鄂爾多斯盆地馮地坑洪德地區延長組長7油層組沉積相研究

(長江大學地球科學學院，湖北 荊州 434023)

1 工區概況

圖1 鄂爾多斯盆地構造與研究區位置圖

鄂爾多斯盆地是我國第二大沉積盆地,蘊藏著豐富的油氣資源。三疊系總體為一西翼陡窄東翼寬緩的不對稱南北向矩形盆地，盆地邊緣斷裂褶皺較發育，而盆地內部構造相對簡單，地層平緩，一般不足1°[1]。馮地坑-洪德地區位于鄂爾多斯盆地的西部，在區域構造上西接天環坳陷，東鄰伊陜斜坡，工區包括北起馮地坑北部池401井，南至洪德，東至王盤山，西達麻黃山(見圖1)。按沉積旋回將延長組從上到下劃分為10個油層組[2],其中長7油層組是主力油層之一，厚約80～100m。采用標志層～旋回分析法，將長7油層組再細分為長71、長72和長73小層。在晚三疊系延長時期，鄂爾多斯盆地為一大型內陸淡水湖盆，經歷了完整的湖進一湖退過程。長7油層組沉積期湖盆發展由盛轉衰，從長73、長72小層到長71小層湖盆范圍逐漸縮小，在山城-劉峁塬-白馬崾峴連線以南發育淺湖相。砂體多發育在工區北部，砂體展布受物源和沉積體系的控制，在平面上主要呈東北-西南向和西北-東南向展布，且砂體沿南北向較東西向連通性好。

2 沉積環境判別標志

2.1 巖石學特征

研究區長7油層組時期，巖石類型包括泥巖、粉砂巖、細粒砂巖和中粒砂巖，發育的砂巖類型主要為長石砂巖和巖屑質長石砂巖(見圖2)。砂巖的礦物成分特征表現為：石英含量23.08%～55.99%，長石含量18.23%～65.22%，巖屑含量8.18%～31.21%；雜基成分以高嶺石、伊利石和云母為主。砂巖的顏色以灰色、灰綠色及褐灰色為主。砂巖顆粒磨圓程度差，多為次棱角狀，少見次圓狀，分選差到中等，顆粒支撐為主。這些特征表明研究區砂巖的礦物成熟度普遍較低，屬于沉積水體能量較低、弱還原環境的產物。

Ⅰ：石英砂巖；Ⅱ：亞長石砂巖；Ⅲ：亞巖屑砂巖；Ⅳ：長石砂巖；Ⅴ：巖屑長石砂巖；Ⅵ：長石巖屑砂巖；Ⅶ：巖屑砂巖圖2 馮地坑-洪德地區延長組長7砂巖分類圖

2.2 沉積構造特征

流動成因的構造主要有平行層理、水平層理、板槽狀交錯層理、透鏡狀層理、粒序層理、波狀層理。層面構造主要為底沖刷構造，砂巖底面起伏不平，其中見大量沖刷泥礫，指示單向水流特征。同生變形構造主要有滑塌變形構造、包卷層理、砂枕或砂球構造。這些沉積構造均反映了曲流河三角洲的沉積特征。

2.3 古生物標志

古生物化石比較單調，砂巖和泥巖中主要含較多的植物碎屑、莖桿及葉片印模。雖然總體上植物碎屑相對較多，但巖心中也反映出了從北部向南部植物碎屑的數量逐漸減少、個體大小變小的特征，這些可從側面反映出該區沉積物由北向南搬運，且可能有較短的搬運距離。

2.4 測井相標志

圖3 黃114井鐘形-水下分支河道

長7油層組測井曲線的幅度以中、低幅為主，且以低幅所占比例最大，這顯然與沉積物粒度較細有關。突變式接觸在該區很發育，尤其是底部突變更為常見，反映沉積體沉積前后水動力條件和沉積物供應類型的劇烈變化。頂部漸變式較多見，指示沉積介質水動力強度的逐漸減小和(或)相對粗粒沉積物供給的減少。測井曲線的光滑程度有微齒和齒化2種，尤以微齒較為常見，表明砂巖具中等程度的分選性。砂巖測井曲線的形狀有鐘形(見圖3)、箱形、漏斗形、中-低幅指狀指形、微齒形或直線形以及復合型[3]。

3 沉積相類型及特征

綜合以上沉積特征分析認為，長7油層組發育成曲流河三角洲和湖泊相沉積(圖4)，曲流河三角洲發育三角洲前緣和前三角洲2種亞相，湖泊相發育淺湖亞相。

3.1 三角洲前緣各微相特征

研究區三角洲前緣砂體以細砂-粉砂為主，發育有水下分支河道、支流間灣、水下天然堤、河口砂壩和前緣席狀砂5種微相。

圖4 馮地坑-洪德地區長7油層組沉積相平面展布圖

1)水下分支河道微相 水下分支河道為陸上分支河道的水下延伸部分。在向海延伸過程中，河道加寬，深度減小，分叉增多，流速減緩，堆積速度增大[4]。沉積物以淺灰色、灰色的細砂巖和粉細砂巖為主，泥質較少。河道中可見大量的交錯層理、波狀層理及沖刷-充填構造，并局部可見層內的變形構造。自然電位曲線特征為低至中幅微齒或齒化鐘形，有時呈箱形或兩者的復合[5]。粒度頻率累計曲線均表現為兩段式，顯示出砂巖碎屑物質主要由跳躍總體與懸浮總體組成，缺少滾動總體。

2)水下天然堤微相 水下天然堤是陸上天然堤的水下延伸部分，分布于水下分支河道兩側，沉積物為極細的砂和粉砂。粒度概率曲線基本上只含有懸浮總體特征，常具有少量的粘土夾層。沉積構造有波狀層理、交錯層理、包卷層理等，并可見植物碎屑和生物鉆孔。其電性特征為河道砂體上部連續變細的鐘形曲線細尾部分，很少單獨出現。

3)支流間灣微相 支流間灣以深灰色泥巖沉積為主，含少量的粉砂或細砂。常呈泥巖夾薄層的砂巖。發育水平層理、透鏡狀層理及脈狀層理，局部可見浪成波痕和植物殘屑等，生物鉆孔較發育。電測曲線為微齒化或平滑的曲線。

4)河口砂壩微相 河口砂壩位于水下分支河道的河口處，沉積速率較大。由于水流的反復沖刷淘選砂質較純，而且分選性較好，主要為一些細砂和粉砂組成。可見槽狀交錯層理，局部可見水流或波浪成因的波痕。測井曲線形態以微齒或光滑的漏斗形或指形為主，或漏斗形一箱形的復合型。

5)前緣席狀砂微相 前緣席狀砂是河口砂壩受波浪流水淘洗和篩選，并發生側向遷移形成的。該區席狀砂沉積以細砂和粉砂為主，一般砂質較純、分選好。沉積構造包括交錯層理、砂紋層理及水平層理等。測井曲線形態為指狀。

3.2 前三角洲亞相特征

前三角洲是指河流攜帶入湖沉積的泥質和細粉砂等細粒部分，在河口處由于水動力強不能沉積下來，繼續呈懸浮狀態向前搬運到較安靜環境才沉積下來。表現為灰色泥巖或頁巖夾粉砂巖薄層，因此很難和淺湖沉積區別開。

3.3 淺湖亞相特征

淺湖巖石類型以泥巖和粉砂巖為主，可夾有少量透鏡體。砂巖膠結物以泥質、鈣質為主，分選和磨圓度較好。層理類型多以水平、波狀層理為主，水動力強度較大的淺湖區具小型交錯層理，砂泥巖交互沉積時，可形成透鏡狀層理。淺湖沉積的自然電位曲線低平，自然伽瑪曲線基本是低幅值，呈齒狀，有較低的尖峰，聲速曲線為低幅的小鋸齒狀，偶有低峰，反映了砂泥巖間互層的韻律特征[6]。

4 沉積模式

圖5 馮地坑-洪德地區長7油層組沉積模式圖

通過對工區長7油層組時期沉積相特征的研究，并結合區域構造背景，建立了長7油層組沉積模式圖(見圖5)。由圖5可知，長7油層組沉積時期工區發育了曲流河三角洲相和湖泊相。三角洲砂體自北西、北東及盆地的西部邊緣3個方向推進，可劃分為水下分支河道、水下天然堤、支流間灣、河口砂壩和前緣席狀砂5種微相。工區南部為濱淺湖相，主要以淺灰、灰綠色粘土巖、粉砂巖為主。在南部地區還局部發育曲流河三角洲前緣亞相，主要以水下分支河道微相為主。

5 結 語

長7油層組時期，鄂爾多斯盆地馮地坑-洪德地區屬于氣候潮濕、地勢平坦的河流一湖泊過渡沉積環境，發育了一套曲流河三角洲沉積體系和湖泊沉積體系。湖泊相發育淺湖亞相，在山城-劉峁塬-白馬崾峴連線以南。曲流河三角洲相發育三角洲前緣和前三角洲2種亞相，前者可劃分為水下分支河道、水下天然堤、支流間灣、河口砂壩和前緣席狀砂5種微相，后者發育前三角洲泥微相。根據研究區沉積體系和平面展布特征，建立了長7油層組沉積體系的沉積模式。

[1]楊華.鄂爾多斯盆地三疊系延長組沉積體系及含油性研究[D].成都：成都理工大學，2004.4～6.

[2] 付金華，郭正權，鄧秀芹.鄂爾多斯盆地西南地區上三疊統延長組沉積相及石油地質意義[J].古地理學報，2005，7(1)：35～44.

[3] 王貴文，郭榮坤.測井地質學[M].北京：石油工業出版社，2000.129～131.

[4] 朱筱敏.沉積巖石學 [M].第4版.北京：石油工業出版社，2008.298.

[5] 于民鳳，程日輝，那曉紅.陸相盆地主要沉積微相的測井特征[J].世界地質，2005，24(2)：182～187.

[6] 石碩.陜北地區三疊系延長組長7油層組沉積體系研究 [D].西安：西北大學，2008.