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论文以鄂尔多斯盆地下古生界上寒武统三山子组与中寒武统张夏组为研究对象,在前人研究成果、钻井及地震勘探取得的实物资料基础上,结合野外地质调查、实测精细地层剖面,运用沉积学、岩相古地理学、地球化学、储层地质学等学科理论,采用点、线、面,野外与室内结合、宏观与微观结合、常规研究与先进测试分析方法结合等工作方法,综合研究鄂尔多斯盆地寒武系沉积相、沉积环境及其演化,储层岩石类型、储集空间、储层物性及地球化学特征,成岩作用类型及对储层的影响,系统分析了储层的成因及主控因素。论文主要取得了如下认识与成果:(1)通过沉积环境分析,将鄂尔多斯盆地中上寒武统划分出碳酸盐岩台地沉积体系、台地边缘沉积体系、斜坡-盆地沉积体系三大沉积体系,其中碳酸盐岩台地沉积体系又可进一步划分出台地潮坪、局限台地及开阔台地相;台地边缘沉积体系可进一步划分出台地边缘浅滩、台地边缘生物礁、台地边缘斜坡相;斜坡-盆地沉积体系可进一步划分出上斜坡、下斜坡、盆地边缘及深海平原相。(2)以层序地层学理论为指导,分别编制了张夏组与三山子组的岩相古地理图,确立了张夏期与三山子期均发育五种古地理单元:(1)剥蚀古陆、(2)潮坪相、(3)局限台地-开阔台地相、(4)台缘斜坡相、(5)陆棚-深水盆地相。建立了沉积模式,阐明了沉积演化过程。(3)通过储层岩石学研究认为,鄂尔多斯盆地寒武系碳酸盐岩储层岩石类型以粉-细晶白云岩为主;储集空间类型有晶间孔、溶孔、溶洞、粒间孔、裂缝。(4)储层地球化学特征显示:张夏组与三山子组白云岩具有明显不同的稀土配分型式,表明其具有不同的白云岩化机理;三山子组白云岩δ13CPDB与海水相当,δ18OPDB在<5‰的狭小范围内变化,表明其白云岩化作用流体以海水为主,结合其岩相学特征,判定为回流渗透白云岩化作用。(5)寒武系碳酸盐岩储层受沉积相、溶蚀作用、白云岩化作用、埋藏作用多方面控制,在储层形成后的埋藏期发生致密化,其致密化过程可概括为:成岩早期压实?早期硅化/重结晶作用(孔隙度变化不大)?抬升溶蚀/填充作用(或持续深埋)?(再次埋藏)压溶/重结晶(油气充注)?深埋溶蚀作用?充填及重结晶作用?构造抬升破裂/角砾化作用(或持续埋深)?淡水淋滤/硅化/去白云岩化作用(或持续埋深)?充填作用。