白 瑩 羅 平 劉 偉 翟秀芬 周川閩

（ 中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院 ）

Microbialite一詞首先由Burne和Moore提出[1]，后經(jīng)Riding改為Microbolite[2]，特指由微生物形成或與微生物有關(guān)的巖石[2-6]，在中國(guó)這種多具特殊微生物沉積構(gòu)造的巖石被稱為微生物巖[7-13]。目前研究最多、分布最廣的微生物巖為微生物碳酸鹽巖，與之有關(guān)的微生物多為藍(lán)細(xì)菌，主要包括葛萬菌、腎狀菌和表附菌等[2-6,14-17]。微生物碳酸鹽巖主要集中分布在中—新元古代、寒武紀(jì)和早奧陶世這類埋藏較深的古老地層中，目前國(guó)內(nèi)外微生物碳酸鹽巖已經(jīng)獲得了重大油氣發(fā)現(xiàn)，如美國(guó)阿拉巴馬州阿普爾頓油田和東西伯利亞里菲系油氣田，以及中國(guó)渤海灣盆地華北油田和四川盆地威遠(yuǎn)氣田、資陽氣藏，表明其可形成良好的儲(chǔ)層[7,11-13,18-21]。

近年來，塔里木盆地鹽下微生物碳酸鹽巖成為了油氣勘探的熱點(diǎn)，比如中深5井在寒武系臺(tái)內(nèi)微生物巖地層中產(chǎn)出了工業(yè)氣流，中深1井寒武系肖爾布拉克組取得了重大油氣突破。這些發(fā)現(xiàn)直接使塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖上段微生物巖成為了研究重點(diǎn)，然而相關(guān)的儲(chǔ)層特征研究略顯不足[13,22-27]。本文基于野外剖面詳測(cè)和室內(nèi)薄片觀察，對(duì)塔里木盆地阿克蘇地區(qū)下寒武統(tǒng)肖上段微生物碳酸鹽巖的巖石結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，并對(duì)不同類型的微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層進(jìn)行分類和描述，探討儲(chǔ)層主控因素，力求更加系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層，為塔里木盆地下寒武統(tǒng)的油氣勘探提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)背景

阿克蘇露頭區(qū)位于新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇市境內(nèi)，隸屬塔北柯坪斷隆東段，在早寒武世其大致位于塔西臺(tái)地臺(tái)緣帶附近（圖1）[23-25,28]。本文自西向東選取了6個(gè)剖面進(jìn)行研究，依次為于提希、蘇蓋特布拉克、磷礦溝、肖爾布拉克、什艾日克、庫勒剖面。其中于提希和蘇蓋特布拉克剖面位于臺(tái)緣帶，其他剖面位于臺(tái)內(nèi)帶（圖2）。

圖1 塔里木盆地阿克蘇地區(qū)早寒武世巖相古地理圖[28]

圖2 塔里木盆地阿克蘇地區(qū)剖面位置圖

新元古代末期塔里木板塊的邊緣開始裂解，從南華紀(jì)至寒武紀(jì)依次經(jīng)歷了斷陷階段、坳陷階段和廣海碳酸鹽臺(tái)地階段，早寒武世塔里木板塊處于赤道附近的低緯度地區(qū)，大概位于岡瓦納古陸西部[29-32]。以塔北地區(qū)為例，早寒武世早期發(fā)生的大規(guī)模海侵事件使得不整合面上沉積了由黑色頁巖、硅質(zhì)巖和磷質(zhì)巖構(gòu)成的下寒武統(tǒng)玉爾吐斯組[23-25,30-32]。上覆的下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組可分為兩段，其中下段厚約30～40m，代表巖性為深灰色層狀孔洞球粒白云巖，指示水體較深的碳酸鹽緩坡；上段厚約80～100m，主要發(fā)育微生物建造，緩坡上的進(jìn)積型礁灘體組成了新臺(tái)緣，標(biāo)志著碳酸鹽緩坡正式演變?yōu)殍傔吿妓猁}臺(tái)地（圖3）。

2 微生物碳酸鹽巖巖石結(jié)構(gòu)特征

阿克蘇露頭區(qū)肖上段主要發(fā)育了兩種尺度范圍為米級(jí)至千米級(jí)的微生物巨觀建造，其中微生物礁建造主要位于臺(tái)緣帶，而微生物層建造可位于臺(tái)緣帶和臺(tái)內(nèi)帶。宏觀上，微生物礁建造可進(jìn)一步分為凝塊石礁和表附菌礁；微生物層建造可分為凝塊石層、表附菌層、疊層石層、泡沫綿層和層紋石層（圖4）。

凝塊石礁（圖4a-e）主要發(fā)育在蘇蓋特布拉克剖面和于提希剖面，是小型臺(tái)緣微生物礁的主體部分。凝塊主要由泥晶組成，大小約（0.2～3）cm×（0.3～3）cm，之間以亮晶膠結(jié)。凝塊分布不均，大小不一，主要包括樹枝狀（圖5a、b）和團(tuán)塊狀（圖5c、d）這兩種中觀形態(tài)，其中前者主要由微生物碎屑及砂屑組成，包殼一般由暗色泥晶組成，是由微生物參與形成的[8,33-34]，可見由泥晶膠結(jié)而成的馕狀—橢圓狀腎形菌，直徑約0.1～1cm（圖5e），這種腎形菌的形態(tài)和組合方式同樣可見于國(guó)內(nèi)的四川盆地震旦系燈影組，以及西澳大利亞和比利時(shí)地區(qū)上泥盆統(tǒng)和加拿大紐芬蘭地區(qū)下奧陶統(tǒng)[35-36]；后者主要由聚集成團(tuán)的包殼顆粒和砂屑組成，單個(gè)包殼顆粒及砂屑直徑約0.1～1mm，集合體直徑約1～5mm（圖5f）。

表附菌礁主要發(fā)育在蘇蓋特布拉克剖面，是大型臺(tái)緣微生物礁的主體部分（圖4a、5g）。表附菌礁中觀上可由斑狀凝塊組成（圖5h）。微觀上樹枝狀表附菌集合體呈灌木狀，長(zhǎng)約1～7mm，寬約1～5mm，與魯西張夏組微生物巖中發(fā)現(xiàn)的灌木狀表附菌類似[11-12,37]，主要由相對(duì)較長(zhǎng)的具分叉的葉狀體組成。這些向上生長(zhǎng)的葉狀體主要呈叢狀，向上、向外不斷生長(zhǎng)壯大，單個(gè)葉狀體長(zhǎng)0.1～1mm，寬0.1～0.5mm。表附菌集合體之間發(fā)育孔隙，孔隙可被粉晶白云石充填（圖5i）。

圖3 塔里木盆地阿克蘇地區(qū)于提希剖面地層柱狀圖

圖4 塔里木盆地阿克蘇地區(qū)微生物巨觀構(gòu)造分類

圖5 塔里木盆地阿克蘇地區(qū)微生物礁特征

凝塊石層分布較廣，在典型剖面均有發(fā)育。中觀上凝塊石層厚約3～10cm（圖6a、b），層面彎曲，具有亮暗相間的不規(guī)則凝塊結(jié)構(gòu)，大小約(0.5～1.5)cm×(0.5～3)cm，溶蝕孔洞多順層分布，大小可從毫米級(jí)至厘米級(jí)，多呈圓形—橢圓形，溶孔密度約為10～20個(gè)/dm2。微觀上可見包殼結(jié)構(gòu)，直徑約0.2～1cm，其中暗色包殼主要由泥晶白云石構(gòu)成，形成邊緣呈發(fā)散狀的暗色包邊，可能為微生物穩(wěn)定作用的產(chǎn)物[8,33-34]，一般厚約0.1～2mm；淺色的核心由粉晶白云石組成，核心內(nèi)部發(fā)育粒間溶孔和晶間溶孔，多被亮晶自形白云石充填—半充填（圖6c）[26]。

圖6 塔里木盆地阿克蘇地區(qū)微生物層特征

表附菌層主要分布在于提希剖面（圖6d）和蘇蓋特布拉克剖面（圖4b）。其中于提希剖面的風(fēng)暴沉積物不甚發(fā)育，而在蘇蓋特布拉克剖面，表附菌層往往和風(fēng)暴巖伴生。于提希剖面成巖作用較為強(qiáng)烈，宏觀上的表附菌層厚5～15cm，層面平直，在中觀上主要呈不規(guī)則斑狀，斑塊大小約(0.2～1)cm×(0.4～1)cm，分布無規(guī)律（圖6e）。微觀特征類似于表附菌礁，主要由灌木狀的樹枝狀表附菌集合體組成（圖6f）。在微生物結(jié)構(gòu)保存較好的蘇蓋特布拉克剖面，層面平直的表附菌層厚10～15cm（圖6g），中觀上呈團(tuán)塊狀—斑狀，團(tuán)塊/斑塊多由房室狀凝塊組成，凝塊直徑約0.2～1cm，多集中在0.8～1cm（圖6h），房室壁厚0.1～0.2cm，具有中空結(jié)構(gòu)。微觀上半閉合—閉合房室狀表附菌集合體主要由相對(duì)較短的橢圓形葉狀體放射排列組成，大小約為(50～100)μm×(100～1000)μm，葉狀體之間和房室狀集合體中心的孔隙多被膠結(jié)物充填（圖6i）。這可能說明房室狀表附菌和灌木狀表附菌相比，前者的水動(dòng)力生長(zhǎng)環(huán)境更強(qiáng)[11-12,37]。

疊層石層主要分布在肖爾布拉克剖面和什艾日克剖面。宏觀上肖上段主要為層狀疊層石（圖6j），層厚約20cm；中觀上表現(xiàn)為多條相互平行、且橫向連續(xù)性較好的疊層結(jié)構(gòu)，中觀層間距約1cm左右（圖6k）；微觀上疊層結(jié)構(gòu)明暗相間，微觀層間距約2mm，其中暗層通常由粉晶—泥晶組成，往往含有較多的泥質(zhì)及有機(jī)質(zhì)，而亮層多由粉晶—細(xì)晶組成（圖6l）。

泡沫綿層主要見于什艾日克剖面、磷礦溝剖面和肖爾布拉克剖面。層狀的泡沫綿層，中觀上為淺灰色厚層狀泡沫結(jié)構(gòu)，層厚約5～10cm，借助放大鏡可見類似砂屑的顆粒密集排列，可見圓形的針狀溶孔，直徑約1～3mm（圖6m）。微觀上可見海綿狀骨架，一般由多個(gè)圓球狀至橢球狀的泡沫狀藍(lán)細(xì)菌以點(diǎn)接觸方式的排列組成，在塔西北震旦系也有發(fā)育[38-39]。單個(gè)泡沫狀藍(lán)細(xì)菌包括泥晶邊緣和亮晶空腔，大小一般為0.2～1mm（圖6n）。在什艾日克剖面和磷礦溝剖面，可見圓球狀的泡沫狀藍(lán)細(xì)菌構(gòu)成平行排列的蜂窩狀泡沫綿層（圖6o），而在肖爾布拉克剖面，橢球狀的泡沫狀藍(lán)細(xì)菌組成了雜亂排列的不規(guī)則狀泡沫綿層。

層紋石層主要分布在于提希剖面和磷礦溝剖面。層狀層紋石層可見平行紋層結(jié)構(gòu)，層間距為1～2mm，有時(shí)橫向連續(xù)性不好，呈斷續(xù)分布（圖6p、q）。微觀上層紋石層可由菌紋層、顆粒紋層和亮層組成（圖6r）。菌紋層由多條細(xì)密的有機(jī)質(zhì)紋層組成，單條有機(jī)質(zhì)紋層厚10～50μm，集合體寬約1～2mm。顆粒紋層多由包殼顆粒和藍(lán)細(xì)菌碎屑組成，粒級(jí)多集中在100～500μm。亮層則為暗層之間的膠結(jié)物。其中菌紋層和顆粒紋層可看做是暗層，但與疊層石層相比，層紋石層亮暗層的寬度和間隔較大，且含有較多的砂屑、包殼顆粒以及微生物成分[40]。

上述7種微生物巖結(jié)構(gòu)中，凝塊石礁、凝塊石層、疊層石層、層紋石層與微生物以及微生物席的黏結(jié)和捕集作用有關(guān)，而表附菌礁、表附菌層和泡沫綿層與鈣質(zhì)微生物群落本身生長(zhǎng)和自身格架有關(guān)。

3 微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層特征

3.1 儲(chǔ)層類型

對(duì)阿克蘇露頭區(qū)下寒武統(tǒng)肖上段微生物碳酸鹽巖的巖石結(jié)構(gòu)數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示肖上段微生物儲(chǔ)層以凝塊石礁儲(chǔ)層和泡沫綿層儲(chǔ)層為主。

3.2 孔隙類型

掃描電鏡、顯微鏡以及巖石拋光面的觀察結(jié)果顯示，肖爾布拉克組微生物礁具有類型豐富的微生物相關(guān)孔隙，包括窗格孔、微生物組構(gòu)架間溶孔、微生物組構(gòu)腔內(nèi)溶孔、微生物組構(gòu)鑄?？?、微生物組構(gòu)超大溶孔以及與泡沫綿層相關(guān)的孔隙等，同時(shí)也具有普通碳酸鹽巖儲(chǔ)層所具有的非微生物結(jié)構(gòu)儲(chǔ)集空間。

對(duì)于與微生物相關(guān)的孔隙來說，窗格孔的形成可能和微生物的活動(dòng)、生物腐爛以及成巖時(shí)的干涸收縮有關(guān)[41]，直徑多為0.3～1cm，可被亮晶白云石全充填或半充填，局部可能殘留晶間孔，一般認(rèn)為窗格孔多發(fā)育在具有紋層狀結(jié)構(gòu)的微生物巖中（圖7a）[23,38-39]。在阿克蘇露頭區(qū)，直徑約2mm的孤立、不規(guī)則窗格孔可見于于提希剖面的層紋石或者與之相關(guān)的顆粒巖中。微觀下可見呈菱形的窗格孔緊鄰層紋石層的菌紋層發(fā)育，說明其可能為微生物成因（圖7b）。

微生物組構(gòu)架間溶孔位于微骨架之間，包括亮晶膠結(jié)物中的溶孔，以及少量未被亮晶膠結(jié)物充填的原生孔隙。比如在于提希剖面的凝塊石礁中，孤立的架間溶孔主要存在于凝塊骨架之間的膠結(jié)物中，可為大小約(1～5)mm×(1～2)mm的不規(guī)則溶孔至直徑小于1mm的針孔狀溶孔（圖7c、d）。在蘇蓋特布拉克剖面的表附菌層中，由房室狀表附菌集合體組成的骨架、架間以及集合體內(nèi)部多被亮晶—粉晶白云石充填，溶蝕孔洞多孤立分布于架間（圖5e）。在于提希剖面的表附菌層中，樹枝狀表附菌骨架之間的膠結(jié)物內(nèi)部可見圓形溶孔成群分布，連通性不好，直徑多為200μm（圖7f）。

微生物組構(gòu)腔內(nèi)溶孔是指微生物組構(gòu)腔內(nèi)發(fā)育的溶蝕孔隙以及少量的原生孔隙，前提是微生物的殘余腔壁仍有保留。比如在阿克蘇露頭區(qū)廣泛發(fā)育的包殼凝塊石層建造，暗色泥晶包殼內(nèi)部的粉晶內(nèi)核多被溶蝕，形成以腔內(nèi)晶間溶孔為主的孤立孔隙，孔隙形狀多和包殼凝塊的整體形狀有關(guān)，直徑一般為0.5～1mm（圖7g）。

圖7 塔里木盆地阿克蘇地區(qū)微生物儲(chǔ)層孔隙特征

微生物組構(gòu)鑄?？椎某梢蝾愃朴谇粌?nèi)溶孔，只是溶蝕程度更高一些，是微生物組構(gòu)被完全溶蝕后的產(chǎn)物，僅僅保留了組構(gòu)的形狀。微生物組構(gòu)鑄?？锥啻嬖谟趯蛹y石層的顆粒層中，或與之伴生的顆粒巖中，部分可見微生物碎屑?xì)埩舻蔫T模孔，多為圓形，直徑多集中在500μm左右（圖7h）。

微生物組構(gòu)超大溶孔是指溶蝕孔隙大于微生物組構(gòu)本身的一類儲(chǔ)集空間，不具有固定的形狀，但一般為毫米級(jí)，部分可達(dá)厘米級(jí)，大多數(shù)為微生物組構(gòu)架間溶孔、腔內(nèi)溶孔、鑄?？谆蚱胀▋?chǔ)集空間后期又經(jīng)歷了表生巖溶作用而形成的（圖7i）。

縫合線（圖7j、k）和微裂縫（圖7l）是比較常見的非微生物結(jié)構(gòu)儲(chǔ)集空間?？p合線一般和微生物巖本身的沉積環(huán)境、埋藏深度以及礦物學(xué)應(yīng)力方向等因素有關(guān)。微裂縫則有利于增加孔隙連通性，并為孔隙的進(jìn)一步溶蝕和發(fā)育創(chuàng)造條件[23-26,41]。

在阿克蘇露頭區(qū)，泡沫綿層中的泡沫可呈平行排列狀，被稱為泡沫綿層疊層石（圖8a），亦可呈不規(guī)則狀排列，被稱為非疊層狀泡沫綿層（圖8b）[23-26,38-39]。與泡沫綿層相關(guān)的孔隙包括泡沫綿層腔內(nèi)溶孔、泡沫綿層腔鑄模孔和泡沫綿層超大溶孔。泡沫綿層腔內(nèi)溶孔普遍發(fā)育，位于單個(gè)泡沫內(nèi)，絕大部分亮晶層腔和泥晶邊緣基本未被溶蝕，因此孔隙多為孤立發(fā)育，連通性不好（圖8c、d）。泡沫綿層腔鑄?？装l(fā)育在保留殘余泥晶邊緣的泡沫內(nèi)，有時(shí)可見少量的殘余亮晶層腔（圖8e）。鑄?？字饕l(fā)育在單個(gè)泡沫內(nèi)，具有一定的連通性，發(fā)育較為廣泛，是泡沫綿層白云巖中較為重要的儲(chǔ)集空間。泡沫綿層超大溶孔為單個(gè)泡沫被徹底溶蝕后，所產(chǎn)生的大于泡沫本身的溶蝕孔隙，主要為順層分布，連通性較好，這類孔隙發(fā)育廣泛，是泡沫綿層白云巖中最重要的儲(chǔ)集空間（圖8f）。

圖8 塔里木盆地阿克蘇地區(qū)與泡沫綿層有關(guān)的孔隙特征

3.3 儲(chǔ)層物性特征

總體來說微生物白云巖儲(chǔ)層的孔隙度一般分布在1%～10%之間，最低只有0.4%，最高可達(dá)15.38%。但是滲透率普遍較低，多為0.1mD左右，可低至0.07mD，最高可達(dá)37.351mD（圖9a）;過高的滲透率樣品有3個(gè)，可能是受到了地表風(fēng)化作用的影響。鑄體薄片觀察結(jié)果也顯示該地區(qū)儲(chǔ)層的孔隙連通性普遍較差，基本屬于中孔、低—特低滲透儲(chǔ)層。

圖9 塔里木盆地阿克蘇地區(qū)儲(chǔ)層物性特征

通過鏡下觀察以及物性統(tǒng)計(jì)，綜合考慮微生物巖儲(chǔ)層的孔隙特征及連通情況，認(rèn)為凝塊石礁儲(chǔ)層和泡沫綿層儲(chǔ)層為較有利的儲(chǔ)集巖石類型，而其他類型的微生物巖則物性較差。其中凝塊石礁儲(chǔ)層的實(shí)測(cè)孔隙度大多介于2%～10%之間，最低至0.52%，滲透率跨度較大，具有兩個(gè)峰值，比如在于提希剖面一般為1mD左右，屬于低孔低滲透儲(chǔ)層，而在蘇蓋特布拉克剖面，大部分樣品的滲透率可達(dá)15～40mD，可歸為低—中孔、低—中滲透儲(chǔ)層（圖9b、c）。而泡沫綿層主要發(fā)育在什艾日克剖面和肖爾布拉克剖面，兩個(gè)剖面物性特征類似，孔隙度均介于3.2%～8.38%，滲透率均介于0.010～1.537mD，絕大多數(shù)在1mD以上，屬于低孔低滲透儲(chǔ)層。這說明不同類型的微生物巖儲(chǔ)層具有較大的物性差別，相同類型的微生物巖儲(chǔ)層在不同的剖面也具有較大的區(qū)別。

4 微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層主控因素

和碎屑巖儲(chǔ)層相比，碳酸鹽巖儲(chǔ)層的形成除了嚴(yán)格受控于沉積作用和構(gòu)造作用之外，與成巖作用更加密不可分。然而在微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層中，微生物結(jié)構(gòu)對(duì)儲(chǔ)集空間結(jié)構(gòu)的控制作用也不可忽視。

4.1 沉積作用

前人的研究成果指出，在塔里木盆地下寒武統(tǒng)中，沉積相決定了微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層的基本類型和展布特征[23-25]。肖上段沉積時(shí)期處于碳酸鹽緩坡至鑲邊碳酸鹽臺(tái)地的轉(zhuǎn)變期，阿克蘇露頭區(qū)可分為臺(tái)緣帶和臺(tái)內(nèi)帶，這兩個(gè)不同的相帶發(fā)育不同的微生物結(jié)構(gòu)。例如，紋層、疊層和泡沫綿層等層狀結(jié)構(gòu)主要發(fā)育在臺(tái)內(nèi)帶微生物碳酸鹽巖中，而具有凝塊結(jié)構(gòu)的凝塊石礁主要發(fā)育在臺(tái)緣帶，具有凝塊結(jié)構(gòu)的凝塊石層可發(fā)育在臺(tái)緣帶或者臺(tái)內(nèi)帶。

4.2 古地貌特征

震旦紀(jì)末期柯坪運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了高低不平的古地貌的形成，古高地、古斜坡與古洼地的存在控制著微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層的展布以及成巖方式[23-25]。比如臺(tái)內(nèi)帶的泡沫綿層和凝塊石層傾向于發(fā)育在古高地，較高的地勢(shì)更容易受到淡水淋濾等溶蝕作用，溶孔也更為發(fā)育；臺(tái)緣帶的凝塊石礁傾向于發(fā)育在古斜坡處，溶蝕作用相對(duì)較弱，溶孔發(fā)育程度較弱。

4.3 成巖作用

4.3.1 埋藏壓實(shí)與膠結(jié)作用

露頭（圖10a）、鏡下（圖7j、k）可見微生物碳酸鹽巖中多發(fā)育壓溶縫合線，同時(shí)層紋石中的砂屑、包殼顆粒以及微生物成分有破碎的現(xiàn)象，部分具有定向分布和壓扁的特征（圖7h），這說明肖上段曾經(jīng)經(jīng)歷過強(qiáng)烈的壓實(shí)作用。準(zhǔn)同生期或沉積期形成的原生孔隙，比如窗格孔、微生物組構(gòu)架間溶孔（原生）、微生物組構(gòu)腔內(nèi)溶孔（原生）、泡沫綿層腔內(nèi)溶孔等已經(jīng)被亮晶膠結(jié)物充填（圖7、圖8）。因此在埋藏壓實(shí)與膠結(jié)的綜合作用下，早期形成的原生孔隙基本消失殆盡。然而從儲(chǔ)層改造方面來看，經(jīng)過埋藏壓實(shí)作用產(chǎn)生的縫合線和微裂縫很容易遭受溶蝕并形成新的儲(chǔ)集空間，也可以將孤立的孔隙連通，改善儲(chǔ)層質(zhì)量（圖 7i—l）[23-26,38-39,42]。

圖10 塔里木盆地阿克蘇地區(qū)微生物儲(chǔ)層特征

4.3.2 溶蝕作用

溶蝕作用按流體性質(zhì)可分為大氣水溶蝕作用、熱液溶蝕作用和有機(jī)酸溶蝕作用，它們可以改善微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能，因此對(duì)微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層的形成至關(guān)重要。

對(duì)阿克蘇露頭區(qū)來說，大氣水溶蝕作用對(duì)儲(chǔ)層的影響最大。其中腔內(nèi)溶孔和鑄?？资艽髿馑倪x擇性溶蝕作用影響，主要產(chǎn)生于準(zhǔn)同生期或同生期未固結(jié)成巖的顆粒內(nèi)部（圖7g、h）。至表生期，大氣水的溶蝕作用則不具選擇性，微生物巖中可見由微裂縫和縫合線經(jīng)淋濾、溶解作用形成的褐鐵礦化的壓溶縫合線（圖10b、c），它們可作為大氣淡水的溶蝕通道，將先前形成的孔隙擴(kuò)大、連通，并形成超大溶孔[38-39,41]（圖7i）。

熱液溶蝕作用和有機(jī)酸溶蝕作用對(duì)儲(chǔ)層的影響，前人已經(jīng)有較為詳細(xì)的研究。比如宋金民等認(rèn)為阿克蘇地區(qū)的斑馬紋白云巖為熱液成因的典型代表，并指出沿裂縫和斷裂上涌的深部熱液可將圍巖溶蝕并產(chǎn)生孔隙[25]；張靜等指出柯坪地區(qū)寒武系—奧陶系剖面可見大量熱液成因的粗晶孔洞白云巖，說明塔里木盆地具有發(fā)育熱液白云巖儲(chǔ)層的條件[43]；隨著埋藏深度和溫度的增加，具有較高有機(jī)質(zhì)含量的微生物巖可產(chǎn)生有機(jī)酸、CO2等酸性物質(zhì)，賈承造等和胡明毅亦指出奧陶紀(jì)為玉爾吐斯組黑色頁巖的生油高峰，油氣傾向于運(yùn)移到上覆寒武系微生物白云巖中，可產(chǎn)生有機(jī)酸溶蝕作用，會(huì)對(duì)巖石本身進(jìn)行溶蝕并形成孔隙[29,44]。

在于提希剖面的凝塊石礁中發(fā)現(xiàn)了與凝塊石伴生的斑馬紋白云石（圖10d），鏡下可見鞍狀白云石多發(fā)育溶蝕孔洞，這可能是由于相關(guān)熱液中的Mg2+較少，而Ca2+較多，因此鞍狀白云石不甚穩(wěn)定，易被溶蝕改造（圖10e）。在蘇蓋特布拉克剖面，可見礁巖中有瀝青充填，說明其曾經(jīng)經(jīng)歷過油氣的運(yùn)移及充注（圖10f）[23]。然而這些證據(jù)也只能證明熱液溶蝕作用和有機(jī)酸溶蝕作用可能有利于溶孔的形成，進(jìn)一步的證據(jù)仍需要補(bǔ)充。不過可以明確的是這兩種溶蝕作用的規(guī)模和影響遠(yuǎn)不及大氣水溶蝕作用。

4.4 微生物結(jié)構(gòu)

具有微生物結(jié)構(gòu)的微生物碳酸鹽巖具有不同的原生孔隙類型與結(jié)構(gòu)特征，這是由于不同類型的微生物之間結(jié)構(gòu)相差很大的緣故。對(duì)于次生孔隙來說，微生物結(jié)構(gòu)對(duì)其形成具有一定的保護(hù)作用，這是因?yàn)槲⑸锝Y(jié)構(gòu)的鈣化成巖時(shí)間較早，一般不會(huì)晚于成巖早期，所形成的堅(jiān)硬格架有利于后期溶孔的形成與保存，而且不同類型的格架對(duì)溶孔的保存影響不一。孔隙度較差的宏觀微生物巖建造包括表附菌礁、表附菌層、疊層石層和層紋石層。其中表附菌礁多為由毫米—厘米級(jí)表附菌樹枝狀集合體組成的微型骨架，孤立溶孔多位于二分叉葉狀體之間（圖5i）；表附菌層多為由毫米—厘米級(jí)表附菌房室狀/灌木叢狀集合體組成的微型骨架，孤立溶孔多位于房室內(nèi)部及邊緣（圖6f、 i）；疊層石層和層紋石層可發(fā)育窗格孔及順層溶孔，然而成巖早期發(fā)育的窗格孔多被膠結(jié)，而順層孔洞穿層溝通性不好，因此整體物性較差（圖7a）?？紫抖容^好的宏觀微生物巖建造包括凝塊石礁、凝塊石層和泡沫綿層。其中凝塊石礁可具厘米—分米級(jí)樹枝狀—團(tuán)塊狀骨架，以發(fā)育凝塊間溶孔為特征（圖7d）；凝塊石層多具有包殼結(jié)構(gòu)，溶孔多位于包殼顆粒內(nèi)部以及包殼顆粒的邊緣，強(qiáng)烈的溶蝕作用以及破裂作用使得孔隙溝通性較好（圖7g）；泡沫綿層的原生孔隙一般位于單個(gè)泡沫腔內(nèi)，并以此為基礎(chǔ)形成了與泡沫綿層相關(guān)的孔隙，包括泡沫綿層腔內(nèi)溶孔、泡沫綿層腔鑄?？缀团菽d層超大溶孔，溶孔多趨于順層發(fā)育，上下連通性較好（圖8）。

5 結(jié)論

(1）在塔里木盆地阿克蘇露頭區(qū)，下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組上段主要發(fā)育微生物礁和微生物層這兩種微生物巖巨觀構(gòu)造，其中前者可分為凝塊石礁和表附菌礁，后者可分為凝塊石層、表附菌層、疊層石層、層紋石層和泡沫綿層。

(2）微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層具有與微生物相關(guān)孔隙和非微生物結(jié)構(gòu)儲(chǔ)集空間，其中前者包括窗格孔、微生物組構(gòu)架間溶孔、微生物組構(gòu)腔內(nèi)溶孔、微生物組構(gòu)鑄模孔、微生物組構(gòu)超大溶孔以及與泡沫綿層相關(guān)的孔隙，后者包括縫合線和微裂縫。

(3）凝塊石礁儲(chǔ)層在于提希剖面屬于低孔低滲透儲(chǔ)層；而在蘇蓋特布拉克剖面屬于低—中孔、低—中滲透儲(chǔ)層；泡沫綿層儲(chǔ)層在什艾日克剖面和肖爾布拉克剖面均屬于低孔低滲透儲(chǔ)層，這說明不同類型的微生物巖儲(chǔ)層具有較大的物性差別，相同類型的微生物巖儲(chǔ)層也具有地區(qū)差異性。

(4）沉積相決定了微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層的基本類型和展布特征，古地貌控制著微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層的展布范圍以及成巖方式。成巖作用是微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)集空間形成的關(guān)鍵因素，而微生物結(jié)構(gòu)影響了潛在儲(chǔ)集空間的形成。