周瑤 羅乃菲 李延飛 朱童 張忠義 劉鑫

（1.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川 成都 610059；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開發(fā)研究院，陜西 西安 710021）

白豹地區(qū)長(zhǎng)4+5段沉積微相特征

周瑤1羅乃菲1李延飛1朱童1張忠義2劉鑫2

（1.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川 成都 610059；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開發(fā)研究院，陜西 西安 710021）

在前人研究的基礎(chǔ)上從沉積特征、測(cè)井特征、粒度特征3個(gè)方面對(duì)白豹地區(qū)長(zhǎng)4＋5段沉積微相進(jìn)行了識(shí)別劃分并反映其整體的沉積環(huán)境。研究認(rèn)為：白豹地區(qū)長(zhǎng)4＋5段主要分為三角洲前緣和前三角洲—濱淺湖2個(gè)亞相，其中包括河口壩、遠(yuǎn)砂壩、壩間、砂坪、泥坪、混合坪6個(gè)微相；區(qū)內(nèi)河口壩大量發(fā)育，以中—厚層中細(xì)砂巖為主，分選好，GR曲線呈高—中幅漏斗形，縱向上呈多期河口壩疊置，為有利的儲(chǔ)集相帶；其次發(fā)育遠(yuǎn)砂壩砂巖，以粉細(xì)砂巖、粉砂巖為主，分選較好，GR曲線呈中—低幅漏斗形，為較有利的儲(chǔ)集相帶；砂坪、混合坪砂巖泥質(zhì)含量高，以粉砂巖泥粉砂巖為主，GR曲線呈鋸齒形、高—中幅指形；壩間、泥坪主要為泥巖，GR呈低平形和微齒形；粒度參數(shù)特征和C－M圖解表明白豹地區(qū)長(zhǎng)4＋5段沉積物粒度普遍偏細(xì)，以跳躍質(zhì)為主體，分選較好，反映出其整體水動(dòng)力較穩(wěn)定的特征。

白豹地區(qū) 長(zhǎng)4＋5段 沉積微相 測(cè)井 粒度

0 引言

鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組是一套在內(nèi)陸湖泊三角洲沉積體系上發(fā)育的重要油氣儲(chǔ)集層，其長(zhǎng)4＋5段是近年來新開發(fā)的一個(gè)層段，也是近年來鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組油氣勘探的重要層位之一。沉積相對(duì)一個(gè)地區(qū)砂體展布、儲(chǔ)層形成機(jī)理與分布規(guī)律、油氣成藏主控因素與成藏機(jī)理的認(rèn)識(shí)都具有重要的意義。而研究區(qū)長(zhǎng)4＋5段作為近年來的新開發(fā)層段，對(duì)其沉積相特別是沉積微相的研究相對(duì)薄弱。因此，有必要對(duì)該區(qū)長(zhǎng)4＋5段沉積微相進(jìn)行深入認(rèn)識(shí)。筆者在前人研究基礎(chǔ)上［1-6］，應(yīng)用現(xiàn)代沉積學(xué)的方法與理論，結(jié)合巖石學(xué)特征、測(cè)井響應(yīng)和粒度參數(shù)分析，詳細(xì)研究了白豹地區(qū)長(zhǎng)4＋5段的沉積微相特征，為研究區(qū)長(zhǎng)4＋5段尋找有利儲(chǔ)集區(qū)帶和進(jìn)一步的勘探開發(fā)提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

白豹地區(qū)位于鄂爾多斯盆地中部，位于二級(jí)構(gòu)造單元伊陜斜坡南部，毗鄰天環(huán)坳陷。行政區(qū)劃隸屬于華池縣和吳旗縣，北抵吳旗，南越南梁，西達(dá)白馬，東至金鼎，面積約6844km2［2］93。從鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組的區(qū)域沉積特征來看，其經(jīng)歷了多期的萎縮與擴(kuò)張，發(fā)育了不同的沉積相、形成了不同的沉積環(huán)境［7-11］。在延一段（T3y1，長(zhǎng)10期）沉積后，鄂爾多斯盆地南部以明顯的斜坡向盆地內(nèi)部?jī)A沒，形成厚達(dá)300～400m的深湖盆相沉積，其后盆地繼續(xù)抬升，湖盆萎縮，到長(zhǎng)6期時(shí)，形成了盆地西南和東北兩大三角洲沉積體系。然后隨著盆地的下沉，長(zhǎng)4＋5期時(shí)，湖盆又經(jīng)歷了一次短暫擴(kuò)張，沉積了一套細(xì)粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖薄互層的沉積。隨后地殼抬升，湖盆繼續(xù)萎縮，北部抬升速度較快，湖水逐步向南退縮，長(zhǎng)2與長(zhǎng)3期時(shí)沉積了一套厚層塊狀砂巖夾泥巖沉積。此后，湖盆進(jìn)一步縮小，局部出現(xiàn)沼澤環(huán)境，直到湖盆消亡。研究區(qū)屬于安邊三角洲及靖邊—吳旗三角洲的延伸部位，長(zhǎng)4＋5時(shí)期主要處于三角洲—湖泊沉積環(huán)境。

2 沉積微相特征

根據(jù)測(cè)井曲線、沉積構(gòu)造特征（圖1）、粒度等資料，在前人研究的基礎(chǔ)上［12-15］，分析認(rèn)為研究區(qū)長(zhǎng)4＋5段沉積相主要為三角洲前緣、前三角洲—濱淺

湖2個(gè)亞相以及河口壩、遠(yuǎn)砂壩、壩間、砂坪、泥坪、混合坪6個(gè)微相。

圖1 白豹地區(qū)各微相沉積構(gòu)造圖

2.1 三角洲前緣亞相

三角洲前緣是河流入湖的水下主要部分，位于河流入湖口至湖坡間的濱淺湖地帶。研究區(qū)三角洲前緣亞相是較為遠(yuǎn)端的前緣沉積，主要發(fā)育有河口壩、壩間和遠(yuǎn)砂壩等微相。

2.1.1 河口壩微相

河口壩位于水下分流河道的河口處，是三角洲前緣亞相的主體部分。區(qū)內(nèi)河口壩十分發(fā)育，為主要的儲(chǔ)集砂體，砂體厚度較大，其巖性主要為淺灰色、灰色中細(xì)砂巖和少量粉細(xì)砂巖，具有典型的向上粒度變粗、泥質(zhì)含量減少、單層砂體厚度變大的逆粒序結(jié)構(gòu)。通過巖心觀察，可見發(fā)育有小角度的楔狀交錯(cuò)層理、平行層理（圖1-a）、爬升沙紋層理，具變形構(gòu)造、包卷構(gòu)造等，發(fā)現(xiàn)有植物碎片。

分析測(cè)井資料發(fā)現(xiàn)，河口壩微相的自然伽馬（GR）曲線形態(tài)為高—中幅漏斗形或漏斗—箱形，中厚層，3～10m，一般底部與下伏圍巖為漸變接觸，頂部突變，自然電位（SP）曲線通常為低幅漏斗形，通常具有逆粒序，反映沉積物向上加粗的進(jìn)積過程以及由下到上水動(dòng)力逐漸增加的特征?？v向上多期河口壩疊置（圖2-a），呈向上變粗的反粒序結(jié)構(gòu)，是有利的儲(chǔ)集體。

粒度概率累積曲線上，河口壩砂巖曲線呈現(xiàn)兩段式，具有較為明顯的兩段跳躍總體，跳躍總體含量達(dá)80%～95%，粒度以細(xì)砂和粗粉砂為主，懸移總體很少，小于10%，斜率較大，說明分選較好，遭受湖浪改造明顯，如白102井1932.32m砂巖（圖2-b）。

圖2 河口壩、壩間沉積微相綜合特征圖

2.1.2 壩間微相

壩間是位于三角洲前緣砂壩之間的一套低能沉積。其巖性以灰色、灰黑色泥巖及薄層泥質(zhì)粉砂巖為主。在相序上與河口壩和遠(yuǎn)砂壩密切共生。取心資料中見煤線、碳化植物碎片（圖1-b）、碳質(zhì)、泥質(zhì)紋層。

壩間GR值高異常，GR曲線形態(tài)為低平形，薄層，1～3m，無異常幅度，頂?shù)拙鶠橥蛔兘佑|，SP曲線接近泥巖基線，上下圍巖均為砂壩砂巖，一般為河口壩或遠(yuǎn)砂壩砂巖，與河口壩或遠(yuǎn)砂壩形成疊置組合（圖2-a、3-a）。

2.1.3 遠(yuǎn)砂壩微相

又叫末端砂壩，位于河口壩前緣。研究區(qū)內(nèi)遠(yuǎn)砂壩微相發(fā)育相對(duì)較少，其巖性主要為以淺灰色、深灰色薄層粉細(xì)砂巖為主，夾少量粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，泥質(zhì)含量較河口壩增多。常見沙紋層理，變形層理（圖1-c）、水平層理、楔狀交錯(cuò)

層理和浪成波痕等。

遠(yuǎn)砂壩砂巖比河口壩砂巖更細(xì)，因其泥質(zhì)含量較多，GR值較高，其曲線形態(tài)呈中—低幅漏斗形，微齒化，齒中線外收斂，中—薄層，厚度一般為1.5～5m，通常頂部突變，底部漸變接觸（圖3-a）。

三角洲前緣遠(yuǎn)砂壩砂巖的粒度概率累積曲線呈現(xiàn)為三段式，粒度集中，分選好，兩段跳躍總體的斜率相差不大，少量懸移總體，表明在水動(dòng)力較為穩(wěn)定的狀況下，有相對(duì)水動(dòng)力強(qiáng)條件存在，水動(dòng)力主要來自湖浪；在湖水的相對(duì)寧?kù)o期，有懸移總體發(fā)育，其粒度中值明顯相對(duì)河口壩較大，如白231井2090.1m砂巖（圖3-b）。

圖3 遠(yuǎn)砂壩、壩間沉積微相綜合特征圖

2.2 前三角洲—濱淺湖亞相

前三角洲—濱淺湖亞相位于三角洲前緣更靠近湖盆的地區(qū)，主要發(fā)育有混合坪、泥坪、砂坪等沉積微相。

2.2.1 砂坪微相

砂坪是位于湖岸邊緣地帶的水動(dòng)力較弱的一套砂巖沉積，以淺灰色、深灰色薄層細(xì)粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖為主，常見有平行層理（圖1-d），沙紋層理。

砂坪微相的GR曲線形態(tài)為高幅指形或微齒化箱形，薄層，厚度一般約為1m，GR值比河口壩更高，砂巖頂、底部一般都與圍巖發(fā)生突變，反映水動(dòng)力條件和上下圍巖都迥然不同（圖4-a）。

前三角洲—濱淺湖砂坪砂巖的粒度概率累積曲線主要為兩段式，以跳躍總體為主，有少量的懸移總體，粒度偏細(xì)，說明整體水動(dòng)力較弱，兩段跳躍總體粒度差異小，如白120井1940.32m砂巖（圖4-b）。

圖4 砂坪、混合坪、泥坪沉積微相綜合特征圖

2.2.2 混合坪、泥坪微相

混合坪微相是指泥坪與砂坪之間能量中等的過渡帶，具砂泥質(zhì)沉積。巖性主要有中薄層深灰色、灰黑色泥質(zhì)細(xì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，暗色泥巖。常見波紋層理（圖1-e）、透鏡狀層理及脈狀層理。

其GR曲線形態(tài)主要為中—高幅指形和鋸齒形，正好反映了其砂泥混雜的巖性特征，中厚層，3到數(shù)十米。指形砂巖厚度小，與上下圍巖突變接觸，GR值中高，反映了弱水動(dòng)力環(huán)境中發(fā)育的短時(shí)期相對(duì)較強(qiáng)的水動(dòng)力沉積環(huán)境。而砂巖、泥巖頻繁薄互層出現(xiàn)，使得GR為鋸齒狀，反映了水動(dòng)力變化較為頻繁，SP曲線為箱形—漏斗形復(fù)合型（圖4-a）。

泥坪是比混合坪更靠近湖盆中心的部分，屬于低能環(huán)境，區(qū)內(nèi)大量發(fā)育，以厚層黑色泥巖為主，夾少量薄層粉砂質(zhì)泥巖，以水平層理（圖1-f）為主，見沙紋層理等。

其GR曲線呈微齒形，相對(duì)于壩間的泥巖具有更高的GR值，SP曲線光滑平直，靠近泥巖基線，厚層，數(shù)米到數(shù)十米，其沉積環(huán)境較為穩(wěn)定，變化幅度很?。▓D4-a）。

3 粒度參數(shù)特征及C-M圖解

根據(jù)表1中40個(gè)樣品的粒度參數(shù)數(shù)據(jù)，按照伍登-溫德華-∮值標(biāo)準(zhǔn)，研究發(fā)現(xiàn)：區(qū)內(nèi)砂巖粒度普遍偏細(xì)，以細(xì)砂巖與中砂巖為主，與其巖性特征相符合。樣品分選系數(shù)范圍為0.4～1.4，大于1屬分選較差范疇的樣品數(shù)只有5個(gè)，其余都小于等于0.71，說明整個(gè)白豹地區(qū)分選好，水動(dòng)力環(huán)境十分穩(wěn)定；研究區(qū)樣品偏度絕大部分分布在正偏，說明沉積物均一，沉積環(huán)境也相對(duì)穩(wěn)定；從尖度均值1.29來看，白豹地區(qū)尖度分布較為傳統(tǒng)且處于窄范圍，說明粒度分布較為集中。

表1 白豹地區(qū)粒度組分統(tǒng)計(jì)結(jié)果表

C-M圖表示沉積物的最粗粒徑與中值的關(guān)系，是一種綜合性的成因圖解，其中C和M分別代表樣品累積含量為1%時(shí)對(duì)應(yīng)的粒徑及中值時(shí)對(duì)應(yīng)的粒徑。研究對(duì)40個(gè)樣品的C、M值進(jìn)行投影，得到了下圖（圖5）。通過與帕賽加典型圖進(jìn)行對(duì)比和分析，發(fā)現(xiàn)樣品投點(diǎn)絕大多數(shù)落在牽引流范圍內(nèi)，主要分布在QR段，PQ段和RS段有少數(shù)投點(diǎn)，以遞變懸浮沉積為主；C、M值變化幅度不大且投影與C＝M線平行，投點(diǎn)兩端相距不遠(yuǎn)且靠近C＝M線，反映了分選較好，沉積環(huán)境水動(dòng)力的相對(duì)穩(wěn)定的特征；此外，大部分投點(diǎn)位于QR段的下部，顯示出研究區(qū)沉積物整體粒度偏細(xì)的特征。以上特點(diǎn)均與研究區(qū)三角洲—湖泊環(huán)境相吻合。

圖5 白豹地區(qū)樣品C-M圖解

4 結(jié)論

1）白豹地區(qū)長(zhǎng)4＋5段主要為三角洲前緣、前三角洲—濱淺湖2個(gè)亞相，包括河口壩、遠(yuǎn)砂壩、壩間、砂坪、泥坪、混合坪等6個(gè)微相。

2）區(qū)內(nèi)河口壩大量發(fā)育，以中細(xì)砂巖為主，縱向上多期疊置，具典型反粒序結(jié)構(gòu)，GR曲線呈高—中幅漏斗形或漏斗—箱形，砂體厚度大，粒度概率累積曲線為二段式，主要為跳躍組分，分選好，是有利的儲(chǔ)集相帶；區(qū)內(nèi)遠(yuǎn)砂壩較發(fā)育，砂體厚度較大，其粒度較河口壩更細(xì)，其曲線形態(tài)呈中—低幅漏斗形，中薄層，粒度概率累積曲線為典型的三段式，也是有利的儲(chǔ)集相帶。

3）壩間、泥坪以泥巖為主，夾粉砂，GR值都較高；砂坪、混合坪砂巖泥質(zhì)含量高，以細(xì)粉砂巖為主，GR曲線呈鋸齒形、高—中幅指形。

4）粒度參數(shù)特征和C-M圖解表明白豹地區(qū)長(zhǎng)4＋5段沉積物粒度普遍偏細(xì)，以跳躍質(zhì)為主體，分選較好，反映出其整體水動(dòng)力較穩(wěn)定的特征。

［1］陳安寧，韓永林，楊颮，等.鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)統(tǒng)成藏地質(zhì)特征及油藏類型［G］//長(zhǎng)慶油田公司勘探開發(fā)研究院.鄂爾多斯盆地油氣勘探開發(fā)論文集（1990-2000）.北京：石油工業(yè)出版社，2000：33-46.

［2］何自新，楊華，費(fèi)安琪，等.鄂爾多斯盆地演化與油氣［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2003：88-109.

［3］焦創(chuàng)赟，付偉，趙俊興，等.白豹油田長(zhǎng)4＋5成巖作用與儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)［J］.成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006，33（5）：523-527.

［4］李金超.鄂爾多斯盆地長(zhǎng)4＋5段沉積相特征及層序演化［D］.西安:長(zhǎng)安大學(xué)，2005.［5］藺宏斌，姚涇利.鄂爾多斯盆地南部延長(zhǎng)組沉積特性與物源探討［J］.西安石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，15（5）：8-9.

［6］梅志超，楊華，劉國(guó)江，等.陜北三疊系延長(zhǎng)組含油巖系沉積相研究報(bào)告［R］.西安：長(zhǎng)慶油田，1987.

［7］武富禮，李文厚，李玉宏，等.鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組三角洲沉積及演化［J］.古地理學(xué)報(bào)，2004，6（3）：307-314.

［8］田景春，陳洪德，張景泉，等.白豹—姬塬地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)2、長(zhǎng)3、長(zhǎng)4＋5、長(zhǎng)8沉積相研究［R］.成都：成都理工大學(xué)，2004.

［9］邵曉巖，田景春，楊玉林，等.鄂爾多斯盆地白豹地區(qū)晚三疊世長(zhǎng)4＋5沉積期古環(huán)境研究［J］.內(nèi)蒙古石油化工學(xué)報(bào)，2008（18）：73-78.

［10］郭德運(yùn)，郭艷琴，李文厚，等.鄂爾多斯盆地白豹地區(qū)延長(zhǎng)組中段沉積特征與沉積模式［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2010，32（3）：252-257.

［11］田景春，陳高武，竇偉坦，等.湖泊三角洲前緣砂體成因組合形式和分布規(guī)律：以鄂爾多斯盆地姬塬白豹地區(qū)三疊系延長(zhǎng)組為例［J］.成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004，31（6）：637-640.

［12］倪新鋒，田景春，陳洪德，等.應(yīng)用測(cè)井資料定量識(shí)別沉積微相：以鄂爾多斯盆地姬塬白豹地區(qū)三疊系延長(zhǎng)組為例［J］.成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007，34（1）：58-61.

［13］馮增昭.沉積巖石學(xué)［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1993：50-151.

［14］肖晨曦.粒度分析及其在沉積學(xué)中應(yīng)用研究［J］.新疆師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，25（3）：118-123.

［15］丁喜桂.粒度分析理論技術(shù)進(jìn)展及其應(yīng)用［J］.世界地質(zhì)，2005，24（2）：203-207.

（編輯：盧櫟羽）

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2095-1132（2014）05-0005-04

10.3969／j.issn.2095-1132.2014.05.002

修訂回稿日期：2014－09－15

國(guó)家自然科學(xué)基金（41172119）。

周瑤（1989－），碩士研究生，研究方向?yàn)閮?chǔ)層地質(zhì)學(xué)與地球化學(xué)。E-mail：zhouyaocdut@163.com。