地質地球所發現塔河地區奧陶系儲層古流體成因及演化過程

　　塔里木盆地塔河地區5000-8400m的深部碳酸鹽巖儲層存在發育良好的孔洞層。通常的觀點認為，該孔洞層是巖石暴露于地表受到大氣水淋濾形成，但這很難解釋為何經歷了后期5000m以上的埋藏-壓實作用后，孔洞層仍能保存下來。這些孔洞層是否還有可能形成于深埋條件下埋藏或熱液流體的溶蝕作用？儲層流體的成因是解開這一問題的關鍵所在。

　　中科院地質與地球物理研究所油氣資源研究室博士后李開開及其合作導師蔡春芳研究員等人對塔河地區奧陶系儲層脈體、膠結物包裹體均一化溫度、鹽度、地球化學特征進行了分析，闡明了古流體的成因與演化（如圖），研究結果如下：

　　1）發現洞穴充填的巨晶方解石（2-3mm）在陰極發光下具有環帶特征，而各環帶內方解石均一化溫度變化范圍不超過15℃，說明均一化溫度測試值是可靠的（如圖）。

　　2）檢測發現，一部分方解石、重晶石均一化溫度比地層溫度高10-20℃，證實了存在深部來源的熱液流體活動。

　　3）提出了儲層存在不同成因流體混合的觀點：①熱液流體，具高溫（120-180℃）、高鹽度（＞22.4wt％）、富87Sr、Ba及Zn；②大氣淡水，具低溫（＜50-83℃）、低鹽度（＞9.0wt％）、高87Sr/86Sr以及低Ba、Zn含量；③原地盆地水，具有與同時期海水相近的87Sr/86Sr特征（0.7085-0.7090）且δ13CHCO3-及δ18O偏重。

　　4）熱液流體可能來源于前寒武/下寒武統碎屑巖地層，并混有有機來源的CO2（可能為熱化學硫酸鹽還原作用TSR成因），使得熱液方解石呈現低δ13C、δ18O及高87Sr/86Sr特征。

　　5）大氣淡水可能沿斷裂下滲形成大氣循環熱液，使得部分方解石呈現高溫（高達187℃）和低鹽度（低至0.5 wt％）的特征；TSR反應產水也是可能的機制。

　　該研究成果近期發表在國際知名的地質流體研究期刊Geofluids（Li et al. Origin of palaeo-waters in the Ordovician carbonates in Tahe oilfield, Tarim Basin: constraints from fluid inclusions and Sr, C and O isotopes. Geofluids，2011，11(1)：71-86）。

　　圖片說明：塔河地區奧陶系深部儲層溶洞充填巨晶方解石發育環帶，各環帶內方解石均一化溫度變化范圍不超過15℃，表明均一化溫度測試值是可靠的；而環帶內均一化溫度比地層溫度高10-20℃，支持了深部來源的熱液流體的混入。熱液流體活動應發生在二疊紀早期。