近年来随着我国陆相页岩油气勘探的兴起^[1-3]，陆相页岩的矿物组合、沉积特征、分布规律等受到了广泛关注，目前国内关于陆相页岩的研究，主要是针对页岩分布规律、展布特征以及页岩油相关的工程品质等方面^[4-8]，对陆相页岩纹层结构的沉积机制还缺乏系统研究。我国陆相页岩研究起步较晚，尚有许多科学问题亟待研究，金之钧等^[9]系统总结了中国陆相页岩油研究进展，明确指出沉积机制问题是陆相页岩三大科学问题之一，因此沉积特征及沉积机制是陆相页岩研究的基础，需不断探索，深入研究。

柴达木盆地新生代为受三大山系控制的咸化湖盆，具有“高山深湖”古地貌特征，下干柴沟组上段沉积时期，是柴达木盆地湖泊演化的鼎盛时期，湖水演化为咸水—半咸水，沉积了一套湖相碳酸盐岩，不同类型碳酸盐岩围绕湖盆中心环带状分布^[10]。得益于勘探技术进步及勘探思路转变，2021年柴达木盆地英雄岭构造带干柴沟地区页岩油勘探取得了重大进展，油气勘探揭示其具有良好的资源前景，页岩油地质资源量为21×10⁸t ^[11]。大量取心揭示，英雄岭构造带干柴沟地区湖相细粒沉积发育纹层结构，命名为“英雄岭页岩”。李国欣等针对英雄岭页岩有机质热演化及页岩油评价参数已开展了系统研究^[12]。该套页岩为咸化湖盆沉积，碳酸盐含量高，岩相多变，纹层结构复杂，岩相组合、沉积序列、纹层沉积机制、有机质富集机制等认识不清。本文利用6口井351.7m岩心资料，通过岩心描述、微观特征分析、孔渗分析、X—射线衍射分析、地球化学分析等，对英雄岭页岩纹层结构进行分类，总结其沉积特征、沉积机制、分布规律等，以期深化英雄岭页岩油地质认识，指导英雄岭页岩油勘探部署和开发方案编制，同时也是对国内陆相页岩研究成果的有益补充。

英雄岭构造带位于柴达木盆地西部（图 1a），为喜马拉雅晚期形成的大型鼻隆构造，北西—南东向展布。英雄岭构造带主要发育新生界，自下而上依次为古近系古—始新统路乐河组（E₁₊₂），渐新统下干柴沟组下段（E₃¹）、上段（E₃²）；新近系中新统上干柴沟组（N₁），上新统下油砂山组（N₂¹）、上油砂山组（N₂²）、狮子沟组（N₂³）。新生代以来，柴达木盆地为内陆湖盆，湖水逐步咸化，下干柴沟组上段（E₃²）沉积时期已演化为咸水湖，英雄岭凹陷为沉积中心（图 1b），水体盐度较大，沉积了一套湖相碳酸盐岩，厚度为1000~2000m，面积为1500km²。英雄岭构造带经历了“早期凹陷、晚期隆起”的演化过程，发育柴达木盆地古近系最优质的烃源岩系统，下干柴沟组上段在纵向上划分为6个油组（Ⅰ—Ⅵ）^[11]（图 1c），Ⅳ—Ⅵ油组广泛发育纹层结构。本文将干柴沟地区具有纹层结构岩相定义为页岩，岩心描述统计，Ⅳ—Ⅵ油组页岩占45%，其他岩相有层状/块状白云岩（25%）、层状/块状泥岩（20%）、砂岩（10%）。因此将英雄岭构造带干柴沟地区下干柴沟组上段（E₃²）Ⅳ—Ⅵ油组定义为页岩层系。

图 1

图 1 研究区地理位置图（a）、柴西坳陷下干柴沟组上段沉积时期古地貌图（b）与地层综合柱状图（c） Fig. 1 Location map of the study area (a), paleogeomorphic map of the upper member of Lower Ganchaigou Formation in the Western Qaidam Depression (b) and comprehensive stratigraphic column (c)

纹层是沉积结构的一种，是沉积环境及沉积机制的直接体现。不同的沉积环境、古水文条件等发育不同的沉积结构，不同的沉积结构指示不同的沉积环境和沉积机制。根据6口井351.7m岩心观察，以及870片岩石薄片鉴定，英雄岭页岩纹层结构可分为3类，分别是：水体分层型纹层结构（Ⅰ型）、季节型纹层结构（Ⅱ型）、洪水阵发型纹层结构（Ⅲ型），不同成因的纹层结构在矿物组分、微观特征、纹层厚度、物性、地球化学特征等方面存在明显差异（表 1）。

表 1

表 1 研究区不同纹层结构特征对比表 Table 1 Characteristics comparison of various laminated textures in the study area 纹层类型 纹层构成 单纹层厚度/mm 纹层特征 孔隙度/% TOC/% 沉积机制 Ⅰ型 黏土质纹层、方解石纹层 0.1~0.5 方解石纹层质纯，纹层界线突变 0.6 1.33 季节性水体分层 Ⅱ型 黏土质纹层、粉砂质纹层 0.5~1 纹层界线渐变、平直，正粒序 1.7 0.47 季节性物源输入 Ⅲ型 黏土质纹层、粉砂质纹层 0.5~2 发育微冲刷面、透镜状粉砂脉 2.9 0.27 阵发性洪水、重力流

表 1 研究区不同纹层结构特征对比表 Table 1 Characteristics comparison of various laminated textures in the study area

Ⅰ型纹层结构由明暗纹层组成偶纹层，纹层密集、平直，纹层界线清晰，亮色纹层为方解石纹层，质纯，底部往往含少量陆源粉砂颗粒，部分方解石纹层中夹硬石膏，与暗色纹层突变接触，单纹层厚度一般小于0.2mm；暗色纹层主要由黏土矿物+长英质微粒组成，混杂少量泥晶碳酸盐矿物，含霉球状黄铁矿，色暗，粒度细，富含有机质，单纹层厚度变化较方解石纹层大，为0.1~0.5mm（图 2a—c）。纹层界线清晰、矿物组分突变说明沉积时期湖水盐度、细粒悬浮物等发生过突变，推测与湖水季节性分层有关，比如温度跃层、盐度跃层、密度跃层等导致上下水体分层^[13-15]。夏秋季，淡水补给多，上层水体温度高，盐度低，密度小，下层水体反之，形成密度跃层，导致水体分层，上下水体交换停滞，下层水体Ca²⁺过饱和，碳酸盐结晶沉淀，形成方解石纹层（方解石纹层几乎未发生白云石化，其原因值得深入研究）；部分方解石纹层中混杂硬石膏，进一步说明方解石纹层形成于高盐度水文条件，方解石纹层底部往往含少量陆源粉砂，说明水体分层初期少量陆源粉砂仍然可以沉降到湖底，到分层形成中后期，湖底几乎不能沉降任何陆源沉积物，仅有方解石以化学结晶的形式沉淀，形成纯方解石纹层。冬春季，淡水补给急剧减少，上层水体盐度升高，温度降低，密度增大，水体密度跃层消失，上下水体充分交换，导致下层水体盐度急剧降低至Ca²⁺非饱和，方解石结晶沉淀戛然而止，由于水体分层消失，细粒沉积物开始沉积，包括黏土矿物、细粒长英质颗粒，沉积一层黏土质纹层。

图 2

图 2 研究区下干柴沟组上段Ⅳ—Ⅵ油组不同类型纹层结构岩心及显微照片 Fig. 2 Core and micro photo of various types of laminated textures in Ⅳ-Ⅵ oil group of the upper member of Lower Ganchaigou Formation in the study area （a）柴2-4井，2822.27m，Ⅰ型纹层结构岩心照片，纹层平直，清晰可辨；（b）柴2-4井，2822.27m，Ⅰ型纹层结构，正交偏光照片，矿物组分突变，纹层界线清晰；（c）柴2-4井，2844.13m，Ⅰ型纹层结构，荧光薄片照片，黏土质纹层富有机质；（d）柴2-4井，2810.33m，Ⅱ型纹层结构岩心照片；（e）柴2-4井，2810.33m，单偏光照片，Ⅱ型纹层结构，纹层平直，矿物成分不突变；（f）照片e局部放大4倍，正交偏光照片；（g）柴14井，3838.50m，Ⅲ型纹层结构岩心照片，岩心可见较密集纹层，见小角度夹角、透镜体等；（h）柴14井，3838.50m，Ⅲ型纹层结构，单偏光照片，见透镜体、正粒序；（i）柴14井，3831.17m，Ⅲ型纹层结构，单偏光照片，见微冲刷面

Ⅱ型纹层结构由粉砂质纹层与黏土质纹层组成，岩心可见较密集纹层，纹层平直、界线不清晰，一般不存在夹角、透镜体等，为沉积物重力分异形成的纹层，单纹层厚度变化大，为0.5~1mm，浅色纹层为粉砂质纹层，或相对粉砂富集，暗色纹层为黏土质纹层，明暗纹层均含泥晶碳酸盐矿物，均匀分布，不富集，粉砂质纹层中见方解石胶结（图 2d—f）。纹层界线渐变，反映陆源输入物成分、粒度的变化，推测为湖水补给的季节性变化导致沉积物粒度的变化。夏秋季降雨多，陆源输入多，粒度较粗，沉积粉砂质纹层；冬春季陆源输入少，沉积物粒度细，沉积黏土质纹层^[16]。两种纹层均混杂碳酸盐矿物，为均匀分布，不富集，总体淡水补给较为充沛，湖水盐度低，没有达到湖水水体分层的水文条件，沉积物的粒度变化仅反映陆源输入物的季节性变化。

Ⅲ型纹层结构也是由粒度分异形成的纹层，该类纹层结构中粉砂粒度较Ⅱ型纹层结构中粉砂粒度粗，含量也有所增加，反映水动力较强。亮纹层粒度粗，粉砂含量高，暗纹层粒度细，黏土矿物含量高，明暗纹层均混杂泥晶碳酸盐矿物，单纹层厚度变化大，为0.5~2mm，纹层不平直，常见夹角、透镜状粉砂脉、微冲刷面等沉积现象（图 2g—i），反映具有一定水动力条件，非静水沉积，推测为山间阵发性洪水入湖、重力流等形成的纹层^[17]。微冲刷面、透镜状粉砂脉、正粒序为该类型纹层结构的标志性特征。

根据岩心描述，英雄岭页岩层系沉积序列具有明显规律性，为向上变浅、盐度变大的沉积演化过程（图 3）。旋回底部为层状/块状泥岩，碳酸盐矿物含量低，反映湖水补给充分，湖水盐度低，沉积速率快，随着湖水补给量减弱，湖水盐度增加，开始沉积具有纹层结构的页岩（季节型纹层、洪水阵发型纹层）；湖水进一步咸化，湖水出现季节性水体分层，开始沉积水体分层型纹层；湖水再咸化，季节性水体分层过渡为永久性水体分层，抑制陆源沉积物沉降湖底，同时下层水体盐度大，碳酸盐矿物结晶速度快，形成块状/层状沉积结构，沉积块状/层状泥质白云岩；到沉积旋回顶部，湖水补给、陆源输入达到最低，沉积块状/层状白云岩，白云岩中甚至零星分布斑状硬石膏，反映湖水盐度更高（图 4）。期间偶发重力流沉积，颗粒分选差、杂基含量高，具变形、冲刷下伏地层等沉积特征，厚度一般小于0.5m。

图 3

图 3 柴2-4井岩心综合柱状图 Fig. 3 Comprehensive core stratigraphic column in Well Chai 2-4

图 4

图 4 研究区下干柴沟组上段Ⅳ—Ⅵ油组单旋回沉积序列图 Fig. 4 Single cycle sedimentary sequence of Ⅳ-Ⅵ oil group of the upper member of Lower Ganchaigou Formation in the study area

（1）白云岩相：该岩相为层状/块状结构（图 5a），显微镜下结构均匀（图 5b），矿物组分以白云石为主（表 2），平均含量为68.6%，根据混杂泥质含量的多少，进一步划分为泥质白云岩和白云岩，白云石为泥晶结构，为准同生白云石化成因^[18]。该岩相位于沉积单旋回顶部，反映湖水盐度大，碳酸盐化学结晶沉淀，沉积速率快，白云石单晶体直径为2~4μm（图 5c），晶间孔发育（图 5d），物性好，孔隙度平均为9.8%（表 2），含油性好，热解S₁平均为2.75mg/g，高于其他岩相（表 2），荧光薄片显示弥散状含油（图 5b）。

图 5

图 5 柴2-4井下干柴沟组上段Ⅳ—Ⅵ油组岩心及显微照片 Fig. 5 Core and micro photo of Ⅳ-Ⅵ oil group of the upper member of Lower Ganchaigou Formation in Well Chai 2-4 （a）2839.38m，块状白云岩，发育裂缝，方解石半充填；（b）2839.39m，白云岩，荧光照片，弥散状含油；（c）2845.38m，白云岩，SEM照片，发育白云石晶体（Dol）、黄铁矿（Py）；（d）2845.36m，白云岩，SEM照片，发育白云石晶间孔，局部溶蚀孔；（e）2807.44m，Ⅰ型纹层结构页岩，纹层清晰，平直；（f）2835.06m，Ⅱ型纹层结构页岩，纹层欠清晰，平直；（g）2822.42m，Ⅲ型纹层结构页岩；（h）2807.46m，Ⅰ型纹层结构页岩，SEM照片，黏土质纹层富含有机质；（i）照片h区域2放大，方解石纹层孔隙不发育；（j）照片h区域1放大，黏土质纹层以片状微孔隙为主，不发育有机质孔；（k）2837.56m，Ⅱ型纹层结构页岩，黏土质纹层SEM照片，孔隙以片状孔隙为主；（l）照片o区域1放大，黏土质纹层孔隙以片状微孔隙为主；（m）2837.56m，Ⅱ型纹层结构页岩，单偏光照片；（n）2831.88m，Ⅲ型纹层结构页岩，单偏光照片，粉砂质纹层具正粒序；（o）2831.88m，Ⅲ型纹层结构页岩，SEM照片，粉砂质纹层孔隙不发育，黏土质纹层孔隙较发育；（p）2837.56m，Ⅱ型纹层结构页岩，粉砂质纹层SEM照片，粒间杂基充填，少量杂基微孔隙，片状；（q）2826.12m，砂岩，分选差，正粒序；（r）2808.75m，砂岩，正交偏光照片，方解石、硬石膏胶结；（s）2815.40m，泥岩，正交偏光，结构均匀；（t）2815.40m，泥岩，SEM照片，片状微孔隙为主

表 2

表 2 研究区下干柴沟组上段Ⅳ—Ⅵ油组各岩相矿物组分、孔隙度、TOC、S1统计表 Table 2 Statistics of mineral composition, porosity, TOC and S1 of Ⅳ-Ⅵ oil group of the upper member of Lower Ganchaigou Formation in the study area 岩相 样品数量 矿物含量/% 孔隙度/ % 渗透率/mD TOC/ % S1/ (mg·g-1) 石英 长石 黏土矿物 方解石 白云石 黄铁矿 硬石膏 其他 白云岩相 6 7.8 5.3 7.6 3.9 68.6 6.3 0.5 — 9.8 0.09 0.28 2.75 页岩相 Ⅰ型纹层结构页岩 6 11.7 10.2 12.5 50.8 7.4 3.3 4.1 0.1 0.6 0.29 1.33 1.78 Ⅱ型纹层结构页岩 6 17.3 10.5 28.5 23.2 13.1 4.7 2.1 0.7 1.7 5.16 0.48 0.82 页岩相 Ⅲ型纹层结构页岩 6 20.5 11.9 26.9 17.1 17.9 3.5 2.3 — 3.0 0.03 0.27 0.23 泥岩相 6 23.2 9.3 37.3 14.7 8.2 5.2 2.1 0.2 2.7 0.14 0.30 0.61 砂岩相 6 46.2 16.1 10.2 3.9 4.8 2.0 16.8 — 2.2 0.05 0.13 0.19 注：表中数据为算术平均值。

表 2 研究区下干柴沟组上段Ⅳ—Ⅵ油组各岩相矿物组分、孔隙度、TOC、S1统计表 Table 2 Statistics of mineral composition, porosity, TOC and S1 of Ⅳ-Ⅵ oil group of the upper member of Lower Ganchaigou Formation in the study area

（2）页岩相：页岩相分为Ⅰ型纹层结构页岩、Ⅱ型纹层结构页岩、Ⅲ型纹层结构页岩（图 5e—g）。页岩纹层由方解石纹层、黏土质纹层、粉砂质纹层三者或其中二者组成，具韵律性，反映沉积时期气候、水文、陆源补给等的周期性变化。矿物组分主要为方解石、白云石、黏土矿物、长英质（石英、长石）、黄铁矿，部分含硬石膏（表 2），方解石纹层由方解石组成，质纯（图 5h），个别方解石纹层含硬石膏，方解石为泥晶或者粉晶，晶体呈镶嵌状分布，仅发育少量晶间缝（图 5i）；黏土质纹层主要由黏土矿物、长英质微粒组成，混杂泥晶碳酸盐，黏土质纹层通常有机质较为富集，有机质孔不发育（图 5j），孔隙以片状微孔隙为主，孔喉半径小（图 5k、l）；粉砂质纹层主要由粉砂组成（图 5m、n），混杂黏土矿物、泥晶碳酸盐，较纯粉砂质纹层往往方解石或者硬石膏胶结，孔隙以杂基片状微孔隙为主（图 5o、p）。由于方解石纹层中方解石晶体为镶嵌接触，晶间孔不发育，黏土质纹层、粉砂质纹层中孔隙以片状微孔隙为主，孔隙不发育，孔喉半径小。因此页岩相整体孔隙度低，孔隙度为0.6%~3.0%（表 2）。

（3）砂岩相：砂岩为块状（图 5q），颗粒分选差（图 5r），混杂内碎屑，底部具冲刷特征，为砂质重力流沉积。主要矿物成分为石英（46.2%）、长石（16.1%），其次为碳酸盐（8.7%）、硬石膏（16.8%），含少量黄铁矿（2.0%）（表 2）。受咸化湖盆沉积环境影响，胶结作用强，粒间孔被方解石、硬石膏等全充填（图 5r），物性差，平均孔隙度为2.2%（表 2），不含油，为无效储层。

（4）泥岩相：泥岩具层状、块状结构，显微镜下结构均匀（图 5s），部分具同沉积变形、正粒序等沉积特征，反映陆源物质补给充分，沉积速度快，TOC低。矿物成分以黏土矿物（37.3%）、长英质（32.5%）为主，混杂碳酸盐矿物（22.9%），含少量黄铁矿（5.2%）、硬石膏（2.1%），孔隙以片状微孔隙为主（图 5t），孔隙半径小，孔隙度低，平均孔隙度为2.7%（表 2）。

下干柴沟组上段沉积时期，受古地貌、古气候、古环境等影响，英雄岭凹陷形成了独特的沉积充填结构（图 6、图 7）。受Ⅺ号断裂控制，Ⅳ—Ⅵ油组沉积时期英西地区为凹陷中心，山高水深，上下层湖水盐度差大，形成永久性分层水体。上层湖水盐度低，利于微生物生长繁衍，为凹陷烃源岩提供了丰富的物质基础；下层湖水盐度大，Ca²⁺过饱和，CaCO₃析出，沉积层状/块状白云岩，沉积结构以块状、层状结构为主，岩石中分散状分布硬石膏斑晶，向上过渡为钙芒硝斑晶^[19]；Ⅳ油组顶部出现盐岩层，单层厚度为2~4m，累计厚度可达350m，反映湖水逐步咸化的演化过程。在整个英雄岭凹陷，盐岩沉积在凹陷中央出现早、沉积厚度大，向东北方向盐岩层出现逐步变晚、减薄，干柴沟地区Ⅱ油组顶部开始出现盐岩层，该套盐岩层系平面分布面积为715km²，为英雄岭构造带油气富集提供了良好的封盖条件^[20]。受青藏高原隆升影响，Ⅱ—Ⅲ油组沉积时期，沉积中心向北迁移，物源由南向北推进，陆源粉砂、黏土矿物混入增加，英西地区岩性以泥质白云岩为主，Ⅰ油组过渡为碎屑岩沉积。

图 6

图 6 研究区下干柴沟组上段岩相充填结构剖面图（剖面位置见图 1b） Fig. 6 Lithofacies filling structural section of the upper member of Lower Ganchaigou Formation in the study area (section location is in Fig. 1b)

图 7

图 7 研究区下干柴沟组上段Ⅳ—Ⅵ油组岩相平面图 Fig. 7 Lithofacies map of Ⅳ-Ⅵ oil group of the upper member of Lower Ganchaigou Formation in the study area

尕斯地区位于Ⅺ号断裂上盘，湖浅水淡，同时受陆源输入影响大，Ⅳ—Ⅵ油组岩性具混积特征，以泥质白云岩为主，夹薄层藻灰岩、白云岩、页岩；Ⅰ—Ⅲ油组沉积时期，受湖盆中心迁移，物源快速推进，以碎屑岩沉积为主。

干柴沟地区位于半深湖，沉积早期（Ⅳ—Ⅵ油组），受季节、水文条件等影响，以页岩沉积为主，该套页岩层系纹层发育，且独具特色，是本文研究的目的层段。Ⅱ—Ⅲ油组沉积时期，湖水进一步咸化，水体季节性分层过渡为永久性分层，沉积了一套以层状结构为主的白云岩，沉积机制与英西地区Ⅳ—Ⅵ油组相同，矿物组分、孔隙类型、物性特征均类似，层状白云岩占40%，具有纹层结构的岩相仅占10%，Ⅱ油组顶部出现纯盐岩层。Ⅰ油组沉积时期，湖盆中心向东迁移，山前物源向盆地推进，岩性过渡为碎屑岩。

Ⅰ型纹层结构页岩相对占比达70%，为典型纹层结构，该类型页岩TOC平均为1.33%，优于干柴沟地区其他类型页岩以及柴达木盆地新生界其他地区烃源岩；在沉积序列上，该类型页岩与白云岩叠置分布，形成良好源储组合，有利于油气成藏。Ⅱ型纹层结构页岩、Ⅲ型纹层结构页岩TOC为0.27%~0.48%，生烃条件差，孔隙度为1.7%~3.0%，孔隙类型以片状微孔隙为主，孔隙半径小，孔隙度、孔隙半径都不及层状白云岩，岩心描述该类页岩不含油，因此认为Ⅱ型纹层结构页岩、Ⅲ型纹层结构页岩生烃能力差，对英雄岭页岩油气成藏贡献小。

Ⅰ型纹层结构页岩具有鲜明特征：岩心可见清晰可辨的纹层结构，纹层平直，含纯方解石纹层，显微镜下观察，矿物成分突变，纹层界线清晰，方解石纹层质纯，其他矿物含量低，黏土质纹层有机质富集。根据沉积特征、矿物组合，结合现代湖泊沉积研究成果^[13-15]，认为该类纹层结构页岩沉积条件苛刻：湖水盐度太大，湖水永久性分层，以层状、块状碳酸盐岩沉积为主，如英西为深湖区，湖水盐度大，以层状/块状白云岩为主。浅湖区湖水补给多，陆源输入多，湖水盐度较低，无法形成水体分层，不能沉积该类纹层；同时陆源补给多，沉积速率大，相同条件下，稀释地层中有机质，TOC低；只有在适当深度范围、适当盐度条件下，水体才能形成季节性分层，沉积具有季节性韵律纹层。由于该类纹层沉积的前提条件是陆源输入相对少（陆源输入多，就会破坏季节性水体分层条件），因此，沉积速率相对低，有利于有机质的富集；同时，夏秋季水体分层，上层水体盐度低，陆源营养物质补给多，有利于微生物繁衍；冬春季水体分层消失，上下层水体交换，将上层水体的浮游生物交换到下层水体，导致浮游生物死亡并埋藏于沉积物中；夏秋季到来又形成水体分层，湖底处于缺氧状态，再加上致密方解石纹层的覆盖，有利于沉积物中有机质保存^[21-22]，因此Ⅰ型纹层结构页岩中的黏土质纹层有机质富集，再加上Ⅰ型纹层结构页岩沉积速率相对低，因此Ⅰ型纹层结构页岩TOC高，平均为1.33%。干酪根组分分析腐泥组占81.6%，干酪根分类TI值平均为69.1，为Ⅱ1型干酪根。

纳米CT测试Ⅰ型纹层结构页岩孔隙度较低，方解石纹层为方解石晶体镶嵌状接触，晶间孔极不发育，孔隙度仅为0.07%（表 3）；黏土质纹层中黏土矿物含量高，黏土矿物以伊利石、伊/蒙混层为主，该类型黏土矿物为片状、长条状，孔隙以片状微孔隙为主，孔隙半径小，孔隙度低，为0.21%（表 3）。沉积序列分析显示，Ⅰ型纹层结构页岩向上为层状/块状白云岩岩相，白云岩相对于页岩孔隙半径大，孔隙度高（表 3），纵向上形成良好源储组合，从低于米级尺度考虑，下生上储，利于油气成藏，从宏观尺度（米级及其以上）考虑，该套页岩层系源储一体，TOC平均为1.33%，为柴西地区最好烃源岩，白云岩储层孔隙度平均为9.8%，同时黏土矿物含量低，脆性矿物含量高（大于70%），利于储层改造，是柴达木盆地页岩油勘探开发的理想层系。2021—2022年，干柴沟地区已完成11口探井31层试油，均获得工业油流；柴平1井为水平井，水平段长997.33m，甜点钻遇率为93.4%，分21段124簇压裂施工，施工排量为18m³/min，总液量为34677m³，总砂量为3301m³，焖井16天后放喷求产，最高日产油113.5m³、日产气16072m³，295天累计产油超万吨，显示了良好的页岩油勘探前景。

表 3

表 3 研究区岩石纳米CT测试孔隙度、孔隙半径统计表 Table 3 Statistics of rock porosity and pore diameter measured by nano-CT in the study area 样品编号 深度/m 岩性 纹层类型 孔隙度/% 孔隙半径（加权平均）/nm S268号 2843.99 Ⅰ型纹层结构页岩 方解石纹层 0.07 477.5 S262号 2820.19 Ⅱ型纹层结构页岩 黏土质纹层 1.24 457.1 S262号 2820.19 Ⅱ型纹层结构页岩 粉砂质纹层 0.72 242.3 82号 2815.76 层状白云岩 — 8.44 833.4

表 3 研究区岩石纳米CT测试孔隙度、孔隙半径统计表 Table 3 Statistics of rock porosity and pore diameter measured by nano-CT in the study area

（1）英雄岭页岩形成于咸化湖盆，受沉积环境、水文条件等控制，形成了不同的纹层结构。根据成因，分为3类纹层结构，其中Ⅰ型纹层结构沉积机制为咸化湖水季节性水体分层，沉积速率慢，有机质保存条件好，导致Ⅰ型纹层结构页岩有机质相对富集，TOC平均为1.33%，沉积序列上与高孔隙度白云岩叠置分布，微观尺度形成良好源储组合，利于页岩油成藏，为英雄岭页岩油有利岩相组合。

（2）纹层结构是特定沉积条件的直接反映，研究认为Ⅰ型纹层结构形成于季节性水体分层条件，水体形成季节性分层的盐度、湖水深度等条件需进一步深入研究。

（3）白云石化问题是碳酸盐岩研究的永恒话题，研究区沉积旋回顶部发育层状白云岩，白云石化程度高，晶间孔发育，孔隙度平均为9.8%；而Ⅰ型纹层结构中方解石纹层白云石化程度极低，孔隙不发育，白云石化的差异性是研究区需深入研究的另一个科学问题。