雒婉瑩，張 瑞，龐振宇，喬宏亮

(1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系/大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710069;2.長(zhǎng)慶油田公司第二采油廠樊家川作業(yè)區(qū)，甘肅 慶陽(yáng) 745700)

定邊油田定4930井區(qū)地處定邊縣張崾峴鄉(xiāng)，向北30 km處為樊學(xué)鄉(xiāng)，東部與吳起縣相鄰。工區(qū)西至焦新莊，東至朱砂臺(tái)，南至白梁，北至陽(yáng)山，面積約10.1 km2。區(qū)內(nèi)地形為典型的黃土高原地貌，地表起伏大，溝壑縱橫

研究區(qū)位于伊陜斜坡西緣，伊陜斜坡是一個(gè)東高西低的西傾單斜，構(gòu)造簡(jiǎn)單，傾角小于1度。該構(gòu)造單元在盆地的六個(gè)一級(jí)構(gòu)造中面積最大，也是盆地的主要油氣聚集帶，常見(jiàn)的聚集體是鼻狀隆起，呈東西走向分布在斜坡上。研究區(qū)在區(qū)域西傾單斜的背景下，發(fā)育了較為獨(dú)特的、與盆地中常見(jiàn)的鼻狀隆起有所區(qū)別的小幅構(gòu)造類型。

1 定邊4930井區(qū)延9儲(chǔ)層沉積演化

通過(guò)總結(jié)前人的研究成果，認(rèn)識(shí)到鄂爾多斯盆地大體經(jīng)歷了兩個(gè)階段的內(nèi)陸湖盆演化。其中上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組是第一個(gè)階段，延長(zhǎng)組沉積后，在晚印支運(yùn)動(dòng)的影響下，盆地抬升，延長(zhǎng)組頂部即長(zhǎng)1遭受風(fēng)化剝蝕，形成古剝蝕面。剝蝕面上的河流沉積構(gòu)成了下侏羅統(tǒng)的早期沉積，盆地進(jìn)入第二個(gè)坳陷演化階段。下侏羅統(tǒng)早期沉積與該時(shí)期的凹凸不平地表形態(tài)相關(guān)，沉積類型以辮狀河沉積體系和沖積扇體為主。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的河流侵蝕和沉積作用，至延9期，古剝蝕面的格局已發(fā)生較大變化;延9期盆地的中部和東南部相對(duì)沉降，河流開(kāi)始向沉降處聚集，形成湖泊，范圍分布于安塞－志丹－吳旗－甘泉等地區(qū)域內(nèi)。該期盆地的沉積類型包括湖泊沉積和圍繞湖盆的三角洲沉積，以及上游的河流沉積。延9期后盆地沉積環(huán)境延續(xù)了延9期的特點(diǎn)。延6期后，由于盆地抬升，基準(zhǔn)面提高，河流下切侵蝕作用減弱，沉積作用增強(qiáng)，三角洲沉積不斷向湖區(qū)推進(jìn)，湖盆的面積大幅縮減。延5期三角洲平原上河道相互交織，水下分流河道向前推進(jìn)，大量碎屑物質(zhì)被帶入湖泊，湖區(qū)進(jìn)一步縮小。(見(jiàn)表1)

由早侏羅世沉積演化歷程可知，盆地中延9地層的沉積體系包括河流相、三角洲相和湖泊相。在盆地內(nèi)的不同位置，同屬延9期沉積的地層，由于沉積環(huán)境、構(gòu)造演化的差異，往往表現(xiàn)為不同的沉積相類型。

2 沉積相劃分依據(jù)

2.1 沉積巖顏色

研究區(qū)內(nèi)延9地層的砂巖主要為灰色和灰白色，泥巖多為黑色，可見(jiàn)植物化石。從巖心中砂巖和泥巖的顏色中可以看出，研究區(qū)地層的沉積環(huán)境表現(xiàn)為弱氧化環(huán)境，而泥巖沉積于弱還原環(huán)境中，故研究區(qū)地層的兼有水上沉積和淺水沉積的特點(diǎn)。

2.2 沉積巖類型

沉積巖類型可以反映沉積環(huán)境和沉積時(shí)的水動(dòng)力條件，不同類型的沉積巖在空間上呈現(xiàn)的組合關(guān)系，也可以反推沉積相和沉積微相的類型。

研究區(qū)砂砂質(zhì)沉積包括含礫粗砂巖，細(xì)砂巖、粉砂巖。含礫粗砂巖發(fā)育于砂質(zhì)厚層沉積旋回的下部，中細(xì)砂巖發(fā)育于中部，細(xì)砂、粉砂巖發(fā)育于上部。砂巖顆粒整體較粗，表明沉積水動(dòng)力較強(qiáng);泥質(zhì)沉積有粉砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖和煤，泥巖中可見(jiàn)植物化石。泥質(zhì)沉積在沉積序列上位于砂層沉積旋回的頂部，以泥巖和煤層為界，可將砂質(zhì)沉積劃分為多個(gè)小旋回，而炭質(zhì)泥巖、煤與厚層砂質(zhì)沉積共生是三角洲平原亞相的重要特征之一。

表1 鄂爾多斯盆地下侏羅統(tǒng)沉積演化

2.3 沉積構(gòu)造

沉積構(gòu)造能較好的反映沉積物沉積時(shí)的水動(dòng)力環(huán)境，在成巖作用過(guò)程中，其受到的影響很小，基本能夠保持原生的狀態(tài)，所以經(jīng)常被看做是分析、判別沉積相的重要標(biāo)志。通過(guò)巖心觀察，定邊地區(qū)延9地層發(fā)育有以下幾種沉積構(gòu)造:

水平層理，主要發(fā)育于泥巖和粉砂質(zhì)泥巖等細(xì)粒沉積中，一般認(rèn)為其形成于靜水或者低能量的水動(dòng)力環(huán)境中，多出現(xiàn)于沉積旋回的頂部;

平行層理(見(jiàn)圖1a)，主要出現(xiàn)在細(xì)砂巖以上的粗粒砂質(zhì)沉積中，由相互平行的水平紋層狀砂組成，顆粒大小不同的紋層相互疊覆，一般沉積于水動(dòng)力較強(qiáng)的高能沉積環(huán)境中，位于沉積旋回的中上部;

塊狀層理(見(jiàn)圖1b)，反映了水動(dòng)力環(huán)境較強(qiáng)、沉積物豐富，沉積體快速堆積的沉積過(guò)程，在中、粗砂巖中最常見(jiàn)。塊狀層理內(nèi)部可見(jiàn)礫石，礫石大小不一，棱角明顯，分選性和磨圓度均較差，塊狀層理多發(fā)育在砂層沉積旋回的中下部分;

沖刷面(見(jiàn)圖1c)，分布在含礫粗砂巖層下部，沖刷面中常有大量礫石，以泥礫為主，缺少細(xì)顆粒的沉積物，表明沖刷面處水動(dòng)力很強(qiáng)，只有比重較大的礫石堆積。沖刷面多出現(xiàn)在一個(gè)完整沉積旋回的最低部。

圖1 研究區(qū)延9沉積巖沉積構(gòu)造

3 沉積微相特征以及沉積相展布特征

3.1 沉積微相特征

綜合研究區(qū)沉積巖顏色、類型和沉積構(gòu)造的特點(diǎn)，結(jié)合前人在定邊地區(qū)下、中侏羅統(tǒng)沉積演化研究所取得的成果和認(rèn)識(shí)，我們將定4930井區(qū)延9期的沉積相確定為三角洲相，進(jìn)一步根據(jù)沉積巖組合、煤層的發(fā)育確定研究區(qū)延9為三角洲平原亞相。

研究區(qū)沉積相亞相為三角洲平原相，依據(jù)三角洲平原亞相的微相構(gòu)成，結(jié)合研究區(qū)的巖心、測(cè)井等資料，分析得出研究區(qū)主要包括分流喝道、天然堤、決口扇和沼澤。

3.1.1 分流河道

又稱分支河道或者分流河床。分流河道的沉積模式和沉積特征與河流相沉積中的河床沉積類似，以砂質(zhì)沉積為主，可發(fā)育邊灘和點(diǎn)砂壩，其構(gòu)成三角洲平原亞相沉積的骨架。在垂向上，呈現(xiàn)多個(gè)下粗上細(xì)的正韻律沉積旋回的疊加，旋回底部可見(jiàn)沖刷面，發(fā)育沖刷－充填構(gòu)造和薄層礫石堆積，上部依次沉積含礫粗砂巖、粗砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖和粉砂巖，整體粒度比鄰近的沉積微相粗，常見(jiàn)板狀交錯(cuò)層理和槽狀交錯(cuò)層理。研究區(qū)的分流河道微相主要沉積灰色、灰白色的含礫粗砂巖、中細(xì)砂巖和粉砂巖，砂體厚度大，常為兩到三個(gè)正韻律旋回疊置(2b)。

3.1.2 天然堤

洪水期河流水位升高，溢出河道，其攜帶的細(xì)粒物質(zhì)沿著河床兩岸沉積，形成天然堤。隨著河流水位的提高，天然堤也相應(yīng)加高，其最大高度可以反映河流的最高水位。天然堤一般與河床平行，沉積物比河道沉積細(xì)，以細(xì)砂和粉砂質(zhì)沉積為主，在垂向上呈現(xiàn)砂層和泥層的薄互層，整體為下粗上細(xì)的正韻律，常見(jiàn)波狀交錯(cuò)層理和槽狀交錯(cuò)層理(見(jiàn)圖2a)。

3.1.3 決口扇

洪水期河水沖開(kāi)天然堤，水流攜帶沉積物由決口處流向河道外側(cè)，砂、泥等沉積物在缺口處堆積，形成扇形的沉積體和大面積的席狀砂。決口扇常發(fā)育于河道邊緣，向漫灘變薄尖滅，在剖面上呈透鏡狀。決口扇沉積物的粒度比河床沉積物細(xì)，比天然堤粗，主要為細(xì)砂巖與粉砂巖，發(fā)育交錯(cuò)層理和水平層理。

3.1.4 沼澤

沼澤是處于三角洲平原分流河道之間的低洼積水地區(qū)，水體停滯，生長(zhǎng)有大量的植物。沼澤沉積和分支河道是三角洲平原相的主體，其沉積物為暗色、黑色的有機(jī)質(zhì)粘土、褐煤、泥炭，并夾有洪泛時(shí)期沉積的薄層粉砂。在對(duì)三角洲平原相地層進(jìn)行劃分時(shí)，分布范圍廣，層位穩(wěn)定的沼澤有機(jī)質(zhì)沉積可作為地層劃分、對(duì)比的標(biāo)志層，其分布也可指示三角洲平原亞相的范圍(見(jiàn)圖3b)。研究區(qū)沼澤沉積主要為炭質(zhì)泥巖、有機(jī)質(zhì)粘土和煤。

圖2 沉積微相與電性特征

3.2 沉積相平面展布特征

研究區(qū)中侏羅統(tǒng)延安組為水上沉積體系，延10為沖積扇－河流沉積體系，主要沉積體為沖積扇和辮狀河道砂層，延9－延4+5為三角洲平原沉積體系，主要沉積體為分流河道砂體和沼澤泥質(zhì)。經(jīng)過(guò)富縣及延10期的河流侵蝕、堆積作用，早侏羅世溝壑縱橫的古地貌形態(tài)發(fā)生了較大變化，高地等正地形被夷平，河谷填平補(bǔ)齊，至延9期定邊南部地區(qū)的沉積環(huán)境已演化為沼澤化的平原環(huán)境，并發(fā)育多條南北向、北西－南東向的河流，自北向南流經(jīng)本區(qū)，最終匯入湖泊。由于沉積地形平緩，故三角洲平原的河流類型為網(wǎng)狀河，河流水動(dòng)力較弱，沉積作用較強(qiáng)，當(dāng)沉積物淤積河床時(shí)，河流常見(jiàn)分叉、改道，所以研究區(qū)分流河道沉積寬度和厚度較大。網(wǎng)狀河道間為面積廣大的沼澤，與分流河道微相構(gòu)成三角洲平原的主體。

圖3 研究區(qū)延9儲(chǔ)層各小層沉積微相分布圖

根據(jù)研究區(qū)沉積相類型和沉積特征，分別繪制了延9三個(gè)小層的沉積微相平面圖(見(jiàn)圖3a，3b，3c)。與剖面圖反映的層間特征一致，研究區(qū)延9主要發(fā)育分流河道、天然堤和沼澤微相，其中延92小層河道砂體沉積發(fā)育最好，幾乎展布全區(qū)，并沉積了東南部的河道間沉積顯示有兩條河流流經(jīng)研究區(qū)，較厚的河道砂體。由于主河道遷移，延912小層的分流河道微相規(guī)模變小(見(jiàn)圖3b)，兩側(cè)主河流的支流在研究區(qū)中部交匯，沉積了小規(guī)模的河道砂，北部和南部為大面積的沼澤微相。延912小層主要以沼澤微相為主，分流河道為小型支流，只在小范圍內(nèi)沉積了薄層的砂層。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)定4930井區(qū)延9期的沉積相確定為三角洲相，進(jìn)一步根據(jù)沉積巖組合、煤層的發(fā)育確定研究區(qū)延9為三角洲平原亞相。延9包括的微相有分流河道，天然堤，決口扇以及沼澤。

(2)延92小層河道砂體沉積發(fā)育最好，河道砂體較厚;延912小層的分流河道微相規(guī)模變小，延912小層主要以沼澤微相為主，分流河道為小型支流，只在小范圍內(nèi)沉積了薄層的砂層。

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