李昱東，羅順社，何維領(lǐng)，呂奇奇,2，孫雨軒

(1. 長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北武漢 430100； 2.油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室(長江大學(xué)))

鄂爾多斯盆地演武-三岔地區(qū)長8油層組物源分析

李昱東1，羅順社1，何維領(lǐng)1，呂奇奇1,2，孫雨軒1

(1. 長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北武漢 430100； 2.油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室(長江大學(xué)))

鄂爾多斯盆地演武-三岔地區(qū)是多油層疊合的含油富集區(qū)，但區(qū)塊開發(fā)程度低，地質(zhì)條件復(fù)雜，近年來油氣勘探一直未能取得較大的突破。物源分析基于長8油層組三角洲沉積體系，對區(qū)內(nèi)輕礦物組分、碎屑巖特征、重礦物特征、石英陰極發(fā)光及粒度特征等進行綜合分析，結(jié)果表明演武-三岔地區(qū)主要受到西南部物源控制和影響，其母巖來自于西南部隴西古陸及南部秦嶺的變質(zhì)巖和酸性巖漿巖組合。

鄂爾多斯盆地；長8油層線；物源分析

演武-三岔地區(qū)位于鄂爾多斯盆地西南部，是多油層疊合的含油富集區(qū)，其中長8段是盆地西南部的一個主力產(chǎn)層[1]，從多年勘探開發(fā)情況來看，區(qū)內(nèi)油氣具有分布面積廣、開采程度低等特征[2]。前人對長8油層組物源方向也進行過一系列研究，但缺乏系統(tǒng)全面的分析[3-4]，筆者利用巖石薄片、陰極發(fā)光、X-衍射等資料對研究區(qū)物源性質(zhì)進行了深入剖析。

1 地質(zhì)概況

演武-三岔地區(qū)位于鄂爾多斯盆地西南部天環(huán)坳陷附近，其主要含油層系為古生界和中生界。天環(huán)坳陷在古生代表現(xiàn)為西傾斜坡，至晚三疊世開始拗陷，盆地西南部為湖盆沉降中心，隨著侏羅-白堊紀坳陷的繼續(xù)發(fā)展，沉降中心逐漸向東部地區(qū)遷移，形成西陡東緩的不對稱向斜構(gòu)造[3]。研究區(qū)內(nèi)部構(gòu)造相對簡單，地層較平緩，一般傾角不足1°，主要發(fā)育鼻狀構(gòu)造，少見幅度大、圈閉好的背斜構(gòu)造。研究區(qū)內(nèi)巖性主要為灰色細砂巖、粉砂巖以及灰黑色泥巖，沉積環(huán)境以辮狀河三角洲為主。

2 物源分析

2.1 輕礦物組分特征

對研究區(qū)長8油層組共計117口井巖心輕礦物組分進行研究，結(jié)果表明區(qū)內(nèi)輕礦物整體表現(xiàn)為石英與長石、巖屑含量近似相等的特點。石英含量為26.7%～49.9%，平均35.9%，主要以單晶石英為主，多見石英自生加大現(xiàn)象，部分具有波狀消光；長石含量6.4%～49.7%，平均34.8%；巖屑含量13.6%～65.6%，平均29.2%，其中變質(zhì)巖巖屑占55.8%，其次為巖漿巖巖屑以及沉積巖巖屑，分別為40.7%與3.5%。砂巖類型主要以巖屑長石砂巖及長石巖屑砂巖為主，整體表現(xiàn)為以細粒為主的水下沉積物，說明該區(qū)距離物源較近。研究區(qū)內(nèi)礦物成分成熟度相對偏低，指數(shù)僅為0.53左右。由石英含量等值線圖可知輕礦物組分具有分區(qū)性：研究區(qū)西南、西部地區(qū)長8油層組石英相對含量較低，且沿西南-東北向礦物成分成熟度指數(shù)呈逐漸增大的趨勢，整體表現(xiàn)出西部、西南部成分成熟度相對較低的特征(圖1)。

圖1 長8油層組石英含量等值線

2.2 砂巖巖屑分布特征[2]

通過對研究區(qū)碎屑巖薄片鑒定(表1)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，該區(qū)的巖屑類型主要為變質(zhì)巖巖屑，其次是以噴發(fā)巖為主的巖漿巖巖屑，以及少量沉積巖巖屑。根據(jù)巖屑組成，可以將研究區(qū)劃分為3個區(qū)域，其中Ⅰ區(qū)主要以沉積巖巖屑為主，占巖屑含量的43.1%，其次是變質(zhì)巖巖屑41.3%和巖漿巖巖屑15.6%；Ⅱ區(qū)以變質(zhì)巖巖屑為主，占巖屑總量的65.2%，主要為千枚巖、變質(zhì)砂巖、石英巖、片巖等低-中高級變質(zhì)巖，巖漿巖巖屑次之、占34.5%；Ⅲ區(qū)主要以巖漿巖巖屑為主，占巖屑總量的51.3%，并且噴發(fā)巖含量占到絕大多數(shù)，變質(zhì)巖巖屑次之、占48.2%。母巖性質(zhì)主要為噴發(fā)巖、隱晶巖與低-中級變質(zhì)巖組成，由I區(qū)至III區(qū)巖漿巖含量呈依次遞增趨勢(圖2)。根據(jù)以上研究判斷，演武-三岔地區(qū)存在西部與南部共同作用從而形成的西南方向物源供給區(qū)，分別為西部來自隴西古陸的中-高級變質(zhì)巖與火山巖組合，以及南部物源主要來自秦嶺古陸的火山巖與低-中級變質(zhì)巖組合。

表1 演武-三岔地區(qū)延長組長8油層不同分區(qū)薄片巖屑含量 %

圖2 長8油層組巖屑含量平面分布

2.3 重礦物平面分布特征

統(tǒng)計表明，演武-三岔地區(qū)長8油層組重礦物主要由鋯石、石榴子石、白鈦礦、金紅石、電氣石、榍石、綠簾石及硬綠泥石組成，其中白鈦礦含量較高，考慮其與部分自生白鈦礦有關(guān)，故不做判別依據(jù)[5]。在平面上長8油層組重礦物組合具有明顯的分區(qū)特征，西部重礦物組合為鋯石、石榴子石、榍石、綠簾石、白鈦礦、電氣石以及金紅石組合；中部為鋯石、石榴子石、白鈦礦、金紅石、電氣石組合；東部及東北部沉積體系重礦物組合為鋯石、石榴子石、硬綠泥石、白鈦礦、金紅石、電氣石組合。由組合類型可以得出，從西南至東北方向，不穩(wěn)定礦物組合依次減少，而穩(wěn)定礦物組合依次增大。同時，由ZTR(鋯石、電氣石、金紅石)含量等值線圖顯示：順物源方向， ZTR值由西部及西南部地區(qū)向研究區(qū)東部、東北部地區(qū)逐漸增高，其中鎮(zhèn)221,218等井ZTR值較高，以上都顯示出存在西南物源供給區(qū)(圖3，圖4)。

圖3 長8油層組重礦物含量分布

圖4 長8油層組ZTR等值線平面分布

2.4 陰極發(fā)光特征分析

在陰極射線照射下，具有標準成因意義的石英發(fā)光顏色類型主要有3種，分別為：①藍紫-紅紫，②紅棕、棕色、褐色等，③不發(fā)光[6]。根據(jù)陰極發(fā)光平面展布特征，研究區(qū)主要石英發(fā)光顏色為第一類和第三類，說明母巖區(qū)性質(zhì)主要為深成巖、火山巖、接觸變質(zhì)巖或者為自生石英。具有火山巖及變質(zhì)巖源區(qū)的石英陰極發(fā)光特征，反映演武-三岔地區(qū)長8油層組沉積期主要受西南部火山巖及變質(zhì)巖源區(qū)物源控制的特點。

2.5 粒度平面分布特征

對于同一時期沉積的沉積物來說，隨著物源長距離的搬運，靠近物源區(qū)的沉積物粒度較粗，而遠離物源區(qū)的下游方向沉積物粒度較細[7]。通過薄片鑒定及砂巖粒度資料分析研究，表明研究區(qū)東部沉積物粒度明顯較細，中、粗粒顆粒含量明顯減少(圖5)，主要以細砂巖、粉砂巖為主，分選磨圓呈現(xiàn)出順物源方向變好的趨勢。由此可推斷研究區(qū)主要物源來自于西南部地區(qū)。

圖5 長8油層組粒度分析平面分布

2.6 物源綜合分析

通過以上物源綜合分析研究認為：在盆地南緣，延長組形成時盆地邊界同生斷層以走滑拉分斷層為主，基底斜坡陡再呈階梯狀下降，沉積物源除了受秦嶺的造山作用影響之外，還受到盆地南部斜坡帶上的碳酸鹽巖古隆起及盆地外圍隆起區(qū)的再旋回沉積物共同作用；在盆地西南緣，同生構(gòu)造導(dǎo)致盆地下降的同時，外圍隆升作用強烈，隴西和海源、千里山等古隆起的山前陡坡帶上都有大量的粗碎屑物質(zhì)形成，故而是盆地內(nèi)沉積體系的主要物源區(qū)之一(圖6)。

圖6 長8油層組物源綜合分析

3 結(jié)論

(1)演武-三岔地區(qū)物源主要來自西南方向，并且研究區(qū)長8油層組西北物源具有石英、長石、巖屑含量近等的特點，整個區(qū)域穩(wěn)定重礦物組分呈現(xiàn)由西南至東北方向增大的趨勢，粒度變化呈逐漸變細趨勢。

(2)根據(jù)巖屑組分分析及石英陰極發(fā)光等研究，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)長8沉積時期母巖來自于西南部隴西古陸及南部秦嶺的變質(zhì)巖和酸性巖漿巖組合。

[1] 鐘鳴, 田景春，雷啟宏，等. 鄂爾多斯盆地賀旗-環(huán)北地區(qū)延長組長8段儲層特征及控制因素[J].石油地質(zhì)與工程, 2014，28(2): 27-30.

[2] 楊超, 王香增. 鄂爾多斯盆地延長探區(qū)南部長8油層組物源性質(zhì)及構(gòu)造背景[J].石油天然氣學(xué)報, 2013，35(10): 32-36.

[3] 羅靜蘭, 李忠興, 史成恩，等. 鄂爾多斯盆地西南部上三疊統(tǒng)延長組長8、長6油層組的沉積體系與物源方向[J].地質(zhì)通報, 2008, 27(1): 101-111.

[4] 趙俊興, 呂強, 李鳳杰，等. 鄂爾多斯盆地南部延長組長6時期物源狀況分析[J].沉積學(xué)報, 2008, 26(4): 610-616.

[5] 和鐘砉, 劉招君, 張峰. 重礦物在盆地分析中的應(yīng)用研究進展[J].地質(zhì)科技情報,2001, 20(4): 29-32．

[6] 張本琪, 余宏忠, 姜在興, 等. 應(yīng)用陰極發(fā)光技術(shù)研究母巖性質(zhì)及成巖環(huán)境[J].石油勘探與開發(fā), 2003, 30(30): 117-120.

[7] 趙紅格, 劉池洋. 物源分析方法及研究進展[J].沉積學(xué)報, 2003, 21(3): 409-413.

編輯：吳官生

1673-8217(2015)04-0012-04

2015-03-03

李昱東，1990年生，2012年畢業(yè)于長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院資源勘查專業(yè)，在讀碩士研究生，現(xiàn)主要從事沉積學(xué)與儲層方面的研究工作。

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