鄂尔多斯盆地沉积相(7个盆地地区都有哪些?)
时间:2024-01-03 18:15:57 | 分类: 基金百科 | 作者:admin| 点击: 59次
7个盆地地区都有哪些?
一、塔里木盆地,塔里木盆地位于中国西北部的**,中国面积最大的内陆盆地,也是世界十大盆地之一。塔里木盆地处于天山和昆仑山、阿尔金山之间,该盆地面积约为40多万平方公里,这里每年棉花产量比较不错。
二、鄂尔多斯盆地,鄂尔多斯盆地位于中国西北地区,又称陕甘宁盆地,面积约37万平方公里,属陆相沉积盆地。这里含有比较丰富的天然气和煤炭资源,这个盆地在35亿年前就已经形成了历史比较悠久。
三、华北盆地,华北盆地主要是华北平原里比较凹形的区域。包括北京、天津、河北、山东、河南、辽宁等省市的全部或一部分及渤海海域。盆地东临胶辽隆起,西与太行山隆起为邻,北为燕山台褶带,共32万平方公里。
四、四川盆地,四川盆地西依青藏高原和横断山脉,北邻秦岭,东接湘鄂西山地,南连云贵高原。包括四川省**部和重庆西部大部分,面积约26万余平方公里。
五、松辽盆地,松辽盆地横跨我国东北黑龙江、吉林、辽宁三省。盆地中间是嫩江、松花江、辽河水系流经的松嫩平原沼泽区,四周为山脉和丘陵,是世界上最大的典型陆相沉积盆地之一。
六、柴达木盆地,柴达木盆地是中国海拔最高的内陆盆地,也是世界十大盆地之一,位于青藏高原东北部。四周被昆仑山脉、祁连山脉与阿尔金山脉所环抱。
七、准噶尔盆地,准噶尔盆地位于**维吾尔自治区北部,天山山脉、阿尔泰山脉及西部诸山间,一个略呈三角形的封闭式内陆盆地,其面积是中国第二大内陆盆地。
鄂尔多斯叠合盆地沉积研究分析(全文)
摘要:叠合盆地是指不同世代相对独立盆地上下沉积叠置而成的组合盆地。叠合盆地由上叠盆地、下伏盆地及其叠合(面)关系三个要素所构成。研究叠合盆地对油气勘探有重要指导意义。鄂尔多斯盆地作为中国三大叠合盆地之一,形成于裂谷充填与克拉通沉积的背景上,区域内地质发展史按其构造演化可大致划分为四个阶段。在成盆前与成盆期发育了一套层序齐全、厚度巨大的沉积建造。不同的沉积环境下,盆地发育了下古生界的暗色碳酸盐岩和上古生的海陆交互相煤系地层两套主要的气源岩。
关键词:叠合盆地;鄂尔多斯盆地;沉积盆地分析
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.231
1.1叠合盆地概念
对叠合盆地的概念和定义,已有不少论述。其出发点不同,认识也不尽一致。刘池洋学者将叠合盆地定义为:不同世代相对独立盆地上下沉积叠置而成的组合盆地[1]。叠合盆地作为改造盆地的一种类型,具有较好的油气储集潜力,因此研究其下伏和上叠盆地各自的具体发育时限,区分构造叠置与沉积叠置对盆地的影响,对科学研究盆地属性、指导油气勘探具有重要意义。
1.2叠合盆地基本要素
叠合盆地由上叠盆地、下伏盆地和两者之间的叠合(面)关系3个要素所构成。进行叠合盆地类型划分时,应将三者作为一个整体来进行全面分析和综合研究。主要的研究内容包括八个方面:原盆特征、下伏盆地保存状况、上叠盆地与下伏盆地的差异程度、下伏盆地热演化程度、上叠盆地连通性、叠合方式和接触关系、间断时间、叠合程度。
鄂尔多斯盆地作为中国三大叠合盆地之一,北以河套地堑系北缘断裂为界紧邻阴山褶皱带,南以渭河地堑南界断裂为界与秦岭造山带相接,东侧以离石断裂与吕梁山隆起带相邻,西缘分别以桌子山东麓断裂和青铜峡-固原断裂为界,北边隔银川地堑与贺兰山褶皱带相望,南边和六盘山弧形构造带相依,是夹持于周边活动带之间的稳定克拉通沉积盆地。
(1)中晚元古代为盆地的坳拉谷发育阶段,奠定了盆地发展演化的基础.此阶段的晋宁运动导致贺兰、秦晋坳拉谷充填粒合而关闭,使盆地变成了一个被夹持于南北大洋与贺兰裂谷之间的陆块。(2)早古生代为盆地的浅海台地发展阶段,此阶段盆地中部发育了明显的正向构造单位――中古隆起,而东西向被坳拉谷夹持,南北向被加里东地槽制。(3)晚古生代为盆地的滨海平原发展阶段。其古构造特征变化较小,但构造细节产生了较大变化。(4)中生代为盆地的内陆盆地发展阶段,古构造特征基本保持了西隆东坳的格*。晚三叠世末,盆地表现出隆、坳形态的位置明显西移,此时东部的志丹―铜川坳陷就在强烈的由西向东逆冲推覆作用下形成。中侏罗世,盆地在强烈的燕山运动作用下,形成了现今区域构造的基本格*,即内部平缓向西倾斜、南北隆升、西冲东抬的构造特征。
该阶段为华北地台基底发育时期,奠定了华北地台基底的雏形。在较深的海洋环境下,整个华北地区由几个互不相连的初始陆核――岛链状硅镁质、硅铝质陆块增生、扩大并焊接成一个整体,其间经历了早太古代集宁旋回的火山-沉积作用、变质作用和晚太古代乌拉山旋回的火山-沉积作用、变质作用。
此时主要形成了两套海相建造,一套是在太古代古陆边缘区由沉积作用形成的海相火山岩、碎屑岩和碳酸盐岩建造;另一套为典型的绿岩建造,其是在鄂尔多斯高原北边的色尔腾山、乌拉山及大青山一带由火山-沉积作用形成的海相的镁铁质拉斑玄武岩系列,钙碱性的火山熔岩和正常碎屑岩及碳酸盐岩。早元古代末期为华北地台形成阶段,其范围向东包括山西台隆,向西包括阿拉善台隆,向北达白云鄂博一带,甚至更远。此时地壳在色尔腾山运动下增厚、固结、克拉通化,地台在构造运动伴随的岩浆活动下基本固结和稳定。
盖层沉积是指地台的古老结晶基底形成以后,其上沉积了一套比较稳定的正常陆源碎屑建造,火山活动不发育。由于古生代地层和巨厚的中、新生代地层覆盖的影响,在分析白云鄂博地区的白云鄂博群、贺兰山地区的中晚元古代黄旗口群和王全口群、渣尔泰山地区的渣尔泰山群在该时期的盖层沉积展布特点的基础上,初步推测鄂尔多斯陆块深部不存在中、晚元古代的盖层沉积。
区域内早元古代末形成的古陆,经长期剥蚀,地貌已准平原化,而此时鄂尔多斯陆块处于华北海和祁连海共同作用下的陆表海沉积环境,陆壳稳定。
早三叠世,鄂尔多斯地区沉积环境为气候干燥、炎热,植被不发育,主要为河湖相的红色细碎屑岩建造,沉积物主要为砂岩、泥岩。而盆地中部在中三叠世沉积了灰绿色泥岩,*部夹煤层,东缘沉积了红色砾岩、泥岩。
鄂尔多斯盆地在古近纪主要为河、湖相含石膏红色砂泥质碎屑建造。始新世初盆地开始下降,渐新世盆地主要为一套红色含石膏的沉积建造,西部沉积物分布广泛,而新进系不甚发育。
鄂尔多斯盆地受裂谷充填与克拉通沉积的影响,在成盆前与成盆期发育了一套下部为下古生界寒武―奥陶系海相碳酸盐岩与浊积碎屑岩,上部为上古生界石炭、二叠系海陆交互相煤系碎屑岩的厚度大、层序全的沉积建造。在寒武系、奥陶系、石炭系及二叠系,盆地形成了不同的封盖岩和储集岩类型,产生了多种储盖组合形式,如下古生界的上寒武统泥质岩和中寒武统灰岩组合、**部碳酸盐岩与蒸发岩储盖组合、下奥陶统灰岩和中奥陶统泥质岩的储盖组合、奥陶系风化壳和中石炭统铝土岩储盖组合,及上古生界的太原组海相砂泥岩储盖组合、太原组海相碳酸盐岩和碎屑岩储盖组合、山西组砂泥岩储盖组合、上-下石盒子组砂-泥岩储盖组合、石千峰组砂、泥岩储盖组合等。这些不同的储盖组合形式对指导油气资源的勘探开发具有重要意义。
参考文献:
[1]刘池洋.叠合盆地特征及油气赋存条件[J].石油学报,2007,28(01):1-7.
[2]杨遂正.鄂尔多斯多旋回叠合盆地形成与演化[J].天然气地球科学,2006,17(04):494-498.
[3]庞雄奇,周新源等.叠合盆地油气藏形成、演化与预测评价[J].地质学报,2012,86(01):1-98.
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鄂尔多斯盆地地层特征及油藏地质研究方法(分层依据)
一盆地沉积演化阶段划分二三叠系延长组地层特征
一勘探阶段区域沉积相研究方法简介二油田开发阶段沉积相研究
在地理上,鄂尔多斯盆地是指河套以南,长城以北的内蒙古自治区伊可昭盟地区。而地质学中的鄂尔多斯盆地范围则广阔,它东起吕梁山,西抵桌子山~贺兰山~六盘山一线,南起秦岭山坡,北达阴山南麓。包括宁夏东部,甘肃陇东,内蒙古伊可昭盟、巴彦单尔盟南部、阿拉善盟东部,陕北地区,山西河东地区。面积约37万K㎡。(长庆油田勘探开发的鄂尔多斯盆地总面积约25万K㎡。)
黄土高原是盆地主要地貌特征,著名的毛乌素沙漠位于盆地北部,周边山系海拔1500~3800m,平均2500m左右。盆地内部西北高,东南低,海拔800~1800m左右;西北部的银川平原、北部的河套平原、南缘的关中平原,地势相对较低(前二者海拔高度1600m左右,关中平原仅300~600m)。
中华民族的摇篮——黄河沿盆地周缘流过。盆地内部发育有十几条河流,多数集中在中南部,在东南角汇入黄河,属黄河中游水系;像著名的无定河、延河、洛河、泾河、渭河流域都是我们中华民族的发祥地之一。
盆地内油气勘探始于上世纪初,1907年在地面油苗出露的陕北地区,用日本技术钻了我国大陆第一口油井。大规模油气勘探、开发始于1970年。到目前,不但在石油、天然气开采上取得了辉煌成果,而且在地质理论研究、钻采工艺技术等方面取得了重大突破,为世界特低渗透油田开发提供了成功经验。
地质学上讲的鄂尔多斯盆地是一个周边隆起,中部下陷,内部西低东高,不对称的地史时期的沉积盆地;并非现今的地貌盆地。按地层的分布形态划分为:(盆地一级构造单元)
陕北斜坡是目前我们研究时间最长、认识比较清楚的一个一级构造单元。由于它的存在,盆地内同一个时期的地层(同一套储层),在西部埋藏深度大,东部埋藏浅。例如:马岭油田主力含油层延10在庆阳埋深1400m左右,在延安出露地表,西峰油田的长8油层在陇东埋深2200多米,在陕北延河入黄河口处则高悬在山崖上。为什么会出现这种现象?下面来讲构造成因。
鄂尔多斯盆地是在古生代地台基础上产生和发展的大型内陆坳陷,形成于中生代的印支运动和燕山运动。
三迭世盆地还是华北地台上的一个西部坳陷,晚三叠世的印支运动,基底稳定下沉,盆地开始发育。燕山运动早中期(侏罗纪~白垩纪),坳陷内发生了强烈的水平运动,形成了西缘断褶带及南缘渭北构造带。燕山运动中晚期(白垩纪中、晚期)东部的吕梁山升起形成晋西挠褶带,坳陷遂与华北地台分离,形成了独立的鄂尔多斯盆地。
盆地沉积史和构造史的特点是:随着历史的推演,沉积和沉陷的中心不断向西推移。三叠纪盆地发育早期,沉积沉降中心位于盆地中部的直罗,吴旗,定边一带;白垩纪末盆地生长晚期,沉积沉降中心移到盆地西部边缘。吕梁山的崛起使盆地东部抬升,在此过程中,西部一直处于下沉状态,出现了天环坳陷,在盆地本部形成了西低东高的大型西斜单斜——中部斜坡。至此,地史时期不对称的向斜型沉积盆地发育结束,构造特征保持至今。
盆地内大小近百余个油田,除马家滩、摆宴井等个别油田位于西缘断褶带上,其余油田均分布在陕北斜坡上。
鄂尔多斯盆地含油气构造的成因有三类:
燕山运动使盆地四周持续上升,中间振荡性下沉。构造应力在西部表现的最为剧烈和集中(构造类型也较典型),使该区地层大起大落,高耸入云的六盘山脚下是深达数百米的天环向斜,从天环向斜到吕梁山的晋西挠褶带之间地层处于一个平缓而稳定的倾斜状态,平均坡降为每公里10米左右,倾角小于一度,多数为0.4度,这个斜坡面积约12万平方公里,占据了盆地总面积的二分之一。
斜坡由于受到南北方向挤压应力和东西方向拉伸应力的作用(南北挤压应力来自西伯利亚板块和华南板块的南北相向运动。东西方向的拉伸应力来自西部天环坳陷下沉,东部吕梁山升起),使地层波浪起伏,形成了一系列向西倾伏(重心向下)向东开口的鼻状隆起带。这些鼻状隆起大多成行排列,相邻相伴,规模较大,上下地层间具有良好的继承性和稳定性。此类鼻状隆起带是盆地内延长统油气大面积聚集的主要场所。
所谓的差异压实作用是指地史时期的沉积物,由于沉积环境不同和沉积作用的非均一性,存在着岩性、粒度、成分等差别,导致同一时期的地层成岩后,厚度不同的现象。
在上覆地层压力相等的情况下,抗压强度砂岩大,而泥岩小,粗砂岩不易被压实,而细、粉砂岩则容易被压实(这也是粒度细时物性较差的原因)。所以相同沉积厚度的地层,成岩后砂岩厚度较大,而泥岩厚度较小;在砂岩发育部位形成海拔相对较高的顶凸构造叫差异压实构造。此类构造多沿河道和砂体方向延伸,随砂体尖灭而消失,规模相对较小。陇东地区延安组地层中此类油藏较多,如:马岭的延7、延6、延4+5等油藏。
复合鼻状构造是由区域构造运动和差异压实作用共同形成的*部高点或平缓台阶区。长2、长1、延9、延8等岩性构造油藏多属此类。
这三种构造是鄂尔多斯盆地油气聚集的最有利场所。
鄂尔多斯盆地含油气构造的研究方法有三种:
1、采用广泛分布、特征明显的油层顶部标志层,研究区域构造分布规律。
勘探初期,通过地震剖面在纵向上追踪标志层起伏变化形态、高点范围;确定探井位置。
详探~开发阶段,以完钻井标志层的海拔高度做平面等值线图,确定构造的闭合高度、闭合面积、走向、倾向、分布范围。
2、根据岩性的压实率计算压实程度,预测压实构造的分布规律;再结合出油井点的构造特征,预测其它油气藏。
3、在井眼较稀的地方,可根据钻井程度较高的区块的构造特征,类比预测油藏分布情况。
鄂尔多斯盆地是在古生代华北地台的西缘上发育起来的中新生代内陆坳陷型盆地,地层沉积演化的过程实际上是区域构造运动的演化过程。根据大量的岩芯资料,野外露头及地层特征研究,盆地的沉积演化大体可划分为五个阶段:
晚三叠世的印支运动,盆地开始发育,基底稳定下沉,接受了800~1400m的内陆湖泊三角洲沉积,形成了盆地中主要的生油岩和储集层。
延长统沉积后,三叠纪末期的晚印支运动使盆地整体抬升,延长组顶遭受不同程度的风化剥蚀,形成了高差达300m的高地和沟谷交织的波状丘陵地形。细划出了一幅沟谷纵横,丘陵起伏,阶地层叠的古地貌景观。三叠系延长组与上覆侏罗系富县组地层之间存在一个不稳定的平行不整合面。
因盆地的西南部抬升幅度较其他地区大,使陇东地区延长统遭受了强烈的风化剥蚀。所以陇东的测井剖面上普遍缺失长1、长2地层,个别井长3甚至长4+5顶都不复存在。
到侏罗纪延长统顶侵蚀完成,盆地再度整体下沉,在此基础上开始了早侏罗世湿暖型湖沼河流相煤系地层沉积。
在延长统顶部的风化剥蚀面上,侏罗纪早期富县、延10期厚0—250米的河流相粗碎屑砂、砾岩,以填平补齐的方式沉积,地层超覆于古残丘周围。延10期末,侵蚀面基本填平,盆地逐渐准平原化,气候转向温暖潮湿,从而雨量充沛,植被茂盛,出现了广阔的湖沼环境,沉积了延9~延4+5厚度250~300m的煤系地层。经差异压实作用形成了与延长顶古残丘,古潜山基本一致具继承性的披盖差异压实构造,成为中生界的主要储集层及次要生油层。
延安期末的燕山运动第一幕,盆地又一度上升造成侵蚀,使盆地中部的大部分地区缺失了延1~延3地层,延安组(延4+5)与上覆的直罗层之间存在一平行不整合面。
中侏罗世盆地第三次下沉,沉积了干旱(氧化)气候条件下的直罗组大套红色河流相砂岩,进而又沉积了上部安定组浅湖相杂色泥灰岩,之后盆地又再度上升。
第三阶段安定组杂色泥灰岩沉积之后,燕山运动第二幕开始,盆地再度上升,并在周边发生了强烈的印度板块和太平洋板块的联合作用,褶皱断裂造山运动开始,形成了盆地格*。
此后盆地第四次下沉,沉积了厚达千米的志丹统棕红色砂砾河流冲积相和杂色砂泥岩互层干旱型湖泊碎屑物。其顶部的环河组地层在庆城东西两河床上都可看到。
第四阶段的下白垩系志丹统沉积后,燕山运动第三幕使区域构造得到定型,基本面貌保持迄今。下第三系的河流和咸化湖泊沉积,分布*限,仅见于盆地整体抬升后残留的*部低洼之处,多数地区缺失第三系地层。第四系黄土在陇东地区直接覆盖在白垩系志丹统的环河组地层上;安塞地区,黄土层下部就是中侏罗系安定组的地层。
综上所述,在地史上的印支、燕山运动中,鄂尔多斯盆地中生代经过四次升降过程,气候经过三次冷暖转换,最终由潮湿温暖变为干旱寒冷,形成了三个平行不整合面,接受了三千多米的河、湖相碎屑岩沉积。晚三叠世及早侏罗世是盆地成油体系最重要的沉积阶段,是主要的生油层和储集层形成发育期。
三叠系延长统的湖泊相泥岩和三角洲相砂岩沉积,乃我国内陆坳陷型湖泊沉积盆地之典型。具有沉降中心与沉积中心基本一致,发育时间长,沉积层序全、演化完整有序、厚度大、分布广等特点。也是本盆地的主要生油岩和大面积多期叠加的储集层。按照湖盆的扩大~缩小~消亡过程,可划分为五个层段十个油层组,是一个完整的湖进湖退反旋回序列。五个层段沉积特征为:
长一段(T3Y1)(长10油组):湖盆开始发育期,以河流相和滨浅湖相为主,广布大型交错层理砂岩。
长二段(T3Y2)(长8、长9油组):湖盆扩张期。沉积范围逐渐增大,陇东地区出现浅水到半深水河控三角洲和水下扇沉积。
长7是湖盆最大扩张期,湖水覆盖面积8万平方千米,最大水深60米,发育了70—120米的灰黑色泥岩,油页岩厚30—100米;是盆地内主要的生油岩形成期。
长6湖泊开始收缩,是陕北三角洲群发育期。三角洲总面积达1、2万平方千米,厚度50米左右。
长4+5期是区域湖盆总体收缩中一次短暂的湖浸期。湖浸范围保持长6时的基本格*,在陕北三角洲砂体上覆盖了湖沼相泥岩,是长7烃源岩的区域性盖层。由于沉积的非均一性,在吴旗、靖边等地区有三角洲存在。
长四段(T3Y4)(长3、长2油组):湖盆进一步收缩期。原来的三角洲沉积区已平原沼泽化,盆地内主要分布滨浅湖泊相,仅在华池等*部地区有中、小型三角洲存在。
长五段(T3Y5)(长1油组):湖盆枯竭期,大面积的沼泽化,主要岩性为泥岩夹煤层与砂岩互层,在陕北分布有著名的瓦窑堡煤系。
侏罗系下部湖沼河流相煤系地层按成因可划分为三种沉积体系:
富县期:盆地由上升趋于稳定,气候干旱。河流沿延长统古地貌沟谷填平补齐式沉积,水动力较强,地质作用以侵蚀氧化为主;所以粗碎屑的河道砂多呈红色,砂泥岩互层呈杂色。由于不同地区有不同的物源和地形条件,所以沉积作用具有明显的差异,地层厚度变化较大,地层厚0~160m,一般70~110m,基本不含油。
延10期:地壳运动稳定,气候转入半潮湿状态。沉积环境:先期为古地貌限制性河谷充填沉积,形成了东西向展布并嵌入三叠系油源层之上,成为油气向上运移通道的甘陕古河。后期随着沟谷填平补齐,转入泛滥平原到沼泽相沉积;河流水动力由强变弱。所以延10中、下部大套灰色中砂岩厚度差异较大,顶部的一套煤系地层(部分地区为炭质泥岩)分布较稳定。一般厚70~90m.,划分为延101~延108八个小层,延101、延102含油性较好。发育了河流相的6个亚相带,油气主要分布在河床亚相中。
延9期:盆地开始下沉,在延10期末泛滥平原的基础上逐渐形成了泛滥盆地中边积水变发育的泥砂型三角洲,沉积了一套中、细砂岩与泥岩及煤层的交互层。地层厚30~40m,划分为延91、延92、延93三个小层。储层为三角洲平原相的分流河道砂体。
延8期:盆地处于继续下沉阶段,湖泊水体不断扩大,河流的沉积作用减弱,三角洲分流平原河道的规模远远小于延9期,所以延8的砂层厚度小,分布零星。地层厚30~50m,划分为延81、延82、延83、延84四个小层,多数情况下依据中部的泥岩隔层划分为延81+2,延83+4两小段。
延7、延6、延4+5期:盆地处于湖泊静水沉积环境中,沉积物以浅湖泥岩为主,河流的分布范围狭小,*部地区发育泛滥平原河道砂体,地层厚50~70m。仅在马岭南区形成了油气藏,多数地区为非储层。
鄂尔多斯盆地作为一个相对长期稳定的沉积坳陷,经历了较为完整的构造演化史,沉积发育史和烃类成熟史。构成自身的沉积模式,成油组合类型,成烃模式和油气圈闭模式。从而形成了我国独具特色的非背斜型隐蔽性特低渗油藏,即侏罗系古地貌河道砂岩油藏和三迭系河控型湖泊三角洲油藏模式和序列。
地史时期,盆地沉积和沉降中心不断向西推移,最终盆地本部成为大型西斜单斜的这种构造格*,极有利于油气大量的向高处运移和聚集。
这是因为上三叠统生油岩在早白垩世时进入成油门限,早白垩世末~第三纪进入成熟~高成熟阶段并大量排烃,随即沿着早已形成的西倾斜坡持续向东运移,为油藏群形成准备了富足的物质基础。水压头始终在盆地的西部,盆地东部则为大面积的泄压区,是油气运移的指向;处在这个过渡带上,伸入生油坳陷中心的大型三角洲、河流相砂体,极有利于油气的运移聚集,成为油气的归宿。当砂岩东部相变为泥岩时,形成上倾方向岩性遮挡,即可聚集为丰度较高的整装油气田。
下部浅湖泥岩为生油层,油源岩质量优、分布广,油气供给充分;中部大型三角洲前缘砂体、河流相砂体叠覆于最有利的生油区(层)之上,油气运移距离短;上部湖沼泥岩为盖层(有些泥岩层,如:长7、长4+5、延8既是生油层又是盖层)。生油层与储集层在纵向上互相叠覆,形成最佳生储盖组合,保存条件好,是本盆地含油的重要条件之一。
盆地单一的沉降构造运动使延长组湖泊的水退水进、三角洲的迁移变化稳定有序,延安组湖沼河流频繁交替,形成了数千米厚的砂泥岩间互剖面。纵向岩相的多变和沉积的多旋回性是本盆地含油面积大、油层多、油藏叠合连片的重要条件之二。
(本盆地中,三角洲的底积层,前积层,顶积层一般都分布在一个二级旋回中,与一个大型油藏的生储盖层没有一一对应的关系。)
鄂尔多斯盆地延长统的大型油气藏均为三角洲岩性油藏,油气圈闭受沉积和成岩双重因素控制。沉积相带决定油藏分布范围和边界,油藏随三角洲前缘和三角洲平原分流河道砂体的发育程度而存在。油藏的聚油面积完全受三角洲前缘核心部位骨架砂体的控制,油气富集于三角洲前缘河口坝,分流河道砂体之中;三角洲前缘渗砂层尖灭线也就是油藏的边界线。
油层含油饱和度的大小、产量的高低主要受物性的影响,一般砂岩主体带内孔隙度,渗透率较高,含水饱和度与泥质含量较低。
延长统的岩性油藏,均分布在区域鼻隆带上,*部构造对其影响较小。油气勘探主要是利用现有的资料和成功经验,采用最先进的技术,分析、预测、寻找大型三角洲发育区;在三角洲发育区再筛选、追踪砂岩主体带和三角洲前缘核心部位。
受前侏罗纪古地形控制,延安组油藏群集于低山潜丘带及其坡缘和河间砂咀地区。延10深切的古河谷及支流河谷是三迭系油气垂直上溢的天窗和通道。古河谷两侧发育的延10期滨河边滩相砂岩,古河谷的河间丘、斜坡前缘残丘、指状残丘、丘嘴、滨河节地、河漫台地等与之相匹配的差异压实构造是油气富集的有利圈闭。
次级支流岔沟的岩性变化带及储层内部的非均质性,使河道砂岩形成岩性尖灭、致密遮挡,是油藏形成的重要因素。
另外,延9期河道主体带分布的河道砂岩,也是有利的油气储集场所。发育的延8及其以上河湖沼泽相煤系地层是延10、延9油藏的良好盖层。
综上所述,侏罗系延安组古地貌油田主要分布在临近古河的次级正向古地貌单元高点部位。所以目前人们经常用反推法来寻找侏罗系古地貌油藏,即首先确定一、二级河谷,在一、二级河谷垂直或斜交的方向上确定三、四级河谷;三、四级河谷所挟持的滨河边滩相带内就是勘探追踪的有利区。
在延长统顶部的风化剥蚀面上,富县、延10早期河流相碎屑物,以填平补齐的方式沿沟谷沉积,地层超覆于古残丘周围,延10末转入泛滥平原沼泽相沉积。由于,富县组和延安组地层厚度反映了侏罗纪初期的古地形起伏特征,所以,富县组加延安组地层厚度分布图,是我们恢复侏罗纪早期古地貌的重要依据之一。
第一步对研究区内所有的完钻井进行地层对比划分,在校深测井图上找出延长统顶界(富县组底)、延10顶标志层(煤线),统计出各井的延10+富县地层厚度。
第二步以20m左右一条等厚线,编制延10+富县地层等厚图。
第三步分析、划分古地貌单元:
一级河谷甘陕古河(160m地层等厚线所圈闭的范围)。地层厚度>150m(马岭最厚达290m),宽10~30㎞,以东西走向为主,长250㎞。
二级河谷宁陕古河、蒙陕古河、庆西古河(100~150m地层等厚线所圈闭的范围)。地层厚度100~150m,宽10~20㎞,长100㎞。呈南北向汇入一级甘陕古河。
三级河谷合水古河(40~90m地层等厚线所圈闭的范围)。地层厚40~100m,多呈锐角汇入二级河谷。
三级河谷有些图上也叫支沟;分布在斜坡上,是高地到一、二级主河谷的通道。
四级河谷在斜坡带上树枝状分布的支流河谷。呈“似等距”发育在三级河谷两侧,地层厚度40m左右。
0—5米等厚线圈闭的面积,剥蚀面海拔最高处,缺失延10+富县地层。
高地到主河谷过渡地带,5—40米等厚线所圈闭的范围。有些图上也叫:残坡、滨河阶地。
水系中的高地。位于水系之间,地层厚度小于相邻的水系。根据被水系分割的形态或与主河谷的位置又进一步细分为:残丘、丘咀、指状丘咀、河间残丘(甘陕古河中160m的地层等厚线所圈闭的范围,如:木钵河间丘)等。
延长统顶部地层海拔高度变化趋势,代表了侏罗纪初期的古地形起伏形态。延长统顶界(或侏罗系底界)海拔等高线分布图,是我们恢复侏罗纪早期古地貌的重要依据之二。
第一步对研究区内所有的完钻井进行地层对比划分,在校深测井图上找出延长统顶界(富县组底或延10底),统计出海拔高度数据。
第二步做延长统顶(或富县组、延安组底)地层分层界限海拔等高线图(等高线间距20米左右)。
第三步分析:等高线相对数值较小且密度较大处即为低洼的河谷分布区;等高线相对数值较大处为高地;二者之间等高线稀疏的地方为斜坡带。
1、钻井资料:完钻井数、井号,完钻时间、层位、深度、地面坐标、中靶坐标。
2、试油资料:试油井段、层位、日产油量、水量。
3、取芯资料:井号、取心层位、取心井物性分析数据(钻井处化验室分析报告,主要内容有:孔隙度、渗透率、含油饱和度、含水饱和度)。
4、取芯井全分析资料(研究院化验室分析报告):
岩矿薄片(矿物成分、含量、胶结物成分含量、类型)、铸体薄片、粒度分析、压汞、水驱油、相渗、敏感性分析等。
地层是区域构造运动和地史演化的产物,是油气藏的载体。同一时期、同一构造运动中形成的地层,具有相同的沉积特点和储渗特性。地层对比的目的就是将具有相同岩性、电性、成因、上下接触关系的地层归为一类,追踪它们在时间、空间上的变化规律,研究与油气藏有关的地层。
地层对比划分可分为岩芯对比和测井曲线对比两种,常用的是测井曲线对比法。
标志层的确定原则:岩性典型,电性特征明显,易识别,分布稳定,易与追踪。鄂尔多斯盆地经过近四十年的实践摸索,将温暖潮湿气候条件下的沼泽沉积--煤层(炭质泥岩)和凝灰质泥岩作为地层对比划分的标志层。
它们是特定气候条件下区域性的沉积产物,全盆地内普遍发育,代表性强,覆盖面广。
当煤层或凝灰岩标志层不发育,电性特征不明显时,参考与标志层位置相当的泥页岩特征划分。
用标志层将大层确定之后还必须选定一些标准层作为细分小层的依据。这些标准层多数是在油层附近且分布稳定的泥岩。
地层对比划分的原则:“旋回对比,分级控制”。
地层对比划分的方法:先追踪标志层,后确定标准层,再找含油层段。即:先定大层后分小层。
一级旋回受区域构造运动控制。在全区分布稳定,含有一套生储组合或储盖组合。
二级旋回是一级旋回中的次级旋回;每个旋回都有大体相同的沉积特征。
三级旋回受*部构造运动控制,由几个沙泥岩段组成。
四级旋回受水动力条件及*部沉积作用控制,由单一岩性或由粗到细(从砂岩开始到泥岩结束)、由细到粗的一个周期组成。四级旋回是地层对比划分中的最小级别,也叫沉积单元,如果再细分就叫油砂体。
一级~三级旋回一般叫大层划分,四级和四级以下的一般叫小层对比划分。开发系统大多数开展的都是四级旋回的追踪对比。
延长统十个油层组的划分依据主要是凝灰质泥岩,次为泥页岩。
凝灰质泥岩在岩屑中为白色片状,手摸有滑腻感,在荧光灯下发橘红色强光。在测井剖面上具有尖刀状低感应、高声速、大井径、高伽玛的电性特征;厚2米左右。
延长统地层依据岩性组合和十个标志层,划分为十个油层组。十个标志层代码为:k0~k9,自下而上为:
k0:位于长10底。
k1:位于长7底,是长7与长8的分界线,厚20m左右。底部有2m厚的凝灰岩,中上部是15~20m厚的油页岩。因其在陕北延河流域的张家滩地区出露,所以人们常称为“张家滩页岩”。
油页岩在电测图上以自然电位曲线负偏幅度较高(甚至高过砂岩),区别于泥页岩。
k2:位于长63底,是长7与长63的分界线。
k3:位于长62底。
k4:位于长4+5底,是长4+5与长61的分界线。在陕北地区较发育,陇东地区基本上是泥岩。
k5:位于长4+5中部,是长4+51与长4+52的分界线,厚度6~8m,在声速曲线上表现出4个一组的齿状尖子,感应曲线特征不明显。
k6:位于长3底,是长3与长4+5的分界线。
k7:位于长2底,是长2与长3分界线。
k8:位于长2中部,是长21与长22的分界线。
k9:位于长1底,是长1与长2的分界线。
煤线是延安组地层对比的主要标志层。煤线在测井图上具有:低伽玛、大井径、高声速、高电阻(4m)高感应的特征。低伽玛是测井图上区分煤线与泥岩的主要标志。
延安组地层沉积时区域气候由干冷~暖湿进行周期性循环,干冷时沉积河湖砂泥岩,暖湿时沉积沼泽煤系地层;两个煤系之间的地层代表了一个完整的旋回和气候周期,周而复始使延安组地层韵律性极强。分层时把二个煤层之间的一套地层作为一个二级旋回(煤层归下伏地层,煤顶为分层界限)。
延4+5~延10地层顶部普遍发育煤线,若有些区块、有些层位煤线不发育时,可借用邻区邻井作参考。具体方法是:从本区与邻区最接近的一边开始,根据地层厚度和砂岩旋回性,以泥岩为分界线逐井向内推。
用途:反映一个油田的油层纵向分布状况。包括区内全部出油层位,由一口或几口取芯井的油层段叠加而成。
图件内容:地层年代(系、统、组、层、小层)、岩芯描述(岩性、含油性)、电性特征(取芯井段的自然电位、四米电阻曲线)。
比例尺:1:200
油藏剖面图用途:了解一个油藏在纵向上的变化起伏形态,砂层、油层、隔层分布特征,油水关系,物性特征。
平行砂体走向的叫油藏纵剖面图,垂直砂体走向的叫油藏横剖面图。
定性反映油藏特征:选择两条测井曲线。左:自然电位曲线,右:四米电阻曲线。
精细油藏描述:定量的反映油藏形态时选择四条曲线。左:自然电位曲线、自然伽玛曲线,右:感应曲线、微电极曲线。
根据作图目的在平面井位图上划出剖面线。南北走向的剖面线顺时针旋转投影在剖面图上,北西~南东走向的剖面线逆时针旋转投影在剖面图上。在剖面图的右上角用箭头向右标出剖面线方向。
左右(横向):在平面图上将剖面线附近的井垂直投影到剖面线上,按顺序依次量出井间距离,再按相同的倍数放大到剖面图上,(倍数根据图的长短而定,开发区一般要让两井之间能放下四条曲线,勘探区井距则较宽)。平面图的比例尺除以放大的倍数,就是剖面图的比例尺。
上下(纵向):在测井图上计算出各井油层顶底海拔高度,(补心海拔-油层的垂直深度)以最高最低两个点为界取整数,以测井图上1:200的比例在剖面图上的两边立上海拔高度标尺。
④连接海拔高度标尺上端同一高度的点,以该线为参照,投影每口井校深综合图上的测井曲线,并标出小层分界线。
⑤连接同一层段的顶底界线,画出砂体、油层、干层延伸距离和形态,油水界面;标出射孔位置、试油产量。
⑥在图的上方写上图名、比例尺(需要缩放时用线型,墙上挂时用数字);图的下方画上图例,编绘、审核、时间。
地层对比剖面图用途:了解一个地区在标志层控制下含油段的地层厚度、砂层厚度及其电性特征的分布变化情况。
①对比剖面测井曲线选用:自然电位曲线、自然咖玛曲线、感应曲线、声速曲线,后三者能清楚的反映分层标志。(左:自然电位、自然咖玛,右:感应、微电极。)
②地层对比剖面图上剖面线的确定方法与油藏剖面图相似。
③对比剖面图不考虑比例尺大小,左右井间以能容下测井曲线(校深综合图)为原则。上下将目的层顶的标志层与剖面线对齐,画完所研究的地层段即可。
用途:标志层构造图反映的是区域地层起伏形态,多用于分析油藏与区域构造的关系。勘探阶段以及开发区的延长组或延10等大型油藏必备图件。
砂层顶部起伏图反映的是含油砂体的起伏变化形态和油水关系,多用于分析油藏构造特征。油田开发地质研究的必备图件,也是构造、边底水油藏圈定含油面积的依据。
②统计出距离油层顶最近的标志层和油层所在的砂层顶部海拔高度。
③开发区内一般都选用1:1万的大比例尺,以5m(勘探区内10m或20m)为间距用三角形内插法做等值线。
延长组三角洲控制的岩性油藏面积大,一般由东向西(或由西向东)逐渐下推,也可以由井位密集处向井稀处外扩,但不能脱离西倾单斜这个大的构造背景。
延安组河流控制的中、小型岩性构造油藏面积较小,在井少、高低变化不大的井区,也可用2m一条等值线作图。先从最高点(数据最大的地方),向四周(低点)滚动外推;中心闭合,南北两翼与区域单斜构造线相接。
④用箭头和线段指示鼻隆带走向和倾向。用“+”、“-”标出隆起和凹陷位置。在图名下方注明标志层的名称、比例尺。
用途:反映砂体、油层的延伸方向、横向宽度、分布面积、厚度变化等平面非均质特征。
①.一般以2m、4m或8m一条等值线,由井网密集、数据最大的地方开始内插。
②.油区外围井点稀少的地方,等值线间的距离参照密井点处宽度推测。推测的地方用虚线表示。
③.砂体图等值线参照区域沉积背景,三角洲相上游厚带开口,下游闭合;河流相上、下游开口,中间厚带闭合。
④.油层等值线走向与砂体一致,油区内部厚,边缘薄。
①.孔隙度、渗透率一般选用主要油层段的测井解释数据。如遇几个小油层段时可选一个中间值。孔隙度、渗透率必须是同一油层数据。
③.岩性油藏一般都是内部物性好,外部物性差;所以孔隙度、渗透率分布图的变化趋势要与油层图对应。
①含水饱和度、泥质含量是油区内部低,外围高,因此,等值线是内部小数据闭合,外围大数据收边。
②所选用的数据必须和上述孔隙度、渗透率相对应(同一层段的数据)。
用途:从平面、纵向、横向三个角度反映油藏地质特征及生产能力。
油层综合成果图由油层综合柱状图、油藏剖面图、油层平面图等单因素图拼合而成,平面图井位旁再配上试油柱子和油层数据十字架。
平面图的内容根据油藏特征或需要决定。一般是延长组等大油藏:砂体展布图上套上含油面积;延安组小油藏:砂岩尖灭线内套上砂顶起伏图、含油面积。
试油柱子:试油日产水量在下方,日产油量在上方。1mm=1t。
十字架:油层厚度油层渗透率
油层厚度:油层、(油水层)、[致密油层]。
油层渗透率:取主要油层段的中间值。
地质研究的内容在不同的开发阶段侧重点不同,不同的油藏研究方法也有所区别,开发地质研究报告的编写大体上可归纳为:
区域沉积相研究常用的一些划相标志和图件有:地球化学标志、微体古生物标志(水生、陆生、植物、动物分布特征)、岩矿标志,稳定和不稳定重矿物百分含量分布图、地层等厚图、砂层等厚图、砂泥岩比值图(%),以及用数理统计方法表现的碎屑颗粒粒度结构特征,如:CM图、概率图、结构参数散点图等。自然电位测井曲线形态特征只作为一种辅助参考资料。
用以上手段划分出大相、亚相,找出油藏与相带的关系,确定下一步的追踪方向。
在油田或区块这一有限范围内,以上的方法不能很好的反映沉积相清晰面貌和相带变化规律。原因有:一是由岩心获得的地化、古生物、岩矿资料有限,而且在同一油区(小范围内)数值很接近;二是砂层等厚、砂地比图太粗、太简单而且差异不大;三是勘探阶段划相多以油层组或油层段为对象,对研究注水开发中的油水运动规律指导意义不大。
油田开发阶段沉积相研究的主要目的是通过油藏精细描述,提高开发效果。所以,研究范围着重于油田本身并且要以单砂体的几何形态,规模、稳定性、连通状况及内部结构等平面非均质性和纵向非均质性的详细研究为核心。
其基本思路是根据区域上已经建立的沉积模式、沉积理论和概念,细分含油层系和沉积单元;以将今论古的方法,利用油田密井网的大量岩心和测井资料所反映的各种指相标志,恢复古代砂体的形成环境,摸清沉积特征、变化规律;并依据开发动态资料“动静结合”,逐步探讨各类砂体在油田注水开发过程中的各种表现和油水运动特点,为油田稳产措施的实施提供科学依据和指导意见。
根据本人实践经验,油田开发阶段沉积相研究方法和程序可归纳为:
了解盆地区域沉积背景,熟悉构造、地层演化过程和沉积特征,增强对油藏的宏观认识。延长统地层在盆地东部边缘出露比较完整,延河剖面、潼川剖面最为典型。
依据勘探阶段的区域研究成果,掌握油田所处的构造位置、沉积体系、一般特征和大的变化趋势及规律。
判断古代沉积环境的关键在于如何认识各种沉积特征的指相意义,以及如何选择好研究区内有代表性的能清楚反映各种相变的有效特征和标志。获得这些信息的途径有两个,一个是岩芯资料,一个是测井图资料。地层是油藏的载体,岩芯是油层的实物,是确定沉积环境的主要依据。
通过区内油层岩芯的观察,了解本区沉积物特征,分析每个岩性段所处的环境和代表的沉积微相;并进行详细的文字描述,对着实物自下而上绘制岩石相剖面图(1:50~1:200的岩性剖面);依据岩芯观察结果,结合区域沉积背景确定出本区各类沉积砂体的微相特征。
岩芯观察、描述的主要内容有(也就是定相的依据):
砂岩的颜色一般反映的是碎屑成分、胶结物的成分,而泥岩的颜色则是沉积环境的指示剂。本盆地内含油层段,砂岩以灰色、绿灰色和褐灰色为主,泥岩均为灰黑色或黑色,甚至灰色泥岩也很少见,表明碎屑物沉积时位于水下环境。
因为,一般排水畅通,地下水位较低、植被少的陆上平原和滨浅湖地区处于氧化~还原界面上,易于形成和保存赤铁矿而使泥岩变成红色;紫红色及杂色泥岩,常位于湖岸线附近的湖盆边缘过渡带内。水下则为还原条件,二价铁较多时泥岩染成绿色,硫化铁和有机质大量增加时则使泥质变成灰-黑色。
判断水体携带沉积物的能力,确定搬运的距离、水体性质、迁移搬动频率、稳定性。一般上游沉积物的粒度较粗,分选差;下游粒度细,分选好。河道底部或砂岩主体带粒度较粗,分选较差;河道顶部或砂体边缘粒度较细,分选较好。正旋回的下部,反旋回的上部粒度较粗。
层理是水流方向、速度、水体深度的直接产物,层理的多样性及叠加规律,是水流动荡变化的反映。层理类型比较丰富,是河湖交汇区三角洲前缘的沉积特征;层理类型较少或单一,说明水动力变化少、沉积环境稳定。
河流快速卸载时形成块状层理,牵引流形成的是大型高角度交错层理,三角洲前缘水下分流河道易形成低角度交错层理,湖浪往复振荡形成的是波状层理,河湖两种水流共同作用时形成各类波纹~微型斜层理,静水中则形成水平层理;生物潜穴及生物搅动构造则是气候温暖、水体较浅且稳定的前三角洲的沉积现象,包卷~变形层理代表了斜坡的滑塌、挤压现象。
本盆地中生代地层中生物化石稀少。在延长组未见典型的湖泊深水相沉积及咸水半咸水生物化石,说明湖盆是开口的较淡化水体,边缘具有明显的泄水通道。泥岩、粉砂质泥岩界面见到较多的由河流带来的炭化植物茎干、枝叶和碎片;在部分井的泥岩中可见1~2厘米厚的煤线,煤线零星且*限,未见大面积煤层分布,表明区内未曾出现过区域性沼泽。
延安组地层中的煤块质轻、光亮、层厚,各井岩心中普遍发育,是区域性沼泽的沉积物。
⑤观察砂岩的成分,碎屑颗粒间的胶结物、胶结强度;泥质、钙质夹层的厚度,分布规律。分析成岩作用及对含油性的影响。
⑥观察不同类型砂岩的物性特征及含油性,定出各类砂岩的含油级别。(油浸、油办、油迹)划分出储层和非储层。
通过观察砂岩的厚度与粒度、沉积构造与层理类型的分布变化规律,冲刷面的粒度与厚度的分布变化规律,泥岩厚度的分布变化规律;分析水动力的变化趋势,确定是正、反旋回还是复合旋回等沉积序列。
测井曲线是平面定相的主要依据。测井曲线它不但全面反映了井眼的地层组成,而且定量反映了各类岩性的特征,便于快速直观的进行岩性识别和地层对比划分。特别是自然电位测井曲线形态,综合反映了油层沉积层序、物性、旋回性的变化规律,是目前长庆油田开发区块单井划相的主要依据。另外,自然伽玛测井曲线定量的反映了泥质含量及变化特征,是划相的辅助依据。
将观察的岩芯做成1:200的岩性剖面柱子,与该段的综合测井曲线对应(要进行岩电误差校对),确定出本区每个微相的电性特征及典型曲线。再将上述岩性剖面配上对应深度的岩芯分析孔隙度、渗透率剖面和含油级别,组成一些典型井的四性关系图。
由于陆相砂、泥岩沉积具有明显的多旋回性,一般选择在研究区内能够连续追溯的最小沉积单元(一次河流或三角洲旋回),为基本做图单位。盆地各处沉积单元的发育状况不总是一致的,往往从边缘向中心沉积单元数目逐渐增多,同一油层在不同的地区沉积单元(最小旋回)不一样,应按具体情况而定。
用取芯井测井曲线所代表的微相类型的典型测井曲线,与未取芯井测井曲线对比,依据每口井测井曲线形态所反映的砂体发育程度、旋回性,在选定的做图单元内(小层),确定出单井沉积微相类型。并用一定的符号标注在平面井位图上。将每口井的划相依据—自然电位测井曲线形态缩小,粘贴在井位旁。
①将上述单井相符号归类,参考砂体厚度、夹层个数勾绘出不同沉积类型砂体的平面分布界限、范围。
②根据区域沉积背景及研究成果,参照现代沉积中相的组合与演变关系,结合本区地层特征,在图上划出大相和亚相的界限及物源方向。
③根据测井曲线形态所绘制的同一旋回砂体的分布位置、几何形态、方向性、连续性和分布组合特征,按相序定律对各类砂体分别命名。如:湖岸线以下是三角洲内、外前缘及前三角洲相和浅湖相,三角洲侧翼是湖湾。三角洲前缘相内再细分出水下分流河道、(主河道、河道侧翼)河口坝、河口末端砂坝,河口侧翼砂坝、远砂坝、席状砂等。
④用文字符号、颜色或岩性符合把各微相标示出来,使人一目了然。
①在已完成的平面相图上,选择几条能够全面反映区内沉积特征的剖面线(平行、垂直物源方向)。
②按实际井距定准比例尺,将标志层作为沉积基准面(地层沉积时处于同一水平面),选择最能反映岩性特征的自然电位、自然伽玛、声速、微电极测井曲线,投影到剖面线上。层号标注在剖面两端。
③依照典型曲线特征,划分出剖面上各类微相的砂体形态、接触关系、演变规律、分布特征,并用不同的岩性符号将剖面形象、直观化。
①参考现代沉积砂体的各种特征,依据岩芯、测井曲线探讨各类砂体的内部结构、沉积方式、成因类型、储集能力及夹层分布状况。
②根据岩芯分析资料,研究不同类型砂体的粒度、物性、孔隙结构、水驱油等特点。
③研究砂体成因与物性,物性与孔隙结构之间的关系。
根据各相带不同成因砂体在纵、横向上的组合方式和发育状况,把各种沉积现象有机的联系起来,结合区域沉积相建立本区砂体沉积模式;从理论上对本区沉积相进行高度概括总结。这有助于邻近新区砂体的预测工作。
也可以从现代沉积中得出的经验公式、经验数据,对砂体的发育规模,内部结构进行定量描述,建立各类砂体的三维非均质模式。
应用油田分层动态资料,研究不同开发阶段各类砂体的吸水、见效、水淹及剩余油分布特点;研究油井产能与相带的关系及地质因素对油田开发效果的影响,研究各类砂体的储量比例及可采储量等。研究各类砂体的开发效果及油水运动规律,提出接近地层特点的注水、采油方式和思路。为油田开发提供各种地质依据和下一步的稳产措施意见。
重点描述内容:①沉积环境分析
鄂尔多斯盆地合水地区长7沉积相特征及油气地质意义(全文)
摘要:以沉积学基本原理和方法为指导,结合野外剖面露头、岩心描述、岩石薄片、物性资料、钻测井资料,对合水地区长7油层组的岩石学特征、储层物性特征、沉积相类型及特征进行了研究,并探讨了油气地质意义。结果表明:合水地区长7油层组岩性主要为岩屑(质)长石砂岩和长石(质)岩屑砂岩,粒度普遍较细,成分成熟度和结构成熟度均不高;物性差,属于特低孔、超低渗储层。沉积相类型主要为湖泊相和深水浊积扇相。深湖相中发育巨厚层灰黑色泥岩和油页岩,富含有机质,既是优质的烃源岩,又是良好的盖层。而深湖区广泛分布的浊积扇砂体,与烃源岩呈指状接触,优先捕获油气而成藏,是下一步勘探的重点目标。
关键词:长7;沉积相;合水地区;鄂尔多斯盆地
鄂尔多斯盆地位于中国大陆中部,面积约37×104km2,是中国第二大沉积盆地,也是我国重要的含油气盆地之一[1]。合水地区位于鄂尔多斯盆地陇东地区,在区域构造上属于伊陕斜坡西南部[2]。近年来,随着油气成藏理论的不断发展和勘探工作的不断深入,长庆油田在鄂尔多斯盆地陇东地区相继发现了亿吨级的大油田,尤其是2001年在西峰地区三叠系延长组长8油层组获得重大突破以后,合水地区的勘探潜力逐渐引起了人们的重视。然而前人对该区的研究重点层位往往集中于辫状河砂体比较发育的长6和长8储层[3],而以湖相泥质沉积为主的长7油层组,一向被地质家视为油气勘探的,研究甚少。然而,近年来的油气勘探表明,与深湖相油页岩共生的长7浊积岩具有先天性优越的成藏条件,同样可以形成规模比较大油气藏,这在陇东地区油气勘探中已得到证实。因此,开展长7油层组沉积相研究,深入分析沉积相与油气地质之间的关系,对合水地区长7油藏开发方案的制定和部署具有重要的指导意义。
研究区长7储层岩性主要为岩屑(质)长石砂岩和长石(质)岩屑砂岩。通过对42口井283个样品分析,长7砂岩碎屑组分特征为:石英平均含量为38.8%,长石平均含量为25%,岩屑平均含量为18%。砂岩储层中杂基的主要成分是水云母和高岭石,平均含量可达10%左右;胶结物的主要成分是硅质(石英)和碳酸盐(方解石、白云石)以及绿泥石、浊沸石等自生粘土矿物,含量约为6%。
长7储层砂岩粒度普遍较细,以细砂岩为主,粉砂岩和中砂岩的含量比较低。在540个岩石样品中,细砂岩约占92%,粉砂岩约占6%,中砂岩约占2%。颗粒磨圆差,绝大部分为次棱角状,次圆状-圆状颗粒极少。
物性是衡量储层储集性能的主要指标,其直观表现为孔隙度和渗透率的大小[4]。对研究区大量岩心物性资料分析统计表明,长7砂岩储层孔隙度在8%-12%之间,渗透率很低,普遍小于0.3×10-3μm2,属于特低孔、超低渗储层。孔隙度平面变化比较大,在研究区中西部较高,孔隙度大小在8%-10%之间,最大值可达10%以上,东部较低,尤其是张18井、塔5井地区以及宁17井和宁21井地区,孔隙度一般小于5%。渗透率分布特征和孔隙度相似,渗透率高值区分布在研究区中西部,最大值可达0.4×10-3μm2以上。
晚三叠世长7期,盆地基底整体下沉剧烈,湖盆发育达到了鼎盛。在岩心观察的基础上,结合录井资料、钻测井资料以及区域构造沉降背景,对研究区长7油层组沉积相类型进行了划分,并揭示了其沉积特征。研究认为,合水地区延长组长7油层组主要发育湖泊相和深水浊积扇相。具体特征分述如下:
湖泊是发生沉积作用的重要场所。它可以截取河流搬运的大量沉积物,形成巨厚的碎屑沉积体,也可以形成碳酸盐、膏盐和盐岩等化学沉积。三叠纪初,鄂尔多斯盆地为大型坳陷碎屑型湖盆,沉积物基本是周缘隆起区源岩风化剥蚀产生的碎屑物质通过河流搬运而来。湖盆发育到延长组长7初期达到鼎盛,湖盆面积超过10×104km3。陆源碎屑湖泊进一步细分为滨浅湖亚相和半深湖-深湖亚相。
滨浅湖亚相位于浪基面以上的地带,沉积水动力条件主要为波浪和潮流作用。研究区长7滨浅湖亚相岩性主要为灰色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹灰绿色粉细砂岩,发育水平层理以及小型波状交错层理。生物化石丰富,保存完好,以介形虫、叶肢介、瓣鳃类、腹足类及鱼类化石为主,亦见植物根、植物碎屑及叶片,生物扰动构造及遗迹化石较为常见。自然电位曲线呈平缓直线状,自然伽玛曲线中高值,呈齿形,反映了砂泥岩间互层的韵律特征。
半深湖-深湖亚相位于浪基面以下的水体较深部位,为缺氧的还原环境,不适于底栖生物的生长。研究区长7半深湖-深湖亚相岩性主要为灰黑色的泥岩和页岩互层,沉积厚度大,粒度细,富含有机质和分散状的黄铁矿,是比较有利的生油相带。岩心观察,水平层理比较发育,偶见泥岩撕裂构造以及介形虫、叶肢介、方鳞鱼等动物化石。自然电位曲线呈弱起伏状,自然伽马值较高。
半深湖-深湖中浊积扇的形成主要与洪泛河水携带大量碎屑物直接入湖或三角洲前缘沉积物在重力作用下发生大规模滑塌有关。这种扇体常出现在三角洲前缘陡坡底部,平面上呈舌状、片状,剖面上呈透镜状,夹生于半深湖-深湖泥岩、油页岩之中。岩心观察,鲍马序列层序发育,但大多数不完整。底部发育槽模、沟模、重荷模等构造以及多种滑塌变形构造。浊积扇进一步划分为内扇、中扇和外扇。
在地貌单元上,这个亚相位于湖盆陡坡根部出口处,是浊积扇沉积物搬运的主要通道。研究区内扇主要以补给水道为主,鲍玛序列可见到ABCE组合。沉积岩性主要以细砂岩、粉砂岩为主,向上粒度变细,为灰黑色泥岩,底部可见泥砾,泥岩撕裂屑,冲刷面构造发育。岩心观察多见冲刷痕、粒序层理、平行层理、波状层理、沙纹层理等构造。自然电位曲线平直,自然伽马曲线整体表现为中幅齿化箱形或钟形。
中扇亚相为湖底浊积扇的主体,可细分为分支水道和水道间微相。分支水道岩性主要以灰色块状粉砂岩为主,夹薄层灰黑色泥岩,向下粒度变粗,底部含见大量泥岩撕裂屑,冲刷面发育。岩心观察具粒序层理、平行层理以及各中小型交错层理,各种准同生变形构造发育,如火焰构造、滑塌构造、重荷模等。自然电位曲线呈弱起伏状,自然伽马值较低。浊积水道间微相主要由多套薄层粉砂岩与灰黑色泥岩互层构成,沉积构造以水平层理为主,也可见泥岩撕裂屑、炭屑等。
外扇岩性主要以灰黑色的泥岩为主,单层厚度薄,分布面积广,是湖泊浊积扇的最远端沉积。水平层理发育,鲍玛序列以DE、CE组合为特征。自然电位曲线呈平直泥岩基线,自然伽马值略高。
鄂尔多斯盆地合水地区延长组长7储层沉积相类型主要以湖相和浊积扇相为主,在详细分析沉积演化的基础上,结合砂岩厚度等值线、砂岩百分含量等值线图以及区域地质资料,编制了长7储层沉积相平面展布图(图1)。
长7期,湖盆急剧下沉,水体变深,湖盆发育达到鼎盛。研究区位于湖盆中心位置,几乎全为深湖相沉积,在西南方向发育浊积扇相。深湖相岩性以暗色泥岩、油页岩为主,沉积厚度大。
浊积扇主要来自西南方向的辫状河三角洲前缘滑塌,砂体分布范围较广,沉积厚度大,最大厚度可达60m左右;浊积水道比较发育,砂体呈带状延伸到了城35-庄72-塔9沿线,前端平行物源方向还有零星分布的滑塌浊积岩。
湖相浊流沉积与油气的形成和储集关系密切已得到证实。延长组长7油层组同样具备良好的石油成藏地质条件,长7期湖盆基底整体下沉剧烈,发育达到了鼎盛,广泛发育大面积的深湖区,水生生物和浮游生物繁盛,沉积了一套巨厚状深灰色、灰黑色泥岩和油页岩,有机质丰富,为研究区油藏的形成奠定了雄厚的物质基础[1]。半深湖-深湖中发育的浊积岩砂体,虽然储层物性劣于三角洲砂体,但根据石油地质条件分析表明,浊积砂体伸入深湖腹地,与烃源岩呈指状接触,优先捕获油气而成藏。近年来在陇东长武地区发现了储量过亿吨的大油田,其浊积岩砂体储层就占了相当的一部分,证明浊积岩同样具有很大的石油勘探潜力,可作为长庆油田下一步增储上产的重点勘探目标。
参考文献:
[1]何自新.鄂尔多斯盆地演化与油气[M].北京:石油工业出版社,2003.
[2]高辉,孙卫.鄂尔多斯盆地合水地区长8储层成岩作用与有利成岩相带[J].吉林大学学报(地球科学版),2010,40(3):542-548.
[3]史成恩,罗晓容,万晓龙,等.甘肃陇东地区上三叠统延长组长6、长8沉积特征及低渗响应[J].地质力学学报,2006,12(4):454-461.
[4]魏钦廉,郑荣才,肖玲,等.鄂尔多斯盆地吴旗地区长6储层特征及影响因素分析[J].岩性油气藏,2007,19(4):45-50.
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鄂尔多斯盆地包括哪些地级市?
陕甘宁盆地在地质学上称鄂尔多斯盆地:北起阴山、大青山,南抵陇山、黄龙山、桥山,西至贺兰山、六盘山,东达吕梁山、太行山,总面积37万平方公里,是我国第二大沉积盆地(居中国四大盆地第二位)。 盆地包括宁夏大部,甘肃陇东地区庆阳市、平凉市,陕北地区延安市、榆林市,关中地区的北山山系以北区域,内蒙黄河以南鄂尔多斯高原的鄂尔多斯市(原名伊克昭盟) 。盆地北至黄河大拐弯的伊盟隆起;南至渭北高原,即关中的北山,从黄龙山经铜川背斜、永寿梁、崔木梁、岭山(凤翔县北端)至宝鸡,地质上属祁吕贺山字型构造体系的前面弧;东至秦晋交界的黄河谷地,包括吕梁山以东;西包石嘴山-银川-固原大向斜,贺兰山-六盘山以东,属于祁吕贺山字型构造体的东侧盾地。
我国四大盆地我国四大盆地是哪些
塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地和四川盆地
学在地质|暑期野外实习系列报道之四:鄂尔多斯盆地-秦岭造山带地质走廊野外考察
“鄂尔多斯盆地-秦岭造山带地质走廊”野外教学是面对已经掌握地质学各门专业知识的高年级学生开展的研究性综合野外教学实习,目的在于通过鄂尔多斯盆地-秦岭造山带跨区域和不同大地构造单元的路线地质观察、典型区段地质解剖、各种地质现象和不同岩石类型的野外识别,分析它们的特征与形成机理,进行多种野外地质现象识别与综合判断分析、理论与实践密切结合和独立创新能力的全面综合训练。并通过区域性多学科交叉、多学校师生联合的综合教学,并进一步完善本科教学的知识结构,完成不同学科的交叉渗透,实现本科教学的知识、能力、素质并重的培养模式,培养学生独立观察地质现象,综合分析解决问题的能力,激发创新意识。
张志飞主任为实习队教师授旗
董云鹏教授为学生讲授秦岭造山带构造格*、时空演化
鄂尔多斯盆地实习区:主要观察三叠系纸坊组、延长组河湖相岩石组合、古生物组合、沉积构造、沉积相;侏罗系富县组、延安组、直罗组、安定组地层特征;白垩系风成砂岩沉积;铜川金锁关二叠-三叠系地层沉积特征、古生物、沉积构造、构造变形等;富平赵老峪马家沟组灰岩岩石组合、沉积构造特征观察。
披荆斩棘,
攀爬山脊。
地质考察,
山顶地层。
8月5日,地质学系封从军副主任和系办公室主任刘俊杰老师来实习队看望慰问师生。他们详细询问师生们在野外实践中遇到的困难,切实高效的解决了野外实践中遇到的问题。
秦岭造山带实习区:主要观察沣峪-沙沟-广货街路线地质剖面(大坝沟花岗岩岩石类型、秦岭群变质杂岩组成、商丹断裂带韧性剪切带糜棱岩观察);户县涝峪路线地质剖面(秦岭群、宽坪群岩石组成、变质变形特征、渭河地堑南缘和秦岭北缘山前断裂宏观特点);镇安-柞水路线地质剖面(中带泥盆系沉积特征、龙脖子典型区段走滑-脆性剪切带变形成因、柞水溶洞寒武系浅水台地相厚层灰岩、小磨岭基性杂岩体、东江口岩体岩石类型和结构构造);山阳-镇安铁厂-锡铜沟路线地质剖面(山阳-凤镇断裂与镇安-板岩断裂、中带泥盆系浅海碳酸盐沉积、晚泥盆世生物礁沉积、磨石沟口志留系与泥盆系不整合)等。
责任编辑:张桥
陆相盆地体系域模式
陆相盆地水域体制有其独特性,即水进、水退不是单方向的,而是盆地整体性扩张和大面积的萎缩,这是陆相盆地层序地层分析中所必须考虑的,也是与边缘海盆地水域机制存在根本性区别之关键点。一、陆相地层层序模式20世纪90年代以来,陆相盆地层序地层分析的成果不断提出,成为层序地层分析领域的热点之一。但在非海相地层中由于相变复杂、精确定年和对比困难,层序地层分析成果的有效性存在诸多争议。中国是陆相含油气和含煤盆地众多的国家,因此,陆相盆地层序地层分析也显得特别突出和重要。在陆相盆地层序地层研究领域,年轻学者以林畅松、纪友亮、魏魁生和王东坡等人的研究最具代表性。本书编著者也在这方面做了些尝试性工作,对山东黄县盆地进行了高分辨层序地层分析,提出了相应的思路。陆相地层层序地层模式可简单归纳成表5-1。1.箕状断陷盆地箕状断陷盆地一般范围较小,环境分带也不像海洋环境那样明显。魏魁生等(1993)把箕状断陷缓坡带的风暴浪基面作为参照物,并且将陡坡带的边界断层与水面的交点视为“陆架边角”。这实际上是将陆相断陷盆地的层序地层分析与Vail等的层序模式挂勾并寻找其共同点,从而提出箕状断陷盆地的层序模式。王东坡等(1994)则将优势沉积体系转换面视为区分体系域的标志,并且提出陡坡背景和缓坡背景层序模式。这一模式与Scholz等(1990)的陡坡背景和缓坡背景模式有所不同。表5-1 陆相地层层序地层模式箕状断陷盆地的层序模式除了从陡坡和缓坡背景考虑外,还应考虑古气候的影响,因为气候条件对于陆相层序来说是相当重要的一个控制因素。Permutter和Mattherws(1990)曾利用米兰柯维奇旋回研究和预测不同气候条件的箕状断陷盆地中的沉积相类型及其分布特征。米兰柯奇旋回(周期)对于陆相盆地充填沉积是相当重要的,已有不少学者从事陆相地层米兰柯维奇旋回的研究,这对陆相地层的层序地层分析是一重要思路,具有指导和借鉴意义。2.坳陷盆地坳陷盆地是陆相盆地中非常重要的盆地类型。在规模上可能较断陷盆地大。李思田教授等在进行鄂尔多斯中生代盆地研究时,建议用湖盆的扩展(EST)和萎缩(RST)命名陆相盆地沉积体系域,并认为延安组层序内部体系域具有三分性,其下部的体系域通常以冲积体系(AST)占优势,在发现深切谷等基准面大幅度下降的标志时,可推断为低水位体系域(LST)。图5-1是根据大量层序地层分析断面图概括而来的鄂尔多斯盆地延安组层序地层格架(李思田等,1995),为内陆坳陷湖盆的典型模式。图5-1 鄂尔多斯盆地延安组的层序地层结构(据李思田等,1995)LST—低水位体系域;EST—湖泊扩张或周期性扩展的体系域;RST—湖泊萎缩期的体系域1—河流沉积;2—三角洲沉积;3—主煤层;4—湖相泥岩;5—水下河道沉积;6—不整合;7—深切谷充填CA—河流、三角洲废弃(大面积成煤);SB—不整合或假整合(层序界面);LE—湖泊扩展期;FD—河流体系占优势;RF—河流回春;IVFZ—直罗组深切谷;IVFY—延安组深切岩;IVFF—富县组深切岩相对而言,发育完善的大型坳陷湖盆,其基底地形分异较为明显,沉积体系的配置和层序边界的追踪较断陷盆地容易一些。但与边缘海盆地的层序地层模式仍然存在根本性差异。在陆相盆地中,最常见和最发育的盆地类型就是上述的断陷盆地、坳陷盆地,当然也存一些其他类型,如断-坳型盆地、冲积地层背景等。冲积地层背景下的层序地层模式由Legrreta等人(1991)、Shanley等人(1993)以及Wrigh等人(1993)提出(见表5-1),尽管也识别出了低水位、水进和高水位体系域,但其对比的可靠性和可比性仍然存在许多争议,因此,以冲积地层为背景的层序地层模式仍然是地学工作者今后攻克的难题之一。二、典型陆相湖盆层序的体系域模式1.坳陷盆地李思田教授等人(1995)总结出的鄂尔多斯大型坳陷台地层序地层模式,为陆相坳陷盆地层序地层的典型模式(见图5-1)。顾家裕(1995)也建立了坳陷盆地层序地层学模式(图5-2),他的研究表明:图5-2 陆相坳陷盆地层序地层模式图(据顾家裕,1995)(1)坳陷盆地面积大,地势平坦、相类型分布齐全、相带较宽,构造抬升时湖水变浅,湖泊萎缩,河流可直入湖泊浪基面以下的深湖区,沉积物粒度较粗。如塔里木盆地侏罗系下部及中部(侏罗系划分为两个层序)、江汉盆地等,在气候炎热、物源较少条件下可形成盐岩和石膏等化学沉积,构成低水位体系域。(2)随构造沉降、湖水进侵,原不整合面之上沉积湖相层,近物源区主要为冲积河流沉积区。当湖侵达到最大时,由于基准面上升,湖滨在陆上平原区往往会出现煤层、煤线,湖区可能出现部分碳酸盐岩沉积,形成湖侵体系域。随后,湖侵速度减缓或缓慢湖退,陆源物质进积,并在其边缘或顶部出现侵蚀,形成高水位体系域。华北二叠系中上二叠统为陆相坳陷盆地沉积,这一巨大的坳陷盆地在沉积上具有明显的特色,即分布面积巨大,盆地为波状坳陷,构成河流-湖泊复合体系,沉积特征上相分带明显。但由于后期的改造,保存比较零散,因此建立层序模式存在较大难度。2.断陷盆地林畅松教授等人(1995)在研究二连盆地的乌里雅苏太断陷盆地的层序地层和体系域特征时,系统提出了不同断陷湖盆背景下的沉积体系域模式,为断陷盆地层序分析的典型代表(图5-3)。(1)深湖盆层序的沉积体系域模式在深湖盆发育阶段,沉积物供给量一般比构造沉降和湖平面上升所产生的可容空间小,因此,在湖盆中部长期有深水湖泊存在。层序内部构成以深湖碎屑沉积为主体。在水进和高水位体系域中,以湖底扇、深湖扇三角洲的发育为特征,向盆地中部过渡为较深湖和深湖的泥质和浊积沉积。湖底扇多发育于水进晚期或高水位的早期。由于水体较深,沉积物供给充分,三角洲沉积旋回的厚度较大,往往形成较厚的扇三角洲前积结构。这在盆地的缓坡和陡坡都有发育,在缓坡边缘前积作用更为明显。图5-3 几种湖盆层序的沉积体系域模式(据林畅松等,1995)低湖水位期沉积包括下切河道、近端冲积扇和河流、浅水三角洲或辫状河三角洲及浅湖、半深湖细粒沉积等。下切河道在盆地两侧都有发育,但在缓坡一侧可能切割较深。这些水道可能成为水进期湖底扇发育的沉积物供给通道。在盆地中部,层序界面多表现为深湖相泥岩与浅湖、前三角洲和浊积的沉积转化面,与低水位的浅水扇三角洲或辫状河三角洲的底界面相一致。这种层序中的深湖泥岩是最重要的生油源岩。这一模式与Scholz(1991)提出的非洲Tanganyika半地堑湖盆的层序地层和模式相似。Scholz等(1991)认为,高水位和低水位体系域代表了沉积体系域的两个端元。高水位发育水下扇、深湖浊积、扇三角洲、湖岸砂滩、鲕粒滩和贝壳滩堆积等。低水位发育下切河流、冲积扇和*部的扇三角洲、缓坡湖岩三角洲、蒸发盐湖等沉积。Cohen等(1991)研究了同样的湖盆,也总结出了相似的层序地层模式。(2)浅湖盆层序的沉积体系域模式浅湖盆发育期,盆地充填以浅湖、半深湖沉积体系为主。可进一步划分为两种类型:①浅湖-半深湖盆地充填层序(图5-3B);这类层序内扇三角洲、辫状河三角洲体系主要形成于高水位阶段,在盆地中部可发育深的前三角洲浊积沉积,湖底扇不很发育。扇三角洲等的沉积旋回厚度相对较小,所形成的前层厚度小,有时仍可观察到前积结构和底超关系。低水位期冲积碎屑体系向湖泊中心推进,发育冲积扇、河流及*部的扇三角洲沉积。盆地中部为浅湖沉积,盆地边缘形成下切河道充填。②浅湖—河流盆地充填层序(图5-3C):盆地的充填由浅湖和河流、冲积扇沉积组成,在低水位期盆地中部只残存小型湖泊,由冲积扇、河流和泛滥盆地沉积组成。在高水位期发育有扇三角洲或湖泊三角洲及浅湖沉积。一般缺乏半深湖泥岩和浊积沉积。上述几种断陷湖盆沉积层序发育于盆地演化的不同阶段,它们之间存在着过渡类型沉积序列。三、国外陆相断陷湖盆层序地层学模式这里主要介绍Olsen(1991)建立的以湖平面变化控制的层序模式。Olsen通过对Richmond湖盆、Newark湖盆和Fundy湖盆的系统研究,建立了三种断陷盆地模式,他的基本观点是湖平面变化控制着盆地充填型式。1.Richmond型湖盆模式这类湖盆的充填层序有如下特点:层序的厚度较大,层序边界是由大规模湖平面变化形成的,具有分布广的特点;低水位沉积期,陡坡带发育有反映浅水环境的砂—粉砂互层沉积,缓坡带发育河流沉积;高水位期,陡坡带发育冲积扇,湖盆中央发育深水具纹层结构的泥岩、浊积沉积,缓坡带发育三角洲沉积。充填湖盆的多个具上述特征的层序的叠合,便构成了Richmond模式(图5-4)。图5-4 Richmond湖盆层序模式(据Olsen,1991)2.Newark型湖盆模式Newark型湖盆的充填沉积由具下列特征的层序组成:层序厚度较小,但相对而言,低水位体系域(包括湖侵)发育,厚度较大,而高水位体系域不发育,厚度小。在低水位期,湖盆大部分地区沉积为具泥裂的厚层泥页岩,只有靠陡坡、缓坡的小区域内分别发育冲积扇、河流层序和三角洲及其相应的河流沉积;高水位期,大部分地区发育具显微纹层的深湖泥岩,边缘发育三角洲沉积,但在以后的低水位和湖侵期遭受严重侵蚀。由多个上述层序组成的序列即构成Newark型湖盆模式(图5-5)。图5-5 Newark型湖盆层序模式(据Olsen,1991)3.Fundy型湖盆模式Fundy型湖盆层序具如下特征:层序特征与Newark型湖盆层序相似,尚存在下列独特性:蒸发岩发育,风成河丘发育;低水位期,湖盆中部为厚层泥岩夹薄蒸发岩和零星沙体,缓坡发育三角洲及相关的河流沉积,陡坡发育风成沙丘砂岩;高水位期,沉积物主要为具纹层构造的泥岩。由多个上述特征的层序组成Fundy型湖盆层序模式(图5-6)。图5-6 Fundy型湖盆层序模式(据Olsen,1991)
盆地西部沉积边晚界
现今的鄂尔多斯盆地西部屹立着六盘山,并且西缘褶皱带也存在近南北分布的前寒武纪陆块,因此许多学者认为鄂尔多斯盆地西缘存在“古陆梁”(彭希龄,1955;霍福臣,1989;宁夏回族自治区区域地质志,1990;杨俊杰,2002),晚三叠世盆地的沉积边界与现今盆地的西部边界基本一致,并认为晚三叠世盆地西缘存在坳陷带(汤锡元,1988)。而近年的研究普遍认为,晚三叠世盆地西缘不存在古陆梁,西缘构造带的抬升时间发生于燕山期—喜马拉雅期(刘池阳2002;赵红格2004),晚三叠世河西走廊地区与盆地本部沉积具有连通性(赵文智,2006;白云来,2006;汤桦,2005;刘化清,2005),其证据主要为以下几个方面。1.六盘山盆地中普遍存在上三叠统地层及古生物化石以前的研究普遍认为,六盘山盆地三叠系的沉积只是零星存在,以灰绿色粗碎屑岩为主,除了西部香山寺南、黄家洼山附近存在小面积中、上三叠统外,其他地区皆为剥蚀区;然而,近几年对六盘山的研究认为,三叠系沉积在该地区广泛存在(图2-9)。六盘山盆地在东缘的固原炭山、同心窑山和北缘麻黄沟—上流水一带陆续出露的一套含煤岩系,这套含煤岩系被井下盘探3井钻遇。由于以往缺乏较可靠的化石资料,前人大多将其与鄂尔多斯盆地侏罗系进行对比,并自下向上划分为延安组、直罗组和安定组(霍福臣等,1989;宁夏地矿*,1996)。现在的研究认为该含煤岩系是由上、下两套不同时代、不同沉积特征的地层组成。其下部为一套河湖沼泽相含煤沉积,产较丰富的孢粉介形类、植物等化石,时代属晚三叠世,命名为窑山组,可与晚三叠世延长组对比;上部的一套地层为河流-三角洲相碎屑岩沉积,根据所含孢粉化石,将其命名为石砚子组,可与鄂尔多斯盆地中侏罗世延安组对比,上下地层呈平行不整合接触(傅智雁,袁效奇,1998)。另外,通过对六盘山盆地进行孢粉鉴定,发现一些确定地层时代的特征性分子。其中Lueckisporirestrassicus是晚三叠世最具代表性的分子,国内外都仅限于晚三叠世地层,也是延长组孢粉组合的特征分子。同时还有位于盆地内海原凹陷的盘探3井2137~2300.3m处发现晚三叠世含煤层段所产NeocalamitesNeoannularia***.carinoides,n.***.rerei等植物化石、Darwinulashanxiensis,***.sp.等介形类化石及双壳类Shaanxiconcha生物化石。其中,***.sp.为鄂尔多斯盆地延长组介形类组合的代表分子,其中的植物化石也是晚三叠世较为繁盛的类型。窑山组及石砚子组地层在六盘山盆地及周边分布广泛,其中,闵家沟剖面厚83.4m,以紫灰色、黄色中粗砂岩,粉砂质页岩为主;炭山厚520.5m,下部有少量早、中三叠统红色碎屑物残留覆盖在元古界之上;窑山厚度大于214.1m,以深灰色泥岩、粉砂质泥岩、中细粒砂岩为主;盘探3井可见706m(井深1594~2300m),未见底,根据地震剖面分析,其厚度可达1000m,且岩性以灰色、深灰色泥岩、粉砂岩为主;麻黄沟剖面厚度大于526m,顶部为奥陶系香山群逆掩,底部为第四系覆盖。在以上剖面的地层中,均可见到煤线存在,其沉积特征图2-9六盘山盆地三叠系窑山组(延长组)柱状剖面对比图与其东邻鄂尔多斯盆地上三叠统侏罗系的发育特点具有一定的相似性。2.河西走廊地区普遍发育延长组沉积延长组在河西走廊地区又被称为南营尔群,延长组地层在走廊狭长地带发育普遍。如靖远县屈吴山、宝积山、王家山煤矿、景泰县五佛寺、白墩子、红水堡,内蒙古阿拉善左旗黑山煤矿、新西井的莫奕山等地均有大面积出露(赵文智,2006)。据刘化清等研究,盆地向西延伸至少到肃南马良沟一带,并具有多个沉积沉降中心。肃南马良沟具有边缘相砾岩沉积(图2-10a);武威双龙沟煤矿晚三叠世沉积厚度大于1450m(未见顶底),其中含煤地层厚度大于230m,共有11层煤,单层煤最大厚度30m,一般2~3m。煤层中夹炭质泥岩、粉砂岩及油页岩,油页岩厚度露头观察2~3m,灰黑色,水平层理,质轻,可以点燃。据长庆油田张文正教授分析,鉴定为腐泥煤,为湖相环境形成,从而判定该处为湖盆的一个沉积沉降中心(图2-10b)。东西向及南北向对比剖面表明盆地呈长条形向西延伸,存在多个沉积沉降中心(图2-11、图2-12);北部的阿拉善古陆和南部的中祁连隆起及陇西古陆分别均可向走廊沉积区提供物源。图2-10河西走廊三叠系沉积物类型3.地震勘探资料揭示现今西缘断裂带不可能是晚三叠世的盆地西界炭山北03XY02地震测线,夹于环26井与环14井之间,在炭山北部过“南北古陆梁”。该地震剖面用环14井资料予以标定,显示了T9、T7很强的反射波组,反射波很稳定。延长组在现今断裂带各断块中均有存在,表明延长组从环县地区过沙井子断裂带继续向西延伸,可以推测原始沉积可能与六盘山及走廊地区相互贯通(图2-13)。固原02XY02地震测线剖面,位于固原县之北,大致呈近东西走向,通过“南北古陆梁”及青铜峡—固原断裂及西华山—六盘山断裂带(图2-14)。由于该地区存在向北西方向展开的四条断裂,在固原附近归并成上述两条断裂,因此该地区断裂构造密集、复杂。剖面显示出延长组横向连续性好,只是向西受印支运动影响而抬升遭受剥蚀,从厚度变化趋势看,延长组如果不遭受剥蚀,应该向西越过断裂带所在位置继续延伸,现图2-11河西走廊地区肃南马良沟—靖远宝积山三叠系剖面地层对比剖面图图2-12陇西古陆—宝积山—阿拉善古陆三叠系地层对比剖面图今断裂带不大可能是其沉积边界。从断裂带东侧附近发育三角洲前缘亚相特征(前积层)判断,在断裂带及其以西晚三叠世可能还发育三角洲平原等沉积相带,也说明断裂带对延长组沉积可能并不起控制作用。图2-13L03XY02测线图2-14L2XY02测线同时,从地层接触关系看,惠安堡—平凉地区上三叠统与下伏地层是整合接触或平行不整合接触;侏罗系和白垩系之间才出现明显的角度不整合,晚三叠世盆地本部与走廊区之间无明显隔挡,“古陆梁”是燕山中期(晚侏罗世)形成的。上述证明晚三叠世鄂尔多斯盆地向西开口延伸,与六盘山、走廊区沉积连为一体。
想知道:鄂尔多斯盆地范围在哪
鄂尔多斯盆地鄂尔多斯盆地,北起阴山、大青山,南抵秦岭,西至贺兰山、六盘山,东达吕梁山、太行山。总面积37万平方公里,是中国第二大沉积盆地。