郭小軍，余建國，楊 琦，李德勝

（1.中國石油長慶油田分公司第十一采油廠，甘肅慶陽 745000；2.中國石油長慶油田分公司第二采油廠，甘肅慶城 745100）

彭陽-鎮(zhèn)北地區(qū)位于鄂爾多斯盆地西南部，北起殷家城，南至小峴，西抵彭陽，東達三岔，面積約1 500 km2。橫跨天環(huán)坳陷和西緣逆沖帶兩個構造單元，區(qū)內構造相對復雜。研究區(qū)主要勘探層位為三疊系延長組和侏羅系延安組，近年來，三疊系長8 油層組成為該區(qū)重點勘探與開發(fā)的含油層系，但由于該區(qū)及鄰區(qū)研究工作相對薄弱，對沉積物源及沉積體系還存在不同認識，在一定程度上制約了油氣勘探的快速推進。

本文主要利用區(qū)內探評井鉆探資料、分析試驗資料、結合西部延長組典型露頭剖面的相關資料，厘定長8 小層沉積時的物源方向，刻畫長8 段的沉積相平面展布特征，總結提煉骨架砂體的沉積模式，以期對彭陽地區(qū)長8 油層組砂體空間展布和油氣勘探部署起到積極的作用。

1 區(qū)域地質概況

研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地西南部，屬于鄂爾多斯盆地西南三角洲沉積體系。晚三疊世早期，鄂爾多斯盆地開始大規(guī)模沉降，周邊水體進入，整個盆地開始接受沉積。從長10 油層組沉積期開始，盆地持續(xù)下降。長9油層組沉積晚期是第一次最大湖泛面時期。長8 油層組沉積時期構造穩(wěn)定，盆地持續(xù)沉降，湖盆規(guī)模不斷擴大，但水體輸送保持不變，所以水體面積短暫縮小，湖盆邊緣沉積物陸續(xù)露出水面，形成沉積間斷。長7 油層組早期開始第二次湖泛，兩次湖泛時期深水區(qū)均發(fā)育大規(guī)模的半深湖-深湖亞相[1，2]。

中三疊世晚期至晚三疊世在鄂爾多斯盆地西緣形成了巨厚的內陸碎屑沉積（紙坊組和延長組），在盆地的西緣出現(xiàn)逆沖擠壓，晚三疊世開始，西緣南北向逆沖帶的活動逐漸增強，大量粗碎屑物質在盆地西緣形成一系列沖積扇裙[3]。

三疊紀末期的印支運動使鄂爾多斯盆地發(fā)生構造抬升，先前沉積的延長組地層露出水面，其中，西部和西南部隆升強烈，因風化侵蝕及季節(jié)性洪水的沖刷，延長組頂部受到強烈侵蝕切割，形成了溝谷縱橫的丘陵地貌[4]，延長組自東向西逐漸剝蝕至長3～長8 地層。

2 基本沉積特征及物源分析

2.1 地層對比與劃分

研究區(qū)長7 與長8 分界線是一組凝灰質泥巖，其上部為高阻油頁巖，表現(xiàn)為低電位、高聲波時差、高伽馬、高電阻等特點。此組合分布廣泛，是該區(qū)發(fā)育穩(wěn)定的區(qū)域性標志層（K1）。內部分界依據單尖峰狀凝灰質泥巖特征劃分，結合沉積旋回和巖性厚度，將長8 油層組細分為長81小層和長82小層，長81平均地層厚度一般為45～60 m，長82平均地層厚度一般為35～45 m。長8 段地層剝蝕線在紅河-草廟一線。

2.2 巖石學特征

研究區(qū)長8 段巖性主要為灰色中-細粒長石砂巖、巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖，在彭陽境內巖心見礫巖及含礫粗砂巖，崆峒山剖面主要為礫巖。砂巖成分成熟度比較低。顆粒分選性好-中，基本為次棱狀，顆粒接觸關系以線-點為主。多為方解石膠結，其次為鐵白云石膠結。

2.3 物源分析

2.3.1 野外剖面流向實測 鄂爾多斯盆地三疊系古流向主要方向有兩個，即東北向和西南向；其次為西北緣露頭古流向[5]。西緣露頭古水流從甘肅景泰流經寶積山，直到環(huán)縣，總體流向由西向東；南部旬邑-銅川（山水河剖面、金鎖關剖面）古流向為南向北[6，7]。

劉超等對盆地西南緣的窯山、炭山、崆峒山、汭水河等剖面進行踏勘，并對出露地層的砂巖交錯層理和礫石扁平面進行測量。借助赤平極射投影方法將測量的走向和傾向恢復到原始沉積狀態(tài)，獲得原始古水流方向，交錯層理和礫石扁平面所揭示的古流向主要為南西-北東向。

2.3.2 輕、重礦物含量 自研究區(qū)西部崆峒山-彭陽一線向東部廟渠-演武一線，鋯石、石英等穩(wěn)定礦物含量逐漸增加，而白鈦礦、長石等不穩(wěn)定礦物含量逐漸降低，表明彭陽-鎮(zhèn)北地區(qū)長8 期主要物源方向為西南方向。

2.3.3 磁組構古水流分析 古地磁學作為一門比較年輕的學科，曾在海底擴張、大陸漂移、板塊構造與地磁場起源等方面作出了重大貢獻?，F(xiàn)在被廣泛應用于構造運動、地層對比、測年及應力場的恢復和巖石形變研究。而近年發(fā)展起來的磁組構分析在地學中得到廣泛應用，成為確定地史期的水流方向的一項新方法。

鉆井巖心標本的原始方位恢復后，需進一步作磁組構（巖石內部磁性礦物分布排列特點）研究，最終給出AMS（磁化率各向異性）橢球體赤平投影圖。橢球體AMS 短軸基本上分布于圓心附近，長軸則接近圓邊，長軸所指示方向為水流方向。

為了更直觀的反映古水流和物源方向，提取其中最可靠和可靠的試驗結果標定于平面圖上，研究區(qū)延長組沉積主要存在兩個水流方向，（1）鎮(zhèn)北-演武一帶，水流方向為南西-北東向；（2）環(huán)縣北部一帶，水流方向為北西-南東向。

3 沉積相特點

3.1 沉積相劃分

對盆地西南部長8 段沉積相研究，前人早期研究一般認為屬于扇三角洲沉積，近期研究認為以辮狀河三角洲平原沉積為主。本研究結合西緣崆峒山、策底坡、汭水河剖面資料及彭陽境內重點取心井巖心觀察分析，綜合分析認為長8 段在研究區(qū)西部主要為沖積扇沉積，在中東部過渡為辮狀河三角洲平原沉積。

根據其沉積構造、巖石類型、沉積韻律、粒度特征、測井特征等資料，進行沉積相、亞相及微相劃分（見表1）。

表1 彭陽-鎮(zhèn)北地區(qū)沉積相劃分表

3.2 沉積微相特征

3.2.1 扇中及扇端 扇中沉積物主要由砂巖、礫狀砂巖和礫巖組成，與扇根沉積相比較，砂與礫的結構成熟度明顯變好。由于辮狀河流的下切充填作用形成槽狀交錯層理，甚至局部可見逆行沙丘交錯層理，沖刷構造發(fā)育。

扇端通常由砂巖和含礫砂巖組成，其中夾粉砂巖和黏土巖（見圖1），可有變形和暴露構造。

圖1 Y42 井長81 段沉積相綜合柱狀圖

3.2.2 分流河道沉積 辮狀河分流河道砂體巖性較粗，為雜色砂巖、含礫砂巖及中細砂巖為主，發(fā)育小型交錯層理、脈狀層理及沖刷充填構造。

自然電位曲線呈鐘形、箱形以及箱形鐘形的疊加，自然伽馬測井值低，砂巖厚度較大，泥質含量較低。

3.2.3 分流河道間沉積 分流河道間沉積內部接受細粒物質沉積，巖性以深灰色、黑色粉砂巖、泥巖為主，常見水平層理及透鏡狀層理，局部可見滑塌構造。

自然電位曲線呈指狀或平直，自然伽馬測井值高，泥質含量較高。

3.3 平面相特點及演化

長82期，研究區(qū)西部為沖積扇沉積，發(fā)育扇中礫質和含礫砂質沉積，扇端一般發(fā)育砂質沉積，在扇體側翼常見細粒砂質和泥質粉砂巖沉積。研究區(qū)中東部為辮狀河三角洲平原沉積，主要包括分流河道砂質沉積和分流河道間泥質沉積。

長81期，基本沉積格局與長82期類似，研究區(qū)西部為沖積扇沉積，中東部為辮狀河三角洲平原沉積。長81期比長82期沖積扇沉積范圍更大，反映階段性進積特點，研究區(qū)東部廟渠、演武一線具向三角洲前緣過渡特點。

表2 彭陽-鎮(zhèn)北地區(qū)長8 油層組沉積相模式

圖2 彭陽-鎮(zhèn)北地區(qū)長8 段沉積模式圖

4 沉積模式

研究區(qū)儲層砂體類型主要為三角洲平原辮狀河道（分流河道）和沖積扇辮狀溝槽。砂體的沉積和疊置組成了巖性油氣藏的重要儲層[5]，因此有必要對長8 段沉積模式進行研究。

通過單井相分析，連井相解剖，平面相研究，認為研究區(qū)長8 期主要發(fā)育四種沉積模式[8]:辮狀河道連續(xù)沉積型、辮狀河道連續(xù)疊置型，辮狀河道間斷疊置型，辮狀河道-分流河道間疊置型，其中辮狀河道連續(xù)沉積和辮狀河道連續(xù)疊置形成了研究區(qū)油氣儲層重要的物質基礎（見表2，圖2）。

5 認識和結論

（1）利用輕礦物、重礦物、野外剖面流向實測資料、重點井磁組構古水流測試資料等，確定了研究區(qū)長8段物源方向主要為西南方向。

（2）研究區(qū)主要為沖積扇和辮狀河三角洲平原沉積，主要微相有扇中、扇端；分流河道、分流河道間等。

（3）主要發(fā)育四種沉積模式:辮狀河道連續(xù)沉積型，辮狀河道連續(xù)疊置型，辮狀河道間斷疊置型，辮狀河道-分流河道間疊置型，其中辮狀河道連續(xù)沉積和辮狀河道連續(xù)疊置形成了研究區(qū)油氣儲層重要的物質基礎。