通过对四川盆地奥陶系-志留系五峰组和龙马溪组页岩的研究，分析碳酸盐矿物的成因、成岩演化及其对储层质量的影响。地球化学和岩石学分析结果显示，方解石颗粒具有负Ce异常，表明它们形成于氧化环境的海水中。结合盆地边缘高的碳酸盐矿物含量，方解石颗粒和白云岩颗粒的核心可能主要是碎屑来源。在硫酸根驱动的甲烷厌氧氧化作用下，形成了白云石颗粒的菱形环带和δ13C为-15.46‰、富含中稀土元素的白云石结核。放射虫中具有丰富的黄铁矿，其中方解石δ13C值为-11.34‰，指示放射虫中的方解石与微生物硫酸盐还原作用有关。方解石脉体中包裹体的均一温度范围为146.70℃至182.90℃，表明方解石脉体沉淀于深埋藏阶段沉淀。页岩中的孔隙主要为有机质孔隙，其孔隙直径主要分布在1-20 nm的范围内。碳酸盐矿物通过为有机质提供储存空间来影响孔隙的发育。当方解石含量在10%至20%之间时，方解石颗粒和胶结物可以作为刚性骨架保存原生孔隙。之后在原生孔隙中液态烃的热裂解会形成有机质孔隙。大多放射虫中部分充填的方解石与微晶石英结合可以保留较高的储存能力。
图1 碳酸盐矿物对储层物性影响示意图
研究成果近期发表在地学领域国际重要期刊Petroleum Science。受中国国家自然科学基金（42172148，41802141）资助。论文第一作者和通讯作者分别为中国石油大学（华东）博士生陈扬和赵建华副教授。
论文信息：Chen, Y., Zhao J., Hu, Q. et al. Origin of carbonate minerals and impacts on reservoir quality of the Wufeng and Longmaxi Shale, Sichuan Basin. Pet. Sci. (2023). https://doi.org/10.1016/j.petsci.2023.08.012.