楊仁超，何治亮，邱桂強(qiáng)，金之鈞，孫冬勝，金曉輝

（1.山東科技大學(xué)；2.中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院）

鄂爾多斯盆地南部晚三疊世重力流沉積體系

楊仁超1,2，何治亮2，邱桂強(qiáng)2，金之鈞2，孫冬勝2，金曉輝2

（1.山東科技大學(xué)；2.中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院）

通過(guò)大量巖心觀察和鉆井資料分析，對(duì)鄂爾多斯盆地南部三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)7—長(zhǎng)6油層組湖相重力流沉積體系進(jìn)行全面解析。鄂爾多斯盆地南部長(zhǎng)7、長(zhǎng)6油層組廣泛發(fā)育由滑動(dòng)、滑塌、砂質(zhì)碎屑流、液化流、濁流等成因單元組成的重力流沉積體系。旋回自下而上常見(jiàn)塊狀構(gòu)造（MB段）、粒序?qū)永恚℅B段）與水平層理（HB段）組合，平行層理（PB段）、沙紋層理（RB段）相對(duì)不發(fā)育。認(rèn)為重力流沉積序列與濁積巖的鮑馬序列存在較大差異，MB段為砂質(zhì)碎屑流成因，GB段為濁流成因，PB、RB段為底流（牽引流）成因，而HB段系深水滯留沉積環(huán)境的產(chǎn)物，與重力流無(wú)關(guān)。湖底扇扇根沉積物以滑塊、滑塌、砂質(zhì)碎屑流沉積MB段為主；扇中以砂質(zhì)碎屑流、濁積巖及湖相泥巖組成的MB—GB—HB組合為特征；扇端則以濁積巖和湖相泥巖的GB—HB組合為主。重力流成因砂體主要發(fā)育在三角洲前緣斜坡-盆地平原，向湖盆中心延伸可達(dá)數(shù)十千米。重力流成因砂體直接覆蓋于長(zhǎng)7油層組烴源巖之上，具近源成藏優(yōu)勢(shì)，其中下部的砂質(zhì)碎屑流成因砂巖儲(chǔ)集層物性和含油性較好，是值得重點(diǎn)關(guān)注的勘探對(duì)象。圖12參28

鄂爾多斯盆地；延長(zhǎng)組；重力流；濁積巖；砂質(zhì)碎屑流；沉積體系

0 引言

深水砂體成因已成為沉積學(xué)研究和石油工業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)[1-3]，其中濁流理論曾一度盛行，但砂質(zhì)碎屑流新認(rèn)識(shí)部分否定了濁流理論[4]，砂質(zhì)碎屑流、濁流之間存在復(fù)雜的關(guān)系[5-10]。鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組已有較多的濁積巖報(bào)道[11-14]，并建立了近源濁積扇、遠(yuǎn)源濁積扇、坡移濁積扇和滑塌濁積扇等相模式[15-16]。而近年來(lái)的研究認(rèn)為延長(zhǎng)組砂質(zhì)碎屑流最為發(fā)育[17]，濁流沉積的作用被夸大[18]；或認(rèn)為延長(zhǎng)組砂體屬深水重力流—牽引流沉積復(fù)合體，包括5種成因類型[19]。綜上，有關(guān)鄂爾多斯盆地南部延長(zhǎng)組深水沉積的成因類型、沉積模式等認(rèn)識(shí)存在較大爭(zhēng)議。筆者通過(guò)觀察鄂爾多斯盆地南部131口井巖心及5條野外剖面，對(duì)延長(zhǎng)組長(zhǎng)7—長(zhǎng)6油層組湖相重力流沉積體系進(jìn)行全面解析。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地東抵呂梁山，西至賀蘭山，南抵秦嶺，北至陰山，面積約25×104km2（見(jiàn)圖1）。盆地邊緣斷裂褶皺較發(fā)育，盆內(nèi)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，其主體部分伊陜斜坡為一地層坡度一般不足1°的不對(duì)稱單斜構(gòu)造[20]。研究區(qū)位于盆地南部的鎮(zhèn)原、彬縣、長(zhǎng)武、旬邑和宜君一帶，跨伊陜斜坡、渭北撓褶帶及天環(huán)坳陷3個(gè)構(gòu)造單元。

圖1 鄂爾多斯盆地構(gòu)造區(qū)劃（據(jù)文獻(xiàn)[20]修改）

鄂爾多斯盆地中上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組為一套大型坳陷盆地背景下的河流—三角洲—湖泊相碎屑巖沉積，厚1 000～1 300 m，底部與中三疊統(tǒng)紙坊組呈假整合接觸，頂部有不同程度的侵蝕，與下侏羅統(tǒng)延安組呈區(qū)域不整合接觸（見(jiàn)圖2）[20]。自下而上根據(jù)凝灰?guī)r標(biāo)志層（K0—K9）的出現(xiàn)和電性特征，可將延長(zhǎng)組劃分為長(zhǎng)1—長(zhǎng)10等10個(gè)油層組。其中長(zhǎng)7油層組沉積期是湖盆發(fā)育鼎盛時(shí)期，也是中生界烴源巖最發(fā)育的時(shí)期。本文重點(diǎn)研究長(zhǎng)7—長(zhǎng)6油層組，其中長(zhǎng)7油層組厚80～100 m，下部以油頁(yè)巖、深灰色泥巖夾中—薄層細(xì)砂巖、粉砂巖為主，中—上部為深灰色泥巖與中—厚層砂巖互層；長(zhǎng)6油層組厚80～120 m，為深灰色泥巖與細(xì)砂巖、粉砂巖互層。

圖2 鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組綜合柱狀圖（據(jù)文獻(xiàn)[20]修改）

中三疊世末期，揚(yáng)子板塊與華北板塊的碰撞造成秦嶺的快速隆升和鄂爾多斯盆地的快速拗陷，盆地南部的碎屑物源主要來(lái)自于盆地南方和西南方向的秦嶺地區(qū)和六盤(pán)山地區(qū)[21]。晚三疊世盆地南部坡度可達(dá)3.5°～5.5°[22]，盆地南部地形陡、水體深、近物源等地質(zhì)條件有利于重力流的形成。

2 重力流沉積特征與識(shí)別標(biāo)志

2.1 巖性特征與疊置關(guān)系

鄂爾多斯盆地南部長(zhǎng)7—長(zhǎng)6油層組巖性以灰黑色油頁(yè)巖、深灰色泥巖與灰白色細(xì)砂巖、淺灰色粉砂巖、灰色泥質(zhì)粉砂巖的互層為特征；泥巖色暗質(zhì)純，系深水滯留還原環(huán)境下的產(chǎn)物。砂巖底界與泥巖呈突變接觸，頂部多呈漸變接觸。中、厚層狀砂巖以細(xì)砂巖為主，中—上部常見(jiàn)撕裂狀泥礫漂浮于砂巖之中，向上泥礫呈礫徑增大、含量增加趨勢(shì)；單一砂層頂部常為薄層砂巖—泥質(zhì)砂巖—粉砂質(zhì)泥巖—暗色泥巖所覆蓋。展示出砂質(zhì)碎屑流上部為濁流沉積、頂部為深湖泥巖的組合。

2.2 沉積構(gòu)造與序列

在鄂爾多斯盆地南部晚三疊世湖盆沉積中，從滑動(dòng)、滑塌、液化、砂質(zhì)碎屑流至濁流可形成一個(gè)完整的重力流演化序列?；瑒?dòng)是以塊體的形式整體沿斜坡下滑，滑塊對(duì)下伏沉積物進(jìn)行削蝕，造成砂體底部的頁(yè)巖連續(xù)、變形，側(cè)翼部分頁(yè)巖被切割，而塊體內(nèi)部基本未發(fā)生變形，厚度一般在2～5 m（見(jiàn)圖3a）。常見(jiàn)階梯狀微斷層、滑塌角礫巖、包卷變形構(gòu)造、火焰狀構(gòu)造、泄水構(gòu)造、球枕構(gòu)造、液化砂巖脈等滑塌-變形-液化的標(biāo)志；槽模、刻蝕模、溝模、重荷模等底模構(gòu)造常見(jiàn)（見(jiàn)圖3、圖4）。高密度、高速度砂質(zhì)碎屑流的下蝕作用是產(chǎn)生槽模、溝模等底模構(gòu)造的主要原因；當(dāng)上覆砂質(zhì)沉積物與下伏欠壓實(shí)的泥質(zhì)沉積物接觸，在塊狀砂巖底部常伴生重荷模構(gòu)造、火焰狀構(gòu)造、泄水構(gòu)造、球枕構(gòu)造等變形構(gòu)造。此外，粒序?qū)永怼⑺綄永沓Ｒ?jiàn)，沙紋層理、平行層理可見(jiàn)。

圖3 芮水河剖面延長(zhǎng)組重力流沉積特征

單個(gè)旋回常見(jiàn)塊狀構(gòu)造（MB段）、粒序?qū)永恚℅B段）與水平層理（HB段）組合，平行層理（PB段）、沙紋層理（RB段）相對(duì)不發(fā)育，與“經(jīng)典”的鮑馬序列存在較大差異（見(jiàn)圖4）。MB段以塊狀構(gòu)造為主，單層厚度多為0.2～5.0 m，系砂質(zhì)碎屑流沉積而成，常見(jiàn)泥質(zhì)漂礫或撕裂屑，底部層流段因受剪應(yīng)力作用而發(fā)育平行碎屑結(jié)構(gòu)（planar clast fabrics）或“似平行層理”[4]。砂質(zhì)碎屑流、濁流沉積物有時(shí)可被底部牽引流改造，產(chǎn)生平行層理和小型沙紋層理，厚度一般小于0.1 m，PB、RB段相對(duì)不發(fā)育表明沉積物較少受湖底牽引流的影響。GB段厚度一般為2～15 cm，可見(jiàn)較明顯的向上粒度變細(xì)、泥質(zhì)含量逐漸增加的特點(diǎn)，多為細(xì)砂巖、粉砂巖，漸變?yōu)槟噘|(zhì)粉砂巖，系濁流攜帶的沉積物依照粒度大小先后沉降而成，為真正的濁流沉積。HB段為深灰色、灰黑色泥巖段，可見(jiàn)水平層理，厚度一般1～50 cm不等，常受下一期重力流的削蝕，殘留厚度常不足1 cm，甚至缺失。HB段系深水滯留環(huán)境的產(chǎn)物，與重力流無(wú)關(guān)，但與重力流事件沉積交替出現(xiàn)。

完整的MB—PB—RB—GB—HB深水沉積序列較少見(jiàn)，深水沉積中常見(jiàn)不完整的MB—GB—HB序列和GB—HB序列的組合（見(jiàn)圖5）。

圖4 延長(zhǎng)組重力流沉積組合特征

2.3 旋回發(fā)育特征

由下部砂質(zhì)碎屑流砂體—上部濁積巖—頂部深湖相暗色泥巖組成的沉積序列在垂向上反復(fù)疊置，既可形成總體向上變薄變細(xì)的退積型地層結(jié)構(gòu)，也可形成向上單層變厚、粒度變粗的進(jìn)積型地層結(jié)構(gòu)。例如，長(zhǎng)7—長(zhǎng)6油層組多發(fā)育向上變厚的地層結(jié)構(gòu)特征，表明盆地南部經(jīng)歷了晚三疊世最大湖泛之后，碎屑沉積體系不斷進(jìn)積。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，單層砂體厚度變化較大，為0.01～5.00 m不等；縱向上多期次砂體疊置厚度可達(dá)30～70 m。長(zhǎng)7油層組重力流砂體的疊置厚度一般30～50 m，最大可達(dá)65.5 m，單層厚度大于2 m的骨干砂體厚度占總厚度的65.3%；長(zhǎng)6油層組重力流疊置砂體厚度一般為35～60 m，最大可達(dá)74 m，骨干砂體占69.5%。單層厚度大于2 m的骨干砂體幾乎全部為砂質(zhì)碎屑流成因，表明砂質(zhì)碎屑流沉積構(gòu)成湖底扇的砂體骨架。濁積巖在層數(shù)上占據(jù)優(yōu)勢(shì)，但由于單層厚度均較小，難以形成具有工業(yè)價(jià)值的油氣儲(chǔ)集層。

2.4 地球物理特征

長(zhǎng)7—長(zhǎng)6油層組單層砂體的測(cè)井曲線多呈鐘形，塊狀厚層砂巖呈箱型，多層砂體的疊置常呈齒化箱型、鐘形或漏斗形。長(zhǎng)7油層組深湖相油頁(yè)巖、泥巖地震反射連續(xù)；長(zhǎng)6油層組地震反射不連續(xù)，近北東向地震剖面上，湖底扇的多期次前積結(jié)構(gòu)清楚（見(jiàn)圖6）。因碎屑流黏性較大，可形成丘狀體，具有明顯上凸的地震相；若底部的削蝕作用明顯，也可呈現(xiàn)下凸，故砂質(zhì)碎屑流沉積體多呈上凸或雙凸形態(tài)。

3 沉積相帶展布

在大量巖性統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上，結(jié)合測(cè)井曲線和地震解釋，對(duì)研究區(qū)長(zhǎng)7—長(zhǎng)6油層組水下重力流沉積體系的相帶展布進(jìn)行了研究。水下重力流沉積體系多發(fā)育在三角洲前緣向湖盆中心方向，以深湖—半深湖為背景，重力流沉積體系與湖泊沉積體系交替發(fā)育。根據(jù)沉積物特征和平面分布可將重力流沉積劃分為扇根、扇中及扇端3種亞相。據(jù)沉積物成因劃分出砂質(zhì)碎屑流、濁積席狀砂和深水泥巖等微相類型。

以盆地南部彬縣—長(zhǎng)武地區(qū)長(zhǎng)7油層組為例，重力流沉積體系在半深湖—深湖區(qū)極其發(fā)育（見(jiàn)圖7）。其中長(zhǎng)73亞油層組沉積時(shí)期是區(qū)域最大湖泛期，也是盆地中生界最主要的油頁(yè)巖發(fā)育時(shí)期，沉積了10～20 m厚度不等的油頁(yè)巖，重力流沉積體系分布極少；長(zhǎng)72—長(zhǎng)71亞油層組沉積時(shí)，重力流沉積體系廣泛發(fā)育（見(jiàn)圖8）。

由滑動(dòng)、滑塌和砂質(zhì)碎屑流形成的重力流溝槽是扇根主要的沉積微相類型，自西南向北東有4條重力流溝槽（見(jiàn)圖7），分別沿X39井—W5井一帶、W12井—X59井右側(cè)、Q3井以南以及Q4井—Q5井之間分布。其沉積物特征為多期次厚層塊狀砂巖疊置，泥礫、包卷變形構(gòu)造、液化砂巖脈及泄水構(gòu)造常見(jiàn)，而薄層的濁積巖較少發(fā)育。重力流啟動(dòng)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，原泥質(zhì)沉積層發(fā)生撕裂、變形；由于其體積較大（相對(duì)于砂粒而言）、密度較小，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，泥礫受到簸選而逐漸上浮，故砂巖層內(nèi)發(fā)育漂浮狀泥礫或泥質(zhì)撕裂屑。

圖5 典型深水重力流沉積序列與X13井巖心素描圖

圖6 過(guò)井地震剖面及解釋圖

圖7 彬縣—長(zhǎng)武地區(qū)長(zhǎng)7油層組沉積微相平面圖

重力流溝槽向北延伸，分支逐漸增多，扇中是重力流溝槽自分叉點(diǎn)至重力流溝槽末端之間的區(qū)域，是研究區(qū)長(zhǎng)7油層組最發(fā)育的沉積亞相，沿W13井—CW2井—X5井—X37井—X67井—X54井—Q2井—Q1井—X10井—X53井一帶以北區(qū)域大面積分布（見(jiàn)圖7）。扇中亞相的特點(diǎn)是重力流溝槽頻繁分叉、交會(huì)、侵蝕、切割，重力流溝槽內(nèi)多為砂質(zhì)碎屑流充填，在重力流溝槽前端和側(cè)緣，多發(fā)育濁積席狀砂微相。沉積特征為一系列砂質(zhì)碎屑流頂部被濁積席狀砂覆蓋，即發(fā)育MB—GB—HB序列組合。彬縣—長(zhǎng)武地區(qū)的扇中亞相主要發(fā)育砂質(zhì)碎屑流、濁積席狀砂和深湖泥巖等沉積微相，重力流溝槽是扇中亞相最主要的儲(chǔ)集砂體發(fā)育單元。

扇端亞相是重力流沉積向匯水盆地中心方向的自然延伸和過(guò)渡區(qū)域，多分布于重力流溝槽末端、前緣及側(cè)緣。研究區(qū)扇端沉積相對(duì)不發(fā)育，僅發(fā)育于局部地區(qū)長(zhǎng)73亞油層組的最大湖泛期之后。扇端沉積微相發(fā)育濁積席狀砂和深湖泥巖，多發(fā)育GB—HB序列組合，沉積物以薄層細(xì)砂巖、粉砂巖與泥巖互層為主，如X36井—X66井—X21井—X17井一帶長(zhǎng)73亞油層組的上部（見(jiàn)圖8）。

圖8 鄂爾多斯盆地南部長(zhǎng)7油層組沉積相剖面圖（剖面位置見(jiàn)圖7）

4 重力流觸發(fā)機(jī)制與沉積模式

形成重力流沉積的基本條件主要有觸發(fā)機(jī)制、地形坡度和滯水環(huán)境[23]。鄂爾多斯盆地南部延長(zhǎng)組長(zhǎng)7、長(zhǎng)6油層組形成于深湖—半深湖相滯水環(huán)境；印支運(yùn)動(dòng)使秦嶺造山帶向鄂爾多斯盆地強(qiáng)烈擠壓碰撞，地殼撓曲變形，形成了盆地南緣的陡坡地形[24]，故觸發(fā)機(jī)制對(duì)于湖相重力流沉積的形成起關(guān)鍵作用。軟沉積物孔隙超壓的釋放、火山、地震、風(fēng)暴、洪水等多種因素的觸發(fā)均可產(chǎn)生重力流。

三角洲前緣的前積體超覆于前三角洲和湖泛期的泥巖之上，沉積物的快速堆積造成前緣斜坡之上普遍存在欠壓實(shí)作用，這些欠壓實(shí)、未固結(jié)的沉積體（物）在重力作用下有自發(fā)向下坡運(yùn)動(dòng)的勢(shì)能[25]。隨著滑塌和對(duì)下伏沉積物的截切和沖刷作用增強(qiáng)形成下切侵蝕溝槽，成為將三角洲前緣斜坡上部的砂質(zhì)沉積物搬運(yùn)到斜坡下部或更遠(yuǎn)深水區(qū)的主要通道，在滑動(dòng)、削蝕、分流與稀釋的過(guò)程中[22]，由扇根滑塌液化沉積物流逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯百|(zhì)碎屑流和遠(yuǎn)端的濁流，從而形成舌狀和朵狀分布的湖底滑塌濁積扇沉積體系。

研究區(qū)常見(jiàn)階梯狀微斷層、震積角礫巖、液化砂巖脈、包卷變形構(gòu)造、球枕構(gòu)造等震積巖識(shí)別標(biāo)志，階梯狀微斷層、震積角礫巖在研究區(qū)南部多見(jiàn)；液化砂巖脈、包卷變形構(gòu)造分布較廣；球枕構(gòu)造多在研究區(qū)北部分布，常見(jiàn)于砂巖底部與中厚層泥巖接觸部位。長(zhǎng)7油層組深湖相泥頁(yè)巖發(fā)育，是重力流沉積的重要標(biāo)志[26]，其中常夾多層凝灰?guī)r，揭示了區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)的加劇和火山活動(dòng)的頻發(fā)。湖底扇、震積巖、凝灰?guī)r和油頁(yè)巖等事件沉積的高潮期皆為長(zhǎng)7油層組沉積初期，時(shí)間上與印支運(yùn)動(dòng)Ⅰ幕相吻合，且具有從盆地西南部向東北部減少、減弱的特點(diǎn)，表明這些事件沉積主要是印支期秦嶺造山作用的沉積響應(yīng)[24]。而三角洲前緣半固結(jié)—未固結(jié)的沉積物在地震震動(dòng)及其引起的湖盆水體的激蕩下，發(fā)生重力失穩(wěn)而整體滑塌，形成地震誘發(fā)重力流沉積，這一機(jī)制已被模擬實(shí)驗(yàn)所證實(shí)[27]。印支運(yùn)動(dòng)使秦嶺造山帶向鄂爾多斯盆地強(qiáng)烈擠壓碰撞[27]，地殼撓曲變形，形成了西南緣的陡坡地形和深湖區(qū)[28]。應(yīng)力調(diào)整釋放引發(fā)的地震不僅是重力流沉積的一種觸發(fā)機(jī)制，而且還對(duì)早期沉積的濁積巖具有破壞作用，形成了具有濁流和地震雙重機(jī)制的震濁積巖[24]。

圖9 延長(zhǎng)組重力流沉積巖心特征

從巖心的顏色、大量發(fā)育的植物碎片以及闊葉植物化石可推測(cè)古氣候溫暖濕潤(rùn)；長(zhǎng)7油層組保存完整的方鱗魚(yú)化石（見(jiàn)圖9a）指示了深水滯留環(huán)境；長(zhǎng)7油層組頻現(xiàn)的火山灰?jiàn)A層表明火山活動(dòng)頻繁，火山灰的大量噴發(fā)伴隨著惡劣天氣和氣候的短期變化，故可能頻發(fā)大規(guī)模的洪水。這種與洪水期河流有關(guān)的高密度流被稱為異重流（hyperpycnal flow），與洪水相關(guān)的異重流（穩(wěn)定型濁流）的沉積作用值得重視。異重流概念的提出要求重新認(rèn)識(shí)濁流沉積[6]，由洪水誘發(fā)的異重流也可促使三角洲前緣碎屑沉積物的滑塌、液化變形，進(jìn)而形成砂質(zhì)碎屑流和濁流，可能為重力流沉積的觸發(fā)機(jī)制提供新的視角。

在綜合分析重力流沉積的沉積特征、形態(tài)與分布規(guī)律、成因及觸發(fā)機(jī)制的基礎(chǔ)上，筆者建立了鄂爾多斯盆地南部深水湖泊環(huán)境下的重力流沉積模式（見(jiàn)圖10）。湖底扇的近源端沉積物多以滑塊、滑塌、砂質(zhì)碎屑流沉積為主；扇中以砂質(zhì)碎屑流、濁積巖和湖相泥巖組成的MB—GB—HB組合為特征；扇端則以濁積巖和湖相泥巖的GB—HB組合為特征。

圖10 鄂爾多斯盆地南部重力流沉積模式

此外，底流可能會(huì)對(duì)重力流沉積進(jìn)行不同程度的改造。源自洪水河口的穩(wěn)定型濁流——異重流也可能誘發(fā)沉積斜坡的滑塌產(chǎn)生砂質(zhì)碎屑流和濁流，并與之共生；異重巖（hyperpycnite）也可能作為其他重力流沉積的夾層出現(xiàn)，季節(jié)性洪水發(fā)生的頻率遠(yuǎn)高于火山、地震或風(fēng)暴等重力流誘發(fā)因素，因而值得深入探討。

5 重力流沉積的油氣勘探意義

不同沉積微相具有不同的動(dòng)力條件，故原始沉積物的物質(zhì)、結(jié)構(gòu)特征也會(huì)有較大差異。碎屑流的運(yùn)動(dòng)主要依靠雜基和顆粒之間的相互支撐，粒度相對(duì)較粗，沉積物分選差。上部的濁流沉積粒度逐漸變細(xì)，泥質(zhì)含量增高，砂巖的原始孔隙度較低。單一旋回砂巖的中下部塊狀砂體段孔隙度多為8%～13%，滲透率（0.5～2.0）×10?3μm2，含油飽和度為50%～70%；砂體上部沉積物粒度細(xì)，泥質(zhì)含量增加，砂巖物性逐漸變差，孔隙度多為5%～9%，滲透率為（0.05～0.50）× 10?3μm2，含油飽和度為35%～50%，含油性急劇變差或不含油。取心井沉積微相分析和勘探實(shí)踐表明，油層、差油層主要分布在砂質(zhì)碎屑流形成的塊狀層理段，具粒序?qū)永淼臐岱e席狀砂段（GB段）含油性較差或基本不含油；而且在砂質(zhì)碎屑流（MB段）夾薄層濁積席狀砂（GB段）組合序列中，砂巖物性、含油性也表現(xiàn)出明顯的韻律特征（見(jiàn)圖11）。晚三疊世湖泊環(huán)境中，黏土礦物與鈣質(zhì)含量較高是本區(qū)儲(chǔ)集層物性變差的主要因素。砂巖原始組構(gòu)會(huì)影響后期成巖作用的類型和強(qiáng)度，表現(xiàn)為壓實(shí)作用、膠結(jié)作用和溶蝕作用均具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性。成巖作用的非均質(zhì)性顯著，常在砂體的底部、邊部發(fā)育鈣質(zhì)膠結(jié)，形成砂體的“鈣結(jié)殼”（見(jiàn)圖9b），其原因可能是鄰近泥巖在壓實(shí)過(guò)程中，排出的含Ca2+流體優(yōu)先在砂體邊部沉淀所致。

不同沉積相類型控制下的砂體形態(tài)、規(guī)模大小、分布范圍、空間疊置關(guān)系均有較大差異。重力流砂體在主溝槽中呈條帶狀，至水道末端逐漸散開(kāi)，多期重力流砂體的疊置可以形成厚度大、規(guī)模較大的復(fù)合砂體，砂體可以延伸至湖盆中心，大大拓展了油氣勘探的范圍。典型油藏剖面分析表明，自長(zhǎng)73頂部至長(zhǎng)71，較厚層的塊狀砂巖內(nèi)形成了多個(gè)油層，其中長(zhǎng)72下部疊置砂體的厚度大、油層連續(xù)性好，且與長(zhǎng)73下部的油頁(yè)巖垂向距離近，具有成藏優(yōu)勢(shì)，是重要的勘探目的層之一（見(jiàn)圖12）。其中X4井、X29井、X55井、X8井、X12井、X13井、X17井、X22井、X23井、X24井等探井在長(zhǎng)7油層組均鉆遇多個(gè)油層，僅長(zhǎng)72亞油層組即落實(shí)巖性圈閉資源量0.9×108t。對(duì)典型井資料和油藏剖面的沉積學(xué)分析表明，油層主要分布于砂質(zhì)碎屑流形成的塊狀砂巖內(nèi)（MB段），扇中是砂質(zhì)碎屑流最主要的沉積場(chǎng)所，不僅分布范圍較廣，而且多期次的砂質(zhì)碎屑流砂體疊置厚度較大，預(yù)測(cè)有利區(qū)主體位于湖底扇的扇中區(qū)域。

圖11 鄂爾多斯盆地南部X13井重力流沉積砂體物性與含油性

圖12 長(zhǎng)7油層組油藏剖面圖（剖面位置見(jiàn)圖7）

6 結(jié)論

鄂爾多斯盆地南部晚三疊世發(fā)育重力流沉積體系，其沉積特征有別于濁積巖“經(jīng)典”的鮑馬序列。完整的MB—PB—RB—GB—HB深水沉積序列較少見(jiàn)；深水沉積中常見(jiàn)不完整的MB—GB—HB序列和GB—HB序列組合。下部砂質(zhì)碎屑流（MB段）、中上部及外圍的濁流（GB段）構(gòu)成半深湖—深湖背景下的重力流沉積序列，與滯水環(huán)境下形成的湖相泥巖沉積（HB段）構(gòu)成重力流—深湖相沉積組合，即MB—GB—HB組合，其是湖底扇扇中最常見(jiàn)的沉積序列；濁積席狀砂和湖相泥巖構(gòu)成的GB—HB組合是扇端最典型的沉積序列。平行層理、沙紋層理是由湖流等底部牽引流對(duì)沉積物再改造的產(chǎn)物，成因與重力流無(wú)關(guān)，但可與重力流沉積伴生或共存，在深湖沉積中相對(duì)不發(fā)育。

鄂爾多斯盆地南部延長(zhǎng)組長(zhǎng)7—長(zhǎng)6油層組在深湖—半深湖沉積背景下，重力流沉積砂體可向盆地中心延伸數(shù)十千米，形成了深水環(huán)境下的厚層儲(chǔ)集砂體。重力流成因砂體直接覆蓋于長(zhǎng)7油層組油頁(yè)巖和暗色泥質(zhì)烴源巖之上，對(duì)于致密儲(chǔ)集層而言，近源成藏優(yōu)勢(shì)是油氣富集的有利因素。扇中亞相重力流沉積砂體的中下部以砂質(zhì)碎屑流沉積為主，儲(chǔ)集層物性和含油性均較好，是值得重點(diǎn)關(guān)注的勘探對(duì)象。

致謝：中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院陳純芳、馬立元、高金慧、伍新和、劉春燕、李松等同志參加了巖心觀察；中國(guó)石油大學(xué)（北京）碩士研究生王磊、楊海峰、劉洋洋、張穎參與了拍照、采樣和記錄，在此一并表示感謝！

[1]Dalla V G,Gamberi F.Erosional sculpting of the Caprera confined deep-sea fan as a result of distal basin-spilling processes(eastern Sardinian margin,Tyrrhenian Sea)[J].Marine Geology,2010,268(1/2/3/4):55-66.

[2]Bourget J,Zaragosi S,Mulder T,et al.Hyperpycnal-fed turbidite lobe architecture and recent sedimentary processes:A case study from the Al Batha turbidite system,Oman margin[J].Sedimentary Geology,2010,229(3):144-159.

[3]Talling P J,Masson D G,Sumner E J,et al.Subaqueous sediment density flows:Depositional processes and deposit types[J].Sedimentology,2012,59(7):1937-2003.

[4]Shanmugam G.High-density turbidity currents：Are they sandy debris flows?[J].Journal of Sedimentary Research,1996,66:2-10.

[5]Pouderoux H,Proust J,Lamarche G.,et al.Postglacial(after 18 ka) deep-sea sedimentation along the Hikurangi subduction margin(New Zealand):Characterisation,timing and origin of turbidites[J].Marine Geology,2012,295-298:51-76.

[6]Mulder T,Savoye B,Syvitski J P M.Numerical modelling of a mid-sized gravity flow:The 1979 Nice turbidity current(dynamics,processes,sediment budget and seafloor impact)[J].Sedimentology,1997,44(2):305-326.

[7]Haughton P D W,Davis C,McCaffrey W,et al.Hybrid sediment gravity flow deposits:Classification,origin and significance[J].Marine and Petroleum Geology,2009,26(10):1900-1918.

[8]Sumner E J,Talling P J,Amy L A.Facies architecture of individual basin-plain turbidites:Comparison with existing models and implications for flow processes[J].Sedimentology,2012,59(6):1850-1887.

[9]Migeon S,Ducassou E,Le G Y,et al.Lobe construction and sand/mud segregation by turbidity currents and debris flows on the western Nile deep-sea fan(Eastern Mediterranean)[J].Sedimentary Geology,2010,229(3):124-143.

[10]Kane I A,Pontén A S.M.Submarine transitional flow deposits in the Paleogene Gulf of Mexico[J].Geology,2012,40(12):1119-1122.

[11]李文厚,邵磊,魏紅紅,等.西北地區(qū)湖相濁流沉積[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào),2001,31(1):57-62.Li Wenhou,Shao Lei,Wei Honghong,et al.Turbidity current deposits of lake facies in northwestern China[J].Journal of Northwest University,2001,31(1):57-62.

[12]鄭榮才,文華國(guó),韓永林.鄂爾多斯盆地白豹地區(qū)長(zhǎng)6段湖底滑塌濁積扇沉積特征及其研究意義[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào),2006,33(6):566-575.Zheng Rongcai,Wen Huaguo,Han Yonglin,et al.Discovery and significance of sublacustrine slump turbidite fans in Chang 6 oil-bearing formation of Baibao region in Ordos Basin,China[J].Journal of Chengdu University of Technology,2006,33(6):566-575.

[13]夏青松,田景春.鄂爾多斯盆地西南部上三疊統(tǒng)長(zhǎng)6段湖底扇特征[J].古地理學(xué)報(bào),2007,9(1):33-43.Xia Qingsong,Tian Jingchun.Sedimentary characteristics of sublacustrine fan of the Interval 6 of Yanchang Formation of Upper Triassic in southwestern Ordos Basin[J].Journal of Palaeogeography,2007,9(1):33-43.

[14]傅強(qiáng),呂苗苗,劉永斗.鄂爾多斯盆地晚三疊世湖盆濁積巖發(fā)育特征及地質(zhì)意義[J].沉積學(xué)報(bào),2008,26(2):186-192.Fu Qiang,Lü Miaomiao,Liu Yongdou.Developmental characteristics of turbidite and its implication on petroleum geology in late-Triassic Ordos Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,2008,26(2):186-192.

[15]Chen Quanhong,Li Wenhou,Gao Yongxiang,et al.The deep-lake deposit in the Upper Triassic Yanchang formation in Ordos Basin,China and its significance for oil-gas accumulation[J].SCIENCE CHINA:Earth Science,2007,50(S1):47-58.

[16]趙俊興,李鳳杰,申曉莉,等.鄂爾多斯盆地南部長(zhǎng)6和長(zhǎng)7油層濁流事件的沉積特征及發(fā)育模式[J].石油學(xué)報(bào),2008,29(3):389-394.Zhao Junxing,Li Fengjie,Shen Xiaoli,et al.Sedimentary characteristics and development pattern of turbidity event of Chang 6 and Chang 7 oil reservoirs in the southern Ordos Basin[J].Acta Petrolei Sinica,2008,29(3):389-394.

[17]鄒才能,趙文智,張興陽(yáng),等.大型敞流坳陷湖盆淺水三角洲與湖盆中心砂體的形成與分布[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2008,82(6):815-825.Zou Caineng,Zhao Wenzhi,Zhang Xingyang,et al.Formation and distribution of shallow-water deltas and central-basin sandbodies in large open depression lake basins[J].Acta Geologica Sinica,2008,82(6):815-825.

[18]李相博,劉化清,完顏容,等.鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組砂質(zhì)碎屑流儲(chǔ)集體的首次發(fā)現(xiàn)[J].巖性油氣藏,2009,21(4):19-21.Li Xiangbo,Liu Huaqing,Wanyan Rong,et al.First discovery of the sandy debris flow from the Triassic Yanchang formation,Ordos Basin[J].Lithologic Reservoirs,2009,21(4):19-21.

[19]付鎖堂,鄧秀芹,龐錦蓮.晚三疊世鄂爾多斯盆地湖盆沉積中心厚層砂體特征及形成機(jī)制分析[J].沉積學(xué)報(bào),2010,28(6):1081-1089.Fu Suotang,Deng Xiuqin,Pang Jinlian.Characteristics and mechanism of thick sandbody of Yanchang Formation at the centre of Ordos Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,2010,28(6):1081-1089.

[20]何自新.鄂爾多斯盆地演化與油氣[M].北京:石油工業(yè)出版社,2003:95-105.He Zixin.Evolution and petroleum of Ordos Basin[M].Beijing:Petroleum Industry Press,2003:95-105.

[21]李祥輝,王成善,金瑋.深海沉積理論發(fā)展及其在油氣勘探中的意義[J].沉積學(xué)報(bào),2009,27(1):77-84.Li Xianghui,Wang Chengshan,Jin Wei.A review on deep-sea sedimentation theory:Significances to oil-gas exploration[J].Acta Sedimentologica Sinica,2009,27(1):77-84.

[22]付國(guó)民,趙俊興,張志升,等.鄂爾多斯盆地東南緣三疊系延長(zhǎng)組物源及沉積體系特征[J].礦物巖石,2010,30(1):99-105.Fu Guomin,Zhao Junxing,Zhang Zhisheng,et al.The provenance and features of depositional system in the Yanchang Formation of Triassic in southeast area of Ordos Basin[J].Journal of Mineralogy and Petrology,2010,30(1):99-105.

[23]劉招君.湖泊水下扇沉積特征及影響因素:以伊通盆地莫里青斷陷雙陽(yáng)組為例[J].沉積學(xué)報(bào),2003,21(1):148-154.Liu Zhaojun.Lacus subaqueous fan sedimentary characteristics and influence factor:A case study of Shuangyang formation in Moliqing fault subsidence of Yitong Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,2003,21(1):148-154.

[24]陳安清,陳洪德,侯明才,等.鄂爾多斯盆地中—晚三疊世事件沉積對(duì)印支運(yùn)動(dòng)Ⅰ幕的指示[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2011,85(10):1681-1690.Chen Anqing,Chen Hongde,Hou Mingcai,et al.The middle-late Triassic event sediments in Ordos Basin:Indicators for episode I of the Indosinian movement[J].Acta Geologica Sinica,2011,85(10):1681-1690.

[25]張關(guān)龍,陳世悅,鄢繼華,等.三角洲前緣滑塌濁積體形成過(guò)程模擬[J].沉積學(xué)報(bào),2006,24(1):50-55.Zhang Guanlong,Chen Shiyue,Yan Jihua,et al.Simulation of luxoturbidite in front of delta[J].Acta Sedimentologica Sinica,2006,24(1):50-55.

[26]蒲秀剛,周立宏,韓文中,等.歧口凹陷沙一下亞段斜坡區(qū)重力流沉積與致密油勘探[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2014,41(2):138-149.Pu Xiugang,Zhou Lihong,Han Wenzhong,et al.Gravity flow sedimentation and tight oil exploration in lower first member of Shahejie Formation in slope area of Qikou Sag,Bohai Bay Basin[J].Petroleum Exploration and Development,2014,41(2):138-149.

[27]鄢繼華,陳世悅,姜在興,等.斷陷湖盆震濁積巖成因模擬實(shí)驗(yàn)[J].古地理學(xué)報(bào),2007,9(3):277-282.Yan Jihua,Chen Shiyue,Jiang Zaixing,et al.Simulating experiment on genesis of seismo-turbidites in rift lacustrine basin[J].Journal of Palaeogeography,2007,9(3):277-282.

[28]鄧秀芹,付金華,姚涇利,等.鄂爾多斯盆地中及上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組沉積相與油氣勘探的突破[J].古地理學(xué)報(bào),2011,13(4):443-455.Deng Xiuqin,Fu Jinhua,Yao Jingli,et al.Sedimentary facies of the middle-upper Triassic Yanchang formation in Ordos Basin and breakthrough in petroleum exploration[J].Journal of Palaeogeography,2011,13(4):443-455.

（編輯 黃昌武 繪圖 劉方方）

Late Triassic gravity flow depositional systems in the southern Ordos Basin

Yang Renchao1,2,He Zhiliang2,Qiu Guiqiang2,Jin Zhijun2,Sun Dongsheng2,Jin Xiaohui2
(1.Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,China;2.Sinopec Exploration and Production Research Institute,Beijing 100083,China)

Based on a great deal of core observation and drilling data,the lacustrine gravity flow depositional systems were analyzed comprehensively in the Chang6 and Chang7 members of the Triassic Yanchang Formation,southern Ordos Basin.Such gravity flow depositional systems consist of slides,slumps,sandy debris flow,liquefied flow,turbidity current and other genetic units.In each cycle,from bottom to top,the association of massive bedding (MB),graded bedding (GB) and horizontal bedding (HB) is common,but parallel bedding (PB) and ripple bedding (RB) are poorly developed.The depositional sequence of gravity flow is different from the Bouma sequence of turbidite:MB was deposited by sandy debris flow,GB by turbidity current,PB and RB by bottom currents (traction flow),and HB by deep water residence environment,rather than gravity flows.Deposits are dominated by slides,slumps and massive bedding sandy debris flows at the fan root,by the association of MB-GB-HB sequence of massive bedding sandy debris flows,graded bedding turbidite and horizontal bedding lacustrine mudstone at the middle,and by mainly graded bedding turbidite and horizontal bedding lacustrine mudstone (GB-HB sequence) at the end of sublacustrine fan.Gravity flow depositional sandbodies are mainly developed from the delta front slope to basin plain,expanding by dozens of kilometers towards the center of the lake basin.These sandbodies directly overlay the source rocks in Chang7 Member,with the advantage of near source accumulation.The middle-lower pant of these sandbodies are mainly sandy debris flow depositional sandbodies,which are worth of great concern for their preferable properties and hydrocarbon potential.

Ordos Basin;Yanchang Formation;gravity flow;turbidite;sandy debris flow;depositional system

國(guó)家自然科學(xué)基金“鄂爾多斯盆地南部晚三疊世異重流沉積機(jī)制”（41372135）；國(guó)家科技重大專項(xiàng)“中西部重點(diǎn)碎屑巖領(lǐng)域油氣富集規(guī)律與分布預(yù)測(cè)”（2011ZX05002-006）；山東科技大學(xué)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃（2010KYTD103）

TE122.2

：A

1000-0747(2014)06-0661-10

10.11698/PED.2014.06.03

楊仁超（1976-），男，陜西商南人，博士，山東科技大學(xué)副教授，現(xiàn)為中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院博士后，主要從事儲(chǔ)集層沉積學(xué)方面研究。地址：山東青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)前灣港路579號(hào)，山東科技大學(xué)地科學(xué)院，郵政編碼：266590。E-mail：yang100808@126.com

聯(lián)系作者：金之鈞（1957-），男，山東膠南人，中國(guó)科學(xué)院院士，主要從事油氣勘探開(kāi)發(fā)研究與管理工作。地址：北京市海淀區(qū)學(xué)院路31號(hào)，中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院院部，郵政編碼：100083。E-mail:jinzj.syky@sinopec.com

2013-08-17

2014-09-28