鄂尔多斯盆地下奥陶统砂糖状白云岩成因分析

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1、鄂尔多斯盆地下奥陶统砂糖状白云岩成因分析游万江1董兆雄1*李高照何小会吴涛（西南石油大学资源与环境学院，成都610500）摘要：利用因子分析及聚类分析，辅以碳氧同位素分析法对鄂尔多斯盆地西北部、南部和中部下奥陶统的砂糖状白云岩中六种常用地球化学元素（Ca、Mg、Fe、Mn、Na、K）进行研究。结果显示：1、在旋转因子矩阵中，Ca对因子1的贡献得分为0.916，Mg为0.86；Mn对因子2的贡献得分为0.853，Fe为0.86；K贡献得分为0.9、Na为0.672；2、碳氧同位素分析中，δ13C范围为-3.03‰～1.34‰，平均

2、值为0.29‰；δ18O范围为-8.64‰～-1.89‰，平均值为-5.67‰。结论：1、鄂尔多斯盆地砂糖状白云岩的成因分为三类，即埋藏白云化与岩浆-热液共同作用成因、准同生白云化与大气淡水共同作用成因以及埋藏白云化与大气淡水共同作用成因；2、鄂尔多斯盆地砂糖状白云岩形成主要受准同生白云化、埋藏白云化及大气淡水作用的影响，局部受构造断裂控制，岩浆-热液白云化作用影响强烈。关键词：鄂尔多斯盆地；下奥陶统；砂糖状白云岩；成因分析鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩储层作为油气的主要产层向来颇受科研工作者的重视，特别是白云岩的成因分析，一直作为科

3、学研究讨论的重点。但这类研究大都着重于局部，就盆地整体的白云岩，由于缺乏实测资料等原因，对其成因缺乏深入探讨，而这可能局限研究者的视野，造成以偏概全。因此，本文在前人对鄂尔多斯奥陶系白云岩成因研究的大量研究成果的基础上，主要通过对盆地西北部、南部和中部下奥陶统的砂糖状白云岩（粗粉晶-细晶及其以上白云岩）六种常用地球化学元素的因子分析及聚类分析，辅以碳氧同位素分析，从盆地范围探讨了该类白云岩的成因。1地质概况根据地质演化史及构造特征，整个鄂尔多斯盆地可划分为伊盟隆起、伊陕斜坡、渭北隆起、晋西挠褶带、天环坳陷以及西缘逆冲带6个构造单

4、元，而本研究涉及区域即伊盟隆起、伊陕斜坡、渭北隆起所连成的“L”形地带（如图1）。该区域在早奥陶世为鄂尔多斯台地边缘，正处于被动大陆向主动大陆转型的末期，构造活动强烈，沉积环境主要受基底构造及海平面变化的控制，发育了较厚的包括白云岩在内的碳酸盐岩地层。2地球化学特征2.1六种地球化学元素因子分析表（）中主要列出了研究区口井块砂糖状白云岩样品中六种元素含量实测数据,总的特征是值域较宽，样本个体数据间差异较大，说明该类白云岩的形成受到多因素影响，故不适合简单运用数据进行类比分析。表（）Mn（10-6）Fe（10-6）Ca（10-6）

5、K（10-6）Na（10-6）Mg（10-6）Mg/Ca最大值230154003230044006502195001.3最小值22.6240197428.611095932000.7平均值87.346343888.78244319.51279.024306.1463146610.41.0为了更加深入地了解几种元素的相关性及其所隐含的地质学意义，本文采用统计学中的因子分析方法，建立一个三因子模型。该模型的选用是因为它基本解释了被测元素总方差并产生了地质学意义上的相关性：相关矩阵MnFeCaKNaMg相关Mn1.000.646.31

6、9.125.151.510Fe.6461.000.382.525.210.566Ca.319.3821.000.329.413.873K.125.525.3291.000.428.294Na.151.210.413.4281.000.378Mg.510.566.873.294.3781.000本表罗列了实测元素的种类，一种元素对另一种元素的相关性通过相关系数来量化。旋转因子矩阵a因子123Mn.259.860-.069Fe.166.853.372Ca.916.180.185K.046.262.900Na.481-.117.672

7、Mg.860.422.123提取方法:主成分分析法旋转方法:方差最大旋转发a.旋转在6次迭代后收敛因子1（高负载Ca、Mg）包含了一组白云岩中的主要阳离子，两种元素对于该因子均有较高的贡献值，Ca为0.916，Mg为0.86，两者的相关系数为0.873，显示了很好的相关性。因子2（高负载Fe、Mn）包含了一组白云岩中的主要交代阳离子，两种元素对该因子的贡献基本相同，Fe为0.853，Mn为0.86，两者的相关系数为0.646，显示了较好的相关性。因子3（高负载K、Na）包含了一组通常存在于海相水解沉积物中的元素，但两种元素贡献值

8、差异较大，K为0.9，Na为0.672，K明显高于Na。然后对以上三个因子进行聚类分析，进而划分出三个类别，即砂糖状白云岩三个侧重点不同的综合成因。三个因子对每一类别的贡献值以分值的形式得以体现，具体如下表所示：聚类分析表类别123因子1的得分-2.05604.