0 引言
含油气盆地中的地层水在油气的运移、聚集过程中扮演着重要的角色，贯穿了油气成藏的整个过程［1-2］。原始的地层水具有多样性，其可能来源于大气降水、海水、沉积水以及深成水［3］，而地层水长期与围岩接触，其中必然发生一系列物理化学反应，如储层成岩演化过程中的水—岩反应，方解石白云石化、斜长石钠长石化等［4］，这些均会影响地层水的物理化学性质。现今地层水是地层沉积—埋藏过程中水—岩作用、渗滤作用、混合作用等综合影响的结果。国内外学者对于水文地球化学、水—岩反应以及地层水的来源演化方面开展了研究工作，并取得了丰富的成果。CLAYTON等［5］和KHARAKA等［6］利用δD和δ18O对北美深层地层水来源进行研究；CHEN等［7］、YU等［8］运用δD、δ18O、37Cl、81Br同位素分别对中国南海北部沉积盆地和华北平原地层水的起源和演化进行了研究；YANG等［9］运用pH值、总溶解固形物（TDS）和主要离子指示了水的类型和水化学过程；ZHANG等［10］、WU等［11］和YANG等［12］运用主要离子和87Sr/86Sr研究了地下水的水文地球化学特征、水—岩反应、来源以及成因；李建森等［13］综合分析柴达木盆地古近系—新近系油田水化学成分、水化学参数以及氢氧同位素数据，明确了油田水的来源与成因；窦伟坦等［14］运用87Sr/86Sr、δD和δ18O证实鄂尔多斯盆地苏里格气田盒8段和山1段地层水成因；吴小奇等［15］基于川西坳陷新场地区须五段地层水的矿化度、地球化学特征参数、微量元素和氢氧同位素等分析了地层水的来源以及水—岩反应；杨丽杰等［16］通过地层水化学参数、离子相关关系研究认为东海盆地西湖凹陷古近系地层水的来源除湖盆的淡水—微咸水蒸发浓缩作用外，还存在海水渗入与同沉积水混合咸化作用。
目前，超深层勘探已成为中国油气勘探工作的热点领域，塔里木盆地库车坳陷是中国典型的超深层—深层油气勘探区块，近年来在博孜、大北、克深等区块发现多个油气圈闭，油气资源超万亿立方米［17-18］。对于库车坳陷克拉苏构造带沉积储层、构造裂缝、油气成藏等方面已开展了大量的研究，且取得了丰富的成果［19-22］。而地层水的研究在塔中奥陶系、塔北寒武系以及库车坳陷东部侏罗系研究较多［4，23-25］，如：杨春龙等［25］通过塔北隆起奥陶系地层水化学数据分析了储层发育类型与地层水化学特征之间的关系；张海祖等［26］对库车坳陷东部阿合组地层水的水型、水化学参数进行分析，判断油气保存条件；朱传庆等［27］结合克拉苏构造带白垩系地层水化学、地层岩性以及压力场特征分析，划分了流体系统，并简要阐明了地层水的成因。虽然前人对塔里木盆地地层水也展开了研究，但对克拉苏构造带白垩系地层水方面的研究较少，技术方法少且单一，主要集中于常规水化学特征研究，并未对来源和成因开展详细研究。
本文在前人对沉积、构造以及成藏研究的基础上，从基础的水型、矿化度、水化学参数梳理出发，分析地层水的地球化学特征和保存条件，并结合新增的氢氧同位素、锶同位素测试结果，明确白垩系地层水的来源及成因，利用碳酸盐胶结物碳氧同位素、包裹体均一温度及盐度数据，并结合埋藏史、构造演化史及油气充注特征，探讨库车坳陷克拉苏构造带白垩系地层水的形成演化过程，从而为下一步气水分布研究和天然气勘探开发提供地质依据。
1 地质背景
1.1 研究区概况
库车坳陷位于塔里木盆地最北部，紧邻南天山造山带，自晚海西期经历多次构造抬升及挤压，经历了古前陆盆地发育期（P—T）、伸展坳陷期（J—E）、陆内前陆冲断发育期（N—Q）等多期构造运动，在南部天山造山带持续的冲断挤压作用下，形成“南北分带，东西分段”的构造格局，以库姆格列木群膏岩层为界限，又分为盐上和盐下2个部分。库车坳陷包括克拉苏构造带、依奇克里克构造带和秋里塔格构造带，乌什凹陷、拜城凹陷、阳霞凹陷，以及北部单斜带和南部斜坡带等8个次级构造单元［17， 21- 22］［图1（a）］。克拉苏构造带是近些年来勘探热点区域，位于库车坳陷北缘，面积超过5 000 km2，油气资源潜力大，以克拉苏断裂为界进一步分为克拉区带和克深区带，克深区带自西向东可分为阿瓦特段、博孜段、大北段、克深段［图1（b）］［28-29］。克拉苏构造带白垩系为典型的深层—超深层致密储层，巴什基奇克组作为主力天然气储层，岩性以中—细粒砂岩和薄层泥岩为主，属辫状河三角洲沉积环境，储层致密且非均质性强，整体埋深超过6 000 m［21，30］。古近系库姆格列木群沉积了厚层的膏盐、含膏泥岩以及盐岩层系，是区域内主要的盖层［图1（c）］。
1.2 构造演化特征
克拉苏构造带自白垩纪以来经历了多期构造运动，尤其是白垩纪末期的抬升、库车期到第四纪的持续挤压运动。白垩纪至康村组沉积期克拉苏构造带地层整体变形不强烈，仅发育少量的断层以及平缓褶皱，白垩纪末期地层抬升剥蚀，并遭受大气降水淋滤［31］。古近纪库姆格列木群沉积期，库车坳陷处于弱伸展环境，大量海水的涌入以及高温环境，库姆格列木群沉积了巨厚的膏泥岩及盐岩地层。古近纪康村—库车组沉积期，“盐下”发育的正断层开始反转，“盐下”形成大量切穿中生界的次级断裂，中新世库车组沉积末期—第四纪，受强烈构造挤压活动，断裂数量急剧增多，在南天山构造带强烈挤压下，克拉苏构造带自北向南形成了“盐下”大量的逆冲断层和叠瓦状断背斜［32-33］，有效沟通了源岩和储层，为流体（地层水、烃类）循环提供了通道，同时，为油气的保存提供了有利的保存条件（图2）。
2 样品采集与分析
本文共收集克拉苏构造带白垩系巴什基奇克组多口预探井和评价井地层水样品以及岩心样品进行相关实验检测分析（表1）。收集20口井地层水常量离子（Cl-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、HCO3 -、SO4 2－）和微量元素Sr分析数据。对9口井水样进行δD和δ18O分析，检测方法依据国家地质矿产行业标准《地下水质分析方法第 89 部分：氘的测定在线高温热转换—气体同位素质谱法》（DZ/T 0064.89—2021）和国家地质矿产行业标准《地下水质分析方法第90部分：18O的测定在线CO2—H2O平衡—气体同位素质谱法》（DZ/T 0064.90—2021）进行检测，选用了德国Finnigan生产的MAT253稳定同位素质谱仪，该设备的误差被限制在±0.2‰以内。对21口井水样进行87Sr/86Sr分析，在检测过程中，遵循国家标准《岩石中铅、锶、钕同位素测定方法》（GB/T17672—1999），并选用了PHOENIX热表面电离质谱仪进行检测，确保了检测结果的误差保持在0.000 02的范围内。
表1 实验项目与样品采集Table 1 Experimental items and sample collection |
| 实验项目 | 层位 | 样品井号 |
|---|---|---|
| 水常量离子（Cl-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、HCO3 -、SO4 2-）和微量元素Sr | K1 bs | D5、D101、D102、D103、D101-5、D101-3、D201、D202、D203、D204、D205、D207、D208、D209、B21、B22、B8、B9、B901、K241 |
| 氢氧同位素（δD和δ18O） | K1 bs | D9、B903、D4、D902、B104-2、D102、D207、D101-5、D101-3 |
| 锶同位素（87Sr/86Sr） | K1 bs | D4、D901、D303JS、D902、B104-2、D101-1、D102、D208、D101-5、D207、D101-3、D209、K209、K503、K12、K105、D201、D302、K904、D305、K502 |
| 包裹体均一温度 | K1 bs | B9、B19、D903、D4、K8、K503 |
对6口井的砂岩样品进行包裹体均一温度检测，依据中华人民共和国核行业标准《矿物流体包裹体温度的测定》（EJ/T 1105—1999），温度为25%，湿度为40%，选用了LINKAM THMS600型冷热台进行检测。
3 地层水化学特征
3.1 水型和矿化度
对克拉苏构造带白垩系巴什基奇克组多口预探井和评价井水分析数据进行整理。根据苏林分类，研究区地层水均为深成环境的CaCl2型，这种水型代表水动力相对停滞区，地层封闭性好的地质环境。地层水矿化度（TDS）为139.8~256.4 g/L，平均值高达198.7 g/L，多数样品矿化度远大于正常海水矿化度35 g/L，主要离子包括Cl－、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、HCO3 －、SO4 2－，地层水阴离子以Cl－为主，阳离子以Na++K+为主，pH值在4.7~7.0之间，呈酸性—弱酸性。
3.2 地层水化学参数
地层水化学参数中的钠氯系数、变质系数、脱硫系数、钙镁系数等也常用来反映油气的保存条件、地层水变质程度、地层封闭性等。钠氯系数用来反映地层水来源、地层封闭性等，一般认为rNa+/rCl－>0.85，地层水受古大气降水或者盐层渗入水的影响，rNa+/rCl－<0.85，地层的封闭性越好，基本不受其他水体渗入影响，对油气保存有利［27］。脱硫系数（100×rSO4 2－/rCl－）反映地层水的氧化还原环境，脱硫系数小于1，地层水还原较彻底；脱硫系数在1~3之间，地层水还原程度较弱；脱硫系数大于3，说明还原作用不彻底，地层封闭性较差［34-35］。变质系数［（rCl－—rNa+）/rMg2+）］反映水—岩作用以及离子交换的程度，变质系数越大，水—岩反应越强烈，离子交换的越完全［24，36］。钙镁系数（rCa2+/rMg2+）反映次生孔隙发育程度以及地层水的变质程度，钙镁系数越高，地层水变质程度越强，次生孔隙越发育，深层油田水中钙镁系数一般大于3［3，37］。白垩系巴什基奇克组地层水的钠氯系数（rNa+/rCl－）介于0.77~0.97之间，平均值为0.88，脱硫系数在0.16~1.61之间，平均值为0.47，均小于3，说明地层封闭条件较好，SO4 2－含量少［图3（a）］；变质系数［（rCl－—rNa+）/rMg2+）］在2~15之间，平均值为6.15，钙镁比值（rCa2+/rMg2+）在3~11之间，平均值为6.09［图3（b）］，这些参数均反映白垩系巴什基奇克组地层封闭性好，油气保存条件好，水—岩反应的程度较大。
4 地层水来源及成因
4.1 白垩纪末期大气降水的渗入
白垩纪早期为干旱炎热的半咸水环境，白垩纪末期，克拉苏构造带发生了明显的地层抬升剥蚀，长期暴露地表，接受大气降水淋滤，此时，原始沉积水受大气降水混入的影响［30-31］。白垩系巴什基奇克组地层水的氢、氧同位素值分布范围分别为-64.8‰~-47.5‰、-2.2‰~3.2‰，由图4可知，样品点落在全球大气降水线（GMWL：δD=8δ18O+10）以及当地大气降水线（LMWL：δD=4.87δ18O－20.71）的右下方。此外，将巴什基奇克组地层水的氢氧同位素值数据进行拟合，其演化线与全球大气降水线和当地大气降水线相交，接近塔里木河水说明巴什基奇克组地层水受早期大气降水的影响。现今地层水氢氧同位素偏离大气降水线以及海水演化线分布，是由于地层水在漫长地质历史时期，经历了水—岩相互作用（δ18O值明显偏正），现今水样没有表现出明显的受抬升剥蚀期的大气降水以及海水的影响。
4.2 古近纪海水/盐湖水的影响
沉积盆地内与蒸发岩形成有关的卤水，是由海水经蒸发浓缩作用残留的。这种卤水来源于海水，经蒸发浓缩作用，各种盐类依次沉积并形成蒸发岩，使残留的卤水中各种离子组分含量发生改变，并在后来的成岩环境中与矿物发生反应，从而逐渐演变形成现今的卤水［43］。Cl-广泛分布于地下水中，是水中性质相对稳定的组分，不易发生沉淀，同时也不参与其他矿物的成岩反应［36-37，43］，主要受盐岩矿物溶解和蒸发浓缩作用影响［44］。因此通过Cl－和其他离子的关系趋势，与海水蒸发趋势线对比，分析现今地层水是否受海水蒸发浓缩作用的影响。如果地下卤水是由海水单纯经蒸发浓缩形成的，那么地下卤水中各种离子组分含量数据点应落在相应离子的海水蒸发轨迹线上；反之，若数据点偏离海水蒸发轨迹线，则说明地下卤水在埋藏过程中受水—岩反应影响为主，并不受蒸发海水影响［43，45-46］。
通过拟合地层水Na+—Cl－、Sr—Cl－、Mg2+—Cl－、Ca2+—Cl－关系（图5），发现巴什基奇克组地层水呈现Na+、Ca2+、Sr富集，Mg2+亏损的特征。图5（a）显示Na+靠近海水蒸发轨迹线，多数样品接近盐岩饱和沉淀点（H），一般受海水或盐岩溶解影响，水样数据靠近或位于海水蒸发线上，而库车坳陷古近纪发生大规模海侵事件，受早始新世气候和海平面变化，库姆格列木群为陆内盐湖沉积［47］，古近纪沉积期海水和盐湖水的渗入，也会影响地层水化学性质，Na+—Cl－的关系也证实了这一点。Sr、Ca2+富集和Mg2+亏损主要受后期储层成岩改造的影响，图5（b）显示，地层水Sr含量在海水蒸发曲线之上，表现出富集特征，通常膏盐岩地层中含有高浓度的Sr元素，但Sr与Ca2+具有一定的相似性，表明Sr更多可能来源于钙长石或者方解石胶结物等含钙矿物的溶蚀［15，36］；在Mg2+—Cl－图上［图5（c）］，水样的Mg2+低于海水蒸发线，呈现亏损特征，表明地层水中的Mg2+在后期成岩过程中发生了浓缩变质，Mg2+亏损可能与黏土矿物高岭石和绿泥石的形成有关，白云石化也是造成Mg2+亏损的重要原因［36-38］［图5（c）］；在Ca2+—Cl－图上，水样的Ca2+含量高于海水蒸发线，呈现富集状态［图5（d）］，Ca2+含量的变化与碳酸盐矿物的溶蚀、石膏溶解、白云石化和钠长石化等有关［3-4，38］。综上，巴什基奇克组地层水受古近纪海水/盐湖水的影响，以及后期成岩改造的影响。
4.3 沉积埋藏过程的水—岩反应
4.3.1 锶同位素特征
自然界中Sr有4种同位素84Sr、86Sr、88Sr、87Sr，均是由87Rb发生β衰变产生的。其中87Sr/86Sr值反映了不同水体的混合、水体来源、水体流经路径等，同一地质时期和水体环境中，87Sr/86Sr值基本不变［49］。矿物沉淀和蒸发不会改变Sr同位素值，而矿物溶解和交换可能会改变Sr同位素值，这取决于反应相的同位素组成［50］。因此，87Sr/86Sr值通常用于研究地层水的来源及成因分析。现代海水的87Sr/86Sr值整体小于0.709 2，库姆格列木群盐岩87Sr/86Sr值平均为0.709 3，与海水的锶同位素值接近，表明物质来源主要是海水［51］，硅酸盐矿物、碳酸盐矿物、蒸发岩的87Sr/86Sr值分别在0.716~0.725、0.708~0.710、0.710~0.712之间［10］。巴什基奇克组地层水的87Sr/86Sr值在0.710~0.712之间，平均值为0.712，少数样品点位于或靠近蒸发岩（膏岩、盐岩），多数样品高于蒸发岩的87Sr/86Sr［图6（a）］，说明地层水既受上覆库姆格列木群蒸发岩溶解的影响，也受储层中硅酸盐矿物溶解的影响；从1/Sr— 87Sr/86Sr图中也可看出［图6（b）］，地层水样品落在矿物溶解/离子交换区域，说明巴什基奇克组地层水主要受后期水—岩反应的控制，上覆蒸发岩溶解也对地层水存在一定影响。
4.3.2 离子富集与亏损
从图5中可以看出，白垩系巴什基奇克组地层水呈现Na+、Ca2+富集，Mg2+亏损的特征。根据DAVISSON等［52］提出的Ca2+富集和Na+亏损的盆地流体线（BFL，Basinal Fluid Line），通常，受斜长石钠长石化作用影响，其数据点分布在BFL趋势线上。从图7（a）看出，Na+和Ca2+均富集的特征，研究区多数水样数据点与盐岩溶解线平行，少量分布在BFL线附近，且Ca2+沿含钙矿物溶解/白云化趋势线方向分布，说明巴什基奇克组地层水Na+富集受海水蒸发/盐岩溶解影响，与前文认识一致，而Ca2+的富集受含钙矿物溶解或方解石白云化影响。研究区巴什基奇克组储层中长石主要以斜长石和钾长石为主，钠长石含量很少［15］，铸体薄片和扫描电镜显示，砂岩储层中发育大量石盐晶体［图8（a）］，储层中碳酸盐胶结物、石膏发育，且溶蚀作用明显［图8（c）—图8（e）］。从Ca2+与Ca2+/Mg2+的关系图［图7（b）］可见，研究区水样保持Ca2+不变的情况下，Ca2+/Mg2+值呈轻微增大趋势，前文也提到了地层水中Mg2+呈亏损状态，Mg2+的亏损与黏土矿物的绿泥石化以及方解石的白云石化有关，铸体薄片和扫描电镜中也观察到粒间充填白云石以及叶片状绿泥石［图8（e）—图8（f）］。
图7 巴什基奇克组地层水Caexcess—Nadeficit和Ca2+—Ca2+/Mg2+关系Fig.7 Relationship between Caexcess -Nadeficit and Ca2+ -Ca2+/Mg2+ of formation water in Bashijiqike Formation |
图8 巴什基奇克组砂岩铸体薄片及扫描电镜照片（a）B104井，K1 bs，6 845.77 m，粒间孔壁的柱状石盐晶体；（b） B22井，K1 bs，6 322.93 m，粒间孔隙充填隙大量方解石胶结物；（c）B104井，K1 bs，6 844.66 m，粒间孔隙充填白云石、硬石膏等胶结物；（d）D307井，K1 bs，7 223.14 m，粒间孔隙充填白云石、方解石、放射状石膏、片状伊/蒙混层，白云石和方解石有溶蚀现象；（e）B102井，K1 bs，6 758.04 m，粒间孔隙充填石膏、片状伊/蒙混层，石膏有溶蚀现象；（f）B104井，K1 bs，6 845.23 m，叶片状绿泥石 Fig.8 Casting slice and SEM images in Bashijiqike Formation |
4.4 上覆膏盐层水的混合作用
油田水中的混合作用，一般发生在外来流体混入的情况下。前文通过对常规离子、氢氧同位素、锶同位素等分析，认为白垩系巴什基奇克组地层水早期受大气降水、海水/盐湖水影响，但现今地层水主要受成岩改造过程中的水—岩反应影响。而康村组沉积以来，构造挤压强烈，断层大量发育（图2），库姆格列木群膏盐层中的高盐度流体对巴什基奇克组地层水必然存在影响，储层中也发育大量石膏（CaSO4）、石盐（NaCl）等矿物［图8（a），图8（c），图8（d）］。因此，通过将深度、膏盐层厚度与水常规离子进行拟合，发现膏盐层厚度与Cl－、Ca2+、SO4 2－、Na++K+具有很好的相关性（由于部分水样Na+和K+并未分开，且K+仅占Na+的4%，K+的影响可以忽略不计）。随着膏盐层厚度的增加，Cl－、Ca2+、Na++K+浓度增加并逐渐趋于稳定，Mg2+的浓度变化不大，SO4 2－和HCO3 －浓度逐渐降低（图9），反映了膏盐岩溶蚀作用的影响，膏盐岩沉积厚度大的地区出现高盐度NaCl地层水，且Ca2+含量也高，SO4 2－含量的降低是受还原作用影响，而HCO3 －不稳定，易与Ca2+和Mg2+等形成碳酸盐沉淀。随着深度的增加，不同离子含量并没有明显的规律性（图10），这是由于碎屑岩储层中的含盐地层水受断层裂缝、储层非均质性、构造应力等多因素影响，其以顶渗、侧渗等方式下渗至白垩系储层，且不同下渗方式离子含量分布不一［53］。
图9 巴什基奇克组地层水Cl－、SO4 2－、HCO3 －、Na++K+、Ca2+、Mg2+与膏盐厚度关系Fig.9 The relationship between Cl－，SO4 2－，HCO3 －，Na++K+，Ca2+，Mg2+ and paste salt thickness of formation water in Bashijiqike Formation |
4.5 晚期烃类充注所携带的源岩淡化水
前人认为随烃类流体一同运移的低盐度地层水进入储层，会对地层水产生一定的淡化作用［54］。利用方解石氧同位素和白云石氧同位素分馏方程［55-57］，计算出碳酸盐胶结物形成温度，结合碳酸盐胶结物成因判别图，分析认为巴什基奇克组储层发育3期碳酸盐胶结物（图11）：第一期，孔隙充填方解石/白云石，属于与成岩作用有关的碳酸盐，形成温度60~95 ℃；第二期，孔隙充填含铁方解石/白云石，与有机质脱羧作用有关，形成温度95~110 ℃；第三期，裂缝充填碳酸盐脉体，与有机质脱羧作用有关，形成温度120~140 ℃。与天然气伴生的含烃盐水包裹体的均一温度与盐度相关关系说明成岩早期孔隙流体盐度高，随着地层温度增高，晚期孔隙流体盐度降低，晚期盐度下降对应的均一温度约在120~170 ℃，与铁碳酸盐胶结物以及与裂缝充填的碳酸盐形成温度相对应（图9，图10）。克拉苏构造带油气存在多期充注，最晚期以天然气聚集成藏为主：第一期康村中晚期（14~11 Ma）油充注，均一温度在80~95 ℃之间；第二期库车期（5~3 Ma）油气充注，均一温度在90~110 ℃之间；第三期库车晚期—第四纪（3~0 Ma）天然气充注，均一温度在130~140 ℃之间，该期天然气大量充注时间在2.5~3 Ma以来［17，58-59］。铁碳酸盐胶结物与裂缝充填的碳酸盐形成时间、盐度淡化时间与天然气大量充注成藏时间接近（图11，图12）。因此，可以判断，砂岩储层孔隙水也受烃类大量充注时所携带的流体淡化作用。
5 地层水形成演化过程
通过对地层水来源以及成因分析，白垩系巴什基奇克组原始沉积水受白垩纪末期大气降水渗入的混合，后期经历海水的蒸发浓缩作用、成岩过程中的水—岩反应、膏盐层水下渗等多种作用共同控制，形成现今高矿化度地层水。结合埋藏史、油气充注史、构造演化史分析，认为库车坳陷克拉苏构造带白垩系地层水演化经历4个主要阶段：①原始沉积水，巴什基奇克组沉积期的沉积水体；②大气降水侵入，白垩纪末期，发生明显的地层抬升剥蚀，其间大气降水侵入目的层，与原始沉积水发生混合；③海侵/盐湖水下渗；④有机酸以及源岩淡化水侵入。埋藏过程中水—岩反应，始终影响地层水化学性质。
白垩系巴什基奇克组沉积埋藏初期（85~65 Ma），处于辫状河三角洲沉积环境，地层水主要为原始沉积水；白垩纪末期受构造运动影响，地层抬升至地表，接受大气降水下渗混合影响；古近纪的海侵事件（65~35 Ma），海水流入库车坳陷，受早始新世气候和海平面变化，库姆格列木群沉积期为内陆盐湖沉积，海侵水和盐湖水通过断裂下渗进入目的层；康村组沉积期（~16 Ma）开始的挤压变形，库车坳陷的3期构造挤压，特别是最后一期（2 Ma以来）构造挤压强烈，库姆格列木群膏盐岩层中的含盐流体从垂向和侧向扩散到白垩系；约20 Ma以来，烃源岩形成的有机酸开始注入目的层，对易溶矿物进行溶蚀，改造地层水性质；尤其是库车组沉积期以来（5 Ma~）烃源岩进入生烃高峰大量生成油气，伴随天然气充注，烃源岩中淡化水体（如黏土矿物脱水等）进入砂岩储层，含气层段孔隙中地层水被淡化；自沉积成岩以来，水—岩反应贯穿整个过程，且后期逐步增强，最终形成了现今极高矿化度的地层水（图13）。
6 结论
（1） 塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带白垩系巴什基奇克组水体为高矿化度的CaCl2型地层水，主要离子为（Na++K+）和Cl-，其次为Ca2+、Mg2+。地层水的钠氯系平均为0.88，脱硫系数均小于3，变质系数均大于0，钙镁系数大于3。地层水化学特征说明巴什基奇克组整体处于封闭环境，地层水在埋藏过程中经历了较强的变质作用，油气保存条件好。
（2） 白垩系巴什基奇克组原始沉积水受大气降水下渗混合，以及后期蒸发浓缩作用、水—岩反应、膏盐层水的影响，现今地层水表现出Na+、Ca2+富集、贫Mg2+、δ18O富集、高87Sr/86Sr以及低1/Sr的特征。
（3） 通过碳酸盐胶结物碳氧同位素分析，巴什基奇克组致密砂岩储层发育3期碳酸盐胶结物：第一期，孔隙充填方解石/白云石，属于与成岩作用有关的碳酸盐，形成温度60~95 ℃；第二期，孔隙充填含铁方解石/白云石，与有机质脱羧作用有关，形成温度95~110 ℃；第三期，裂缝充填碳酸盐脉体，与有机质脱羧作用有关，形成温度120~140 ℃。流体包裹体的均一温度与盐度相关关系表明，晚期烃类充注所携带的低矿化度地层水造成包裹体盐度下降。
（4） 白垩系地层水演化经历4个主要阶段：①原始沉积水，巴什基奇克组沉积期的沉积水体；②大气降水侵入，白垩纪末期，发生明显的地层抬升剥蚀，其间大气降水侵入目的层，与原始沉积水发生混合；③海侵/盐湖水下渗；④有机酸以及源岩淡化水侵入。埋藏过程中水—岩反应，始终影响地层水化学性质。
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