第６３ ２０１７年增刊 ４月 地质论评 ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷ Ｖｏ１．６３ Ｓｕｐｐ Ａｐｒ．，２０１７ 玛湖凹陷风城组岩矿类型及其指示意义木 汪梦诗 中国石油勘探开发研究院，北京，１０００８３ 关键词：风城组；碱湖；岩矿；指示意义 随着勘探的深入，深层二叠系风城组逐步成为 型。 ２．１碱性蒸发岩矿物 ２．１．１天然碱（Ｔｒｏｎａ，Ｎａ２ＣＯ３－ＮａＨＣＯ３） 在岩芯上观察到风城组中上部发育有黄白色 针状、质硬、类似石膏的矿物（图ｌａ）。镜下对类 似石膏的矿物进行观察，其可呈针状或放射状，质 地较纯，主要含Ｎａ、Ｃ、Ｏ及Ｈ元素，推测可能为 天然碱、重碳钠盐或者泡碱。进一步选取不同点进 行探针分析，得到元素平均原子百分比，Ｃ为 ２１．５％，Ｏ为５８．５％，Ｎａ为２０％，根据化学式比对， 准噶尔盆地玛湖凹陷重要的勘探层系，其发育一套 非常特殊的含火山岩类的碱性矿物组合。通过岩芯 观察、薄片鉴定、背散射成像、能谱及ｘ一衍射分析， 着重剖析了风城组岩类特征。通过研究，在玛湖凹 陷风城组识别出天然碱、水硅钠石、碳酸钠钙石、 氯碳钠镁石、丝硅镁石、磷钠镁石、碳钠镁石等碱 性矿物及玄武岩等火山岩类矿物。纵向上，风城组 二段碱性矿物最为发育。碱类岩矿的大量出现，指 示了风城组时期玛湖凹陷为碱湖沉积，很好地解释 了风城组烃源岩油多气少、油质较轻的勘探现状。 证实其为天然碱矿物。天然碱、重碳钠盐及泡碱是 最常见的三种Ｎａ碳酸盐。它们的形成需要特定的 ＣＯ２浓度及温度。通过蒸发浓缩室内模拟（Ｅｕｇｓｔｅｒ， １９７１），认为在一个大气压下，低温、低ＣＯ２浓度 时，会形成泡碱沉积；而当ＣＯ２浓度升高时，则会 形成重碳钠盐；天然碱则是在相对高温的时候才会 形成。风城组几乎未出现泡碱层，多为天然碱沉积， １研究区研究概况 玛湖凹陷风城组时期为西厚东薄、西陡东缓的 前陆盆地凹陷沉积，发育了盆地最为重要的烃源 岩。石炭纪．早二叠世构造运动强烈，并伴随着火山 运动的影响（朱世发等，２０１４）。对于风城组沉积 体系的研究，经历了泻湖或封闭、半封闭的海湾相、 残留海相、咸化湖泊等认识。近两年来提出了碱湖 反映了当时较高的气温环境。 ２．１．２水硅钠石｛Ｋａｎｅｍｉｔｅ， ＮａＨ［Ｓｉ２Ｏ４（ｏＨ）２・２Ｈ２０１１及其伴生矿物 风城组发育呈板条状的水硅钠石，多与氯碳钠 镁石、碳酸钠钙石及丝硅镁石伴生（图１ｄ、ｅ）。 氯碳钠镁石见于碱湖沉积物中，在我国河南天然碱 沉积体系（曹剑等，２０１５），更好地解释了风城组 的勘探现状，使得地质学家重新认识了玛湖凹陷风 城组的勘探潜力。但由于研究尚未深入，所以在关 于风城组为碱湖沉积的文章中，学者们多使用的是 “初步发现”、“可能为”等较模糊字眼。所以本文 将通过研究区岩矿鉴定，探讨风城组的沉积环境。 矿区及加利福尼亚的硼砂湖中均见到该矿物。碳酸 钠钙石只在古代碱湖沉积中发现，在现代碱湖却未 发现这种矿物。丝硅镁石发现于美国怀俄明州白云 质油页岩中，多成块状和纤维状产出，研究区内只 见到纤维状的丝硅镁石。 ２风城组岩矿类型 “碱湖”指的是富含Ｃ０３２－的ｐＨ值超过９的高 ２．１．３磷钠镁石［Ｂｒａｄｌｅｙｉｔｅ，Ｎａ３Ｍｇ（ＰＯ４）（ｃｏ３）】 碱性、高盐度湖盆（Ｍｅｌａｃｋ．２００８）。碱湖发育于封 闭（半封闭）的、以干旱气候为主、水体ｐＨ＞９的 内流盆地，从而沉积了不同于普通盐湖的岩矿类 和碳钠镁石【Ｅｉｔｅｌｉｔｅ，Ｎａ２Ｍｇ（ｃｏ３）２１ Ｘ．衍射分析含磷钠镁石和碳钠镁石，镜下可看 到磷钠镁石呈粒状集合体，与黄铁矿伴生，可见印 ・注：本文为中国石油科技项目（编号：２０１６Ｂ．０３０２．０１，２０１６Ｂ．０３０２）的成果。 收稿日期：２０１７－０２—１５：改回日期：２０１７—０３－２４：责任编辑：章雨旭。Ｄｏｉ：１０．１６５０９０．ｇｅｏｒｅｖｉｅｗ．２０１７．ｓ１．１４６ 作者简介：汪梦诗，女，１９９２年生。硕士，沉积储层专业。Ｅ－ｍａｉｌ：２４５１８８１８７８＠ｑｑ．ｃ０ｍ． ３０５ 地质论评２０１７年６３卷增’川 模（图ｌｆ）。碳钠镁石多出现于白云质岩中（图１ｇ）， 手标本上为白色透明，略带玻璃光泽。这两种矿物 ３ｋ），研究区钠长石、钾长石、火山岩（图３１）等 发育，为碱湖的形成提供了Ｎａ、Ｋ等碱金属离子。 最 部发现于油页岩中，与天然碱、碳酸钠钙石等 碱性矿物伴生，指示碱湖沉积环境。 ３ 结论 通过岩芯观察、薄片鉴定、背散射成像、能谱 及Ｘ一衍射分析，发现玛湖凹陷风城组发育丫火山岩 类矿物，如玄武岩等，以及大量碱矿，包括常见的 ２．２非蒸发岩矿物 研究区风城组底部泥灰岩黄铁矿富集，后期被 水硅钠 包裹（图ｌｈ），成岩顺序为黄铁矿一水硅 钠石一铁门 石。黄铁矿晶形较好（图¨），多呈霉 天然碱及水硅钠石、氯碳钠镁石、碳酸钠钙石、丝 硅镁干彳、磷钠镁石、碳钠镁石等。表明研究区风城 组时期湖水成化成碱湖，当时气候干 ，温度较高， 水体较浅。同时，这些碱矿的存在指示了油页岩的 发育位置与时代。 球状富集产｝｝｛，说明沉积物形成时位ｊ：水与空气的 交界处，成岩速度缓慢。同时，风２６井风城组发 育大量行英晶体，与别处不同的是，行英表面模糊 不纯净，看似仃絮状物粘于表面，白形程度较低（图 ３ｊ）。这些石英微晶为钾钠长石溶蚀蚀变生成（图 １ 玛湖［ｕ】陷风城组岩矿镜卜鉴定 （ａ）天然铖 Ｊ ：照片，质硬，似膏岩，风南５批，４０７０ ９ｍｉ （ｂ）天然碱硅钠 、氯碳钠镁 及碳酸钠钙石共生，×６８０， 柯５ ．×４．ＯＯｋ，风南５外，４０６６４ｍ； （ｃ）（ｂ）处天然碱分析能谱： （ｄ）水 ４０７２３ｍ：（ｅ）碳酸钠钙 、氯碳钠镁 及丝硅镁石共 ，￣９９１，Ｊ４ｉ钶５井，４Ｏ７２３ｍ（ｆ） ，．．粒状集合体产 ，与黄铁矿伴 ，叫见印模，×５０３ｋ：（ｇ）碳钠镁石，×１２４，风２６井，３２９７．７ｍ；（ｈ）黄铁矿窗诞Ｊ．水硅钠石中， ｂＥ岩顺序为黄铁矿・水硅钠石－铁白云石，×１ ６２ｋ・ ２６抖，３２９８ ７ｍ：（１）晶形很好的黄铁矿×３．１３ｋ，风２６井，３２９８．７ｍ：（ｊ）半｝ ｔ彤．它）髟微晶 ，磷钠镁 典・×６．９ｋ，风２６井，３２９８ ７ｍ：（ｋ）钾钠长彳了溶蚀蚀变生成石英微晶和黏ｊ：，×９ １０ｋ，风２６井×１Ｏ０．风南１井，４４４３ ３ｉｎ ，３２９７ ７ｍ：（ｉ）具交织结构的幺武岩，正交， 参考文献／Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ＷＡＮＧ Ｍｅｎｇｓｈｉ：Ｍｉｎｅｒａｌｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｗｅｒ Ｐｅｒｍｉａｎ Ｆｅｎｇｃｈｅｎｇ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ Ｍａｈｕ Ｓａｇ，Ｊｕｎｇｇａｒ Ｂａｓｉｎ ，曹剑， ｉ 悠定，拿Ｉｉ文．廊勇，阿布力米捉，常秋牛 ｉ 婶婷２０１ ５古 学碱湖优埙烃源岩：准噶尔盆地卜。 。 替统Ｍ城组３６（０７）：７８ １—７９０． 石油学报． 朱世发、朱筱敏，＇Ａ－冬、刘英辉，李盼盼，姜淑贤刘 越．２０１４准噶 尔盆地ｌ玛北缘ｂ－～叠统油 ｅ储层 ｛ 火Ｉ 物质蚀变成控制因素ｆ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ 湖 Ｊｌ火然 Ｌ地质，３５（０１１：７７．８５ Ｅｕｇｓｔｅｒ Ｈ Ｐ １ ９７ ｌ＿Ｏｒｉｇｉｎ ａｎｄ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ＴｒｏｎａＣｏｎｔｒｉｂｕｔｉＯｎｓ ｔｏ ，Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｅｎｇｃｈｅｎｇ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ；Ａｌｋａｌｉｎｅ ｌａｋｅ； Ｇｅｏｌｏｇｙ，ｌ ０ｆ】１：５７—６３ Ｍｅｌａｃｋ Ｊ Ｍ ２００８ Ｓａｌｉｎｅ ａｎｄ Ｓｏｄａ ＬａｋｅｓＥｃｏｓｙｓｔｅｍｓ．３ １ ２４．３ １ ２７ ，Ｍｉｎｅｒａｌｓ；Ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ３０６
