摘要
论文选取川西凹陷新场构造须家河组砂岩储层为研究对象，以中石化分公司勘探开发研究院设立的《孝-新-合地区须家河组砂岩沉积期后水-岩相互作用机制研究》项目为依托，尝试通过研究区部分砂岩样品的化学全分析结果，结合铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、X 衍射定量分析等多种基础手段，讨论了研究区须家河组砂岩储层中的重要成岩现象及其在化学组成上的表现。主要取得了以下认识： 根据岩心描述和薄片分析认为，富岩屑砂岩是最主要的岩石类型，次生孔隙是主要的储集空间类型。碳酸盐是最为主要的自生矿物，高岭石仅分布在须4 段。须4 段较须2 段具有较高的方解石胶结物及自生伊利石含量，而须2 段自生石英含量、绿泥石含量、白云石胶结物含量则显著高于须4段。长石的溶解作用是须家河组砂岩储层质量改善的重要因素，局部的高溶解地层间隔是我们研究的主要目标。 根据方解石胶结物的δ13C值及石英的包裹体温度认为，须4 段砂岩在成岩过程中存在一定数量的有机碳的参与。 根据全岩化学认为，须2 段较高的SiO2 含量和须4 段Al2O3 含量略高显示出须2 段砂岩具有更高的成分成熟度，须4 段SiO2 多存在于富铝矿物中；须4段较高的MgO和CaO含量以及其与碳酸盐矿物（方解石和白云石之和）之间显著的正相关性说明须4 段砂岩具有更高的碳酸盐矿物，须2 段钙镁含量的相关系数(R2)高达0.89，揭示出了须2 段的MgO主要存在于白云石中；砂岩中的钾主要存在于伊利石和钾长石中，须2 段具有较高的K2O含量，因而K2O含量与伊利石、钾长石之和显示出良好的正相关性；不同的矿物具有不同的K/Al摩尔比值，其中钾长石中为1/1，伊利石中的K/Al 摩尔比变化在1/3～1/4之间，而高岭石、钠长石和绿泥石则几乎不含钾。因此，砂岩中富铝矿物含量的变化会导致钾、铝相对丰度的变化，这是本论文利用砂岩化学成分进行埋藏成岩过程中长石溶解和次生孔隙形成机制研究的重要理论依据。本研究在计算K/Al摩尔比率时从Al2O3的总含量中减去Na2O，以修正斜长石的影响；须4 段砂岩的K2O/(Al2O3-Na2O)指数较低，基本上都在1/4 以下，显示出缺乏钾长石的富钾矿物组合特征。须2 段砂岩以具有较高的K2O/(Al2O3-Na2O)指数为主要特征，多数样品都分布在1/1 到1/3之间，少数样品分布在1/3 到1/4之间，反映了钾长石、伊利石等富钾矿物的组合特征；高次生孔隙发育带主要出现在须4 段顶部、紧靠须5段泥岩的部分，砂岩具有很低的K2O/Al2O3 指数，显示在较早成岩阶段经历过较强酸性流体的作用和铝硅酸盐的溶解，并造成地层中H+的储备。在这个低钾带中，也只限于这个低钾带中，K2O/Al2O3 指数与孔隙度强烈的正相关性，显示砂岩遭受强烈溶解、钾长石消失。
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