鄂尔多斯盆地东缘临兴地区上古生界海陆交互沉积地层内发育大面积、准连续的致密砂岩气藏。研究区太原组及上、下石盒子组层系间水体化学性质差别、水岩反应叠加影响及成岩演化路径上的差异性造成砂岩不同程度的致密化，致密砂岩强非均质储集性严重制约着后续成藏评价和井位部署。本文综合利用电子探针分析、X射线衍射等相关实验手段，分层系建立致密砂岩成岩演化序列，通过地层水化学性质分析指出太原组比石盒子组水体整体封闭程度高，其中Ca²⁺富集、Mg²⁺、Fe²⁺亏损及Na⁺+K⁺相对平衡明显受水岩反应进程控制，通过流体离子迁移与成岩矿物间转化研究，认为长石岩屑溶蚀、硅质胶结沉淀及粘土矿物转化受孔隙流体内K⁺/H⁺活度比控制，太原组 CaCl₂型封闭水体内低K⁺/H⁺活度比致使伊利石化反应最为彻底，而 NaHCO₃型开放流体中，K⁺对外界的迁移速率大小决定粘土中伊利石含量占比；下石盒子组H⁺快速消耗引起 K⁺/H⁺活度比快速升高使伊利石化反应提前停止，多数高岭石和钾长石得以保存；上石盒子组伊利石化反应强度最弱，蒙皂石集中偏向于绿泥石化反应。进而基于不同水岩体系建立研究区砂岩差异化致密模式，认为早期持续强压实与中成岩阶段硅质、粘土矿物和含铁碳酸盐的强胶结形成了厚砂层与外界的渗流屏障，促进了一系列独立封闭的微成岩系统形成，并指出厚砂层中心发育的欠压实弱溶蚀弱胶结型和富绿泥石碱性超压型储层模式较好保存了残余原生及部分次生孔隙，是后期致密砂岩勘探开发的“甜点”靶区。
 

致密砂岩,成岩流体,水岩反应,离子迁移,差异致密化