鄂爾多斯盆地北部杭錦旗馬家溝組四段碳酸鹽巖儲層分布規(guī)律

張 威，丁曉琪，李春堂，祁壯壯

[1.中國地質(zhì)大學(武漢) 資源學院，湖北 武漢 430000；2.中國石化 華北油氣分公司，河南 鄭州 450000；3.成都理工大學 能源學院，四川 成都 610000]

據(jù)估算全球20%～30%可采儲量與不整合面有關(guān)，國內(nèi)外的許多大油氣藏均來自喀斯特儲層[1]，如中國的塔河油田、靖邊氣田、龍王廟氣田和任丘油田；哈薩克斯坦的Kashagan油氣田，美國德克薩斯西部的Ellenburger油氣田以及阿拉巴馬州Knox油氣田等[2-4]。巖溶作用是喀斯特儲層形成的關(guān)鍵，以塔里木盆地奧陶系多層洞穴為例，將洞穴層歸位到早石炭世古地貌剖面中，根據(jù)洞穴層沿穩(wěn)定古潛水面發(fā)育的特征，在塔北、塔中、和田古隆起的中-下奧陶統(tǒng)中識別出3個期次的巖溶洞穴。巖溶洞穴的發(fā)育受古構(gòu)造(斷裂及其伴生裂縫)、巖溶地貌及古水系的控制，洞穴型儲層是多次構(gòu)造運動引起的多期巖溶作用疊加改造的結(jié)果[5-6]。Craig 選用上覆地層的標志層，編制標志層與不整合面之間的厚度圖研究古地貌及古潛水面，進而分析洞穴分布規(guī)律[7]。斷裂在喀斯特化過程中起著重要的作用，它是大氣淡水滲入的通道；同時也可以是溶蝕產(chǎn)物排出的通道。一方面增加喀斯特化的深度；另一方面淡水對斷裂及其伴生裂縫的溶蝕可以形成斷溶體，喀斯特化深度可達到1 200 m[8-9]?；?guī)r和白云巖由于原始儲集空間、溶解度的差別及力學性質(zhì)的不同，喀斯特化過程也有明顯差別[10-11]。

鄂爾多斯盆地奧陶系喀斯特儲層主要發(fā)育在中央古隆起東部的巖溶斜坡上，巖性為馬家溝組五段的含膏白云巖[12-14]。含膏白云巖經(jīng)歷淡水淋濾、溶蝕后，形成以晶間孔、裂縫和小溶洞(膏?？?為主的儲集空間，尚未見到大型的洞穴系統(tǒng)[15]。目前報道的洞穴僅集中在盆地西緣的克里摩里灰?guī)r中[16-17]。然而，盆地北部在加里東期抬升幅度遠大于盆地內(nèi)部，不整合面下馬四段灰?guī)r出露。馬四段泥晶灰?guī)r中不發(fā)育晶間孔、粒間孔，取而代之的是大的洞穴、裂縫。由于前期的研究主要集中在馬五段白云巖喀斯特儲層上，對灰?guī)r喀斯特儲層的研究甚少。近年來盆地北部進行上古生界致密砂巖氣勘探過程中，部分井鉆入不整合面下的奧陶系，在馬四段灰?guī)r鉆遇洞穴，見天然氣顯示，并獲高產(chǎn)工業(yè)氣流，展示出良好的天然氣勘探潛力。然而，對于馬四段灰?guī)r中的洞穴是受斷裂控制的“斷溶”還是受潛水面控制的巖溶尚存爭議，平面上鉆遇的多層洞穴之間存在什么關(guān)系尚不清楚，如何利用地震資料進行洞穴的預測？由于對洞穴形成機理和分布規(guī)律的不清楚，導致后期鉆井并未鉆遇規(guī)模型洞穴，制約了下一步天然氣的勘探。

本次研究根據(jù)儲集空間進行儲層的分類，明確洞穴的剖面結(jié)構(gòu)和電性特征；選擇合適的基準面，進行上覆地層的壓實校正，研究風化殼古地貌，分析洞穴在縱向上的成層性，闡釋巖溶洞穴的形成機理；最后井-震結(jié)合，研究不同類型洞穴的地震響應，進行洞穴在平面上的分布研究。

該研究成果的重要意義在于：明確灰?guī)r喀斯特儲層的儲集空間；闡釋多層洞穴的形成機理；明晰馬四段洞穴的地震響應及分布規(guī)律。

1 地質(zhì)背景

奧陶紀鄂爾多斯地區(qū)屬于華北地臺的一部分，以中央古陸為界，西側(cè)為祁連陸緣海,東側(cè)為華北陸表海[18]。盆地北部接收低能的陸表海沉積，地層沉積穩(wěn)定，下奧陶統(tǒng)馬家溝組呈角度不整合覆蓋于寒武系、長城系及太古界之上，缺失下奧陶統(tǒng)冶里組、亮甲山組、馬一段和馬二段(圖1a)。馬家溝組自下而上劃分為6段，馬一段、馬三段和馬五段形成于海退階段，以白云巖為主，夾厚度不等的石膏和石鹽，粘土含量偏高；馬二段、馬四段和馬六段為海侵階段的產(chǎn)物，以泥晶灰?guī)r為主，含數(shù)量不等的白云巖，粘土含量低。

加里東期盆地北部抬升幅度大，地層剝蝕量大，所以不整合面之下開殼層位自南向北依次變老。盆地北部杭錦旗-伊金霍洛旗地區(qū)在加里東期不整合面下大面積出露馬四段(圖1a)，殘留地層厚度0～80 m，自南向北，地層厚度減薄。現(xiàn)今馬四段為一西傾單斜，傾角為0.5°，局部發(fā)育鼻狀構(gòu)造。馬四段為一套灰黑色泥晶灰?guī)r(圖1b)，形成于潮下開闊海，基質(zhì)孔不發(fā)育，基質(zhì)孔隙度普遍小于1%，但多口井鉆遇洞穴。

研究區(qū)內(nèi)目前鉆遇馬四的井有40余口，馬四段取心井有4口，其中兩口井在洞穴中取心(錦77井和錦151井)。

2 儲集空間分類

2.1 基質(zhì)孔

馬四段形成于海侵期，為一套低能的泥晶灰?guī)r，向中央古隆起周緣逐漸發(fā)生白云石化[19]。盆地北部杭錦旗地區(qū)的馬四段普遍沒有發(fā)生云化，薄片下幾乎不見基質(zhì)孔。

2.2 孔洞、洞穴分布特征

由于喀斯特化，馬四段泥晶灰?guī)r中不同程度地發(fā)育溶蝕縫、孔、洞，為了研究的方便，參考Lucia對孔隙的劃分標準[20]，對縫、孔、洞作以下定義。長/寬比值大于10定義為縫；長/寬比值小于10，空隙小于2 mm為孔隙，空隙大小0.2～25 cm為孔洞，大于25 cm則為洞穴。

2.2.1 風化殼表層孔洞特征

馬四段頂部接近不整合處發(fā)育厚度0～6 m的喀斯特角礫巖，角礫巖中溶蝕孔洞、裂縫發(fā)育，但多被陸源碎屑和風化殘積物充填，儲集能力有限。這種特征與塔里木盆地塔河油田奧陶系的地表巖溶帶非常相似，一般發(fā)育在滲流帶的上部[21]。

2.2.2 風化殼內(nèi)部洞穴特征

馬四段內(nèi)部見多層洞穴分布，洞穴高度最小僅數(shù)十厘米，最高可達20 m。洞穴中-下部均不同程度被垮塌角礫或陸源的泥砂沉積物充填，但洞穴的上部往往發(fā)育孔洞和裂縫，是馬四段儲層的主要儲集空間。洞穴一般形成于水平潛流帶上部，并進一步發(fā)展為地下暗河。

3 洞穴剖面結(jié)構(gòu)

3.1 洞穴相

對于喀斯特洞穴，借鑒Loucks對洞穴相的劃分方案[22]，根據(jù)所處的位置及角礫類型將其劃分為洞頂相、洞壁相、洞穴未充填相、洞穴垮塌相和暗河沉積物充填相。

洞壁相與洞頂相的形成機理相似，只是一個發(fā)育在洞穴的頂部，另一個發(fā)育在洞穴的側(cè)面。洞壁相主要由裂紋角礫巖構(gòu)成，自洞穴向外，裂縫的發(fā)育程度逐漸變?nèi)酢１M管洞穴的寬度可能不大，但洞壁相的延伸范圍可數(shù)倍于洞穴[3]。部分鉆井鉆遇洞壁相后，經(jīng)壓裂后與洞穴溝通，可以具有很高的產(chǎn)量(如錦58P38井)。

圖2 鄂爾多斯盆地奧陶系馬四段洞穴相巖心照片F(xiàn)ig.2 Micrographs of cavity facies in the Ordovician Ma 4 Member cores,Ordos Basina.洞頂相，溶縫及溶洞中充填白云石，錦151井3 731.6 m；b.暗河沉積物，可見大小不等的碎屑角礫，角礫均為灰?guī)r,重力流沉積，錦151井3 730.5 m；c.下部為暗河沉積的石英砂巖，上部為灰?guī)r宿主巖，錦151井3 728.8 m。cal：方解石；d.a的顯微照片，可見溶縫-裂縫中 充填方解石；e.c下部砂巖的顯微照片，石英碎屑具有較好的磨圓度，碎屑之間為粘土sed.暗河沉積物；sand.石英砂巖；lime.灰?guī)r；qtz.石英顆粒

洞穴未充填相位于洞頂之下，沒有被垮塌角礫和地下暗河沉積物充填的部分，是油氣的主要儲集空間[25]。未充填相在洞穴中分布極不均勻，體積有時大，有時小，局部可能不發(fā)育，這在現(xiàn)代溶洞中得到很好的顯示[8]。對于洞穴未充填相，往往造成取心收獲率低。

洞穴垮塌相位于洞穴底部，大小不等的灰?guī)r角礫相互支撐，大的垮塌角礫可達數(shù)米(圖3)；角礫之間可以是細小的灰?guī)r碎屑，也可以是泥質(zhì)。角礫來自洞頂和洞壁，成分相對單一，無分選和磨圓。垮塌相可以充滿大半個洞穴甚至整個洞穴。洞穴垮塌相由于粘土和細碎屑充填嚴重，不發(fā)育儲層。然而，國外許多大油田的儲層主要位于洞穴垮塌相中[22,24]。

暗河沉積物充填相主要是洞穴砂礫巖，具有流水成因的構(gòu)造，如平行層理、交錯層理、水平層理、粒序?qū)永淼?，偶爾也可見重力流沉積[26]。洞穴砂礫巖為地下暗河的沉積物，可以明顯分為兩種：一種是碎屑顆粒來自馬四段的垮塌物，分選磨圓差，成層性不好(圖2b)；另一種是碎屑顆粒來自洞穴外，以石英碎屑為主，磨圓較好，與上古生界的沉積物可對比，推測為二疊紀海侵的產(chǎn)物(圖2c—e)。洞穴沉積物充填相可以出現(xiàn)在洞穴的底部，也可與洞穴垮塌相交替出現(xiàn)(圖3)，厚度變化大，平面分布不穩(wěn)定。該相帶由于分選差，粘土含量高，膠結(jié)強，儲層不發(fā)育。

3.2 洞穴剖面結(jié)構(gòu)

從錦77井的取心資料來看，該井點位置上洞穴高約18.7 m，洞穴中部和下部由洞穴垮塌相和洞穴沉積物充填相交替組成，角礫最大直徑超過2.25 m，整個洞穴只有頂部1.7m是未充填的。洞頂相中裂縫發(fā)育，大氣淡水沿著裂縫進行溶蝕形成溶縫、溶溝，白云石沿縫壁進行半充填。一個理想的洞穴自下而上是：交替出現(xiàn)的洞穴垮塌相和暗河沉積物；洞穴未充填相和洞頂及洞壁相(圖3)。

圖3 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)馬四段洞穴剖面結(jié)構(gòu)(錦77井)Fig.3 Cavity section of the Ma 4 Member in Hangjinqi area,Ordos Basin (Well Jin 77)

4 古地貌特征

為了研究巖溶儲層的空間分布規(guī)律，對杭錦旗前石炭世的古地貌進行了恢復。巖溶古地貌決定著下伏地層的保存程度，也控制著喀斯特地層的地表水系和地下水系，古地貌與喀斯特儲層發(fā)育程度有著密切的聯(lián)系。

首先對上覆太原組進行去壓實校正，校正系數(shù)：砂巖為1.45，粉砂巖為1.59，泥巖為2.05，煤為2.86。編制太原組去壓實校正后的厚度圖；其次結(jié)合井-震資料，編制馬四段地層厚度圖。前人對鄂爾多斯盆地奧陶系風化殼古地貌的恢復主要是基于不整合面之上的本溪組、太原組厚度以及不整面之下的馬五段厚度進行的[27]，但是研究區(qū)由于古地貌位置高，缺少本溪組，甚至太原組，下覆也沒有馬五段，所以根據(jù)去壓實校正后太原組厚度和殘留馬四段厚度，建立了適合研究區(qū)的風化殼古地貌劃分標準(表1)，進行古地貌圖的編制(圖4)?？傮w來看，研究區(qū)具有北高南低，東西方向上脊-谷相間的特點。研究區(qū)東部分布有3條規(guī)模較大的溝谷，西部有2條小規(guī)模的溝谷，造成東部剝蝕強度大而西部相對剝蝕弱。

表1 鄂爾多斯盆地北部杭錦旗地區(qū)古地貌劃分標準Table 1 Criteria for dividing the paleo-landform in Hangjinqi area,northern Ordos Basin

圖4 鄂爾多斯盆地北部杭錦旗地區(qū)前石炭世古地貌Fig.4 Paleo-landform of the Pre-Carboniferous in Hangjinqi area,northern Ordos Basin

5 洞穴分布規(guī)律

5.1 洞穴縱向分布規(guī)律

5.1.1 洞穴的測井響應

奧陶系馬四段由于巖性致密，不發(fā)育基質(zhì)孔，所以測井曲線表現(xiàn)為低自然伽瑪、高電阻。洞穴層由于不同程度被洞穴沉積物及垮塌角礫巖充填，自然伽瑪曲線出現(xiàn)增高并齒化，增加幅度與洞穴充填物中的粘土含量有關(guān)，粘土含量越高，自然伽瑪值越大。不管是垮塌角礫巖還是洞穴沉積物，大量細碎屑物導致微孔增加，聲波時差升高，中子變大，同時電阻減小。

第四，以書法雅集、收藏、品評、鑒賞和書法名勝旅游為載體的活動成為社會交往目的。群體活動具有一個明顯的目的性：社會交往。社會交往往往需要一種適合共同參與的活動載體，如喝茶、登山，如書法雅集，書法筆會，書法收藏品評鑒賞，書法名勝旅游等等活動。比較遺憾的是，到目前為止，書法活動尚未成為人們在人際交往中約定俗成的行為模式，把書法活動作為社會交往目的的載體未引起人們的重視，即使有也是小范圍的效應，需要積極倡導和實踐。

全充填層段，如錦151井3 027.8～3 030.0 m，洞穴被泥質(zhì)中-細砂巖全充填(圖2)，表現(xiàn)出中-高伽瑪、低電阻；密度略有減小，中子和聲波略有增加(圖5a)；在未充填-半充填層段，如錦77井2 819.50～2 822 m，錦58p33井3 179.8～3 181.0 m，洞穴半充填(圖3，圖5b)，則表現(xiàn)出三低兩高的特點(低伽瑪、密度、電阻；高聲波、中子)。

圖5 不同充填程度的洞穴測井響應Fig.5 Well log responses of cavities with different degrees of fillinga.錦151井；b.錦58P33井

通過不同充填程度洞穴層段測井響應的統(tǒng)計，建立了未充填-半充填洞穴和全充填洞穴的測井圖版(圖6)。對于未充填-半充填洞穴，自然伽瑪小于60API，密度小于2.6 g/cm3,聲波大于215 μs/m，中子大于16%。

圖6 不同充填程度洞穴的測井響應交匯圖版Fig.6 Cross plot of log responses of cavities with diverse degrees of fillinga.伽瑪-密度交匯圖版；b.聲波-中子交匯圖版

5.1.2 基準面的選取

一般來說，碳酸鹽巖中規(guī)模較大的洞穴形成于表生期，與碳酸鹽巖地層的長期暴露有關(guān)，洞穴主要發(fā)育在古潛水面附近[3,6,28]。潛水面在較小的區(qū)域范圍內(nèi)，可以認為是近似水平的。隨著構(gòu)造的隆升，潛水面下降，當潛水面趨于穩(wěn)定，地下水長時間溶蝕碳酸鹽巖形成下一層洞穴。因此，研究洞穴的縱向分布就變成了研究古潛水面的位置了。為此，要在奧陶系不整合面之上選取盡可能靠近不整合，全區(qū)均有分布，巖性易識別的某個水平層作為基準面，認為該基準面近似平行于古潛水面[7,29]。不整合面之上太1段頂部的煤層正好滿足這個條件，煤層在全區(qū)均有分布(圖7)，可以認為喀斯特地貌已被填平補齊。因此，將煤層拉平之后，洞穴的位置就代表古潛水面的位置。為了消除上覆地層的差異壓實影響，還要對基準面與不整合面之間的地層進行去壓實厚度校正，這樣才能真正反映古潛水面的位置。

5.1.3 洞穴縱向分布規(guī)律

按照不同巖性的壓實系數(shù)，恢復煤層到不整合面之間的地層厚度。拉平基準面后，從圖7可以看出，不整合面之下發(fā)育三層洞穴，第一層洞穴位于基準面之下60～70 m處；第二層洞穴位于基準面之下85～110 m處；第三層洞穴則位于125 m附近。

圖7 杭錦旗馬四段洞穴分布規(guī)律(壓實校正后太原組頂拉平)Fig.7 Cavity distribution in the Ma 4 Member,Hangjinqi area (flattened top of the Taiyuan Formation after compaction correction)

由于古地貌起伏較大，三層洞穴離不整合面的距離并無明顯規(guī)律可尋，但普遍在不整合面下50 m范圍內(nèi)。研究區(qū)東部由于發(fā)育3條規(guī)模較大的溝谷(圖4)，第一層洞穴被剝蝕殆盡，主要發(fā)育第二層洞穴；而西部溝谷規(guī)模較小，三層洞穴較好地被保存下來(圖8)。

圖8 鄂爾多斯盆地北部馬四段洞穴分布規(guī)律Fig.8 Schematic diagram showing the distribution of the Ma 4 Member cavities in the northern Ordos Basin

三層洞穴的鉆遇程度也各不相同，鉆遇率分布為5%，3.5%和2%。鉆遇率低一方面是因為洞穴寬度較小；另一方面是這些鉆井均不是以下古生界喀斯特儲層為目的層的。

5.1.4 洞穴形成機理

鄂爾多斯地區(qū)奧陶系沉積后，由于加里東運動，盆地整體抬升剝蝕，缺失部分上奧陶統(tǒng)、志留系、泥盆系及部分石炭系，沉積間斷達1.4億年。由于鄂爾多斯盆地奧陶系喀斯特化主要發(fā)育在馬五段上部的含膏白云巖中，洞穴層的旋回性模糊，加里東運動的期次性表現(xiàn)不明顯，不像塔里木盆地加里東運動具有明顯的期次性[6]。盆地北部馬四段灰?guī)r洞穴對加里東運動的期次性具有指示作用。

盆地北部加里東期不整合面下為基底花崗片麻巖和元古界長城系石英砂巖，向南過渡為馬三段。馬三段巖性以泥云巖和泥巖為主，巖性致密，所以在馬三段出露區(qū)以北，大氣降水以地表徑流為主，盡管有溶蝕作用發(fā)生，但很難有孔洞保留下來。地表水進入馬四段后，通過裂隙、落水洞轉(zhuǎn)變?yōu)榈厮?，對石灰?guī)r進行淋濾、溶蝕。從杭錦旗地區(qū)奧陶系的三層洞穴可以得知，加里東運動在盆地北部至少表現(xiàn)為3幕。構(gòu)造穩(wěn)定階段，在潛水面附近形成水平溶洞。隨著構(gòu)造的隆升，潛水面下降，在構(gòu)造平靜期，形成下一層洞穴。由于長時間的暴露，部分溝槽已切穿第一層洞穴，甚至第二層洞穴。盆地北部的洞穴分布規(guī)律如圖8所示。

錦58P33井在馬四段鉆遇第二層洞穴(圖5b)，洞穴高1.2 m，半充填，無阻流量19.8×104m3/d。錦58P38井在馬四段并未直接鉆遇洞穴，但在3 217～3 219 m處見氣顯示，常規(guī)測井中無明顯的孔縫特征(圖9a)。壓裂試氣獲無阻流量3.5×104m3/d，生產(chǎn)640 d，累計產(chǎn)氣683×104m3/d，壓降 0.011 MPa/d(圖9b)。通過井間對比，推測該井鉆遇第一層洞穴的洞壁，洞壁發(fā)育高角度裂縫，所以常規(guī)測井并不能有效反映；然而裂縫導致錄井過程中氣測異常，經(jīng)壓裂試氣后裂縫與洞穴溝通，因而獲工業(yè)氣流。

圖9 鄂爾多斯盆地北部錦58P38井測井成果及產(chǎn)氣曲線Fig.9 Well logs and natural gas production curves in Well Jin 58P38,northern Ordos Basin

5.2 洞穴地震響應與分布預測

5.2.1 洞穴的地震反射波特征

杭錦旗地區(qū)奧陶系馬四段頂?shù)牟徽厦嬖诘卣鹌拭嫔媳憩F(xiàn)為強波峰反射(T9b)，是該區(qū)古生界典型標志層(圖10)。當馬四段灰?guī)r發(fā)育洞穴時，由于洞穴的地震速度明顯低于圍巖，同相軸T9b就會產(chǎn)生波形下拉、錯斷等異常反射，波形的形態(tài)、反射能量主要反映洞穴的尺度、垮塌及充填程度等(圖11a)。研究區(qū)不同類型洞穴在剖面上有3種反射特征。

圖10 鄂爾多斯盆地錦92井測井-地震綜合標定圖Fig.10 Integrated logging-seismic calibration of Well Jin 92,Ordos Basin

當洞穴規(guī)模大且嚴重垮塌，形成地表下切河谷時，奧陶系頂部地震同相軸T9b表現(xiàn)為波形錯斷，且上部山西組頂部同相軸T9d呈現(xiàn)大幅下拉(圖11a中①,②,③位置)。

當洞穴規(guī)模較大時，形成落水洞或地下暗河，橫切洞穴的同相軸T9b呈現(xiàn)為“V”字型下拉，其下波谷反射局部出現(xiàn)類似“串珠”現(xiàn)象，上部同相軸T9d呈現(xiàn)微幅下拉(圖11a中④，⑤，⑥，⑦位置)。

當洞穴規(guī)模較小時，往往垮塌范圍小或者未垮塌，同相軸T9b呈現(xiàn)為小幅下拉，對上、下同相軸(T9d，T10)影響較小，通常為連續(xù)平緩反射(圖11a中⑧位置)。

5.2.2 洞穴分布預測

奧陶系頂面地震反射波(T9b)的不連續(xù)性是預測洞穴的主要依據(jù)，反映這種不連續(xù)性的主要地震屬性有相干屬性、均方根振幅屬性、波阻抗屬性、結(jié)構(gòu)張量屬性等[30,31]。通過井-震結(jié)合，屬性優(yōu)選，認為結(jié)構(gòu)張量屬性(圖11b)與相干屬性(圖11c)對本區(qū)巖溶縫洞型儲層的響應較敏感，能較好地預測該區(qū)洞穴的分布。

圖11 鄂爾多斯盆地錦58井區(qū)地震反射剖面(a)，奧陶系地震結(jié)構(gòu)張量(b)與相干(c)屬性平面圖Fig.11 Seismic reflection section (a),structure tensor (b),and coherence attributes (c) of the Ordovician in Well Jin 58,Ordos Basin

從地震結(jié)構(gòu)張量屬性平面圖(圖11b)與相干屬性平面圖(圖11c)可以看出，研究區(qū)馬四段洞穴普遍發(fā)育，根據(jù)屬性異常體的平面幾何形態(tài)，可以劃分為兩種類型。第一類呈孤立圓點或圓圈狀異常體，直徑一般為100～300 m，最大可達500 m，解釋為落水洞及其周邊垮塌的綜合響應；第二類呈不規(guī)則彎曲條帶狀，寬度為100～200 m，解釋為由地下暗河形成的溶洞?？傮w來看，北部以第一類為主，大量的落水洞存在，說明地表水通過落水洞轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵滤?。南部以第二類為主，為辮狀-蛇曲狀的喀斯特洞穴。洞穴沒有明顯的方向性說明其形成可能與斷裂關(guān)系不大。以上兩種類型的喀斯特體系組成了馬四段的洞穴系統(tǒng)，控制了喀斯特儲層的分布。

6 結(jié)論

1) 洞穴是馬四段喀斯特儲層的主要儲集空間，一個完整的洞穴自下而上包括垮塌相、暗河沉積物充填相、未充填相、洞頂相和洞壁相。洞穴中未充填部分、洞頂和洞壁的裂縫、溶縫、溶洞是主要儲集空間。

2) 盆地北部馬四段發(fā)育3層洞穴，分別位于基準面之下60～70 m，85～110 m，125 m附近。3層洞穴的出現(xiàn)說明加里東期，盆地北部至少經(jīng)歷了3次構(gòu)造隆升，形成了3個較穩(wěn)定的古潛水面。3層洞穴的發(fā)現(xiàn)為今后水平井或大斜度井的部署提供了依據(jù)。

3) 風化殼古地貌具有北高南低，東西方向上谷-脊相間的特征。由于北部古地貌高，以剝蝕為主，落水洞發(fā)育為特征，為地下水的補給區(qū)；南部古地貌低，以發(fā)育地下暗河為特征。東部由于溝槽發(fā)育，第一層洞穴被剝蝕殆盡，主要發(fā)育第二層洞穴；西部馬四段保存較完整，三層洞穴均有發(fā)育。洞穴普遍位于不整合面下50 m范圍內(nèi)。

4) 基于洞穴的發(fā)育模式，運用結(jié)構(gòu)張量屬性和相干屬性進行了洞穴平面預測。洞穴在平面上呈辮狀-蛇曲狀分布，南部較北部發(fā)育，洞穴的形成受斷裂影響不大，古潛水面是洞穴發(fā)育的主要因素。