马海盐湖位于柴达木盆地北东部,其第四系地层蕴藏有丰富的钾盐矿。近年来,由于大规模开发利用,浅部富钾卤水消耗迅速、潜卤水水位大幅下降,从而导致浅表部大量固体贫钾矿石被“架空”,丧失了原有自然状态下固-液相互转化的良好条件,开发利用难度不断加大。由此可见,加强富钾卤水特别是深部承压水的储层特征研究,对成钾有利区预测以及进一步实现该区钾盐矿产资源的可持续开发具有重要意义。论文以马海盐湖第四系承压卤水为研究对象,以野外地质调查为基础,结合矿区内76口钻孔各含水层系的地层对比和分析,同时对承压卤水储层开展岩相学研究、孔隙度分析和给水度分析等。研究表明,马海盐湖第四系地层主要为碎屑岩类和蒸发岩类沉积物,碎屑岩类以粉砂、细砂和粘土、淤泥为主,蒸发岩类则主要以石膏、石盐为主。依据钻孔中地层岩性纵向演化特征,划分出4个蒸发岩沉积旋回,分别命名为旋回I、旋回II、旋回III和旋回IV,对应时代为全新世、全新世-晚更新世、晚更新世-中更新世、早更新世。早更新世以来,马海盐湖主要发育冲积相、滨湖相、浅湖相和盐湖相四种沉积相类型。依据含盐率、地层厚度等值线图,以及地层岩性特征,对矿区第四纪盐湖中心迁移进行了初步研究,结果表明:旋回IV早更新世阶段,古盐湖中心主要位于矿区的东南部,钻孔ZK7606位置附近;旋回III中-晚更新世,古盐湖中心则主要位于矿区中部,钻孔ZK7008位置附近;旋回II晚更新世-全新世,古盐湖中心位于研究区东部,钻孔ZK7808位置附近;旋回I全新世阶段,盐湖中心则位于研究区东北部。由此可见,早更新世以来马海地区古盐湖中心在时空上具有从东南部-中部-东部-东北部的迁移趋势,这可能与盆地周缘构造运动导致的盆地次级洼地分异有关。对富钾承压卤水储层研究表明,矿区第四系蜂窝状石盐和具有类蜂窝状构造的含芒硝石盐层是承压卤水最重要的储层。蜂窝状石盐岩常上覆和下伏致密块状石盐岩,此类石盐岩孔隙不发育,烟灰色、灰白色,含粘土或比较纯净。蜂窝状石盐岩与其上覆和下伏的致密块状石盐岩以及粘土层组成一个完整的储卤单元。黏土和粉砂的充填、胶结使石盐岩的孔隙度和给水度大大降低,这说明湖盆比较稳定且受碎屑补给影响小的区域具备形成有效储集体的条件。基于储层分布特征及盐湖中心迁移过程,本文认为马海地区中部为富钾卤水资源的主要潜力区,有利层位为晚更新世-中更新世时期的旋回III地层;研究区东部为次要潜力区,对应层位为全新世-晚更新世时期旋回II地层。