準(zhǔn)噶爾盆地烏—夏地區(qū)風(fēng)城組云質(zhì)巖類沉積環(huán)境及成因探討

劉英輝

中海石油(中國)有限公司上海分公司，上海 200030

0 引言

湖相碳酸鹽巖廣泛發(fā)育于中國各陸相含油氣盆地，常具有良好的生油和儲(chǔ)集能力[1-3]，如銀根—額濟(jì)納旗盆地下白堊統(tǒng)巴音戈壁組[4]、青西凹陷下白堊統(tǒng)中溝組[5]碳酸鹽巖均具有良好的生烴能力，東濮凹陷和歧口凹陷漸新統(tǒng)沙河街組[6-7]、酒泉盆地下白堊統(tǒng)下溝組、泌陽凹陷古近系核桃園組及松遼盆地泰康地區(qū)下白堊統(tǒng)姚家組[8]均發(fā)育優(yōu)質(zhì)的碳酸鹽巖儲(chǔ)層。湖相碳酸鹽巖具有巖性復(fù)雜、沉積環(huán)境及分布規(guī)律多樣等特點(diǎn)，一直是眾多學(xué)者研究的熱點(diǎn)。

針對(duì)湖相白云巖成因存在較多爭議。戴朝成等[9]指出渤海灣盆地沙河街組普遍發(fā)育含鐵紋層狀湖相白云巖，認(rèn)為湖相白云巖可能受到熱液影響；李紅等[10]發(fā)現(xiàn)新疆烏魯木齊地區(qū)中二疊統(tǒng)蘆草溝組發(fā)育一套薄層狀暗色富含有機(jī)質(zhì)的微晶白云巖，其成因多與微生物活動(dòng)密切相關(guān)。眾多學(xué)者認(rèn)為白云巖的分布與火山巖分布具有高度的一致性，火山活動(dòng)與白云巖成因關(guān)系密切，從而與火山活動(dòng)相關(guān)的白云巖成因模式應(yīng)運(yùn)而生。例如湖相“白煙型”噴流巖成因[11-16]、后期熱液改造重結(jié)晶成因[17]、玄武巖淋濾作用[18]、碳酸鹽質(zhì)火山成因[19]及火山碎屑水解蝕變碳酸鹽化[20-22]等。

二疊系風(fēng)城組是準(zhǔn)噶爾盆地重要的烴源巖層系及云質(zhì)巖類致密油勘探目的層。近年來勘探實(shí)踐已證實(shí)烏—夏地區(qū)風(fēng)城組發(fā)育多源混合沉積，形成多種儲(chǔ)集巖石類型。其中，云質(zhì)巖類儲(chǔ)層與烴源巖有序共生，形成有利的源內(nèi)或者近源油氣聚集，是該地區(qū)致密油勘探的重要方向[23]。

前人[22-25]針對(duì)該套云質(zhì)巖類沉積背景及古地理環(huán)境展開過一系列研究，認(rèn)為云質(zhì)巖類可能發(fā)育在海灣、海陸過渡、陸緣近海湖、殘留海、潟湖、咸化潟湖和濱淺湖等7種沉積環(huán)境內(nèi)，其中陸緣近海湖、殘留海和咸化潟湖可能為其主要沉積環(huán)境；多數(shù)學(xué)者認(rèn)同該套云質(zhì)巖類與高鹽度的湖泊沉積環(huán)境關(guān)系密切[26-32]。烏—夏地區(qū)風(fēng)城組云質(zhì)巖成因引起了國內(nèi)眾多學(xué)者的關(guān)注和討論：薛晶晶等[28]認(rèn)為其形成于鹽度偏高的殘留海盆地，繼承的海水Mg2+交代方解石析出白云石；馮有良等[29-30]認(rèn)為次生白云石是咸化湖水中同沉積的高鎂灰泥后期被交代所致，但未指出白云巖化作用與研究區(qū)的火山物質(zhì)是否存在成因聯(lián)系；潘曉添[31]通過類比酒西盆地紋層狀白云巖，提出烏—夏地區(qū)云質(zhì)巖為火山熱液“白煙囪”成因模式。總體而言，關(guān)于烏—夏地區(qū)風(fēng)城組云質(zhì)巖成因還存在較大爭議，其沉積環(huán)境及成因機(jī)理尚不明晰。

基于此，本次通過詳細(xì)的沉積背景和巖石學(xué)分析，查明了烏—夏地區(qū)風(fēng)城組云質(zhì)巖沉積環(huán)境和巖石類型特征，并通過碳氧同位素及包裹體樣品測(cè)試，揭示了風(fēng)城組云質(zhì)巖成因機(jī)制，以期為準(zhǔn)噶爾盆地風(fēng)城組云質(zhì)巖類富烴區(qū)油氣勘探提供科學(xué)依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

烏—夏地區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西北部，北靠哈拉阿拉特山，南臨瑪湖凹陷，西起扎伊爾山，東至紅旗壩地區(qū)(圖1a)。構(gòu)造上主要位于烏—夏斷裂帶，包括瑪湖凹陷西斜坡區(qū)，東西長70 km、南北寬30 km，面積約2 000 km2。研究區(qū)自下而上發(fā)育石炭系、二疊系(圖1b)、三疊系、侏羅系和白堊系。本次研究重點(diǎn)為二疊系風(fēng)城組。研究區(qū)風(fēng)城組厚度為800～1 500 m，巖石類型豐富多樣，風(fēng)城組白云巖化巖類礦物組成中白云石平均體積分?jǐn)?shù)為24.0%[22]，主要巖類為白云質(zhì)(化)凝灰?guī)r、白云質(zhì)(化)粉砂巖和凝灰質(zhì)白云巖，本文統(tǒng)稱為云質(zhì)巖。

圖1 烏—夏地區(qū)位置(a)及二疊系綜合柱狀圖(b)

2 樣品與測(cè)試分析

本文風(fēng)城組樣品均來自鉆井巖心，在巖心觀察的基礎(chǔ)上，按照云質(zhì)巖特征選取了風(fēng)城地區(qū)(風(fēng)5、風(fēng)7、風(fēng)15、風(fēng)20、風(fēng)503)、烏爾禾地區(qū)(風(fēng)南1、風(fēng)南3、風(fēng)南4、風(fēng)南5、風(fēng)南7、風(fēng)城011、艾克1)、百口泉地區(qū)(百泉1)共13口井的巖心樣品。巖心觀察表明，風(fēng)城組混積巖主要包括云質(zhì)巖、凝灰?guī)r、砂巖、泥巖和鹽巖等5大類型，本文重點(diǎn)選取云質(zhì)巖和鹽巖樣品。樣品制備挑選云質(zhì)巖相對(duì)富集段，用針、牙鉆、微鉆分別剔下來制作樣品，樣品大小1 mm×2 mm～5 mm×10 mm，主要進(jìn)行了顯微薄片、掃描電鏡(含能譜分析)、碳氧同位素及包裹體等分析測(cè)試。

顯微薄片鑒定采用Zeiss Axio Scope A1偏光顯微鏡，共選取64塊風(fēng)城組樣品制作顯微薄片。掃描電鏡及能譜分析采用FEI公司Quanta 200F型場(chǎng)發(fā)射環(huán)境掃描電鏡，加速電壓為200～30 000V，分辨率1.2 nm，放大倍率25～2×105，掃描模式為高真空模式，本次共制作55塊樣品，能譜分析80點(diǎn)次。碳氧穩(wěn)定同位素測(cè)試儀器型號(hào)為Finngan MAT-252，測(cè)試依據(jù)為《碳酸鹽巖碳氧同位素測(cè)定磷酸法》(SY/T 6039—1994)[33]，共選取具有代表性的34塊風(fēng)城組樣品進(jìn)行碳酸鹽礦物的碳氧穩(wěn)定同位素分析，測(cè)試結(jié)果分別用相對(duì)于PDB的δ13C和δ18O表示，分析精度為±0.2‰。包裹體分析儀器型號(hào)為GP600包裹體分析儀，測(cè)試依據(jù)為《沉積巖包裹體均一溫度和鹽度測(cè)定方法》(SY/T 6010—1994)[34]，檢測(cè)條件為常溫，選取13塊風(fēng)城組樣品完成測(cè)試(紋層狀粉細(xì)晶云質(zhì)巖因晶體太小無法找到明顯鹽水包裹體)。

3 分析測(cè)試結(jié)果

3.1 云質(zhì)巖巖石學(xué)特征

通過巖心及顯微薄片觀察，根據(jù)云質(zhì)巖宏、微觀特征，可將研究區(qū)云質(zhì)巖劃分為紋層狀、星散狀、絲絮狀、團(tuán)塊狀和不規(guī)則層狀等5種類型(圖2、3)。

紋層狀云質(zhì)巖：白云石紋層連續(xù)分布，與暗色紋層互層呈波紋層狀，紋層厚度為0.05～5.00 mm，一般小于2.00 mm(圖2a、b)，成因與沉積因素有關(guān)，暗色紋層為灰黑色的細(xì)?；鹕侥椅镔|(zhì)，黃鐵礦分布普遍，為深水環(huán)境產(chǎn)物。鏡下白云石單晶晶粒一般小于0.05 mm，為微—粉晶白云石，晶形以他形為主(圖3a、b)。巖性主要為白云質(zhì)凝灰?guī)r，其中白云石的體積分?jǐn)?shù)相比其他類型云質(zhì)巖要低。紋層狀云質(zhì)巖經(jīng)后期成巖改造可形成絲絮狀、團(tuán)塊狀云質(zhì)巖。

星散狀云質(zhì)巖：星散狀云質(zhì)巖常見于遠(yuǎn)離主斷裂的裂縫欠發(fā)育區(qū)，巖心顯示灰黑色致密凝灰?guī)r上均勻分布著白色星散狀白云石集合體，白云石集合體直徑一般小于1.00 mm，大小基本一致，巖心全井段密集、均勻分布(圖2c)。鏡下晶體呈半自形—自形，晶粒一般大于0.05 mm，粉—細(xì)晶，分布均勻，具霧心亮邊交代殘余結(jié)構(gòu)(圖3c、d)。

絲絮狀云質(zhì)巖：絲絮狀云質(zhì)巖是充填在微裂縫中的白云石集合體，或是改造紋層狀云質(zhì)巖(圖2d)，集合體呈絲絮狀或長條狀(圖3e、f)，一般大于0.1 cm×10.0 cm。鏡下半自形—自形，粉—細(xì)晶白云石，晶粒大小為0.05～0.20 mm，多有霧心亮邊交代殘余結(jié)構(gòu)。

團(tuán)塊狀云質(zhì)巖：團(tuán)塊狀云質(zhì)巖是一種常見的云質(zhì)巖類型，在凝灰?guī)r中順層或順斷裂分布大量白云石透鏡體，大小和分布不均勻，晶粒一般大于5 mm×10 mm，表現(xiàn)為團(tuán)塊狀、斑點(diǎn)狀、脈狀或泄水縫充填狀(圖2e)。鏡下白云石為細(xì)晶，少見中、粗晶，晶粒大于0.10 mm，半自形—自形(圖3g)，具霧心亮邊、環(huán)帶交代殘余結(jié)構(gòu)。團(tuán)塊狀云質(zhì)巖是研究區(qū)最常見的云質(zhì)巖類型，體積分?jǐn)?shù)約為42%。

不規(guī)則層狀云質(zhì)巖：巖心上，常見白云巖呈不規(guī)則層狀分布，富Mg流體受低滲透巖層隔擋形成(圖2f)。鏡下薄片觀察，白云石呈半自形—自形，晶粒大于0.1 mm，呈細(xì)—中晶白云石，白云石晶體分布受縫合線控制。在縫合線一側(cè)見大量“霧心亮邊”的成巖交代白云石晶體，而在縫合線另一側(cè)沒有白云石晶體出現(xiàn)，由此反映出大規(guī)模白云巖化作用發(fā)生在縫合線形成之后(圖3h)?？p合線或?qū)娱g縫可能為白云巖化提供了流體運(yùn)移的通道。不規(guī)則層狀云質(zhì)巖在研究區(qū)普遍發(fā)育，體積分?jǐn)?shù)約為30%。

a.紋層狀云質(zhì)巖，發(fā)育泄水構(gòu)造，泄水縫、層間縫白云巖化較強(qiáng)烈，風(fēng)南1井，4 423.70 m；b.紋層狀云質(zhì)巖，云質(zhì)巖中白云巖和硅質(zhì)條帶揉皺變形，風(fēng)南1井，4 236.10 m；c.星散狀云質(zhì)巖，風(fēng)19井，3 784.60 m；d.絲絮狀云質(zhì)巖，順層白云石條帶見溶蝕孔洞，風(fēng)南4井，4 403.20 m；e.團(tuán)塊狀云質(zhì)巖，風(fēng)城011井，3 861.10 m；f.不規(guī)則層狀云質(zhì)巖，夾層阻擋白云巖化流體，風(fēng)5井，3 476.60 m。

a.紋層狀云質(zhì)巖，微晶白云石，風(fēng)5井，3 224.45 m，單偏光；b.紋層狀云質(zhì)巖，微晶白云石，風(fēng)503井，3 093.96 m，單偏光；c.霧心亮邊白云石，粗晶白云石，風(fēng)7井，3 186.50 m，單偏光；d.強(qiáng)烈白云巖化的沉凝灰?guī)r，具霧心亮邊，風(fēng)南4井，4 258.51 m，單偏光；e、f.絲絮狀白云石，準(zhǔn)同生微晶白云石，后沿裂縫發(fā)生交代，呈條帶狀細(xì)晶白云石，風(fēng)7井，3 195.50 m，單偏光；g.團(tuán)塊狀凝灰質(zhì)白云巖，半自形—自形，粉晶—細(xì)晶，風(fēng)7井，3 187.45 m，單偏光；h.硅質(zhì)條帶白云巖，縫合線對(duì)白云石的控制作用，一側(cè)發(fā)育自形白云石，另一側(cè)未發(fā)育白云石，風(fēng)5井，3 248.70 m，單偏光。

3.2 鹽巖巖石學(xué)特征

風(fēng)城組發(fā)育一套罕見的鹽巖組合，主要有硅硼鈉石(NaBSi3O8)(reedmergnerite)、碳鈉鈣石(Na2Ca2(CO3)3)(shortite)、碳酸氫鈉石(Na5(HCO3)3(CO3))(wegscheiderite)、碳酸鈉(Na2CO3)、硬石膏(CaSO4)和石膏(CaSO4·4H2O)等。烏—夏地區(qū)風(fēng)城組硅硼鈉石最早被孫玉善[35]發(fā)現(xiàn)。硅硼鈉石無色透明，具玻璃光澤，硬度較大(>5)，滴鹽酸不起泡；薄片鑒定表明，硅硼鈉石無色透明，單體呈楔形，粒徑為0.8～4.0 mm，干涉色為一級(jí)灰白至二級(jí)藍(lán)綠；陰極發(fā)光中發(fā)青灰色光；掃描電鏡下，晶體以板柱狀、長條狀為主(圖4)。該鹽類礦物多與白云石伴生，呈紋層狀、團(tuán)塊狀和雪花狀產(chǎn)出。

a.星散狀分布的硅硼鈉石，風(fēng)南7井，4 588.33 m，巖心照片；b.星散狀分布的硅硼鈉石，風(fēng)南7井，4 588.33 m，陰極發(fā)光；c.星散狀分布的硅硼鈉石，風(fēng)南7井，4 588.33 m，單偏光；d.星散狀分布的硅硼鈉石，風(fēng)南7井，4 588.33 m，正交光；e.含硅硼鈉石凝灰?guī)r，長條狀硅硼鈉石，風(fēng)南7井，4 592.78 m，掃描電鏡；f.含硅硼鈉石凝灰?guī)r，長條狀硅硼鈉石，風(fēng)南7井，4 592.78 m，能譜分析。

3.3 碳氧同位素特征

研究區(qū)風(fēng)城組云質(zhì)巖巖心樣品(粉末)中碳酸鹽礦物的δ13CPDB和δ18OPDB測(cè)試結(jié)果(表1、圖5)表明，云質(zhì)巖樣品白云石δ13CPDB、δ18OPDB值集中分布在A區(qū)(高碳高氧)、B區(qū)(中碳低氧)2個(gè)數(shù)值區(qū)[36]。δ13CPDB值全部位于蒸發(fā)碳酸鹽巖范圍(0～7‰)，部分與海相碳酸鹽巖范圍(0±2.5‰)重疊；表明白云巖化流體為高鹽度咸水(大于海水鹽度)[37]。

表1 烏—夏地區(qū)風(fēng)城組云質(zhì)巖巖石樣品碳氧同位素特征

風(fēng)7井樣品中可見未白云巖化的方解石，其具有一定的晶型，是火山物質(zhì)中的斜長石蝕變產(chǎn)物，未被鎂離子交代，δ13CPDB、δ18OPDB值具中碳高氧特征，分布在C區(qū)。風(fēng)南5、風(fēng)南7、艾克1井常見的碳鈣鈉石等鹽類礦物碳氧同位素值相對(duì)集中，反映成巖期次只有1次，成巖時(shí)間相對(duì)集中，以蒸發(fā)成巖為主。

A區(qū)：δ13CPDB值集中分布在4.0‰～6.5‰之間，δ18OPDB集中在-1.0‰～4.0‰之間，重碳和重氧含量高，表明成巖流體鹽度高。同時(shí)，A區(qū)重氧含量高，推測(cè)其形成時(shí)期較早，且對(duì)應(yīng)白云石類型以紋層狀微晶、粉晶為主。說明A區(qū)白云石以準(zhǔn)同生白云巖化作用為主。

B區(qū)：δ13CPDB值相對(duì)A區(qū)偏低，分布在1.0‰～5.0‰之間，說明成巖流體仍為咸水范圍，但主體已不是A區(qū)代表的咸水地層水，而是過渡為鹽度較低的咸水地層水。而δ18OPDB值整體偏負(fù)，出現(xiàn)在-8.0‰～-2.0‰之間，對(duì)應(yīng)霧心亮邊型細(xì)晶、中晶白云石。說明B區(qū)白云石以成巖后期埋藏交代為主。

C區(qū)：δ13CPDB值相對(duì)較低(3.0‰)，但δ18OPDB值整體偏正，分布在2.0‰～3.0‰之間，與A區(qū)接近。同B區(qū)白云石樣品對(duì)比，重氧含量高。說明未經(jīng)過后期鹽度(w(NaCl))相對(duì)較低的地層水滲透、交代，是準(zhǔn)同生期形成的方解石殘余。

由圖5可知：A區(qū)白云石主要位于滲透回流、蒸發(fā)鹽巖相關(guān)白云巖范圍內(nèi)，且所對(duì)應(yīng)白云石主要為微晶、粉晶，類型主要為紋層狀，說明A區(qū)白云石主要為準(zhǔn)同生成因。B區(qū)白云石主要位于埋藏及埋藏鐵白云石范圍內(nèi)，所對(duì)應(yīng)白云石主要為霧心亮邊細(xì)晶、中晶，主要類型為團(tuán)塊狀、絲絮狀，說明B區(qū)白云石主要為后期埋藏交代成因；部分B區(qū)投點(diǎn)δ13CPDB值較高，位于埋藏白云巖區(qū)上部，說明相對(duì)典型埋藏白云石成巖鹽度更大，δ13CPDB值更高。C區(qū)為未發(fā)生明顯白云巖化的殘余方解石。

底圖據(jù)文獻(xiàn)[36]。

3.4 包裹體特征

13個(gè)風(fēng)城組巖石樣品中包裹體測(cè)溫和測(cè)鹽數(shù)據(jù)結(jié)果(表2)顯示，碳酸鹽礦物的形成溫度較高，非沉積成因，而是在后期埋藏成巖環(huán)境下形成的。

表2 烏—夏地區(qū)風(fēng)城組碳酸鹽礦物中流體包裹體特征

研究區(qū)風(fēng)城組沉積時(shí)期，火山活動(dòng)頻繁，以水下密度流和空中飄落的形式沉積了大量的火山碎屑物質(zhì)。包裹體測(cè)溫表明，礦物集中形成于60.0～68.0 ℃之間，平均65.3 ℃，表明火山物質(zhì)的蝕變特別是方解石化過程出現(xiàn)在埋藏溫度60.0～68.0 ℃之間。包裹體具有高鹽度特征(11.0%～23.0%)，通常高于15.0%，平均17.7%，顯示早期火山物質(zhì)蝕變時(shí)，火山玻璃之中大量金屬離子溶于咸化的沉積成因地層水中，地層鹽度較高。

白云石的形成溫度范圍較大，為75.0～113.0 ℃，均一溫度明顯高于蝕變方解石，表明成巖白云石形成于蝕變方解石之后。后期富含鎂離子的鹵水滲濾交代蝕變火山物質(zhì)中的方解石礦物，形成大量的埋藏白云石。

4 沉積環(huán)境及成因

4.1 沉積環(huán)境

前人針對(duì)該套云質(zhì)巖類沉積環(huán)境開展過大量研究[22-32]，主要觀點(diǎn)有陸緣近海湖、殘留海和咸化潟湖等觀點(diǎn)，多數(shù)學(xué)者認(rèn)同該套云質(zhì)巖類與高鹽度的湖泊沉積環(huán)境關(guān)系密切(表3)，主要依據(jù)地球化學(xué)、硼含量、古生物化石和鹽巖等蒸發(fā)類礦物資料。

表3 關(guān)于烏—夏地區(qū)風(fēng)城組沉積環(huán)境觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)及其證據(jù)匯總

本次研究在前人認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，綜合巖心觀察、薄片鑒定、碳氧同位素和包裹體等測(cè)試分析，認(rèn)為研究區(qū)風(fēng)城組為四面環(huán)山的“高山深盆”封閉咸化湖泊，氣候炎熱干燥，淡水及碎屑物質(zhì)來源較少，火山活動(dòng)頻繁，沉積物以細(xì)?；鹕侥椅镔|(zhì)為主。主要證據(jù)如下：

1)巖心、薄片中見大量的富含暗色有機(jī)質(zhì)的沉積紋層，X衍射及掃描電鏡中普遍見黃鐵礦，總體表明沉積環(huán)境為低能深水還原環(huán)境，為非潮坪和潟湖等古環(huán)境的沉積產(chǎn)物。

2)風(fēng)城組發(fā)育一套罕見的鹽巖(碳鈣鈉石、硅硼鈉石、石膏等)組合，說明地層水中富含大量的Na、Ca、Mg等金屬離子，伴生深灰色的細(xì)粒凝灰物質(zhì)，為典型的咸湖環(huán)境沉積產(chǎn)物，并證實(shí)深水還原環(huán)境。

3)利用碳氧同位素分析，指示半咸水—咸水沉積環(huán)境。一般情況下，δ13CPDB和δ18OPDB均隨介質(zhì)鹽度升高而增大。Warren[38]指出不同沉積環(huán)境中碳酸鹽礦物δ13CPDB值分布特征(圖5)，認(rèn)為水介質(zhì)鹽度越大，其δ13CPDB值越大。烏—夏地區(qū)風(fēng)城組34塊樣品碳氧同位素分析數(shù)據(jù)進(jìn)一步證實(shí)了存在咸水、半咸水環(huán)境。δ13CPDB平均值為4.0‰，全部大于0‰，介于0～3.0‰之間的樣品約占17.6%，而3.0‰～6.0‰之間的樣品占73.5%，大于6.0‰的樣品占8.8%。由此可知，烏—夏地區(qū)風(fēng)城組沉積物的形成背景為半咸水—咸水環(huán)境。

4)鹽水包裹體測(cè)試表明，古鹽度值平均13.0%，是海水的數(shù)倍，指示咸水環(huán)境。

4.2 云質(zhì)巖成因

前人對(duì)風(fēng)城組云質(zhì)巖成因存在眾多爭議，多數(shù)學(xué)者認(rèn)同該套云質(zhì)巖類與咸化湖盆環(huán)境以及火山活動(dòng)關(guān)系密切[23-30]，但未指出不同產(chǎn)狀云質(zhì)巖成因的差異性。本文通過詳細(xì)的沉積背景、巖石學(xué)、地球化學(xué)特征分析認(rèn)為，研究區(qū)風(fēng)城組云質(zhì)巖巖心上發(fā)育的網(wǎng)狀裂縫很可能是后期形成的異常高壓水力破裂縫。其中：白云石具較為典型的霧心亮邊交代殘余，與構(gòu)造-熱液、熱水沉積和碳酸質(zhì)巖漿成因關(guān)聯(lián)較小；白云石流體包裹體均一溫度介于85.4～102.5 ℃之間，且不存在熱水白云石具有的δ18OPDB值偏負(fù)、鞍狀特征(-20.0‰～-10.0‰)。以上數(shù)據(jù)進(jìn)一步證實(shí)該套白云石沒有明顯的火山熱液特征。本文綜合分析認(rèn)為，紋層狀微—粉晶白云石多為準(zhǔn)同生成因，而星散狀、絲絮狀、團(tuán)塊狀、不規(guī)則層狀細(xì)晶白云石普遍具霧心亮邊交代殘余，很可能是后期埋藏交代成因。

紋層狀云質(zhì)巖伴生蒸發(fā)鹽巖類礦物為“高山深盆”鹽湖鹵水分層成因(圖6)。風(fēng)城組沉積時(shí)期，研究區(qū)四面環(huán)山，且山體規(guī)模均比現(xiàn)在要大得多，為“高山深盆”模式；同時(shí)火山活動(dòng)頻繁，帶來大量的鹽類及Mg2+、Fe2+，下伏海相鹵水也會(huì)沿深層斷裂上升至湖泊水中，氣候干旱，淡水來源較少，僅西北緣見小規(guī)模碎屑巖沉積，形成封閉的咸化湖泊。隨著鹽度的不斷增大，形成鹽水分層，咸湖鹵水分界面以下，鹵水礦化度極大，可以達(dá)到多種礦物的飽和狀態(tài)，隨著季節(jié)性變化析出紋層狀碳酸鹽灰泥、文石、高鎂方解石及碳鈣鈉石等鹽巖類礦物，主要分布在深湖水深最大處。

圖6 烏—夏地區(qū)風(fēng)城組紋層狀云質(zhì)巖及伴生鹽巖類成因模式圖

團(tuán)塊狀、不規(guī)則層狀、絲絮狀、星散狀云質(zhì)巖晶體呈自形—半自形，以粉—細(xì)晶為主，普遍發(fā)育霧心亮邊、環(huán)帶交代殘余結(jié)構(gòu)(圖3c、d)，指示埋藏交代成因。其形成機(jī)理是細(xì)粒的火山碎屑物質(zhì)在埋藏期水解蝕變產(chǎn)生碳酸鹽灰泥，之后被Mg2+交代形成具霧心亮邊白云石[39-40]。埋藏白云石不僅脆性大，且易于發(fā)生溶蝕，巖石白云巖化后有利于產(chǎn)生有效儲(chǔ)集空間，儲(chǔ)層質(zhì)量得到改善。埋藏交代成因白云石的分布在很大程度上受斷裂和微裂縫控制。

5 結(jié)論

1)烏—夏地區(qū)風(fēng)城組云質(zhì)巖類根據(jù)其白云石宏觀特征可識(shí)別5種類型：紋層狀、星散狀、絲絮狀、團(tuán)塊狀和不規(guī)則層狀，且以團(tuán)塊狀和不規(guī)則層狀為主(體積分?jǐn)?shù)約72%)。

2)34塊云質(zhì)巖樣品白云石δ13CPDB、δ18OPDB值集中分布在A區(qū)(高碳高氧)、B區(qū)(中碳低氧)2個(gè)數(shù)值區(qū)，A區(qū)以紋層狀微—粉晶白云石為主，B區(qū)以星散狀、絲絮狀、團(tuán)塊狀和不規(guī)則層狀細(xì)—中晶白云石為主。

3)研究區(qū)風(fēng)城組形成于四面環(huán)山的“高山深盆”封閉咸化湖泊，氣候炎熱干燥，淡水及碎屑物質(zhì)來源較少，火山活動(dòng)頻繁，沉積物以細(xì)?；鹕侥椅镔|(zhì)為主。

4)研究區(qū)紋層狀微—粉晶白云石為“高山深盆”鹽湖鹵水分層形成的準(zhǔn)同生白云石，星散狀、絲絮狀、團(tuán)塊狀和不規(guī)則層狀細(xì)晶白云石普遍具霧心亮邊交代殘余，是后期埋藏交代成因。埋藏交代成因白云石多緊鄰斷裂發(fā)育，是有利勘探區(qū)帶優(yōu)選方向。