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二连盆地巴音都兰凹陷阿尔善组发育一套富集油气的特殊岩类储层。通过综合运用岩心观察,薄片鉴定分析和X衍射分析等手段分析认为,阿尔善组特殊岩类储层主要分为三大类:云质泥岩、云质砂岩和钙质砂、砾岩。通过岩心和铸体薄片观察、物性分析和高压压汞等分析手段对特殊岩类,特别是对云质岩储层的物性特征和孔隙类型进行分析,发现云质泥岩的孔隙度值范围为4.4%~36.4%,平均值为16.01%,渗透率值范围为0.01mD~26.3mD,平均值为1.92mD,总体为“高孔低渗”储层;云质砂岩孔隙度值范围为1.1%~33.7%,平均值为16.07%,渗透率值范围介于0.01mD~5163mD,平均值为79.72mD,总体为“高孔中渗”储层。云质泥岩主要发育溶蚀孔隙和裂缝,晶间孔隙也较发育,云质砂岩和钙质砂、砾岩主要发育粒间溶蚀孔隙和粒内溶蚀孔隙。通过薄片观察、包裹体测温等手段对特殊岩类的成岩作用类型和成岩序列进行了研究。认为云质泥岩的成岩作用类型以交代作用和溶蚀作用为主,成岩序列为:(铁)白云石的形成→有机酸生成→(铁)白云石的溶蚀。云质砂岩发育的成岩作用类型主要包括溶蚀、胶结和交代作用,成岩序列为:轻度压实→石英溶蚀→石英次生加大→(铁)白云石胶结交代→有机酸生成→(铁)白云石和长石的溶蚀。钙质砂、砾岩发育的成岩作用类型与成岩序列与云质砂岩类似。通过碳氧同位素和微量元素分析对云质岩的沉积成岩环境进行研究,发现研究区云质岩的δ18O值总体严重负偏,其范围为-18.4‰~-3.6‰,平均值为-10.9‰;δ13C值总体正偏,其范围为0.4‰~8.7‰,平均值为4.6‰;Sr含量较高,Sr/Ba比值较高,V/Ni比值较低;综合分析各地化指标认为特殊岩类形成的环境为高温度、高盐度的封闭、还原的碱性环境。综合特殊岩类岩石学和地球化学的分析成果,探讨了巴音都兰凹陷阿尔善组特殊岩类的成因机制,认为早白垩世先期及同期形成的中基性火山岩为特殊岩类形成提供了重要的物质基础—钙、镁离子,云质泥岩为沉积时期形成的CaCO3在成岩作用过程中被(铁)白云石交代而成,云质砂岩和钙质砂、砾岩为成岩过程中粒间孔隙水发生碳酸盐矿物的沉淀而形成。巴音都兰凹陷特殊岩类储层的发育主要受到火山作用、断层、沉积相及发育位置的控制,有利发育区带共有四个。