研究论文：中二叠统栖霞组肉红色白云岩成因浅析

【摘要】中二叠世沉积的栖霞组是四川盆地天然气勘探的重点层系，近年来屡获突破。白云岩是该地区栖霞组最重要的储集岩类型，一般呈灰色或浅灰色。近期在四川盆地西北部地区的葛底坝剖面及双鱼石地区钻井岩心中，发现栖霞组存在一种特殊的肉红色白云岩。目前鲜有公开文献对这套肉红色白云岩的宏观、微观特征及成因进行过系统地阐述，而肉红色白云岩邻层往往伴有较厚的孔洞型白云岩储层，其存在可能对该类优质储层的形成环境存在指示意义，具有研究价值。

本次研究从野外露头及岩心样品的宏观、微观岩石学特征以及实验分析数据等方面入手，对其进行了系统地分析并得出以下初步认识 ：
①栖霞组白云岩中的肉红色是一种次生色，其形成与铁元素含量较高有关，因为该类样品中检测出黄铁矿和赤铁矿成分 ；
②白云石仅核心部分变色明显，后期胶结物并未受到影响，说明其形成时间较早，可能在准同生期就已形成铁质侵染 ；
③这种白云岩宏观上常常呈角砾状并伴随有岩溶现象，说明其可能形成于古地貌相对较高的位置 ；
④地球化学信息表明，肉红色白云岩的 δ18O 平均值为 -1.54‰，远高于其他岩石的平均值-6.93‰，反映了肉红色白云岩形成时的水体盐度较高，揭示了川西北地区栖霞组沉积期存在局限蒸发环境，有利于渗透回流型白云岩的发育。

【结论】
通过对川西北地区二叠系栖霞组肉红色白云岩的宏微观岩石学特征研究，以及通过岩石矿物分析和地球化学测试等方法与其他类型岩石进行了对比分析，初步得出以下结论 ：
1）栖霞组白云岩中的肉红色是一种被侵染的次生色，其形成与铁元素含量较高有关，而铁元素可能来自于附近由于构造运动暴露风化的泥盆—石炭系富铁地层。
2）仅白云石核部变色明显，说明该现象形成时间相对较早，可能是沉积期正常碳酸盐岩被富含铁元素的水体浸泡侵染形成，因此脱离该沉积环境后，成岩作用所形成白云石胶结物并未被染色。
3）肉红色白云岩可见角砾状并伴有岩溶现象，说明其形成于古地貌相对较高的位置，岩石容易发生岩溶作用并角砾化。
4）肉红色白云岩稀土元素与同期海水数值相似，而 δ18O 数值却异常偏重，表明成岩流体为同期海水，但沉积期处于局限蒸发环境，海水盐度高。
5）肉红色白云岩形成环境特殊，且邻层往往伴有较厚的孔洞型白云岩储层，因此在栖霞组白云岩勘探中可以将其作为优质储层的指向标志，在录取新鲜岩屑的过程中可以格外留意。