趙之晗

(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)

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鄂爾多斯盆地勞山地區(qū)長(zhǎng)6油層組沉積相特征分析

趙之晗

(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)

[摘要]勞山地區(qū)勘探程度較低，對(duì)長(zhǎng)6沉積體系、沉積相和儲(chǔ)層的展布、油氣富集規(guī)律等問(wèn)題有待進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。通過(guò)巖心、測(cè)井曲線等資料，對(duì)研究區(qū)內(nèi)巖性特征、測(cè)井曲線形態(tài)及沉積微相特征進(jìn)行分析得出，勞山地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油層組主要由三角洲沉積體系和湖泊沉積體系構(gòu)成。進(jìn)一步分為2種亞相和4種微相。

[關(guān)鍵詞]沉積相；特征；沉積模式

勞山地區(qū)位于鄂爾多斯盆地中南部，在區(qū)域上處于鄂爾多斯盆地陜北斜坡南部。鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組地層是在穩(wěn)定的克拉通基礎(chǔ)上沉積的內(nèi)陸淡水湖泊，盆地坡降小，發(fā)育有一套淺水型的湖泊三角洲[1]。自下而上發(fā)育了長(zhǎng)10-長(zhǎng)1共9個(gè)油層組(表1)。

表1　勞山油田三疊系地層劃分簡(jiǎn)表

上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組是在鄂爾多斯盆地坳陷持續(xù)發(fā)展和穩(wěn)定沉降過(guò)程中堆積的以河流-湖泊相為特征的陸源碎屑巖系，它的發(fā)展和演化客觀記錄了這個(gè)大型淡水湖盆從發(fā)生、發(fā)展到消亡的歷史[2][3]。湖盆發(fā)育到延長(zhǎng)組第三段(T3yc3，即長(zhǎng)7期)初期達(dá)到鼎盛，湖進(jìn)范圍可到達(dá)盆地北部橫山-烏審旗一線[4]。之后，隨著河流的不斷注入充填，湖盆走向萎縮，因此延長(zhǎng)組沉積記錄了湖盆演化經(jīng)歷了長(zhǎng)10初始形成，長(zhǎng)9-長(zhǎng)8的湖盆擴(kuò)張，長(zhǎng)7期的湖盆鼎盛，長(zhǎng)6-長(zhǎng)4+5期的萎縮及回返，長(zhǎng)3-長(zhǎng)1消亡過(guò)程。

1沉積相判別標(biāo)志

1.1顏色特征

研究區(qū)長(zhǎng)6段多為砂泥巖互層，其中砂巖以淺灰色為主，泥巖夾層多為薄層，顏色以灰黑色到黑色過(guò)度。其整體呈暗色特征，表現(xiàn)為水下還原環(huán)境的沉積特征。

1.2巖石組分及結(jié)構(gòu)標(biāo)志

研究區(qū)長(zhǎng)6段砂巖磨圓度主要為次棱，其次為次圓、次棱-次圓狀，顆粒間多以點(diǎn)-線接觸為主，一部分為線接觸，少量點(diǎn)接觸，基底式接觸比較少見(jiàn)。膠結(jié)類型以孔隙式膠結(jié)、孔隙-接觸式膠結(jié)為主，反映了研究區(qū)沉積物經(jīng)受了充分的水流的簸選和磨蝕作用。

1.3沉積構(gòu)造特征

主要發(fā)育以下幾種沉積構(gòu)造：

1)層理構(gòu)造

塊狀層理：泥巖中的塊狀層理代表著安靜的沉積水動(dòng)力環(huán)境；而砂巖中的塊狀層理則代表連續(xù)、穩(wěn)定的沉積過(guò)程。研究區(qū)長(zhǎng)6頂部砂巖常常具有塊狀層理結(jié)構(gòu)(圖1)。

圖1　塊狀層理

水平層理：發(fā)育在泥(頁(yè))巖、粉砂質(zhì)泥巖中，其紋層細(xì)薄清晰且彼此平行。反映沉積物是在一種低能環(huán)境中由懸浮物質(zhì)緩慢沉積形成。常見(jiàn)于濱淺湖環(huán)境的沉積地層中(圖2)。

平行層理：主要發(fā)育于細(xì)砂以上粒級(jí)的砂巖中，是層面具有剝離線理的水平層理，它是急流態(tài)的產(chǎn)物，常見(jiàn)于分流河道上部(圖3)。

沙紋交錯(cuò)層理：多見(jiàn)于粉細(xì)砂巖中，細(xì)層傾角緩，一般<10°，單層厚1～2 mm，層系厚度一般小于3 cm，沙紋層理屬于小型交錯(cuò)層理是在水動(dòng)力條件較弱的條件下形成的，多見(jiàn)于環(huán)境比較安靜的淺水沉積環(huán)境中(圖4)。

圖2　水平層理

圖3　平行層理

圖4　沙紋交錯(cuò)層理

2)沖刷面構(gòu)造

沖刷面構(gòu)造在本區(qū)長(zhǎng)6地層較為常見(jiàn)，主要見(jiàn)于分流河道沉積底部，沖刷面之上經(jīng)?？梢?jiàn)到較多的泥質(zhì)滯留沉積，是一種高流態(tài)較強(qiáng)水動(dòng)力環(huán)境中的產(chǎn)物，反映水動(dòng)力條件的突然增強(qiáng)(圖5)。

圖5　泥質(zhì)滯留沉積

2沉積相特征

2.1沉積相類型

通過(guò)以上沉積相分析，認(rèn)為勞山地區(qū)長(zhǎng)6油層組屬于三角洲-湖泊相沉積體系，其中以三角洲前緣亞相和濱淺湖亞相沉積為主(表2)。

表2　勞山地區(qū)三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油層組沉積相劃分

2.2平面展布特征

三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6沉積時(shí)期，鄂爾多斯盆地進(jìn)入湖盆由最大范圍(長(zhǎng)7時(shí)期)開(kāi)始收縮的時(shí)期，為盆地三角洲的主要建設(shè)時(shí)期[5]。研究區(qū)位于盆地的中南部地區(qū)，處于河流三角洲向?yàn)I淺湖湖過(guò)渡的沉積環(huán)境，沉積微相主要為水下分流河道，在平面上大體呈北東南西向分布，多期的水下分流河道砂體相互疊置，在平面及縱向上形成規(guī)模較大的砂體。

3沉積相展布

3.1長(zhǎng)64亞組沉積相展布

延長(zhǎng)組長(zhǎng)7時(shí)期是鄂爾多斯盆地湖盆發(fā)育的鼎盛時(shí)期，其湖盆在該時(shí)期面積也達(dá)到了最大[5]。隨后，湖侵作用逐漸減弱，三角洲不斷發(fā)育，湖盆開(kāi)始萎縮。研究區(qū)在長(zhǎng)64時(shí)期主要發(fā)育三角洲前緣亞相及濱淺湖亞相。三角洲前緣環(huán)境中共發(fā)育兩支水下分流河道砂體。其中一支分布在研究區(qū)北部馬家河一帶；另一支分布在盆地東部，規(guī)模較前一支稍小。分流河道寬1.5～2 km，由研究區(qū)東北部向西南部延伸，砂體厚度4～9 m，砂地比0.3～0.6，砂巖主要為長(zhǎng)石砂巖(圖6)。

圖6　勞山油田長(zhǎng)64沉積相平面圖

在研究區(qū)西南部主要發(fā)育濱淺湖亞相，該亞相的主要特征為泥巖較發(fā)育，與研究區(qū)內(nèi)的煤層、粉砂巖和細(xì)砂巖呈互層，砂地比均小于0.1。泥巖內(nèi)水平層理較發(fā)育，粉細(xì)砂巖中有砂紋層理及小型交錯(cuò)層理，細(xì)砂巖中可見(jiàn)粒序?qū)永怼?/p>

3.2長(zhǎng)63亞組沉積相展布

長(zhǎng)63時(shí)期，研究區(qū)主要發(fā)育三角洲前緣亞相及濱淺湖亞相，而較長(zhǎng)64時(shí)期，湖盆呈收縮趨勢(shì)，三角洲的規(guī)模也較之前有所發(fā)展。三角洲前緣環(huán)境中共發(fā)育三支水下分流河道砂體。其中一支分布在研究區(qū)北部馬家河一帶；另兩支分布在研究區(qū)東北部，規(guī)模均比前一支較大。其分流河道寬1.5～3 km，由研究區(qū)東北部向西南部延伸，砂體厚度5～11 m，砂地比0.3～0.6，砂巖主要為長(zhǎng)石砂巖。其水下分流河道較長(zhǎng)64時(shí)期有所發(fā)展，不僅砂地比呈增大趨勢(shì)，其展布也較之前有所延伸，說(shuō)明此時(shí)期三角洲正處于建設(shè)時(shí)期(圖7)。

研究區(qū)東部發(fā)育濱淺湖亞相沉積，其主要為泥巖發(fā)育，與區(qū)內(nèi)粉砂巖及細(xì)砂巖呈互層出現(xiàn)，砂地比均小于0.1。泥巖內(nèi)水平層理較發(fā)育，粉細(xì)砂巖中有砂紋層理及小型交錯(cuò)層理，細(xì)砂巖中可見(jiàn)粒序?qū)永怼?/p>

圖7　勞山油田長(zhǎng)63沉積相平面圖

3.3長(zhǎng)62亞組沉積相展布

長(zhǎng)62沉積時(shí)期，研究區(qū)進(jìn)一步抬升，湖水收縮，水體變淺。此時(shí)，研究區(qū)屬于延安三角洲的一部分，發(fā)育三角洲前緣亞相，水下分流主河道規(guī)模呈現(xiàn)出南部擴(kuò)大、北部縮小的趨勢(shì)。區(qū)內(nèi)發(fā)育有兩條水下分流河道砂體，其中一支分布在馬家河-曹凡峪一帶；另一支分布在研究區(qū)東部。分流河道寬1～2 km，砂體厚度3～30 km，大部分地區(qū)砂體發(fā)育較好，但在研究區(qū)南部、西北部砂體發(fā)育較差(圖8)。

圖8　勞山油田長(zhǎng)62沉積相平面圖

在研究區(qū)南部及西北部發(fā)育有濱淺湖亞相沉積。其亞相沉積仍是以泥巖為主，與粉砂巖及細(xì)砂巖呈互層關(guān)系，砂地比均小于0.1，此時(shí)的湖盆較前期已經(jīng)有了很大的收縮。

3.4長(zhǎng)61亞組沉積相展布

長(zhǎng)61沉積時(shí)期，勞山油田仍然保持東北高、西南低的格局，地層坡降小，東北方向提供碎屑沉積物的沉積背景控制了該區(qū)沉積相帶的規(guī)律展布。此時(shí)研究區(qū)屬三角洲前緣亞相沉積區(qū)內(nèi)發(fā)育有一條北東-南西向延伸的水下分流河道，呈席狀展布。分流河道寬度1～4 km，砂體厚度3～22 m，砂地比0.2～0.7，大部分地區(qū)以分流河道為主，砂體連片明顯，說(shuō)明此時(shí)湖盆進(jìn)一步萎縮，研究區(qū)主要發(fā)育三角洲前緣亞相(圖9)。

圖9　勞山油田長(zhǎng)61沉積相平面圖

4結(jié)語(yǔ)

鄂爾多斯盆地勞山地區(qū)長(zhǎng)6油層組受北東方向的物源控制，發(fā)育一套灰色、褐色長(zhǎng)石砂巖、巖屑長(zhǎng)石砂巖和長(zhǎng)石巖屑砂巖，巖石成分成熟度低。沉積構(gòu)造主要發(fā)育有平行層理、塊狀層理、水平層理和沙紋交錯(cuò)層理。砂巖段自然伽馬曲線以鐘形、箱型為主。以上特征表明研究區(qū)為三角洲向湖泊過(guò)度的沉積環(huán)境，發(fā)育三角洲前緣亞相及濱淺湖亞相沉積。

參考文獻(xiàn)

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[收稿日期]2015-09-10

[作者簡(jiǎn)介]趙之晗(1991-)，女，河北任丘人，在讀碩士研究生，主攻方向:石油與天然氣工程。

[中圖分類號(hào)]TE122.2+21

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

[文章編號(hào)]1004-1184(2016)01-0220-03