金曉輝，張軍濤，孫冬勝，丁 茜，楊佳奇

[1.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院 構(gòu)造與沉積儲層實驗室， 北京100083；2. 中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 能源學(xué)院，北京 100083]

巖溶型儲層是碳酸鹽巖儲層最重要的類型之一[1]。塔河油田是中國最大、最重要的古巖溶型油田，其最主要的儲集空間是巖溶縫洞[2]。近年來發(fā)現(xiàn)的順北油田和安岳氣田也與巖溶有著千絲萬縷的聯(lián)系[3]。

鄂爾多斯盆地靖邊氣田奧陶系也以巖溶型儲層為主[4]。奧陶系經(jīng)歷了長達(dá)1.3億年的巖溶持續(xù)時間，形成了獨特易溶的含膏層系，強(qiáng)烈的巖溶改造表現(xiàn)為廣泛發(fā)育的角礫巖，但難以見到巖溶洞穴[5-8]。儲集空間多為含膏云巖段的膏溶鑄?？缀桶自茙r段的晶間(溶)孔[9-10]，僅在西緣地區(qū)克里摩里組(馬家溝組六段)和北緣的馬家溝組四段灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)仍殘存巖溶縫洞[11]。

鄂爾多斯盆地南緣(鄂南)的巖溶環(huán)境與盆地中東部有明顯的差異，中東部前石炭紀(jì)出露馬家溝組含膏層系、地勢低洼起伏較小[12]；而鄂南前石炭紀(jì)出露地層以中-上奧陶統(tǒng)為主，巖性多為純凈的灰?guī)r和白云巖，古地貌處于巖溶高地，地勢較高，起伏較大[13]。因此，在鄂南奧陶系巖溶表現(xiàn)特征如何，是否存在經(jīng)典的巖溶裂縫-溶洞，目前區(qū)域內(nèi)鉆井較少，野外剖面改造復(fù)雜，這些問題仍難以完全解決。

為了分析鄂南奧陶系巖溶特征，在銅川市印臺區(qū)陳爐鎮(zhèn)上店村設(shè)計了一口淺鉆井——銅鉆1井(圖1)，設(shè)計進(jìn)尺為200 m，但在鉆井過程中發(fā)生嚴(yán)重井漏，故完鉆深度為159 m，全井段取心，鉆遇地層為本溪組和平?jīng)鼋M(圖2)。本文試圖通過該井巖心的巖石學(xué)和地球化學(xué)分析，來探尋鄂南地區(qū)巖溶模式，進(jìn)而能夠為鄂南下古生界勘探提供一些幫助。

1 地質(zhì)背景

鄂爾多斯盆地南緣奧陶系以碳酸鹽巖發(fā)育為特征，地層自下而上劃分為下奧陶統(tǒng)冶里組和亮甲山組，中奧陶統(tǒng)馬家溝組，以及上奧陶統(tǒng)平?jīng)鼋M和背鍋山組。

早奧陶世冶里組-亮甲山組沉積期，海水開始由東南侵入鄂爾多斯盆地，巖性以白云巖為主。到中奧陶世馬家溝組沉積期，海水基本遍布整個鄂爾多斯盆地，形成了廣闊的淺水陸表海碳酸鹽巖沉積，發(fā)育有一套膏鹽巖-碳酸鹽巖沉積層系[14-15]。馬家溝組沉積晚期，秦嶺海槽向北持續(xù)俯沖，南緣坡度明顯增大，水體加深，開始向活動大陸邊緣轉(zhuǎn)化[16-17]。晚奧陶世受加里東運(yùn)動的影響，鄂爾多斯盆地除西南緣有平?jīng)鼋M和背鍋山組沉積外，其他區(qū)域整體抬升為陸地。平?jīng)鼋M沉積期和背鍋山組沉積期，在南緣主要發(fā)育有生物丘(礁)相和灘相灰?guī)r沉積(圖1)，在較深水區(qū)則以泥灰?guī)r沉積為主[18]。

圖1 鄂爾多斯盆地南緣平?jīng)鼋M沉積時期沉積相展布Fig.1 Sedimentary facies distribution of the Pingliang Formation in the southern margin of the Ordos Basin

奧陶紀(jì)末—石炭紀(jì)，隨著秦嶺的持續(xù)俯沖，鄂爾多斯南緣不斷隆升，致使奧陶系部分被剝蝕。直至本溪組沉積時，南緣又開始接受碎屑巖沉積[12]。

淺鉆井位置處于盆地南緣，有上奧陶統(tǒng)平?jīng)鼋M灰?guī)r沉積，后期被剝蝕，之上被本溪組鋁土礦沉積覆蓋(圖1)。本次研究在系統(tǒng)的巖心觀察基礎(chǔ)上，選取合適的樣品，進(jìn)行了顯微薄片觀察、礦物組成X衍射分析、主量和微量以及稀土元素的分析。

2 實驗結(jié)果

2.1 巖石學(xué)特征

鉆遇的奧陶系平?jīng)鼋M巖石類型為多套垂向疊置的丘-灘體，根據(jù)巖性可細(xì)分為95個小層，整體表現(xiàn)為礫屑灰?guī)r、砂屑灰?guī)r、生屑灰?guī)r和藻灰?guī)r互層(圖2，圖3)。

圖2 鄂爾多斯盆地南緣銅鉆1井綜合柱狀圖Fig.2 Stratigraphic column from the Well Tongzuan 1 in the southern margin of the Ordos Basin

礫屑灰?guī)r中，礫屑多為圓形或橢圓形，原始成分主要是藻灰?guī)r，多呈水平狀分布；砂屑灰?guī)r中，砂屑的形狀不規(guī)則，成分主要為球粒(圖3a)；藻灰?guī)r中，藻類呈粘結(jié)狀不規(guī)則，藻類間多為亮晶膠結(jié)(圖3b)；生屑灰?guī)r中，生屑主要為海綿碎屑，生物碎屑之間多為亮晶膠結(jié)(圖3c)。

圖3 鄂爾多斯盆地南緣銅鉆1井平?jīng)鼋M巖石學(xué)特征Fig.3 Petrology characteristics of the Pingliang Formation in Well Tongzuan 1 in the southern margin of the Ordos Basina.礫屑灰?guī)r，角礫成分不均一，形狀不規(guī)則，第24回次第5塊，埋深43 m；b.角礫狀灰?guī)r，粒間有泥質(zhì)充填，第61回次第15，16塊，埋深158 m；c.球?；?guī)r，粒間亮晶膠結(jié)，埋深85 m，單偏光；d. 藻粘結(jié)灰?guī)r，埋深102 m，單偏光；e.海綿灰?guī)r，生物體腔孔內(nèi)有方解石充填，示頂?shù)捉Y(jié)構(gòu)，埋 深56 m，單偏光

平?jīng)鼋M主要儲集空間為溶孔和裂縫。溶孔多為裂縫、粒間孔和生物體腔孔的溶蝕擴(kuò)大形成，多為方解石充填，部分溶孔之中可見有等軸纖維狀方解石，其后則為粒狀粗晶方解石，充填物中也有少量的白云石和瀝青。裂縫有水平縫和高角度裂縫，水平裂縫一般都比較細(xì)，由方解石充填；而垂直裂縫則相對較寬，多為方解石充填，但尤其在有黃色砂泥巖夾層附近，垂直和高角度裂縫多發(fā)育，且見有黃色泥質(zhì)和方解石充填。

在整個井段可見有5段黃色砂泥巖層(圖2)。第一段為第61回次底部，可見黃灰色泥巖呈楔狀分布在紋層狀泥灰?guī)r之中，厚度約為10 cm，其上下高角度裂縫發(fā)育，裂縫向上逐漸變少(圖3b)。第二段發(fā)育在第53回次，為黃色泥巖夾層，厚度約為56 cm，其中還能見到灰?guī)r角礫，其上、下均為生屑灰?guī)r，且裂縫、溶孔都較為發(fā)育，多被乳白色方解石充填，高角度裂縫中還可見泥質(zhì)充填。第三段泥巖段最厚，厚度可達(dá)1.83 m，發(fā)育在第51回次，其上、下分別為生屑灰?guī)r和藻灰?guī)r，裂縫發(fā)育，垂直裂縫先有黃鐵礦，后又有黃色泥質(zhì)和方解石充填，最寬的裂縫可達(dá)2 cm。第四段發(fā)育在第43回次，為黃色泥巖，上、下巖層為紋層狀藻灰?guī)r和礫屑灰?guī)r，溶孔和裂縫多被方解石和瀝青充填，也見有黃色泥質(zhì)充填。第五段發(fā)育在第39回次，分為兩段，下段為灰綠色泥巖，厚度為14 cm，上段分為黃色含礫砂巖，厚度為71 cm，中間夾有厚度為36 cm的含生屑灰?guī)r，裂縫發(fā)育有黃色泥質(zhì)充填。而上、下地層為礫屑和生屑灰?guī)r，巖石裂縫發(fā)育，破碎嚴(yán)重，有方解石和瀝青充填。

上覆的本溪組為雜色的鋁土質(zhì)泥巖，對應(yīng)取心第1—11回次，顏色有紅色、灰色和褐紅色等，夾有灰?guī)r角礫和褐鐵礦。

2.2 礦物成分

為了分析平?jīng)鼋M和本溪組泥巖的差異性，利用X衍射分析泥巖的礦物組成和元素組成。

本溪組泥巖樣品TZ1-1—TZ1-9以及TZ1-12的主要礦物組成包括硬水鋁石、粘土礦物、銳鈦礦、石英和方解石，部分樣品含有針鐵礦和赤鐵礦，而TZ1-10樣品以粘土礦物和赤鐵礦為主，TZ1-11最靠近奧陶系，顯示具有較高的方解石含量。

平?jīng)鼋M泥巖的礦物組成與本溪組有較大差異，TZ1-14，TZ1-15，TZ1-17，TZ1-19以及TZ1-20主要礦物成分有粘土礦物、方解石和石英，可能含有少量的銳鈦礦。

2.3 主量和微量元素組成

不同層位泥巖層的元素分析也能顯示這些巖層的差異。

本溪組泥巖中，Al2O3含量除了TZ1-10為18.71%外，其余樣品都較高，均在31.45%之上，最高可達(dá)49.61%；SiO2含量在13.26%～40.94%，含量低于20%的樣品(TZ1-1和TZ1-9)對應(yīng)較高的Fe2O3和Al2O3含量，對應(yīng)礦物組成上，赤鐵礦和三水鋁石含量較高。CaO的含量在0.21%～3.72%，除了(TZ1-4和TZ1-5)外，F(xiàn)eO/Fe2O3的比值都較低，為0.010～0.007。本溪組具有較高的Th/U值，在3.86～10.40；V/Ni值也較高，為1.65～8.36；Sr/Ba值在0.32～5.36；V/Sc值較低，為3.92～7.57(圖4)。

而奧陶系平?jīng)鼋M的泥巖與上覆本溪組泥巖在礦物成分上有較大的差異，呈現(xiàn)出兩種類型。第一種類型以TZ1-14和TZ1-17為代表，有較高的CaO含量(分別為15.82%和25.97%)，而Fe2O3和Al2O3含量相對較低(分別為1.10%，1.09%和16.44%，22.12%)。但FeO/Fe2O3的比值較其他類型的泥巖高，分別為0.46，0.17。第二種類型SiO2含量較高，在46.67%～50.39%，CaO含量較低，僅為0.64%～0.71%，以TZ1-18，TZ1-19和TZ1-20為代表。Fe2O3和Al2O3含量要明顯高于上一種類型?？傮w上，平?jīng)鼋M泥巖Th/U值、V/Ni值和Sr/Ba值略低于本溪組泥巖，其中Th/U值在1.76～4.85，V/Ni值在1.48～3.34，Sr/Ba值在0.95～1.86。V/Sc值則高于本溪組泥巖，為7.52～20.45(圖4)。

奧陶系灰?guī)r與泥巖層系相比，除CaO外，其他元素含量都非常低。Th/U，V/Ni，Sr/Ba和Th/U值與泥巖差別較大。Th/U值在0.16～0.18，V/Ni值在0.43～0.46，Sr/Ba值在48.41～60.53，V/Sc在2.6～10.64(圖4)。

圖4 鄂爾多斯盆地南緣銅鉆1井平?jīng)鼋M與本溪組微量元素含量Fig.4 Trace element content of the Pingliang and Benxi Formations in Well Tongzuan 1 in the southern margin of the Ordos Basina. U和Th含量交會圖；b. Ni和V含量交會圖；c. Ba和Sr含量交會圖

2.4 稀土元素組成

不同層位的稀土元素也存在差異。本溪組泥巖具有較高的稀土元素含量，其中TZ1-10具有最高的∑REE，LREE和HREE值(分別為1 063.36 μg/g，782.65 μg/g，280.71 μg/g)外，∑REE值整體在260.63～472.77 μg/g，LREE值在238.74～428.95 μg/g，HREE在21.62～44.33 μg/g(圖5)。

平?jīng)鼋M泥巖略低于本溪組泥巖稀土元素含量，∑REE值在193.09～290.03 μg/g，LREE值在171.21～259.50 μg/g，HREE在21.88～43.69 μg/g(圖5)。灰?guī)r的稀土含量相對較低，∑REE在8.60～41.48 μg/g，LREE含量在7.02～28.00 μg/g，HREE在1.58～13.48 μg/g。

3 討論

3.1 鋁土質(zhì)泥巖成因

淺鉆鉆遇的上部鋁土礦物層在鄂南地區(qū)廣泛分布，西起銅川市黃堡鎮(zhèn)，東至韓城市龍灣村，東西長約200 km，南北寬3～10 km[19]。淺鉆所在的上店村，就出露有厚層的鋁土礦層，層厚可達(dá)20余米，雜色，具有明顯的分層性。稍遠(yuǎn)處的銅川陳爐剖面能見到鋁土礦層與平?jīng)鼋M的接觸關(guān)系，風(fēng)化殼面參差不齊，有一較大的凹坑，坑深約10 m，寬約5 m，其中有黃色鋁土礦充填，其附近裂縫及溶孔都非常發(fā)育。

鋁土礦層在縱向上可分為3段：下段以鐵質(zhì)粘土巖為主，中段以鋁質(zhì)粘土巖、鋁土礦和粘土巖為主，上段巖性主要為含炭泥質(zhì)粉砂巖夾煤線。鉆井鉆遇的鋁土質(zhì)泥巖層處于礦層的中下段，礦物組分常見硬水鋁石，也能見到大量的赤鐵礦層。

圖5 鄂爾多斯盆地南緣銅鉆1井不同層系泥巖輕稀土和重稀土值Fig.5 The values of light rare earth elements (LREEs) and heavy rare earth elements (HREEs) in mudstones of different sequences in Well Tongzuan 1 in the southern margin of the Ordos Basin

雖然關(guān)于本溪組鋁土質(zhì)泥巖的成因目前還存在爭議，但多數(shù)觀點認(rèn)為主要形成于碳酸鹽巖地層的風(fēng)化和殘積[20]。代表了濕熱環(huán)境中高風(fēng)化產(chǎn)物，成礦過程是一個易溶物質(zhì)帶出、難溶組分硅鋁質(zhì)殘留下來形成鋁土礦的成礦系統(tǒng)，該系統(tǒng)最為重要的作用是濕熱氣候下水對地表物質(zhì)的持續(xù)長期淋濾、帶走其他物質(zhì)的過程[20]。在鋁土質(zhì)泥巖中仍能見到方解石殘余，具有一定量的CaO。

3.2 泥巖變異與蝕變程度

平?jīng)鼋M的泥巖樣品中TZ1-18，TZ1-19和TZ1-20等樣品的物相分析顯示含有石英，具有較高的SiO2含量，說明其陸源碎屑物質(zhì)含量較高。而與本溪組泥巖的差異性，可能與泥巖形成時間、環(huán)境的差異有關(guān)。礦物分析顯示這些泥巖層不含硬水鋁石，方解石含量較高，TZ1-14和TZ1-17的CaO含量較高，其風(fēng)化程度相對本溪組泥巖較低。

成分變異指數(shù)(ICV)可以用來判斷物源區(qū)物質(zhì)是否經(jīng)歷再循環(huán)沉積[21]，其計算方程為

ICV=(Fe2O3+K2O+Na2O+CaO+

MgO+MnO2+TiO2)/ Al2O3

(1)

當(dāng)ICV>1時，表明其含粘土礦物較少，屬構(gòu)造活動時期的初始沉積；當(dāng)ICV<1時，表明其含較多粘土礦物，可能經(jīng)歷了再沉積作用或是強(qiáng)烈風(fēng)化條件下的初始沉積。平?jīng)鼋M和本溪組的鋁土質(zhì)泥巖ICV值均遠(yuǎn)小于1，說明這兩組的泥巖都經(jīng)歷了強(qiáng)烈的風(fēng)化巖溶作用改造。

化學(xué)蝕變指數(shù)(CIA)[22-23]可用來評價其化學(xué)蝕變程度的強(qiáng)弱，其計算方程為

CIA=Al2O3/( Al2O3+CaO*+Na2O+K2O)

(2)

式中：成分含量為摩爾分?jǐn)?shù)，其中CaO僅為硅酸鹽中CaO，即全巖中的CaO減去碳酸鹽礦物中的CaO的摩爾分?jǐn)?shù)。對于CaO*的計算和校正，Mclenanetal(1993)提出：如果CaO含量小于Na2O含量，則采用CaO*摩爾分?jǐn)?shù)；反之，則采用Na2O作為CaO摩爾分?jǐn)?shù)。本溪組泥巖CIA值略有變化，除TZ-10和TZ1-11略低外(0.80和0.81)，其他泥巖值位于0.90～0.99，顯示其強(qiáng)烈的化學(xué)風(fēng)化程度，與研究區(qū)在泥盆紀(jì)—石炭紀(jì)的氣候相吻合。平?jīng)鼋M泥巖CIA值多在0.86～0.90，總體上略低于本溪組泥巖值，也顯示其強(qiáng)烈的化學(xué)風(fēng)化程度[22]。兩者都形成于炎熱潮濕的環(huán)境，風(fēng)化程度較高，鋁土質(zhì)泥巖風(fēng)化程度更高。

本溪組相較平?jīng)鼋M泥巖具有更高的輕稀土和重稀土值(圖5)，也說明而本溪組泥巖風(fēng)化程度更高[21]。

總之，本溪組泥巖具有更高的風(fēng)化程度，說明其經(jīng)歷了更長時間的風(fēng)化作用改造，而平?jīng)鼋M泥巖雖然也經(jīng)歷了強(qiáng)烈的風(fēng)化作用改造，但時間可能短于本溪組。

3.3 氧化還原條件

Th/U值常被用來作氧化-還原條件的判別指標(biāo)，在缺氧環(huán)境中為0～2，氧化環(huán)境中可以達(dá)到8[24]。本溪組鋁土質(zhì)泥巖明顯具有較高的Th/U值，范圍在3.86～10.40(圖6)，說明其形成于氧化環(huán)境，而奧陶系內(nèi)部的泥巖Th/U值較本溪組略低，在1.76～4.85(圖6)，說明其形成于相對缺氧或還原環(huán)境中；V優(yōu)先富集在沉積物中[25-26]，其富集程度也常被用來反映水體的氧化還原環(huán)境。V/Sc，V/Ni和V/(V+Ni)值常被用來反映V的富集程度。平?jīng)鼋M的泥巖明顯比本溪組鋁土質(zhì)泥巖V/Sc值高(圖6)，反映其形成于更缺氧的環(huán)境。本溪組泥巖的V/(V+Ni)值，除兩個樣品為0.62和0.77，其他樣品均高于0.82，而平?jīng)鼋M泥巖的值略低，主要分布在0.60～0.77，也說明奧陶系泥巖形成于更加缺氧的環(huán)境。

圖6 鄂爾多斯盆地南緣銅鉆1井兩組不同層系泥巖的Th/U與V/Ni交會圖Fig.6 The intersection of Th/U and V/Ni of mudstones of different strata in Well Tongzuan 1 in the southern margin of the Ordos Basin

綜合對比兩組泥巖可以發(fā)現(xiàn)，平?jīng)鼋M泥巖的形成環(huán)境要比本溪組泥巖還原性更強(qiáng)。結(jié)合發(fā)育的位置，平?jīng)鼋M泥巖可能形成于相對封閉的暗河環(huán)境之中，而本溪組泥巖則形成于相對開放的地表徑流殘積環(huán)境中。

3.4 氣候環(huán)境

Sr/Ba比值反映古鹽度的變化[24]，一般來說，Sr/Ba比值大于1為海相沉積，而小于1則為陸相沉積，本溪組和平?jīng)鼋M泥巖值都在1左右波動(圖7)，可能說明兩者都屬于海陸交互的沉積環(huán)境。

Sr/Cu值介于1.3～5.0指示潮濕氣候，而大于5.0則指示干旱氣候[24]。兩套泥巖中，本溪組泥巖值在1.60～19.9，說明氣候頻繁在潮濕和干旱之間變化；而平?jīng)鼋M泥巖值在3.28～6.53(圖7)，說明處于相對濕潤的環(huán)境。

圖7 鄂爾多斯盆地南緣銅鉆1井兩組不同層系泥巖Sr/Ba與Sr/Cu交會圖Fig.7 The intersection of Sr/Ba and Sr/Cu of mudstones in the two sets in Well Tongzuan 1 in the southern margin of the Ordos Basin

總體上，兩套泥巖的沉積環(huán)境非常相似，對應(yīng)了鄂南地區(qū)晚古生代海陸過渡的沉積環(huán)境，平?jīng)鼋M泥巖沉積時的氣候可能比本溪組泥巖沉積時更為濕潤，既是巖溶發(fā)育的高峰期，也是巖溶洞穴的主要形成期。

3.5 構(gòu)造背景

利用La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10圖解可以用來判別泥巖的構(gòu)造背景[24]。本溪組和平?jīng)鼋M泥巖的La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10顯示出構(gòu)造沉積背景非常相似(圖8)，說明兩組泥巖均來源于活動大陸邊緣-大陸島弧，結(jié)合前石炭紀(jì)構(gòu)造沉積環(huán)境，鄂南地區(qū)正當(dāng)時處于秦嶺板塊向下俯沖至華北板塊的活動大陸邊緣-大陸島弧環(huán)境。

圖8 鄂爾多斯盆地南緣銅鉆1井兩組泥巖的 La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10圖解Fig.8 La-Th-Sc and Th-Sc-Zr/10 diagrams of mudstones in the two sets in Well Tongzuan 1 in the southern margin of the Ordos Basina. La-Th-Sc圖解；b. Th-Sc-Zr/10圖解A.大洋島?。籅.大陸島??；C.活動大陸邊緣；D.被動大陸邊緣

3.6 演化過程

通過對本溪組和平?jīng)鼋M泥巖的分析，可以推斷鄂南奧陶系加里東期巖溶至少存在兩個重要的過程。巖溶中期，形成了大量洞穴，地下暗河系統(tǒng)發(fā)育，并伴有陸源碎屑泥巖沉積；隨著巖溶的推進(jìn)，泥巖逐漸增多，部分暗河系統(tǒng)被碎屑物質(zhì)完全充填，形成了銅鉆1井揭示的平?jīng)鼋M泥巖夾層(圖9a)，但仍可能存在殘余的洞穴空間和孔、洞、縫系統(tǒng)。巖溶后期，地貌已經(jīng)基本被夷平，主要表現(xiàn)為奧陶系上覆本溪組鋁土質(zhì)泥巖殘積(圖9b)。

圖9 鄂爾多斯盆地南緣平?jīng)鼋M頂部巖溶演化模式Fig.9 Karst evolution pattern of the Pingliang Formation in the southern margin of the Ordos Basin

4 結(jié)論

1) 鄂南地區(qū)淺鉆鉆遇本溪組和平?jīng)鼋M兩套地層，本溪組巖性為鋁土質(zhì)泥巖，平?jīng)鼋M為顆粒灰?guī)r和藻灰?guī)r，夾雜多套泥巖層。

2) 兩套泥巖都具有較高的風(fēng)化蝕變程度，本溪組泥巖代表了更高的風(fēng)化程度，而平?jīng)鼋M泥巖經(jīng)歷風(fēng)化改造的時間短于本溪組，形成時間要早于本溪組泥巖；平?jīng)鼋M泥巖形成于還原性更強(qiáng)、且相對封閉的地下環(huán)境，而本溪組泥巖的形成環(huán)境則是相對開放的地表。

3) 兩套泥巖的沉積環(huán)境為晚古生代海陸過渡環(huán)境，氣候變化頻繁。平?jīng)鼋M泥巖沉積時期的氣候可能要比本溪組泥巖沉積時更為濕潤，是巖溶發(fā)育的高峰期，也是巖溶洞穴的主要形成期。同時，兩套泥巖具有相似的構(gòu)造背景，都處于晚古生代的活動大陸邊緣-大陸島弧環(huán)境。

4) 平?jīng)鼋M泥巖形成于地下較還原環(huán)境、濕潤巖溶發(fā)育期、鄂南隆升階段，成分為經(jīng)歷了風(fēng)化蝕變的陸源碎屑，可能代表了前石炭紀(jì)巖溶期洞穴和暗河堆積。結(jié)合泥巖段上下裂縫普遍發(fā)育的情況，說明鄂南地區(qū)曾經(jīng)存在過巖溶裂縫-洞穴系統(tǒng)，雖然淺鉆鉆遇了代表坍塌破壞的洞穴，但可以推測在合適的古地貌位置，鄂南地區(qū)可能存在殘余的裂縫洞穴，應(yīng)該是鄂南地區(qū)值得期待的勘探領(lǐng)域(圖9c)。