩石大部分经历了弱-中等强度的胶结、压实、溶蚀、重结晶和局部的白云石化等成岩作用改造，具有较发育的原生粒间孔、剩余原生粒间孔、粒间和粒内溶孔及裂缝组合（图3-B、-C、-D、-E），以原生粒间孔最为发育，孔隙度为6％～16％，平均值10.06％，渗透率（0.01～423.8）×10-3μ㎡，平均值16.13×10-3μm2地质论文，为萨曼杰佩气田重要的储层类型之一。

　　2.3 礁灰岩类

　　此类灰岩发育在块状灰岩层和生物礁层，造架生物主要为厚壳蛤和珊瑚，其中厚壳蛤含量＞50%，次为红藻、苔藓虫、海绵，偶见层孔虫，珊瑚、红藻、苔藓虫。造架生物泥晶化强烈，骨骼和体腔内被溶蚀的现象非常普遍中国知网论文数据库。这种以厚壳蛤和珊瑚为主的骨架和粘结礁灰岩在高能水体中具有很强的抗浪性，骨架间局部被亮晶方解石胶结，更多的是被浪蚀形成的生物碎屑和灰泥充填。成岩期的溶蚀作用强烈，溶蚀孔洞和裂缝都非常发育（图3F-G）。孔隙度为6.0％～28.6％，平均值16％，渗透率为（0.06～3155.3）×10-3μ㎡之间，平均值306.9×10-3μ㎡，为最有利储层发育的岩石类型。

　　2.4 含灰（灰质）粉晶白云岩类

　　此类型发育在礁上层，有轻微的硅化和硬石膏化现象，主要岩石类型有弱硅化残余生物屑海绵骨针灰质白云岩、弱硅化残余生物屑灰质白云岩、弱硅化灰质粉晶白云岩（图3H）和弱硅化、硬石膏化粉-细晶灰质白云岩。由于岩石遭受的硅化、膏化和白云石化程度不均匀和不彻底，在岩石中可见到成团分布的残余灰泥，或在白云石晶体间残余有泥晶方解石。这类岩石的孔隙度＜4%，渗透率＜1×10-3μ㎡，为不太利于储层发育的岩性。

　　2.5 晶粒白云岩类

　　该类岩石在礁上层和生物礁层中均有出现，以具白云石化程度很高的粉-细晶级的晶粒结构为特征，岩性以粉-细晶白云岩为主，由大小为0.03～0.15mm的半自形-自形晶白云石组成，岩石多呈块状，晶间孔和晶间溶孔较发育，局部可见残余生物屑结构和硬石膏化、天青石化现象（图3I）。该类型孔隙度为4.0～10％地质论文，平均值6％，渗透率为（0.06～22.6）×10-3μ㎡之间，平均值12×10-3μ㎡，是有利储层发育岩性，但由于其厚度不大，分布范围小，储集意义非常有限。

　　3 卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩地球化学特征

　　3.1.Fe、Mn、Sr微量元素特征

　　3.1.1 基本原理

　　微量元素在大地构造学、地层学、古生物学、矿床学、环境地质学和油气地质学方面有着广泛应用，如成岩过程中文石或高镁方解石转化为方解石，白云石化和去白云石化等作用，都伴随着水－岩反应过程中微量元素在孔隙水与碳酸盐矿物之间进行重新分配和平衡[1-3]。因此，在碳酸盐岩的成因解释中，Fe、Mn、Sr等微量元素比Ca、Mg主元素更能反映方解石和白云石成因方面的信息。

　　3.1.2 样品分配和地质解释

　　49件Fe、Mn、Sr微量元素样品的分配和分析结果由表1所示，地质解释如下：

　　1）各类样品的Fe、Mn、Sr微量元素的含量和分布较为近似，都具有很高的Fe含量、较高的Sr含量和较低的Mn含量，总体显示了成岩流体具有缺乏大陆淡水影响的较强还原性流体性质[21]；

　　2）各类样品Fe、Sr、Mn含量变化具有各自的规律性，反映成岩过程的Fe、Mn、Sr微量元素演化有如下几个特点：①微晶灰岩孔、渗性差，埋藏期受流体溶蚀改造作用弱，更高程度地保留了原始

　　表1 萨曼杰佩气田卡洛夫-牛津阶各类碳酸盐岩Fe、Mn、Sr微量元素数据统计表

　　碳酸盐岩

　　分类

　　样品

　　数

　　Fe2+（％）

　　Mn2+（％）

　　Sr2+（％）

　　分布范围

　　平均值

　　分布范围

　　平均值

　　分布范围

　　平均值

　　微晶灰岩

　　13

　　0.046～2

　　0.513

　　0.0018～0.024

　　0.00492

　　0.019～0.048

　　0.0297

　　颗粒灰岩

　　14

　　0.0097～0.067

　　0.0393

　　0.0016～0.0043

　　0.00257

　　0.018～0.062

　　0.0246

　　礁灰岩

　　8

　　0.016～0.073

　　0.0389

　　0.0017～0.0036

　　0.00245

　　0.013～0.03

　　0.0206

　　灰质白云岩

　　7

　　0.082～0.28

　　0.162

　　0.0023～0.016

　　0.0076

　　0.017～0.046

　　0.0239

　　晶粒白云岩

　　2

　　0.091～0.23

　　0.161

　　0.0052～0.0084

　　0.0068

　　0.012～0.014

　　0.013

　　方解石晶体

　　5

　　0.017～0.041

　　0.0286

　　0.0015～0.0036

　　0.00292

　　0.015～0.05

　　0.0276

　　注：分析单位。地科院成都矿产综合利用研究所分析中心；测试仪器。2000DV；检测标准。Y／T05-1996《ICP广谱法》； 分析误差±0.0005%

　　沉积物的微量元素组成特征；②颗粒灰岩和礁灰岩孔、渗性好，埋藏期受流体溶蚀改造相对较强，与微晶灰岩比较，其Fe、Mn严重贫化，而Sr变化不大，显示了此两类灰岩经历了低Fe、低Mn的地层源流体改造；③白云岩中Sr含量有随白云化程度增高而降低的演化特点，而Fe、Mn含量略偏高，与白云石中Sr2+离子分配系数＜＜1，白云化过程中随着流体中Mg2+/Ca2+比值增加和Mg2+置换Ca2+?的过程地质论文，离子半径较小的Fe2+、Mn2+在白云石中相对富集而离子半径较大的Sr2+进入流体而趋于流失有关，此特征也反映了成岩流体属于具备较高温度和较强还原性的地层源流体[22]；④由热液沉淀的，充填在溶洞和裂缝中的方解石晶体（以下简称为热液方解石晶体）的Fe、Mn、Sr组成特征与颗粒和礁灰岩接近，说明沉淀方解石晶的物质主要来源于被热液溶蚀的此两类灰岩中国知网论文数据库。

　　3）在Fe、Mn、Sr含量与埋藏深度关系图中（图4），以2430m为界，之上各类样品的投点较分散，在此深度之下的投点随深度加大趋于集中，存在Fe、Mn含量和Mn/Sr比值随深度增加而加大的弱正相关性，相关系数R值分别为0.0916、0.0641、0.2724，以Mn/Sr比值与深度关系的正相关性更明显，而Sr含量与深度关系呈较明显的负相关性，R值为-0.2751。此特征反映随埋藏深度加大，影响成岩作用的因素除温度之外，成岩流体的还原性增强和物质组分均一化也是重要控制因素。

　　3.2 碳、氧同位素特征

　　3.2.1 基本原理

　　海相碳酸盐中的13C、18O丰度主要受海平面升降、有机碳来源及埋藏速率、沉积-成岩环境的氧化-还原条件等因素影响[4]，如在海平面上升期有机碳埋藏速率增大会使海水δ13C值变重而使碳酸盐的碳同位素正偏移，反之δ13C变轻而负偏移；或在氧化条件下海水贫13C可使碳酸盐趋于富集12C的而负偏移；形成于碱性还原条件下的海相碳酸盐的18O，受海平面升降和盐度的影响相似于13C的变化但更为强烈；又如在平衡的成岩体系内，固相的δ13C迁移至少需要大于其1500倍体积的孔隙溶液，而相同的变化对于δ18O仅需5倍于它的孔隙溶液体积即可发生[23]。由此可见，δ18O比δ13C更易受成岩作用特别是温度变化的影响；再如碳酸盐沉积物成岩过程中欠稳定的文石、镁方解石、原白云石会发生矿物相转变，碳酸盐胶结物的沉淀和重结晶及交代作用都会使原始沉积物的碳、氧同位素组成发生变化。因此，沉积-成岩环境和成岩流体性质不同，碳酸盐岩碳、氧同位素组成也不同，这些差异反过来又可以作为识别沉积-成岩环境和成岩流体性质的标志。

　　3.1.2 样品分配和地质解释

　　51件碳、氧同位素样品的分配和分析结果由表2所示，地质解释如下：：

　　表2 萨曼杰佩气田卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩碳、氧同位素数据统计表

　　碳酸盐岩分类

　　样品数

　　δ13CPDB（‰）

　　δ18OPDB（‰）

　　Z值

　　分布范围

　　平均值

　　分布范围

　　平均值

　　分布范围

　　平均值

　　微晶灰岩

　　15

　　2.76～5.32

　　4.33

　　-5.24～0.06

　　-1.5

　　131.1～138.1

　　135.4

　　颗粒灰岩

　　14

　　3.76～5.98

　　4.27

　　-2.58～0.3

　　-1.58

　　134～139.7

　　135.2

　　礁灰岩

　　8

　　3.78～4.42

　　4.04

　　-2.7～-0.89

　　-1.90

　　133.8～135.9

　　134.6

　　灰质粉晶白云岩

　　7

　　3.31～4.51

　　3.95

　　-4.89～-0.53

　　-2.82

　　131.9～135.9

　　134

　　细晶白云岩

　　2

　　4.82～4.92

　　4.87

　　-4.49～-4.37

　　-4.43

　　134.9～135.2

　　135.1

　　方解石晶体

　　5

　　3.75～4.24

　　4.04

　　-5.46～-0.91

　　-4.07

　　132.7～135.5

　　133.5

　　注：分析单位。中石油西南油气田分公司勘探开发研究院地质实验室；设备名称。MAT252质谱仪；检测依据。SY/T6039-94；工作标准。TTB-2;分析误差±0.005%

　　1）所有样品的碳、氧稳定同位素组成都落在Veizer等（1986）建立的晚侏罗世海相碳酸盐岩分布范围内[4]，其中δ13C变化不大地质论文，都为正值（4.87～3.95‰），而δ18O变化范围相对较大（-1.5～-4.43‰），均为负值。利用Keith and Weber（1964）盐度指数（Z）计算公式[24] [Z=2.048（δ13CPDB＋50）＋0.498（δ18OPDB＋50）]计算各类样品的Z值变化范围为131～135.4（以Z=120为海水和淡水分界线，Z值越高代表流体盐度越高），反映成岩作用没有改变所有样品的海相沉积特点。

　　2）采用Kaufman等（1992）提出的Sr＞0.02%，Mn/Sr比值＜2，δ18O（PDB）＞-5‰为保存原始海水信息好样品的判断标准[25]，除白云岩和热液方解石样品之外，在37件灰岩样品中可确定32件未或仅受到了弱成岩蚀变改造，其中取自未经蚀变改造的厚壳蛤外壳层样品Sr含量为0.024%，Mn/Sr比值为0.1，δ18O为-1.97‰，其87Sr/86S比值为0.706812，与Gregory 等（2002）提出的同时期海水锶同位素组成一致[26]，很好地保存了原始海水信息。在δ13C与δ18O关系图中此32件样品的投点也相对集中（图5），但相关性很差，分析结果可代表原始海水的碳、氧同位素组成特征。以此为依据分析该卡洛夫-牛津阶海平面变化趋势有如下特点（图6）：①由碳、氧同位素反映的海平面变化具有强烈的旋回性，特点为礁上层至块状灰岩层底部表现为缓慢稳定下降，块状灰岩层下部至上部表现为持续缓慢上升，至层状灰岩层快速上升，而至灰岩石膏层折向快速下降。由碳、氧同位素反映的海平面变化趋势与沉积相分析结果相一致，与Veizer等（1999）建立的全球卡洛夫-牛津阶海平面变化趋势也相一

　　致[4]；②海平面上升阶段碳、氧同位素受海平面变化控制明显，对应海平面由下降折向缓慢持续上升，礁上层和块状灰岩层的δ13C和δ18O曲线与Veizer的全球海平面变化曲线呈很好的拟合关系，反映沉积环境较稳定，奠定了礁、滩型储层发育基础；③海平面下降阶段地质论文，对应全球海平面由加速上升折向快速下降过程，层状灰岩层和灰岩石膏层的δ13C和δ18O曲线呈复杂多变的中-高幅指形，但其变化趋势具有较好拟合关系，说明海平面波动大，环境不稳定中国知网论文数据库。

　　3）包括未经成岩蚀变改造、经弱成岩蚀变改造和成岩蚀变直接产物在内的三类51件样品，在δ13C与δ18O关系图中δ13C的分布相对较稳定（图5），而δ18O的分布具有对应成岩强度加大，由未经蚀变改造的各类灰岩→经弱蚀变改造的各类灰岩→灰质粉晶白云岩→晶粒白云岩→热液方解石晶体，组成了δ18O依次向较高负值方向迁移的演化趋势，但其变化范围仍限于Veizer的晚侏罗世海相碳酸盐岩分布范围内[4]，所计算的Z值所反映的成岩流体都具有较高盐度性质。上述特征反映成岩作用主要发生在相对封闭和持续的埋藏环境中，成岩流体主要来源于本层和深部的地层孔隙水，在整体上缺乏大陆淡水影响。

　　3.3 锶同位素特征

　　3.3.1 基本原理

　　地质历史中海水的锶同位素组成是时间的函数，随时间的变化主要受两个来源的锶控制[27]：①由大陆古老硅铝质岩石化学风化作用通过河流向海水提供富87Sr的放射性成因锶，因此具高87Sr/86Sr比值，全球平均值为0.719；②由洋中脊热液系统向海水提供87Sr的贫放射性成因锶，具较低 87Sr/86Sr比值，全球平均值为0.7035。各地质时期海水中的87Sr/86Sr比值便是这两个来源的锶以不同的比例和均一化平衡过程的结果，全球海水87Sr/86S比值均一化平衡过程的作用时间约为1千年。基于87Sr与86Sr质量差太小而缺乏锶同位素分馏效应的原理，无论是海水还是成岩流体，当碳酸盐矿物沉淀时，它们从流体中获取的锶同位素组成特征取决于流体的87Sr/86Sr比值，因此，保存在碳酸盐矿物中的87Sr/86Sr比值为研究碳酸盐岩地层沉积时的海水87Sr/86S比值和地质年代（锶同位素地层）或沉淀碳酸盐矿物的成岩流体性质和流体来源均可提供可靠的锶同位素地球化学信息。

　　3.3.2 样品分配和地质解释

　　45件锶同位素样品的分配和分析结果由表3所示，地质解释结果如下：

　　1）生物壳体对原始海水87Sr/86Sr比值具有很好的代表性，可用于锶同位素地层年龄标定[28]。本项目测试的厚壳蛤外壳层87Sr/86Sr比值为0.706812地质论文，在全球锶同位素曲线上[5]可标定的年龄为157.2Ma（图7），与国际年代地层表中卡洛夫-牛津阶年龄范围（164.7Ma～155.7Ma）相一致。

　　2）微晶灰岩87Sr/86Sr 比值的变化范围（0.703740～0.715369）远大于同时期全球海水变化范围 （0.706789～0.706942），平均值（0.707933）也明显高于厚壳蛤壳体代表的原始海水87Sr/86Sr比值，鉴于大多数微晶灰岩较好地保存了原始海水的碳、氧同位素信息，可排除成岩蚀变对锶同位素影响，

　　表3 卡洛夫-牛津组碳酸盐岩锶同位素分析数据统计表

　　碳酸盐岩分类

　　样品数

　　87Sr/86Sr

　　样品物性平均值

　　分布范围

　　平均值

　　φ（％）

　　K（×10-3μm2）

　　厚壳蛤壳体

　　1

　　0.706812

　　无

　　无

　　微晶灰岩

　　11

　　0.70374～0.715369

　　0.707933

　　2.2

　　0.15

　　颗粒灰岩

　　13

　　0.704625～0.710405

　　0.706847

　　13.5

　　61

　　礁灰岩

　　8

　　0.705839～0.718799

　　0.708374

　　14.4

　　42.9

　　灰质粉晶白云岩

　　6

　　0.704939～0.713959

　　0.708328

　　4.5

　　0.36

　　晶粒白云岩

　　1

　　0.708747

　　3.1

　　0.01

　　方解石晶体

　　5

　　0.706314～0.71187

　　0.708558

　　无

　　无

　　注：分析单位。成都理工大学同位素实验室；测试仪器。MAT261质谱仪；样品制备和流程。国际通用规范溶样，经阳厉子离子交换柱分离纯化；实验条件。温度22℃，湿度50%;检测依据。美国国家标准局标样NBS987;分析误差±0.002%　其高87Sr/86Sr比值原因应该与其含有较多泥质组分（X衍射和薄片鉴定表明微晶灰岩含1～3%泥质），由泥质组分中含有较多射性成因的壳源锶而造成微晶灰岩具有高87Sr/86Sr 比值有关[5]。

　　3）颗粒灰岩87Sr/86Sr比值与微晶灰岩比较变化范围（0.704625～0.710405）明显缩小，其平均值（0.706847）与厚壳蛤壳体（0.706812）非常接近，反映颗粒灰岩总体上保持了原始海水锶同位素组成特征，与颗粒灰岩沉积时能量高，泥质组分含量低，埋藏期受到的成岩蚀变改造相对较弱有关，此特征与卡洛夫-牛津组碳酸盐岩仍处在中成岩阶段B期早时[29]，大多数以强度中等偏弱的胶结、压实和溶蚀作用为主的特征相一致，因而非常有利于原始孔隙的保存和储层发育。

　　4）礁灰岩、灰质粉晶白云岩、晶粒白云岩和热液方解石晶体的87Sr/86Sr比值变化范围都很大（0.704939～0.711870），远超出该时期全球海水87Sr/86Sr比值变化范围和具有高87Sr/86Sr 比值异常的微晶灰岩，然而它们各自的平均值非常接近（0.708328～0.708747）。此特征说明礁灰岩的溶蚀作用、基质岩的白云化和热液方解石的沉淀是同一高富87Sr的成岩流体在不同成岩阶段的水-岩反应作用产物中国知网论文数据库。成岩流体高富的87Sr原因有2个可能：其一可能与具有高87Sr/86Sr 比值异常的微晶灰岩蚀变过程中向成岩流体提供了比流体更富87Sr的物质组分有关，此来源可从白云岩和热液方解石晶体继承了各类灰岩的基质岩δ13C组成特征得到证实；其二可能与深部流体带入的放射性87Sr有关，此来源可从蚀变礁灰岩、白云岩、热液方解石晶体87Sr/86Sr的平均比值不仅随成岩强度加大而增高，而且都大幅度地超出微晶灰岩的87Sr/86Sr比值得到证实，因此，可判断除了本层之外，还应该存在具有更高87Sr/86Sr 比值的物质来源、即深部碎屑岩地层提供的放射性87Sr来源。

　　3.4 镜质体反射和流体包裹体特征

　　3.4.1 镜质体反射特征

　　14件镜质体反射率样品测定结果，Ro分布范围为0.56%～0.74%，平均值0.63%地质论文，对应的成岩温度为80℃～90℃，按现今地温梯度3.2℃/100m和年平均温度15℃，可推算萨曼杰佩气田卡洛夫—牛津阶最大埋藏深度为3200m～3300m，与现今碳酸盐岩成岩蚀变仍处于中成岩阶段B期早时相适应。

　　3.4.2 流体包裹体特征

　　据6件沿高角度断裂面发育的、充填裂缝和溶洞的方解石与天青石样品中的59个气-液两相包裹体测定结果，均一温度为70.1～136.3℃，平均温度为101℃，盐度为7.17～23.18wt％NaCl，平均值高达19.6wt％NaCl，不难确定富87Sr的成岩流体同时具有热卤水性质，与所有样品的盐度指数（Z）大于120的计算结果（表2）相一致；再据包裹体均一温度测定的成岩流体温度高出镜质体反射率测定的成岩温度15℃～20℃以上，按地温梯度可以推断成岩流体应来自于埋藏深度比3200m～3300m更大一些的下伏中侏罗统泻湖-沼泽相的含煤碎屑岩地层，并认为普遍发育的、切穿中侏罗统煤系地层与卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩地层的高角度断层及相关裂缝发育带，为源自下伏中侏罗统含煤碎屑岩地层的成岩流体运移通道，运移的成岩流体在穿越中下侏罗统碎屑岩地层时获得放射性87Sr和形成高富87Sr的成岩流体，在其进入卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩地层时发生溶蚀、白云化和沉淀方解石的过程中，87Sr在相关产物中发生富集，致使与蚀变密切相关的礁灰岩、白云岩与热液方解石具有相似的很高87Sr/86Sr比值异常，同时成岩流体的热卤水性质也记录在热液方解石与天青石晶体中。

　　4 结论

　　1.萨曼杰佩气田卡洛夫-牛津阶的持续海侵-快速海退旋回可与全球海平面变化对比，其中块状灰岩层（XVm层）至层状灰岩层（XVp层）的持续海侵过程是礁、滩相储层的主要发育期，而灰岩石膏层（Vac层）至早白垩世的持续快速海退过程是区域性膏、盐岩致密盖层形成期。

　　2.卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩的成岩作用发生在相对封闭的埋藏环境中，主体仍处在中成岩阶段B期早时，成岩流体具有缺乏大陆淡水影响的较强还原性，影响成岩作用的因素除温度之外，伴随埋藏深度加大，成岩流体的还原性同步增强和物质组分的均一化作用也是重要控制因素。

　　3.微晶灰岩因含泥质组分而具有较高87Sr/86Sr比值；颗粒灰岩总体上保持了同期海水87Sr/86Sr比值，其中厚壳蛤外壳层87Sr/86Sr比值与同期海水一致地质论文，可标定的锶同位素年龄为157.2Ma；经成岩流体强烈蚀变改造的礁灰岩、白云岩和热液方解石晶体具有很高的87Sr/86Sr比值异常，并出现随成岩强度加大，87Sr/86Sr比值同步加大的演化趋势，说明成岩作用发生在同一富87Sr的成岩流体中。

　　4.成岩流体具备富87Sr的热卤水性质，流体主要来源于深部地层，在断层及裂缝通道中运移和穿越下伏中侏罗统煤系地层和卡洛夫-牛津阶含泥质组分的微晶灰岩地层时，先后获得放射性87Sr组分而使成岩流体具有富87Sr的性质，当此类流体对卡洛夫-牛津阶地层进行溶蚀、白云化和沉淀热液方解石等成岩作用改造后，87Sr在相关产物中富集而出现很高的87Sr/86Sr比值异常。

　　5.萨曼杰佩气田卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩的成岩作用主体仍相对较弱，对碳酸盐岩中的原生孔隙保存非常有利，而在此相对较弱的成岩背景中，礁、滩相灰岩往往还经历了较为强烈的溶蚀改造，对各类溶蚀孔、洞、缝的发育更为有利，因此，确定礁、滩相带成为进行储层预测评价的主要依据。

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