李文茂，張?zhí)觳?，鐘玉梅，楊永劍，南紅麗

中國(guó)石油化工股份有限公司西南分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院

0 前 言

川西坳陷上三疊統(tǒng)須家河組四段（簡(jiǎn)稱(chēng)須四段）是川西探區(qū)的重點(diǎn)勘探目標(biāo)，近年來(lái)MY1 井、MY2 井獲得了工業(yè)氣流，預(yù)示著須四段具有較好的勘探潛力，但其油氣成藏富集規(guī)律仍有待深化研究，尤其是儲(chǔ)層致密化成因研究相對(duì)較弱。只有清晰地認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層致密化過(guò)程，才能明確儲(chǔ)層致密化與油氣成藏的耦合配置關(guān)系，進(jìn)而為川西坳陷天然氣成藏機(jī)理和富集規(guī)律研究提供支撐。

川西坳陷須四段儲(chǔ)層中的碳酸鹽膠結(jié)物占膠結(jié)物總量的60%左右，對(duì)儲(chǔ)層的質(zhì)量有重要的影響：一方面早期膠結(jié)物具有阻礙壓實(shí)從而保留儲(chǔ)層原生孔隙的作用，另一方面晚期膠結(jié)物由于充填次生孔隙而造成儲(chǔ)層致密化。對(duì)于碳酸鹽膠結(jié)物的形成過(guò)程，張鼐等［1］通過(guò)砂巖中碳酸鹽膠結(jié)物的碳、氧同位素組成分析，得到基底式膠結(jié)的方解石形成溫度多小于50 ℃，認(rèn)為它是準(zhǔn)同生至成巖早期階段的產(chǎn)物；通過(guò)包裹體分析，得到孔隙式半充填膠結(jié)的(含鐵)方解石和(含鐵)白云石內(nèi)的包裹體均一溫度為88.53~105.8 ℃(主體在100 ℃以上)，認(rèn)為它屬后期(石英加大邊之后)膠結(jié)而成。劉四兵等［2］認(rèn)為連晶方解石是在常溫常壓下，從過(guò)飽和的堿性湖水中直接沉淀而成，而充填于次生孔隙中的晶粒方解石則是在埋藏成巖階段形成，長(zhǎng)石溶蝕和黏土礦物轉(zhuǎn)化釋放的Ca2+、Mg2+、Fe2+是其重要的離子來(lái)源。

前人多從水-巖反應(yīng)［3］、地層水等角度研究了碳酸鹽膠結(jié)物的形成機(jī)制，對(duì)于碳酸鹽膠結(jié)物內(nèi)部元素含量變化的探討較少，而元素含量變化是其成巖環(huán)境、成巖機(jī)制變化的反映。研究區(qū)鈣屑砂巖分布面積較廣，儲(chǔ)層物性是所有儲(chǔ)層類(lèi)型中較好的，而其膠結(jié)物中連晶方解石膠結(jié)物含量占比最大，所以連晶方解石的發(fā)育在一定程度上控制著儲(chǔ)層發(fā)育的質(zhì)量。本次研究從碳酸鹽膠結(jié)物內(nèi)部Ca、Mg、Fe、Mn、Sr 等元素的含量變化來(lái)探討其形成環(huán)境的改變，以期對(duì)碳酸鹽膠結(jié)物的形成機(jī)制有更加深入的認(rèn)識(shí)。

1 概 況

研究區(qū)位于川西坳陷的中段（北至安縣—綿陽(yáng)一帶，南至大邑—成都一帶）(圖1)。在印支Ⅲ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)后，四川盆地完成了從海相到陸相的轉(zhuǎn)變，劇烈的造山運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了大量的陸源碎屑物質(zhì)向川西坳陷遷移。須四段沉積時(shí)期，川西坳陷中段沉積體系由沖積扇、辮狀河、三角洲及湖泊組成，研究區(qū)主體位于三角洲相帶內(nèi)。須家河組砂巖儲(chǔ)層巖石類(lèi)型多樣，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均較低，以巖屑砂巖為主，巖屑石英砂巖和長(zhǎng)石巖屑砂巖次之［4］，其中富巖屑而貧長(zhǎng)石是須四段的典型特征［2］。在各種巖屑中，沉積巖巖屑最多，占23%，主要包括粉砂巖巖屑、泥巖巖屑及碳酸鹽巖巖屑；變質(zhì)巖巖屑約占10%；火山巖巖屑（以凝灰?guī)r巖屑為主）約占2%。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置及采樣點(diǎn)分布圖Fig.1 Structural location of the study area and distribution of sampling points

全球性海平面升降也對(duì)須四段的沉積有所影響。大致自225 Ma 以來(lái)，全球海平面持續(xù)下降，存在3 次海平面上升—下降的短周期，這3 次短周期可能對(duì)應(yīng)了上三疊統(tǒng)馬鞍塘組、小塘子組—須二段、須三段—須四段和須五段3 個(gè)旋回。在海平面（或受全球海平面下降影響的湖平面）下降過(guò)程中，一些近岸沉積環(huán)境中顯然會(huì)出現(xiàn)不整合以及相應(yīng)的大氣水作用帶，川西坳陷須四段早期沉積物可能受到了大氣水淋濾的影響［5］。

2 樣品采集及分析測(cè)試

對(duì)研究區(qū)25口井的須四段砂巖取樣（井位及數(shù)據(jù)點(diǎn)分布見(jiàn)圖1），分別做了普通薄片（16口井，7135塊）、鑄體薄片（12口井，210塊）、陰極發(fā)光（12口井，22 塊）及電子探針（10 口井，79 塊）等分析。首先利用普通薄片、鑄體薄片觀察區(qū)分出各類(lèi)膠結(jié)物類(lèi)型，結(jié)合陰極發(fā)光特征，初步判定各類(lèi)方解石膠結(jié)物的Fe、Mn 含量；再通過(guò)電子探針測(cè)試分析各類(lèi)方解石膠結(jié)物的Fe、Mn 含量相關(guān)關(guān)系；最后結(jié)合成巖環(huán)境中Fe、Mn 含量特征，分析方解石膠結(jié)物的離子來(lái)源。

電子探針測(cè)試過(guò)程如下：首先按不同碳酸鹽膠結(jié)物晶體形態(tài)選取了79個(gè)點(diǎn)位，將要打點(diǎn)區(qū)在鏡下做好標(biāo)記、照相記錄，再把標(biāo)記好的薄片裁剪后噴炭，測(cè)試前將標(biāo)記區(qū)鎖定，鏡下對(duì)比照片進(jìn)行打點(diǎn)測(cè)試。電子探針測(cè)試元素為Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Sr、Ba 等，儀器型號(hào)為EPMA-1600，檢測(cè)條件：加速電壓=15 kV，束流強(qiáng)度為20×10-9A，束斑直徑為10 μm。陰極發(fā)光分析使用Y-16 陰極發(fā)光儀，環(huán)境條件：溫度為20~25 ℃，濕度為30%~50%。

3 砂巖儲(chǔ)層基本特征

通過(guò)對(duì)研究區(qū)須四段2 135 塊薄片觀察結(jié)果的統(tǒng)計(jì)，須四段砂巖儲(chǔ)層主要為長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑石英砂巖、巖屑砂巖，其次為石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖（圖2）。長(zhǎng)石巖屑砂巖的方解石膠結(jié)物含量平均為5.65%，孔隙度平均為6.71%，滲透率平均為0.238×10-3μm2；巖屑石英砂巖的方解石膠結(jié)物含量平均為6.07%，孔隙度平均為5.81%，滲透率平均為0.138×10-3μm2；巖屑砂巖的方解石膠結(jié)物含量平均為8.14%，孔隙度平均為4.88%，滲透率平均為0.07×10-3μm2?？梢钥闯觯浇馐z結(jié)物的多少與儲(chǔ)層物性有著密切的相關(guān)關(guān)系。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，須四段砂巖碳酸鹽膠結(jié)物占膠結(jié)物總量的60%左右，是影響儲(chǔ)層質(zhì)量的最重要的膠結(jié)物。各類(lèi)砂巖儲(chǔ)層中均發(fā)育微晶、粉晶、細(xì)晶、中晶方解石和連晶方解石膠結(jié)物（圖3a，3b），并發(fā)育少量的白云石膠結(jié)物。其中，連晶方解石在膠結(jié)物總量中占比最大，在長(zhǎng)石巖屑砂巖儲(chǔ)層中含量為3.1%，在巖屑石英砂巖儲(chǔ)層中含量為3.5%；其他膠結(jié)物占比由多至少依次為微晶方解石、長(zhǎng)石溶孔充填方解石、細(xì)晶方解石、粉晶方解石。巖屑砂巖中連晶方解石含量為4.7%，細(xì)晶方解石含量為1.5%（圖3c），微晶、粉晶方解石含量分別為1.2%、1.1%。連晶方解石與晶粒結(jié)構(gòu)方解石在影響儲(chǔ)層質(zhì)量方面都具有非常重要的作用。

圖2 川西坳陷須四段砂巖儲(chǔ)層碎屑組分三角圖Fig.2 Triangular diagrams of detrital component of sandstone reservoir of the Xujiahe Member 4 in western Sichuan Depression

圖3 川西坳陷須四段砂巖方解石膠結(jié)物鏡下特征Fig.3 Microscopic characteristics of calcite cements in sandstone of the Xujiahe Member 4 in western Sichuan Depression

4 碳酸鹽膠結(jié)物陰極發(fā)光特征

根據(jù)薄片觀察和陰極發(fā)光分析，不同形態(tài)碳酸鹽膠結(jié)物陰極發(fā)光特征與其個(gè)體形態(tài)有關(guān)，而與其屬于何種巖石類(lèi)型沒(méi)有關(guān)聯(lián)，所以僅就不同形態(tài)的方解石陰極發(fā)光特征進(jìn)行分析。連晶方解石膠結(jié)物在鏡下具有大面積統(tǒng)一消光特征，此類(lèi)方解石膠結(jié)物發(fā)亮黃色光，具有比晶粒結(jié)構(gòu)方解石膠結(jié)物更強(qiáng)的陰極發(fā)光［6］（圖4a，4b）；微晶、粉晶方解石膠結(jié)物呈他形分散狀分布于顆粒之間，陰極發(fā)光具暗黃色特征（圖4c，4d）；細(xì)晶方解石呈半自形—自形分散于顆粒間，陰極發(fā)光具橘黃色特征（圖4e，4f）；長(zhǎng)石溶孔充填方解石占據(jù)長(zhǎng)石溶蝕空間，具有暗黃色—橘黃色的陰極發(fā)光，顯示出2 個(gè)世代的特征（圖4g，4h）。偶見(jiàn)自形白云石發(fā)橘紅色光?？傮w上，連晶方解石陰極發(fā)光顏色最亮，粒狀方解石晶徑越大，陰極發(fā)光表現(xiàn)為逐步由橘紅色到橘黃色的轉(zhuǎn)變，長(zhǎng)石溶孔充填方解石具有世代特征。

圖4 川西坳陷須四段砂巖方解石膠結(jié)物鏡下照片及陰極發(fā)光照片F(xiàn)ig.4 Microphotos and cathodoluminescence of calcite cements in sandstone of the Xujiahe Member 4 in western Sichuan Depression

以上樣品均在同樣的儀器和環(huán)境下檢測(cè)完成，故陰極發(fā)光特征反映了樣品Fe、Mn 元素含量的相對(duì)變化。通常認(rèn)為，Mn 為陰極發(fā)光的激發(fā)劑，F(xiàn)e 為猝滅劑，在Mn 含量＞40 μg/g、Fe 含量＜5×103μg/g時(shí)，碳酸鹽礦物的陰極發(fā)光受Fe/Mn 值的顯著控制［6］。從上述陰極發(fā)光特征來(lái)看，連晶方解石最亮，應(yīng)具有較低Fe/Mn值的特征；微晶、粉晶、細(xì)晶、中晶方解石陰極發(fā)光從暗到強(qiáng)的變化特征表現(xiàn)出Fe/Mn值從高到低的轉(zhuǎn)變，而長(zhǎng)石溶孔內(nèi)的膠結(jié)物陰極發(fā)光的暗強(qiáng)變換也表現(xiàn)出Fe/Mn 值高低的變化，反映出成巖環(huán)境發(fā)生改變。

5 碳酸鹽膠結(jié)物微量元素組成特征

選取不同晶體形態(tài)碳酸鹽膠結(jié)物的79 個(gè)點(diǎn)位做電子探針?lè)治?，其中連晶方解石16 個(gè)，微粉晶方解石5個(gè)，細(xì)晶方解石15個(gè)，中晶方解石11個(gè)，長(zhǎng)石溶孔充填方解石10個(gè)，鈣屑顆粒1個(gè)，白云石21個(gè)。部分樣品點(diǎn)位的常量及微量元素分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

以每種晶型為組別做了MnO 與FeO 含量之間，CaO 與FeO、MnO、MgO、SrO 含量之間的交會(huì)圖，各種氧化物含量之間表現(xiàn)為不同的相關(guān)關(guān)系，顯示出隨著水-巖反應(yīng)的進(jìn)行各元素含量發(fā)生的變化［7］。

?

FeO 與MnO 含量交會(huì)圖顯示兩者呈正相關(guān)關(guān)系（圖5），反映出3個(gè)顯著特點(diǎn)：①隨著晶型增大，二者含量均增加。②數(shù)據(jù)點(diǎn)可劃分為2 個(gè)分布區(qū)域：連晶方解石、中晶方解石及長(zhǎng)石溶孔充填方解石大多位于右上方區(qū)域；微晶、粉晶、細(xì)晶方解石及白云石膠結(jié)物大多位于左下方區(qū)域。前者FeO與MnO含量顯著大于后者（圖6a—6c），原因可能是連晶方解石受到大氣淡水淋濾作用導(dǎo)致Fe2+、Mn2+含量較高，中晶方解石及長(zhǎng)石溶孔充填方解石生成于埋藏成巖較晚時(shí)期，成巖體系內(nèi)Fe2+、Mn2+含量高于埋藏成巖早期的微晶、粉晶、細(xì)晶方解石和白云石。③當(dāng)晶體達(dá)到中晶級(jí)別及連晶方解石晶體增大到一定程度時(shí)，晶體結(jié)晶速度減慢，晶體內(nèi)隨著Mn2+含量的相對(duì)增高，F(xiàn)e2+含量并不呈明顯增高的趨勢(shì)，這與Mn元素在方解石晶體中的分配系數(shù)增大有關(guān)。

圖5 川西坳陷須四段砂巖碳酸鹽膠結(jié)物FeO與MnO含量相關(guān)關(guān)系Fig.5 Correlation of FeO and MnO contents of carbonate cements in sandstone of the Xujiahe Member 4 in western Sichuan Depression

圖6 川西坳陷須四段砂巖方解石膠結(jié)物FeO、MnO含量特征Fig.6 Characteristics of FeO and MnO contents of calcite cements of the Xujiahe Member 4 in western Sichuan Depression

隨著埋藏期溫度的升高，成巖體系內(nèi)水-巖反應(yīng)程度增強(qiáng)，大量的Fe2+、Mn2+取代Ca2+而進(jìn)入方解石晶格，導(dǎo)致CaO 與FeO、CaO 與MnO 均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且晶型越大，F(xiàn)e2+、Mn2+含量越高（圖7a，7b）。CaO 與MgO 呈負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖7c），可能與方解石的白云石化作用及綠泥石的生成消耗了Mg2+有關(guān)。Sr2+半徑與Ca2+半徑相近（Sr2+半徑0.113 nm，Ca2+半徑0.099 nm），Sr2+往往通過(guò)類(lèi)質(zhì)同象置換碳酸鹽礦物中的Ca2+而富集［8-9］。因?yàn)檫B晶方解石遭受到低Sr2+含量的大氣淡水淋濾影響［10-11］，且Sr2+在CaCO3中的分配系數(shù)變化較小，故CaO 與SrO 含量的相關(guān)關(guān)系不明顯（圖7d）。

圖7 川西坳陷須四段砂巖碳酸鹽膠結(jié)物CaO與FeO、MnO、MgO、SrO含量的相關(guān)關(guān)系Fig.7 Correlations of contents of CaO and FeO,MnO,MgO and SrO of carbonate cements in sandstone of the Xujiahe Member 4 in western Sichuan Depression

6 討 論

6.1 大氣淡水林濾作用對(duì)碳酸鹽微量元素組成的影響

受晚印支期構(gòu)造事件的影響，四川盆地西部隆升遭受剝蝕，形成了侏羅系與下伏地層的明顯不整合接觸。須四段沉積可能經(jīng)歷了大規(guī)模的大氣水淋濾作用，其溶解作用可以發(fā)生在處于埋藏成巖作用較早階段的須四段，也可以發(fā)生在不整合面之下的地層中。前人研究認(rèn)為，全球性海平面下降短周期旋回對(duì)應(yīng)須四段—須五段旋回，在海平面（或受全球海平面下降影響的湖平面）下降過(guò)程中，一些近岸沉積環(huán)境中顯然會(huì)出現(xiàn)不整合以及相應(yīng)的大氣水作用帶［4］，因此須四段沉積早期可能會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的不整合和大氣水作用帶。

劉四兵等［2］研究認(rèn)為須四段連晶方解石膠結(jié)物具有相對(duì)較重的碳、氧同位素組成，沉淀時(shí)間早，是在常溫常壓下直接從過(guò)飽和的堿性湖水介質(zhì)中析出的產(chǎn)物。結(jié)合連晶方解石亮黃色光的陰極發(fā)光特征、基底式膠結(jié)的產(chǎn)狀以及Sr2+、Fe2+、Mn2+的含量特征，認(rèn)為連晶方解石膠結(jié)物為成巖早期形成［12］，受到了大氣淡水淋濾影響。

大氣水通常具有低的Sr2+含量和高的Fe2+、Mn2+含量的特征。海水中的情況與大氣水相反，具有高的Sr2+含量和低的Fe2+、Mn2+含量，Sr2+在海水中的含量為淡水中的90倍［10］，而Fe2+、Mn2+的含量分別僅為淡水中的1/50和1/197。同時(shí)，Sr2+、Fe2+、Mn2+在CaCO3膠結(jié)物中的分配系數(shù)也有很大區(qū)別，分別為0.05~0.27、1~20、5.4~700。

一種元素在礦物中的含量主要決定于該元素在溶液中的濃度及動(dòng)力學(xué)效應(yīng)［13］。CaCO3直接從溶液中沉淀與結(jié)晶的過(guò)程（連晶方解石形成）是一個(gè)非?？焖俚倪^(guò)程（其時(shí)間與成巖過(guò)程中發(fā)生的礦物新生變形和重結(jié)晶等過(guò)程相比，可以忽略不計(jì)），因此Fe2+、Mn2+、Sr2+（尤其是分配系數(shù)變化很大的Fe2+、Mn2+）在碳酸鹽膠結(jié)物中的分配系數(shù)很低。而本次研究表明，連晶方解石在Fe2+、Mn2+分配系數(shù)低的情況下，具有比埋藏早期的微晶、粉晶、細(xì)晶方解石及白云石膠結(jié)物更高的Fe2+、Mn2+含量（圖5,圖8a,8b），并且連晶方解石在陰極發(fā)光下為亮黃色，微晶、粉晶、細(xì)晶方解石在陰極發(fā)光下為橘紅色、暗黃色，這也證實(shí)連晶方解石具有較高的Fe2+、Mn2+含量。其主要原因在于，連晶方解石膠結(jié)物可能暴露于大氣淡水中，并與大氣水交換微量元素而達(dá)到與之相平衡，從而使得連晶方解石膠結(jié)物具有了大氣淡水的元素組成特征。

與埋藏期形成的不同碳酸鹽膠結(jié)物Fe2+、Mn2+含量顯著差異不同，Sr2+在以上3 類(lèi)碳酸鹽膠結(jié)物中的含量差異相對(duì)較?。▓D8c），這可能是由于Sr2+在CaCO3中的分配系數(shù)變化小（僅為0.05~0.27）有關(guān)。

圖8 川西坳陷須四段砂巖不同碳酸鹽膠結(jié)物中FeO、MnO、SrO的含量Fig.8 Contents of FeO,MnO and SrO of different kinds of carbonate cements in sandstone of the Xujiahe Member 4 in western Sichuan Depression

6.2 埋藏期水-巖作用對(duì)碳酸鹽微量元素組成的影響

碳酸鹽成巖環(huán)境及元素化學(xué)動(dòng)力學(xué)效應(yīng)對(duì)元素在礦物中的富集有重要影響。研究區(qū)須家河組大部分碳酸鹽膠結(jié)物的沉淀與有機(jī)質(zhì)成熟產(chǎn)生的酸性流體對(duì)儲(chǔ)層的溶蝕有關(guān)。隨著埋藏深度增大，地層溫度逐漸升高，烴源巖進(jìn)入生烴門(mén)限后，大量的有機(jī)酸和CO2排出進(jìn)入相鄰的儲(chǔ)層中，進(jìn)而使儲(chǔ)層中的長(zhǎng)石、巖屑及易溶的黏土礦物溶蝕而生成碳酸鹽膠結(jié)物沉淀。鈣長(zhǎng)石的溶解是碎屑巖碳酸鹽膠結(jié)物鈣離子的重要內(nèi)部來(lái)源之一［14］，為方解石的形成提供了Ca2+,反應(yīng)過(guò)程如下：

該反應(yīng)在60~70 ℃就已經(jīng)開(kāi)始，最理想的溫度為80~120 ℃。

研究區(qū)須四段為富巖屑砂巖地層，巖屑中以變質(zhì)巖巖屑為主，而且有少量的火山巖巖屑，須四段砂泥比為1：1 左右［15］，因此須四段存在大量的黏土礦物，富含F(xiàn)e2+、Mn2+、Mg2+等離子。在地層中存在足夠量的初始蒙皂石的情況下，如果砂巖中存在一定數(shù)量的同期火山物質(zhì)作為填隙物，或出現(xiàn)砂巖與相鄰泥巖層（古老地層中的蒙皂石相對(duì)較少，而同期火山物質(zhì)中蒙皂石較多）有流體交換的情況，下面兩個(gè)彼此依賴的伴生反應(yīng)會(huì)在含鉀長(zhǎng)石的砂巖地層中發(fā)生：

反應(yīng)式（3）是一個(gè)低耗能的自發(fā)反應(yīng)，只要地層中有蒙皂石，該反應(yīng)就會(huì)持續(xù)發(fā)生［16］。該反應(yīng)的發(fā)生溫度為60 ℃左右，在120~140 ℃基本停止［16］。劉四兵等［2］研究認(rèn)為，此溫度范圍正是晶粒方解石膠結(jié)物形成的溫度范圍。

可見(jiàn)隨著溫度的升高，長(zhǎng)石及黏土礦物的溶蝕使儲(chǔ)層中碳酸鹽膠結(jié)物逐漸生成，同時(shí)釋放到成巖體系內(nèi)的Fe2+、Mn2+、Mg2+也逐漸增多。前已述及，較之直接從溶液中沉淀結(jié)晶，CaCO3膠結(jié)物的成巖過(guò)程是一個(gè)極其緩慢的過(guò)程，F(xiàn)e2+、Mn2+、Sr2+、Mg2+（尤其是分配系數(shù)變化很大的Fe2+、Mn2+）在CaCO3中分配系數(shù)較高，大量的Fe2+、Mn2+等離子在成巖過(guò)程中進(jìn)入碳酸鹽晶格中。隨著水-巖反應(yīng)的推進(jìn)，方解石膠結(jié)物中在埋藏晚期形成的中晶膠結(jié)物的Fe2+、Mn2+含量高于埋藏早期的微晶、粉晶膠結(jié)物（圖8a，8b），晶體外部Fe2+-水-巖反應(yīng)時(shí)間增長(zhǎng)，膠結(jié)物沉淀速率減小，Mn2+在礦物中的分配系數(shù)相對(duì)于Fe2+增大，這導(dǎo)致當(dāng)晶體達(dá)到中晶級(jí)別及連晶方解石晶體增長(zhǎng)到一定程度時(shí)，膠結(jié)物內(nèi)隨著Mn2+含量增高，F(xiàn)e2+并不呈增高的趨勢(shì)（圖5）。

須四段成巖期發(fā)育一定量的綠泥石膠結(jié)物，以孔隙襯墊及充填于次生孔隙等形式生成［17］。綠泥石薄膜形成的門(mén)檻溫度是90 ℃到120 ℃，即為研究區(qū)碳酸鹽膠結(jié)物大量形成的時(shí)期，綠泥石的形成消耗了Mg2+，使方解石膠結(jié)物中Mg2+含量減少，白云石化作用也使Mg2+含量減少［18］（圖7c）。

7 結(jié) 論

（1）通過(guò)薄片鑒定與統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)巖石顆粒組分特征可將川西坳陷上三疊統(tǒng)須家河組四段砂巖儲(chǔ)層分為3 個(gè)大類(lèi)：長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑石英砂巖、巖屑砂巖，其中長(zhǎng)石巖屑砂巖儲(chǔ)層質(zhì)量最好。碳酸鹽膠結(jié)物是影響儲(chǔ)層質(zhì)量的重要因素。連晶方解石與晶粒結(jié)構(gòu)方解石膠結(jié)物在影響儲(chǔ)層質(zhì)量方面都具有非常重要的作用。

（2）陰極發(fā)光和微量元素組成特征反映連晶方解石與晶粒結(jié)構(gòu)方解石離子來(lái)源方式存在差異：連晶方解石具有亮黃色的陰極發(fā)光特征，具高Fe2+、Mn2+含量，低Sr2+含量，與鈣屑顆粒的元素組成相似，具有大氣淡水成因的元素組成特點(diǎn)，證實(shí)了其形成受到大氣淡水淋濾作用的影響。

（3）微晶、粉晶、細(xì)晶、中晶方解石具有橘紅色到橘黃色的陰極發(fā)光特征，長(zhǎng)石溶孔充填方解石陰極發(fā)光具有明暗相間多個(gè)世代特征，反映了其Fe/Mn值的變化規(guī)律。其中，晶型較大的中晶方解石與孔隙充填方解石具高Fe2+、Mn2+含量和低Mg2+含量的特征。通過(guò)分析認(rèn)為長(zhǎng)石及黏土礦物在埋藏成巖作用時(shí)期受到有機(jī)酸溶蝕，導(dǎo)致成巖體系內(nèi)高的Fe2+、Mn2+濃度，及Fe2+、Mn2+在方解石膠結(jié)物成巖過(guò)程中較高的分配系數(shù)決定了膠結(jié)物中元素的這種分布特征，因此晶粒碳酸鹽膠結(jié)物離子主要來(lái)源于埋藏期長(zhǎng)石及黏土礦物的溶解。