垂向发育特征

海平面升降变化控制着溶蚀作用的期次和潜流带的垂向分布，造成各种岩溶作用在垂向上的叠加。在太参3、太参4、周参6等钻井剖面中，产生了与岩溶作用密切相关的井漏、放空、井径扩张等现象。从钻井剖面中可以看出，奥陶系古岩溶垂向上主要发育于下奥陶统、中奥陶统下马家沟组一段、上马家沟组一段及顶部（图6.1）。地表露头剖面上，在河南登封渑池、江苏徐州等剖面上马家沟组顶部及安徽宿县等剖面贾汪组和萧县组（亮甲山组）均有发育，岩溶厚度一般几十米至几米不等。

上马家沟组顶部包括部分残留的峰峰组，主要为风化壳岩溶类型，根据电测曲线及岩性特征，可以划分出地表残积带、垂直渗流带及水平潜流带。地表残积带产物主要为大气淡水产生的地表径流冲刷、溶蚀过程中形成的一些溶沟、溶洞、溶缝、洼地、漏斗及落水洞等，其充填物主要为地表残积物和洞壁塌积物，多为棕色、红色等氧化沉积，包括铝土质和垮塌角砾等。在测井曲线上，自然伽马曲线多呈锯齿状，深浅双侧向电阻率值明显低于基质灰岩，总体上呈现出由上而下电阻率增加的趋势。垂直渗流带以垂向岩溶为主，主要特征为高角度的溶蚀裂缝、溶蚀缝合线，近于垂直的串珠状中小型溶蚀孔洞沿溶缝、缝合线分布，在一定条件下可以形成较大规模的溶洞，多为方解石、泥混合充填。在测井曲线上，自然伽马曲线呈近于平直或呈微齿状，缝洞发育段被砂泥质充填时自然伽马值增大，深浅双侧向电阻率值略低于基质灰岩，常出现正差异。水平潜流带最明显的岩溶特征是出现大型的水平溶洞，地下暗河及其溶蚀孔、洞、缝发育段。该带不仅溶蚀作用强，充填作用也很强，最突出的是出现河成角砾岩、粉砂岩、泥岩及洞穴崩塌堆积物的充填，还有化学充填作用，有时在溶洞中充填大量方解石晶体。由于地质历史时期构造沉降、海平面升降的多旋回性，同时受潜水面高度和岩性的制约，常在不同深度形成多层水平岩溶带（徐国强等，2005）。在测井曲线上，由于溶蚀孔洞的发育程度和充填物、充填程度的差别，电性特征也有差异。当溶蚀孔洞发育而且未充填时，自然伽马值一般较低，而在砂泥质充填的洞穴中则会很高，深浅双侧向电阻率值明显降低。

上马家沟组一段及下马家沟组一段中膏盐岩夹层较多，受同生期岩溶作用影响显著，发育膏溶角砾岩，在后期埋藏阶段，岩溶作用更加强烈。在这一期岩溶中，膏盐夹层较多，表现为电阻率由下而上变高，自然伽马值由下而上变低。一般把该岩溶带最底层的膏溶角砾作为同生期岩溶的底界。

图6.1 太康隆起及邻区奥陶系岩溶发育对比图

下奥陶统顶部主要发育风化壳岩溶，这期风化壳岩溶受白云石化作用强烈，以发育白云岩夹角砾状白云岩与上覆同生期岩溶区别。白云石化作用主要发生在早奥陶世同生—准同生期蒸发环境中。准同生白云岩及角砾状白云岩经后期埋藏溶蚀，胶结作用加强，因此孔隙度相对同生期岩溶要差。该期风化壳岩溶中垂直渗流带及水平潜流带特征较上奥陶统要小的多，主要是由于其经历的时间短、强度弱。