本论文选取黄羊泉扇三角洲和夏子街扇三角洲三叠系百口泉组储层为研究对象,应用偏光显微镜、阴极发光、扫描电镜、电子探针、流体包裹体等分析测试手段,对两个扇三角洲百口泉组砂砾岩的成岩作用及其差异的控制因素以及形成机理进行系统分析,取得以下认识:研究工区岩石类型以砾岩和粗砂岩为主,砾石成分包括凝灰岩、花岗岩、霏细岩、玄武岩、变质岩及少量沉积岩,砂岩类型为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩,夏子街扇三角洲储层的成分成熟度高于黄羊泉扇三角洲。根据岩石成分、结构和构造特征,共识别出11种岩相类型和7种岩相组合类型。研究区百口泉组砂砾岩储层经历了多种成岩作用改造,夏子街扇三角洲和黄羊泉扇三角洲的成岩作用类型和强度在平面上具有明显的差异。夏子街扇三角洲的压实作用强度强于黄羊泉扇三角洲,发育多种碳酸盐胶结物,以方解石和铁方解石为主,此外还发育绿泥石、自生高岭石等粘土矿物,含量相对较低,在局部可见方沸石胶结,溶蚀成分为长石、岩屑和方沸石;黄羊泉扇三角洲以粘土矿物胶结充填为主,可见少量方解石和石英次生加大,以粒间凝灰质杂基溶蚀为主。综合分析,认为百口泉组储层现今处于中成岩阶段A期,两个扇三角洲不同岩相在差异性成岩改造下,具有不同的成岩演化特征。造成这种成岩差异的主要因素包括沉积作用、断裂作用以及深部气藏三个方面,其中沉积作用是造成成岩差异的根本原因。岩石的原始物质组成类型和含量决定了胶结物的类型和含量,夏子街扇三角洲成分成熟度较高,粒间杂基含量较少,砾石间为砂泥质成分充填。而黄羊泉扇三角洲粒间杂基含量较高,其成分为凝灰质杂基,使后期压实减孔速度快,粒间剩余孔隙含量低,不利于碳酸盐胶结物沉淀,反而有利于向伊利石、绿泥石、黑云母等矿物转化,同时,夏子街扇三角洲岩屑组分中含有大量的中酸性火山岩、凝灰岩,其中含有大量的钠长石等酸性长石,为方沸石的形成提供了所需的钠离子,而黄羊泉扇三角洲岩石组成中钾元素含量较高,为伊利石的形成提供了必备的钾离子。断裂和深部气藏也是造成成岩差异性的两个因素。两个扇三角洲都发育碳酸盐胶结物,但是在不同的井区,碳酸盐胶结物的矿物组合及地球化学特征截然不同,其形成机理存在较大差异。夏子街扇三角洲夏9井北断裂井区发育方解石和铁方解石,方解石分布在砂泥界面附近,距离泥岩距离的增加,碳酸盐胶结物的含量减少,碳酸盐胶结物中δ13C值增大,其碳来源为有机质热脱羧形成的CO2,形成于中成岩阶段,与第二期油气充注同期形成,铁方解石分布在相序中部的中粗砂岩岩相中,在成岩早期阶段较纯的湖相地层水中沉淀形成;在玛5井区发育菱铁矿、铁方解石、铁白云石和片钠铝石矿物组合,菱铁矿形成于早成岩阶段,与大气淡水携带的CO2有关;铁方解石、片钠铝石等受无机幔源CO2流体影响,侏罗纪的岩浆活动导致下部地幔熔融体沿着大型走滑断裂上涌形成岩浆喷发,幔源岩浆CO2热流体以深大断裂作为运移通道向上运移。在黄羊泉扇三角洲仅发育方解石胶结物,δ13C值分布范围-54.99‰～-27.04‰,表现为强烈的负偏移,其碳的主要来源为下部气藏中甲烷气沿着艾里克湖断裂向上运移,被高价态的金属离子氧化形成CO2后溶解于地层水产生HCO-离子,最终导致方解石的沉淀。