鄂尔多斯盆地东部地层密度与岩相特征

陈浩

（西北大学 地质学系 ，陕西　西安　710069）

鄂尔多斯盆地东部地层密度与岩相特征

陈浩

（西北大学 地质学系 ，陕西西安710069）

本文通过对鄂尔多斯盆地东部5条地震测线的分析，确定了研究区地层的密度分布特征，并结合沉积岩和沉积环境概念模型，综合探讨了研究区岩相特征。结果显示，随沉积水深的增加，地层密度不断增大。研究表明，研究区岩性复杂、岩相多变，自早奥陶世至晚三叠世依次发育冲浅海相-海湾泻湖相-河流相-滨海沼泽相-干旱湖相-河流相-内陆湖泊相等。

鄂尔多斯盆地；地层密度；岩性；岩相

1　引言

鄂尔多斯盆地位于中国大陆中部，矿产资源丰富，为我国找矿勘探和科学研究的热点地区。研究区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡东部延安单斜的中间部位，西接天环坳陷，北与伊盟隆起毗邻，东接晋西挠褶带，南部和渭北隆起相邻。研究区地层出露较全，由老到新包括上三叠统延长组、中三叠统纸坊组、下三叠统和尚沟组和刘家沟组、上二叠统石千峰组、中二叠统石盒子组、下二叠统山西组和太原组、上石炭统本溪组及下奥陶统马家沟组（李运振等，2012）。研究区岩性及岩相类型较为复杂（史基安等，2009），而不同岩性及不同岩相的地层其密度也不同，密度的差异反映着岩性及沉积环境的差异。对研究区地层密度的研究可以有效的分析其岩性及岩相特征。

2　密度分布特征

岩石密度与地震纵波速度之间存在着一定的定量关系，可用加德纳（Gardner）公式表示如下：

因此，可通过地震资料先计算出各地层的层速度，然后代入加德纳公式再计算出各对应地层的密度数据。

本文根据东西向和南北向共五条地震测线下的速度资料求取各组地层的平均密度（表1）。研究区密度分布特征表明，地层南北方向密度分布总体差异不大，中部、东南部，即延安、宜川区刘家沟组、石千峰组、石河子组地层较周围相应地层密度略小。

表1　研究区地层密度统计表

3　岩相特征

沉积岩中，不同的沉积建造以及它们的岩石共生组合由相应的地理环境决定（孟祥化和葛铭，1985）。各时代陆源碎屑岩的密度均小于对应时代非蒸发岩的密度，并且差异明显，但对于两者的沉积水深没有明确界限。在同一个时代，尤其在同一时代、同一构造单元或相邻构造单元范围内，其气圈、水圈、具有相同或相似或具有一定变化趋势的背景，陆源碎屑岩与蒸发岩的形成水体深度主体上更趋于由浅向深的变化。为研究地层在沉积过程中的古地理环境，本文引入如下沉积岩和沉积环境概念模型（图1）。该模型的核心为：由陆上剥蚀区向海洋，在山间盆地形成固结或半固结的松散岩石，密度很低；至泛平原、三角洲、海滨或浅海形成陆源碎屑岩、泥质岩等中等密度的岩石组合；再向外至浅海、深浅海、半深海、深海则形成以石灰岩、白云岩为代表的非蒸发岩组合，低密度块体则对应浅水沉积（郭友钊等，2002）。本文以该模型为基础，根据研究区地层的密度分布特征（表1），结合前人构造史、沉积相等研究成果来探讨研究区地层岩相特征。

图1　沉积岩和沉积环境概念模型

4　分析

研究表明延长组时期，地层密度分布在2.36～2.46 g/cm3之间，平均为2.37 g/cm3，为浅水沉积，接近陆相沉积，其岩性主要为泥岩和粗碎屑岩。纸坊组、和尚沟组、刘家沟组、石千峰组、石盒子组、山西组地层密度较为接近，平均密度分别为2.47 g/cm3、2.51 g/cm3、2.51 g/cm3、2.49 g/cm3、2.53 g/cm3、2.53 g/cm3，为较浅水沉积，岩性为粗、中碎屑岩。太原组、本溪组、马家沟组地层平均密度分别为2.58 g/cm3、2.60 g/cm3、2.63 g/ cm3，为较深水沉积，主要发育页岩、灰岩、白云岩。由以上分析结果可知，研究区地层由老到新，地层密度不断减小，沉积水体不断变浅，由较深水海相沉积过渡为浅水陆相沉积。

5　结论

通过本次研究且结合前人研究资料表明，该地区早奥陶世马家沟组至晚三叠世延长组沉积相依次为：马家沟组浅海相，本溪组、太原组海湾泻湖及滨海沼泽相，山西组海湾泻湖及滨海沼泽相，石盒子组河流湖泊相，石千峰组干旱湖相，刘家沟组间歇湖相，和尚沟组干旱湖相，纸坊组河流相，延长组内陆湖泊相。

［1］ 李运振，刘震，郭彦如，韩品龙.鄂尔多斯盆地延长组层序地层特征［J］.山东科技大学学报（自然科学版），2012，04: 26-36.

［2］ 史基安，邵毅，张顺存，付翠琴，白海峰，马占龙，吴志雄.鄂尔多斯盆地东部地区奥陶系马家沟组沉积环境与岩相古地理研究［J］.天然气地球科学，2009，03: 316-324.

［3］ 叶加仁，赵鹏大，陆明德.鄂尔多斯盆地下古生界油气地质动力学研究［J］.中国科学D辑，2000，30（1）: 40-46.

［4］ 孟祥化，葛铭.沉积建造的新概念及其分析原理［J］.中国区域地质，1985，15: 67-78.

郭友钊，余钦范等.岩石物性块体及其地质应用［M］.2003，北京: 地质出版社.

P539.2；P618.13

A

1003-5168（2015）11-085-02