基于鄂爾多斯盆地東部古生界沉積相與層序地層學研究

楊培星

摘要：在我國的鄂爾多斯盆地區(qū)域，由于天然氣、石油、煤炭等天然礦產(chǎn)資源極為豐富，所以其地質受到了更多的關注?；诖耍瑥鸟R家溝組、本溪組、太原組等六個區(qū)域，分析了鄂爾多斯盆地的沉積相帶展布特征，并闡述了鄂爾多斯盆地的沉積層序及層序演化。

關鍵詞：鄂爾多斯盆地;沉積層序;展布特征;層序演化

中圖分類號：P618.13

文獻標識碼：A

DOI：10.15913/j .cnki.kj ycx.2019.08.035

近年來，研究人員在鄂爾多斯盆地的上古生界中發(fā)現(xiàn)了具有極高工業(yè)價值的中、大型氣藏，為天然氣的勘探與開發(fā)創(chuàng)造了更好的前景?；谶@樣的情況，對鄂爾多斯盆地的古生界沉積相與層序地層學進行研究具有較高的現(xiàn)實價值。

1 鄂爾多斯盆地的沉積相帶展布特征分析

l.l 馬家溝組沉積相帶展布分析

1.1.1 蒸發(fā)臺地

在研究區(qū)域中，蒸發(fā)臺地相帶的沉積物主要包括深灰色與淺灰色的白云巖、灰白色的膏巖、膏質或泥質的云巖等。從縱向的角度分析得出，巖性由上到下分別為泥粉晶石灰?guī)r、粉晶白云巖、含膏白云巖、膏巖、鹽巖、泥粉晶石灰?guī)r。

1.1.2 局限臺地

局限臺地相帶的巖石主要包括灰黑色泥灰?guī)r、灰黑色泥質白云巖、淺灰色白云巖、淺灰色云質灰?guī)r等等。在局限臺地相帶中，包含的陸源碎屑相對較少，僅有局部區(qū)域的不同層斷中擁有少量的薄層泥巖。

1.2 本溪組沉積相帶展布分析

1.2.1 淺海泥質陸棚

淺海泥質陸棚相帶包含的介殼、砂及粉砂相對較少。通常淺海泥質陸棚均受到底棲生物的干擾，所以普遍會以內(nèi)部構造匱乏的泥巖產(chǎn)出。在富含大量氧氣的淺海泥質陸棚相帶中，由于生物擾動更加強烈，所以泥巖中包含的球粒更多。

1.2.2 障壁島

障壁島相帶包含的沉積物主要有粉砂巖、灰白色的細砂巖等，沉積厚度在3 - 12 cm之間。從垂直的角度進行分析能夠發(fā)現(xiàn)，障壁島相帶的沙質沉積普遍與煤層、瀉湖泥巖等互層，共同構成了相互疊置的沉積序列。

1.2.3 瀉湖

瀉湖的沉積物主要包括煤層、碳質泥巖、深灰一灰黑色泥巖等，部分區(qū)域夾帶著少許粉砂巖或是灰白色的薄層細砂巖。其中，泥巖中B的含量在4xl0^-5- 3xl0^-4之間，Sr/Sa比值為1.2 - 16.6.可以看出瀉湖水體的實際鹽度變化較大。

1.2.4 潮坪

潮坪可以劃分為泥坪、沙坪以及混合坪三種。其中，泥坪中的沉積物主要為泥巖，少數(shù)區(qū)域夾帶著砂質薄層，通過改造可以轉變?yōu)槟嘈纪哥R體;沙坪中的沉積物主要包括淺灰色或灰白色的中一厚層狀細砂巖、含礫不等粒砂巖等，夾帶著少許泥質沉積;混合坪中的沉積物主要包括泥巖與砂巖的不等厚互層，夾帶著少許煤層薄層炭質泥巖。

1.3 太原組沉積相帶展布分析

1.3.1 淺海陸棚

在研究區(qū)域中，淺海陸棚的沉積物主要包括生物碎屑泥晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r以及多種顆?；?guī)r等。其中，灰?guī)r的厚度普遍在10 - 20 m，有著穩(wěn)定的橫向分布。筆者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在研究區(qū)域中，毛兒溝灰?guī)r中夾帶著一定的夾層凝灰?guī)r，主要成分為隱品質火山灰?guī)r，且可以觀察到明顯的氣孔、晶屑等構造，這意味著在太原組沉積時火山活動劇烈。

1.3.2 碳酸鹽潮坪

在研究區(qū)域中，碳酸鹽潮坪可以劃分為潮上帶、潮間帶以及潮下帶。其中，潮上帶中的沉積物主要包括泥灰?guī)r、灰色泥晶灰?guī)r等，局部區(qū)域能夠觀察到鳥眼或膏?？椎臉嬙?在潮間帶中，沉積物主要包括含泥質生物碎屑灰?guī)r、含泥質泥晶灰?guī)r、灰黑色中一厚層狀泥灰?guī)r等，局部區(qū)域包含生物化石碎片;在潮下帶，沉積物主要包括生物碎屑泥晶灰?guī)r、含生物碎屑泥晶灰?guī)r等。

1.3.3 碎屑巖與碳酸鹽混合潮坪

碎屑巖與碳酸鹽混合潮坪的沉積物主要包括泥質灰?guī)r泥巖、淺灰和灰白色砂巖、深灰色灰?guī)r等。在局部區(qū)域，夾雜著一定的化石及植物化石碎片。

1.4 山2氣層組沉積相帶展布分析

1.4.1 三角洲平原

三角洲平原的沉積物主要包括灰白色與淺灰色的中砂巖、細砂巖、基于深灰色泥巖與含礫不等粒砂巖的不等厚互層，局部區(qū)域夾雜著一定的炭質泥巖、煤層等。在三角洲平原中，包含著多條分支河道，多數(shù)呈現(xiàn)帶狀且延伸相對較遠。

1.4.2 三角洲前緣

三角洲前緣的沉積物主要包括中砂巖，淺灰色一灰白色細砂巖，基于粉砂巖、灰黑色泥巖以及砂質泥巖的不等厚互層[1]。從橫向角度進行分析能夠發(fā)現(xiàn)，三角洲前緣的砂巖普遍呈現(xiàn)透鏡狀或是寬板狀，部分區(qū)域夾帶著動植物化石。

1.4.3 濱淺湖

濱淺湖的沉積物主要包括砂質泥巖、深灰一灰黑色泥巖等，部分區(qū)域夾帶著細砂巖薄層與粉砂巖。其中，在泥巖中能夠觀察到底棲生物化石，在粉砂巖中能夠觀察到砂紋交錯的層理。

1.5 山1氣層沉積相帶展布分析

1.5.1 三角洲前緣

三角洲前緣的沉積物主要包括中砂巖、灰白色一淺灰色細砂巖、粉砂巖、含礫不等粒砂巖等。其中，在三角洲前緣的分流間灣區(qū)域，由于環(huán)境的閉塞程度相對較高，且水動力條件更弱，所以包含的沉積主要為深灰一灰黑色泥巖。

1.5.2 濱淺湖

濱淺湖的沉積物主要為基于深灰色薄層砂質泥巖、灰黑色泥巖以及泥質粉砂巖的不等厚互層。其中，在泥質粉砂巖中，能夠觀察到砂紋交錯的層理;在泥巖中能夠觀察到透鏡狀或是水平的層理。同時，由于其中的粉砂質沉積更多在洪泛期形成，所以主要由河流攜帶的碎屑堆積形成。

1.6 盒8+9氣層沉積相帶展布分析

1.6.1 辮狀河三角洲平原

辮狀河三角洲平原的沉積物主要包括砂質泥巖、細砂巖夾深灰色薄層泥巖、中砂巖、灰白色一淺灰色含礫粗砂巖等。辮狀河三角洲平原與辮狀河的沉積特征有大量相似之處，而主要不同之處在于：辮狀河三角洲平原的分流河道更多，沉積物粒度更小，砂體厚度相對較薄，泥質的含量相對較高。

1.6.2 辮狀河三角洲前緣

辮狀河三角洲前緣的沉積物主要包括淺灰色細砂巖，灰白色細砂巖、中砂巖，基于深灰色泥巖、含礫砂巖以及砂質泥巖的不等厚互層。其中，在泥巖中能夠觀察到動植物化石以及水平層理。從橫向角度進行分析能夠了解到，辮狀河三角洲前緣中的砂體更多的呈現(xiàn)出寬板狀與透鏡狀[2]。

1.6.3 濱淺湖

濱淺湖的沉積物主要包括泥質粉砂巖、粉砂巖、粉砂巖泥巖夾淺灰色薄層細砂巖、灰綠色泥巖以及深灰色泥巖等。其中，在泥巖中能夠觀察到底棲生物化石以及水平層理;在局部區(qū)域能夠觀察到礫攤、砂攤層，且相應區(qū)域多呈現(xiàn)交錯層理或波痕層理。

2 鄂爾多斯盆地的沉積層序及層序演化分析

2.1 層序演化

2.1.1 第一階段

鄂爾多斯盆地東部區(qū)域（以馬家溝為例）在早奧陶時期經(jīng)歷了三個三級的海平面升降旋回，由此，可以將其劃分成三個層序，即由馬一段、馬=段以及馬三段所組成的第一層序，由馬四段、馬五段組成的第二層序，由馬六段組成的第三層序。在研究區(qū)域中，馬五段呈現(xiàn)出了典型的陸表海沉積，且是在海退過程中形成的。由此能夠了解到，當時的海底地形十分平緩、水體相對較淺，且氣候條件更為炎熱。

2.1.2 第二階段

在第二階段，即陸表海碳酸鹽巖與碎屑混合沉積階段中，華北陸表海處于頻率相對較高的海退海進旋回之中。此時，研究區(qū)域首次發(fā)生了鐵鋁巖層的沉積，之后又沉積了潮坪相吳家峪灰?guī)r，最后發(fā)生了海平面的下降。在早二疊世太2期，研究區(qū)域第二次遭受了海侵，此時，沉積了毛兒溝灰?guī)r以及廟溝，且海平面再一次下降。在早二疊世太1期，研究區(qū)域遭受了最大的一次海侵，此時，沉積了東大窯灰?guī)r、斜道灰?guī)r等，且海水基本退出了本區(qū)域。

2.1.3 第三階段

在第三階段，即近岸內(nèi)陸坳陷的湖泊一三角洲碎屑巖沉積階段，主要形成山西組海綠石夾層、石千峰組海相化石以及石盒子組硅質巖夾層等[5]。由于在這一階段中（早二疊世晚期到晚二疊世），研究區(qū)域受到了海泛作用的影響，所以其包含在近岸內(nèi)陸坳陷沉積背景的范圍內(nèi)。

2.2 沉積層序與油氣

研究區(qū)域中，第一層序形成于蒸發(fā)臺環(huán)境中，屬于較好的油氣儲集層;第二到第五層序形成與陸表海碳酸巖層及碎屑巖層混合沉積中，其中包含的規(guī)模性儲集層不多;第六到九層序形成于近岸內(nèi)陸坳陷的湖泊一三角洲碎屑巖沉積中，其是上古生界的主要油氣儲集層;第十二到十四層序形成于近岸內(nèi)陸坳陷湖盆西碎屑沉積中，屬于較好的區(qū)域性蓋層。

3 總結

對于鄂爾多斯盆地地區(qū)來說，其基底穩(wěn)定，所以油氣藏的產(chǎn)生主要受到沉積相以及沉積層序的影響。通過分析能夠得出，該區(qū)域經(jīng)歷了三個階段的層序演化，在海退與沉積的作用下形成了當前的地理條件。

參考文獻：

[1]郭樂樂，李忠百，張穩(wěn)，等.鄂爾多斯盆地大寧一吉縣區(qū)塊主力致密砂巖儲層孔隙結構分析[J].天然氣工業(yè)，2018（ Suppl l）：18-23.

[2]郭艷琴，李文厚，郭彬程，等.鄂爾多斯盆地沉積體系與古地理演化[J].古地理學報，2019，21（2）： 293-320.

[3]劉暢.鄂爾多斯盆地臨興地區(qū)上古生界層序地層格架及沉積模式[J].非常規(guī)油氣，2019 （1）.