蒸发岩是在干旱炎热的气候条件下盆地水体循环受限的环境中形成的, 海水蒸发时, 可溶盐按照溶解度由小至大的顺序依次沉淀, 形成蒸发矿物。笔者对塔里木盆地20余口井的岩心和薄片进行了观察和分析, 结合测井资料, 识别出中下寒武统蒸发岩的岩石类型和发育层段。研究区蒸发岩主要有膏岩类和盐岩类, 前者包括纯膏岩(图 2-a)、膏质角砾岩(图 2-b)、云质膏岩(图 2-c, 2-d)、泥质膏岩(图 2-e)等, 后者包括纯盐岩(图 2-f)、含白云岩团块盐岩(图 2-g)、膏盐岩和含膏盐岩。蒸发岩主要发育在中寒武统沙依里克组和阿瓦塔格组, 下寒武统肖尔布拉克组和吾松格尔组仅局部发育。

图 2

Fig.2

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图 2 塔里木盆地中下寒武统蒸发岩岩性特征 a— 舒探1井, 1-10/17, ∈ 2a, 白色膏岩, 岩心; b— 中深5井, 10-1/48, ∈ 2s, 膏质盐溶角砾岩, 岩心; c— 和田1井, 11-72/96, ∈ 2a, 纹层状云质膏岩, 暗色泥质云岩与白色膏岩呈互层状分布, 岩心; d— 康2井, 5503 m, ∈ 1x, 云质膏岩, 岩屑薄片, 单偏光; e— 中深5井, 6548.28 m, ∈ 2s, 纹层状泥质膏岩, 揉皱变形, 铸体薄片, 单偏光; f— 巴探5井, 15-1$\frac{2}{3}$5, ∈ 2a, 盐岩, 岩心; g— 巴探5井, 16-3/31, ∈ 2a, 中下部为褐色盐岩, 顶部为褐色泥岩, 见白云岩团块分布其中, 岩心; h— 中深5井, 6174.65 m, ∈ 2a, 膏岩, 铸体薄片, 单偏光; i— 和4井, 30-42/43, ∈ 2a, 膏质云岩, 发育鸡笼铁丝构造, 岩心; j— 方1井, 16-14/32, ∈ 1w, 泥晶云岩, 含石膏结核及石膏团块, 岩心; k— 康2井, 5492.96 m, ∈ 1x, 膏质粉晶云岩, 膏模孔, 铸体薄片, 单偏光; l— 巴探5井, 17-10/34, ∈ 2a, 泥粉晶白云岩, 干裂纹发育, 被无色盐岩部分或全部充填, 岩心Fig.2 Lithological characteristics of the Middle and Lower Cambrian evaporite in Tarim Basin

显微镜下, 硬石膏微观形态多样, 呈纤状、柱状和板条状(图 2-d, 2-h)。膏盐岩发育多种典型的潮上带沉积构造, 如盐溶角砾(图 2-b)、鸡笼铁丝构造(图 2-i)、结核状或团块状构造(图 2-j)等; 石膏结核被溶蚀之后, 可以形成膏模孔(图 2-k)。部分云质膏岩(图 2-c)、泥质膏岩(图 2-e)具有纹层构造, 纹层为暗色的泥晶白云岩或泥岩与浅色的膏岩互层分布, 呈毫米— 厘米级, 指示了海水的周期性咸化。盐岩呈厚层块状(图 2-f, 2-g), 也常与膏岩、泥岩或膏质泥岩等互层。见盐岩充填在泥质云岩的干裂纹中(图 2-l), 表明其形成于暴露的潮上环境。盐岩顶部渐变为褐色泥岩(图 2-g), 反映了水体盐度的变化。

膏岩和盐岩虽然都为蒸发岩, 但是在成因、物理化学性质上均存在差异, 其作为盖层的有效性和对储层的影响也有不同。大部分学者在研究蒸发岩盖层时, 通常不把膏岩和盐岩区分开来, 而是作为一个整体笼统地称为膏盐岩(金之钧等, 2010; 吴海等, 2016)。事实上, 虽然膏岩和盐岩的晶体结构决定了它们都具有很好的塑性和封闭性, 但是二者在不同条件下的封闭性能存在差异。林潼等(2021)认为, 膏岩和盐岩初始形成时都具有非常强的封闭能力, 但是在埋藏过程中石膏封闭性发生动态变化, 最终能否成为优质盖层取决于埋藏条件下膏岩的封闭能力与抗剪切能力。在储集层改造方面, 膏岩和盐岩也具有差异, 其中盐岩对于储集层的建设性作用主要体现在其具有较高的易溶性, 受到淋滤溶蚀易产生储集空间, 而膏岩除了具有较高的易溶性以外, 在近地表低温条件下硫酸盐的溶解有利于白云石的溶解(刘丽红等, 2021), 同时膏岩还为热化学硫酸盐还原作用(TSR)提供了物质基础, 生成的硫化氢气体可促进溶蚀作用, 进一步改善储集层物性(文华国等, 2021)。因此, 在研究蒸发岩分布特征及成因模式时, 笔者将膏岩和盐岩区分开来, 这对寒武系盐下的油气成藏条件分析, 尤其是特定区域的成藏条件精细分析具有重要意义。

2.2.1 蒸发岩纵向和横向分布特征

过柯坪— 巴楚— 塔中的近东西向连井对比图(图 3), 揭示了塔里木盆地中下寒武统蒸发岩的纵向及横向分布特征。

图 3

Fig.3

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	图 3 塔里木盆地中下寒武统蒸发岩连井对比(剖面位置见图 1-a)Fig.3 Evaporite correlation profile of the Middle and Lower Cambrian in Tarim Basin(profile location seen in Fig. 1-a)

纵向上看, 肖尔布拉克组和吾松格尔组蒸发岩发育较少, 总体呈薄夹层分布在白云岩地层中。肖尔布拉克组仅有3口井钻遇盐岩, 局限分布在康2、巴探5及和4井, 主要发育在肖尔布拉克组中部, 盐岩单层厚度为2~8 m, 累计厚度在21~44 m之间。钻遇膏岩的井有4口, 其中柯探1井、巴探5井、和田2井仅在肖尔布拉克组顶部发育薄层膏岩, 累计层厚仅为2~5 m, 而同1井膏岩厚度相对较大, 主要发育在肖尔布拉克组中部, 单层厚度在2~10 m之间, 累计厚度可达37 m。

吾松格尔组仅有同1井、和4井钻遇盐岩, 集中发育在吾松格尔组中部, 与泥质云岩呈薄互层, 单层厚度在2~7.5 m之间, 累计厚度约为20 m。钻遇膏岩的井共有6口, 其中巴楚隆起上有5口井(同1、乔探1、康2、和田2、楚探1), 塔中地区仅在中4井钻遇。同1井和中4井为厚层膏岩, 单层厚度可达28 m, 累计厚度分别为29 m和38 m; 其余井膏岩层均呈薄层状与白云岩互层或夹在火成岩之间, 单层厚度在2~10 m之间, 累计厚度为6~27.5 m。

沙依里克组和阿瓦塔格组总体以蒸发岩为主, 以沙依里克组顶部的灰岩段分开。蒸发岩总体以大套厚层的盐岩、膏盐岩为主, 其次为薄层— 中层的盐岩、膏盐岩与云岩、膏质云岩、泥岩等互层。蒸发岩单层厚度通常为15~20 m, 累计厚度可达190 m。阿瓦塔格组蒸发岩厚度明显大于沙依里克组, 以盐岩为例, 沙依里克组单井累计厚度通常在24~104 m之间, 而阿瓦塔格组则主要为74~166 m。

横向上看, 中下寒武统蒸发岩沉积规律更为明显。连井剖面上总体呈中部(康2-和4井)以盐岩沉积为主、两侧(同1-舒探1、中寒1-中4井)以膏岩沉积为主、过渡区为盐岩与膏岩互层(乔探1、楚探1)的特征, 说明康2-和4井一线为聚盐中心。该聚盐中心以盐岩沉积为主, 厚层、连续性强, 几乎无膏岩沉积; 由聚盐中心向外, 盐岩占比逐渐降低, 膏岩比例增高, 呈盐岩与膏岩互层分布; 至近边缘部位, 以膏岩沉积为主, 盐岩近乎消失。上述分布特征与膏岩、盐岩溶解度差异有关。

2.2.2 蒸发岩平面展布特征

通过对塔里木盆地20余口井的中下寒武统4个层组的蒸发岩进行厚度统计, 结合各组的沉积背景, 初步编制了肖尔布拉克组— 阿瓦塔格组的蒸发岩厚度等值线图(图4; 图5), 其中局部地区膏岩和盐岩的分布用地震资料进行了约束。从厚度图可以看出, 肖尔布拉克组和吾松格尔组蒸发岩分布局限(图4; 图5), 沙依里克组和阿瓦塔格组蒸发岩呈大面积分布(图6; 图7), 与前述的纵、横向分布规律相吻合。

肖尔布拉克组的膏岩类和盐岩类均呈散点状分布(图 4), 单井盐岩累计厚度介于21~44 m之间, 单井膏岩厚度介于2~37 m之间; 蒸发岩仅在塔里木盆地西部的局部地区发育, 无聚盐中心, 塔北、塔中等地区蒸发岩几乎不发育。吾松格尔组盐岩和膏岩也主要分布在塔里木盆地西部, 呈小范围片状发育, 无聚盐中心, 分布范围比肖尔布拉克组略有扩大, 塔中地区仅有中4井、中寒2井发育少量膏岩, 塔北等其他地区蒸发岩均未发育(图 5)。

图 4

Fig.4

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	图 4 塔里木盆地肖尔布拉克组蒸发岩厚度等值线图Fig.4 Thickness contour map of the Xiaoerbulak Formation evaporite in Tarim Basin

图 5

Fig.5

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	图 5 塔里木盆地吾松格尔组蒸发岩厚度等值线图Fig.5 Thickness contour map of the Wusongger Formation evaporite in Tarim Basin

沙依里克组蒸发岩的分布范围较吾松格尔组明显扩大。盐岩厚度等值线图显示沙依里克组盐岩以巴楚隆起为沉积中心, 最厚可达104 m, 呈近同心椭圆状广泛分布在巴楚— 塔中— 塔北地区, 至柯探1-巴探5-中寒1井区, 盐岩厚度向外围逐渐减小(图 6-a)。膏岩厚度等值线图显示膏岩分布范围比盐岩大, 且巴楚隆起总体为无沉积区, 由巴楚隆起向外厚度先增大再逐渐减小, 往东北方向膏岩向北部坳陷逐渐增厚、至星火1-塔中32-中4井逐渐减薄, 往西南方向膏岩向舒探1-康2-楚探1-中寒1一线逐渐增厚、至同1-玉龙6一线逐渐减薄尖灭(图 6-b)。盐岩、膏岩厚度等值线叠合图揭示, 在盐岩沉积中心, 膏岩几乎无沉积, 向外侧盐岩占比逐渐降低而膏岩比例增高, 至边缘部位以膏岩沉积为主, 盐岩几乎无沉积(图6-c)。

图 6

Fig.6

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	图 6 塔里木盆地沙依里克组蒸发岩厚度等值线图Fig.6 Thickness contour map of the Shaylik Formation evaporite in Tarim Basin

阿瓦塔格组盐岩分布范围比沙依里克组扩大, 厚度也增大, 沉积中心与沙依里克组相同, 在巴楚隆起和4-巴探5-玛北1井一线, 最厚可达166 m, 由沉积中心向外, 盐岩厚度呈同心椭圆状逐渐减小(图 7-a)。阿瓦塔格组膏岩分布范围同样比盐岩分布范围大, 且在巴楚隆起无沉积, 由巴楚隆起向外侧厚度先增大再逐渐减小(图 7-b)。不同的是, 柯探1井和中4井区存在2个局部加厚区, 柯探1井累计膏岩厚度可达200 m, 中4井累计厚度可达127.5 m。与沙依里克组类似, 阿瓦塔格组的盐岩和膏岩的厚度与分布同样呈互补的特征, 在盐岩的沉积中心, 膏岩无沉积, 膏岩的增厚区为盐岩减薄区(图 7-c), 表明盐岩的沉积中心为聚盐中心, 由聚盐中心向外围逐渐过渡为溶解度较低的膏岩沉积。

图 7

Fig.7

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	图 7 塔里木盆地阿瓦塔格组蒸发岩厚度等值线图Fig.7 Thickness contour map of the Awatage Formation evaporite in Tarim Basin

综上, 塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组和吾松格尔组沉积时期, 蒸发岩仅在盆地西部局限发育, 无聚盐中心, 塔中和塔北地区几乎不发育; 中寒武统沙依里克组沉积时期蒸发岩厚度及分布范围均增大, 至阿瓦塔格组沉积时期, 蒸发岩沉积范围进一步扩大, 广布于巴楚— 塔中— 塔北一线。

当海水略微浓缩时, 溶解度最小的碳酸盐岩开始沉淀; 当海水蒸发浓缩到原体积的19%或浓度达到15%~17%时, 石膏类开始析出; 当海水浓度为26%时, 盐类开始结晶(Warren, 2006, 2016; Chen et al., 2020)。研究区目的层段垂向岩性序列可以清楚地反映海水的蒸发浓缩序列。通过岩心薄片观察及钻井资料分析, 总结出研究区中下寒武统蒸发岩共有7种沉积序列: (1)厚层膏岩(图 8-a); (2)厚层盐岩(图 8-b); (3)盐岩与膏岩互层(图 8-c); (4)盐岩和膏质泥岩互层(图 8-d); (5)盐岩和泥岩互层(图 8-e); (6)膏岩和含膏云质泥岩互层(图 8-f); (7)膏岩夹膏质云岩(图 8-g)。

图 8

Fig.8

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	图 8 塔里木盆地中下寒武统蒸发岩沉积序列Fig.8 Sedimentary sequence of the Middle and Lower Cambrian evaporite in Tarim Basin

早寒武世岩性组合主要为膏岩夹膏质云岩(图 8-g), 或者盐岩夹云岩, 均为薄层沉积, 反映了其形成于局部受限的低能环境, 成盐规模小, 为小范围水体循环受限蒸发而成。

中寒武世, 以上7类沉积序列均有发育, 总体反映了水体循环受限、持续蒸发干化的沉积环境, 其中厚层膏岩和厚层盐岩为盐湖— 膏盐湖沉积; 盐岩与膏岩互层反映了受限海水浓度的变化, 总体依然为盐湖— 膏盐湖沉积; 盐岩或膏岩与泥岩类的互层反映了海水的蒸发浓缩和侵淹反复交替, 蒸发浓缩阶段形成盐岩或膏岩, 海水侵淹阶段形成泥岩沉积(图 2-g); 膏岩夹膏质云岩总体位于盐湖的边缘, 反映了海水的淡化。同时, 蒸发岩内多种典型沉积构造, 如盐溶角砾(图 2-b)、鸡笼铁丝构造(图 2-i)、结核状或团块状构造(图 2-j)、干裂构造(图 2-l)等, 均反映了典型的干旱潮上带沉积环境。纹层状云质膏岩和泥质膏岩的发育, 也反映出海水呈周期性咸化。

岩相古地理环境可以控制盐类矿产的沉积和聚集。关于塔里木盆地寒武系的构造— 岩相古地理研究已开展了多轮次攻关(冯增昭等, 2006; 赵宗举等, 2011; 邬光辉等, 2012; 曹颖辉等, 2019; 管树巍等, 2019; 朱永进等, 2019), 目前塔里木盆地大的构造格局已基本清晰, 但在塔西南地区的古地理格局、盆地台缘带的迁移演化及分布等方面尚存在争议。文中在前人研究成果基础之上, 结合本次的岩石学、蒸发岩分布和沉积序列研究, 综合盆地构造演化(林畅松等, 2011; 邬光辉等, 2012; 管树巍等, 2019; 郭超等, 2022)及地震资料, 采用优势相编图法, 编制出塔里木盆地中下寒武统肖尔布拉克组— 阿瓦塔格组岩相古地理图(图 9), 重点对控制盆地沉积环境的古隆起分布、台缘带的展布以及作为研究重点的蒸发岩沉积相带的分布进行了完善和细化(图 9)。

图 9

Fig.9

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	图 9 塔里木盆地中下寒武统沉积相Fig.9 Sedimentary facies of the Middle and Lower Cambrian in Tarim Basin

寒武系沉积之前, 塔里木盆地经历了南华系— 震旦系裂谷— 坳陷的构造沉积演化, 中央隆起区存在近东西向展布的古隆起, 盆地总体呈南北分异的格局。早寒武世, 塔里木盆地发生大规模海侵, 发育下寒武统玉尔吐斯组深水缓坡沉积。肖尔布拉克组沉积时期, 海平面缓慢下降, 塔里木盆地演变为碳酸盐岩缓坡; 塔西南地区地震剖面解译结果(图 10-a)指示该区早寒武世存在不连续沉积, 表明盆地南部近东西向古隆起依然存在, 塔里木盆地仍为南北分异的沉积格局。肖尔布拉克组沉积主体位于古隆起以北, 从古隆起往北依次发育混积潮坪— 内缓坡— 中缓坡— 外缓坡— 盆地相沉积; 受古地貌格局和水动力条件影响, 内缓坡上广泛发育颗粒滩沉积, 局部发育少量蒸发岩(图 9-a)。

图 10

Fig.10

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	图 10 塔里木盆地中下寒武统地震剖面(剖面位置见图 1-a)Fig.10 Seismic profile of the Middle and Lower Cambrian in Tarim Basin(seismic profile location seen in Fig.1-a)

吾松格尔组沉积时期, 伴随着海平面的继续下降和轮南— 古城地区台缘建隆, 塔里木盆地演化为弱镶边碳酸盐岩台地(图 10-b)。该时期塔南古陆仍然存在, 分布范围较前期进一步缩小, 塔里木盆地依然为南北分异的格局(图 10-a)。受弱镶边台缘的影响, 沿古陆向北依次发育局限台地— 台地边缘— 斜坡— 盆地相沉积(图 9-b)。台内水体循环不畅, 总体为局限台地低能潮坪环境, 发育一套富泥质碳酸盐沉积, 局部发育小范围蒸发岩。

中寒武世沙依里克组沉积时期, 在早寒武世南北分异的构造格局基础之上, 南部古陆逐渐被覆盖, 表现为古隆起之上覆盖中寒武统, 且厚度较小(图 10-a)。吾松格尔组时期形成的弱镶边台缘开始快速建隆(图 10-b), 在规模性海退事件及干旱炎热的古气候影响之下, 盆地整体表现为蒸发环境主导的镶边台地沉积体系(图 9-c), 由台地向北依次发育蒸发台地— 台地边缘— 斜坡— 盆地沉积。蒸发台地内部的相带发育具明显分带性, 即以盐湖为中心, 由内向外依次发育盐湖— 膏盐湖— 膏云坪— 泥云坪等沉积微相, 地震剖面上可以看到不同沉积相带的地震反射特征不同(图 10-b, 10-c)。阿瓦塔格组沉积时期, 受全球海平面下降及干旱古气候条件影响, 盐湖、膏盐湖范围进一步扩大(图 9-d)。

海相蒸发岩的形成机理具有多种假说, 如潮上盐沼地或“ 萨布哈” 成因说(Kinsman, 1969; Hardie and Eugster, 1971; Alonso et al., 1991)、深盆地说(Schmalz, 1969)、干缩深盆说(Hsu, 1972)、多级海盆说(博歇特, 1976)、沙坝说等, 但无论是何种观点, 均认为蒸发盐类矿物的沉积往往受控于干旱炎热的气候条件, 海水在强蒸发作用下盐度不断增高, 盐类先后沉淀从而形成蒸发岩沉积(Maley et al., 1953)。可见, 蒸发岩是在特定的沉积环境中和沉积作用下形成的沉积物, 是沉积环境的物质体现(林良彪等, 2012)。结合前文所述蒸发岩的岩石学特征、纵横向展布特征、岩性组合特征及岩相古地理图, 笔者建立了塔里木盆地中下寒武统蒸发岩发育模式(图 11)。总体来看, 从下寒武统肖尔布拉克组和吾松格尔组蒸发岩呈薄层局限分布变为中寒武统沙依里克组和阿瓦塔格组呈厚层大面积分布, 其成因模式发生了变化。

图 11

Fig.11

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	图 11 塔里木盆地中下寒武蒸发岩发育模式Fig.11 Development model of the Middle and Lower Cambrian evaporite in Tarim Basin

肖尔布拉克组和吾松格尔组均发育薄层蒸发岩, 其形成模式略有不同。笔者认为肖尔布拉克组蒸发岩为潮上“ 萨布哈” 和“ 滩后浅水蒸发潟湖” 2种成因(图 11-a)。潮上“ 萨布哈” 型蒸发岩发育在半干旱— 干旱气候条件下的潮上带, 由于强蒸发作用导致潮上带沉积物粒间水浓度增加而沉淀出蒸发矿物, 蒸发岩以“ 小鸡雏” 状、“ 瘤状” 硬石膏结核和分散状盐岩发育为特征, 常伴有浅水或暴露标志及陆上紫红色泥质沉积, 平面分布上发育于靠陆一侧, 呈平行岸线的带状分布(Hardie and Eugster, 1971; Alonso et al., 1991)。肖尔布拉克组沉积时期, 塔里木盆地整体为碳酸盐岩缓坡, 盆地南部为古隆起, 北部为广海, 沉积相带南北分异, 沿古隆起发育内缓坡潮坪沉积。气候干旱时, 内缓坡潮坪相的潮上带具有发育“ 潮上萨布哈” 型蒸发岩的条件, 岩心薄片上见石膏结核(图 2-k), 反映了盐沼地或潮坪高温环境; 沉积组合主要为膏岩或盐岩与白云岩薄互层沉积, 反映了潮上带对周期性海平面变化极为敏感, 也符合萨布哈成因特征。另外, 肖尔布拉克组沉积时期虽然不发育连续的台缘建隆, 但是内缓坡发育较多孤立的颗粒滩(图 9-a), 一定程度上阻隔了广海海水, 限制了海水交换且削弱了水体能量。颗粒滩后的低洼地区水体循环受限, 形成浅水低能环境, 受周期性海退和气候的影响, 这种浅水洼地易形成蒸发潟湖, 潟湖中的水在强烈蒸发下盐度不断增高, 最终导致各种盐类按溶解度大小先后沉淀, 即为“ 滩后浅水蒸发潟湖” 成因。这种成因类似于“ 沙坝说” , 理论上蒸发岩沉积厚度通常较大, 但由于这种滩后蒸发潟湖规模小且孤立分布, 导致该类蒸发岩厚度较小。海平面升降旋回周期性改变水体盐度, 该类蒸发岩在纵向上也表现为盐岩或膏岩与泥岩等互层的特征。总体而言, 在肖尔布拉克组沉积环境的控制之下, 发育潮上“ 萨布哈” 和“ 滩后浅水蒸发潟湖” 2种成因的蒸发岩, 平面上呈局部的点状或小范围片状分布, 无聚盐中心。

吾松格尔组沉积时期, 塔里木盆地演化为弱镶边台地, 古地貌依然为南高北低, 西南部为古隆起, 东北部为弱镶边台缘建隆。弱镶边台缘对广海海水形成较强的阻隔, 导致台内水体循环不畅, 巴楚和塔中地区总体为较低能的局限台地潮坪环境, 滩体几乎不发育(图 11-b)。在气候干旱时, 潮上带同样发育潮上“ 萨布哈” 型蒸发岩, 岩心上可见结核或团块状硬石膏(图 2-j)。与肖尔布拉克组相比, 吾松格尔组沉积时期台内水体浅、能量低, 受海平面升降的影响大, 潮上带范围相对较宽, 因此蒸发岩分布范围有所扩大。同时, 由于台内滩体不发育, 难以形成滩后潟湖类蓄水体, 因此推测该组不发育“ 滩后浅水蒸发潟湖” 成因的蒸发岩。

中寒武世, 台地类型演变为镶边台地, 塔里木盆地继承早寒武世南北分异的格局, 南部古陆虽逐渐被覆盖但仍然是古地貌高部位, 东北部为大规模强镶边台缘生物礁障壁。镶边台缘可以很好地阻隔海水, 叠加中寒武世总体干旱炎热的古气候影响, 台内形成蒸发潟湖环境, 海水蒸发浓缩形成蒸发岩, 理论上符合沙坝(台缘)后蒸发潟湖型成因。但是随着海平面的持续下降, 盆地有可能与外海完全隔绝, 进入干化蒸发的状态, 中寒武统蒸发岩“ 牛眼状” 的平面分布特征证实了这一推测。蒸发岩的岩相平面分布有“ 牛眼式” 和“ 泪滴式” 2种模式(Schmalz, 1970; Hsu, 1972), “ 牛眼式” 为完全封闭的蒸发盆地所特有的沉积形式, 逐渐干缩过程导致蒸发岩矿物围绕盐盆按照溶解度由小至大的顺序呈带状沉积, 难溶的硫酸盐沿边缘沉积, 最易溶的石盐和钾盐沉淀在中心部位, 平面上形成“ 牛眼状” 分布。“ 泪滴式” 代表一侧受到外海补给的局限蒸发盆地的微相分布模式, 新鲜海水入口处只能形成较难溶的碳酸盐类沉积, 最易溶的盐类远离入水口处。研究区中寒武统蒸发岩厚度等值线图(图 6; 图 7)和沉积相图(图 9-c, 9-d)显示, 岩相分布从盆地中心向周边地区依次为盐岩类、膏岩类、碳酸盐岩, 近于同心环带状展布, 总体为“ 牛眼状” 分布模式, 表明水体确曾经历了与外海完全隔绝的干化蒸发阶段。由此可见, 在干旱炎热的古气候、海平面持续下降、周期性补给和台缘障壁的共同作用下, 台地呈“ 桶状结构” (魏国齐等, 2021), 与外海周期性隔绝。盆地内水体循环差甚至呈停滞状态, 水体逐渐浓缩干化, 卤水中的盐类按溶解度的大小依次沉淀碳酸盐类矿物、石膏类矿物、石盐等, 发育各种浅水或暴露标志(图 2-b, 2-c, 2-e, 2-i, 2-l), 平面上形成“ 牛眼状” 分布, 纵向上表现为大套厚层的蒸发岩沉积(图 11-c)。一次蒸发干化难以形成巨厚的盐层, 沿台缘障壁向盆内的海水渗流以及周期性海平面上升引起的海水侵入是盆地内盐类的主要补给方式。岩心上可见盐岩顶部渐变为褐色泥岩(图 2-g), 沉积序列中也常见盐岩与泥岩互层(图 8-e), 均反映了海水的周期性蒸发浓缩和侵入淡化。包洪平等(2004)认为, “ 瘤状” 、“ 鸡笼铁丝状” 硬石膏结构可能与含石盐膏岩在淡化过程中石盐晶体溶解破坏了原始层状结构有关。

综上, 肖尔布拉克组蒸发岩为缓坡背景下潮上“ 萨布哈” 和“ 滩后浅水蒸发潟湖” 成因, 呈薄层小范围分布, 无聚盐中心; 吾松格尔组蒸发岩为局限台地背景下的潮上“ 萨布哈” 成因, 同样为小范围分布, 无聚盐中心。中寒武统沙依里克组和阿瓦塔格组蒸发岩为蒸发台地背景下的周期性封闭盆地“ 干化蒸发” 成因, 膏盐岩厚度大, 分布广, 平面上具有由内至外盐岩— 膏岩— 白云岩— 泥岩的“ 牛眼式” 沉积分布特征。