鄂尔多斯盆地演武-三岔地区长8油层组物源分析

李昱东，罗顺社，何维领，吕奇奇,2，孙雨轩

(1. 长江大学地球科学学院，湖北武汉 430100； 2.油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学))

鄂尔多斯盆地演武-三岔地区长8油层组物源分析

李昱东1，罗顺社1，何维领1，吕奇奇1,2，孙雨轩1

(1. 长江大学地球科学学院，湖北武汉 430100； 2.油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学))

鄂尔多斯盆地演武-三岔地区是多油层叠合的含油富集区，但区块开发程度低，地质条件复杂，近年来油气勘探一直未能取得较大的突破。物源分析基于长8油层组三角洲沉积体系，对区内轻矿物组分、碎屑岩特征、重矿物特征、石英阴极发光及粒度特征等进行综合分析，结果表明演武-三岔地区主要受到西南部物源控制和影响，其母岩来自于西南部陇西古陆及南部秦岭的变质岩和酸性岩浆岩组合。

鄂尔多斯盆地；长8油层线；物源分析

演武-三岔地区位于鄂尔多斯盆地西南部，是多油层叠合的含油富集区，其中长8段是盆地西南部的一个主力产层[1]，从多年勘探开发情况来看，区内油气具有分布面积广、开采程度低等特征[2]。前人对长8油层组物源方向也进行过一系列研究，但缺乏系统全面的分析[3-4]，笔者利用岩石薄片、阴极发光、X-衍射等资料对研究区物源性质进行了深入剖析。

1 地质概况

演武-三岔地区位于鄂尔多斯盆地西南部天环坳陷附近，其主要含油层系为古生界和中生界。天环坳陷在古生代表现为西倾斜坡，至晚三叠世开始拗陷，盆地西南部为湖盆沉降中心，随着侏罗-白垩纪坳陷的继续发展，沉降中心逐渐向东部地区迁移，形成西陡东缓的不对称向斜构造[3]。研究区内部构造相对简单，地层较平缓，一般倾角不足1°，主要发育鼻状构造，少见幅度大、圈闭好的背斜构造。研究区内岩性主要为灰色细砂岩、粉砂岩以及灰黑色泥岩，沉积环境以辫状河三角洲为主。

2 物源分析

2.1 轻矿物组分特征

对研究区长8油层组共计117口井岩心轻矿物组分进行研究，结果表明区内轻矿物整体表现为石英与长石、岩屑含量近似相等的特点。石英含量为26.7%～49.9%，平均35.9%，主要以单晶石英为主，多见石英自生加大现象，部分具有波状消光；长石含量6.4%～49.7%，平均34.8%；岩屑含量13.6%～65.6%，平均29.2%，其中变质岩岩屑占55.8%，其次为岩浆岩岩屑以及沉积岩岩屑，分别为40.7%与3.5%。砂岩类型主要以岩屑长石砂岩及长石岩屑砂岩为主，整体表现为以细粒为主的水下沉积物，说明该区距离物源较近。研究区内矿物成分成熟度相对偏低，指数仅为0.53左右。由石英含量等值线图可知轻矿物组分具有分区性：研究区西南、西部地区长8油层组石英相对含量较低，且沿西南-东北向矿物成分成熟度指数呈逐渐增大的趋势，整体表现出西部、西南部成分成熟度相对较低的特征(图1)。

图1 长8油层组石英含量等值线

2.2 砂岩岩屑分布特征[2]

通过对研究区碎屑岩薄片鉴定(表1)统计发现，该区的岩屑类型主要为变质岩岩屑，其次是以喷发岩为主的岩浆岩岩屑，以及少量沉积岩岩屑。根据岩屑组成，可以将研究区划分为3个区域，其中Ⅰ区主要以沉积岩岩屑为主，占岩屑含量的43.1%，其次是变质岩岩屑41.3%和岩浆岩岩屑15.6%；Ⅱ区以变质岩岩屑为主，占岩屑总量的65.2%，主要为千枚岩、变质砂岩、石英岩、片岩等低-中高级变质岩，岩浆岩岩屑次之、占34.5%；Ⅲ区主要以岩浆岩岩屑为主，占岩屑总量的51.3%，并且喷发岩含量占到绝大多数，变质岩岩屑次之、占48.2%。母岩性质主要为喷发岩、隐晶岩与低-中级变质岩组成，由I区至III区岩浆岩含量呈依次递增趋势(图2)。根据以上研究判断，演武-三岔地区存在西部与南部共同作用从而形成的西南方向物源供给区，分别为西部来自陇西古陆的中-高级变质岩与火山岩组合，以及南部物源主要来自秦岭古陆的火山岩与低-中级变质岩组合。

表1 演武-三岔地区延长组长8油层不同分区薄片岩屑含量 %

图2 长8油层组岩屑含量平面分布

2.3 重矿物平面分布特征

统计表明，演武-三岔地区长8油层组重矿物主要由锆石、石榴子石、白钛矿、金红石、电气石、榍石、绿帘石及硬绿泥石组成，其中白钛矿含量较高，考虑其与部分自生白钛矿有关，故不做判别依据[5]。在平面上长8油层组重矿物组合具有明显的分区特征，西部重矿物组合为锆石、石榴子石、榍石、绿帘石、白钛矿、电气石以及金红石组合；中部为锆石、石榴子石、白钛矿、金红石、电气石组合；东部及东北部沉积体系重矿物组合为锆石、石榴子石、硬绿泥石、白钛矿、金红石、电气石组合。由组合类型可以得出，从西南至东北方向，不稳定矿物组合依次减少，而稳定矿物组合依次增大。同时，由ZTR(锆石、电气石、金红石)含量等值线图显示：顺物源方向， ZTR值由西部及西南部地区向研究区东部、东北部地区逐渐增高，其中镇221,218等井ZTR值较高，以上都显示出存在西南物源供给区(图3，图4)。

图3 长8油层组重矿物含量分布

图4 长8油层组ZTR等值线平面分布

2.4 阴极发光特征分析

在阴极射线照射下，具有标准成因意义的石英发光颜色类型主要有3种，分别为：①蓝紫-红紫，②红棕、棕色、褐色等，③不发光[6]。根据阴极发光平面展布特征，研究区主要石英发光颜色为第一类和第三类，说明母岩区性质主要为深成岩、火山岩、接触变质岩或者为自生石英。具有火山岩及变质岩源区的石英阴极发光特征，反映演武-三岔地区长8油层组沉积期主要受西南部火山岩及变质岩源区物源控制的特点。

2.5 粒度平面分布特征

对于同一时期沉积的沉积物来说，随着物源长距离的搬运，靠近物源区的沉积物粒度较粗，而远离物源区的下游方向沉积物粒度较细[7]。通过薄片鉴定及砂岩粒度资料分析研究，表明研究区东部沉积物粒度明显较细，中、粗粒颗粒含量明显减少(图5)，主要以细砂岩、粉砂岩为主，分选磨圆呈现出顺物源方向变好的趋势。由此可推断研究区主要物源来自于西南部地区。

图5 长8油层组粒度分析平面分布

2.6 物源综合分析

通过以上物源综合分析研究认为：在盆地南缘，延长组形成时盆地边界同生断层以走滑拉分断层为主，基底斜坡陡再呈阶梯状下降，沉积物源除了受秦岭的造山作用影响之外，还受到盆地南部斜坡带上的碳酸盐岩古隆起及盆地外围隆起区的再旋回沉积物共同作用；在盆地西南缘，同生构造导致盆地下降的同时，外围隆升作用强烈，陇西和海源、千里山等古隆起的山前陡坡带上都有大量的粗碎屑物质形成，故而是盆地内沉积体系的主要物源区之一(图6)。

图6 长8油层组物源综合分析

3 结论

(1)演武-三岔地区物源主要来自西南方向，并且研究区长8油层组西北物源具有石英、长石、岩屑含量近等的特点，整个区域稳定重矿物组分呈现由西南至东北方向增大的趋势，粒度变化呈逐渐变细趋势。

(2)根据岩屑组分分析及石英阴极发光等研究，发现研究区长8沉积时期母岩来自于西南部陇西古陆及南部秦岭的变质岩和酸性岩浆岩组合。

[1] 钟鸣, 田景春，雷启宏，等. 鄂尔多斯盆地贺旗-环北地区延长组长8段储层特征及控制因素[J].石油地质与工程, 2014，28(2): 27-30.

[2] 杨超, 王香增. 鄂尔多斯盆地延长探区南部长8油层组物源性质及构造背景[J].石油天然气学报, 2013，35(10): 32-36.

[3] 罗静兰, 李忠兴, 史成恩，等. 鄂尔多斯盆地西南部上三叠统延长组长8、长6油层组的沉积体系与物源方向[J].地质通报, 2008, 27(1): 101-111.

[4] 赵俊兴, 吕强, 李凤杰，等. 鄂尔多斯盆地南部延长组长6时期物源状况分析[J].沉积学报, 2008, 26(4): 610-616.

[5] 和钟砉, 刘招君, 张峰. 重矿物在盆地分析中的应用研究进展[J].地质科技情报,2001, 20(4): 29-32．

[6] 张本琪, 余宏忠, 姜在兴, 等. 应用阴极发光技术研究母岩性质及成岩环境[J].石油勘探与开发, 2003, 30(30): 117-120.

[7] 赵红格, 刘池洋. 物源分析方法及研究进展[J].沉积学报, 2003, 21(3): 409-413.

编辑：吴官生

1673-8217(2015)04-0012-04

2015-03-03

李昱东，1990年生，2012年毕业于长江大学工程技术学院资源勘查专业，在读硕士研究生，现主要从事沉积学与储层方面的研究工作。

TE111.3

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