鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段富铁白云石成因

鄂尔多斯盆地马家沟组五段白云岩,按照晶粒可分为两种类型:晶粒较细的M型微晶白云岩和晶粒相对较粗的F型粉细晶白云岩.这两类白云岩都具有较高的Fe含量,但Fe并不是均一分布的.在M型微晶白云岩中,基质白云石的铁含量为583×10-6～3 811×10-6,富铁白云石主要以膏溶铸模孔的孔隙充填物的形式存在,粗晶白云石充填物铁含量29 112 ×10-6 ～47 148×10-6,均匀分布于晶体之中;而粉晶白云石充填物,铁含量最可达81 752×10-6,仅富集于白云石的边缘.在F型粉-细晶白云岩中,其基质白云石的铁含量为233×10-6～2 007×10-6;裂缝和孔隙内充填的白云石的铁含量较高,可达9 178 × 10-6,均匀分布.铁的富集可能与孔隙的发育有一定联系.孔隙越发育,容易富集铁.M型微晶白云石的δ13C (V-PDB)值为-3.5‰～1.4‰,δ18O(V-PDB)值为-6.5‰～-8.O‰;孔隙充填物粉晶白云石δ13C(V-PDB)值为-0.7‰～-2.7‰,δ18O(V-PDB)值在-9.8‰～-11.5‰;粗晶白云石的δ13C(V-PDB)值范围为-1.7‰～-2.9‰,δ18O(V-PDB)值范围为-9.9‰～-11.3‰,可能受到过较高温度流体的影响.F型粉细晶白云岩的δ13C(V-PDB)值为-0.4‰～-0.8‰,δ18O(V-PDB)值为-5.3‰～-6.6‰,与海水较为接近.两类白云岩的Fe可能来源于上覆的铁质粘土岩.白云岩形成后,后经历了漫长的风化暴露剥蚀,形成了大量的储集空间,并残存形成了上覆铁质粘土岩.当再次进入埋藏期后,铁质粘土岩中富铁的流体在重力的作用下,向下部的地层运移,且到一定深度时,氧化态Fe3+转化为还原态的Fe2+,且已具有相对较高的地温,使得Fe2更容易进入白云石晶格,形成了富铁的白云岩层系.