王艷清, 宋光永, 劉占國(guó), 李森明, 魏學(xué)斌, 夏志遠(yuǎn),王 鵬, 朱 超, 邢 超

(1.中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院,浙江杭州 310023; 2.中國(guó)石油青海油田公司,甘肅敦煌 736202)

柴達(dá)木盆地新生代為咸化湖盆沉積[1-2],盆緣區(qū)發(fā)育陸源碎屑巖沉積物[3-5],盆內(nèi)斜坡區(qū)廣泛發(fā)育湖相碳酸鹽巖沉積物[6-7]、洼陷區(qū)發(fā)育膏鹽巖[8]和泥晶灰/云巖沉積物。碳酸鹽巖是柴達(dá)木盆地重要油氣儲(chǔ)集體類型,在英西、躍西、南翼山等地區(qū)發(fā)現(xiàn)了規(guī)模油藏,儲(chǔ)集層巖石類型有藻灰/云巖、顆?；?云巖、泥晶灰/云巖等,碳酸鹽巖分布規(guī)律及控制因素成為亟待討論的重要議題。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)海相碳酸鹽巖開展了大量研究工作[9-11],針對(duì)微生物巖[12-14]和湖相碳酸鹽巖[15-17]的研究也取得了不少成果,從巖石學(xué)特征、分布規(guī)律、發(fā)育模式、成因機(jī)制、模擬試驗(yàn)等方面開展過深入探討。柴達(dá)木盆地碳酸鹽巖儲(chǔ)層的研究始于20世紀(jì)末期,壽建峰等[18-21]在盆地內(nèi)開展過碳酸鹽巖儲(chǔ)層特征研究,多為碳酸鹽巖特征、分布規(guī)律描述,對(duì)盆地內(nèi)碳酸鹽巖成因研究及發(fā)育模式的探討較少?；诙嗄陙韺?duì)盆地碳酸鹽巖的研究,筆者系統(tǒng)總結(jié)新生代湖相碳酸鹽巖類型及發(fā)育模式。

1 地質(zhì)背景

柴達(dá)木盆地位于青藏高原北部,周邊被昆侖山、阿爾金山和祁連山環(huán)繞(圖1),盆地東西長(zhǎng)850 km、南北寬150～300 km,面積121 000 km2,中新生界沉積面積96 000 km2,沉積巖最大厚度17 200 m。野外露頭、鉆井、地震等資料揭示,柴達(dá)木盆地發(fā)育中、新生代地層,新生代地層主要有古近系路樂河組(E1+2)、下干柴溝組下段(E31),下干柴溝組上段(E32);新近系上干柴溝組(N1)、下油砂山組(N21)、上油砂山組(N22)、獅子溝組(N23)和第四系7個(gè)泉組(Q)(圖2)。新生代受喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)及干旱古氣候的控制,湖盆經(jīng)歷湖進(jìn)—湖退的完整演化過程,形成了良好的生-儲(chǔ)-蓋組合,碳酸鹽巖發(fā)育層位有下干柴溝組下段(E31)、下干柴溝組上段(E32)、上干柴溝組(N1)、下油砂山組(N21)、上油砂山組(N22)及獅子溝組(N23)。

前人用微量元素研究建立了沉積環(huán)境判別標(biāo)準(zhǔn)[22-25]:Sr/Ba>1為咸水介質(zhì),0.61≤Sr/Ba≤1為半咸水介質(zhì),Sr/Ba<0.61為淡水介質(zhì);Sr/Cu<10為溫濕氣候,Sr/Cu>10為干熱氣候;V/Ni>1為還原環(huán)境;0≤Th/U≤2為缺氧—貧氧環(huán)境,Th/U>8為強(qiáng)氧化環(huán)境。通過對(duì)下干柴溝組上段的13口井120多塊樣品元素測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行定量、半定量化分析(表1),古近系下干柴組上段(E32)沉積時(shí)期,Sr/Cu>10表明為干旱炎熱的古氣候;Sr/Ba為0.15～1.22,表明古鹽度為淡水—半咸水—咸水—鹵水,湖盆水體逐漸咸化并最終出現(xiàn)硬石膏、芒硝、石鹽;Th/U為1.47～4.69、V/Ni>1,表明處于富氧—缺氧環(huán)境。

圖2 柴達(dá)木盆地新生代地層綜合柱狀圖Fig.2 Integrated histogram of Cenozoic strata in Qaidam Basin

表1 柴達(dá)木盆地新近系元素測(cè)試分析數(shù)據(jù)
Table 1 Data analysis of Neogene elements in Qaidam Basin

井號(hào)Sr/(mg·kg-1)Ba/(mg·kg-1)Sr/BaV/(mg·kg-1)Ni/(mg·kg-1)V/NiCo/(mg·kg-1)Cu/(mg·kg-1)Sr/CuTh/(mg·kg-1)U/(mg·kg-1)Th/U C692911000.8469.934.82.011.432.528.67.415.041.47 H397016681.0595.836.52.614.532.221.710.906.281.73 Q3095515390.6267.731.22.210.826.635.98.443.952.14 QN13665450.6777.931.92.414.021.517.011.804.282.76 ST11344600.2997.537.72.616.136.13.714.903.184.69 S151955160.38136.037.33.615.512.915.213.003.403.84 S23150598630.1559.725.72.39.3622.965.87.664.191.83 S252682201.2280.125.33.210.722.112.17.744.721.64 S3556531900.1884.333.82.513.628.819.612.504.812.61 SB188943450.2060.125.02.49.9323.837.37.704.151.86 Y678937590.2156.624.92.39.8123.433.67.403.142.36

注:表中數(shù)據(jù)為部分測(cè)試及分析數(shù)據(jù)。

2 碳酸鹽巖類型及物性特征

2.1 碳酸鹽巖類型

根據(jù)盆地野外露頭、鉆井取芯資料、偏光顯微鏡及全巖礦物成分實(shí)驗(yàn)測(cè)試(表2)等,按照成因?qū)⒑嗵妓猁}巖劃分為兩大成因類型:一類是生物成因類碳酸鹽巖,主要為藻灰/云巖類,按產(chǎn)狀可細(xì)分為藻團(tuán)塊灰/云巖、藻疊層灰/云巖、藻紋層灰/云巖、藻泥晶灰/云巖;另一類是機(jī)械與化學(xué)復(fù)合成因,包括為顆?；?云巖(也稱粒屑灰?guī)r)及泥晶灰/云巖等,顆粒灰/云巖按粒級(jí)可細(xì)分為礫屑灰/云巖、砂屑灰/云巖、粉屑灰/云巖。

2.1.1 生物成因類型碳酸鹽巖

Burne[26]最早提出了微生物巖(microbolite)一詞,是由底棲微生物群落(BMC)捕獲和黏結(jié)碎屑沉積物,或經(jīng)與微生物活動(dòng)相關(guān)的無機(jī)或有機(jī)誘導(dǎo)礦化作用在原地形成的沉積物(巖)[27-28],即為生物成因碳酸鹽巖,柴達(dá)木盆地新生代生物成因類型碳酸鹽巖主要為藻灰/云巖類。根據(jù)藻灰/云巖的全巖礦物成分測(cè)試數(shù)據(jù)(表2,表中數(shù)據(jù)為礦物成分的體積分?jǐn)?shù)),碳酸鹽巖組分體積分?jǐn)?shù)為52%～88%(其中方解石組分體積分?jǐn)?shù)為11%～75%,白云石體積分?jǐn)?shù)為9%～71%,以鐵白云石為主),石英+長(zhǎng)石體積分?jǐn)?shù)為2%～28%,黏土礦物體積分?jǐn)?shù)為3%～31%。藻灰/云巖類碳酸鹽巖根據(jù)產(chǎn)狀細(xì)分為藻疊層灰/云巖、藻紋層灰/云巖、藻團(tuán)塊灰/云巖及藻泥晶灰/云巖(圖3)。

表2 柴西地區(qū)碳酸鹽巖全巖礦物測(cè)試資料(部分)Table 2 Test data of total rock minerals in carbonate rocks in western Qaidam Basin(part) %

注:“—”代表含量低于檢查下限。

(1)藻疊層灰/云巖。在濱淺湖的高能、清水、富氧環(huán)境中,藻呈疊錐狀或柱狀生長(zhǎng)形成藻疊層灰/云巖,主要包括富藻紋層和貧藻紋層,富藻紋層形成于適合藻類生長(zhǎng)的非風(fēng)暴期,以藻類為主,顏色暗,貧藻紋層由于受風(fēng)暴環(huán)境影響,藻灰不發(fā)育,藻紋層不明顯,顏色淺,藻疊層灰/云巖的規(guī)模一般很小,厚度最大僅25 cm。柴達(dá)木盆地粗枝藻常見,藻體之間充填有藻泥晶灰/云巖、泥晶灰/云巖、陸屑泥晶灰/云巖和顆?；?云巖等(圖3(a)、(b))。

(2)藻紋層灰/云巖。在淺湖的清水、富氧環(huán)境中,在水動(dòng)力條件較弱的條件下,藻呈水平紋層狀或波狀生長(zhǎng)形成藻紋層灰/云巖,泥質(zhì)、粉砂質(zhì)等碎屑物含量低或不含藻絲體,具早期固結(jié)作用,形成藻架孔(圖3(c)、(d))。

(3)藻團(tuán)塊灰/云巖。在高能的濱淺湖環(huán)境中,由藻體分泌的黏液不斷捕集黏結(jié)灰泥形成藻團(tuán)塊,呈不規(guī)則的多邊形或團(tuán)塊狀,規(guī)模較大,厚度一般為1～5 m,最厚可達(dá)8 m,內(nèi)部碎屑物泥質(zhì)含量較高,藻團(tuán)塊粒徑0.2～5 mm不等,多為1～2 mm。壓實(shí)作用較強(qiáng),使得藻團(tuán)塊緊密相接,團(tuán)塊之間易發(fā)生淡水淋溶,形成藻格架次生溶孔,溶孔發(fā)育,但藻團(tuán)塊自身幾乎不溶解(圖3(e)～(g))。

(4)藻泥晶灰/云巖。藻泥晶灰/云巖是較常見的碳酸鹽巖石類型,主要形成于低能濱淺湖環(huán)境,其特征是藻紋層及藻疊層構(gòu)造不明顯,但具藻結(jié)構(gòu)(藻絲體)特征,含陸源碎屑。藻泥晶灰/云巖的溶蝕孔不發(fā)育,僅局部見到(圖3(h)、(i))。

2.1.2 機(jī)械與化學(xué)復(fù)合成因類碳酸鹽巖

過去一直認(rèn)為碳酸鹽巖沉積物只有化學(xué)成因,現(xiàn)在的觀點(diǎn)認(rèn)為碳酸鹽巖的沉積受到水動(dòng)力的控制作用,在結(jié)構(gòu)和構(gòu)造上有所反映。從20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)的鮞粒、團(tuán)粒、生物骨架、內(nèi)碎屑等碳酸鹽巖顆粒等,認(rèn)為是經(jīng)過機(jī)械搬運(yùn)堆積起來的。柴達(dá)木盆地機(jī)械與化學(xué)復(fù)合成因的碳酸鹽巖主要有顆?；?云巖和泥晶灰/云巖。

(1)顆?；?云巖類。顆?；?云巖亦稱為粒屑灰?guī)r,是指顆粒體積分?jǐn)?shù)大于50%的石灰?guī)r,顆粒有內(nèi)碎屑、鮞粒、生物碎屑、藻粒、球粒等。根據(jù)顆?；?云巖全巖礦物成分測(cè)試數(shù)據(jù)(表2),碳酸鹽巖組分體積分?jǐn)?shù)為37%～50%(其中方解石組分體積分?jǐn)?shù)為13%～32%,白云石體積分?jǐn)?shù)為15%～38%,以鐵白云石為主),石英+長(zhǎng)石體積分?jǐn)?shù)為29%～37%,黏土礦物體積分?jǐn)?shù)為12%～27%。按照粒徑大小,劃分為礫屑灰/云巖(圖4(a)、(b))、砂屑灰/云巖(圖4(c)、(d)、(f))、粉屑灰/云巖(圖4(e))。

圖3 柴達(dá)木盆地新生代藻灰/云巖類典型照片F(xiàn)ig.3 Typical photographs of Cenozoic algal limestone in Qaidam Basin

(2) 泥晶灰/云巖。泥晶灰/云巖又稱為灰泥巖、微晶灰/云巖,是碳酸鹽巖主要類型之一,幾乎全由粒徑為0.001～0.004 mm的灰泥組成,僅含少量異化粒,它在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于陸源黏土巖,常形成于低能環(huán)境。根據(jù)泥晶灰/云巖全巖礦物成分測(cè)試數(shù)據(jù)(表2),碳酸鹽巖組分體積分?jǐn)?shù)為30%～86%(其中方解石組分體積分?jǐn)?shù)為9%～28%,白云石體積分?jǐn)?shù)為8%～69%,以鐵白云石為主),石英+長(zhǎng)石體積分?jǐn)?shù)為2%～45%,黏土礦物體積分?jǐn)?shù)為5%～30%?？杉?xì)分為紋層狀泥晶灰/云巖(圖5(a)、(b))、塊狀泥晶灰/云巖(圖5(c)),紋層狀泥晶灰/云巖可見層間縫。

2.2 碳酸鹽巖物性特征

對(duì)柴達(dá)木盆地新近系鉆井取芯碳酸鹽巖層段進(jìn)行巖心(柱塞)取樣,依據(jù)SY/T 5336-2006《巖心分析方法》采用Ultra Pore-400型孔隙度測(cè)定儀和DX-07G型滲透率測(cè)定儀進(jìn)行巖石孔隙度、滲透率測(cè)試,孔隙度分布在5%～28%,滲透率分布區(qū)間較大,最高可達(dá)到2 484×10-3μm2,最低小于0.01×10-3μm2(表3)。

圖4 柴達(dá)木盆地新生代顆?；?云巖類典型照片F(xiàn)ig.4 Typical photographs of Cenozoic granular limestone in Qaidam Basin

圖5 柴達(dá)木盆地新生代泥晶灰/云巖典型照片F(xiàn)ig.5 Typical photographs of Cenozoic argillaceous limestone in Qaidam Basin

表3 柴達(dá)木盆地新近系碳酸鹽巖孔隙度、滲透率測(cè)試數(shù)據(jù)(部分)

Table3TestdataforporosityandpermeabilityofNeogenecarbonaterocksinQaidamBasin(part)

井號(hào)巖性孔隙度/%滲透率/10-3 μm2井號(hào)巖性孔隙度/%滲透率/10-3μm2 NQ3-3砂質(zhì)顆?；?云巖14.864.06J2藻疊層灰/云巖15.100.20 NQ5-5顆粒灰/云巖8.530.03JX1藻紋層灰/云巖8.300.16 NQ5-5砂質(zhì)顆?；?云巖13.880.16L101藻團(tuán)塊灰/云巖21.30— ST1顆?；?云巖6.900.03L101藻團(tuán)塊灰/云巖28.10— Y69砂質(zhì)顆粒灰/云巖26.60125.50L101藻疊層灰/云巖15.60— Y84顆粒云灰/云巖9.40<0.05N102藻紋層灰/云巖12.000.76 Y87顆?；?云巖7.80<0.02NQ5-5藻疊層灰/云巖15.450.01 YH106X砂質(zhì)顆?；?云巖10.3720.31Q6-5藻疊層灰/云巖19.147.15 H34泥晶灰/云巖5.301.60Q6-5藻紋層灰/云巖9.510.02 K3泥晶灰/云巖20.900.50ST1藻紋層灰/云巖7.400.02 L101泥晶灰/云巖19.500.29W11-1401藻團(tuán)塊灰/云巖17.9031.10 L3泥晶灰/云巖16.900.08W11-1401藻團(tuán)塊灰/云巖17.07110.40 Q6-5泥晶灰/云巖10.400.04X20藻疊層灰/云巖16.600.02 Q6-5泥晶灰/云巖8.220.01X21藻紋層灰/云巖8.100.01 WD3泥晶灰/云巖5.000.0Y109藻團(tuán)塊灰/云巖23.11— WD6泥晶灰/云巖5.34<0.02Y109藻團(tuán)塊灰/云巖18.82— Y69泥晶灰/云巖18.002.40Y15藻疊層灰/云巖15.7018.70 Y84泥晶灰/云巖9.501.21Y69藻疊層灰/云巖15.0013.80 Y87泥晶灰/云巖9.54<0.02Y69藻團(tuán)塊灰/云巖19.50471.60 YH106X泥晶灰/云巖10.660.03Y69藻團(tuán)塊灰/云巖25.0033.90 YH106X泥晶灰/云巖6.68<0.02Y69藻團(tuán)塊灰/云巖27.90191.40 YH106X泥晶灰/云巖13.120.07Y84藻團(tuán)塊灰/云巖16.7042.78 YH106X泥晶灰/云巖7.53<0.02Y87藻紋層灰/云巖5.05<0.02F4藻紋層灰/云巖7.400.10YH106X藻疊層灰/云巖12.000.02F5藻紋層灰/云巖6.370.26

注:“—”代表未計(jì)算滲透率，只測(cè)量核磁孔隙度。

從不同類型碳酸鹽巖的孔隙度對(duì)比(表4)分析,藻灰/云巖儲(chǔ)層物性最好,孔隙度為5.05%～28.1%,平均為15.39%;其次為顆?；?云巖,孔隙度為6.9%～26.9%,平均為13.85%;泥晶灰/云巖,孔隙度為5.0%～20.9%,平均為11.50%。另外,從單一類型碳酸鹽巖孔隙度分析(表5)來看,藻灰/云巖孔隙度集中分布在15%～20%,分布頻率占43.2%,不同類型藻灰?guī)r的儲(chǔ)層物性亦有差異性;顆粒灰/云巖孔隙度集中分布在10%～20%,分布頻率占71.4%;泥晶灰/云巖孔隙度集中分布在10%～15%,分布頻率占78.2%。

表4 柴達(dá)木盆地不同類型碳酸鹽巖孔隙度對(duì)比Table 4 Porosity comparison of different types of carbonate rocks in Qaidam Basin

表5 柴達(dá)木盆地不同類型碳酸鹽巖孔隙度分布頻率對(duì)比

3 碳酸鹽巖沉積特征及發(fā)育模式

3.1 碳酸鹽巖沉積相類型

基于前人的碳酸鹽巖研究成果,結(jié)合柴達(dá)木盆地碳酸鹽巖發(fā)育特征,劃分藻丘(席)、顆粒灘、灰/云坪3種沉積微相類型。

藻丘(席):發(fā)育在濱淺湖亞相內(nèi),在清水、富氧環(huán)境中。在水動(dòng)力條件相對(duì)較強(qiáng)條件下發(fā)育藻團(tuán)塊灰/云巖、藻疊層灰/云巖、生屑灰/云巖,形成藻丘;在水動(dòng)力條件相對(duì)較弱條件下發(fā)育藻紋層灰/云巖、藻泥晶灰/云巖,形成藻席。盆地內(nèi)西岔溝剖面E32發(fā)育藻丘沉積(圖6),單個(gè)藻丘的長(zhǎng)度為2.5 m,寬度為1.5 m,高度為1.7 m,藻丘之間為泥晶灰/云巖、灰質(zhì)泥巖沉積;縱向自下向上的沉積序列依次為扇三角洲前緣亞相水下分流河道微相,巖性為灰色、棕灰色礫巖、砂礫巖、細(xì)砂巖—粉砂巖,見槽狀交錯(cuò)層理、交錯(cuò)層理、沖刷面,向上變?yōu)闉I淺湖亞相沉積,底部巖性為反粒序的砂巖—礫狀砂巖,向上變?yōu)轷b粒灰/云巖、細(xì)砂巖,頂部為藻團(tuán)塊灰/云巖(圖7)。

顆粒灘:發(fā)育在濱淺湖亞相內(nèi),水體較淺,水動(dòng)力條件相對(duì)較強(qiáng),巖性為顆?；?云巖。盆地內(nèi)西岔溝剖面N21發(fā)育藻丘-顆粒灘沉積(圖8),藻丘發(fā)育在顆粒灘上,藻丘的高度為2.5～4.2 m,藻丘間為泥晶灰/云巖,顆粒灘巖性為鮞?；?云巖,厚度為0.5～1.5 m,橫向分布相對(duì)較穩(wěn)定。

圖6 柴達(dá)木盆地西岔溝剖面藻丘典型照片F(xiàn)ig.6 Typical photograph of algal dunes from Xichagou outcrop in Qaidam Basin

灰/云坪:發(fā)育在濱淺湖亞相內(nèi),水體較深,水動(dòng)力條件相對(duì)較弱,巖性為泥晶灰/云巖。

3.2 碳酸鹽巖發(fā)育模式

根據(jù)柴達(dá)木盆地野外露頭、鉆井取芯資料、測(cè)井資料及區(qū)域地質(zhì)資料等綜合分析,碳酸鹽巖發(fā)育4種沉積組合樣式,即顆粒灘-灰/云坪、顆粒灘(鮞粒灘)-藻丘、藻席-灰/云坪、顆粒灘-藻丘(席)-灰/云坪4種組合樣式。

圖7 柴達(dá)木盆地西岔溝剖面藻丘沉積序列Fig.7 Sequence diagram of algal dunes at Xichagou section of Qaidam Basin

圖8 柴達(dá)木盆地西岔溝剖面N21藻丘-顆粒灘沉積序列Fig.8 Sequence diagram of N21 algal and granular beach in Xichagou section of Qaidam Basin

顆粒灘-灰/云坪組合樣式:發(fā)育于英西地區(qū)E32地層中,主要發(fā)育在盆地洼陷區(qū),局部地區(qū)形成古低隆起,在低隆起的頂部發(fā)育顆粒灘微相(巖性主要為礫屑灰/云巖、砂屑灰/云巖、粉屑灰/云巖),在其側(cè)緣發(fā)育灰/云坪微相(巖性主要為泥晶灰/云巖),發(fā)育模式見圖9。

顆粒灘(鮞粒灘)-藻丘碳酸鹽巖沉積組合樣式:見于西岔溝剖面N21地層中,主要發(fā)育于盆地斜坡區(qū)的濱淺湖沉積背景,在鮞粒灘微相(巖性主要為鮞?；?云巖)之間的洼地發(fā)育藻丘微相(巖性主要為藻團(tuán)塊灰/云巖),發(fā)育模式見圖10。

藻丘/席-灰/云坪碳酸鹽巖沉積組合樣式:見于西岔溝剖面E32地層中,發(fā)育于湖盆邊緣,在高能環(huán)境中發(fā)育混積顆粒灘,在陸源碎屑物供給不充分時(shí),在低能環(huán)境中發(fā)育藻席(丘)?？v向上自下而上依次為扇三角洲水分流河道微相(巖性為砂礫巖、礫狀砂巖)、濱淺湖灘壩微相(巖性為含鮞粒砂巖、礫狀砂巖)、藻席(巖性為藻團(tuán)塊灰/云巖、含碎屑藻鮞灰/云巖);橫向上從盆緣向湖盆中心依次為藻席、灰/云坪(巖性為泥晶灰/云巖、泥灰?guī)r),發(fā)育模式見圖11。

顆粒灘-藻丘(席)-灰/云坪組合樣式:發(fā)育于尕斯-躍進(jìn)E32、南翼山N2等地層中,主要發(fā)育于寬緩斜坡區(qū)的古隆起上,陸源碎屑供給不充分,在隆起的頂部發(fā)育藻丘(席)微相(巖性主要為藻灰/云巖類),在其向陸一側(cè)發(fā)育顆粒灘微相(巖性主要為顆?；?云巖),在其向盆一側(cè)發(fā)育灰/云坪微相(巖性主要為泥晶灰/云巖),發(fā)育模式見圖12。

圖9 顆粒灘-灰/云坪碳酸鹽巖發(fā)育模式Fig.9 Development pattern of carbonate rocks in granule beach ash/Yunping Plateau

圖10 顆粒灘(鮞粒灘)-藻丘碳酸鹽巖發(fā)育模式Fig.10 Development pattern of granular Beach (oolitic beach)-algal dune carbonate rock

圖11 藻席-灰/云坪碳酸鹽巖發(fā)育模式Fig.11 Development pattern of algal dust ash/Yunping carbonate

圖12 顆粒灘-藻丘(席)-灰/云坪碳酸鹽巖發(fā)育模式Fig.12 Development pattern of carbonate rocks in granular beach algal mound(MAT)-ash/Yunping

3.3 碳酸鹽巖沉積特征

柴達(dá)木盆地新生代在咸化湖盆水體、隆-洼相間的古地形、頻繁湖平面升降變化、差異性碎屑物供給等因素綜合控制下,碳酸鹽巖分布具有縱向?qū)酉刀?、橫向上遷移發(fā)育、平面疊合連片分布等特征。

碳酸鹽巖隨沉積中心變化具有遷移特征(圖13):主要分布于濱淺湖亞相中,下干柴溝組(E3)、上干柴溝組(N1)時(shí)期主要分布在柴西南區(qū)的躍進(jìn)、尕斯、花土溝、獅子溝地區(qū);下油砂山組(N21)、上油砂山組(N22)時(shí)期隨著沉積中心向東、向北遷移,碳酸鹽巖遷移到柴西北區(qū)的小梁山、南翼山、大風(fēng)山等地區(qū)。

圖13 柴西地區(qū)躍進(jìn)-大風(fēng)山地區(qū)碳酸鹽巖分布對(duì)比Fig.13 Comparison of carbonate distribution in Yuejin and Dafengshan area of western Qaidam Basin

碳酸鹽巖的分布受到古地貌沉積背景控制(圖14),在盆地斜坡區(qū),在陸源碎屑供給欠補(bǔ)償時(shí)期,在局部古隆起部位發(fā)育藻丘(席)沉積,在斜坡部位發(fā)育灰/云巖坪;在碎屑供給時(shí)期,則發(fā)育碳酸鹽巖顆粒灘-碎屑巖灘壩沉積;在盆地內(nèi)洼中古低隆起區(qū),湖浪波及區(qū)為顆粒灘-塊狀灰/云坪沉積,未波及區(qū)為紋層狀灰/云坪沉積。

結(jié)合沉積背景、古地貌特征、露頭及鉆井取芯資料,編制了柴達(dá)木盆地新生代碳酸鹽巖沉積概略圖(圖15), 該圖為多層系疊合圖,僅整體反映沉積巖相的分布特征)。在山前帶盆緣區(qū)發(fā)育辮狀河三角洲相、扇三角洲相,在盆內(nèi)大面積發(fā)育湖泊相,而碳酸鹽巖主要分布在盆地的西部地區(qū)(簡(jiǎn)稱柴西地區(qū))。另外,從不同類型碳酸鹽巖分布來看,灰/云坪分布范圍較廣,呈現(xiàn)出大面積、疊合連片的分布特征,藻丘(席)-顆粒灘(為了便于敘述,將兩種類型微相合并)分布范圍局限,呈現(xiàn)出局部富集的分布特征。

圖14 柴達(dá)木盆地不同古地貌背景下碳酸鹽巖分布Fig.14 Distribution of carbonate rocks in different Paleogene settings of in Qaidam Basin

圖15 柴達(dá)木盆地新生代碳酸鹽巖平面分布Fig.15 Plane distribution of Cenozoic carbonate rocks in Qaidam Basin

4 結(jié) 論

(1)柴達(dá)木盆地新生代發(fā)育兩種成因類型碳酸鹽巖儲(chǔ)層,即生物成因和機(jī)械-化學(xué)復(fù)合成因。生物成因碳酸鹽巖為藻灰/云巖類;機(jī)械-化學(xué)復(fù)合成因碳酸鹽巖為顆?；?云巖類和泥晶灰/云巖。

(2)柴達(dá)木盆地碳酸鹽巖發(fā)育顆粒灘-灰/云坪、顆粒灘(鮞粒灘)-藻丘、藻席-灰/云坪、顆粒灘-藻丘(席)-灰/云坪4種類型組合樣式;灰/云坪儲(chǔ)層在柴達(dá)木盆地西部地區(qū)大面積分布,顆粒灘儲(chǔ)層分布水體較淺、水動(dòng)力條件相對(duì)較強(qiáng)的濱淺湖亞相帶,藻丘(席)分布在濱淺湖亞相內(nèi)的清水、富氧環(huán)境中。