基于激光原位U-Pb定年和元素面扫描的白云岩储层关键成岩期次定量研究——以塔东古城地区鹰山组为例

塔里木盆地古城地区奥陶系鹰山组三段(鹰三段)白云岩储层在形成过程中经历了多期成岩流体的叠加改造,使得储层表现出较强的非均质性,不同产状白云岩的白云石化路径及储层孔隙演化过程存在较大争议.为了明确鹰三段白云岩储层孔隙演化过程中各个期次成岩作用发生的相对次序及其与储层孔隙的耦合关系,精准锁定关键成岩作用的期次是揭示储层孔隙演化过程的关键.基于激光原位U-Pb同位素定年技术、激光原位元素面扫描及成像技术等,对4个样品的围岩基质(粉晶白云石、细—中晶白云石)、孔洞壁中—粗晶白云石和孔洞内充填物(方解石、云化渗流粉砂)等结构组分开展系统的激光原位U-Pb定年分析.结果表明,塔里木盆地古城地区鹰三段高能滩相原始沉积年龄约为475.35Ma,奠定了储层发育的物质基础.在储层孔隙演化过程中,先后经历了两期白云石化作用和一期钙质流体充填作用.其中第一期白云石化流体作用时间约为470.1Ma,造成了围岩细—中晶白云岩及局部渗流粉砂的白云石化.第二期白云石化流体作用时间约为452.IMa,造成了围岩白云石晶体的进一步加大变粗,并形成了第二期孔洞壁中—粗晶白云石.钙质流体的充填不晚于448Ma,造成了局部储集空间的破坏.现存白云岩储层孔隙主体来自对先存孔隙的继承,断裂—热液改造是重要调整,而并非传统意义上构造—热液溶蚀造孔的概念.以上认识可以为塔里木盆地深层白云岩储层孔隙成因的研究及有效储层预测提供一定的依据.