淺水三角洲沉積體系與儲層巖石學特征
——以鄂爾多斯盆地西部地區山1—盒8 段為例

朱世發，崔航，陳嘉豪，駱高俊，王文禹，楊祎，施翌

1.中國石油大學（北京）油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249

2.中國石油大學（北京）地球科學學院，北京 102249

3.中國地質大學（武漢）資源學院，武漢 430074

4.長慶油田公司第八采油廠，西安 710200

0 引言

廣泛分布的淺水三角洲砂體作為巖性和非常規油氣藏勘探的重要目標，為大面積高豐度常規和非常規油氣聚集提供了良好的條件，油氣勘探意義重大[1-3]。淺水三角洲通常是指在水體較淺，構造相對穩定的臺地、陸表海或地形平緩、基底緩慢沉降、處于坳陷期或斷陷末期的大型湖盆內，在物源供給充足時形成的一種特殊類型三角洲[4-6]。與傳統三角洲相比，淺水三角洲的構造背景為穩定沉降、盆底地形平緩、坡度較小，有著湖平面頻繁升降旋回變化、河流能量強、長距離供源、氣候周期變化、三角洲大面積分布等特點[6]；而同傳統三角洲一樣，淺水三角洲儲蓋組合良好，油氣成藏條件優越。目前在國內外多個沉積盆地中均發現淺水三角洲沉積，例如在希臘科林斯灣的湖相Valimi 組發現了高可容納空間下形成的淺水三角洲沉積體[7]，在英吉利海峽地區的下寒武統發育河流—淺水三角洲沉積體系[8]。國內淺水三角洲的研究主要集中在松遼盆地、鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地、蘇北盆地及現代湖泊鄱陽湖和洞庭湖中[9-22]。在上述盆地內淺水三角洲的常規和非常規儲層中均發現了豐富的油氣資源，表明淺水三角洲砂體具有良好的勘探潛力，成為沉積研究和油氣勘探的重點領域[23]。

近年來，隨著沉積盆地研究逐漸深入，源—匯體系逐漸成為了關注的熱點[24-26]。剝蝕地貌和沉積地貌之間被沉積物輸送路徑聯系在一起，即物源區遭受風化剝蝕產生的碎屑沉積物經沉積物搬運路徑，于沉積區卸載，構成完整的源—匯系統[27-30]。前人研究認為鄂爾多斯盆地山西組和石盒子組沉積期存在南北兩個方向物源[31-32]，但研究工作主要以蘇里格地區為主[33-34]，且對不同物源沉積體系及相應的巖石學特征對比缺少系統研究。因此本文在源—匯體系框架下，將系統對比分析鄂爾多斯盆地西部地區上古生界山1—盒8 段沉積時期南北不同物源的母巖特征，探討天環北段和隴東地區坳陷湖盆緩坡淺水三角洲沉積充填、砂體展布與巖石學特征，為后續優質儲層分布預測和致密砂巖油氣勘探提供地質依據，以期對相似地質背景下淺水三角洲沉積[35]和儲層研究提供借鑒。

1 地質背景

鄂爾多斯盆地北緣陰山，南至秦嶺，東抵呂梁山，西達騰格里沙漠，行政區域上橫跨陜、甘、寧、蒙、晉5 省區。盆地分為6 個構造單元：陜北斜坡、渭北隆起、伊盟隆起、晉西撓褶帶、西緣逆沖帶和天環坳陷[36]。研究區包括天環坳陷北段（含蘇里格西區）和隴東地區（圖1）。天環北段位于鄂爾多斯盆地西北部，構造單元位于天環坳陷北部，該區東臨蘇里格大氣田，油氣勘探潛力較大[37]。隴東地區則位于鄂爾多斯盆地西南部，整體位于伊陜斜坡西部地區，北部與天環北段相連[32]。研究區晚古生代地層為一套海陸過渡相的碎屑巖系，總沉積巖厚度在700 m 左右。自下而上依次發育石炭系的本溪組，二疊系太原組、山西組、下石盒子組、上石盒子組及石千峰組，其中本溪組、太原組及山西組的煤系烴源巖為上覆地層持續供烴[34]。本文研究目的層段為該區主力產油氣層段山西組山1 段和下石盒子組盒8段。

前人研究認為鄂爾多斯盆地二疊紀的沉積環境較為溫暖潮濕，且沉積水深在20 m 左右[6,11]。研究區地形坡度較為平緩，不發育大型斷層，構造穩定，較強的水動力條件可攜帶大量沉積物，為研究區淺水三角洲沉積提供了有利條件[34-35]。研究區上古生界山1—盒8 段儲層埋深大（集中在3 500～4 500 m）、儲層致密（平均孔隙度<7%，平均滲透率<0.5×10-3μm2）、微觀孔喉結構復雜，孔隙類型多樣[36-37]。油氣勘探實踐表明，研究區北部山1—盒8段致密砂巖氣富集，南部致密砂巖油勘探效果好。

2 樣品與分析方法

為了明確研究區南北部儲層差異的成因，本次研究開展了系統的巖相學觀察、礦物統計、地化結果分析和鉆測井資料分析。所有實驗共涉及天環北段鉆井94口，井深介于1 710.35 ～4 468.50 m；涉及隴東地區鉆井23 口，井深介于3 424.37～4 840.58 m。所有巖石薄片觀察照片拍攝均使用中國石油大學（北京）油氣資源與探測國家重點實驗室奧林巴斯BX15型偏光顯微鏡。121 塊砂巖樣品重礦物測試分析數據均由長慶油田提供。天環北段巖石主微量與稀土元素分析由中國石油勘探開發研究院廊坊分院天然氣成藏與開發實驗室ICP-MS ELEMENT 電感耦合等離子體質譜儀完成，共計樣品點25個；隴東地區巖石主微量與稀土元素分析由長慶油田提供，共計樣品點32個。本次研究針對天環北段與隴東地區各取一組鋯石樣品，其中天環北段鋯石樣品由長慶油田提供，隴東地區鋯石樣品為前人資料收集結果[31-32]。

3 沉積物源背景

3.1 源區母巖性質

在沉積物搬運的過程中，不穩定礦物會逐漸風化，而部分重礦物因其較強的穩定性，通常能較好的保存母巖的信息，因此可以通過研究穩定重礦物類型與重礦物組合判斷源區母巖性質[31,37-38]。對研究區山1—盒8段的重礦物含量與組合進行研究發現，沉積物中共檢測重礦物11 種，天環北段與隴東地區的重礦物組合稍有差別（圖2），其中天環北段樣品以鋯石與白鈦礦為主，兩者共占75.9%，重礦物組合為鋯石+白鈦礦+電氣石+石榴石+金紅石+磁鈦礦+簾石；隴東地區樣品同樣以鋯石與白鈦礦為主，兩者共占57.0%，次為電氣石、石榴石與赤褐鐵礦，三者平均含量為27.3%，此外還有少量的金紅石、銳鈦礦、重晶石以及黃鐵礦。

南北研究區均有著鋯石、白鈦礦與電氣石為主的重礦物組合特征，這些礦物是典型酸性巖漿巖的產物，這反映源區母巖可能為區域性大規模出露的酸性巖漿巖（如花崗巖等）。有所不同的是，天環北段可見少量的簾石，其多為基性巖漿巖動力變質的產物，因此推測北部研究區有變質巖物源供給；而隴東地區重礦物中存在少量的典型中基性巖漿巖產物——赤褐鐵礦與銳鈦礦，這可能指示著南部研究區有中基性巖漿巖的物源供給。從重礦物顆粒特征來看，南北研究區有著極為相似的特征：鋯石晶型較好，為短柱狀且部分磨圓，石榴石無色且存在階梯狀或貝殼狀斷口，白鈦礦以粒狀為主，而不穩定重礦物的晶型相對較差。天環北段與隴東地區重礦物特征的相似性指示著兩者搬運距離可能比較接近，均來自于中—遠距離河流搬運區。

圖1 鄂爾多斯盆地研究區位置圖與地層柱狀圖Fig.1 Location map and stratigraphic units of the study area in the Ordos Basin

圖2 隴東地區與天環北段山1—盒8 段重礦物相對含量Fig.2 Relative content of heavy minerals from the Shan-1 and He-8 Members in the Longdong area and northern Tianhuan Depression

為了進一步揭示母巖的屬性，利用Allègreet al.[39]提出的La/Yb-REE 判別圖解（圖3）對碎屑巖樣品原始屬性進行分析。由圖可見，天環北段與隴東地區山1—盒8段樣品點的位置較為集中，圖解中投點多位于花崗巖、堿性玄武巖和沉積巖的重疊區域，其中天環北段樣品更偏向于沉積巖源巖，而隴東地區更偏向于花崗巖源巖。

3.2 源區構造背景

沉積盆地內沉積物的碎屑組分和結構特征與物源區的大地構造性質和構造環境有著密切聯系。通過天環北段的薄片數據統計（n=568），結合Dickinsonet al.[40]的Qt-F-L 與Qm-F-Lt 三角圖解，發現樣品點主要落在再旋回造山帶物源區，僅少部分樣品落在大陸塊物源區（圖4），通過石英的晶型來看，天環北段石英晶型以單晶石英為主，多晶石英相對較低，這表明沉積物可能主要來自于相對穩定成熟的物源區。在隴東地區Qt-F-L與Qm-F-Lt圖解中，與天環北段相似，樣品點分布更為集中，基本全部落入再旋回造山帶物源區。由此可見，天環北段與隴東地區山1—盒8段源區的構造背景較為相似，均與再旋回造山帶物源區密切相關。

圖3 天環北段與隴東地區山1—盒8 段La/Yb-REE 圖解Fig.3 LA/Yb-REE of the Shan-1 and He-8 Members in the northern Tianhuan Depression and the Longdong area

3.3 稀土元素和年代學分析

3.3.1 稀土元素與物源分析

由于沉積物在風化、搬運、成巖蝕變過程中對稀土元素含量的影響較弱，所以稀土元素的含量主要取決于源區母巖中稀土元素的含量，因此通常利用稀土元素分析物源[31-32]。統計分析研究區及周緣樣品的稀土元素含量數據，并進行球粒隕石稀土元素平均值的標準化，繪制出稀土元素配分模式圖（圖5）。隴東地區的稀土元素配分模式（圖5a）與北秦嶺地區（圖5b）太白片麻巖、斜峪關片麻狀花崗巖以及太白—綠泥陽起片巖具有較好的對比性，表現為Eu 處出現“凹”谷，中等程度的負Eu 異常，整體為LREE 相對富集、HREE 相對虧損的右傾型曲線但變化相對平緩，因此推測隴東地區物源主要來自于北秦嶺地區太古界、元古界花崗巖和變質巖。

天環北段樣品總體分為兩種類型，其中第一類樣品（樣品2、5、8）呈現出嚴重的Eu 元素負異常特征，且重稀土元素虧損相對于隴東地區更為明顯，曲線變化相對陡峭，此類樣品與隴東地區樣品呈現出整體相似但細節不同的特點，通過曲線形態對比（圖5c）認為其與盆地西北部阿拉善古陸（圖5d）細中粒石英砂巖與不等粒石英砂巖具有較好的對比性。與其他樣品不同的是，第二類樣品（樣品1、3、4、6、7）并沒有明顯的負Eu 異常，表現為LREE 相對富集、HREE相對虧損的右傾型曲線，對比認為其與盆地北緣古陸片麻巖與石榴石淺粒巖曲線形態相似。綜合認為天環北段樣品均來自于盆地西北部的阿爾善地區沉積巖與變質巖源巖。

3.3.2 鋯石定年與物源分析

本次研究針對天環北段惠探1 井樣品做鋯石U-Pb 測年分析，并收集了隴東地區鎮探2 井的U-Pb測年分析結果。其中天環北段的碎屑鋯石共測點92 個，年齡測定結果顯示鋯石年齡具有3 個明顯的峰，分別 為658～280 Ma、2 256～1 680 Ma、2 734～2 350 Ma（圖6），其中年齡值介于658～280 Ma的鋯石顆粒有39個，占據總數的42.4%，而其他鋯石年齡分布并不集中，結合前文對源區分析，認為天環北段山1—盒8段物源主要來自于阿爾善地區太古代、元古代的巖漿巖與變質巖以及加里東—海西時期巖漿巖。隴東地區的碎屑鋯石共測點84 個，年齡測定結果顯示鋯石年齡具有3 個明顯的峰，分別為450～300 Ma、2 100～1 700 Ma、2 500～2 300 Ma（圖6），其中年齡值介于2 100～1 700 Ma 的鋯石顆粒有40 個，占據總數的47.62%，結合區域構造背景及盆地周緣基巖的形成時代認為物源主要為北秦嶺下元古界秦嶺群的深變質巖系，還有部分中上元古界區域變質巖與加里東—海西時期巖漿巖[32]。

4 沉積充填和砂體展布

4.1 沉積相時空展布規律

前人[41-42]研究認為，在山1 段沉積時期湖平面相對較高，沉積物供給較少，氣候溫暖濕潤且水動力條件較弱，發育曲流河三角洲；而在盒8 段沉積時期，由于受到基準面快速下降、氣候寒冷干燥與地層坡度增大的影響，沉積物供給速率提高，因此岸線不斷向三角洲前緣方向推進，且河道的分叉與合并更為頻繁，主要發育辮狀河三角洲。兩個層段水下分支河道砂體都是最主要的砂體類型，巖性為粗砂巖、中砂巖、細砂巖，發育平行層理、楔狀交錯層理、波狀交錯層理等，底部具沖刷面，可含泥礫（圖7）。橫切物源方向的剖面上，水下分支河道砂體通常呈孤立狀，被支流間灣分割開，河道砂體厚度變化較大，較薄的單期砂體僅為2 m 左右，而主河道砂體多期疊置，最厚可達20 m（圖8～10）。隴東地區盒8 段沉積時期，湖岸線向北遷移，三角洲平原廣泛發育（圖10）。順物源方向的剖面上，靠近岸線的水下分支河道砂體較厚；遠離岸線的單期砂體厚度較薄（圖9，11）。整體上，水下分支河道合并分岔明顯，支流間灣廣泛分布，含砂率較低；砂體通常延伸較遠，部分主河道疊置砂體延伸長度可達幾十千米（圖12）。

圖4 天環北段與隴東地區山1—盒8 段砂巖碎屑成分Dickinson 三角圖解（a）天環北段Qt-F-L圖解；（b）隴東地區Qt-F-L圖解；（c）天環北段Qm-F-Lt圖解；（d）隴東地圖Qm-F-Lt圖解；Qt：石英顆粒總數（Qm+Qp）；Qm：單晶石英；Qp：多晶石英碎屑（包括燧石）；F：長石總數；Lt：多晶質巖屑（L+Qp）；L：不穩定巖屑（Lv+Ls）；Lv：火山巖屑（火山巖、變火山巖、淺成巖）；Ls：沉積巖和變質巖巖屑（燧石和硅化灰巖除外）Fig.4 Dickinson triangle diagram of the Shan-1 and He-8 Members sandstones in the northern Tianhuan Depression and the Longdong area

多井對比和稀土元素配分模式分析表明，受盆地西北部阿拉善古陸物源影響，山1—盒8段三角洲進積至隴東地區北部；南部北秦嶺地區物源影響隴東地區中南部三角洲沉積。南北物源形成的三角洲在研究區中部環縣東南一帶交匯混合。由于河道的遷移與疊置，天環北段山1段曲流河三角洲河道砂體呈片狀分布。隴東地區曲流河三角洲平原亞相分布于鎮原—寧縣—正寧以南，三角洲前緣水下分流河道分岔明顯，整體呈北東—南西方向向湖區延伸（圖12）。盒8 段沉積時期，古湖泊可能萎縮或沉積中心向東遷移，研究區內淺水辮狀河三角洲平原面積擴大。隴東地區辮狀河三角洲平原河道分岔明顯，可識別5 條古水系，大致呈北東—南西向延伸，水下分流河道可延伸至環縣—慶城—華池—蓮花寺一帶（圖12）。

4.2 砂體垂向疊置關系

淺水三角洲水下分支河道的分岔和頻繁擺動會導致砂體的寬度、厚度等發生明顯變化。砂體的疊置關系能夠有效地反映砂體形成時期的水動力特征、物源、沉積物的供給速率及沉積相垂向演化。依據鉆井巖芯觀察、測井資料解釋結果、砂體形態等要素對砂體疊置關系進行分類，研究區山1—盒8段的砂體疊置關系可劃分為四類：孤立型、垂向疊置型、側向切疊型與水平橋接型，以孤立型與垂向疊置型為主，兩者占比約70%。孤立型單期砂體厚度介于1～2.5 m，總厚度一般介于3～5 m，各孤立型砂體之間不連通；而垂向疊置型單層砂體厚度較小，但縱向上各砂體之間相互連通，疊加厚度最大可達15～20 m；側向切疊型砂體之間左右擺列且相互存在重疊，單砂體厚度較小，且相互連通；而水平橋接型砂體之間同樣為左右排列，但相互之間并不存在重疊，近相互接觸，因此連通性較弱。

圖5 研究區及周緣山1—盒8 段稀土元素配分模式圖（a）隴東地區樣品；（b）盆地南緣古陸樣品（北秦嶺）；（c）天環北段樣品；（d）盆地北緣古陸樣品（阿拉善）Fig.5 Distribution pattern of REEs from the Shan-1 and He-8 Members in the study area and its periphery

圖6 天環北段與隴東地區山1—盒8 段代表性樣品鋯石年齡分布圖(a）天環北段，惠探1井；（b）隴東地區，鎮探2井[32]Fig.6 Zircon age distribution from representative samples of the Shan-1 and He-8 Members in the study area

5 致密砂巖巖石學特征

5.1 巖礦特征

研究區山1—盒8 段淺水三角洲砂巖碎屑成分中石英含量較高，長石含量極低，巖屑含量變化大。成分三角圖顯示（圖13），主要的砂巖類型為巖屑質石英砂巖、石英砂巖與巖屑砂巖，且巖屑的類型以石英巖巖屑為主，含少量火山巖巖屑，不穩定的巖屑（如片巖等）在長距離搬運和強水動力作用下風化殆盡。天環北段砂巖粒度以中—粗粒為主，含少量細粒及巨粒砂巖，分選中等，圓度以次棱角狀為主。隴東地區砂巖粒度以中—中粗粒為主，分選差—中等，圓度以次棱角狀—次圓狀為主。

圖7 研究區山1—盒8 段三角洲前緣水下分支河道砂體巖芯特征（a）交錯層理中砂巖，蘇310井，4 128.36 m；（b）低角度楔狀交錯層理中砂巖，蘇258井，4 083 m；（c）低角度楔狀交錯層理粗砂巖，蘇338井，3 809.4 m；（d）平行層理中細砂巖，蘇178井，3 650 m；（e）楔狀交錯層理粗砂巖，合探1井，3 636.3 m；（f）河道正韻律，細砂向下過渡為中砂巖，底為含礫粗砂巖，隴14井，3 904.8 m；（g）平行層理中砂巖，蓮54井，3 940.8 m；（h）平行層理細砂巖，合探1井，3 635.3 mFig.7 Core characteristics of underwater branch channel sand bodies in the delta front from the Shan-1 and He-8 Members in the study area

圖8 天環北段山1—盒8 段切物源方向沉積微相連井對比圖Fig.8 Sedimentary microfacies in the vertical provenance direction of the Shan-1 and He-8 Members in the northern Tianhuan Depression

整體上，天環北段和隴東地區山1段與盒8段砂巖的成分特征比較接近，巖性都以巖屑質石英砂巖為主，而天環北段石英砂巖占比相對較高，但兩個研究區不同層段的巖石組分幾乎沒有差別；從巖石結構上來看，南北研究區整體處于中—差的結構成熟度，且盒8 段砂巖結構成熟度略微好于山1 段砂巖，但差距較小。因此，兩個研究區的巖石學特征具有很強的相似性，具有可對比性。

5.2 成巖作用特征

圖9 天環北段山1—盒8 段順物源方向沉積微相連井對比圖Fig.9 Sedimentary microfacies in the parallel provenance direction of the Shan-1 and He-8 Members in the northern Tianhuan Depression

圖10 隴東地區山1—盒8 段切物源方向沉積微相連井對比圖Fig.10 Sedimentary microfacies in the vertical provenance direction of the Shan-1 and He-8 Members in the Longdong area

淺水三角洲前緣沉積中砂泥巖交互，埋藏過程中砂泥成巖物質交換頻繁，砂巖成巖改造強烈，水—巖反應劇烈復雜，加之研究區山1—盒8段埋深較大（集中在3 500～4 500 m），通常儲集砂巖致密化嚴重[43]。研究區壓實作用是造成孔隙減少、滲透率降低、儲層致密化的最主要因素，在成巖早期，機械壓實會導致孔隙水排出，粒間體積減小，顆粒間緊密接觸（圖14a）。通過鏡下觀察發現，石英或石英巖巖屑等剛性顆粒排列緊密，部分顆粒之間凹凸接觸，在上覆地層壓力之下顆粒表面形成微裂紋甚至完全破裂（圖14b）；云母等塑性顆粒發生彎曲變形，這對巖石的物性有著嚴重的破壞，而塑性顆粒（云母碎片和淺變質巖巖屑）含量決定了儲層致密化程度。

圖11 隴東地區山1—盒8 段順物源方向沉積微相連井對比圖Fig.11 Sedimentary microfacies in the parallel provenance direction of the Shan-1 and He-8 Members in the Longdong area

圖12 研究區盒8 段（a）與山1 段（b）沉積相平面圖Fig.12 Sedimentary facies distribution of Shan-1 Member (left) and He-8 Member (right) in the study area

圖13 研究區山1—盒8 段砂巖成分三角圖Fig.13 Triangular diagram of sandstone composition from the Shan-1 and He-8 Members in the study area

研究區砂巖的膠結作用中等，但膠結物類型復雜，主要有硅質、碳酸鹽與黏土礦物，多期膠結作用使砂巖的孔喉結構變得十分復雜（圖14c～f）。硅質膠結物在天環北段更為普遍，平均含量約3.51%（樣品數N=472），而隴東地區的硅質膠結平均含量為1.74%（樣品數N=236），鏡下可觀察到硅質膠結分為多個期次，單個石英顆粒上存在多條“塵埃線”，且與鄰近石英顆粒“愈合”的現象較為常見；碳酸鹽膠結物在隴東地區廣泛發育，平均含量約2.3%（樣品數N=260），膠結物主要類型包括方解石、鐵方解石、鐵白云石與菱鐵礦，強烈的碳酸鹽膠結一方面充填了孔隙，降低了儲層的物性，另一方面膠結物抑制了砂巖的壓實作用，同時會阻斷石英顆粒與飽含SiO2孔隙水的接觸，阻止石英次生加大的進一步生長（圖14e）。硅質和碳酸鹽膠結的成巖物質通常來自砂巖周圍的泥巖[43]。粘土礦物是研究區主要的膠結類型，研究區內常見的粘土膠結物主要為高嶺石、伊利石與綠泥石。其中高嶺石主要以孔隙水沉淀或交代碎屑顆粒方式形成，呈明顯的假六邊形和書頁狀，高嶺石的形成雖然充填了孔隙，但是松散堆積的高嶺石之間保留了大量的高嶺石晶間孔，是致密砂巖氣重要的儲集空間。伊利石則主要為孔隙充填物，顯微鏡下主要為片狀、毛發狀、針狀，在顆粒間呈“搭橋狀”，嚴重降低儲層滲透性。綠泥石晶體為針葉狀，多以交代早期膠結物形式產出，少見顆粒包膜狀黏土礦物。

5.3 儲集空間特征

物性“甜點”預測是研究區致密油氣勘探的關鍵，山1—盒8段淺水三角洲砂巖儲層孔隙類型以微米—納米級的巖屑溶蝕孔、剩余粒間孔和高嶺石晶間孔為主（圖14g～h）。對于不同的巖石類型來說，孔隙的類型存在一定的差異，石英砂巖中由于石英顆粒含量較高，抗壓實能力強，因此粒間孔與粒間溶孔含量較高；而在巖屑砂巖中，由于塑性巖屑與易溶蝕成分含量較高，因此粒內溶孔與高嶺石晶間孔的含量明顯高于石英砂巖。而南北兩個地區之間的孔滲數據稍有差異，其中天環北段砂巖孔隙度集中分布在2.5%～10%，平均孔隙度為6.4%，平均滲透率為0.1 ×10-3μm2（n=2 701）；隴東地區平均孔隙度為4.2%，平均滲透率為0.2×10-3μm2（n=1 233），這種孔滲的差異可能是自生高嶺石含量差異的結果，鏡下觀察發現天環北段高嶺石平均含量明顯高于隴東地區，研究區高嶺石被認為是長石蝕變產物，可發育晶間孔，對于儲層孔隙度有一定的貢獻，但高嶺石有著易破碎的特性，通常會堵塞喉道，降低砂巖的滲流能力。整體上砂巖儲層孔隙度和滲透率相關性較好，屬于非常規致密砂巖儲層[44]。相比之下兩個研究區均有山1段物性略差于盒8段的特點，這與兩個層段巖石結構成熟度的差異性有一定的匹配關系。

6 結論

（1）結合地質和地球化學資料，明確了山1—盒8 段源—匯體系。研究區南部和北部砂巖重礦物組合相似，以鋯石和白鈦礦為主；綜合La/Yb-REE 與Dickinson 三角圖解、稀土元素配分模式和碎屑鋯石定年分析認為，北部物源主要來自盆地西北部阿拉善古陸太古界和元古界花崗巖、片麻巖、石英砂巖，向南影響到隴東地區北部；南部物源主要來自盆地南部北秦嶺地區太古界、元古界花崗巖、片麻巖和片巖，向北影響隴東地區中南部。

圖14 研究區山1—盒8 段致密砂巖微觀特征（a）縫合線接觸，蘇275井，3 872.3 m；（b）剛性顆粒擠壓破裂，隴22井，3 550.2 m；（c）石英次生加大與愈合，鄂33井，3 801 m；（d）多期石英次生加大，蓮54井，3 952.28 m；（e）孔隙充填式碳酸鹽膠結，李12井，3 547.9 m；（f）碳酸鹽膠結與交代作用，隴7井，4 155.2 m；（g）火山巖巖屑溶蝕孔和高嶺石晶間孔，李18井，4 344.24 m；（h）顆粒溶蝕鑄模孔，慶探2井，4 735.9 mFig.14 Characteristics of tight sandstones from the Shan-1 and He-8 Members in the study area

（2）基于鉆測井和巖芯等資料，落實了山1—盒8 段坳陷湖盆緩坡淺水三角洲沉積砂體空間展布規律。山1段發育曲流河三角洲，盒8段發育辮狀河三角洲，孤立型與垂向疊置型水下分支河道砂體是主要的砂體類型。盒8 段沉積時期，古湖泊可能萎縮；南北物源形成的三角洲在研究區中部環縣東南一帶交匯混合。各期砂體厚度主要在5～20 m。

（3）根據大量巖石薄片分析，明確了山1—盒8段巖石學特征。巖性主要為成熟度中等到較好的中粗粒巖屑質石英砂巖。砂巖成巖改造強烈，水—巖反應復雜，壓實作用是巖石致密化的主因，多期膠結作用使砂巖的孔喉結構變得十分復雜。孔隙類型以微米—納米級的巖屑溶蝕孔、剩余粒間孔和高嶺石晶間孔為主，整體上屬于非常規致密砂巖儲層。