咸化湖相碎屑巖膠結(jié)特征及水體鹽度對膠結(jié)作用的控制

摘要：為明確咸化湖盆碎屑巖儲層膠結(jié)物類型，探究水體鹽度對膠結(jié)強(qiáng)度的控制作用，以柴達(dá)木盆地古近系為例，通過偏光顯微鏡進(jìn)行鑄體薄片鑒定及全巖礦物、黏土礦物、陰極發(fā)光、掃描電鏡、微量元素等實(shí)驗(yàn)測試分析，對盆地膠結(jié)物類型、湖盆水體古鹽度對膠結(jié)物類型及膠結(jié)強(qiáng)度的控制作用等方面進(jìn)行研究，建立碳酸鹽、硬石膏膠結(jié)物總量與古鹽度之間的相關(guān)關(guān)系公式。結(jié)果表明：柴達(dá)木古近系咸化湖盆發(fā)育方解石、白云石、硬石膏、方沸石、石英次生加大及長石次生加大6種膠結(jié)類型，明確硬石膏、方解石膠結(jié)成因機(jī)制；提出碳酸鹽與硬石膏膠結(jié)物的分布受水體古鹽度控制，靠近鹽湖中心以硬石膏膠結(jié)為主，向湖盆邊緣過渡為方解石與硬石膏膠結(jié)、方解石膠結(jié)，且膠結(jié)強(qiáng)度減弱、膠結(jié)物含量降低；指出鹽度小于9‰時(shí)以碳酸鹽膠結(jié)為主，鹽度在9‰～15‰時(shí)為碳酸鹽和硬石膏膠結(jié)，鹽度大于15‰時(shí)為硬石膏膠結(jié)；湖盆水體古鹽度每增加1.0‰，膠結(jié)物總量平均增加大于0.5%，離鹽湖中心距離增加1.0 km，膠結(jié)物總量減少0.68%。

關(guān)鍵詞：柴達(dá)木盆地； 古近系； 咸化湖盆； 碎屑巖； 膠結(jié)物

中圖分類號：TE 122.1"" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

引用格式：王艷清，宋光永，李森明，等.咸化湖相碎屑巖膠結(jié)特征及水體鹽度對膠結(jié)作用的控制［J］.中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2024，48（5）：13-23.

WANG Yanqing， SONG Guangyong， LI Senming， et al. Cementation characteristics of saline lacustrine clastic rock and control of water salinity on cementation［J］.Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science），2024，48（5）：13-23.

Cementation characteristics of saline lacustrine clastic rock and

control of water salinity on cementation

WANG Yanqing1， SONG Guangyong1， LI Senming1，WU Yanxiong TIAN Mingzhi1， WEI Xuebin LIU Zhanguo1， XIA Zhiyuan1， SHI Qi JIA Shenglong2

（1. PetroChina Hangzhou Research Institute of Geology， Hangzhou 310023， China；

2.PetroChina Qinghai Oilfield Company， Dunhuang 73620 China）

Abstract： To clarify the types of cement in clastic reservoirs of saline lake basins and explore the controlling effect of water salinity on cement strength， we use the Paleogene of the Qaidam Basin as a case study. Experimental tests and analyses， such as casting thin-section， whole rock minerals， clay minerals， cathodoluminescence， and scanning electron microscopy， trace elements， were conducted.

The study investigated the types of cement in the basin and the influence of ancient water salinity on cement types and strength， establishing a correlation formula between the total amount of carbonate and anhydrite cement and ancient salinity. The results indicate that six types of cement materials， including calcite， dolomite， anhydrite， zeolite， quartz overgrowth， and feldspar overgrowth， developed in the saline lake Basin of the Qaidam Paleogene， shedding light on the formation mechanism of anhydrite and calcite cementation. The distribution of carbonate and anhydrite cement is controlled by the paleosalinity of the water body. Anhydrite cement is dominant near the salt lake center，" while calcite and anhydrite transition toward the basin’s edge， with decreasing bonding strength and reduced cement content. The study identifies key salinity thresholds： below 9‰， carbonate cementation dominates; between 9‰ and 15‰， both carbonate and anhydrite cementation occur; above 15‰， anhydrite cementation prevails. Additionally， for every 1.0‰ increase in paleosalinity， the average total cement content increases by more than 0.5%， while for every 1.0 km increase in distance from the lake center， the cement content decreases by 0.68%.

Keywords：Qaidam Basin; Paleogene; saline lake basin; clastics; cement

儲層性質(zhì)一直是石油勘探開發(fā)工作者關(guān)注的焦點(diǎn)，而膠結(jié)作用對儲層性質(zhì)有著重要影響，是儲層研究的核心內(nèi)容之一。膠結(jié)物是碎屑巖中以化學(xué)沉淀方式形成于孔隙中的自生礦物，國內(nèi)外學(xué)者對碎屑巖儲層的膠結(jié)物主要從膠結(jié)物特征［1-3］、成巖系統(tǒng)地球化學(xué)封閉性對膠結(jié)作用的約束［4］、膠結(jié)作用對儲層非均質(zhì)性的控制、膠結(jié)作用對深部儲層物性的影響及定量預(yù)測方法［5-6］、膠結(jié)物的實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)［7］等方面開展過研究，在膠結(jié)物類型及識別特征、成巖演化作用及膠結(jié)物變化特征、原生與次生孔隙發(fā)育特征、膠結(jié)物表征實(shí)驗(yàn)方法及儲層定量化預(yù)測等方面取得較豐富的成果和認(rèn)識。而對于咸化湖盆碎屑巖儲層的研究，國內(nèi)學(xué)者在江漢盆地、東濮凹陷［8-9］等咸化湖盆碎屑巖儲層特征、膠結(jié)物類型及發(fā)育控制因素、成巖演化作用及儲層評價(jià)預(yù)測等方面取得較豐富的成果和認(rèn)識。但沒有學(xué)者針對咸化湖盆碎屑巖儲層膠結(jié)物類型、膠結(jié)強(qiáng)度與水體鹽度的相關(guān)性等方面開展過研究，咸化水體對膠結(jié)物發(fā)育特征是否有控制作用成為咸化湖盆碎屑巖儲層研究工作者亟待討論的重要議題。柴達(dá)木盆地新生代為咸化湖盆沉積［10-11］，古近系發(fā)育碎屑巖、碳酸鹽巖及膏鹽巖3類沉積物，對碎屑巖沉積特征和湖相碳酸鹽巖儲層特征研究較多［12-14］，但對碎屑巖儲層膠結(jié)物特征缺少研究。國內(nèi)外學(xué)者對咸化湖盆的研究主要從烴源巖特征［15］、沉積特征［16］、儲層特征［17-19］等方面開展大量的研究工作。為了探究咸化湖盆膠結(jié)作用的特殊性，結(jié)合盆地的實(shí)際測試及鑒定資料，進(jìn)行系統(tǒng)綜合分析，指出柴達(dá)木盆地古近系咸化湖盆碎屑巖儲層發(fā)育方解石、白云石、硬石膏、方沸石、石英次生加大及長石次生加大6種膠結(jié)類型，明確不同咸化水體的膠結(jié)物類型，指出膠結(jié)物具有圍繞咸化中心呈環(huán)帶狀的分布特征，該認(rèn)識對推動碎屑巖儲層領(lǐng)域的研究具有重大意義。

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，盆地東西長850 km、南北寬150～300 km，面積為121000 km2。根據(jù)鉆探資料，柴達(dá)木盆地發(fā)育古生代、中生代、新生代地層，其中新生界地層自下而上揭示古近系古—始新統(tǒng)路樂河組（E1+2）、漸新統(tǒng)下干柴溝組下段（E13）、下干柴溝組上段（

E23），新近系中新統(tǒng)上干柴溝組（N1）、上新統(tǒng)下油砂山組（N12）、上油砂山組（N22）、獅子溝組（N32）及第四系全新統(tǒng)—更新統(tǒng)七個(gè)泉組（Q1+2）。本次研究目的層為古近系下干柴溝組下段（E13）地層（圖1）。

柴達(dá)木盆地古近系下干柴溝組下段（E13）沉積時(shí)期，以碎屑巖沉積為主，巖性有礫巖、砂礫巖、砂巖、粉砂巖及泥巖，在祁連山東段發(fā)育辮狀三角洲沉積、西段發(fā)育扇三角洲沉積；在阿爾金山東段發(fā)育辮狀三角洲沉積、西段發(fā)育扇三角洲沉積；在昆侖山前發(fā)育辮狀三角洲沉積（圖2）。扇三角洲沉積區(qū)碎屑巖成分成熟度、結(jié)構(gòu)成熟度均較低，泥質(zhì)雜基含量較高；辮狀三角洲沉積區(qū)碎屑巖成分成熟度、結(jié)構(gòu)成熟度中等—高，雜基含量低，膠結(jié)物含量低—中等。不同物源、同一物源內(nèi)不同碎屑巖膠結(jié)物類型及膠結(jié)作用強(qiáng)度具有一定的差異性。

2 咸化湖盆碎屑巖儲層膠結(jié)物特征

2.1 咸化湖盆碎屑巖膠結(jié)物類型

柴達(dá)木盆地古近系碎屑巖儲層發(fā)育，在差異性咸化水體的背景下，膠結(jié)物類型及膠結(jié)強(qiáng)度具有明顯的差異性。

采用偏光顯微鏡對柴達(dá)木盆地古近系50多口井1000多塊鑄體、巖石薄片鑒定統(tǒng)計(jì)（表1），結(jié)合古近系碎屑巖的全巖礦物成分測試資料，識別出6種膠結(jié)類型，分別是方解石、白云石、硬石膏、方沸石、石英次生加大及長石次生加大。

2.1.1 方解石膠結(jié)物

方解石膠結(jié)物是柴達(dá)木盆地主要的膠結(jié)物類型之一，盆地內(nèi)普遍分布，但方解石膠結(jié)物含量有較大的差異。在偏光顯微鏡下，方解石膠結(jié)物呈單晶和多晶集合體形式賦存，以泥微晶結(jié)構(gòu)為主，其次為細(xì)晶、中晶甚至連晶狀膠結(jié)結(jié)構(gòu)，常呈致密膠結(jié)、粒狀或斑狀充填于粒間孔隙中，在早成巖期碳酸鹽膠結(jié)物沿碎屑顆粒生長充填呈馬牙狀或纖狀。在柴西地區(qū)，砂巖碎屑組分中含有一些碳酸鹽巖巖屑，與其周圍的方解石膠結(jié)物相比，干涉色更高，晶粒大，局部具有明顯的顆粒感（圖3）。

2.1.2 白云石膠結(jié)物

白云石膠結(jié)物可呈自形菱形晶產(chǎn)出，亦可呈斑狀充填于碎屑顆粒之間（圖4），且在茜素紅染色的薄片中普遍呈紫色，表明其為富含鐵白云石，一般認(rèn)為白云石膠結(jié)物更多是在中成巖階段或之后形成的。這也解釋為什么柴達(dá)木盆地白云石膠結(jié)物主要出現(xiàn)于埋藏深度相對較大的古近系下干柴溝組下段，而淺部的新近系碎屑巖地層中幾乎沒有發(fā)現(xiàn)。

2.1.3 硬石膏膠結(jié)物

硬石膏膠結(jié)物是柴達(dá)木盆地重要的膠結(jié)物類型之一，硬石膏膠結(jié)物分布范圍較局限，但在局部地區(qū)是主要的膠結(jié)物類型，如紅柳泉和獅子溝地區(qū)，偏光顯微鏡下硬石膏常呈團(tuán)塊狀、連晶狀或斑點(diǎn)狀膠結(jié)，充填在粒間孔中，往往膠結(jié)致密，不易被改造，儲層物性較差（圖5）。

2.1.4 方沸石膠結(jié)物

沸石類膠結(jié)物較為少見，但在某些盆地個(gè)別層位的砂巖中可作為主要膠結(jié)物出現(xiàn)。在碎屑巖中常見的沸石類礦物有方沸石［20］、片沸石、濁沸石等，柴達(dá)木盆地古近系碎屑巖沸石類膠結(jié)物主要是方沸石，體積分?jǐn)?shù)較低，小于1％，多呈自形晶分布于粒間孔中，常與粒狀方解石相伴生，零星或斑點(diǎn)狀充填（圖6）。有利于形成沸石的介質(zhì)條件是pH高，富含SiO2及鈣、鈉離子的高礦化度孔隙水及適當(dāng)?shù)腃O2分壓。一般認(rèn)為，方沸石為早期堿性成巖環(huán)境的標(biāo)志性自生礦物，其早期膠結(jié)起到堵塞孔隙的作用，使骨架顆粒免遭強(qiáng)烈壓實(shí)，抑制壓實(shí)作用，保存部分孔隙空間，并在后期酸性環(huán)境中容易溶蝕，為次生溶蝕孔隙的發(fā)育奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.1.5 石英與長石次生加大

石英次生加大是在成巖過程中常見的自生形式，早成巖期一般少見，在中成巖期較普遍，柴達(dá)木盆地古近系碎屑巖中石英次生加大很少，一般為Ⅰ級，但在壓實(shí)較強(qiáng)的大風(fēng)山、東柴山地區(qū)，可達(dá)Ⅱ級，體積分?jǐn)?shù)在1.0%～4.0%，主要是不規(guī)則的次生加大狀或充填于粒間孔中（圖7（a））。自生長石可以呈碎屑長石的自生加大邊，也可以在基質(zhì)中呈小的自形晶體產(chǎn)出，豐度普遍較低，自生長石的成分一般為鉀長石和鈉長石（圖7（b））。石英次生加大對砂巖孔隙度的影響程度差異很大，這取決于石英次生加大的強(qiáng)度，當(dāng)石英次生加大很強(qiáng)時(shí)，可使砂巖變?yōu)橹旅軐踊驑O低滲透層，失去儲集性能。影響石英次生加大的因素很多，既有巖性因素（巖石礦物成分與結(jié)構(gòu)），也有成巖環(huán)境和動力因素（溫度、壓力及流體）。

2.2 古近系咸化湖盆主要膠結(jié)物成因機(jī)制

柴達(dá)木盆地古近系咸化湖盆發(fā)育多種類型膠結(jié)物，但以碳酸鹽巖和硬石膏膠結(jié)為主，對儲層性質(zhì)影響比較大。

2.2.1 硬石膏膠結(jié)物成因機(jī)制

碎屑巖在埋藏過程中， 隨著地層溫度的升高及孔隙流體性質(zhì)的改變，必然引起流體—巖石的相互反應(yīng)及自生礦物的形成。硬石膏膠結(jié)物的形成也具有一定的溫度條件及成巖流體環(huán)境。前人［8］對硬石膏膠結(jié)的流體環(huán)境做了大量研究，陳從喜［21］認(rèn)為，硬石膏、石膏形成于偏堿性環(huán)境，不過在PHgt;4的酸性環(huán)境中溶解度變化不大，只有在強(qiáng)酸作用下才能發(fā)生溶解; 張文濤等［22］通過熱力學(xué)模擬得出，即使PH介于4～5，只要離子濃度適合，可以發(fā)生硬石膏沉淀。隨著地質(zhì)歷史的發(fā)展，古沉積水經(jīng)歷埋藏?zé)嵫莼饔?，礦化度逐漸增高，尤其在氣候半干燥、閉塞度良好的咸水湖盆，其礦化度更高，且趨向于演變?yōu)榱蛩徕}類型的古水介質(zhì)。柴達(dá)木盆新生界為咸化湖相沉積，處于弱堿性水體環(huán)境中，同時(shí)古氣候表現(xiàn)為寒冷干旱的特征，且在英雄嶺凹陷發(fā)育膏鹽巖沉積物，因此在成巖演化過程中靠近咸化湖盆中心硬石膏膠結(jié)更發(fā)育。

2.2.2 碳酸鹽巖膠結(jié)物成因機(jī)制

碳酸鹽膠結(jié)物種類多，其中方解石是碳酸鹽膠結(jié)物中最普遍的礦物，其次為白云石、鐵白云石和菱鐵礦等?？紫端泻幸欢〝?shù)量的碳酸鹽是碳酸鹽膠結(jié)物形成的前提，適宜的物理化學(xué)條件（尤其是溶液的pH）是碳酸鹽膠結(jié)物沉淀的關(guān)鍵。在成巖過程中，碳酸鹽膠結(jié)物可形成于不同的成巖階段，并具有不同的特征。

碳酸鹽溶解度對溶液的pH極敏感，隨著pH的升高，其溶解度降低而發(fā)生碳酸鹽沉淀，pH的升降常與巖層中有機(jī)質(zhì)在埋藏時(shí)被喜氧或厭氧細(xì)菌分解形成CO2有關(guān)。地下水向下循環(huán)經(jīng)過強(qiáng)烈蝕變鐵鎂質(zhì)火山巖層是引起pH增加的一種途徑；pH的降低可以是因水向下移動經(jīng)過酸性土壤層所致。溶液的溫度及其中CO2的分壓對碳酸鹽的沉淀也有很大的影響。溫度升高，CO2的分壓降低，有利于碳酸鹽沉淀。含碳酸鹽的地表水，在地下深處會由于溫度升高，pH增加，CO2壓力降低而使其中碳酸鹽沉淀。

由于鈣長石的溶解和黏土礦物的形成，導(dǎo)致Ca2+活度增加，從而引起方解石沉淀，如鈣長石高嶺土化的變化為

CaAl2Si2O8+2H++H2O→Ca2++Al2Si2O5（OH）4。

總體上，柴達(dá)木盆地新生界沉積水介質(zhì)主要為堿性的咸水環(huán)境，受半干旱的氣候影響，湖盆水體不斷蒸發(fā)、濃縮， 由于CaCO3、MgCO3溶解度很低，首先沉淀出來，以泥晶的方式充填孔隙。當(dāng)湖盆水體進(jìn)一步濃縮至 CaSO4 過飽和時(shí)，石膏（CaSO4·H2O）也沉淀出來。隨著埋藏深度的繼續(xù)增大，地層溫度超過80～90 ℃，石膏逐漸開始脫水向硬石膏轉(zhuǎn)化，而伴隨有機(jī)質(zhì)的成熟及有機(jī)酸的生成，早期碳酸鹽膠結(jié)物及長石等鋁硅酸鹽礦物發(fā)生溶蝕，生成石英加大的同時(shí)，釋放出部分 Ca2+并產(chǎn)生溶蝕孔隙，為硬石膏膠結(jié)提供物質(zhì)基礎(chǔ)及膠結(jié)空間。

2.3 古近系咸化湖盆膠結(jié)物發(fā)育特征

2.3.1 柴達(dá)木盆地古近系膠結(jié)物分布差異性

根據(jù)古近系不同地區(qū)的膠結(jié)物類型、含量及平面變化特征進(jìn)行對比分析（圖8，位置見圖1所示），馬北、南八仙、平臺、冷湖、鄂博梁、牛東等地區(qū)的膠結(jié)物主要為方解石和白云石膠結(jié)，僅在冷湖地區(qū)見到硬石膏膠結(jié)物；而在西部地區(qū)則以碳酸鹽巖、硬石膏膠結(jié)為主，局部地區(qū)見石英、長石次生加大及方沸石膠結(jié)特征。在柴西內(nèi)部，膠結(jié)物類型及含量也具有較大的差異性，紅柳泉地區(qū)硬石膏膠結(jié)物含量最高，向砂西、尕斯、躍進(jìn)、昆北、干柴溝地區(qū)則降低，到咸水泉、灣西地區(qū)則基本上不發(fā)育硬石膏膠結(jié)。膠結(jié)物差異性的分布與當(dāng)時(shí)湖盆水體咸化程度具有較大的關(guān)系。

2.3.2 古近系咸化湖盆膠結(jié)物平面分布規(guī)律

柴達(dá)木盆地古近系碎屑巖儲層發(fā)育6種膠結(jié)類型，根據(jù)各地區(qū)的單井薄片鑒定的膠結(jié)類型及含量編制柴達(dá)木盆地古近系砂巖儲層膠結(jié)物類型及總量平面分布圖（圖9），從圖中可以看出碳酸鹽（指方解石與白云石的總和）、硬石膏膠結(jié)物在平面上表現(xiàn)出環(huán)帶狀的分布特征，在盆地邊緣地區(qū)主要為碳酸鹽膠結(jié)物發(fā)育區(qū)，膠結(jié)作用整體較弱，碳酸鹽膠結(jié)物體積分?jǐn)?shù)多數(shù)小于10%；向湖盆中心逐漸為碳酸鹽、硬石膏膠結(jié)物混合發(fā)育區(qū)，膠結(jié)作用中等，膠結(jié)物體積分?jǐn)?shù)約為10%～15%；到湖盆中心主要為硬石膏膠結(jié)物，膠結(jié)作用較強(qiáng)，硬石膏膠結(jié)物體積分?jǐn)?shù)多數(shù)都大于15%（圖9）。方沸石膠結(jié)物主要分布于柴西南區(qū)的阿爾金山前帶西段至昆侖山前帶西段，靠近鹽湖中心附近分布；石英次生加大、長石次生加大主要發(fā)育在南翼山—大風(fēng)山、烏南—東柴山地區(qū)，前者主要古地溫梯度較高、后者主要構(gòu)造擠壓應(yīng)力較高，系受熱成巖作用及構(gòu)造成巖作用的控制。整體上不同類型膠結(jié)物分布規(guī)律來看，碳酸鹽巖膠結(jié)物大范圍分布，硬石膏膠結(jié)物圍繞鹽湖中心分布。

在中國陸相湖盆砂體中，碳酸鹽膠結(jié)作用具有如下一些特征：薄層砂巖比厚層砂巖中的碳酸鹽含量高；灘壩砂巖頂?shù)撞康奶妓猁}含量較中部高；三角洲前緣分流河道底部含礫或礫狀砂巖常被碳酸鹽礦物所膠結(jié)。砂巖中碳酸鹽膠結(jié)物的分布、含量及礦物種類，都直接或間接地受沉積相控制，并與地溫變化有關(guān)。而硬石膏膠結(jié)作用具有如下的一些特征：距離咸化湖盆中心越近，膠結(jié)作用越強(qiáng)，且碳酸鹽巖膠結(jié)物發(fā)育程度越弱；薄層砂巖比厚層砂巖中的硬石膏含量高。

3 咸化湖盆水體對膠結(jié)物類型、膠結(jié)強(qiáng)度的探討

3.1 咸化湖盆水體鹽度與儲層物性的關(guān)系

湖盆水體的古鹽度是地質(zhì)歷史時(shí)期中沉積環(huán)境變化的一個(gè)重要標(biāo)志，國內(nèi)外學(xué)者建立了較多的古鹽度判別和測定方法［23-29］，陳能貴等［10］前期對柴達(dá)木盆地新生界古鹽度進(jìn)行定量化恢復(fù)，編制柴達(dá)木盆地古近系下干柴溝組下段古鹽度平面圖（圖10，據(jù)文獻(xiàn)［10］），本文中不詳細(xì)地介紹古鹽度恢復(fù)過程，僅對古鹽度的變化特征進(jìn)行簡單的描述。平面上古鹽度具有“西咸東淡”的變化特征，且圍繞鹽湖中心咸化水體具有環(huán)帶狀的分布特征，這種變化特征與儲層物性具有良好的相關(guān)性，表現(xiàn)為山前向湖盆中心，水體的古鹽度逐漸增高，山前帶為陸源碎屑巖發(fā)育區(qū)，水體古鹽度多低于6‰，碎屑巖儲層物性較好，如冷湖、馬北、南八仙、昆北等地區(qū)，而盆地中心的古鹽度可達(dá)到16‰以上，碎屑巖發(fā)育程度差，厚度較薄，膠結(jié)作用較強(qiáng)，儲層物性較差。另外“西咸東淡”的差異水體對儲層膠結(jié)和物性也有一定的影響，盆地東部水體咸化程度低，古鹽度多小于10‰，最高僅到14‰，東部的馬北、南八仙地區(qū)的碎屑巖儲層膠結(jié)作用弱、膠結(jié)物類型比較單一，為碳酸鹽膠結(jié)，儲層物性好，孔隙度最高可達(dá)25%；而盆地西部地區(qū)水體咸化程度較高，古鹽度多在6‰～12‰，盆地中心古鹽度高達(dá)16‰以上，膠結(jié)作用較強(qiáng)，膠結(jié)類型比較多，硬石膏、碳酸鹽、沸石膠結(jié)和石英與長石次生加大發(fā)育，儲層物性較差，尕斯、昆北等地區(qū)碎屑巖儲層孔隙度最高不超過20%，紅柳泉等地區(qū)碎屑巖儲層孔隙度多數(shù)小于10%。湖盆水體咸化程度不同，儲層物性具有較大的差異性，其本質(zhì)是膠結(jié)物類型及膠結(jié)強(qiáng)度的差異所控制。

3.2 古鹽度與膠結(jié)物類型關(guān)系

根據(jù)柴達(dá)木盆地古近系300多口井3000多塊碎屑巖儲層薄片資料，對所識別的不同地區(qū)膠結(jié)物類型及古鹽度恢復(fù)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，碳酸鹽類和硬石膏類膠結(jié)物明顯受湖盆水體的古鹽度所控制，主要表現(xiàn)在碳酸鹽類膠結(jié)物發(fā)育時(shí)的古鹽度多在9‰以下環(huán)境；硬石膏類膠結(jié)物發(fā)育時(shí)的湖盆水體古鹽度多大于15‰；而古鹽度在9‰～15‰時(shí)，則為碳酸鹽類和硬石膏類膠結(jié)物同時(shí)發(fā)育（圖9、10）。

3.3 古鹽度與膠結(jié)物總量關(guān)系

根據(jù)柴達(dá)木盆地古近系恢復(fù)的古鹽度與碳酸鹽及硬石膏膠結(jié)物（與古鹽度關(guān)系密切的膠結(jié)物）總量進(jìn)行相關(guān)性分析（圖11），結(jié)果表現(xiàn)出膠結(jié)物總量與古鹽度具有良好的正相關(guān)性，相關(guān)公式為

C=10.114lnSp-12.406，R2=0.896 8.

式中，C為碳酸鹽與硬石膏膠結(jié)物總量，%；Sp為古鹽度，‰。

從相關(guān)關(guān)系來看，湖盆水體咸化程度越高，膠結(jié)物總量越高，膠結(jié)程度越強(qiáng)。利用古鹽度與膠結(jié)物總量的擬合的相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，古鹽度在5‰～10‰時(shí)，鹽度每增加1.0‰，膠結(jié)物總量則相應(yīng)的增加1%；古鹽度在10‰～20‰時(shí)，鹽度每增加1.0‰，膠結(jié)物總量增加0.5%～1%；古鹽度在20‰～50‰時(shí)，鹽度每增加1‰，膠結(jié)物總量增加0.2%～0.5%。另外通過膠結(jié)物平面分布與古鹽度平面分布疊合分析，表現(xiàn)出離鹽湖中心距離每增加1.0 km，膠結(jié)物總量則相應(yīng)的減少0.68%。咸化湖盆水體古鹽度對膠結(jié)物類型、膠結(jié)作用強(qiáng)度具有明顯的控制作用。

4 結(jié) 論

（1）柴達(dá)木盆地古近系咸化湖盆發(fā)育6種膠結(jié)類型，即方解石、白云石、硬石膏、方沸石、石英次生加大及長石次生加大。碳酸鹽和硬石膏膠結(jié)物對鹽度分布比較敏感，在低咸化程度區(qū)（古鹽度小于9‰），膠結(jié)物主要為碳酸鹽類，膠結(jié)作用中等—弱；在中咸化程度區(qū)（古鹽度在9‰～15‰），膠結(jié)物為碳酸鹽類和硬石膏，膠結(jié)作用中等—強(qiáng)；在高咸化程度區(qū)（古鹽度大于15‰），膠結(jié)物為硬石膏，膠結(jié)作用強(qiáng)。平面上，碳酸鹽、硬石膏膠結(jié)物分布表現(xiàn)為圍繞咸化湖盆中心呈環(huán)帶狀分布，咸化中心以硬石膏膠結(jié)為主，向盆地邊緣逐漸過渡為硬石膏與碳酸鹽巖膠結(jié)及碳酸鹽膠結(jié)。

（2）碳酸鹽類和硬石膏膠結(jié)物與水體古鹽度具有較好的相關(guān)性，建立古鹽度與膠結(jié)特含量間的定量化的計(jì)算公式，進(jìn)行鹽度與膠結(jié)物總量變化（碳酸鹽類和硬石膏膠結(jié)物）的計(jì)算，咸化湖盆的古鹽度在5‰～10‰時(shí)，鹽度每增加1.0‰，膠結(jié)物總量則相應(yīng)的增加1%；古鹽度在10‰～20‰時(shí)，鹽度每增加1.0‰，膠結(jié)物總量增加0.5%～1.0%；古鹽度在20‰～50‰時(shí)，鹽度每增加1‰，膠結(jié)物總量增加0.2%～0.5%。離鹽湖中心距離每增加1.0 km，膠結(jié)物總體積分?jǐn)?shù)則相應(yīng)的減少0.68%。古鹽度對咸化湖盆膠結(jié)作用具有重要控制作用。

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（編輯 李 娟）