雷俊杰, 吳 穎, 尹錦濤, 白艷軍, 周 凱

( 1. 延長油田股份有限公司 勘探部，陜西 延安 716099； 2. 西南石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610500； 3. 西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系，陜西 西安 710069； 4. 陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司 研究院，陜西 西安 710075 )

鄂爾多斯盆地東南部黃洛區(qū)域延長組中下油層組物源分析

雷俊杰1,2, 吳 穎1,3, 尹錦濤4, 白艷軍1, 周 凱1

( 1. 延長油田股份有限公司 勘探部，陜西 延安 716099； 2. 西南石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610500； 3. 西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系，陜西 西安 710069； 4. 陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司 研究院，陜西 西安 710075 )

為查明黃洛區(qū)域延長組中下油層組沉積砂體的物源方向，在巖心、野外露頭及分析化驗資料研究的基礎(chǔ)上，分析古水流方向，總結(jié)輕、重礦物和巖屑類型的平面展布特征，探討研究區(qū)延長組中下油層組的古水流方向及物源方向。結(jié)果表明：鄂爾多斯盆地三疊系延長組中下油層組巖石類型主要為巖屑長石砂巖，其沉積時期古水流以南—北和東南—西北方向為主，輕、重礦物及巖屑分析顯示的物源方向一致，即研究區(qū)的北部地區(qū)，由于地處沉積坳陷中心位置，具有明顯的混源區(qū)物源特征，整體物源主要來自南部和東北部。該研究對分析研究區(qū)的砂體展布規(guī)律、有利區(qū)判斷及下一步勘探開發(fā)具有指導(dǎo)意義。

輕礦物組合； 重礦物組合； 物源分析； 延長組； 中下油層； 鄂爾多斯盆地東南部

0 引言

鄂爾多斯盆地中生界油氣資源富集，油氣多分布于中北部[1-3]。黃洛區(qū)域位于鄂爾多斯盆地東南部，是目前鄂爾多斯盆地石油勘探與研究相對薄弱的地區(qū)之一[4-7]。黃洛探區(qū)處于半深水—深水湖盆區(qū)，少有碎屑物源供給。黃洛探區(qū)延長組發(fā)育較好的儲層砂體，但其巖性細、物性差、物源方向及供給條件不明確。黃洛探區(qū)物源方向存在的爭議主要表現(xiàn)為：(1)王禹諾[8]、張才利等[9]認為盆地延長組下部油層組沉積時期主要存在東北和西南兩個方向物源，但以東北部物源為主，主要為陰山古陸及阿拉善古陸；西南部物源主要為秦嶺—中條古陸隆起，影響延長組儲層平面上微觀組分的變化。(2)付國民[10]、蘇旺等[11]認為延長組下部油層組沉積時期主要物源區(qū)為東部的呂梁隆起。(3)劉春雷等[12]認為延長組下部油層組沉積時期的主要物源區(qū)為南部，地層組合與生物組合證明晚三疊世早中期鄂爾多斯盆地與華北盆地相連，沉積是不受呂梁分割的統(tǒng)一整體盆地，盆地東部的呂梁隆起不能構(gòu)成東南緣宜川—富縣一帶延長組三角洲物源。

沉積盆地物源分析是沉積學(xué)研究的重要內(nèi)容之一，主要包括母巖性質(zhì)、剝蝕區(qū)確定、古河流系統(tǒng)恢復(fù)、古地貌再現(xiàn)、沉積期盆地構(gòu)造背景及氣候等方面[12-13]，既是沉積區(qū)原型盆地恢復(fù)、巖相古地理重建及沉積礦床預(yù)測等的重要依據(jù)[12-16]，也是盆山耦合關(guān)系、源—匯體系及沉積體系研究的重要途徑[13,17]。目前，物源分析方法比較成熟，如重礦物、輕礦物平面分布差異及古水流方向等[18-20]。筆者分析研究區(qū)周緣野外露頭、區(qū)域構(gòu)造背景、井下巖心及測井地震等資料，結(jié)合由物源區(qū)至沉積區(qū)的重礦物、輕礦物組合平面差異及古水流方向的變化，重新厘定研究區(qū)物源方向與儲層發(fā)育位置，為研究區(qū)油氣勘探提供依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

三疊系延長組是鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)地層研究最早、出露較好、發(fā)育齊全的剖面，也是研究區(qū)主要勘探開發(fā)目的層系之一[21]。黃洛地區(qū)地跨鄂爾多斯盆地陜北斜坡、渭北隆起兩大構(gòu)造單元，特殊的構(gòu)造背景使黃洛地區(qū)不同部位中生界地層分布(尤其是延長組)各具特征[22-24](見圖1)。研究區(qū)鉆遇地層由老到新有上三疊統(tǒng)延長組、下侏羅統(tǒng)富縣組，以及中侏羅統(tǒng)延安組、直羅組、安定組、第四系，缺失古近系、新近系和白堊系地層。根據(jù)現(xiàn)今的構(gòu)造形態(tài)，結(jié)合盆地演化歷史，鄂爾多斯盆地可劃分伊盟隆起、渭北隆起、西緣沖斷帶、晉西撓褶帶、天環(huán)坳陷、陜北斜坡等6個一級構(gòu)造單元。

圖1 研究區(qū)區(qū)域位置Fig.1 Tectonic location map of the researched area

2 巖石特征

2.1 巖性

延長組發(fā)育時期為晚三疊世地層，為一套淺灰、灰綠、黃綠、褐灰色中細粒砂巖，灰色粉砂巖與深灰、灰、灰黑色泥巖，砂質(zhì)泥巖互層夾黑色炭質(zhì)泥巖，頁巖及油頁巖組成的含煤、含油巖系，偶夾較薄凝灰質(zhì)泥巖、煤線或薄煤層，銅川組、胡家村組、永坪組、瓦窯堡組發(fā)育銅川植物群和延長植物群。延長組普遍存在后期剝蝕現(xiàn)象，局部為第四系地層與延長組不整合接觸，缺失侏羅系、白堊系、古近系及新近系地層。根據(jù)巖性組合、沉積構(gòu)造、生物組合及測井曲線特征，進一步把延長組地層從上而下分為五段、10個油層組(段)(見圖2)，延長組一、二段和三段為主要研究對象，巖性特征為：

(1)一段(長10油層組)。為麻斑狀厚層塊狀中細砂巖、深灰色泥質(zhì)粉砂巖及紫紅色、灰綠色泥巖，底部為粗砂巖，局部見鋁土巖及灰黑色薄層頁巖、白色黏土巖。

(2)二段(長8—長9油層組)。長9油層組下部為灰白色中細砂巖夾泥巖；上部為深灰色粉砂巖與灰黑色泥巖、炭質(zhì)泥巖近等厚互層，頂部電阻率相對較高的“李家畔”頁巖為區(qū)域性生油巖標(biāo)志層；長8油層組為暗色泥巖、砂質(zhì)泥巖與灰綠色粉細砂巖、細砂巖不等厚互層，向下泥巖增加，偶夾水云母黏土巖，局部砂巖含油。

(3)三段(長7—長4+5油層組)。長7油層組下部為少量灰色、灰綠色細砂巖、粉砂巖與灰色泥巖互層；中上部為深灰色、灰黑色泥巖與油頁巖夾泥質(zhì)粉砂巖；頂部為灰黑色泥巖、頁巖、油頁巖。長6油層組為灰黑色、灰色泥巖、粉砂巖、中細粒砂巖互層，夾黑色炭質(zhì)泥巖、頁巖及極少量煤線，巖性復(fù)雜多變。長4+5油層組由淺灰色粉細砂巖與暗色泥巖互層組成，泥巖含砂且常見炭化植物碎片。

2.2 巖石學(xué)特征及沉積相

黃洛地區(qū)延長組儲集巖以巖屑長石砂巖為主，砂巖的碎屑組成為長石、石英、巖屑及碎屑云母等。其中長石的體積分數(shù)在29.60%～54.82%之間，平均為43.36%；石英的體積分數(shù)在18.18%～37.47%之間，平均為26.80%；巖屑的體積分數(shù)在22.17%～49.43%之間，平均為29.84%，巖屑主要為碎屑云母、變質(zhì)巖巖屑及巖漿巖巖屑，沉積巖巖屑體積分數(shù)較少，還含有少量的碎屑綠泥石和隧石(見圖3)。延長組砂巖以細—粉粒結(jié)構(gòu)為主，分選中等—較好，磨圓度較差，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較低，顆粒間以線接觸為主，膠結(jié)類型主要為接觸式和孔隙式膠結(jié)。研究區(qū)延長組填隙物組分體積分數(shù)高，變化較大，體積分數(shù)最高為43.40%，最低為4.60%，平均為16.12%，其中填隙物主要為膠結(jié)物，雜基體積分數(shù)很少。雜基體積分數(shù)最高為6.90%，最低為0.22%；膠結(jié)物體積分數(shù)為4.60%～40.80%，平均為15.87%，其中主要為方解石、綠泥石膜膠結(jié)物，其次為水云母、自生石英、長石、網(wǎng)狀黏土、高嶺石及濁沸石等膠結(jié)物。此外，還有少量白云石、鐵白云石和菱鐵礦膠結(jié)物。儲層孔隙結(jié)構(gòu)整體較差，以中小孔—細吼型為主；儲層物性總體為膠結(jié)致密的低孔低滲儲層，其中長6油層組物性較好，長4+5、長8油層組物性較差。黃洛地區(qū)延長組富含陸源碳酸鹽碎屑及長石、巖屑等不穩(wěn)定成分，經(jīng)較長時間的壓實—膠結(jié)作用，尤其是晚期碳酸鹽膠結(jié)作用是導(dǎo)致該地區(qū)儲層物性差的主要原因。

圖2 黃洛地區(qū)延長組巖性綜合柱狀圖Fig.2 Yanchang formation lithologic comprehensive histogram of Huangluo area

黃洛地區(qū)發(fā)育辮狀河三角洲前緣亞相和淺湖亞相，以及水下分流河道微相、分流間灣微相、灘壩及席狀砂微相。辮狀河三角洲前緣亞相主要分布于研究區(qū)東部的北半部地區(qū)，長8、長6油層組相對發(fā)育，長4+5油層組因地層剝失而導(dǎo)致相帶范圍變窄；淺湖亞相主要分布于研究區(qū)西部，長8—10油層組范圍相對較小，長4+5油層組范圍有所擴大。黃洛地區(qū)西部及東部的北半部地區(qū)中生界地層分布與盆地腹地(陜北斜坡)一致；研究區(qū)東南部地區(qū)因喜山構(gòu)造運動的翹傾而導(dǎo)致中生界地層遭受嚴重剝失[21]。

圖3 延長組中下段(Chang10—Chang4+5)巖石組分Fig.3 The composition of sandstone of low Yanchang formation(Chang10—Chang4+5)

3 古水流分析

古水流分析是物源分析的一個重要部分，可用于確定沉積體走向、古岸線走向，以及圈定古斜坡位置、古地貌及沉積環(huán)境等主要盆地演化信息[24]。水的流動在沉積物中留下很多痕跡，如前積層、交錯層理、波痕等[24-25]。目前，主要依據(jù)顆粒組成特征及特定的構(gòu)造特征進行古水流分析，如礫石排列方向、生物鉆孔的定向排列、交錯層理、溝模、槽模及波痕等。此外，碎屑顆粒的粒度、形態(tài)、成分及厚度等特征也可以確定古水流方向[24-29]。

鄂爾多斯盆地東南緣延長組露頭區(qū)保存完整的古水流方向沉積標(biāo)志，以黃洛區(qū)域最為明顯，是古水流方向判識的證據(jù)之一。在實測部分剖面和調(diào)研油田資料的基礎(chǔ)上，得出黃洛及周邊地區(qū)延長組露頭剖面古水流方向(見表1)。研究區(qū)延長組的古水流優(yōu)勢方向為350°～360°(頻率為35.7%)和300°～310°(頻率為21.4%)(見圖4)，野外實測55個水流向線理數(shù)據(jù)，方向主要為350°～360°(頻率為42.3%)；河道走向數(shù)據(jù)32個，主要方位為295°～310°(頻率為32.5%)。河道砂體、水流向線理及槽狀砂體傾伏向指示的古水流方向大致相同，以東南向西北方向為主，其次為以南向北方向。研究區(qū)延長組沉積時期，古水流流向主要為東南—向北和南—北方向，物源區(qū)為東南部的渭北隆起或晉西撓褶帶。

表1 黃洛及周邊地區(qū)延長組露頭剖面古水流方向測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計

結(jié)合盆地延長組周邊13個露頭剖面的古水流向資料，編制黃洛及周邊地區(qū)延長組露頭剖面古水流方向玫瑰圖(見圖5)。南部銅川、黃龍及韓城區(qū)域及中部宜川區(qū)域的古水流方向多為290°～360°(S-SE)，主要指向從東南向西北和由南向北，反應(yīng)沉積物主要來自南部和東南部；宜君、韓城等地區(qū)古水流方向多為270°～300°(SE-E)，主要為東南方向。延長組中下油層組沉積時期，鄂爾多斯盆地東南部為由東南和南部向北部沉積的大型內(nèi)陸盆地，其東南部、南部及研究區(qū)主要古水流方向多指向西北部和北部，西北部及北部為研究區(qū)的沉積中心位置。盆地東南部的黃龍、薛峰川及南部銅川和宜君等地區(qū)沉積物粒度相對較粗，平均最大粒徑為0.65 mm，向盆地西北部直羅及高縣等地區(qū)沉積物粒度逐漸變細，平均最大粒徑為0.30 mm。東部富縣—宜川等地區(qū)槽軸傾伏向數(shù)據(jù)主要有兩個優(yōu)勢區(qū)間：295°～315°及330°～350°，野外實測的線理走向主要為330°～360°(35個實測數(shù)據(jù))。槽軸傾伏向和水流線理走向數(shù)據(jù)指示的優(yōu)勢古水流方向基本一致。因此，研究區(qū)延長組中下油層組沉積時期東南和南部物源明顯占優(yōu)勢，北部和東北部物源相對較弱。證實東南部地形抬升對研究區(qū)沉積物的影響超出北部物源。

圖4 黃洛及周邊地區(qū)延長組露頭剖面古水流方向頻率分布Fig.4 Frequency distribution of paleocurrent direction in outcrop section of Yanchang formation in Huangluo and surrounding areas

4 礦物組合特征

礦物組合包括重礦物組合、輕礦物組合及巖屑組成與質(zhì)量分數(shù)分布，它們是判識物源方向最有力證據(jù)之一。

圖5 黃洛及周邊地區(qū)延長組露頭剖面古水流方向玫瑰圖

4.1 重礦物組合及平面分布

鄂爾多斯盆地東南部延長組中下油層組重礦物(密度大于2.90 g/cm3或2.86 g/cm3的陸源碎屑礦物)分析資料豐富，研究區(qū)延長組中下油層組近500塊的重礦物分析數(shù)據(jù)顯示，各砂巖樣品中有16種重礦物，主要礦物(質(zhì)量分數(shù)>10.0%)分別為鋯石、石榴子石等；次要礦物(質(zhì)量分數(shù)為1.0%～10.0%)主要為電氣石、綠簾石、黑云母、綠泥石、磷灰石、黃鐵礦、重晶石等；少量礦物(質(zhì)量分數(shù)≤1.0%)主要為金紅石、輝石、錫石、銳鈦礦、板鈦礦、硬石膏。重礦物以石榴子石(35.2%)、鋯石(24.3%)、綠簾石(8.0%)為主，電氣石(2.4%)次之，綠泥石、金紅石等礦物質(zhì)量分數(shù)較低。質(zhì)量分數(shù)較高的重礦物中鋯石最為穩(wěn)定，石榴子石為較穩(wěn)定礦物，不穩(wěn)定礦物質(zhì)量分數(shù)較低，如綠簾石。

研究區(qū)延長組中下油層組屬“石榴子石+綠簾石+鋯石”重礦物組合帶，屬東南部前震旦系古老花崗巖、片麻巖及黑云母—角閃石片巖物源區(qū)。延長組早期(延長組一、二段：長10—長8油層組)，重礦物統(tǒng)計資料顯示，研究區(qū)東南部和南部為“石榴子石+鋯石+綠簾石”組合區(qū)(石榴子石平均質(zhì)量分數(shù)為58.2%，鋯石平均為34.0%，綠簾石平均為5.0%)，其質(zhì)量分數(shù)明顯高于研究區(qū)的西北和北部的。研究區(qū)西北部和北部主要為“鋯石+石榴子石+硬綠泥石”組合區(qū)，鋯石平均質(zhì)量分數(shù)為45.6%，石榴子石平均為39.7%，硬綠泥石平均為6.2%。鋯石質(zhì)量分數(shù)明顯高于東南部和南部的，石榴子石質(zhì)量分數(shù)明顯低于東南部和南部的，硬綠泥石質(zhì)量分數(shù)增加，綠簾石質(zhì)量分數(shù)明顯降低，東北部和北部的電氣石質(zhì)量分數(shù)增加。鋯石的穩(wěn)定性高于石榴子石的，由物源區(qū)至沉積區(qū)，隨著沉積物搬運距離的增加，石榴子石逐漸被破壞，質(zhì)量分數(shù)下降，穩(wěn)定性較高的鋯石質(zhì)量分數(shù)呈現(xiàn)增加趨勢?？蓪⒀芯繀^(qū)重礦物組合劃分為兩個區(qū)(見圖6)：(1)Ⅰ區(qū)，屬于高石榴子石+鋯石+綠簾石組合區(qū)，高石榴子石質(zhì)量分數(shù)和不穩(wěn)定礦物綠簾石的存在反映該區(qū)具有近物源特征。(2)Ⅱ區(qū)，屬于鋯石+石榴子石+硬綠泥石組合區(qū)，鋯石質(zhì)量分數(shù)明顯高于Ⅰ區(qū)的，不穩(wěn)定礦物綠簾石的消失揭示Ⅰ、Ⅱ區(qū)之間穩(wěn)定重礦質(zhì)量分數(shù)增加、不穩(wěn)定重礦物質(zhì)量分數(shù)減少；Ⅱ區(qū)硬綠泥石質(zhì)量分數(shù)增加，是西南部物源所特有特征。

圖6 鄂爾多斯盆地東南部延長組早期(長10—長8油層組)重礦物分布

Fig.6 Diagrams of heavy minerals distributions of early Yanchang foramtion(Chang10-Chang8) in southeast of Ordos basin

延長組早期(延長組一、二段:長10—長8油層組)沉積時期，重礦物主要物源方向為東南部和南部，盆地北部的沉積中心有西南部(西北部)物源供應(yīng)，其西北部沉積區(qū)具有混源特征。延長組中期(延長組三段：長7—長4+5油層組)，研究區(qū)重礦物組合及其分區(qū)基本上繼承延長組早期的分布格局，但各重礦物質(zhì)量分數(shù)變化較明顯，東部至東北部(黃龍至牛武一帶)石榴子石質(zhì)量分數(shù)明顯增高，平均為68.6%，鋯石質(zhì)量分數(shù)明顯降低，平均為26.8%，綠簾石變化不大，平均為5.0%。盆地西北部(大風(fēng)川至太白地區(qū))鋯石質(zhì)量分數(shù)明顯增高，平均為83.2%，石榴子石質(zhì)量分數(shù)明顯降低，平均為14.3%。因此，將研究區(qū)重礦物組合劃分為兩個區(qū)：(1)Ⅰ區(qū)，屬于高石榴子石+鋯石+硬綠泥石+綠簾石組合區(qū)，高石榴子石質(zhì)量分數(shù)及硬綠泥石和不穩(wěn)定礦物綠簾石是該區(qū)重礦物的重要特征，反映該區(qū)具有近物源的特點。(2)Ⅱ區(qū)，屬于高鋯石+石榴子石組合區(qū)，主要分布于研究區(qū)西北部。高鋯石質(zhì)量分數(shù)是Ⅱ區(qū)主要的重礦物特征，是距物源區(qū)較遠的體現(xiàn)。從Ⅰ區(qū)至Ⅱ區(qū)重礦物變化呈現(xiàn)穩(wěn)定礦物增加、不穩(wěn)定礦物減少的趨勢(見圖7)。

圖7 鄂爾多斯盆地東南部延長組中期(長7—長4+5油層組)重礦物分布Fig.7 Diagrams of heavy minerals distributions of medieum Yanchang foramtion(Chang7-Chang4+5) in southeast of Ordos basin

根據(jù)重礦物分區(qū)及質(zhì)量分數(shù)變化，延長組早、中期(延長組一、二、三段)沉積時期，研究區(qū)沉積物主要來自盆地南部秦嶺地區(qū)和東南部物源。中北部上畛子農(nóng)場至槐樹莊林場一帶是延長組各時期的主要沉積區(qū)。這與古水流揭示的研究區(qū)水流主要方向一致。

重礦物和古水流方向在推斷陸源區(qū)母巖成分、物源方向具有指示意義。結(jié)合輕礦物及巖屑平面組合的物源指示作用，確定延長組早、中期(延長組一、二、三段)物源主要方向，為判斷砂體展布規(guī)律提供指導(dǎo)。

4.2 輕礦物組合及平面分布

輕礦物主要是指巖屑、長石、石英等主要礦物及方解石、沸石等次要礦物，密度小于2.85 g/cm3，質(zhì)量分數(shù)高(99.5%～99.9%)[26-28]。砂巖的骨架組分主要為陸源碎屑，其碎屑物質(zhì)主要來源于母巖機械破碎的產(chǎn)物，Dickinson 圖解為輕礦物用于物源分析一個典型實例[29-30]，砂巖輕礦物組成也是反映物質(zhì)來源的重要標(biāo)志之一。利用近150余塊巖石薄片資料及與其他地區(qū)對比，研究區(qū)延長組早、中期(延長組一、二、三段)主要為巖屑長石砂巖(見圖2)。

延長組早期(延長組一、二段：長10—長8油層組)，研究區(qū)輕礦物質(zhì)量分數(shù)分布見圖8。研究區(qū)東南部(箱寺莊以及小寺莊一帶)長石質(zhì)量分數(shù)較高，平均為55.3%，石英質(zhì)量分數(shù)中等，平均為30.2%，巖屑質(zhì)量分數(shù)較低，平均為14.5%；西部(王家大莊、羅山府以及張家港一帶)巖屑質(zhì)量分數(shù)較高，平均為32.9%，長石平均為43.7%，中等偏低，石英質(zhì)量分數(shù)中等偏低，平均為23.4%；中北部(上畛子農(nóng)場至槐樹莊林場一帶)長石質(zhì)量分數(shù)較高,平均為65.0%，石英質(zhì)量分數(shù)中等，平均為30.5%，巖屑質(zhì)量分數(shù)較低，平均為4.5%；南部(廟山至關(guān)家川一帶)巖石骨架組分與研究區(qū)西部類似，長石質(zhì)量分數(shù)偏低，平均為40.0%，巖屑質(zhì)量分數(shù)較高，平均為31.3%，石英質(zhì)量分數(shù)中等，平均為28.7%。研究區(qū)石英質(zhì)量分數(shù)變化不大，上畛子農(nóng)場至槐樹莊林場一帶石英質(zhì)量分數(shù)偏高，其他地區(qū)相對較低，巖屑質(zhì)量分數(shù)表現(xiàn)為西部高于東部，長石質(zhì)量分數(shù)變化也不大。巖石骨架組分中，石英的穩(wěn)定性最高，長石的次之，巖屑的穩(wěn)定性最差，由物源區(qū)指向沉積區(qū)，長石質(zhì)量分數(shù)逐漸增高，巖屑質(zhì)量分數(shù)逐漸降低。將巖屑質(zhì)量分數(shù)13.0%作為分區(qū)的界限，質(zhì)量分數(shù)大于13.0%為高巖屑區(qū)(Ⅰ區(qū))，小于13.0%為低巖屑區(qū)(Ⅱ區(qū))。Ⅱ區(qū)巖屑質(zhì)量分數(shù)低，石英質(zhì)量分數(shù)高，為研究區(qū)延長組早期主要沉積中心，研究區(qū)沉積物來源有東南部、西部及南部。這與重礦物及古水流流向揭示的結(jié)論基本一致，重礦物組合特征也顯示研究區(qū)沉積中心(Ⅱ區(qū))具有西南部(西北部)混源特征(見圖8)。

圖8 鄂爾多斯盆地東南部延長組早期(長10—長8油層組)輕礦物質(zhì)量分數(shù)分布

延長組中期(延長組三段：長7—長4+5油層組)，研究區(qū)輕礦物質(zhì)量分數(shù)與延長組早期有較好的繼承性，但各區(qū)成分有變化。研究區(qū)南部(廟山至關(guān)家川一帶)巖屑質(zhì)量分數(shù)高(約為31.0%)，長石質(zhì)量分數(shù)較低(約為30.0%)，石英質(zhì)量分數(shù)較高(約為39.0%)；研究區(qū)東南部(箱寺莊及小寺莊一帶)長石質(zhì)量分數(shù)高，平均為52.0%，石英質(zhì)量分數(shù)中等，平均為34.0%，巖屑質(zhì)量分數(shù)較低，平均為14.0%；研究中心至北部(上畛子農(nóng)場至槐樹莊林場一帶)長石質(zhì)量分數(shù)中等偏高，平均為48.0%，巖屑質(zhì)量分數(shù)較低，平均為10.3%，石英質(zhì)量分數(shù)中等偏高，平均為41.7%；研究區(qū)西部(王家大莊、羅山府及張家港一帶)石英質(zhì)量分數(shù)較高，平均為40.3%，長石質(zhì)量分數(shù)較高，平均為31.2%，巖屑質(zhì)量分數(shù)中等，平均為28.5%。以巖屑質(zhì)量分數(shù)13.0%為界,劃分為兩個區(qū)(見圖9)：(1)Ⅰ區(qū)，屬于高巖屑區(qū)(質(zhì)量分數(shù)大于13.0%)，主要分布于研究區(qū)南部和西部；(2)Ⅱ區(qū)，屬于低巖屑區(qū)(質(zhì)量分數(shù)小于13.0%)，主要分布于研究區(qū)中、北部雙龍—張村驛—張家灣一帶。巖屑質(zhì)量分數(shù)的平面變化揭示延長組中期研究區(qū)以南部、東南部物源最為發(fā)育，Ⅱ區(qū)為研究區(qū)的主要沉積中心，也具有西南部(西部)混源特征。

4.3 巖屑類型及平面分布

碎屑巖巖屑主要來自物源區(qū)母巖的風(fēng)化，因此沉積區(qū)穩(wěn)定巖屑的巖屑類型及質(zhì)量分數(shù)是判定物源方向及物源類型的又一重要證據(jù)。延長組早期(延長組一、二段：長10—長8油層組)，研究區(qū)中部及北部(四郎廟—宜君—腰評—雙龍—張村驛—張家灣一帶)巖屑質(zhì)量分數(shù)較低，西部巖屑質(zhì)量分數(shù)較高，東南部巖屑質(zhì)量分數(shù)中等。研究區(qū)東南部(小寺莊—廂寺莊—寺仙一帶)沉積巖巖屑質(zhì)量分數(shù)較高(平均為10.0%)，西部(關(guān)家川—轉(zhuǎn)角—廟灣地區(qū))沉積巖巖屑質(zhì)量分數(shù)中等偏低(平均為3%)；西北部(正寧—王家大莊—塔爾灣等地區(qū))幾乎不含沉積巖巖屑。結(jié)合變質(zhì)巖巖漿巖巖屑質(zhì)量分數(shù)的變化，將研究區(qū)巖屑組成及質(zhì)量分數(shù)在平面上分布劃分為三個區(qū)(見圖10)：(1)Ⅰ區(qū)，屬于沉積巖屑和變質(zhì)巖屑分布區(qū)，主要分布于研究區(qū)東南部，以含沉積巖屑為特征。沉積巖屑與母巖區(qū)古生代碳酸鹽巖基底有關(guān)，推測物源來自盆地(東)南部秦嶺地區(qū)。(2)Ⅱ區(qū)，屬于高變質(zhì)巖屑和高火成巖屑分布區(qū)，主要分布于研究區(qū)西部的正寧—羅山府南北一線，以火成巖和變質(zhì)巖質(zhì)量分數(shù)高為特征，結(jié)合巖屑質(zhì)量分數(shù)高的特點，揭示該區(qū)距物源區(qū)近，推測物源來自盆地南部的秦嶺山區(qū)。(3)Ⅲ區(qū)，屬于低巖屑區(qū)，主要分布于宜君—雙龍—張家灣南北一線，以巖屑質(zhì)量分數(shù)偏低為特征，反應(yīng)該地區(qū)水動力條件相對較弱，沉積環(huán)境穩(wěn)定。研究區(qū)延長組早期巖屑組成及質(zhì)量分數(shù)變化特征，也揭示該地區(qū)物源主要來自南部和東南部，研究區(qū)中北部雙龍—張村驛—張家灣一帶有西部、南部和東南部物源供應(yīng)，具有混源沉積特征。

圖9 鄂爾多斯盆地東南部延長組中期(長7—長4+5油層組)輕礦物質(zhì)量分數(shù)分布Fig.9 Diagrams of light minerals distributions of medieum Yanchang foramtion(Chang7-Chang4+5) in southeast of Ordos basin

圖10 鄂爾多斯盆地東南部延長組早期(長10—長8油層組)巖屑質(zhì)量分數(shù)分布Fig.10 Diagrams of lithic fragments distributions of early Yanchang foramtion(Chang10-Chang8) in southeast of Ordos basin

延長組中期(延長組三段：長7—長4+5油層組)，研究區(qū)巖屑組成及質(zhì)量分數(shù)在該區(qū)的分布格局基本繼承延長組早期的分布，由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)組成，各區(qū)巖屑組成及質(zhì)量分數(shù)略有變化(見圖11)：(1)Ⅰ區(qū)，屬于沉積巖屑和高變質(zhì)巖屑分布區(qū)。該區(qū)分布范圍、巖屑組成與延長組早期基本一致，不同的是變質(zhì)巖巖屑質(zhì)量分數(shù)較延長組早期的略有增加。(2)Ⅱ區(qū)，屬于高沉積巖屑和高變質(zhì)巖屑分布區(qū)。該區(qū)分布范圍與延長組早期基本一致，但在巖屑組成上發(fā)生明顯變化，沉積巖屑質(zhì)量分數(shù)明顯比延長組早期的增多，確定該區(qū)物源來自盆地南緣秦嶺山區(qū)。(3)Ⅲ區(qū)，屬于低巖屑分布區(qū)。該區(qū)分布范圍、巖屑組成及質(zhì)量分數(shù)與延長組早期極為相似，反映該地區(qū)水動力條件相對較弱，沉積環(huán)境安靜。研究區(qū)延長組中期巖屑組成、平面分布特征與延長組早期具有較好的一致性，表明這一時期物源仍然來自盆地南緣、東南緣的秦嶺地區(qū)。

圖11 鄂爾多斯盆地東南部延長組中期(長7—長4+5油層組) 巖屑質(zhì)量分數(shù)分布Fig.11 Diagrams of lithic fragments distributions of medieum Yanchang foramtion(Chang7-Chang4+5) in southeast of Ordos basin

5 結(jié)論

(1)鄂爾多斯盆地東南部延長組古水流方向主要為350°～360°，部分為300°～310°，整體分布于290°～360°方向，即研究區(qū)主要水流來源方向為東南—西北方向及南—北方向。

(2)結(jié)合古水流數(shù)據(jù)，重礦物、輕礦物平面分布差異，以及巖屑組分分布差異，黃洛地區(qū)物源主要存在兩個方向，即西部的由南向北方向物源與東南部的東南向西北方向物源。研究區(qū)北部地區(qū)地處沉積坳陷中心位置，具有明顯的混源區(qū)物源特征。

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2017-04-17；編輯：陸雅玲

延長油田股份有限公司項目(ycsy2014ky-B-09)

雷俊杰(1973-)，男，博士研究生，高級工程師，主要從事油氣地質(zhì)勘探與開發(fā)方面的研究。

TE121.2

A

2095-4107(2017)04-0012-12

DOI 10.3969/j.issn.2095-4107.2017.04.002