鄂爾多斯盆地富縣西部長(zhǎng) 6濁流沉積及其地質(zhì)意義

侯 娟，何文忠，何廷鵬，王導(dǎo)麗

（1.西安石油大學(xué) 油氣資源學(xué)院，陜西 西安，710065；2.延長(zhǎng)石油股份有限公司杏子川采油廠 勘探開(kāi)發(fā)科）

鄂爾多斯盆地富縣西部長(zhǎng) 6濁流沉積及其地質(zhì)意義

侯 娟1，何文忠2，何廷鵬1，王導(dǎo)麗1

（1.西安石油大學(xué) 油氣資源學(xué)院，陜西 西安，710065；2.延長(zhǎng)石油股份有限公司杏子川采油廠 勘探開(kāi)發(fā)科）

根據(jù)巖心、巖性、粒度、沉積構(gòu)造及測(cè)井相等特征，長(zhǎng)6砂體巖性主要為灰色、灰褐色細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖，成分成熟度、結(jié)構(gòu)成熟度都較低；沉積序列以 ABCE、ACE、ABE、AE、BCD、BCE不完整的鮑馬序列為主，為典型的三角洲前緣滑塌型濁流沉積；長(zhǎng)6整體上發(fā)育中扇亞相，以濁積水道、濁積水道間沉積微相為主。綜合分析認(rèn)為，研究區(qū)油氣聚集受沉積相帶的控制，呈北東向或南西向展布的濁積水道砂體為長(zhǎng)6油層組良好的儲(chǔ)集層，是有利的油氣聚集場(chǎng)所；但由于不同期次的濁積巖規(guī)模的差異和濁積水道的擺動(dòng)，從長(zhǎng) 63到長(zhǎng) 61亞組濁積砂體相互切割、疊置，濁積砂體表現(xiàn)為分布規(guī)模大，單個(gè)砂體規(guī)模小，砂體間連片性差的特征。長(zhǎng)6濁積水道深入湖盆中心，緊鄰或者直接覆蓋于廣覆優(yōu)質(zhì)長(zhǎng)7烴源巖上，充足的烴源巖就近運(yùn)移聚集于濁積水道砂體中，具備良好油氣勘探前景。

鮑馬序列；三角洲前緣；滑塌濁積巖；濁積水道；地質(zhì)意義

上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組第6段是鄂爾多斯盆地中生界最重要的含油層段之一；隨著勘探速度的加快，盆地較深水區(qū)越來(lái)越被重視，逐漸成為勘探的重要地區(qū)；前人研究多數(shù)認(rèn)為，富縣地區(qū)的濁積巖主要在長(zhǎng)7、長(zhǎng)8段，大多認(rèn)為長(zhǎng) 6油層組發(fā)育三角洲前緣沉積體系；富縣西部現(xiàn)今的勘探程度還較低，因此，在深入勘探之前，探討該區(qū)沉積體系，預(yù)測(cè)有利油氣富集區(qū)，為進(jìn)一步油氣勘探提供可靠依據(jù)。研究區(qū)處于湖盆中心，是主要烴源巖發(fā)育期為長(zhǎng) 7期的深湖相發(fā)育區(qū)域，具備較好的油源條件。

本文在參考前人研究成果的同時(shí)，結(jié)合研究區(qū)20多口鉆井的測(cè)井、巖心及測(cè)試分析資料，對(duì)富縣西部地區(qū)長(zhǎng)6油層組展開(kāi)了沉積相分析，首次明確其屬于三角洲前緣滑塌濁流沉積體系。這一新認(rèn)識(shí)不但深化了前人研究成果，重要更的是對(duì)該地區(qū)長(zhǎng)6油藏開(kāi)發(fā)方案和部署提供了重要的基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

1 物源分析

前人研究認(rèn)為，富縣一帶濁積巖主要來(lái)自東北部物源，礦物組合以鋯石 ＋石榴子石 ＋綠簾石 ＋高長(zhǎng)石組合為特點(diǎn)，主要形成滑塌型濁積扇［1］。

富縣地區(qū)延長(zhǎng)組砂巖的骨架礦物在平面上的分布具有一定的規(guī)律性。東北物源主要為巖屑砂巖和長(zhǎng)石砂巖，西南物源則以巖屑砂巖為主［2，3］。研究區(qū)巖石主要礦物成分主要為長(zhǎng)石，次為石英平均，主要巖石組合為長(zhǎng)石砂巖和極少量巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖，表現(xiàn)為東北物源控制下的巖石類型（見(jiàn)圖1）。

圖1 長(zhǎng)6砂巖分類三角圖注：I純石英砂巖；II石英砂巖；III長(zhǎng)石巖屑砂巖或巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖；IV：長(zhǎng)石砂巖；V：巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖或長(zhǎng)石質(zhì)巖屑砂巖；VI：巖屑砂巖

2 沉積相標(biāo)志

2.1 巖石學(xué)特征

通過(guò)巖心觀察及 4口井65個(gè)砂巖樣品薄片鑒定分析表明，本區(qū)長(zhǎng)6碎屑巖主要為灰色、灰褐色長(zhǎng)石細(xì)砂巖及少量長(zhǎng)石巖屑細(xì)砂巖，砂巖中雜基平均含量6.6%，最高值可達(dá) 19.6%；砂巖的分選性較好，磨圓以次棱角 ~棱為主，顆粒間呈線性接觸，膠結(jié)類型主要為孔隙式膠結(jié)，整體上砂巖的成分成熟度、結(jié)構(gòu)成熟度都較低。

圖2 長(zhǎng)6濁流沉積 C—M圖

圖3 M21井長(zhǎng)6粒度概率曲線

2.2 粒度特征

在長(zhǎng)6C－M圖上（圖2），各樣品點(diǎn)的分布幾乎平行于 C＝M基線，即以懸浮載荷為主，反映為重力流沉積［3－4］；C值分布在 0.14~0.28，平均 0.20，M值為0.08~0.15，平均 0.11，C／M比值為1.6~ 2.2，平均1.9，為典型的濁流沉積，具體為緩坡滑塌型濁積巖。

在粒度概率曲線上，長(zhǎng) 6濁積巖一般為二段式或者一段式，主要由跳躍總體和懸浮總體組成，滾動(dòng)總體不發(fā)育（圖3），反映了中等－弱的沉積環(huán)境。

2.3 沉積構(gòu)造

沉積構(gòu)造是沉積物和沉積巖中最常見(jiàn)的特征之一，是沉積環(huán)境、水動(dòng)力條件在巖石中的直接反映，它與巖性組合具有內(nèi)在的聯(lián)系。

在濁積巖形成過(guò)程中，常發(fā)育完整或不完整的鮑馬序列，研究區(qū)深湖中發(fā)育規(guī)模不等的多期濁流沉積，厚度多為0.5~10 m；常見(jiàn)ABCE、ACE、ABE、AE、BCD、BCE型等組合（圖4－a）。濁積巖厚數(shù)厘米到1 m，砂巖段厚度一般在 10~20 m，最厚可達(dá)50 m以上，鮑馬序列是濁流沉積的重要的標(biāo)志。

研究區(qū)濁積巖的沉積構(gòu)造比較豐富，從下向上常見(jiàn)的沉積構(gòu)造有：（1）泥底構(gòu)造：主要有比較清晰的槽模、溝模、錐模、刷模等，這是確定濁流沉積的重要標(biāo)志（圖4－b、d）；另外，巖心中也多見(jiàn)泥巖撕裂屑和撕裂團(tuán)塊及多種滑塌變形構(gòu)造（圖 4－c）。（2）粒序遞變層：它是濁流中的湍流懸浮沉積作用，在同一沉積層內(nèi)同時(shí)產(chǎn)生垂向和側(cè)向的粒度遞變。其特點(diǎn)是粒度細(xì)、橫向具相變關(guān)系及沒(méi)有粗的泥底凹坑充填物（A段）（圖4－a、e）。（3）由牽引兼垂向（重力）沉降作用形成的構(gòu)造：常見(jiàn)平行層理、沙紋交錯(cuò)層理及包卷層理（圖 4－b、c、d）。（4）細(xì)粒沉積層：出現(xiàn)在 E段，同時(shí)湍流懸浮液長(zhǎng)時(shí)期持續(xù)沉積，也可以形成無(wú)構(gòu)造細(xì)粒沉積物。實(shí)際上 E段已不屬濁流沉積，為深~半深湖泥巖，但它是判斷深水濁流沉積的重要標(biāo)志。

圖4 長(zhǎng)6濁積巖沉積構(gòu)造a.M3 1428 m，長(zhǎng)61，鮑馬序列 b.M11，1537.73 m，長(zhǎng)63槽模c.M3井，長(zhǎng)62，1445.07 m，泥質(zhì)撕裂碎屑。d.M3，長(zhǎng)62，1428.58 m，溝模。e.M井，長(zhǎng)61，1400.69 m，塊狀砂巖f.M3井，長(zhǎng)62，1431.10 m，砂紋交錯(cuò)層理、下平行層理

2.4 測(cè)井曲線特征

自然伽馬曲線呈齒化或微齒箱型、鐘型、箱型組合及指型等，幅度中等為主（圖5），電阻率為中低阻的反復(fù)疊置，這與鄂爾多斯盆地多以鐘型曲線特征形態(tài)出現(xiàn)的三角洲分流河道沉積差別較為明顯。

綜合分析上述沉積相標(biāo)志發(fā)現(xiàn)，平面上研究長(zhǎng)6主要分布在深湖環(huán)境中，在長(zhǎng) 6C－M圖上，樣品點(diǎn)平行于 C－M基線分布，反映為重力流沉積；粒度概率曲線為一段式或者是兩段式，主要有跳躍總體和懸浮總體組成；具有典型的鮑馬序列，這些鮑馬序列多以不完整的組合出現(xiàn)，另外，發(fā)育各種槽模、溝模等沉積構(gòu)造；以上現(xiàn)象都表明本區(qū)沉積特征的特殊性。綜合分析認(rèn)為，富縣西部地區(qū)長(zhǎng) 6油層組屬于三角洲前緣滑塌濁積扇沉積體系。

3 沉積微相特征及展布

研究區(qū)處于富縣三角洲前緣前方的坡折帶下的湖盆底部地區(qū)，具備形成三角洲前緣水下滑塌濁積巖的條件。長(zhǎng)6期，富縣三角洲前緣從富縣東部向黃陵地區(qū)（湖中心）推進(jìn)，三角洲前緣在此處發(fā)生水下滑塌，形成三角洲前緣水下滑塌濁積巖。

三角洲前緣水下滑塌濁積巖在平面上一般呈扇形分布，屬于有固定水道濁積巖，其分布面積較大，主要呈扇形，相帶發(fā)育齊全，可分為內(nèi)扇、中扇、外扇三個(gè)亞相，內(nèi)扇為扇體的補(bǔ)給水道部分，即滑塌主水道微相；中扇相又可以細(xì)分為濁積水道、濁積水道間及中扇過(guò)渡帶三個(gè)微相；外扇主要為外扇無(wú)水道微相。

通過(guò)巖心觀察，根據(jù)巖性、沉積結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、測(cè)井曲線特征等綜合分析，認(rèn)為本區(qū)垂向上整體屬于中扇亞相，長(zhǎng)6各油層亞組沉積相主體為濁積水道沉積微相，其側(cè)翼發(fā)育濁積水道間微相，局部發(fā)育很小面積的中扇過(guò)渡帶；由于不同期次的濁積巖規(guī)模的差異和濁積水道的擺動(dòng)，從長(zhǎng)63到長(zhǎng)61油層亞組濁積水道相互疊置，形態(tài)也有所變化，濁積水道的分布范圍有縮小的趨勢(shì)；其微相和砂體展布特征如下：

圖5 研究區(qū)長(zhǎng)6濁積巖巖電特征

濁積水道微相：砂巖粒度稍粗，以細(xì)粒砂巖及中砂巖為主，夾薄層灰色、深灰色泥巖及粉砂質(zhì)泥巖，砂巖厚度較厚，研究區(qū)長(zhǎng)6平均單砂層厚度4.5 m，砂層累加厚度為69.8~100 m，平均85 m，長(zhǎng)6沉積期，整體上濁積水道呈北東 －南西向展布（圖6），長(zhǎng)63濁積水道規(guī)模最大，砂體整體也最厚；隨著三角洲前緣濁積扇的發(fā)育，長(zhǎng) 62期在區(qū)域中部濁積水道向北東方向擺動(dòng)，出現(xiàn)分支；長(zhǎng)61期，濁積水道發(fā)育到了中晚期，規(guī)模較長(zhǎng) 63、長(zhǎng)61明顯縮小，砂體也逐漸的變薄。

圖6 長(zhǎng)6沉積相圖

濁積水道間微相：濁積水道側(cè)翼發(fā)育濁積水道間微相，砂巖粒度較細(xì)，以泥質(zhì)沉積為主，砂體較濁積水道間薄，長(zhǎng) 6砂巖累加厚度平均 65 m，自然伽馬曲線特征為中－低幅指形，微齒形（圖 5）；長(zhǎng) 63期只在研究區(qū)西部、東南部發(fā)育濁積水道間微相，隨著三角洲前緣滑塌濁積扇的發(fā)育，到長(zhǎng)61期濁積水道間面積在整個(gè)長(zhǎng)6期達(dá)到最大。

中扇過(guò)渡帶微相：巖石類型主要以粉砂質(zhì)泥巖和泥巖為主，夾薄層粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。碎屑顆粒多呈次棱角狀 －次圓狀等，粒度概率曲線呈兩段式，懸浮組分含量高，常見(jiàn)的沉積構(gòu)造有粒序、沙紋層理、韻律層理、變形層理、平行層理等，鮑馬序列上主要發(fā)育CDE段，粉砂巖、泥巖中見(jiàn)植物炭屑，自然電位曲線呈中—低幅指型、彈簧狀泥巖基線或微齒泥巖基線等。區(qū)內(nèi)中扇過(guò)渡帶微相發(fā)育面積比較小，只在長(zhǎng) 61期局部分布。

4 討論與結(jié)論

湖相濁流沉積與油氣的形成和儲(chǔ)集有著密切的關(guān)系，特別是深水細(xì)粒濁積體儲(chǔ)層的油氣地質(zhì)意義已被國(guó)內(nèi)外很多油田證實(shí)［6］。長(zhǎng) 7期是延長(zhǎng)組湖盆發(fā)育鼎盛期，發(fā)育了一套半深湖 －深湖相的優(yōu)質(zhì)烴源巖。此時(shí)湖盆范圍廣、深湖相沉積最發(fā)育，這套烴源巖分布面積達(dá) 5×104km2，單層厚度一般為 5 ~25 m，累積厚度大都在10~50 m，最厚可達(dá)80 m以上。深湖區(qū)平靜缺氧，富含浮游生物和藻類體，有機(jī)質(zhì)豐度高［7］。這些豐度高、質(zhì)量高的烴源巖為研究區(qū)油藏的形成奠定了雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)，研究區(qū)油氣藏形成的必備條件。根據(jù)研究區(qū)多口井長(zhǎng) 7油頁(yè)巖厚度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示，油頁(yè)巖厚度平均約 25 m，證實(shí)了本區(qū)具有良好的油源條件（圖 7）；研究區(qū)長(zhǎng) 6油層組油藏的形成與三角洲前緣滑塌濁流沉積也有密切關(guān)系聯(lián)系，主要表現(xiàn)在：

1）從本區(qū)沉積微相的發(fā)育與演化特征可以看出，作為儲(chǔ)集層的長(zhǎng) 6油層組濁積砂體由于伸入半深湖 －深湖烴源巖沉積區(qū)腹地，其濁積砂體均被厚度較大的長(zhǎng) 7油頁(yè)巖所包圍，或者直接覆蓋在長(zhǎng) 7烴源巖之上，充分吸取烴源巖提供的油源而非常有利于油氣的聚集（圖7）；加之處于深湖區(qū)，濁積砂體與湖相泥巖相伴生，具有良好的生、儲(chǔ)、蓋組合；在濁積砂體厚度大，物性好的地方最具勘探前景。

2）本區(qū)長(zhǎng) 6油藏受沉積相帶控制，油藏分布在中扇濁積水道砂體最發(fā)育的部位，平面上主要順濁積水道呈北東向或南西向展布，具有含油砂體分布面積小，連片性差的特點(diǎn)，由于多期濁積水道砂體的交錯(cuò)疊置，油藏的分布也表現(xiàn)了交錯(cuò)疊置的特點(diǎn)（圖7），根據(jù)試油資料分析也顯示，分布于中扇濁積水道砂體中的油井產(chǎn)能較高，進(jìn)一步證實(shí)了濁積水道砂體是本區(qū)最有利油氣的富集的區(qū)域。

圖7 長(zhǎng)6油藏與長(zhǎng)7油頁(yè)巖厚度疊合圖

3）對(duì)鄂爾多斯盆地濁積巖的研究始于 20世紀(jì)70年代，但對(duì)富縣地區(qū)濁流沉積詳細(xì)的研究還不多見(jiàn)，因此，富縣地區(qū)長(zhǎng)6油層組濁流沉積的研究，對(duì)未來(lái)該區(qū)的油氣勘探具有指導(dǎo)意義。

［1］陳全紅，李文厚，郭艷琴，等.鄂爾多斯盆地南部延長(zhǎng)組濁積巖體及油氣勘探義［J］.地質(zhì)學(xué)報(bào)，2006，80（5）：656－663.

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［責(zé)任編輯 李曉霞］

Abstraet：According to the core，litheology，granularity，construction of Sedimentary and logging facies，it indicates that themain litheology of sand body of chang 6 is grey or beige feldspar of sandstone，it is lower about composition and structure.Themain deposition sequence is incomplete bouma sequence，aswell as ABCE、ACE、ABE、AE、BCD、BCE，sedimentary facies types is typical slump turbidity current deposits of delta front.The unity chang 6 formaintion developsmiddle fan，themain deposits is themicrofacies of turbidity waterway and between turbidity waterway.Comprehensive analysis，hydrocarbon accumulation of region of interest is controled by sedimentary facie，the sand body of the south west of turbidity waterway is good reservoir of chang 6 formaintion，is range of profitability of hydrocarbon accumulation；but the interval of asynchronous turbidite scale and oscillation of turbidity waterway，turbidity sand body from chang 63to chang 63is cutting、overridingwith each other，turbidity sand body expresses big scale，but little of individual sandstone bodies，It is bad implicative between turbidity sand body.The turbidity waterway of chang 6 deeps in the heart of lake basin，and boeders or covers on high quality hydrocarbon rock of chang 7，sufficient hydrocarbon rock migrated sand body of turbidity nearlly，it is good prospects for the gas and oil exploration.

Geological Significance and Turbidity Current Deposits in W estern Fuxian County in Ordos Basin

HOU JUAN1，HEWen－zhong2，HE Ting－peng1，WANG Dao－li1
（1.School of Petroleum Resources，Xian Shiyou University，Xian 710065，China；2.Yanchang Petroleum Co.，LTD.，Yan an 716000，China）

bouma sequence；delta front；slump turbidite；turbidity waterway；geological significanc

TE121.1

A

1004-602X（2011）01-0091-04

2010 -12 -20

十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃（2007BAB17B05）

侯 娟 （1985—），女，河南周口人，西安石油大學(xué)在讀碩士研究生。