致密岩油气在全球广泛分布，资源潜力巨大^[1]。致密岩^[2-5]是指渗透率小于1 mD的岩石，其油气是以吸附或游离状态赋存于生油岩，或聚集在紧邻生油岩的致密储集岩中，未经过长距离大规模运移的石油聚集，若不采取压裂措施，则无工业产量^[6-7]。随着油气勘探程度的深入，致密岩的研究越来越受到人们的重视。致密岩的类型多样，如致密砂岩和油页岩等。近几年，在准噶尔盆地乌—夏地区^[8-9]和吉木萨尔凹陷^[7]、酒泉盆地青西凹陷及塔里木盆地巴楚—麦盖提地区^[10]均发现了云质岩类致密储层，分布广泛，并取得了致密油的重大突破，云质岩逐渐成为研究热点。

二连盆地的阿南、巴音都兰及额仁淖尔^[11]等多个凹陷的云质岩段都具有良好的油气显示，目前部分云质岩段压裂后产油。研究表明，二连盆地的致密岩具有矿物来源复杂和组合类型多的特征，包含凝灰质、云质和钙质成分，其中钙质胶结严重，储集空间复杂多样。额仁淖尔凹陷下白垩统阿尔善组特殊岩类主要是指富碳酸盐胶结的致密岩，包括云质岩和钙质岩，目前针对这类致密储层的研究较少。以额仁淖尔凹陷阿尔善组致密储层为研究对象，根据岩心、铸体薄片、阴极发光薄片，X射线衍射和扫描电镜等资料，研究致密储层的岩石学特征、储层特征和成岩作用，以期提高对二连盆地致密油勘探的认识。

二连盆地位于内蒙古自治区中部，面积约为10 000 km²，是具有相似构造发育史、分散的小湖盆群的集合体，是我国陆上大型沉积盆地之一^[12]。额仁淖尔凹陷位于二连盆地乌兰察布坳陷西北部，北西紧邻巴音宝力格隆起，东南接阿尔善凸起和赛乌苏凸起，呈北东向展布，勘探面积约为1 900 km²（图 1）。额仁淖尔凹陷属于中生代内陆断陷凹陷^[13-15]，发育古生界至新生界。其中，古生界为基底，中生界自下而上发育下白垩统阿尔善组（K₁ ba）、腾格尔组（K₁ bt）及赛汉塔拉组（K₁ s），新生界发育新近系和第四系。

图 1

Fig. 1

下载eps/tif图 图 1 二连盆地额仁淖尔凹陷区域地质图 Fig. 1 The regional geology of Erennao'er Sag in Erlian Basin F1.赛乌苏断层；F2.额南断层；F3.包尔断层；F4.吉格森断层；F5.巴润断层；F6.亚布根断层

额仁淖尔凹陷下白垩统发育一套自下而上呈粗—细—粗完整的沉积旋回，主要包括阿尔善组初始断陷期、腾一段张扭裂陷期、腾二段强烈裂陷期以及赛汉塔拉组的断-坳转换期^[15]（图 2）。阿尔善组沉积期，断陷活动停止，发育富云质和钙质的泥岩、沉凝灰岩、砂岩和砾岩等，以扇三角洲及深湖—半深湖相沉积为主；腾一段沉积期，湖盆下沉，且范围较阿尔善组有所扩大，湖水快速扩张，钙质泥岩更加发育；腾二段沉积期，凹陷回返，湖水变浅，粗碎屑物质增多；赛汉塔拉组沉积期，凹陷再次沉降接受沉积，湖水浅且范围小，大片区域为河流沼泽环境，沉积浅灰、灰绿色的粗碎屑物质。

图 2

Fig. 2

下载eps/tif图 图 2 额仁淖尔凹陷下白垩统地层综合柱状图 Fig. 2 The stratigraphic column of the Lower Cretaceous in Erennao'er Sag

额仁淖尔凹陷阿尔善组特殊岩性段主要是由陆源碎屑、碳酸盐及凝灰质之间的过渡类岩石组成，不仅包含碳酸盐与陆源碎屑在同一层内的混合，还包含不同层之间的互层和夹层、混积层与碳酸盐或与陆源碎屑的混合，甚至还有凝灰质物质，因此，岩石类型较为复杂。通过精细描述34口井468.77 m岩心，取样246块，观察83块铸体薄片、25块阴极发光薄片和20块扫描电镜，分析了51块X射线衍射全岩和黏土矿物成分含量，发现额仁淖尔凹陷阿尔善组发育多种岩石类型，包括云质泥岩、钙质泥岩、云质沉凝灰岩、钙质沉凝灰岩、云（钙）质粉砂岩、钙质砂岩，以及常规的砂砾岩、泥岩等。

云质泥岩是指白云石体积分数为20%~30%、黏土体积分数大于30%的岩石类型（表 1）。研究区发育的云质泥岩有2种形态：泥晶纹层状和单晶星散状，每种产状中白云石的粒度和晶形不尽相同。

表 1(Table 1)

表 1 额仁淖尔凹陷阿尔善组致密储层不同岩性常见矿物组成 Table 1 The mineral composition of tight reservoirs of A'ershan Formation in Erennao'er Sag 岩性 样品数/块 φ（方解石）/ % φ（白云石）/ % φ（石英）/ % φ（长石）/ % φ（黏土）/ % 云质泥岩 5 0~10 20~30 20~25 10~15 30~40 钙质泥岩 6 20~30 5~10 15~20 15~20 20~35 云质沉凝灰岩 6 0~10 20~30 10~20 20~25 40~70 钙质沉凝灰岩 7 30~40 10~20 10~15 10~20 35~50 云（钙）质粉砂岩 4 10~30 20~30 20~30 30~40 5~10 钙质砂岩 2 20~30 10~20 15~25 25~30 0~10

下载CSV 表 1 额仁淖尔凹陷阿尔善组致密储层不同岩性常见矿物组成 Table 1 The mineral composition of tight reservoirs of A'ershan Formation in Erennao'er Sag

泥晶纹层状云质泥岩岩心以浅灰色为主，呈纹层状或波纹层状。镜下观察可见泥晶白云石纹层与暗色黏土纹层交替出现，呈透镜状或波纹层理状[图 3（a）]，推测为沉积成因，与非均质压实作用有关。当白云石条带较薄时，纹层厚0.05~3.00 mm，一般小于2 mm，条带的成分以泥晶白云石为主，自形程度低；当白云石条带较厚时，纹层厚度一般大于1 mm，条带中的颗粒粒度较薄层中的颗粒粒度大，可能与重结晶作用有关，此外还混有少量泥粉晶石英和长石颗粒[图 3（b）]。泥晶纹层状云质泥岩主要发育于半深湖和滨浅湖亚相等安静的环境。

图 3

Fig. 3

下载eps/tif图 图 3 额仁淖尔凹陷阿尔善组特殊岩类岩石学特征 Fig. 3 The petrologic characteristics of A'ershan Formation in Erennao'er Sag （a）泥晶纹层状云质泥岩，淖98井，3 20.62 m，单偏光；（b）局部放大的石英（Q），长石，白云石（Dol）组成的条带，含云泥岩，淖22井，1 749.56 m，单偏光；（c）云质泥岩，含微—细晶白云石，重结晶作用，淖29井，1 243.10 m，单偏光；（d）环带结构，白云石（Dol）交代方解石（Ca），云质泥岩，淖126井，1 615.50 m，阴极发光；（e）微裂缝，云质泥岩，淖98井，321.40 m，单偏光；（f）粒间孔，云质泥岩，淖98井，321.40 m，单偏光；（g）白云石（Dol）晶体，微裂缝，淖29井，1 243.10 m，岩心；（h）错断位移，钙质条带泥岩，淖47井，1 584.21 m，单偏光

单晶星散状云质泥岩岩心呈现少量星点状白云石颗粒分布于泥岩中，白云石粒径为20~200 μm，呈半自形—自形的粉—细晶颗粒充填于黏土杂基中[图 3（c）]。镜下观察显示，当白云石呈分散状态且自形程度较好时，分布密集，与重结晶作用有关[图 3（c）]；当白云石为半自形时，在阴极发光下可见到明显的环带结构[图 3（d）]，说明受到了多期碳酸盐交代作用的影响，且外部环带颜色暗，说明铁含量较高。此外，镜下还观察到明显的雾心亮边交代残余结构，且附近伴生微裂缝[图 3（e）]和粒间孔[图 3（f）]，岩心上亦可见到微裂缝[图 3（g）]。这类云质泥岩主要发育于半深湖和滨浅湖等沉积环境，较泥晶纹层状云质泥岩分布环境动荡，伴随小断层的发育。

钙质泥岩是指方解石体积分数为20%~30%、且黏土含量高的岩石类型（参见表 1）。研究区发育钙质条带泥岩。钙质条带泥岩中的钙质条带和泥质条带互层，偶见层间位移错断[图 3（h）]，且附近出现的砂级石英颗粒是阿尔善组剧烈断裂活动的微观表现。钙质泥岩主要发育于滨浅湖和半深湖亚相，同时也受断层活动的影响。

云质沉凝灰岩是指白云石体积分数为20%~30%、凝灰质体积分数大于50%的岩石类型（参见表 1）。X射线衍射分析结果表明，研究区阿尔善组云质沉凝灰岩中所含的矿物主要有白云石，钠长石和石英，其平均体积分数分别为29.7%，21.2%和15.5%，其次是方解石、钾长石、黄铁矿及方沸石等。

云质沉凝灰岩岩心呈现形态各异的团块，其矿物组成各有不同。薄片观察发现，团块组合包括白云石团块、白云石+方解石+长石团块、白云石+方解石+石英+长石团块及白云石+方解石+石英+方沸石+长石团块等，且矿物组合附近常伴生黄铁矿或沥青。白云石团块由30~50 μm的半自形白云石颗粒以镶嵌式接触组合在一起，消光角不一致[图 4（a）]。白云石+方解石+长石团块混杂交错，有白云石交代方解石和去白云石化的现象，在阴极发光下可见明显的环带结构，说明发育多期碳酸盐胶结物，碳酸盐颗粒粒度为20~120 μm，符合在薄片上的雾心亮边结构，此外，团块中可见大量黄铁矿伴生[图 4（b）]。白云石+方解石+石英+长石团块以不规则形态组合，表面呈锯齿状，具体表现为锯齿状石英包裹了连晶方解石和白云石，团块间见晶间溶蚀孔，孔内充填黄铁矿或沥青[图 4（c）]。在白云石+方解石+石英+方沸石+长石团块的薄片中可见白云石交代方解石，方沸石近圆状，常与方解石相邻，偶见沸石粒间孔[图 4（d）]。X射线衍射分析结果表明，云质岩类中的方解石与方沸石含量成负相关。云质沉凝灰岩的基质主要是由泥晶的石英、长石，黏土和凝灰质组成。因为玻屑不稳定，所以可提供Si和K等离子，再加上断层活动发育，富Ca流体沿裂缝进入岩石，是团块形成的必要条件。

图 4

Fig. 4

下载eps/tif图 图 4 额仁淖尔凹陷阿尔善组特殊岩类团块组合 Fig. 4 The combinations of dolomitic rocks of A'ershan Formation in Erennao'er Sag （a）白云石团块，云质沉凝灰岩，淖120井，1 754.00 m，正交光；（b）白云石（Dol）+方解石+长石团块，黄铁矿（Py）伴生，云质沉凝灰岩，淖120井，1 757.21 m，单偏光；（c）白云石+方解石+石英+长石团块，云质沉凝灰岩，淖120井，1 757.21 m，正交光；（d）白云石+方解石+石英+方沸石（Anl）+长石团块，云质沉凝灰岩，淖19井，1 474.77 m，正交光；（e）方解石团块，钙质沉凝灰岩，淖126井，1 665.99 m，单偏光；（f）方解石+石英团块，晶间孔，钙质沉凝灰岩，淖29井，1 242.35 m，单偏光；（g）方解石+方沸石团块，晶间孔，钙质泥岩，淖29井，1 242.35 m，单偏光；（h）方解石+石英+方沸石+长石团块，方解石交代方沸石（Anl），钙质沉凝灰岩，淖120井，1 754.61 m，正交光

钙质沉凝灰岩是指方解石体积分数为25%~40%、凝灰质体积分数大于50%的岩石类型（参见表 1）。X射线衍射分析结果表明，研究区阿尔善组钙质沉凝灰岩中所含的矿物主要有方解石、钠长石、白云石和石英，其平均体积分数分别为33.1%，19.0%，14.5%和11.0%，其次是钾长石、黄铁矿和方沸石等。

钙质沉凝灰岩发育多种团块，对应有多种矿物组合，包括方解石团块、方解石+石英团块、方解石+方沸石团块、方解石+石英+方沸石+长石团块。方解石团块主要是由泥晶方解石组成，呈椭球状，大小不一，团块隐见定向性[图 4（e）]。方解石+石英团块可见连晶片状方解石与泥微晶石英混合，发育晶间孔[图 4（f）]。在方解石+方沸石团块中的连晶方解石里见方沸石，两者常伴生出现，方沸石附近有晶间孔[图 4（g）]。方解石+石英+方沸石+长石团块与方解石+方沸石团块大致相似，但其表面被一层纤维状石英所包围，呈撕裂状，这可能是团块由于滑塌作用快速沉积所致[图 4（h）]。钙质沉凝灰岩中的基质与云质沉凝灰岩中的基质组成相近。

云（钙）质粉砂岩是指碳酸盐矿物体积分数为25%~50%、粉砂级陆源碎屑体积分数大于50%的岩石类型（参见表 1）。镜下可见白云石大量交代方解石的现象，偶见粒间溶蚀孔。扫描电镜下观察到多种孔隙类型，包括晚期形成的自形程度较好的白云石颗粒以及晶内孔[图 5（a）、图 5（b）]和晶间孔[图 5（c）]。研究区云（钙）质粉砂岩主要发育于扇三角洲前缘席状砂和水下分流河道等微相。

图 5

Fig. 5

下载eps/tif图 图 5 额仁淖尔凹陷阿尔善组致密储层孔隙类型 Fig. 5 The pore types of tight reservoirs of A'ershan Formation in Erennao'er Sag （a）晶内孔和晶间孔，白云石（Dol）晶形较好，淖36井，1 649.70 m，扫描电镜；（b）晶内孔，含云钙质中砂岩，淖53井，1 540.10 m，单偏光；（c）晶间孔，云质粉砂岩，淖23井，1 615.00 m，扫描电镜；（d）方解石胶结物溶蚀和长石粒内溶蚀，含云钙质中砂岩，淖53井，1 540.10 m，单偏光；（e）裂缝，粗—中砂岩，淖35井，1 614.90 m，单偏光；（f）火山岩屑压弯，钙质粗砂岩，淖35井，1 605.70 m，单偏光；（g）绿泥石包壳，含砾钙质粗砂岩，淖19井，1 483.36 m，单偏光；（h）铸模孔，钙质粗砂岩，淖35井，1 616.60 m，正交光

钙质砂岩是指方解石体积分数为25%~50%、陆源碎屑体积分数大于50%的岩石类型（参见表 1）。研究区钙质砂岩中的砂岩以长石砂岩和岩屑长石砂岩为主（图 6）。镜下观察到钙质砂岩中的方解石胶结作用较强，大片胶结碎屑颗粒，部分地区溶蚀作用强，晚期铁方解石胶结和长石颗粒被大量溶蚀[图 5（d）]，伴随粉晶白云石呈星散状分布于钙质胶结物中，自形程度好。扫描电镜显示，这些白云石Mg/Ca明显低于1，Fe/Mg接近1。这一现象不仅出现在钙质砂岩中，在云质泥岩、云质沉凝灰岩中也有出现。

图 6

Fig. 6

下载eps/tif图 图 6 额仁淖尔凹陷阿尔善组砂岩组分三角图 Fig. 6 Triangular diagram of sandstone composition of A'ershan Formation in Erennao'er Sag Ⅰ.石英砂岩；Ⅱ.长石石英砂岩；Ⅲ.岩屑石英砂岩；Ⅳ.长石砂岩；Ⅴ.岩屑长石砂岩；Ⅵ.长石岩屑砂岩；Ⅶ.岩屑砂岩

根据岩心、薄片和扫描电镜观察，额仁淖尔凹陷阿尔善组致密储层储集空间有裂缝、粒间孔、铸模孔、粒内孔、晶间孔、晶内孔及基质孔等，并以晶间孔、粒间孔、裂缝和粒内孔为主（表 2）。

表 2(Table 2)

表 2 额仁淖尔凹陷阿尔善组储集空间类型 Table 2 The reservoir space types of A'ershan Formation in Erennao'er Sag % 储集空间类型 占总储集空间比例 晶间孔 31.6 粒间孔 23.5 裂缝 22.0 粒内孔 17.3 铸模孔 3.5 晶内孔 2.1

下载CSV 表 2 额仁淖尔凹陷阿尔善组储集空间类型 Table 2 The reservoir space types of A'ershan Formation in Erennao'er Sag

晶间孔[参见图 5（c）]主要发育在沉凝灰岩和云质岩中。在显微镜和扫描电镜下观察到晶间孔主要发育在碳酸盐矿物的晶粒之间，为晶体颗粒排列后留下的孔隙，其大小一般与颗粒大小成正相关，但大多被方解石充填，因此孔隙度较低。然而，当晶间孔和微裂缝结合时或有酸性流体流入时，岩石的渗透能力会大大提高。晶间孔在研究区最为常见，占研究区致密储层储集空间的31.6%，且常有黄铁矿或沥青充注，说明此处为还原环境，部分是古油藏。这种特殊的晶间孔大多可以增大储集空间，进而改善储层物性，对研究区致密储层贡献较大。

研究区致密储层中的粒间孔占储集空间的23.5%，多数为粒间方解石胶结物溶蚀形成的次生粒间孔隙，形状不规则，边界较为模糊，主要发育在钙质砂岩和云（钙）质粉砂岩中，多分布在淖35、淖53等井扇三角洲前缘水下分流河道中。常与粒内溶孔相伴生，有利于增加储层的有效储集空间。

研究区发育塞乌苏断层、巴尔断层及吉格列断层等一系列北东向断裂。研究区致密储层中的裂缝[图 5（e）]占储集空间的22%，在岩心中观察到裂缝以高角度裂缝（> 40°）为主，甚至有直立缝（近90°），但水平缝（＜10°）较少，裂缝开度主要为0.2~0.5 mm。在淖31、淖11、淖19等靠近主干断层的井中观察到约1 mm宽的裂缝，常被方解石、白云石和黏土充填。薄片观察发现，裂缝和微裂缝在全区均较发育，尤其在云质岩和钙质泥岩、钙质沉凝灰岩储层中发育。裂缝增加了储层孔隙度，连通了原有孔隙，是油气运移和流体渗流的主要通道^[16]，有效地改善了储层的储集性能。

粒内孔[参见图 5（d）]占研究区致密储层储集空间的17.3%，主要发育于云（钙）质粉砂岩、凝灰质粉砂岩和钙质砂岩中。钙质砂岩中的次生孔隙类型与惠民凹陷钙质砂岩中的次生孔隙类型相似^[17]，主要与长石的溶蚀有关，其次为碳酸盐溶蚀。这类孔隙分布在靠近半深湖相或扇三角洲前缘近湖端，在淖31、淖36和淖71等井的岩心中均可见到。镜下观察到含云粉砂岩中长石、石英被溶蚀，钙质砂岩中长石从解理缝开始溶蚀，当溶蚀的强度和时间增加时，可以形成溶蚀孔。

对于致密砂岩储层的划分，大多学者^{[5, 18-19]}对储层孔隙度的划分标准相差较大，但对于渗透率的划分标准基本一致，即致密砂岩储层的致密程度主要取决于储层的渗透率。根据不同专家的划分标准和近年来对致密砂岩储层的研究，本次研究将孔隙度低于10%和渗透率小于1 mD的储层定义为致密岩储层。

额仁淖尔凹陷阿尔善组149余块云质岩、钙质岩储层样品的统计数据表明，该区致密储层孔隙度为0.1%~20.0%，平均为7.44%；渗透率为0.01~50.5 mD，平均为1.11 mD。不同岩性的储层物性差别较大（图 7），其中，凝灰质岩的孔隙度平均为7.1%，渗透率平均为0.28 mD（因沉凝灰岩在研究区样品不多，故把含有凝灰质成分的岩石归为凝灰质岩，包括沉凝灰岩、凝灰质泥岩和凝灰质粉砂岩）；云质粉砂岩的孔隙度平均为9.74%，渗透率平均为0.90 mD；云质泥岩的孔隙度平均为2.63%，渗透率平均为0.62 mD；钙质泥岩的孔隙度平均为1.7%，渗透率平均为0.05 mD；钙质粉砂岩的孔隙度平均为9.0%，渗透率平均为0.53 mD；钙质砂岩的孔隙度平均为7.76%，渗透率平均为2.59 mD。因此，这些云质岩、钙质岩等均属于致密储层。其中云（钙）质粉砂岩的孔隙度与渗透率相关性较好，明显好于钙质砂岩等，表明云（钙）质粉砂岩的原生孔隙相对较多，而钙质砂岩渗透率较好，粒内孔较发育。此外，钙质砂岩孔隙度低，说明胶结强度较大。

图 7

Fig. 7

下载eps/tif图 图 7 额仁淖尔凹陷阿尔善组致密岩储层孔渗关系 Fig. 7 The relationship between porosity and permeability of tight reservoirs of A'ershan Formation in Erennao'er Sag

由于在阿尔善组沉积时期，火山活动剧烈且断裂活动强烈，同时发育富碳酸盐的致密储层，这些致密储层储集空间的发育主要受沉积作用、构造作用和成岩作用等共同影响，而在相同沉积环境的砂岩储层中，成岩作用是储层致密化的主要原因^{[3, 20]}。因此，开展储层成岩作用研究是认识致密砂岩形成储层的关键^[21-23]。根据34口井取心段岩心和铸体薄片的观察，结合阴极发光、X射线衍射、扫描电镜及电子探针等资料，得出额仁淖尔凹陷阿尔善组致密储层的成岩作用类型主要包括压实作用、胶结作用、交代作用及溶蚀作用等（表 3）。

表 3(Table 3)

表 3 额仁淖尔凹陷阿尔善组致密储层的孔隙类型和成岩作用类型 Table 3 Dense reservoir rock pore types and diagenesis of A'ershan Formation in Erennao'er Sag 岩性 孔隙类型 成岩作用类型 云质泥岩 裂缝 重结晶 钙质泥岩 裂缝 重结晶 云质沉凝灰岩 晶间孔、晶内孔 胶结、交代、溶蚀 钙质沉凝灰岩 晶间孔、晶内孔 胶结、交代、溶蚀 云（钙）质粉砂岩 粒内孔、粒间孔、晶间孔 压实、胶结、交代、溶蚀 钙质砂岩 粒内孔、粒间孔、铸模孔 压实、胶结、交代、溶蚀

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研究区压实作用主要包括机械压实和压溶作用，机械压实作用表现为石英、长石等重新排列。镜下观察到云质粉砂岩中有明显的颗粒定向排列。随着时间和应力的增加，颗粒间接触关系逐渐以点—线接触过渡为凹凸接触，甚至发生溶蚀，石英颗粒边缘呈溶蚀港湾状。研究区阿尔善组埋深主要为1 000~2 000 m，压实作用和压溶作用贯穿于整个成岩作用阶段。压实作用在浅埋藏阶段表现得更加明显，压溶作用主要存在于深埋藏阶段。研究区富碳酸盐的砂岩以点—线接触为主，造成粒间孔迅速损失，进而使原生孔隙大量减少，这表明压实作用对储层物性起破坏作用。镜下观察到云母、火山岩屑等塑性颗粒弯曲[图 5（f）]，这主要是由于埋深加大和静压力作用所造成的。塑性颗粒含量高会造成储层原生孔隙大量丧失，导致储层物性变差。

研究区的胶结物成分多样，包括黏土矿物、碳酸盐矿物、石英次生加大和长石次生加大等。不同胶结物对储层物性的影响各不相同，有破坏性的一面，也有建设性的一面。根据薄片和扫描电镜观察，大量存在的丝状伊利石和晚期形成的绿泥石会堵塞孔隙。在钙质砂岩中，早期形成绿泥石包壳[图 5（g）]使颗粒多呈较松散的点接触，而不含绿泥石膜的颗粒则倾向于更为致密的线接触，同时，绿泥石包壳阻碍石英长石颗粒的加大，从而使部分原生粒间孔得以保存，因此，绿泥石膜对原生孔隙空间具有一定的保护作用。绿泥石包壳的形成需要同沉积的富铁、镁质沉积物，而母岩区广泛发育的中基性火成岩可为其提供丰富的铁、镁物质来源。

碳酸盐胶结可分为方解石胶结和白云石胶结，其中，方解石胶结又可分为早期和晚期。早期方解石胶结主要以较高的δ¹⁸O异常、较低的包裹体均一温度为特征^[24]。钙质砂岩中的早期方解石多数为泥微晶产出，主要呈基底式胶结，但数量少且不易观察，可能与早期地层水中酸性物质和后期的溶蚀作用有关。早期方解石胶结物的存在，一方面直接充填了原生孔隙，另一方面有利于抑制压实作用，进而保存原生孔隙。镜下常观察到晚期方解石胶结物以基底式胶结为主，胶结许多经历过溶蚀作用的港湾状颗粒。在晚期铁方解石胶结之后，有少量流体进入部分甚至整个长石，形成铸模孔[图 5（h）]。薄片观察到长石颗粒在晚期方解石胶结之前经历了长石加大、白云石交代加大边的过程。由于碳酸盐胶结物形成时间较晚，大量充填成岩晚期仅存的剩余孔隙，对有效孔隙的形成破坏作用大，这种现象在其他地区也可见到^[25]。在云（钙）质粉砂岩中，白云石主要以胶结物形式存在，充填了原生孔隙，使储层物性变差。因此，在碳酸盐胶结作用十分发育的情况下，储层物性较差；在碳酸盐溶蚀作用较强处，储层物性较好。

通过薄片观察，研究区交代作用较发育，包括方解石交代长石、岩屑、白云石等，白云石交代方解石、长石，黑云母绿泥石化以及长石绢云母化，其中以方解石交代长石和白云石交代方解石最为普遍。白云石交代方解石的现象在云（钙）质沉凝灰岩、云质粉砂岩、钙质砂岩等岩石类型中均可见到。阴极发光下可见云质泥岩中白云石的环带结构，暗红色铁白云石交代桔红色方解石[参见图 3（d）]，因为阴极发光下碳酸盐矿物的颜色与之所含铁、锰离子的含量有关。此外，钙质砂岩中常见白云石交代石英或者长石颗粒的次生加大边。交代作用可发生在各个成岩阶段，造成原岩的结构和成分发生变化并改变孔喉结构，能产生少量溶蚀孔隙。然而根据观察发现，交代作用产生的孔隙多被晚期铁方解石所充填，因此对储层物性的影响较小。

溶蚀作用对改善研究区储层物性具有非常重要的作用，尤其是富含有机酸的孔隙流体能够有效地促进长石、岩屑及碳酸盐胶结物发生溶蚀。根据薄片观察及扫描电镜分析，溶蚀作用有3种形式：①长石颗粒直接从解理等最薄弱的位置开始溶蚀，如钙质砂岩中的长石颗粒先部分溶蚀，然后逐渐溶蚀形成铸模孔[参见图 5（h）]；②云（钙）沉凝灰岩中白云石团块发生溶蚀作用，可能是有酸性流体沿微裂缝渗入团块，溶蚀了碳酸盐矿物，从而形成次生孔隙，此类次生孔隙常有黄铁矿或沥青伴生；③钙质砂岩中，长石和岩屑等矿物先发生碳酸盐胶结，随后碳酸盐矿物发生溶蚀，形成溶蚀粒间孔。在整个成岩阶段发展过程中，钙质砂岩至少经历了2次溶蚀作用：第1次是早期碎屑成分发生颗粒边缘的溶蚀和早期胶结物的溶蚀；第2次是对充填了早期溶蚀孔的晚期胶结物的溶蚀而形成粒间孔和微孔。然而，晚期溶蚀作用产生的次生孔隙更能改善储层的储集性能^[26]。

综上所述，额仁淖尔凹陷阿尔善组致密储层孔隙的形成主要受压实作用、胶结作用、交代作用和溶蚀作用等因素的影响。其中，溶蚀作用和胶结作用对储层物性影响最大，压实作用和交代作用影响相对较小。

（1）额仁淖尔凹陷阿尔善组岩性复杂且种类多，以碳酸盐、硅质碎屑和凝灰质为主，包括云（钙）质泥岩、云（钙）质沉凝灰岩、云（钙）质粉砂岩、钙质砂岩。储层物性较差，平均孔隙度为7.44%，平均渗透率为1.11 mD，为典型的致密储层。

（2）阿尔善组发育云（钙）质泥岩和具有多种产状白云石的云（钙）质沉凝灰岩，岩矿组合复杂，常发育于半深湖、滨浅湖等较安静的沉积环境。储集空间以晶间孔为主，构造微裂缝较发育。溶蚀作用和交代作用改善了这类致密储层的物性。

（3）阿尔善组发育的云（钙）质粉砂岩、钙质砂岩主要发育于扇三角洲前缘席状砂和水下分流河道等微相中，储集空间包括粒间孔、粒内孔、铸模孔及裂缝等。不同成岩作用对这类储层孔隙的形成影响各不相同。其中，绿泥石包壳和溶蚀作用产生的微裂缝有利于改善储层物性；碳酸盐胶结作用和压实作用明显使储层物性变差。