准噶尔盆地乌夏地区中上二叠统碎屑岩成岩作用及次生孔隙演化

李佳思，付 磊，张金龙，陈 静，牛 斌，张顺存

（1.中国科学院西北生态环境资源研究院，兰州 730000；2.甘肃省油气资源研究重点实验室，兰州 730000；3.中国科学院大学，北京 100049；4.中国石油新疆油田分公司石西油田作业区，新疆克拉玛依 834000；5.中国科学院青藏高原研究所/高寒生态学与生物多样性实验室，北京 100101）

0 引言

准噶尔盆地是大型叠合含油气盆地，油气储量巨大，盆地西北缘的乌夏断裂带是新中国第一个大油田（克拉玛依油田，1955 年建成）的所在地，经过63 a 的勘探开发，已建成15 亿t 级“克—乌百里大油区”［1］，并且随着邻区玛湖凹陷10 亿t 级砾岩油气藏的发现，乌夏地区中上二叠统碎屑岩储层也逐渐受到重视，成为增储上产的重要层位。

成岩作用贯穿于油气成藏的整个过程，是影响储层孔隙度与渗透率的关键因素，并最终影响储层的产能及开发效果［2-3］。研究区碎屑岩储层形成时的水动力条件复杂，成分及结构成熟度均较低，储层非均质性强，以次生孔隙为主，纵向上发育多个次生孔隙发育带。次生孔隙发育带的成因及分布是中深层优质储层评价和油气勘探部署的重要依据［4-5］，而成岩作用是控制次生孔隙发育的关键因素，因此研究区碎屑岩成岩作用及次生孔隙发育带研究对储层有效开发利用具有重要意义。

前人针对乌夏地区的研究主要集中在沉积环境［6-7］、沉积相［8-9］、储层物性［10-11］等方面，对成岩作用及孔隙演化的研究也取得了一些成果，如牛海清等［12］研究了该区碎屑岩储层成岩作用与孔隙演化，认为压实及胶结作用是导致储层物性下降的主要因素，溶蚀作用及刚性颗粒破裂作用产生大量次生孔隙明显改善了储层物性；张鹏等［10］对乌夏地区二叠系—三叠系储层成岩作用进行了研究，认为中上二叠统处于中成岩A 期—晚成岩期，并划分出9 种成岩相类型。其虽较为详细地研究了该区成岩作用及孔隙演化特征，然而并未涉及中深部储层次生孔隙发育带的研究，对次生孔隙发育带也缺乏明确的定义，同时对次生孔隙发育带的成因机制、演化特征和分布规律研究不足［13-15］。为此，笔者运用铸体薄片、扫描电镜、X 射线衍射等对该区中深部储层的次生孔隙发育特征和机制及成岩作用特征进行研究，以期为该区的油气勘探提供借鉴。

1 区域地质概况

乌夏地区位于准噶尔盆地西北缘，是哈拉阿拉特山与玛湖凹陷之间的一片构造活跃带，是准噶尔盆地最早的也是最重要的勘探区域，内部包括乌尔禾区、风城区、夏子街区3 个探区，东西长约70 km、南北宽约30 km，面积约2 000 km2，油气资源十分丰富［16］。构造上可划分为山前冲断带、乌夏断褶带、南部单斜带［17］。山前冲断带构造活动最为强烈，以冲断推覆活动为主，多叠瓦构造，基底埋藏浅；南部单斜带埋藏深，断层发育少，存在一些断层背斜，构造活动微弱；乌夏断褶带构造上表现为冲断褶皱变形，从西向东又可包含乌尔禾断褶带、乌夏冲断带和夏子街断褶带3 个次级构造单元［18］。研究区中上二叠统自下而下上分别为佳木河组（P1j）、风城组（P1f）、夏子街组（P2x）、下乌尔禾组（P2w）；碎屑岩储层主要分布于中上二叠统夏子街组和下乌尔禾组。夏子街组平均厚度为350～1 150 m，厚度分布范围变化大，与上覆下乌尔禾组和下伏风城组都呈不整合接触；断裂带附近夏子街组缺失或较薄，这是由于海西运动晚期北部边界断裂活动增强，其附近地层被严重剥蚀造成的［19］。下乌尔禾组平均厚度为900～1 200 m，与下伏夏子街组呈不整合接触，地层厚度由断裂带向盆地方向逐渐增大，断裂带附近厚度变薄，这是因为海西晚期北部边界断裂活动活跃，地层受到严重剥削造成的［20-21］（图1）。

图1 乌夏地区构造位置及地质概况Fig.1 Tectonic location and geologic features of Wu-Xia area

2 储层岩石学特征

准噶尔盆地乌夏地区80 余口探井岩心资料以及400 多张岩石薄片、铸体薄片的鉴定分析结果表明，中上二叠统碎屑岩储层整体上以含砾砂岩、细砂岩为主，颜色多呈灰绿色、灰色，同时含有少量粉砂岩；储层中火山碎屑物质丰富，尤其是凝灰岩岩屑，体积分数达到50%以上，石英和长石含量低，成分成熟度较低；砾石整体粒度较粗，颗粒之间以线接触为主，其次为点—线接触，颗粒大小混杂，分选较差，磨圆度以次棱角—次圆状为主，结构成熟度较低［图2（a）］；胶结物主要有碳酸盐、沸石类、钠长石、石英［图2（b）—（i）］；杂基含量较低，以泥质为主。岩石学特征反映出研究区碎屑岩储层具有近物源快速沉积的特征，属于冲积扇和扇三角洲沉积环境。

图2 乌夏地区中上二叠统碎屑岩压实及胶结作用特征（a）受方解石胶结作用影响，颗粒间接触关系多为线接触和点接触，FN11 井，2 723.63 m，P2w，铸体薄片；（b）云母碎屑受压实作用而发生塑性变形，形成假杂基，X71 井，4 329.98 m，P2x，铸体薄片；（c）嵌晶方解石充填粒间孔隙，晶形发育良好，X69 井，3 543.4 m，P2x，扫描电镜；（d）菱铁矿、白云石胶结物，粒间孔边缘发育硅质胶结物，FN052 井，2 245.0 m，P2x，铸体薄片；（e）粒间孔中发育大量浊沸石，其中常见有沸石矿物晶间孔发育，M009 井，3 733.38 m，P2w，扫描电镜；（f）浊沸石充填于粒间孔隙中，后被溶蚀成铸模孔，M211 井，3 771.5 m，P2w，扫描电镜；（g）自生钠长石充填粒间孔隙，X019 井，4 175.3 m，P2x，扫描电镜；（h）自生钠长石充填粒间孔隙，晶型较为完整，MH1 井，4 102.91 m，P2x，扫描电镜；（i）微晶石英充填于粒间孔隙中，X80 井，4 210.5 m，P2x，扫描电镜；（j）钠长石扫描电镜图谱，X019 井，4 175.3 m，P2x；（k）钠长石扫描电镜图谱，MH1 井，4 102.91 m，P2xFig.2 Compaction and cementation of Middle and Upper Permian clastic rocks in Wu-Xia area

3 成岩作用类型及特征

扫描电镜和铸体薄片分析表明，准噶尔盆地乌夏地区中上二叠统碎屑岩储层经历了复杂的成岩作用过程，其中对储层物性影响较大的有压实作用、胶结作用以及溶蚀作用。

3.1 压实作用

压实作用是研究区最主要的破坏性成岩作用，通过改变碎屑颗粒间的排列和接触方式，破坏原生孔隙结构，使储层致密化。铸体薄片下可见的压实作用现象主要有刚性颗粒的破碎，颗粒接触关系多为线接触、点—线接触，有少量凹凸接触［图2（a）］；研究区储层中富含较多的火山岩和泥岩等塑性、半塑性岩屑，容易发生塑性变形，常充填孔喉形成假杂基现象；常见深部储层中云母矿物的弯曲变形，表明乌夏地区中上二叠统碎屑岩储层经历了较为强烈的压实作用［图2（b）］。

3.2 胶结作用

研究区胶结物以碳酸盐胶结、沸石类胶结、钠长石胶结及少量硅质胶结为主。

（1）碳酸盐胶结

研究区中上二叠统碎屑岩主要发育于扇三角洲沉积环境，在扇三角洲前缘亚相沉积环境下，特别是扇三角洲前缘水下分流河道中，由于受到湖水的不间断淘洗作用，形成的砂砾岩泥质杂基较少，在合适的介质条件下，容易形成碳酸盐类胶结物，是研究区最主要的胶结物类型，平均体积分数占总胶结物的70%，以方解石、白云石为主，晚期铁方解石、铁白云石及菱铁矿含量较低。早期方解石和白云石在研究区分布均较为广泛，含量较多，常呈衬边状、栉状环绕碎屑颗粒，呈薄膜胶结，或者呈微晶或粉晶充填于碎屑颗粒间，部分可以达到细晶，说明早期成岩环境为碱性环境［图2（c），（d）］。

（2）沸石类胶结物

沸石类胶结物的形成和分布与火山碎屑物质密切相关［22］，乌夏地区火山活动较为频繁［23］，碎屑岩储层中富含火山碎屑物质，尤其是凝灰岩岩屑。大量火山岩岩屑水解、水化会产生丰富的Na+，Ca2+，Mg2+等离子，为研究区沸石矿物的形成提供了物质基础。研究区碎屑岩储层主要发育的沸石胶结物有方沸石、片沸石、浊沸石，是研究区储层较重要的胶结物之一，平均体积分数为20%，仅次于碳酸盐胶结物。粒状方沸石常充填于粒间孔、裂缝当中，是早期斜发沸石的产物，后期经常被酸性地层水溶解，形成次生孔隙；片状片沸石沿颗粒边缘垂直生长，板状片沸石半充填或全充填于粒间孔隙中；浊沸石呈柱状、纤维状充填于粒间孔隙中，是研究区最主要的沸石类胶结物，平均体积分数在10%以上［图2（e），（f）］。

（3）长石胶结物

长石胶结物在碎屑岩储层中的胶结类型有:自形细晶充填于粒间孔隙、长石碎屑形成次生加大边、长石碎屑和沸石类的钠长石化。乌夏地区中上二叠统碎屑岩储层的长石胶结物主要为钠长石，体积分数约为3%～5%，钾长石少见。镜下常见自生钠长石以小的自形晶体呈半条状或粒状充填于粒间孔隙中，来源可能是沸石类和长石碎屑的钠长石化以及火山玻璃蚀变沉淀［图2（g），（h）］；扫描电镜能谱（EDS）显示其所含元素以Na，Al，Si，O 等为主，其中Na 与Al 含量相当，质量之比接近于1∶1［图2（j）—（k）］。

（4）硅质胶结

硅质胶结以石英为主，乌夏地区中上二叠统碎屑岩中石英胶结物含量很低，这是因为储层碎屑岩成分和结构成熟度都较低，石英颗粒少，缺乏石英次生加大的基底生长环境；同时储层火山岩岩屑含量高，造成孔隙水在成岩环境中逐渐偏向弱酸性、碱性，不利于自生石英颗粒发育；研究区硅质胶结主要以自生石英颗粒、碎屑石英自生加大边胶结物的形式出现，自形石英小晶体产出于碎屑颗粒边缘的粒间孔隙表面、粒间孔壁或粒内溶孔中［图2（i）］。

3.3 溶蚀作用

溶蚀作用是溶解作用的一种类型，碎屑岩的溶解作用可以分成2 种形式，一种是对易溶组分的直接溶解；另一种是对组分的选择性溶解，形成新矿物，称为溶蚀作用［24］。研究区处于乌夏断裂带，构造活动十分活跃，为各层系之间的连通提供了条件。下乌尔禾组本身发育烃源岩，深部更发育有风城组和佳木河组2 套优质烃源岩［1］，在成岩作用中后期，烃源岩成熟所产生的有机酸随着活跃的构造运动在地层压力的推动下沿着构造裂隙迁移，为自生矿物的溶蚀提供了酸性流体条件［18］。研究区存在3 期大气水溶蚀作用［25］，浅层储层受到淋滤水中携带的CO2的影响，使得孔隙流体呈酸性，在酸性流体介质下，长石、岩屑等不稳定成分及胶结物和易溶杂基等都会发生溶蚀作用［26］。乌夏地区中上二叠统碎屑岩储层主要的可溶蚀成分是岩屑及长石等碎屑颗粒和少量的碳酸盐及沸石类等胶结物、杂基。岩屑颗粒常见的溶蚀特征有:粒内部分溶蚀形成蜂窝状、斑点状或条纹状粒内溶孔［图3（a）］；粒内强烈溶解形成铸模孔［图3（b）］；沿颗粒边缘溶蚀形成港湾状、不规则状，形成粒间扩大溶孔［图3（c）］。长石颗粒则多沿解理面或者边缘形成粒间溶孔［图3（d）—（f），（j）-（l）］。碳酸盐和沸石类胶结物及泥质杂基等在溶蚀作用下多形成填隙物溶孔和晶间孔［图3（g）—（i）］。

图3 乌夏地区中上二叠统碎屑岩溶蚀特征（a）凝灰质岩屑发生溶蚀，形成斑点状、条纹状粒内溶孔，X019 井，3 461.56 m，P2w，铸体薄片；（b）凝灰质岩屑发生强烈溶蚀，形成铸模孔，X70 井，3 802.1 m，P2w，铸体薄片；（c）凝灰质岩屑发生溶蚀，沿颗粒边缘溶蚀形成港湾状粒间扩大溶孔，W101 井，3 253.6 m，P2w，铸体薄片；（d）钠长石胶结物发育晶间孔和晶间溶孔，M003 井，3 658.9 m，P2w，扫描电镜；（e）长石碎屑颗粒发生风化溶蚀，并有溶孔及解理缝发育，MH1 井，3 651.39 m，P2x，扫描电镜；（f）长石颗粒碎屑发生强烈溶蚀，形成大量粒内溶孔，MH017 井，3 497.31 m，P2w，扫描电镜；（g）方解石胶结和泥质胶结的中粒砂岩，物性较差，偶见粒间孔及粒内溶孔，MZ4 井，3 580.00 m，P2x，铸体薄片；（h）粒间浊沸石溶孔，M211 井，3 760.2 m，P2w，铸体薄片；（i）泥质杂基溶孔，M001 井，3 565.2 m，P2w，铸体薄片；（j）钠长石扫描电镜图谱，M003井，3 658.9 m，P2w；（k）钠长石扫描电镜图谱，MH1 井，3 651.39 m，P2x；（l）钠长石扫描电镜图谱，MH017 井，3 497.31 m，P2wFig.3 Dissolution of Middle and Upper Permian clastic rocks in Wu-Xia area

3.4 成岩阶段

乌夏地区中上二叠统碎屑岩储层主要处于中成岩阶段A—B 期；部分由于埋藏较浅，处于早成岩阶段B 期。主要划分依据有:①镜质体反射率（Ro）主要为0.5%～1.3%，部分为1.3%～2.0%。②研究区储层碳酸盐矿物以方解石为主，但也见到少量铁方解石和铁白云石；粒间孔隙中出现方沸石、片沸石和浊沸石矿物；高岭石含量少，并可见向伊利石转化。③碎屑岩储层颗粒接触关系以线接触和点—线接触为主，部分为点接触和线—点接触；埋藏深处有微裂缝发育。④通过对准噶尔盆地西北缘的热演化史研究，乌夏地区二叠纪平均古地温梯度约为3.8 ℃/100 m［27］。碎屑岩储层埋深为1 500～4 000 m，埋藏温度为57～152 ℃；多数储层埋深在2 500～4 000 m，埋藏温度为95～152 ℃。

根据对准噶尔盆地玛湖凹陷中上二叠统碎屑岩微观特征的详细观察、统计，并使用扫描电镜对碎屑岩各类成岩特征和自生矿物的分析，并结合前人研究成果，划分出准噶尔盆地乌夏地区中上二叠统碎屑岩储层成岩序列为:早期压实作用→伊/蒙混层→早期方解石胶结→自生绿泥石→油气充注→长石溶蚀作用→高岭石形成→方解石及沸石类矿物溶蚀→晚期硅质胶结→晚期含铁方解石胶结（图4）。

图4 乌夏地区中上二叠统碎屑岩成岩演化序列Fig.4 Diagenetic evolution series of Middle and Upper Permian clastic rocks in Wu-Xia area

4 成岩作用与孔隙演化

4.1 孔隙损失量计算

压实、胶结和溶蚀作用均是影响储层物性的主要因素，通过还原压实、胶结和溶蚀作用对孔隙度的影响，可以实现对准噶尔盆地乌夏地区中上二叠统碎屑岩储层孔隙成岩演化过程的恢复［28-29］。研究区分选系数为1.39～2.76，平均值为1.83，分选较差—差，依据谭开俊等［30］和王琪等［31］的方法，计算出研究区原始孔隙度为32.34%。压实作用是碎屑岩早期埋藏成岩阶段的最主要成岩作用，根据呼延钰莹等［32］的方法，计算得出研究区碎屑岩储层压实后剩余粒间孔为7.26%～8.07%，压实率平均值为75%～78%，压实作用较强—强，压实作用造成的孔隙度损失为24%～25%。夏子街组相对于下乌尔禾组压实作用更强（表1）。胶结作用通过充填储层碎屑岩粒间孔隙，使原始孔隙度进一步减小，通过计算，研究区碎屑岩储层胶结作用造成的孔隙度损失平均约为6.14%，胶结率平均为19%（表1）。下乌尔禾组胶结作用造成的原始孔隙度损失主要为10%～40%，而夏子街组胶结作用造成的原始孔隙度损失主要为5%～30%；夏子街组相对于下乌尔禾组，胶结作用较弱（图5）。

表1 乌夏地区中上二叠统碎屑岩压实与胶结作用造成的孔隙度损失Table 1 Porosity loss caused by compaction and cementation of Middle and Upper Permian clastic rocks in Wu-Xia area

图5 乌夏地区中上二叠统碎屑岩压实与胶结作用造成的原始孔隙度损失Fig.5 Original porosity loss caused by compaction and cementation of Middle and Upper Permian clastic rocks in Wu-Xia area

4.2 孔隙增生量计算

碎屑岩的孔隙增生主要有2 种途径:一种是碎屑岩的溶蚀，形成各种溶蚀孔隙，主要包括粒内溶孔、粒间溶孔、胶结物溶孔、杂基溶孔以及一部分晶间孔［33-34］；另一种是强烈压实导致的颗粒破裂形成微裂缝和成岩不均一收缩形成的界面缝，可以对储层物性起到改善的作用［35-36］。通过统计研究区中上二叠统储层的各种孔隙含量和裂缝占比，得出下乌尔禾组和夏子街组的次生孔隙占总孔隙之比为77.18%和80.90%；孔隙增生量分别为6.49%和4.74%。其中溶蚀作用对孔隙增生量贡献率最大，下乌尔禾组和夏子街组分别占47.62%和55.86%；微裂缝孔隙增生贡献率分别为16.37%和19.77%；界面缝孔隙增生贡献率分别占14.50%和16.49%；粒间填隙物中杂基溶蚀对孔隙增生的贡献率分别为10.91%和2.08%；胶结物溶蚀对孔隙增生的贡献率分别为7.60%和2.68%（表2）。

4.3 次生孔隙演化

根据不同成岩作用对孔隙度的影响及不同成岩阶段的成岩特征，可得出乌夏地区中上二叠统碎屑岩储层的次生孔隙演化模式，以下乌尔禾组为例:

表2 乌夏地区中上二叠统不同次生孔隙对孔隙增生的贡献率Table 2 Contribution rate of different secondary pores of Middle and Upper Permian in Wu-Xia area

早成岩阶段A 期，受大气水的影响，火山岩岩屑颗粒发生溶蚀形成一定的次生孔隙。中成岩阶段A 期，大量有机酸释放，造成岩屑、长石颗粒以及填隙物的溶解，而碳酸盐在有机酸条件下难溶，发生少量溶蚀；孔隙类型开始以次生孔隙为主。中成岩阶段B 期，受碳酸控制，长石与岩屑颗粒、杂基再次发生溶蚀，沸石类胶结物、钠长石和碳酸盐也发生少量溶蚀；同时受压实作用影响形成微裂缝和界面缝；孔隙类型以溶蚀孔隙和裂缝为主。

下乌尔禾组原始孔隙度为32.34%，受强烈压实作用之后，孔隙度减为8.07%；后经碳酸盐类、沸石类、钠长石等胶结物充填孔隙，孔隙度降为1.93%；后在溶蚀作用形成的次生孔隙和压实作用的裂缝作用下，储层物性得到改善，孔隙度升为8.42%。

5 次生孔隙发育带的分布与成因机制

次生孔隙发育带是指次生孔隙占比大于50%的高孔隙度储层集中发育带。其主要有3 层含义:①次生孔隙占比大于50%；②孔隙度高于有效储层孔隙度下限；③高孔隙度储层在孔隙度-深度剖面中某一深度范围内集中成带，孔隙度包络线明显向孔隙度高值方向凸出［37-38］。

通过对准噶尔盆地乌夏地区2 500 余块中上二叠统储层样品的孔渗分析，发现1 200～4 500 m 为次生孔隙发育带，垂向上发育3 个孔隙度高值带和孔隙度低值带，孔隙度高值带的深度分别为1 200～1 500 m，2 300～2 600 m，3 500～4 200 m，即研究区中上二叠统从上至下发育3 个次生孔隙发育带，分别命名为次生孔隙发育带A，B，C（图6、图7）。

图6 乌夏地区中上二叠统碎屑岩储层次生孔隙发育带Fig.6 Secondary pore development zones of Middle and Upper Permian clastic rocks in Wu-Xia area

（1）次生孔隙发育带A:埋藏深度为1 200～1 500 m，孔隙度为20%～30%。次生孔隙主要类型为粒内溶孔和杂基溶孔；粒内溶孔来源于长石、火山岩岩屑等颗粒的溶蚀，杂基溶孔来源于早期陆源碎屑杂基的溶解。该次生孔隙发育带主要产出层位为下乌尔禾组，由于埋藏较浅，受大气水的溶蚀而形成次生孔隙［图8（a）—（c）］。

图7 乌夏地区中上二叠统碎屑岩储层次生孔隙含量随深度分布图Fig.7 Distribution of secondary pore content variation with depth of Middle and Upper Permian clastic rocks in Wu-Xia area

图8 乌夏地区中上二叠统碎屑岩储层次生孔隙特征（a）粗砂岩中裂缝，W42 井，1 222.3 m，P2w，铸体薄片；（b）砾岩中微裂隙，W42 井，1 368.90 m，P2w，铸体薄片；（c）残余粒间孔及粒间溶孔，F504 井，1 482.47 m，P2w，铸体薄片；（d）界面缝及微裂缝，F10 井，2 573.00 m，P2x，铸体薄片；（e）颗粒边缘发育微小粒间孔，F10 井，2 575.60 m，P2x，铸体薄片；（f）粒内溶孔和残余粒间孔，FN15 井，2 653.20 m，P2x，铸体薄片；（g）粗砂岩粒间溶孔，M001 井，3 426.75 m，P2w，铸体薄片；（h）界面孔沿颗粒界面发育，M2 井，3 535.90 m，P2w，铸体薄片；（i）粒内溶孔，FN15 井，3 912.30 m，P2w，铸体薄片Fig.8 Characteristics of secondary pore of Middle and Upper Permian clastic reservoir in Wu-Xia area

（2）次生孔隙发育带B:埋藏深度为2 300～2 600 m，孔隙度为15%～25%。次生孔隙主要类型为粒内溶孔、界面缝和微裂缝；粒内溶蚀为火山岩岩屑颗粒溶蚀形成；微裂缝和界面缝为压实造成的颗粒破碎和不均一收缩运动而成，受断裂带影响较大。该次生孔隙发育带主要产出层位为夏子街组和少部分的下乌尔禾组，受断裂带控制，断层渗水造成颗粒溶蚀形成粒内溶孔，同时断裂带造成大量的微裂缝和界面缝［图8（d）—（f）］。

（3）次生孔隙发育带C:埋藏深度为3 500～4 200 m，孔隙度为10%～15%。次生孔隙类型主要有粒内溶孔、界面缝、微裂缝，同时粒间溶孔、杂基溶孔、胶结物溶孔也对次生孔隙有一定的贡献。研究区溶蚀孔隙大量发育，主要表现为岩屑、长石等碎屑颗粒的溶蚀，同时也发育一些方解石和沸石类胶结物以及泥质杂基的溶蚀，但占比较少；界面缝和微裂缝应该为埋藏深、机械压实造成的颗粒破裂和不均一收缩形成的。该次生孔隙发育带主要产出层位为下乌尔禾组和夏子街组少部分。溶蚀孔隙应该为有机酸溶蚀碎屑颗粒和填隙物造成［图8（g）—（i）］。

6 结论

（1）准噶尔盆地乌夏地区中上二叠统下乌尔禾组和夏子街组碎屑岩储层岩性以含砾砂岩、细砂岩为主，颜色多呈灰绿色、灰色，同时含有少量粉砂岩；储层中石英和长石含量较低，富含火山碎屑物质，尤其是凝灰岩岩屑含量很高，体积分数达到50%以上，碎屑岩成分成熟度低；碎屑岩粒度较粗，分选及磨圆均较差，填隙物以胶结物为主，储层结构成熟度较低；具有近物源快速沉积的特征，属于冲积扇和扇三角洲环境。

（2）准噶尔盆地乌夏地区中上二叠统碎屑岩储层经历了复杂的成岩过程，其中对储层物性影响较大的成岩作用为压实作用、胶结作用、溶蚀作用。不同成岩作用对储层物性影响不尽相同，压实作用是造成孔隙度下降的主要因素，压实后剩余粒间孔为7.26%～8.07%，压实率平均值为75%～78%，其中夏子街组由于深度更深，压实减孔更明显；胶结作用造成的孔隙度损失平均约为6.14%，胶结率平均为19%，夏子街组相对于下乌尔禾组胶结作用较弱；下乌尔禾组和夏子街组的次生孔隙占总孔隙之比为77.18% 和80.90%；孔隙增生量分别为6.49%和4.74%，溶蚀作用是増孔的主要途径。

（3）准噶尔盆地乌夏地区中上二叠统碎屑岩储层在埋深1 200～4 500 m 内自上而下发育3 个次生孔隙发育带，深度分别为1 200～1 500 m，2 300～2 600 m，3 500～4 200 m。不同深度次生孔隙发育带成因不同，浅部受大气水的溶蚀，从而形成次生孔隙；中部受断裂带控制，断层渗水造成颗粒溶蚀形成粒内溶孔，同时断裂带造成大量的微裂缝和界面缝；深部储层次生孔隙发育带主要为有机酸溶蚀碎屑颗粒和填隙物造成。次生孔隙发育带是研究区在低孔低渗条件下寻找相对有利储层的重要区带。