U-Pb同位素定年分析在热液对白云岩储层改造研究中的应用——以塔里木盆地古城地区下奥陶统鹰三段为例

古城地区是塔东探区的重点勘探区块,下奥陶统鹰三段是塔东探区首要的勘探层系.探寻多期热液作用改造后的优质白云岩储层是扩大研究区勘探成果的关键.本文在储层岩石学特征判识的基础上,应用U-Pb同位素定年技术,结合碳氧锶镁同位素和稀土元素分析测试,分析了热液性质,明确了热液作用发生的确切时期及期次,探讨了热液作用对白云岩储层的影响.研究结果表明,古城地区鹰三段白云岩储层发育准同生-浅埋藏海水成因的粉晶-中晶白云岩及热液作用产物.热液作用可划分为二期:第一期为中-晚奥陶世贫镁热液,表现为鞍状白云石充填缝洞及重结晶次生加大的粗晶白云石,U-Pb测定年龄为464±12Ma到473.9±9.1Ma,氧同位素值比早奥陶世正常海相白云石明显偏负,锶同位素比值明显高于早奥陶世海水值,稀土元素Eu正异常,锶、铁、镁元素含量低;第二期为晚奥陶世-早志留世钙质热液,表现为方解石充填缝洞及对先存白云石的溶蚀,U-Pb测定年龄为448±15Ma到457.4±6.6Ma,氧锶同位素组成严重偏离同时期正常海相白云石范围,轻稀土元素明显富集,Eu正异常,锶、钙元素含量高,锰元素含量低.第二期热液作用是白云岩储层溶蚀的关键,同期NNE向断裂带作为其输导系统,是优质储层发育的有利部位,为有利区带预测提供依据.