番禺4洼创新提出了恩平组富砂背景下区域湖泛泥岩叠加局部海侵钙质砂岩封盖模式,取得深层首个大中型油田发现。其中钙质砂岩作为封堵层起到了至关重要的作用,因此明确珠海-恩平组钙质砂岩成因机理及发育模式,是着力推动增储上产的关键。本文以番禺4洼珠海-恩平组为例,通过薄片、扫描电镜、微量元素测试、测井、碳氧同位素等资料综合分析,在地层对比结果和海侵背景的基础上,研究钙质砂岩的岩石学特征,并从沉积环境、物质来源相结合的角度分析钙质砂岩成因机理及发育模式,取得以下主要成果认识:研究区目的层内钙质砂岩胶结物主要为硬石膏、白云石和铁白云石。硬石膏充填大孔隙并呈连晶型胶结颗粒产出;白云石类型分为泥晶白云石、自形-半自形的粉-细晶白云石和它形的粗晶白云石。碳氧同位素分析表明钙质砂岩的形成水介质为淡水环境,碳物质主要来源于成岩作用和有机酸脱羧作用产生的CO₂,白云石氧同位素地质温度计的计算结果表明三类白云石分别对应三个不同的成岩时期。海泛的发生降低沉积速率,提供Ca²⁺、Mg²⁺等离子来源,局部海侵也使得白云石处于过饱和-不饱和交替的状态,有利于白云石的形成。在强蒸发环境下,SO₄^2-和Ca²⁺浓度过饱和沉淀形成石膏/硬石膏;Ca²⁺、Mg²⁺过饱和形成早期方解石/白云石。随着埋藏深度的增加,硫酸盐还原作用与有机酸热脱羧作用为碳酸盐胶结提供重要碳源,随着有机酸逐渐消耗殆尽,成岩环境由酸性向碱性转变,蒙脱石向伊利石的转化提供Fe³⁺和Mg²⁺,方解石白云化,并形成铁白云石。此外,砂岩与钙质砂岩构成的储盖组合排替压力差为0.738MPa,钙质砂岩盖层渗透率<0.3mD,封闭的平均烃柱高度为295.2m,上恩平组钙质砂岩层展布明显受控于沉积相带与古沉积环境,呈环带状分布于番禺4洼南次洼东南侧。整体而言,钙质砂岩作盖层这一创新认识对于番禺4洼古近系油气勘探开发具有重大意义。