碎屑岩风化壳是形成大中型地层油气藏的有利区带,已成为我国陆上盆地最现实、最有潜力的油气勘探领域之一。本论文以准噶尔盆地西北缘斜坡区(夏子街地区、中拐地区)和凹陷区(玛湖地区)碎屑岩风化壳储层为研究对象。通过普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、“X”衍射以及流体包裹体等测试方法,开展了碎屑岩风化壳储层胶结特征研究,明确了不同区带胶结作用类型、影响因素、影响范围及其差异性,并探讨了胶结作用对储层物性和油气成藏的影响。斜坡区胶结物主要为菱铁矿、方解石、高岭石、绿泥石和沸石,凹陷区胶结物主要为方解石、铁方解石、高岭石、伊利石和沸石。不同区带胶结作用的差异性主要受控于地层水性质和断层活动性。斜坡区断层活动高峰期与油气充注期相对应,地表水、大气降水沿断层渗入地下和热液流体发生混合,与围岩发生化学反应后形成了胶结物;凹陷区断层活动高峰期与油气充注期交替进行,胶结物的形成主要来自孔隙水中矿物质的沉淀和水-岩反应。这些因素也导致不同区带胶结作用影响范围的差异,其中斜坡区影响范围为距不整合面之下0-70 m,凹陷区影响范围为距不整合面之下10-90 m,碳酸盐类矿物和粘土矿物胶结作用影响范围均最大。研究区碳酸盐胶结作用对储层物性的影响具有正反两面。积极方面是部分早期碳酸盐胶结物经溶蚀作用可恢复储层孔隙度;消极方面是晚期碳酸盐胶结作用堵塞了大量孔隙。其他胶结作用主要为破坏储层物性。斜坡区早期碳酸盐胶结物经溶蚀作用后可恢复储层孔隙度3%,晚期碳酸盐胶结物减孔约7%,其他胶结物减孔约2%;凹陷区早期碳酸盐胶结物减孔约5%,晚期碳酸盐胶结物减孔约3%,其他胶结物减孔约4%。研究区早期胶结物的形成早于第一期油气充注也可能同时发生,晚期胶结物形成于第二期油气充注之前,不同的是斜坡区存在第三期油气充注,大量的油气注入对胶结作用产生了抑制作用,这也是斜坡区储层物性相对较好的原因。早期胶结物分布于风化壳储层较深层位,斜坡区胶结疏松,凹陷区胶结较致密,该时期油气充注的时间和规模较小,没有形成大规模的油气藏;晚期胶结物分布于储层较浅层位,胶结较致密,然而大量的油气充注抑制了部分胶结作用的进行,该时期形成了大规模的油气藏。综合研究区风化壳类型、岩性配置和成岩特征,预测玛北斜坡二叠系-三叠系储层为地层油气藏有利分布区。