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user: 4. 讨论 4.1. 沉积作用类型 雅布赖盆地新河组砂岩主要为块状不等粒砂岩，指示其为重力流沉积的产物。 Shanmugam [ 5 ] 根据泥质、砂砾、水的含量差异和沉积机制，将重力流划分为泥质碎屑流、砂质碎屑流、浊流、颗粒流等(见图8)。泥质碎屑流的粘滞性和塑性强，沉积岩为泥岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩，常见包卷层理和泄水脉；浊流是紊流，经典同沉积构造现象为正递变层理；颗粒流粘性或粘滞性低，沉积岩中泥质含量不高，同沉积构造多为块状层理；砂质碎屑流是上述三者的中间流态，自然界中分布较为广泛，典型同沉积构造为顺层分布泥砾的块状层理，无任何组构的块状层理砂岩也常见。因此，雅布赖盆地新河组块状层理砂岩可能为砂质碎屑流沉积岩和/或颗粒流沉积岩。借助铸体薄片镜下观察很容易区分块状层理砂岩是砂质碎屑流还是颗粒流沉积岩。 图8. 沉积物重力流分类(据Shanmugam，1996) 镜下观察和鉴定结果表明，I类砂岩中的泥质为内碎屑，II类砂岩中充填状伊利石膜为泥质内碎屑转化而来，环边状包裹碎屑颗粒的伊利石膜为泥质内碎屑膜转化而来，III~VII类砂岩中未见泥质沉积物。因此，根据是否有泥质内碎屑及其含量的高低，可以将雅布赖盆地新河组块状砂岩划分为高粘滞性砂质碎屑流沉积岩(I类砂岩，泥质含量平均值为18.7%)、低粘滞性砂质碎屑流沉积岩(II类砂岩，泥质含量平均值为5.6%)和颗粒流沉积岩(III~VII类砂岩，无泥质沉积物)。 4.2. 成岩作用特征 含油砂岩目前大多数处在中成岩阶段A期，发生的主要成岩事件有压实作用、胶结作用和溶蚀作用。一般情况下，压实作用主要发生在早成岩阶段A期，是砂岩物性变差的主要因素。胶结作用可发生在成岩作用过程的各个阶段，方解石或石英通常是体积最大的胶结物，对砂岩物性变差有重要影响。溶蚀作用通常主要发生在中成岩阶段A期，溶蚀流体为有机酸流体，使长石和碳酸盐等易溶颗粒溶蚀形成次生孔隙，改善砂岩物性。但对大气水淋滤和深源流体的溶蚀作用也不容忽视 [ 6 ] [ 7 ]。 雅布赖盆地新河组埋藏深度曾超过3000 m [ 8 ]，古地温超过100℃ [ 9 ]，0.6% < Ro < 1.3% [ 10 ]，推断砂岩目前处于中成岩阶段A期。砂岩中发育方解石、高岭石、蛋白石、次生石英加大等胶结物和长石质溶孔，指示成岩过程中发生过碱性和酸性流体环境的交替，碱性流体作用下形成方解石沉淀，酸性流体作用下长石质颗粒溶蚀产生溶蚀孔隙，并为高岭石、蛋白石、次生石英加大和次生长石加大等提供了物质来源。其中，蛋白石膜在砂岩中并不多见，研究成果较少，仅有Stokkendal等 [ 11 ] 和Weibel等 [ 12 ] 在北海古近系砂岩中发现了丰富的蛋白石膜，并认为蛋白石由生物硅转化而来。雅布赖盆地新河组砂岩为陆内湖泊环境的沉积物，蛋白石膜的物质来源于长石质颗粒溶蚀产生的富SiO 2 流体，而生物硅提供蛋白石物质来源的可能性小。 已有研究 [ 8 ] 表明，虽然新河组曾经历抬升构造运动，但未上升至地表而遭受大气水淋滤，也没有发现深部来源流体的信息，因此溶蚀性流体只能是中成岩阶段A期的有机酸流体，长石质溶孔、高岭石和次生石英加大等均是中成岩阶段A期有机酸流体溶蚀作用的产物。 III类砂岩中方解石胶结物浸染状分布在碎屑颗粒之间，压实作用弱，碎屑颗粒之间点状或线状接触，也常见碎屑颗粒“漂浮”在方解石之中(图3(d)和图(e))，说明浸染状分布的方解石胶结物形成于早成岩阶段A期的压实作用之前。IV~VII类砂岩中常见方解石团块胶结碎屑颗粒的现象(图3(f)~(i)，图3(k))，且碎屑颗粒之间的接触关系与III类砂岩相似，预示着团块状方解石胶结物也形成于早成岩阶段A期的压实作用之前。团块状方解石边缘溶蚀现象普遍、IV~VII类砂岩与III类砂岩中碎屑颗粒之间的接触关系相似表明，团块状方解石是由浸染状方解石在中成岩阶段A期发生溶蚀作用的残留物，粒间孔为浸染状方解石胶结物的溶孔，IV~VII类砂岩是III类砂岩差异溶蚀作用的产物，压实作用较弱主要是团块状方解石承担了部分上覆地层压力。通常情况下，方解石胶结物溶蚀殆尽形成的次生粒间孔与原生粒间孔难以分辨，如准噶尔盆地腹部侏罗系三工河组砂岩的储集空间以原生粒间孔隙为主 [ 13 ] 或混合孔隙为主 [ 14 ] 或次生粒间孔隙为主 [ 15 ] 等不同认识主要是对粒间孔是方解石溶蚀孔还是原生孔的不同认识产生的。虽然次生粒间孔隙能够将方解石胶结作用的记录消去，但更可能的是留下片段记录 [ 16 ]。只有找到方解石胶结作用和溶解作用的典型岩石学证据，提取片段记录的有效信息，才能确定碎屑颗粒之间的孔隙是原生粒间孔隙还是次生粒间孔隙，进而确定砂岩的储集空间类型。重视方解石胶结物的赋存状态与溶蚀流体的配置关系，将浸染状方解石与团块状方解石的形成时间分析置于岩石学特征与成岩作用演化序列的研究之中，才有可能获得更加客观的认识。如酒泉盆地营尔凹陷深层下沟组砂岩中，方解石胶结物的赋存状态为浸染状、团块状和斑点状，浸染状方解石形成于早成岩阶段Ａ期，团块状和斑点状方解石为浸染状方解石后期溶蚀形成 [ 17 ]。研究区砂岩中方解石胶结物的赋存状态和岩石学特征与酒泉盆地营尔凹陷下沟组砂岩中方解石胶结物的赋存状态及岩石学特征相似，因此，推断研究区砂岩中团块状方解石为浸染状方解石溶蚀而来是合理的解释。 4.3. 沉积–成岩–物性耦合机制 在沉积作用和成岩作用分析的基础上，以探究物性差异的根源为出发点将雅布赖盆地新河组7类块状砂岩的形成过程归纳为3种沉积–成岩–物性耦合机制，分别为高粘滞性砂质碎屑流沉积–成岩–物性耦合机制(I类砂岩)、低粘滞性砂质碎屑流沉积–成岩–物性耦合机制(II类砂岩)和颗粒流沉积–成岩–物性耦合机制(III~VII类砂岩)。 高粘滞性砂质碎屑流沉积–成岩–物性耦合机制中，沉积作用控制着砂岩物性，泥质内碎屑含量高达22.3%，骨架颗粒“漂浮”在泥质之中，未曾发生过明显的胶结和溶蚀作用，表现为压实致密。 低粘滞性砂质碎屑流沉积–成岩–物性耦合机制中，沉积作用和成岩作用共同控制砂岩物性，伊利石晶间孔隙和方解石溶蚀孔隙共同组成储集空间。泥质内碎屑含量为5.6%，有2种赋存形式，一是全充填粒间孔隙，另一是形成环边状泥质黏土膜(图9(a))。环边状包裹碎屑颗粒的蒙皂石膜使砂岩中保留了大量粒间孔隙，为方解石沉淀提供了空间。早成岩阶段A期，方解石沉淀在粒间孔隙中使砂岩致密(图9(b))。中成岩阶段A期，有机酸流体优先在黏土膜和方解石胶结物之间的缝隙中流动，引起方解石溶蚀形成环边状溶孔，方解石全部溶蚀则形成富伊利石膜的粒间孔；泥质全充填的孔隙中，石英、长石等刚性骨架颗粒几乎完全承载了上覆地层压力，孔隙中的泥质在成岩过程中转化为充填状伊利石膜，伴生丰富的伊利石晶间孔(图9(c))。鄂尔多斯盆地延长组长7砂岩中也发现类似的伊利石膜，具有双层结构，里层膜中伊利石片状或长条状，外层膜中伊利石片状或丝状，为充填孔隙的蒙皂石黏土转化而来 [ 18 ]。以往的研究成果发现，环边状蒙皂石膜为机械渗滤作用形成 [ 19 ] [ 20 ]。而本次研究认为环边状蒙皂石膜为低粘滞性砂质碎屑流中的泥质微粒吸附在碎屑颗粒表面形成。 图9. 新河组低粘滞性砂质碎屑流沉积–成岩–物性耦合机制图解(图宽150 mm字7.5 pt) 图10是颗粒流沉积–成岩–物性耦合机制图解。颗粒流沉积是无泥质的砂质沉积物，原始粒间孔隙发育。早成岩阶段A期，方解石全充填粒间孔隙，形成III类低孔低渗砂岩。中成岩阶段A期，油气携带有机酸进入砂岩，在有机酸流体作用下，方解石胶结物和长石质碎屑发生差异溶蚀形成IV类中孔中渗砂岩、V类高孔中渗砂岩、VI类高孔中渗砂岩和VII类高孔高渗砂岩。