鄂尔多斯盆地南部盒8段沉积相研究

李 莹，张东阳

(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.中国石油长庆油田公司勘探部，陕西西安710021)

鄂尔多斯盆地是一个稳定沉降、坳陷迁移、扭动明显的多旋回克拉通盆地［1］，具有丰富的油气资源。整个盆地上古生界具有丰富的天然气资源，储量累计达万亿立方米，主要产气层位为山1段和盒8段。但目前已发现的气田都主要分布在鄂尔多斯盆地的中北部，南部的勘探程度较低，地质认识也相对薄弱。而沉积相是油气田勘探开发的基础，因此对盆地南部主力气层盒8段的沉积相研究就显得尤为重要。

1 区域地质概况

鄂尔多斯盆地发育于华北地台之上，其形成和演化与华北地台密切相关，主要经历了晚元古代裂谷-坳拉谷阶段，早古生代陆表海台地阶段，晚古生代近海平原阶段，中生代内陆盆地阶段和新生代周边断陷阶段。根据盆地的地质演化史和构造特征，将盆地划分为伊盟隆起，渭北隆起，晋西挠折带，天环坳陷，陕北斜坡和西缘逆冲带。研究区上古生界自下而上发育本溪组，太原组，山西组，石盒子组和石千峰组。根据前人研究，本溪组和太原组主要为海相沉积，山西组、石盒子组和石千峰组主要为海陆交互相和陆相沉积。其中盒8段位于石盒子组的底部，为研究区的主要产气层位之一。岩性主要为灰白色厚层状细-中砂岩，灰色、灰绿色泥岩、粉砂质泥岩。

2 沉积相类型及特征

根据岩性特征、沉积构造、古生物类型和测井相标志将研究区盒8段划分为辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘和滨浅湖3个亚相，辫状河三角洲平原可划分为辫状河道和泛滥平原沉积2种微相，辫状河三角洲前缘可划分为水下分流河道和分流河道间沉积2种微相。

2.1 辫状河三角洲平原

辫状河三角洲平原位于三角洲水上部分，河道充填物为宽厚比高的、宽平板状的多侧向砂岩带，底部冲刷面较平缓，地形起伏较低。河道充填层序主要由砂岩组成，也常见砾岩［2］。主要由辫状河道和泛滥平原2种微相组成。

2.1.1 辫状河道

辫状河道主要以河道砂坝的侧向迁移加积形成［2］。研究区主要为一套灰白色含砾粗砂岩，灰色中砂岩和细砂岩组成，发育大型板状交错层理，槽状交错层理和平行层理。自然伽马曲线呈明显的箱状(图1)。单层厚度一般不大，为2～5 m，但因泛滥平原不太发育或被后期冲刷，多个辫状河道垂向叠合，因此厚度一般为8～12 m左右。

2.1.2 泛滥平原

泛滥平原为辫状河道之间的细粒沉积，为洪水期水体漫越河道形成。在研究区主要为杂色、绿色泥岩，粉砂质泥岩和粉砂岩。由于辫状河河道经常改道对其冲刷比较强烈，因此在剖面中一般厚度较小或不发育。自然伽马曲线一般呈现低幅值(图1)。

图1 淳探1井盒8段辫状河三角洲平原岩电特征图

2.2 辫状河三角洲前缘

辫状河三角洲前缘像正常三角洲一样，由水下分流河道、分流河道间沉积、河口砂坝组成。由于水下分流河道的冲刷作用，在研究区河口砂坝相对不发育，主要由前两种沉积微相组成。

2.2.1 水下分流河道

水下分流河道是平原亚相中辫状河道入湖后在水下的延伸部分，沉积物粒度较粗，主要由砂砾岩组成［2］。在研究区主要为灰色含砾粗砂岩、粗砂岩和细砂岩，单层厚度一般在2～6 m左右，具有典型的正韵律的特点。主要发育板状、槽状交错层理和平行层理。自然伽马曲线一般呈箱形或钟形(图2)。

图2 镇探1井盒8段辫状河三角洲前缘岩电特征图

2.2.2 分流河道间沉积

分流河道间沉积物较细，在研究区主要为灰色或灰绿色粉砂岩，泥岩和灰色粉砂质泥岩。主要发育沙纹层理和水平层理。自然伽马曲线一般表现为低幅值，微齿状(图2)。

2.3 滨浅湖

滨湖亚相位于湖盆边缘，指三角洲以外的滨岸带，浅湖指位于滨湖亚相内侧至浪基面以上的地带，由于在研究区这两个亚相不太好区分，因此本文将它们放在一块统称滨浅湖。在这两种亚相中沉积物一般较细。研究区主要发育深灰色和黑色泥岩、灰色粉砂质泥岩和粉砂岩，水平层理和沙纹层理较发育。自然伽马曲线一般呈现低幅值。

3 沉积相平面展布

前人研究成果表明［3-10］，鄂尔多斯盆地盒8段既有北部物源又有南部物源，因此，本文在借鉴前人研究成果的基础上，通过对研究区50多口单井的测井相进行分析，建立贯通研究区的剖面，绘制出了研究区盒8段沉积相平面分布图(图3)。研究区除了沿固原—华亭—龙2井以西为剥蚀地带外，其他区域主要发育辫状河三角洲平原，辫状河三角洲前缘和滨浅湖3个亚相。

研究区北部共发育3个辫状河三角洲前缘朵体:东边一支由志丹和延138井伸入研究区滨浅湖，沿延安—延103井—陕112井—甘泉一线，在富县处与南部辫状河三角洲前缘朵体汇合。在安塞—延安—甘泉一带砂地比值最大，为60.2%～72.7%，向东西两边比值逐渐减小;中间一支辫状河三角洲前缘规模较小，位于志丹和华池之间，向南仅延伸到华池东北方向，砂地比值较小，为32.1%～45.1%;西边一支辫状河三角洲前缘朵体与中间一支发育规模相似，沿石板沟和环14井分布，砂地比值较小，为37.6%～47.5%。

研究区南部可见2个规模较大的辫状河三角洲朵体:镇原—泾川—灵1井—旬邑—宜君—合阳一线为研究区的湖岸线，将南部辫状河三角洲分为三角洲平原和三角洲前缘沉积。东边一支为研究区发育最大的三角洲朵体，沿淳化和永济进入研究区，发育三角洲平原沉积，向北延伸至白水煤矿，此时从南向北辫状河三角洲平原规模逐渐变小，至湖岸线处三角洲平原仅发育在耀参1井和合阳之间。三角洲前缘朵体向北延伸至滨浅湖，规模逐渐变大，最大规模发育在吉1井和黄6井之间，之后规模逐渐变小，在富县处与北边三角洲前缘朵体汇合，砂地比值为30.6%～91.7%;西南一支三角洲朵体由平凉和龙2井之间进入研究区，发育三角洲平原沉积，延伸至镇原—泾川一带进入滨浅湖，发育三角洲前缘沉积，向东北方向一直延伸至庆阳，砂地比值为30.6%～69.2% 。

由研究区盒8段沉积相平面分布图可看出，研究区辫状河三角洲大规模发育，而三角洲中河道沉积是天然气储集的有利场所，因此本次研究将对进一步勘探开发提供一定的依据。

图3 鄂尔多斯盆地南部盒8段沉积相平面分布图

4 结语

1)鄂尔多斯盆地南部盒8段主要发育辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘和滨浅湖3个亚相，辫状河三角洲平原可分为辫状河道沉积和泛滥平原沉积2个微相，辫状河三角洲前缘可分为水下分流河道沉积和分流河道间沉积2个微相。

2)研究区盒8段辫状河三角洲发育，其中河道沉积是天然气的有利聚集场所，因此河道沉积可作为下一步勘探开发的主要区域。

［1］陈全红.鄂尔多斯盆地上古生界沉积体系及油气富集规律研究［D］.西安:西北大学地质学系.2007.

［2］赵澄林，朱筱敏.沉积岩石学［M］.北京:石油工业出版社.2008:278-281.

［3］汪正江，张锦泉，陈洪德.鄂尔多斯盆地晚古生代陆源碎屑沉积源区分析［J］.成都理工学院学报.2001，28(1):7-12.

［4］席胜利，王怀厂，秦伯平.鄂尔多斯盆地北部山西组、下石盒子组物源分析［J］.天然气工业.2002，22(2):21-23.

［5］刘锐娥，黄月明，卫孝锋等.鄂尔多斯盆地北部晚古生代物源区分析及其地质意义［J］.矿物岩石.2003，23(3):82-86.

［6］陈全红，李文厚，胡孝林等.鄂尔多斯盆地晚古生代沉积岩源区构造背景及物源分析［J］.地质学报.2012，86(7):1150-1162.

［7］陈安清，陈洪德，徐胜林等.鄂尔多斯盆地北部晚古生代物源体系及聚砂规律［J］.中国石油大学学报.2011，35(6):1-7.

［8］陈全红，李文厚，王亚红等.鄂尔多斯盆地西南部晚古生代早-中期物源分析［J］.现代地质.2006，20(4):628-634.

［9］陈孟晋，汪泽成，郭彦如等.鄂尔多斯盆地南部晚古生代沉积特征与天然气勘探潜力［J］.石油勘探与开发.2006，33(1):1-5.

［10］付锁堂，田景春，陈洪德等.鄂尔多斯盆地晚古生代三角洲沉积体系平面展布特征［J］.2003，30(3):236-241.