塔里木盆地是我国超深层碳酸盐岩油气勘探的重点区域，其中下奥陶统以厚层致密石灰岩为主，但优质储层主要受走滑断裂控制的岩溶体系所主导，断裂带外围的石灰岩勘探长期未获突破。近年来，在断裂带外围的致密石灰岩中发现了局部白云石富集现象，但白云石的成因机制及其对储层物性的改造作用此前缺乏系统性认识。这一问题影响着超深层石灰岩储层改造潜力的评估与勘探方向的选择。
针对这一问题，研究团队以塔里木盆地台盆区顺南地区中下奥陶统为研究对象，开展了系统的岩石学与原位地球化学研究，识别出沿缝合线、沿微裂缝、孔洞充填和基质四类白云石，并通过U-Pb定年精确约束了其形成时序。结合地球化学示踪，研究进一步厘定了四类白云石分别受控于海水-大气水混合流体、浅埋藏地层水、深埋藏地层水和源自下伏寒武系的富镁热液流体，明确了从加里东期到海西早期的多期流体演化历史（图1）。
图1 塔里木盆地台盆区中下奥陶统灰岩中白云石亲缘流体类型与演化过程
在此基础上，研究揭示了不同类型白云石对储层品质的差异性改造效应。基质白云石具有最显著的储层改善作用，其粗晶结构和发育良好的晶间孔能同时提升孔隙度和渗透率，含基质白云石的石灰岩平均孔隙度最高。微裂缝和孔洞充填白云石虽在一定程度上降低了孔隙度，但通过形成裂缝-孔洞复合系统可将渗透率提升1至2个数量级。相比之下，含有缝合线相关白云石的灰岩因强烈压实和孔隙堵塞，储集物性最差。研究指出，上述多期白云石化事件与多尺度裂缝系统共同构成了基质白云石斑块、裂缝网络与溶蚀孔洞相连通的流动网络，这种三元结构对超深层致密石灰岩中优质储层的发育至关重要（图2）。
图2 塔里木盆地台盆区中下奥陶统灰岩中白云石沉淀机制及其储层响应
研究成果近期在油气地质领域国际重要期刊《Marine Geoscience and Energy Resources》在线发表。论文第一作者为tyc7111cc太阳成集团王健教授，通讯作者为操应长教授和王健教授，合作者包括tyc7111cc太阳成集团研究生唐铭浴、谭东萍、谢明峰和中石化西北油田韩俊高工。研究得到国家科技重大专项、国家自然科学基金、山东省泰山学者经费及中央高校科研业务费等联合资助。
论文信息：Jian Wang, Mingyu Tang, Mingfeng Xie, Yingchang Cao, Dongping Tan, Jun Han. Origin and reservoir response of dolomites in ultra-deep limestone formations: Insights from the Middle-Lower Ordovician in the Shunnan area, Tarim basin. Marine Geoscience and Energy Resources, 2026, 193: 207836. https://doi.org/10.1016/j.marger.2026.207836
