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方解石脉是沉积盆地中最常见的脉体,特别在富含有机质和碳酸盐的黑色页岩中广泛发育,其形成过程与泥岩和页岩的成岩演化、油气生成、构造活动和流体运移有着密切的关系,其中水平纹层发育烃源岩中的顺层方解石脉的研究受到广泛关注,顺层方解石脉作为烃源岩中最主要的脉体,赋存了大量与烃源岩演化有关的信息。本文以东营凹陷深部(Es3下和Es4上)泥质烃源岩中方解石脉为主要研究对象,综合运用岩心观察,薄片鉴定,矿物分析,元素地球化学等多种技术方法,通过对烃源岩岩石学、烃源岩中方解石脉体岩相学特征、碳酸钙的来源与迁移机制等方面的研究,确定其成因机制及其指示意义。分析结果表明烃源岩中方解石脉多呈透镜状或薄片状,规模不等,大小不一;微观下晶体颗粒垂直于脉壁分布,形态为纤维状,晶体之间呈梳状规则排列平直且统一,沿其生长方向宽度未表现出明显的增加,表明晶体为连续生长且彼此之间无明显的生长竞争,晶体生长界面位于脉体和围岩的接触面上,向围岩方向生长。通过脉体内部围岩矿物遗迹观察发现脉体是在沿纤维状晶体方向晶体总生长速率不变的前提下,由位于脉体围岩接触面上的晶体生长位置发生变化形成的。成脉物质供给来源于脉体上下两侧围岩,在纹层之间以渗流扩散的方式向裂缝中进行补给。碳氧同位素分析结果显示,东营凹陷深部泥质烃源岩中的顺层纤维状方解石脉的δ13C值介于2.75.4‰,平均δ13C值4.0‰,δ18O值介于16.619.4‰,平均δ18O值为18.3‰,表明东营凹陷深部泥质烃源岩顺层方解石脉中碳元素的来源以无机碳酸盐岩为主,且有机质对方解石中的碳元素贡献很小,方解石脉体与围岩碳酸盐纹层碳同位素呈高度正相关（相关系数R=0.71）,说明脉体成因与围岩有关。方解石脉的成因与有机质演化生烃演化关系密切,成脉流体以渗流扩散运移的方式近源沉淀成脉。成脉流体碳元素来源为围岩中的碳酸盐纹层,而非围岩中的有机质,有机质演化过程中形成有机酸和CO2为围岩中碳酸盐溶解提供了条件,且主要以有机酸溶蚀为主,尽管CO2也有一定贡献,但十分有限;氧元素来源为围岩中的碳酸盐纹层和流体中介质水,其中介质水的贡献约为7.62%,介质水的δ18O值具有油田水的特征,表明水体经历了强烈的水-岩相互作用,其来源可能为蒙脱石矿物的层间水以及有机质排烃过程中生成的水混合而成。微量元素分析结果表明,方解石脉体具有富集Sr、Ba,贫Mn的特征。∑REE介于13.03×10-6146.60×10-6,平均49.37×10-6,轻稀土元素（LREE）介于12.32×10-6136.97×10-6,平均45.52×10-6,重稀土元素（HREE）介于0.71×10-69.63×10-6,平均3.85×10-6,平均LREE/HREE为13.84,（La/Yb）N变化范围为12.1434.02,平均为19.52,呈现出明显的LREE富集,HREE亏损,指示方解石脉体轻、重稀土元素分异程度高,为轻稀土中度富集型。纤维状方解石脉体δEu变化幅度大,总体呈弱负Eu异常（δEu=0.071.64,平均0.75）,δCe变化较稳定且异常不明显（δCe=0.861.03,平均0.93）;围岩具有较明显的中等Eu异常（δEu=0.470.65,平均0.6）,Ce异常不明显（δCe=0.870.93,平均0.9）。不同样品的方解石脉的Eu变化主要取决于方解石沉淀过程中晶体析出位置处的流体-岩石作用程度和流体的氧化还原环境,因此方解石脉体形成时流体介质具有Eu异常的特点,且总体上为还原性流体。富有机质纹层发育的泥质岩演化过程中生烃压裂为超压释放以及流体排放的一种重要驱动机制,对泥质岩内部流体运动影响甚大。烃类流体通过垂向渗透的方式产生水平裂缝,后沿着水平裂缝发生横向运移,因此水平裂缝的发育证明泥质烃源岩生排烃过程中要经历一个顺层面运移的阶段,在局部范围内对泥质烃源岩生排烃效率以及烃类运移的速率和方向有着很大的影响。同时水平裂缝的开启为方解石脉提供了形成空间,在脉体生长期间,由于裂缝开启速率小于晶体生长速率,因此晶体自身的生长结晶力控制了水平裂缝的扩张,晶体生长连续性表明水平裂缝活动不是周期性的开启或闭合,而是在相当一段时间内保持开启状态,使烃类流体得以持续横向运移。