黄陵地区延长组长6油层组浊积岩特征及其成因

赵 敏，王 伟，杨 锐，杨维磊，胡桂林

(1.西北大学地质学系 大陆动力学国家重点实验室，陕西 西安 710069;2.长庆油田分公司第一采油厂，陕西 延安716500)

鄂尔多斯盆地作为我国陆上第二大沉积盆地和重要的能源基地，多年来已为我国的能源产业提供了巨大资源支撑。在盆地的西南缘，由于受到晚三叠世初期，古特提斯洋和华北地块的共同作用，形成了许多大型的不对称拗陷。沿这些拗陷的边缘，盆地西南缘主要发育辫状河三角洲沉积，为油气的聚集赋存提供了重要的场所。近年来，随着勘探开发的进一步发展，与盆地三角洲沉积相伴生的浊积岩储层的地位日益突显，不仅在于其的理论意义，而且在油田实际生产中也起到了增储稳产的经济价值。

研究区主要位于黄陵地区，陕北斜坡南部，紧邻渭北隆起，区内主要发育深湖相的浊积岩沉积。(图1)盆地内的浊积岩常见于西南部三叠统延长组长6-长8油层组中。这一时期，盆地主要处于一个湖盆的建设阶段，主要发育半深湖-深湖沉积相，发育大量湖相浊积岩沉积，成为油气田重要的储层。本文在参照前人研究的基础上[1-3](李文厚，2001;何自新，2003;武富礼，2004;陈全红，2006)，结合研究区自身实际，对研究发育的浊积岩沉积特征进行描述，为日后油气藏勘探开发提供正确参考。

图1 鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组沉积体系分布略图

1 浊积岩特征

1.1 岩性特征

研究区长6浊积岩主要由灰色粉一细粒砂岩、粉砂岩、灰绿色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩组成。浊积砂岩矿物成熟度低，研究区主要为长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩和长石砂岩;结构成熟度较低，分选较差，小部分分选中等，胶结物与杂基充填孔隙，含量较高，平均一般大于15%。根据研究区内所采样品薄片分析，长6储层三个小层内石英含量平均为37.8%，长石平均含量21.7%，岩屑平均含量22.6%。

1.2 粒度特征

根据研究区所采的岩心样品做粒度分析，并根据分析数据做C-M图版和粒度概率曲线，以此分析沉积环境。

研究区的C-M图版表现为平行于C=M基线(图2)，C值随着M值的变化而改变，样品中的最大粒径和中值粒径之间的比值大致相同。这主要是因为浊流是一种密度流，所含的粒级成分不同，密度大，流速快，沉积作用迅速，基本没有颗粒的滚动，粗颗粒沉积后即被埋藏。反映了沉积物是呈递变、均匀悬浮搬运沉积，这是浊流沉积的主要特征之一[4](张海峰，2012)。

图2 Z 27井和Z 50井C-M图版

在对研究区内粒度分析数据处理的基础上，对研究区样品粒度进行统计，并做粒度概率曲线(图3)。图中主要表现出了一次浊流沉积作用过程所形成层内碎屑颗粒由粗变细的粒级递变过程，具有重力流沉积特征。在粒度概率曲线图上，浊积岩一般为二段式或者一段式，主要由跳跃总体和悬浮总体组成，滚动总体不发育，这也是符合了浊流沉积的主特点。

图3 Z 27井和Z 50井粒度概率统计曲线

1.3 沉积构造特征(岩心)

通过目的层段岩心的观察和描述发现，研究区内长6期在湖盆中发育多期规模不等的的浊积沉积，鲍马序列较为常见，但是并非典型的 ABCDE段的标准组合，大多发育不完整，多发育两段或三段，多期砂体常常夹在暗色泥岩中，可能是受到了构造地形以及水动力条件的影响所致。

图4 研究区浊积岩构造特征

除了鲍马序列，在剖面上还可以见到其它浊积岩沉积的特征构造(图4)。

①底面构造，主要有三种类型[2]，一是由定向的浊流在尚未固结的软泥表面侵蚀冲刷的凹槽被砂质重填而成，如槽模、沟模、梭模、刷模、椎模等;二是底部泥岩由于受到上部不均匀负载产生变形而形成的重荷模;三是在沉积过程中，由于下部的沉积物处于塑性状态时，受到了来自上部不均匀负荷，使上覆砂质物质压陷进入下伏泥质物中产生的，在岩心中常见火焰状构造、包卷层理以及泥质撕裂屑等同生变形构造。

②粒序层理[5]，在岩心显示上较为常见，由于浊流水动力较强，颗粒容易悬浮其中，在垂向上或纵向上形成粒度的递变现象。反映了浊流在沉积时的水动力条件和颗粒的悬浮状态，是浊流沉积的重要标志。

③岩性突变面。研究区浊流沉积砂岩多见夹于深色泥岩中，形成厚层泥岩夹薄层细砂岩互层的现象，构成明显的岩性突变面。在黑色泥岩中，常见动植物化石，碳化植物碎屑，鱼鳞碎片化石等生物遗迹[6]。

1.4 测井相特征

同时，测井曲线作为一种较为普遍易得的研究数据，对浊积岩的识别也有重要的指示作用。深湖亚相中都有浊流沉积，具正粒序，大多具鲍玛序列，粒序层理、平行层理及沙纹交错层理十分发育，底部常见槽模、沟模等各种底板印模。在鲍玛序列中，A段为岩屑中砂岩，底面冲刷构造发育，底部有正粒序层理、均匀块状层理;B段以细砂岩和粉砂岩为主，内部见有细层状平行层理、断续状平行层理;C段以粉砂岩为主，并有泥质粉砂岩，发育沙纹交错层理和波状层理;D段为正常深湖相暗色泥岩、油页岩，发育水平层理，E段为厚层暗色泥岩，同样发育水平层理。浊积岩的自然电位曲线呈弱起伏状，自然伽玛值较低，自然伽马测井曲线形态上呈钟形或是呈箱状，具小的锯齿状起伏，反映的浊积岩正粒序的特征。期自然伽马曲线底部常具陡变的形态，反映了浊积岩底部与下伏泥岩的突变解除关系。另外，从电阻率的成像测井也可以看出，又下至上颜色由深到浅，显示了电阻率由下至上逐渐增大的趋势，这也反映出浊积岩物性从好变到坏的趋势特征[7]。

图5 z30测井曲线特征

2 浊积岩类型及其成因

鄂尔多斯盆地三叠世南部地区一直是浊积岩较为发育的地区，浊积岩主要发育在盆地延长组长7、长6时期靠湖盆中心偏西南部的位置，研究区也包括在内。对于浊积岩沉积相的划分，从20世纪50年代起就一直处于一种变化发展的状态，许多国内外学者都对其进行了研究。Walker(1987)根据浊积岩地貌特征，将其划分为内扇、中扇和外扇三个亚相，并在此基础上又划分了多种微相类型;吴崇筠[9]根据综合了浊积砂体所处的位置和砂体形态特征，将砂体划分为近岸洪水浊积扇(近岸浊积扇)、带供给水道的远岸浊积扇(远岸浊积扇)、近岸浅水砂体前方的浊积砂体、陡岸断槽浊积砂体、水下局部隆起的浊积砂体和湖底中央平原的席状或水道状浊积砂体共六种类型。在前人研究的基础上，结合研究区实际，笔者将研究区浊积扇砂体划分为滑塌浊积扇微相，并主要发育中扇和外扇沉积。

陆相浊积岩主要发育于深湖环境中，盆地长6，长7期正好处于一个湖盆建设的鼎盛时期，为浊积岩的发育提供的基本的环境基础。浊积扇的发育也主要受到地形和补给沉积物重力流性质的控制。前人研究表明，鄂尔多斯盆地作为一个大型的稳定克拉通盆地，在中晚三叠世进入前陆盆地性质的发展阶段[8]，由于受到印支运动的影响，盆地西南部区域受到强烈的挤压和逆冲作用，形成了不均衡的沉降，形成许多浅湖-深湖盆;与此同时，晚三叠世南部勉略有限洋的关闭，使盆地能够持续发展和稳定沉降，堆积了一套以河流-湖泊相为主的路源碎屑沉积建造[4-6]。随着这些近岸河流的搬运沉积，将大量的细粒碎屑物质拖曳汇入湖盆内，经过河流长期的冲击作用，湖盆边缘变陡，在重力的作用下形成湍流运动向盆地中心流动。最终由于湍流的流速降低，导致了浊流体系中的沉积物先后发生沉积，最终形成咱们现在看到的鲍马序列。如此，随着三角洲的不断向前推进，在湖盆的边缘形成了一系列连续沉积的浊积岩。

除此之外，一些阵发性因素如波浪、火山、地震、洪水、风暴等也可诱发浊积岩的形成;另外 ，气候条件的影响也不容小觑。

3 结语

1)研究区具有明显的浊积岩特征:主要包括鲍马序列，构造特征、测井相特征，以及粒度特征平行于C=M基线。

2)研究区发育浊积岩主要为滑塌浊积扇沉积，可以细分为外扇、中扇和内扇，并以中扇和外扇为主。

3)研究的浊积扇主要受到湖盆边缘地形和构造条件的影响，各种突发性的因素和气候因素的影响也不容忽视。

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[4]张海峰，田景春，张涛等.华池 -庆阳地区延长组长6-长7油层组浊积岩特征及成因[J].成都理工大学学报(自然科学版).2012.29(3):238-243.

[5]冯娟萍，李文厚，欧阳征健.鄂尔多斯盆地黄陵地区上三叠统延长组长7、长6油层组浊积岩沉积特征及地质意义[J].古地理学报.2012.14(3):295-302.

[6]夏青松，田景春.鄂尔多斯盆地西南部上三叠统长6油层组湖底扇特征[J].古地理学报.2007.9(1):33-43.

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[9]冯增昭，王英华，刘焕杰等.中国沉积学[M].北京:中国地质出版社.1994，427-456.