近年来，热液白云岩（Hydrothermal dolomite，简称HTD）因其潜在的油气储集能力受到全球学者的广泛关注，世界范围内已发现了许多与热液作用有关的油气储层。但是，热液对白云岩储层的影响是以充填破坏为主还是以溶解增孔为主长期存在争议。LA-ICP-MS碳酸盐矿物原位U-Pb定年技术的突破和发展为解决该问题提供了新的思路。该项工作以渤海湾盆地济阳坳陷埕岛-桩海地区奥陶系白云岩储层为研究对象，对白云岩储层中发育的多期胶结物进行岩相学的精细表征，并利用多种地球化学分析测试方法对多期热液流体的地球化学特征和来源进行分析（图1）。在岩相学和地球化学分析的基础上，本文重点应用碳酸盐矿物原位U-Pb定年的方法重建了早期白云石化作用、孔隙形成和多期热液流体活动三者之间的时间关系（图2），明确了早期白云石化作用与孔隙形成均早于多期热液流体活动的时间，最终阐明了多期热液流体对白云岩储层的影响主要以充填破坏为主。该研究为理解热液流体对白云岩储层的影响提供了新的视角，基于碳酸盐矿物原位U-Pb定年的方法，未来的研究需要对白云岩储层中孔隙周围多期胶结物的成因和形成时间进行更精细的厘定。
图1. 碳酸盐岩稀土元素配分模式图
图2. 碳酸盐岩原位U-Pb定年
研究成果发表在地学领域国际重要期刊Geological Society of America Bulletin（中科院一区，Top期刊）。论文通讯作者为中国石油大学（华东）地球科学与技术学院王艳忠教授，论文第一作者为2021级硕士研究生盛凯。合作者包括中国石油大学（华东）操应长教授、王淑萍副教授、博士研究生杜玉洁，中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院王永诗教授级高工、马帅研究员。该研究得到国家自然科学基金面上项目资助。
论文信息：Kai Sheng, Yanzhong Wang*, Yingchang Cao, Shuping Wang, Yongshi Wang, Shuai Ma, Yujie Du; Influence of multistage hydrothermal fluids on dolomite reservoirs: A case study from the Lower Ordovician Yeli-Liangjiashan Formation in the Chengdao-Zhuanghai area, Jiyang subbasin, Bohai Bay Basin, China. GSA Bulletin, 2023; 136 (5-6): 2111–2136. DOI: https://doi.org/10.1130/B37150.1
