宇振昆，丁金崗，馮振偉，姜柳青，李漢林，常小斌，宗 浩，梁積偉*

(1.長(zhǎng)安大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院，西安 710054；2.長(zhǎng)慶油田第四采油廠，陜西 榆林 718500)

0 引言

一直以來經(jīng)典成巖作用是學(xué)者們的研究重點(diǎn)，對(duì)于堿性成巖作用的研究相對(duì)較少。國內(nèi)對(duì)于堿性成巖作用的認(rèn)識(shí)發(fā)展相對(duì)于國外較晚，直到1996年，陳忠總結(jié)了儲(chǔ)層中的礦物在堿性驅(qū)替劑下發(fā)生的反應(yīng)數(shù)據(jù)，結(jié)合基本的化學(xué)原理和文獻(xiàn)資料等多個(gè)方面的證據(jù)，總結(jié)了“酸-堿鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”模型，證實(shí)了堿性環(huán)境下成巖作用的存在[1]。進(jìn)入到21世紀(jì)，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)堿性成巖作用對(duì)碎屑巖油氣儲(chǔ)層有積極的建設(shè)作用:在鄂爾多斯盆地致密砂巖中，祝海華發(fā)現(xiàn)與堿性孔隙流體伴生的水化云母層間孔和鈉長(zhǎng)石化孔是良好的儲(chǔ)油空間[2]；曹天宇在對(duì)惠州凹陷東部珠海組砂巖儲(chǔ)層研究中認(rèn)為，后期酸性流體的侵入會(huì)使堿性環(huán)境下沉淀的碳酸鹽礦物發(fā)生溶蝕，形成次生孔隙[3]。

其中堿湖環(huán)境下發(fā)生的堿性成巖作用較為復(fù)雜和獨(dú)特，成為近幾年的研究熱點(diǎn)。國外學(xué)者們對(duì)堿湖環(huán)境下發(fā)生的成巖作用，重點(diǎn)主要集中在堿湖環(huán)境中的碳酸鹽礦物，F(xiàn)ussmann D認(rèn)為奧地利Neusiedl Alkaline Lake中的碳酸鹽礦物的形成與水化學(xué)條件的變化有關(guān)[4]，Nurgül Balci用微生物培養(yǎng)法模擬重建了土耳其Hypersaline Alkaline Lake中碳酸鹽礦物的沉淀過程[5]。國內(nèi)對(duì)于堿湖環(huán)境下發(fā)生的堿性成巖作用的研究主要集中在準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷，尤其是凹陷中的二疊系風(fēng)城組。曹劍認(rèn)為準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷可能是目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的最古老的堿湖優(yōu)質(zhì)烴源巖，生烴潛力大，勘探前景好[6]；李學(xué)良覺得風(fēng)城組以碎屑巖、云質(zhì)巖和火山巖為主要的巖石儲(chǔ)層類型[7]；張志杰認(rèn)為風(fēng)城組堿湖經(jīng)歷了干旱-濕潤-干熱-持續(xù)干熱-濕潤5個(gè)階段[8]；王小軍發(fā)現(xiàn)風(fēng)城組環(huán)境的堿性強(qiáng)度與母質(zhì)生烴潛力呈正相關(guān)[9]；余寬宏提出風(fēng)城組堿性礦物的形成與湖盆鹵水蒸發(fā)咸化有關(guān)[10]。重點(diǎn)多集中在二疊系風(fēng)城組儲(chǔ)層特征、風(fēng)城組堿湖的沉積古環(huán)境演化、堿性同油氣的關(guān)系和特殊堿性鹽類礦物的成因上，對(duì)堿性成巖作用的現(xiàn)象和模式關(guān)注較少。該文利用電子探針、掃描電鏡、陰極發(fā)光、巖石薄片等測(cè)試手段對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷風(fēng)城組的堿性成巖作用的現(xiàn)象、成巖條件、成巖模式進(jìn)行分析，為進(jìn)一步研究二疊系風(fēng)城組的堿性成巖作用提供依據(jù)和地質(zhì)資料，以期對(duì)后期油氣勘探有所幫助。

該文主要針對(duì)FN1探井中正常溫度的堿性成巖作用進(jìn)行探討，與富硅硼鈉石巖有關(guān)詳細(xì)的堿性成巖作用另文討論。

1 地質(zhì)概況

瑪湖凹陷位于準(zhǔn)噶爾盆地西北部(圖1a所示)[11]，面積5 000 km2。在構(gòu)造上，瑪湖凹陷西北與烏夏—克百大型逆沖斷裂帶相鄰，東部與英西凹陷相接，東南靠著達(dá)巴松—夏鹽凸起，西南與中拐凸起相近[7](圖1b所示)。在區(qū)域上厚度變化較大，西部最厚可達(dá)1 800 m，東部厚度最小為800 m。風(fēng)城組屬下二疊統(tǒng)，與下伏佳木河組和上覆夏子街組均呈不整合接觸(圖1c所示)。

風(fēng)城組早期，在下伏佳木河組殘留海的基礎(chǔ)上，受到氣候和火山活動(dòng)的影響，形成了堿度較高的湖泊環(huán)境。風(fēng)城組按照巖性從老到新可以分為風(fēng)一段、風(fēng)二段、風(fēng)三段。風(fēng)一段以火山巖類為主，包括淺成侵入巖、火山熔巖、火山碎屑巖3類；風(fēng)二段發(fā)育大量的堿性礦物、富硅硼鈉石巖和泥質(zhì)白云巖；風(fēng)三段主要發(fā)育白云質(zhì)泥巖和碎屑巖。從風(fēng)一段大量發(fā)育的火山巖可以看出風(fēng)城組早期火山活動(dòng)最為活躍，直到風(fēng)城組末期，火山活動(dòng)逐漸減弱，最后趨于停止[12]。

風(fēng)城組烴源巖的生烴潛力直接關(guān)系到油氣的產(chǎn)量，而生烴潛力與烴源巖的厚度、有機(jī)質(zhì)類型、豐度、成熟度等有關(guān)。風(fēng)城組的厚度為150～1 000 m，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅰ，Ⅱ型為主，有機(jī)質(zhì)豐度不高[13]，根據(jù)鏡質(zhì)體反射率反映出有機(jī)質(zhì)整體的成熟度處于低等-中等階段[14]，風(fēng)城組整體地層為中-好烴源巖，以生油為主。因?yàn)樯鸁N母質(zhì)主要為菌藻類，菌藻類的變形生烴能力與堿性呈正相關(guān)[9]，風(fēng)二段環(huán)境的堿性比風(fēng)一、風(fēng)三段強(qiáng)，因此風(fēng)二段是瑪湖凹陷主要的烴源巖層位，尤其是生烴母質(zhì)含量高的泥巖(圖1c所示)[11]。

圖1 瑪湖凹陷地理-構(gòu)造位置圖及風(fēng)城組巖性剖面圖Fig.1 Geographic-structural location map and lithologic profile of Fengcheng Formation in Mahu Sag

2 分析方法與結(jié)果

以FN1探井巖石光學(xué)薄片為研究對(duì)象，對(duì)薄片采用了電子探針、掃描電鏡、偏光顯微鏡下巖礦鑒定及陰極發(fā)光分析測(cè)試方法。多用薄片鍍完碳粉后，進(jìn)行電子探針(EPMA)和掃描電鏡(SEM)實(shí)驗(yàn)，電子探針主要是為了探明未知礦物的類型及Mg-Ca碳酸鹽礦物的具體成分及其含量，掃描電鏡主要用于察看黏土礦物和石英、沸石等礦物的鏡下微觀特征。另一部分多用薄片進(jìn)行陰極發(fā)光(RELITRON CL)測(cè)定，主要針對(duì)Mg-Ca碳酸鹽礦物，將發(fā)光光譜設(shè)置在400～760 nm，Mn2+作為激活劑，F(xiàn)e2+作為猝滅劑。實(shí)驗(yàn)步驟按照標(biāo)準(zhǔn)，所有薄片在實(shí)驗(yàn)前儲(chǔ)存在薄片盒中，避免外界物質(zhì)的干擾，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，在瑪湖凹陷風(fēng)城組巖石中發(fā)現(xiàn)了白云石的環(huán)帶結(jié)構(gòu)，石英溶蝕，綠泥石和沸石膠結(jié)等堿性成巖現(xiàn)象。

2.1 白云石的環(huán)帶結(jié)構(gòu)

風(fēng)城組白云石的環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育，環(huán)帶層數(shù)大體在3～5層，亮暗程度不一(如圖2所示)，對(duì)應(yīng)著多期的成巖作用。因?yàn)榘自剖瘜?duì)于環(huán)境pH值的變化較為敏感，在酸性條件下，其并不穩(wěn)定，白云石多期環(huán)帶的存在也證明了風(fēng)城組在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)成巖環(huán)境一直是堿性。Mg-Ca碳酸鹽礦物環(huán)帶陰極發(fā)光的強(qiáng)度與Fe2+/Mn2+比值有關(guān)[15]，F(xiàn)e2+/Mn2+比值相對(duì)越小，環(huán)帶的亮度越大，隨著比值的增大，環(huán)帶發(fā)光開始暗淡直至不發(fā)光，風(fēng)城組白云石Fe2+/Mn2+比值變化范圍大，為6.9～72(見表1)，這就解釋了環(huán)帶發(fā)光程度不同的現(xiàn)象。亮-暗-不發(fā)光環(huán)帶無序相間分層，也指示了白云石環(huán)帶形成的過程中，環(huán)境中的Fe2+，Mn2+的含量是變化的。

圖2 白云石環(huán)帶結(jié)構(gòu)的陰極發(fā)光特征Fig.2 Cathodoluminescence characteristics of dolomite zonal texture

表1 鐵白云石的電子探針數(shù)據(jù)表(%)Table 1 Electronic probe data of the Iron dolomite(%)

2.2 石英溶蝕

石英作為自然界最穩(wěn)定的礦物之一，研究中多注意到石英在酸性環(huán)境下的次生加大對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)生的影響，但是在濟(jì)陽凹陷、鄂爾多斯盆地、四川盆地、塔中凹陷等地確實(shí)發(fā)現(xiàn)了石英溶蝕的現(xiàn)象。風(fēng)城組石英溶蝕的現(xiàn)象較為普遍，是堿性環(huán)境引起的堿性成巖現(xiàn)象，堿性環(huán)境下引起的石英溶蝕機(jī)理較為復(fù)雜，受到溫度、壓力、電解質(zhì)[16]等多個(gè)方面的控制。

風(fēng)城組石英具體的溶蝕特征:①石英邊緣溶蝕，石英顆粒沿邊緣發(fā)生溶蝕作用，常被溶蝕成鋸齒狀或港灣狀(圖3a所示)；②石英內(nèi)部溶蝕，顆粒內(nèi)部被溶蝕，掃描電鏡下可見石英表面形成微小的似“蜂窩狀”的溶蝕坑(圖3b所示)；③石英線狀溶蝕，礦物顆粒的裂縫局部被進(jìn)一步溶蝕，在顆粒表面呈無規(guī)則線狀分布，有的可橫跨石英礦物表面(圖3c所示)。石英溶蝕產(chǎn)生的孔隙和裂縫為油氣提供了一種新型的次生儲(chǔ)集空間。

圖3 石英溶蝕的特征Fig.3 Characteristics of quartz dissolution

2.3 綠泥石膠結(jié)

風(fēng)城組黏土礦物以綠泥石為主，呈葉片狀充填在孔隙之中(圖4a所示)，也可見到綠蒙混層，呈蜂窩狀(圖4b所示)。綠泥石膠結(jié)物的出現(xiàn)一定程度上也可指示堿性環(huán)境，原因如下：①濁沸石經(jīng)常與綠泥石中的孔隙襯里綠泥石相伴生[17]，且濁沸石是堿性環(huán)境下的典型礦物之一；②綠泥石通常形成于富含F(xiàn)e2+，Mg2+的堿性環(huán)境中；③綠泥石可在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在。

圖4 黏土礦物的掃描電鏡特征Fig.4 SEM characteristics of clay minerals

同時(shí)發(fā)現(xiàn)研究區(qū)內(nèi)貧高嶺石，是因?yàn)楦邘X石穩(wěn)定存在的前提條件是處在酸性環(huán)境下，但是隨著pH值的增加，高嶺石變得不再穩(wěn)定，當(dāng)pH值>7時(shí)，與環(huán)境中存在Ca2+，Na+(Mg2+)結(jié)合，高嶺石會(huì)轉(zhuǎn)化成綠泥石和蒙脫石，但蒙脫石在堿性環(huán)境下易與介質(zhì)中的Mg2+，F(xiàn)e2+形成綠蒙混層。因?yàn)轱L(fēng)城組白云石整體具有較強(qiáng)的陰極發(fā)光性，說明環(huán)境中Fe2+和Na+的含量較高[15]，所以可以保證綠泥石在轉(zhuǎn)化過程中有較為充足的Fe2+等離子供應(yīng)。蒙脫石在堿性環(huán)境下并不穩(wěn)定，若介質(zhì)環(huán)境保持堿性且在Mg2+，F(xiàn)e2+參與下，綠蒙混層最終能夠轉(zhuǎn)換成堿性介質(zhì)中穩(wěn)定存在的綠泥石。堿性環(huán)境下，綠泥石膠結(jié)充填在孔隙中時(shí)，能夠提供微米和納米級(jí)別的結(jié)構(gòu)晶間孔替代原生孔隙[18]，一定程度也會(huì)減輕孔隙的損失，為油氣充注提供空間。

2.4 沸石膠結(jié)

沸石類礦物是自生的鋁硅酸鹽類礦物，在偏堿性且富流動(dòng)性SiO2及 Ca2+，Mg2+，Na+，K+的環(huán)境下易發(fā)生沉淀膠結(jié)作用。風(fēng)城組沸石類膠結(jié)物包括濁沸石(圖5a所示)、方沸石(圖5b所示)、片沸石，以濁沸石為主。母巖的性質(zhì)與沸石的類型密切相關(guān)且沸石類礦物的形成與火山物質(zhì)水化或者蝕變有關(guān)，即形成沸石的物質(zhì)主要來源于中基性的火山巖，中基性火山物質(zhì)轉(zhuǎn)化形成的沸石類礦物以濁沸石為主，片沸石和方沸石為次[19]，這也解釋了風(fēng)城組沸石類礦物以濁沸石居多的原因。

圖5 風(fēng)城組的沸石類礦物Fig.5 Zeolite minerals of the Fengcheng Formation

3 討論

3.1 堿性成巖作用的成巖條件

風(fēng)城組堿性成巖作用發(fā)生的條件主要從物質(zhì)來源、氣候條件和埋藏后水巖反應(yīng)3個(gè)方面進(jìn)行探討。

3.1.1 物質(zhì)來源

沉積巖的物質(zhì)來源是成巖作用發(fā)生的前提和基礎(chǔ)。風(fēng)城組是一套火山巖、碳酸鹽巖、碎屑巖、富硅硼鈉石巖和泥巖的混積巖，其中的火山巖包括堿性玄武巖、安山巖、粗面巖等，鈦輝石(表2、圖6a所示)的出現(xiàn)和火山巖硅-堿圖解[20]指示了火山巖屬于偏堿性，同時(shí)火山巖中發(fā)現(xiàn)了大量的鈉長(zhǎng)石(圖6b所示)。

表2 鈦輝石的電子探針數(shù)據(jù)表(%)Table 2 Electronic probe data of Titanium pyroxene(%)

圖6 堿性火山巖中的礦物Fig.6 Minerals of alkaline volcanic rocks

火山巖蝕變或者水解可為堿性成巖作用提供物質(zhì)來源，主要有以下三方面的表現(xiàn):

1)樣品中綠泥石中Fe含量大多是比較高的，瑪湖凹陷風(fēng)城組在早二疊世有過活躍的火山活動(dòng)[11]，隨火山活動(dòng)噴出的安山巖、堿性玄武巖和粗面巖中的角閃石、黑云母等富鐵礦物或者鐵含量較高的巖屑進(jìn)入湖盆發(fā)生水解，為綠泥石中的Fe提供了來源。

2)風(fēng)城組鐵白云石中的Fe2+的供應(yīng)也離不開火山物質(zhì)的水解，鐵白云石中的Fe2+最高可以達(dá)到13%，最低為5.43%(見表1)，含量變化幅度大，Mn2+含量變化較小，因此主要是Fe2+的含量變化引起了Fe2+/Mn2+的比值的變化，從而影響了白云石環(huán)帶的亮暗程度[15]。同時(shí)，根據(jù)白云石環(huán)帶的亮暗程度也可以在一定程度上反演成巖時(shí)火山活動(dòng)的期次、強(qiáng)度等，環(huán)帶發(fā)光程度越差，意味著火山活動(dòng)頻繁，受影響范圍廣，容易發(fā)生水解的火山物質(zhì)的供應(yīng)就會(huì)更加充足。

3)堿性礦物也是碳酸鹽礦物的一種，按照組成的離子類型不同可以分為Mg-Ca-Na碳酸鹽和Na碳酸鹽[10]，都含有Na，因此火山巖中鈉長(zhǎng)石的分解反應(yīng)為[21]:

CaAl2Si2O8(鈣長(zhǎng)石)+2Na+(鹽水)+4SiO2(石英)

可以為堿性礦物的生成奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.1.2 氣候條件

風(fēng)城組沉積時(shí)，瑪湖凹陷古氣候是干旱-濕熱交替的氣候，干旱持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)，湖水蒸發(fā)量大于補(bǔ)給量，促進(jìn)了瑪湖凹陷形成獨(dú)特的“堿湖”[8]，為天然堿、碳酸鈉鈣石、碳鈉鎂石等堿性礦物的形成沉淀提供了必需的堿性環(huán)境。

3.1.3 埋藏后水-巖反應(yīng)

風(fēng)城組早期巖石埋藏沉積后，因研究區(qū)克—烏斷裂帶系統(tǒng)發(fā)育，斷裂較深，延伸較廣，火山作用生成的深部熱流體可沿其侵入到湖盆之中。深部熱流體在向上運(yùn)移的過程中，因溫度較高，壓力較大，易與古生代的鈣堿性安山巖基底[10]發(fā)生水巖反應(yīng):

從而深部熱流體的堿性增強(qiáng)，進(jìn)入到湖盆之后，進(jìn)一步增大了水體的pH值，隨著湖盆蒸發(fā)萎縮，湖水堿度達(dá)到最大，堿湖形成，特定的堿性礦物組合得以生成沉淀。

整體以堿性環(huán)境為主的成巖背景下，也會(huì)出現(xiàn)局部環(huán)境呈酸性的情況。堿性環(huán)境有利于烴類的生成[9]，烴類在生成演化成油氣的過程中常伴隨著有機(jī)酸的形成。堿性礦物沉淀埋藏后，因泥巖是主要的生烴層位[11]，與堿性礦物同處于風(fēng)二段，所以利于有機(jī)酸侵入到堿性礦物層位從而發(fā)生水巖反應(yīng)，堿性礦物的陰離子主要為CO32-，極易發(fā)生溶蝕反應(yīng):

因?yàn)閴A性礦物常呈聚集狀存在，發(fā)生溶蝕以后，若H+供應(yīng)充足，可以形成直徑達(dá)1.5～1.8 mm的大型的孔隙(圖7所示)，為油氣的存儲(chǔ)提供了可能的空間。

3.2 堿性成巖作用的成巖模式

風(fēng)城組堿湖的成巖作用大致可以劃分為風(fēng)城組早期、中期、晚期3個(gè)階段。

風(fēng)城組早期氣候較為干旱，湖水鹽度較低，水體較深。此時(shí)期火山活動(dòng)活躍，在湖盆底部發(fā)育大量的堿性火山巖，火山巖發(fā)生水解反應(yīng)，為湖泊中提供了Na+，Ca2+，Mg2+等離子，也提高了湖水的堿度。此時(shí)湖泊中存在不同類型的CO32-，SO42-，Cl-等陰離子和Ca2+，Mg2+，Na+，F(xiàn)e2+等陽離子，正常情況下，在湖盆堿化的過程中，離子之間相互碰撞反應(yīng)，會(huì)有石鹽、石膏等氯化鹽、硫酸鹽礦物的沉淀，但在風(fēng)城組地層中卻很少見到石鹽和石膏[10]，而只發(fā)育有大量的Mg-Ca碳酸鹽礦物和含Na的堿性礦物，這可能與離子濃度、微生物活動(dòng)及離子轉(zhuǎn)化有關(guān)。堿湖中的微生物發(fā)育[5]，生物呼吸和火山活動(dòng)產(chǎn)生大量的CO2，湖水CO2分壓增大，生成CO32-，導(dǎo)致湖水中的CO32-的濃度大于Cl-的濃度，因此CO32-與Na+等陽離子碰撞結(jié)合的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Cl-。對(duì)于風(fēng)城組硫酸鹽礦物的缺少與離子的轉(zhuǎn)化有關(guān)，較深的湖水和微生物的生命活動(dòng)造成了水體為強(qiáng)還原的環(huán)境，使SO42-被還原成H2S逸散到空氣中或HS-結(jié)合Fe2+生成黃鐵礦，造成了黃鐵礦在風(fēng)城組泥巖、碳酸鹽巖中普遍存在的現(xiàn)象。

在離子含量相差不大的情況下，Ca2+先于Na+與CO32-結(jié)合[10]，且因?yàn)榉浇馐腒sp=2.8×10-9小于白云石的Ksp=2.6×10-5，更容易發(fā)生沉淀，方解石析出沉淀后，湖中Mg2+/Ca2+比增大，形成富Mg2+水體，同時(shí)佳木河組殘留的海相鹵水在巖漿熱氣的推動(dòng)下沿著斷裂進(jìn)入到湖內(nèi)[12]，帶來了富Mg2+流體，使方解石發(fā)生了白云巖化，發(fā)育在火山巖之后。由于蒸發(fā)濃縮作用使湖水分層，有利于富含有機(jī)質(zhì)的泥巖發(fā)育[11]，使泥巖沉積在白云巖之后。泥巖中的有機(jī)質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)能夠使沉積物沉積結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，促使Mg-Ca碳酸鹽巖大片發(fā)育，與泥巖互層發(fā)育。

風(fēng)城組中期，早期Mg-Ca碳酸鹽礦物的沉淀以后，湖盆中Ca2+和Mg2+的含量遠(yuǎn)低于Na+的含量，生物、火山活動(dòng)產(chǎn)生的CO2不斷地注入水體中，早期消耗的CO32-得到持續(xù)補(bǔ)充，Na+，CO32-等離子的濃度不斷增大，此時(shí)干旱氣候下湖水進(jìn)一步地濃縮咸化[8]，深部熱流體與基底的水巖反應(yīng)將堿性物質(zhì)帶入湖盆，使湖水的堿度達(dá)到最大，等Na+，CO32-等離子達(dá)到飽和時(shí)，天然堿、碳酸鈉鈣石等含Na+的堿性礦物開始相繼生成而發(fā)生沉淀。隨著Na+的含量逐漸降低，湖水中殘留的Ca2+，Mg2+與CO32-反應(yīng)生成Mg-Ca碳酸鹽礦物，也就解釋了含Na+堿性礦物常與Mg-Ca碳酸鹽礦物共生的現(xiàn)象。

風(fēng)城組晚期，氣候變得濕熱[8]，湖平面上升，鹽度降低，水體環(huán)境較為安靜，有利于泥巖的發(fā)育，同時(shí)陸源碎屑物質(zhì)供應(yīng)充足，同火山物質(zhì)沉積形成凝灰質(zhì)砂巖。

一般認(rèn)為硅硼鈉石的形成與熱液密切相關(guān)[22]，主要發(fā)育在近斷裂處，先前沉積的碳酸鹽礦物(圖8a所示)和堿性礦物(圖8b所示)被沿?cái)嗔焉仙母慌鹆黧w所交代，形成硅硼鈉石[23]，當(dāng)巖石中的硅硼鈉石富集到一定程度時(shí)形成富硅硼鈉石巖。最終形成了如圖9所示的堿性成巖作用的成巖模式圖。

圖8 硅硼鈉石與其他礦物的交代關(guān)系Fig.8 The metasomatic relationship between reedmergnerite and other minerals

圖9 風(fēng)城組堿湖成巖模式圖Fig.9 Diagenetic model diagram of alkaline lake in Fengcheng Formation

4 結(jié)論

通過對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷下二疊統(tǒng)風(fēng)城組的堿性成巖作用進(jìn)行分析，得出以下3點(diǎn)結(jié)論:

1)風(fēng)城組巖石中發(fā)現(xiàn)了白云石環(huán)帶、石英溶蝕、綠泥石和沸石膠結(jié)等典型堿性成巖現(xiàn)象。

2)物質(zhì)來源、氣候條件和埋藏后水巖反應(yīng)影響了堿性成巖作用。中基性堿性火山物質(zhì)的水解為堿性成巖作用提供了充足的物質(zhì)；干旱-濕熱交替的氣候促使了堿性環(huán)境的形成；經(jīng)埋藏后水巖反應(yīng)，堿湖和堿性礦物組合最終形成，為油氣的儲(chǔ)存提供了可能的空間。

3)原巖-氣候-水巖反應(yīng)等多種因素共同控制了風(fēng)城組的巖石礦物類型及組合，形成了火山巖-碳酸鹽巖-泥巖-碳酸鹽巖(硅硼鈉石)-堿性礦物(硅硼鈉石)-泥巖-碎屑巖的特殊混積成巖模式。