鄂爾多斯盆地南部盒8段沉積相研究

李 瑩，張東陽

(1.西北大學 地質學系，大陸動力學國家重點實驗室，陜西 西安 710069;2.中國石油長慶油田公司勘探部，陜西西安710021)

鄂爾多斯盆地是一個穩(wěn)定沉降、坳陷遷移、扭動明顯的多旋回克拉通盆地［1］，具有豐富的油氣資源。整個盆地上古生界具有豐富的天然氣資源，儲量累計達萬億立方米，主要產氣層位為山1段和盒8段。但目前已發(fā)現的氣田都主要分布在鄂爾多斯盆地的中北部，南部的勘探程度較低，地質認識也相對薄弱。而沉積相是油氣田勘探開發(fā)的基礎，因此對盆地南部主力氣層盒8段的沉積相研究就顯得尤為重要。

1 區(qū)域地質概況

鄂爾多斯盆地發(fā)育于華北地臺之上，其形成和演化與華北地臺密切相關，主要經歷了晚元古代裂谷-坳拉谷階段，早古生代陸表海臺地階段，晚古生代近海平原階段，中生代內陸盆地階段和新生代周邊斷陷階段。根據盆地的地質演化史和構造特征，將盆地劃分為伊盟隆起，渭北隆起，晉西撓折帶，天環(huán)坳陷，陜北斜坡和西緣逆沖帶。研究區(qū)上古生界自下而上發(fā)育本溪組，太原組，山西組，石盒子組和石千峰組。根據前人研究，本溪組和太原組主要為海相沉積，山西組、石盒子組和石千峰組主要為海陸交互相和陸相沉積。其中盒8段位于石盒子組的底部，為研究區(qū)的主要產氣層位之一。巖性主要為灰白色厚層狀細-中砂巖，灰色、灰綠色泥巖、粉砂質泥巖。

2 沉積相類型及特征

根據巖性特征、沉積構造、古生物類型和測井相標志將研究區(qū)盒8段劃分為辮狀河三角洲平原、辮狀河三角洲前緣和濱淺湖3個亞相，辮狀河三角洲平原可劃分為辮狀河道和泛濫平原沉積2種微相，辮狀河三角洲前緣可劃分為水下分流河道和分流河道間沉積2種微相。

2.1 辮狀河三角洲平原

辮狀河三角洲平原位于三角洲水上部分，河道充填物為寬厚比高的、寬平板狀的多側向砂巖帶，底部沖刷面較平緩，地形起伏較低。河道充填層序主要由砂巖組成，也常見礫巖［2］。主要由辮狀河道和泛濫平原2種微相組成。

2.1.1 辮狀河道

辮狀河道主要以河道砂壩的側向遷移加積形成［2］。研究區(qū)主要為一套灰白色含礫粗砂巖，灰色中砂巖和細砂巖組成，發(fā)育大型板狀交錯層理，槽狀交錯層理和平行層理。自然伽馬曲線呈明顯的箱狀(圖1)。單層厚度一般不大，為2～5 m，但因泛濫平原不太發(fā)育或被后期沖刷，多個辮狀河道垂向疊合，因此厚度一般為8～12 m左右。

2.1.2 泛濫平原

泛濫平原為辮狀河道之間的細粒沉積，為洪水期水體漫越河道形成。在研究區(qū)主要為雜色、綠色泥巖，粉砂質泥巖和粉砂巖。由于辮狀河河道經常改道對其沖刷比較強烈，因此在剖面中一般厚度較小或不發(fā)育。自然伽馬曲線一般呈現低幅值(圖1)。

圖1 淳探1井盒8段辮狀河三角洲平原巖電特征圖

2.2 辮狀河三角洲前緣

辮狀河三角洲前緣像正常三角洲一樣，由水下分流河道、分流河道間沉積、河口砂壩組成。由于水下分流河道的沖刷作用，在研究區(qū)河口砂壩相對不發(fā)育，主要由前兩種沉積微相組成。

2.2.1 水下分流河道

水下分流河道是平原亞相中辮狀河道入湖后在水下的延伸部分，沉積物粒度較粗，主要由砂礫巖組成［2］。在研究區(qū)主要為灰色含礫粗砂巖、粗砂巖和細砂巖，單層厚度一般在2～6 m左右，具有典型的正韻律的特點。主要發(fā)育板狀、槽狀交錯層理和平行層理。自然伽馬曲線一般呈箱形或鐘形(圖2)。

圖2 鎮(zhèn)探1井盒8段辮狀河三角洲前緣巖電特征圖

2.2.2 分流河道間沉積

分流河道間沉積物較細，在研究區(qū)主要為灰色或灰綠色粉砂巖，泥巖和灰色粉砂質泥巖。主要發(fā)育沙紋層理和水平層理。自然伽馬曲線一般表現為低幅值，微齒狀(圖2)。

2.3 濱淺湖

濱湖亞相位于湖盆邊緣，指三角洲以外的濱岸帶，淺湖指位于濱湖亞相內側至浪基面以上的地帶，由于在研究區(qū)這兩個亞相不太好區(qū)分，因此本文將它們放在一塊統(tǒng)稱濱淺湖。在這兩種亞相中沉積物一般較細。研究區(qū)主要發(fā)育深灰色和黑色泥巖、灰色粉砂質泥巖和粉砂巖，水平層理和沙紋層理較發(fā)育。自然伽馬曲線一般呈現低幅值。

3 沉積相平面展布

前人研究成果表明［3-10］，鄂爾多斯盆地盒8段既有北部物源又有南部物源，因此，本文在借鑒前人研究成果的基礎上，通過對研究區(qū)50多口單井的測井相進行分析，建立貫通研究區(qū)的剖面，繪制出了研究區(qū)盒8段沉積相平面分布圖(圖3)。研究區(qū)除了沿固原—華亭—龍2井以西為剝蝕地帶外，其他區(qū)域主要發(fā)育辮狀河三角洲平原，辮狀河三角洲前緣和濱淺湖3個亞相。

研究區(qū)北部共發(fā)育3個辮狀河三角洲前緣朵體:東邊一支由志丹和延138井伸入研究區(qū)濱淺湖，沿延安—延103井—陜112井—甘泉一線，在富縣處與南部辮狀河三角洲前緣朵體匯合。在安塞—延安—甘泉一帶砂地比值最大，為60.2%～72.7%，向東西兩邊比值逐漸減小;中間一支辮狀河三角洲前緣規(guī)模較小，位于志丹和華池之間，向南僅延伸到華池東北方向，砂地比值較小，為32.1%～45.1%;西邊一支辮狀河三角洲前緣朵體與中間一支發(fā)育規(guī)模相似，沿石板溝和環(huán)14井分布，砂地比值較小，為37.6%～47.5%。

研究區(qū)南部可見2個規(guī)模較大的辮狀河三角洲朵體:鎮(zhèn)原—涇川—靈1井—旬邑—宜君—合陽一線為研究區(qū)的湖岸線，將南部辮狀河三角洲分為三角洲平原和三角洲前緣沉積。東邊一支為研究區(qū)發(fā)育最大的三角洲朵體，沿淳化和永濟進入研究區(qū)，發(fā)育三角洲平原沉積，向北延伸至白水煤礦，此時從南向北辮狀河三角洲平原規(guī)模逐漸變小，至湖岸線處三角洲平原僅發(fā)育在耀參1井和合陽之間。三角洲前緣朵體向北延伸至濱淺湖，規(guī)模逐漸變大，最大規(guī)模發(fā)育在吉1井和黃6井之間，之后規(guī)模逐漸變小，在富縣處與北邊三角洲前緣朵體匯合，砂地比值為30.6%～91.7%;西南一支三角洲朵體由平涼和龍2井之間進入研究區(qū)，發(fā)育三角洲平原沉積，延伸至鎮(zhèn)原—涇川一帶進入濱淺湖，發(fā)育三角洲前緣沉積，向東北方向一直延伸至慶陽，砂地比值為30.6%～69.2% 。

由研究區(qū)盒8段沉積相平面分布圖可看出，研究區(qū)辮狀河三角洲大規(guī)模發(fā)育，而三角洲中河道沉積是天然氣儲集的有利場所，因此本次研究將對進一步勘探開發(fā)提供一定的依據。

圖3 鄂爾多斯盆地南部盒8段沉積相平面分布圖

4 結語

1)鄂爾多斯盆地南部盒8段主要發(fā)育辮狀河三角洲平原、辮狀河三角洲前緣和濱淺湖3個亞相，辮狀河三角洲平原可分為辮狀河道沉積和泛濫平原沉積2個微相，辮狀河三角洲前緣可分為水下分流河道沉積和分流河道間沉積2個微相。

2)研究區(qū)盒8段辮狀河三角洲發(fā)育，其中河道沉積是天然氣的有利聚集場所，因此河道沉積可作為下一步勘探開發(fā)的主要區(qū)域。

［1］陳全紅.鄂爾多斯盆地上古生界沉積體系及油氣富集規(guī)律研究［D］.西安:西北大學地質學系.2007.

［2］趙澄林，朱筱敏.沉積巖石學［M］.北京:石油工業(yè)出版社.2008:278-281.

［3］汪正江，張錦泉，陳洪德.鄂爾多斯盆地晚古生代陸源碎屑沉積源區(qū)分析［J］.成都理工學院學報.2001，28(1):7-12.

［4］席勝利，王懷廠，秦伯平.鄂爾多斯盆地北部山西組、下石盒子組物源分析［J］.天然氣工業(yè).2002，22(2):21-23.

［5］劉銳娥，黃月明，衛(wèi)孝鋒等.鄂爾多斯盆地北部晚古生代物源區(qū)分析及其地質意義［J］.礦物巖石.2003，23(3):82-86.

［6］陳全紅，李文厚，胡孝林等.鄂爾多斯盆地晚古生代沉積巖源區(qū)構造背景及物源分析［J］.地質學報.2012，86(7):1150-1162.

［7］陳安清，陳洪德，徐勝林等.鄂爾多斯盆地北部晚古生代物源體系及聚砂規(guī)律［J］.中國石油大學學報.2011，35(6):1-7.

［8］陳全紅，李文厚，王亞紅等.鄂爾多斯盆地西南部晚古生代早-中期物源分析［J］.現代地質.2006，20(4):628-634.

［9］陳孟晉，汪澤成，郭彥如等.鄂爾多斯盆地南部晚古生代沉積特征與天然氣勘探潛力［J］.石油勘探與開發(fā).2006，33(1):1-5.

［10］付鎖堂，田景春，陳洪德等.鄂爾多斯盆地晚古生代三角洲沉積體系平面展布特征［J］.2003，30(3):236-241.