鄂爾多斯盆地洪德南地區長72亞段重力流類型及物源分析

朱紅梅，陳中斌，曹鵬福，景文平

（中國石油長慶油田分公司第七采油廠，陜西 西安 710200）

0 引言

近年來，深水重力流沉積已成為沉積學和油氣田勘探開發的重要研究對象并在中國陸相湖盆油氣勘探中發揮了重要指導作用[1]。重力流屬于具有突發性、瞬時性沉積過程的事件沉積，是由含大量懸浮物質的高密度流體在重力驅動下，沿斜坡向下呈整體塊狀移動的陣發性、短暫性的快速沉積，根據其流變學性質和沉積物支撐機制可大致分為滑塌體、液化沉積物流、砂質碎屑流、濁流、顆粒流和泥質碎屑流等多種類型[2]。延長組是鄂爾多斯盆地中生界主要的產油層，具有廣闊的勘探開發前景。雖然洪德南地區所在的西南部長7期的重力流沉積體系被廣泛認可，但對該地區重力流沉積類型及其沉積物來源的研究尚不明確，而物源分析又對該地區沉積相、砂體、油層等方面的研究起基礎和指導作用。所以，洪德南地區重力流具體類型和沉積物源分析研究對該地區能源開采和開發甚至當地經濟建設起著至關重要的作用。

1 地質背景

鄂爾多斯盆地位于華北地臺的西部，是一個多旋回演化和多沉積類型的大型盆地，根據盆地演化史及現今的沉積構造特征將盆地劃分為渭北隆起、晉西撓褶帶、伊盟隆起、陜北斜坡、天環坳陷和西緣逆沖帶共6個一級構造單元[3]。三疊系延長組地層厚度在400～1 400 m之間，與下伏紙坊組、上覆富縣組、延安組地層之間均為不整合接觸，上世紀中后葉學者根據油田生產開發的需要將盆地三疊系延長組自下而上分為10個油層組（長10～長1）。長7油層組在整個盆地內的厚度在80～12 m之間，地層厚度整體較均勻，以細砂巖，泥質粉砂巖、粉砂質泥巖，泥巖和頁巖等5種巖性為主。本文的研究區位于盆地西南部的甘肅省環縣北部的洪德南地區，研究目的層為延長組長7油層組長72亞段，其厚度在29～60 m之間，平均厚度43.42 m，亞段內發育大量的砂質沉積，具有含油性，本次研究需通過長72亞段的巖性、電性及地球化學資料等數據對該層位重力流類型和沉積物來源有明確的認識。洪德南地區位置圖[4]如圖1 所示。

圖1 洪德南地區位置圖

2 重力流類型

重力流是由含大量懸浮物質的高密度流體在重力驅動下，沿斜坡向下進行陣發性、短暫性的快速沉積。根據前人對重力流特征及分類方式的認識和洪德南地區長72亞段電測曲線、巖性、單期砂體厚度、沉積構造等沉積特征，將洪德南地區長72亞段重力流砂體歸結為砂質碎屑流沉積和濁流沉積兩種類型。

2.1 濁流

濁流是一種沿水下斜坡或峽谷流動的，其流體內攜帶的泥質、砂質沉積物呈湍動狀態懸浮沉降，具牛頓流體性質的湍流[5]。由濁流沉積下來的巖石稱濁積巖，濁積巖的巖性、構造等特征可以在一定程度上反映濁流流動狀態、成因等特征。濁積巖由泥巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、粉砂巖、細砂巖組成，不同巖性的泥、砂巖條帶或薄層多呈平行、波狀互層。

2.2 砂質碎屑流

砂質碎屑流是一種以粉-細砂巖為主，混雜少量礫石和泥質碎屑顆粒的，以層流狀態沿水底斜坡流入深水環境并以整體凍結的方式發生沉積的賓漢塑性流體[6]。砂質碎屑流砂體的明顯特征為：砂體為塊狀層理，無其他明顯的沉積構造；砂體內見泥巖撕裂屑和泥質“漂浮礫”，在伽馬曲線呈箱狀，曲線值在50～126API 之間。

3 重力流物源

物源分析是通過確定沉積物物源位置和性質及沉積物搬運路徑，判斷整個盆地的沉積構造演化的過程[7]。鄂爾多斯盆地延長組沉積時期存在東北、西北、東南、西南和南五個方向的沉積物源，長7期沉積盆地的物源主要來自西北、東北、北三個方向，東北區域的物源主要來自盆地東北-北方向的大青山和陰山古陸，西北區域的物源則主要來自盆地西北方向的阿拉善古陸，西南區域的物源則主要來自盆地西南方向的隴西古陸[8]。洪德南地區長72亞段樣品經球粒隕石標準化后，其曲線的變化特征為輕陡重緩，為明顯的“右傾型”；輕稀土元素富集而重稀土元素相對虧損，鈰元素輕微虧損，銪元素嚴重虧損，與鄂爾多斯盆地西南部樣品稀土元素化學特征高度相似，指示洪德南地區長72亞段砂體物源主要來自盆地西南部，由隴西古陸供給（如圖2所示）。

圖2 洪德南地區長72亞段與盆地主要沉積區泥巖樣品稀土元素球粒隕石標準化分布模式圖

4 結語

通過巖心、測井、地球化學分析資料的整理結果以及對洪德南地區沉積相、砂體和油層的刻畫，得出以下結論：

洪德南地區長72亞段重力流主要為濁流和砂質碎屑流，濁流巖性主要為細-粉砂巖和泥巖，砂泥巖不規則互層是其重要標志，見平行層理、波狀層理和沖刷面及不完整的鮑馬序列，自然伽馬值整體偏高，在100～180 API之間，曲線形態多呈鐘形。砂質碎屑流巖性主要為塊狀細砂巖，泥礫呈撕裂狀漂浮于塊狀砂體中，自然伽馬曲線響應特征多呈箱狀，齒化特征明顯，曲線值在41～108 API之間。

根據洪德南地區與盆地東北、西南、西北部的泥巖樣品稀土元素配分特征的參照和對比，洪德南地區長7期的物源主要來自盆地西南部，由隴西古陸供給。來自隴西古陸母源區的沉積物經流水、風力搬運等作用沉積于盆地西南部地區，由長7期短暫性、順發性地質事件的影響，受重力作用形成重力流，最終沉積在洪德南地區。