白云岩地球化学特征及成因——以鄂尔多斯盆地靖西马五段中组合为例

贺训云，寿建峰，沈安江，吴兴宁，王永生，胡圆圆，朱吟，韦东晓

（1.中国科学院地质与地球物理研究所；2.中国科学院大学；3.中国石油杭州地质研究院；4.中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室）

0 引言

鄂尔多斯盆地靖西地区位于靖边气田西侧，属中央古隆起周边白云岩储集层发育区[1]。近期在靖西地区苏203井、苏322井等井马五段中组合（5—10亚段）发现白云岩型储集层并获高产工业气流[1-5]，储集层岩性主要为粉晶白云岩[1-2,5]，纹层多不发育[2,4]，储集空间主要为晶间（溶）孔，目前该套储集层已成为鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩天然气勘探又一新领域[6]。

前人对鄂尔多斯盆地马家沟组白云岩成因已做过较多探讨，取得了许多重要认识[1-2,4,7-16]，但尚存在以下问题：①不同学者得出的白云岩成因不尽相同，如准同生白云石化[7]、混合水白云石化[1-2,4,8-9]、渗透回流白云石化[7,10]、埋藏白云石化[7,9,11-14]、热液白云石化[7,9]以及微生物白云石化[15-16]等；②以往研究多针对马五段上组合或整个马家沟组，针对马五段中组合白云岩成因的研究尤显薄弱，且多依据其沉积背景进行推断；③以往研究多将不同成因白云岩解释为孤立、单一成因，而实际上成岩演化过程是动态连续的，同生—准同生期形成的白云岩，可在埋藏期间随埋深及孔隙水化学、温度和压力的变化而多次演化[17]。本次研究以马家沟组马五段中组合白云岩为研究对象，在以往有关岩石学特征研究和认识的基础上，侧重从地球化学角度对其进行主微量元素、稀土元素和碳、氧、锶同位素研究，结合区域地质背景并考虑成岩演化的动态连续性，对其成因进行深入探讨，继而对其有利储集层分布进行初步预测。

1 地质背景

鄂尔多斯盆地位于华北地台西部，周边被山系环绕，面积达25×104km2[18]（见图1）。奥陶系马家沟组以碳酸盐岩为主，夹蒸发岩，除在中央古隆起区缺失外，其他地区均有分布，整体上具有“西厚东薄、南厚北薄”的特点[3]。马家沟组可分为6个岩性段，自下而上为马一段至马六段，其中马一、马三、马五段为以石膏、盐岩和白云岩为主的蒸发岩、碳酸盐岩组合，马二、马四、马六段则以灰岩为主[6,16-20]。其中马五段自上而下又可细分为10个亚段[6,11,21]。

图1 研究区及采样井位置图

中奥陶统马五段沉积时期，由于南部秦岭和北部兴蒙洋壳的俯冲，造成南北向地层的相向挤压，鄂尔多斯盆地内整体表现为震荡性、间接性的海退，海水明显变浅，中央古隆起暴露地表，将盆地分隔为东西两个不同的沉积体系[2-3]。

中央古隆起以东地区以发育局限台地沉积为特征，属于华北海沉积体系。该区马五段沉积期，由于发生海退，加上气候干热，因此为一次重要的膏盐发育期，沉积相带发育具有围绕盆地东部洼陷区呈环带状展布的特点，即自内而外依次发育米脂盐洼—盆缘膏质斜坡—含膏云坪内带—含膏云坪外带沉积[2]。靖西地区位于伊陕斜坡西部（见图1），总体属于含膏云坪外带沉积相带，或称之为硬石膏-白云岩盆缘坪[22]。

马家沟组沉积之后，加里东运动使得盆地整体抬升，盆地主体缺失上奥陶统—下石炭统，并经历了长达1.4×108余年的风化剥蚀[3]。晚石炭世盆地才再接受海陆交互相碎屑沉积，超覆于马家沟组之上。

2 样品采集及测试

本研究12个岩心样品采自靖边气田西侧10口钻井（见图1），深度为3 548.0～4 422.5 m，层位主要为奥陶系马家沟组中组合马五段 5—10亚段。样品岩性均为较均质粉晶白云岩，无明显裂缝及充填物，将样品全岩粉碎至0.75 μm。

样品的主、微量元素分析在中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室完成，采用压模法进行X射线荧光光谱分析（XRF），仪器为PANalytical Axios。

稀土元素含量分析在国土资源部杭州矿产资源监督检测中心完成，分析方法及流程依据 DZ/T 0223−2001[23]（电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析方法），分析仪器为Thermo X Series II电感耦合等离子体质谱联用仪。

碳、氧同位素测试在中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室完成，分析方法及流程依据 SY/T 5238—2008[24]（有机物和碳酸盐岩碳、氧同位素分析方法），分析仪器为DELTA V Advantage同位素比质谱仪。锶同位素测试亦在中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室完成，分析仪器为TRITON PLUS热电离同位素比质谱仪，检测温度为25 ℃，湿度为60%。

3 测试结果

3.1 主、微量元素

研究区马五段中组合白云岩主、微量元素测试结果见表 1。可见，中组合白云岩中含一定量的 SiO2和Al2O3，其中SiO2含量为0.28%～9.77%，平均2.49%，Al2O3含量为 0.10%～5.86%，平均1.07%。MgO含量为 18.04%～27.66%，平均 22.12%，与化学计量值（21.7%，理想的白云岩中含量）接近；CaO含量为22.35%～33.24%，平均29.01%，与化学计量值（30.4%）亦较接近；Mg/Ca值（物质的量之比）为0.8～1.4，平均1.08。中组合白云岩具有高Fe含量、较高Mn含量和较低 Sr、Na含量。其中 Fe含量为 1 193.5×10−6～26 936.0×10−6，平均 8 552.8×10−6；Mn 含量为 54.6×10−6～1 564.4×10−6，平均 312.3×10−6；Sr含量为 70.1×10−6～103.0×10−6，平均 83.2×10−6；Na 含量为 59.4×10−6～244.8×10−6，平均 175.0×10−6。这一特征与苏中堂等[10]、姚泾利等[12]、赵卫卫等[14]和付金华等[15]有关白云岩微量元素含量的研究结果总体一致。

表1 鄂尔多斯盆地靖西马五段中组合粉晶白云岩主、微量元素含量

根据样品主、微量元素含量差异，可将12个样品分为两组（见表1）。A组白云岩SiO2和Al2O3含量相对较低，其含量平均值分别为1.5%和0.3%；B组白云岩 SiO2和 Al2O3含量相对较高，其含量平均值分别为3.5%和1.8%，可能与其沉积期受西侧古隆起影响较大有关，也可能与B组白云岩样品位于中组合白云岩剥蚀区有关（见图1）。A组白云岩具有相对较低MgO含量和相对较高CaO含量，其含量平均值分别为21.3%和30.2%，Mg/Ca值较低，为0.8～1.1，平均0.99；而B组具有相对较高MgO含量和相对较低CaO含量，其含量平均值分别为23.0%和27.8%，Mg/Ca值较高，为0.9～1.4，平均1.17，似乎表明B组白云岩白云石化流体具有更丰富的 Mg2+或经历了更彻底的白云石化作用。A组白云岩Fe、Mn含量相对较低，Na含量相对较高，其 Fe、Mn含量平均值分别为 1 781.5×10−6和68.5×10−6，Na 含量平均值为 211.5×10−6；而 B 组 Fe、Mn含量显著偏高，Na含量明显偏低，其 Fe、Mn含量平均值分别为 15 324.2×10−6和 556.2×10−6，Na 含量平均值为 138.5×10−6，似乎表明 B组白云岩样品在后期受风化淋滤影响较大；两组白云岩Sr含量均较低。总之，上述差异似已说明二者具不同沉积环境或成岩演化史。

3.2 稀土元素

马五段中组合白云岩稀土元素分析结果见表2。其稀土元素含量为 0.01×10−6～21.8×10−6，具典型碳酸盐岩低稀土元素含量特征[25]，且轻稀土元素含量相对富集，重稀土元素含量相对贫化。与苏中堂等[10]研究得到的粉晶白云岩特征总体相似。

根据上述分组方案，A组和B组白云岩稀土元素含量也呈现出一定差异，A组白云岩稀土元素含量稍低，其稀土元素总含量平均为9.75×10−6，而B组白云岩的稀土元素含量相对较高，其稀土元素总含量平均值为 30.06×10−6。

表2 鄂尔多斯盆地靖西马五段中组合粉晶白云岩稀土元素含量

3.3 碳、氧同位素组成

马五段中组合白云岩碳、氧同位素值测试结果见表 3。白云岩的δ13C 值为−1.28‰～0.96‰，平均为−0.56‰，与同期海水值[26]一致；δ18O 值为−8.19‰～−5.28‰，平均为−6.77‰，与同期海水值[26]相比，多数白云岩明显偏负。

按照上述分组，虽然两组白云岩的δ13C值没有明显差别，但δ18O值依然表现出一定差异，A组白云岩的δ18O值平均为−6.50‰，B组白云岩的δ18O值平均为−7.05‰，相对偏负。

3.4 锶同位素

马五段中组合白云岩的87Sr/86Sr值见表3，87Sr/86Sr值在0.708 838～0.713 224，平均为0.710 261。中奥陶世海水87Sr/86Sr值约为0.708 7～0.709 2[26]，马五段中组合大多数白云岩87Sr/86Sr值比其显著偏高，这一特征与王保全等[11]和赵卫卫等[14]研究的有关白云岩特征相似。

类似的，A、B两组白云岩的87Sr/86Sr值亦存在较大差异。A组白云岩87Sr/86Sr值相对较低（见表3），平均为0.709 462，比同期海水值略高；而B组白云岩87Sr/86Sr值相对较高，平均为0.711 060，比同期海水值显著偏正，显示其受更多放射性87Sr流体影响。这一差异反映其可能经受了不同白云石化流体的改造。

表3 鄂尔多斯盆地靖西马五段中组合粉晶白云岩碳、氧、锶同位素组成与Mn/Sr值

4 讨论

4.1 样品成岩蚀变性

Mn/Sr值可用来判断碳酸盐岩矿物成岩蚀变程度[27-29]：当样品Mn/Sr值小于2.0时，认为其经历了较弱的成岩蚀变，其同位素组成保持了原始海水同位素信息[28]。由表3和图2可知，A组白云岩具较低Mn/Sr值，Mn/Sr值小于1.0，显示了相对弱的成岩蚀变强度；B组白云岩 Mn/Sr值大于 2.0（其中一个样品大于10.0），显示了相对较强的成岩蚀变程度。相应的，二者87Sr/86Sr值亦体现出明显差异，且B组白云岩Mn/Sr值与87Sr/86Sr值具一定正相关性。上述特征表明A组白云岩白云石化流体可能与同期海源流体有关，而 B组白云岩白云石化流体除了与同期海源流体有关外，可能还与富含放射性87Sr的流体有关。

图2 靖西马五段中组合白云岩Mn/Sr与87Sr/86Sr值交会图

此外，由表1可知，上述Mn/Sr值变化主要由Mn含量变化引起，所有样品Sr含量没有明显差别。白云岩的低Sr含量主要与其在白云岩中的分配系数有关，而 Mn含量往往与成岩蚀变强度正相关[29]。A组白云岩 Mn 含量均小于 100×10−6，平均值为 68.5×10−6，含量相对较低，与腕足类壳体的含量接近[26,29]，表明未遭受明显成岩蚀变；B组白云岩 Mn含量均大于100×10−6，平均值为 556.2×10−6，明显高于 A 组，亦明显高于腕足类壳体Mn含量[26,29]，表明沉积后遭受较严重的成岩改造，如埋藏期的进一步白云石化或暴露期的大气淡水影响。

此外，Fe含量与87Sr/86Sr值相关性分析表明（见图3），A组白云岩的Fe含量总体相对较低，显示较弱的成岩改造，其87Sr/86Sr值与同期海水值相近或略高，且与Fe含量没有明显相关性；而B组白云岩的Fe含量总体相对较高，显示较强的成岩改造，87Sr/86Sr值与Fe含量呈明显正相关性，反映其可能受较强烈的晚期白云石化流体改造，或暴露期大气淡水影响。

总之，由成岩蚀变性也可看出两组白云岩经历的成岩作用有所差异，反映其可能经历了不同类/期的白云石化作用，同时，上述差异也可能由二者经历不同的大气淡水影响产生。

图3 靖西马五段中组合白云岩87Sr/86Sr值与Fe含量交会图

4.2 主、微量元素

白云岩中CaO和MgO含量变化能反映白云石交代方解石程度。MgO和CaO呈线性正相关反映白云岩为沉积成因，呈线性负相关反映白云岩为交代或重结晶成因[30]。

由图4可知，A组白云岩MgO和CaO呈明显线性负相关（见图4），显示为交代或重结晶成因。此外，中组合白云岩纹层不发育[2,4]，据郑剑锋等有关识别参数[30]，基本排除沉积成因的萨布哈机制。再由表 1可知，A组白云岩具有相对低MgO、高CaO含量特征，表明其白云石化作用可能不彻底，据郑剑锋等有关识别参数[30]，A组白云岩与渗透回流白云岩成因特征较为相似。B组白云岩MgO和CaO含量总体仍呈线性负相关，但具相对更高MgO含量和相对更低CaO含量，表明B组白云岩可能经历了更彻底的白云石化作用，显示一定埋藏白云石化特征。

图4 靖西马五段中组合白云岩MgO和CaO含量交会图

此外，白云岩微量元素变化特征可以反映沉积、成岩环境特征及成岩流体性质等。微量元素Fe、Mn、Sr、Na在碳酸盐岩成岩作用和流体性质判别方面尤为有效。Fe和Mn在海水中含量很低，而在成岩孔隙水中含量高[14]，且随着成岩作用强度增加，Fe、Mn含量呈增加趋势。Sr是亲海元素，主要富集在海水中，随着成岩作用强度增加，Sr具有不断丢失的趋势。而Na可反映成岩流体盐度[10]。

前已述及，靖西马五段中组合白云岩总体具有高Fe含量、较高Mn含量和较低Sr、Na含量。埋藏白云石化作用形成的白云岩具有贫 K、Na、Sr和富 Fe、Mn特征[19]，据此认为中组合白云岩可能为埋藏白云石化成因。但A组白云岩具有相对较低Fe、Mn含量和较高Na含量，其Mn含量均低于100×10−6，平均值为68.5×10−6，Na 含量则达 211.5×10−6，似乎显示了海源流体的影响，但与海源流体又有所区别，这一特征较符合浅埋藏期渗透回流白云石化成因的白云岩。而 B组白云岩具有相对更高Fe、Mn含量和较低Na含量，其 Mn 含量均大于 100×10−6，平均值为 556.2×10−6，是A组白云岩的8倍，Na含量则相对较低，为138.5×10−6，反映B组白云岩可能经历了更强的成岩演化，即埋藏白云石化作用。

此外，Na、Sr含量交会图[25]表明（见图5），马家沟组白云岩落入了埋藏白云岩范围。但总体而言，A组白云岩似乎更多保留了渗透回流白云石化特征，同时兼具部分埋藏成因特征，而B组则更多显示了埋藏白云石化特征。

图5 靖西马五段中组合白云岩微量元素Na-Sr交会图[25]

4.3 稀土元素

白云岩稀土含量受母岩、白云石化流体、稀土在白云石化流体与白云岩之间的分配系数以及水岩比等因素的影响[31-32]。由于自然流体中稀土含量极低，因此在多数情况下，白云石化过程中稀土主要来自母岩，因而交代成因的白云岩常具有与母岩相似的稀土配分模式。稀土元素中变价元素Ce和Eu容易随物理化学条件变化与稀土元素分离而出现异常，其标准化配分模式可用于探讨白云石化流体性质和成岩环境。

本文稀土元素测试数据采用球粒陨石标准化[33]处理。中组合白云岩La/Yb标准化值为2.32～14.75，平均8.33；δEu为0.52～0.69，平均0.57，明显小于1.0；δCe为0.85～0.98，平均0.93，稍小于1.0。

由图 6可知，马五段中组合白云岩具有相似的稀土元素配分模式，所有白云岩具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损、明显Eu负异常及轻微Ce负异常特征，与该区泥晶灰岩稀土元素配分曲线形态颇为相似[10]，具有较好的继承性，表明其为交代成因。另据郑剑锋等判识标志[30]，可进一步认为中组合白云岩总体为埋藏白云石化成因。但白云岩具有Ce、Eu负异常，与海水稀土元素配分模式具有一定相似性，似乎仍显示渗透回流白云岩特征。这一认识与通过主、微量元素得出的结论总体一致。

图6 靖西马五段中组合白云岩稀土元素配分曲线

A、B两组白云岩在稀土元素含量方面存在一定差异（见图6、图7），原因可能在于B组白云岩相对靠近西侧古隆起，或晚期经受长期暴露，含有相对较多泥质，从而导致稀土元素含量稍高。前述B组白云岩具有相对较高表征陆源影响的 SiO2和 Al2O3含量印证了这一解释（见图7）。

图7 靖西马家沟组两组白云岩稀土元素含量分布对比

此外，A组白云岩δEu平均值为 0.55，δCe平均值 0.90，具有相对更强的负异常，更具渗透回流白云石化特征[30]；而 B组白云岩δEu平均值为 0.59，δCe平均值0.95，负异常相对弱，特别是几乎无Ce负异常，更具埋藏白云石化作用特征。

4.4 碳、氧同位素组成

碳、氧同位素资料常被用于白云岩成因解释[8]。白云岩的碳、氧同位素组成主要受控于白云石化对象的碳、氧同位素组成以及成岩流体的盐度、温度[25]。因此，形成于高盐度蒸发环境中的白云岩具有较高的δ18O和δ13C值；而在高温高压深埋藏环境中形成的白云岩具有较低的δ18O值，受热液影响的δ18O值大多小于−10.0‰。

Allan和Wiggins[34]认为海水的碳、氧同位素值是各种不同成因白云岩碳、氧同位素值变化的基础，因此，需将白云岩碳、氧稳定同位素值与同期海水进行对比才能进行成因解释。鄂尔多斯盆地马家沟组马五段白云岩位于中奥陶统[3]，而中奥陶世海水的δ13C值和δ18O值分别约为−2.0‰～0.5‰和−6.6‰～−4.0‰[14]。

前已述及，中组合白云岩的δ13C值为−1.28‰～0.96‰，平均为−0.56‰，与同期海水值一致；δ18O 值为−8.19‰～−5.28‰，平均−6.77‰，与同期海水值相比，部分白云岩δ18O值明显偏负。整体来看，δ13C值和δ18O值与黄正良等[7]有关粉—细晶白云岩值分布范围的认识一致。由图8可知，A组和B组白云岩总体具有相对较负的δ18O值，但δ18O值均大于−10.0‰，因此基本排除热液成因机制，而δ13C值则总体位于同期海水值范围，可能表明白云石化流体与同期海水有关。

图8 靖西马五段中组合白云岩碳、氧同位素组成

岩石的δ13C值受有机质和热化学硫酸盐还原反应（TSR）[35]影响较显著，受温度影响相对较小，因而在后期成岩过程中一般变化不大而多体现原岩特征。δ18O值出现较高负值有两种情况：受大气淡水或深埋环境高温影响。A组白云岩均位于上组合白云岩覆盖区，岩石学研究表明其没有遭受淡水改造的明显证据[5]，因此其相对较负δ18O值反映的应是深埋增温效应；B组白云岩位于中组合白云岩剥蚀区，早期经受过大气淡水影响，晚期遭受深埋，且在晚中生代伊陕斜坡发生构造反转后具有比A组白云岩相对更大的埋深，因此，其相对更偏负的δ18O值可能是大气淡水和深埋增温效应的叠加结果，但至少反映其可能受深埋增温影响。

至此，根据A、B两组白云岩δ13C、δ18O值特征，认为白云岩总体表现为埋藏白云石化特征，但少量样品δ13C和δ18O值仍落入同期海水值范围，显示渗透回流白云石化特征。因此，白云岩碳、氧同位素值也表明中组合白云岩兼具渗透回流白云石化和埋藏白云石化成因。相对而言，B组白云岩δ18O值稍为偏负，似乎显示更多埋藏白云石化特征，而A组白云岩则似乎残留了较多渗透回流白云石化成因特征。

4.5 锶同位素值

锶同位素组成在碳酸盐岩成岩作用研究中具有重要意义。海相碳酸盐岩的87Sr/86Sr值主要取决于同期海水的87Sr/86Sr值[29]。中奥陶世海水87Sr/86Sr值约为0.708 7～0.709 2[26]，因此，奥陶系马家沟组碳酸盐岩87Sr/86Sr值应与此值范围总体一致。由于白云岩是一种成岩相，因此白云岩87Sr/86Sr值反映的是成岩流体介质的87Sr/86Sr比值[11]。

由表3和图9可知，除合3井两个马四段样品外，A组白云岩的87Sr/86Sr值为0.708 838～0.709 366，平均为0.709 152，总体落入同期海水值范围，表明其白云石化流体主要与同期海源流体有关；而B组白云岩的87Sr/86Sr值为 0.710 234～0.713 224，平均 0.711 060，均比同期海水值显著偏正，表明其成岩流体应来自或流经富含放射性87Sr的外部地层。

图9 靖西马五段中组合白云岩87Sr/86Sr值分布

成岩过程中，造成碳酸盐岩锶同位素值高于同期海水的原因主要有：①地层水（或大气淡水）流经富含放射性87Sr硅质碎屑沉积物时将其溶入，并与海相碳酸盐矿物发生作用从而改变其锶同位素值；②受到硅酸盐矿物影响的深部地层水可向碳酸盐矿物提供放射性87Sr，并造成其锶同位素值增加[14]。前已述及，马家沟组沉积之后，鄂尔多斯盆地曾经历1.4×108余年的抬升剥蚀，地表长期遭受大气淡水影响。而B组样品靠近风化壳，且在加里东期埋藏较浅，受流经盆地周缘且富含放射性87Sr的地表水的影响，其87Sr/86Sr值明显较同期海水偏高，而A组远离风化壳，且埋深较大，受地表大气淡水影响较小，因而基本保持了同期海水87Sr/86Sr值特征。

此外，奥陶系马家沟组上覆石炭系海相碎屑岩系深埋期间，富含放射性87Sr的石炭系压释水可侧向运移至奥陶系马家沟组，由于B组样品离风化壳较近，因而受其影响更大，亦可导致其87Sr/86Sr值偏正。这与赵卫卫等[14]认识相似。位于东部的A组白云岩埋深较大，离风化壳较远，受压释水影响较小，因而基本保留了海源白云石化流体87Sr/86Sr值特征。

4.6 地质分析及应用

前已述及，中奥陶统马五段沉积时期，鄂尔多斯盆地气候干热，为一次重要的膏盐发育期，发育数个旋回性沉积地层，其中马五5、马五7、马五9段沉积期为大海退背景下的高频旋回海侵期，水体相对开阔，在靖西地区发育大量滩体，马五4、马五6、马五8、马五10段沉积期为高频旋回高位域期，水体相对更局限。靖西地区短暂海侵期沉积的大量整体呈环带、地形上呈正凸起的颗粒滩，与其上覆地层在高位域期可构成海水正常循环的障壁。在此背景下，高位域期形成的强蒸发、循环受限的海水可为白云石化作用提供丰富的Mg2+，而尚未成岩/成岩较弱的早期沉积物（特别是海侵期形成的颗粒滩）具备较好的渗透性，从而发生渗透回流白云石化作用（见图10）。随后，海水可通过滩间海水道不断补充，为白云石化作用提供源源不断的Mg2+。渗透回流白云石化作用发生在海平面之下，往往大规模发育（盆地尺度），其白云石化作用深度和规模较大，白云岩多具粉晶结构，可成为（优质）储集层[29]。靖西地区马五段中组合白云岩分布广，厚度大，多为粉晶白云岩，纹层不发育，亦是良好的储集层，进一步佐证了靖西马五段中组合白云岩早期确实很可能经历了渗透回流白云石化作用。

图10 靖西马五段中组合白云岩白云石化模式

进入中深埋藏期后，在上覆岩层的压实下，地层温度、压力升高，古隆起基底和石炭系碎屑岩系释放富Mg2+和87Sr地层压释水，并顺早期发生渗透回流白云化作用而保留了较好渗透性的地层运移，从而导致早期白云岩再次发生埋藏白云石化作用，体现出众多埋藏成因白云岩地球化学特征。由于不同地区经受的改造强度不同，有些地区在某些指标上仍残留了渗透回流成因白云岩特征。

综上所述，从成岩作用对储集层非均质性影响角度，结合马五段中组合主要滩体分布特征[1]，对靖西马五段中组合白云岩有利储集层发育区进行了初步评价和预测（见图11）。纵向上马五5、马五7、马五9段滩体发育，为有利勘探层位；平面上认为靖西东部地区（A组白云岩分布区）多期滩体发育且白云岩经历相对较弱的晚期成岩改造，因而具有相对良好且均质的储集性能，且埋深相对较浅，为有利储集层发育区。这一认识已初步得到证实：不同沉积微相白云岩储集层物性统计[5]及近期勘探成果均表明，中组合上段特别是马五5亚段是最有利白云岩储集层发育段。靖西西部地区（B组白云岩分布区）早期沉积微相多为云坪，物性相对较差，且滩体相对不发育，后期成岩改造较强，埋深相对较深，因此为较有利储集层发育区。

图11 靖西马五段中组合白云岩储集层初步评价及预测结果

须指出的是，尽管当前马五段中组合白云岩勘探主要集中在靖西地区，但依据本文白云石化模式新认识及图11可知，马五段中组合白云岩发育区可由靖西地区往东延伸，至靖东乃至米脂地区均可发育马五段中组合白云岩体[2]，虽然往东由于相变等存在灰岩发育区，但这些地区仍值得进一步探索，如取得突破，可极大拓展该类储集层的勘探领域。

5 结论

鄂尔多斯盆地靖西马五段中组合白云岩 MgO和CaO含量呈负相关性，Mg/Ca值为 0.8～1.4；白云岩总体具有高 Fe、较高 Mn和低 Sr、Na含量，其 Fe、Mn 含量平均值分别为 15 324.2×10−6和 556.2×10−6，Na含量平均值为138.5×10−6，部分白云岩Fe、Mn含量相对较低，Na含量相对较高，其Fe、Mn含量平均值分别为 1 781.5×10−6和 68.5×10−6，Na 含量平均值为211.5×10−6；白云岩稀土元素含量总体很低，为 0.01×10−6～21.8×10−6，且具相似稀土元素配分模式，轻稀土元素富集，重稀土元素亏损，具明显 Eu负异常和弱Ce负异常；白云岩δ13C值为−1.28‰～0.96‰，平均为−0.56‰，与同期海水值一致，δ18O 值为−8.19‰～−5.28‰，平均−6.77‰，多数白云岩较同期海水值偏负；白云岩87Sr/86Sr值为0.708 838～0.713 224，平均值为0.710 261，少数白云岩与同期海水值接近，平均值为0.709 152，多数白云岩平均值为0.711 060，比同期海水值显著偏正。马五段中组合白云岩早期经历了渗透回流白云石化作用，并在后期埋藏过程中广泛叠加了埋藏白云石化作用。靖西马五段中组合白云岩可大规模发育，因此马五段中组合白云岩型储集层具备大规模发育的地质条件，靖西东部地区为有利储集层发育区且可向东大范围拓展。

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