張 成

（成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610059）

1.區(qū)域地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地北緣緊臨河套盆地，西達(dá)六盤山－賀蘭山脈，南部以渭北隆起為界，東至呂梁山西緣，是一個(gè)整體穩(wěn)定沉降、坳陷遷移、扭動(dòng)明顯的大型多旋回且具繼承性的疊合盆地。盆地發(fā)育一系列鼻狀隆起，東西走向，斷裂構(gòu)造較弱，向盆地的軸方向發(fā)展。根據(jù)盆地的基底特性、構(gòu)造特征、地質(zhì)演化史，盆地可以被分為6個(gè)構(gòu)造單元，分別是伊蒙隆起、渭北隆起、晉西曲折帶、伊陜斜坡、天環(huán)凹陷和西部邊緣逆沖帶。隴東地區(qū)大體位于渭北隆起西段與西緣沖斷帶交匯處，天環(huán)坳陷以南，伊陜斜坡以西；具體范圍北至鐵邊城，南到淳化、西達(dá)平?jīng)觥|到蓮花寺，面積大約53869 km2。研究重點(diǎn)層位下石盒子組盒8段為優(yōu)質(zhì)的含氣儲(chǔ)層，其地層厚度約30-70 m，盒8段砂巖的粒度以細(xì)砂巖和粉砂巖為主，其次是中砂巖及粗砂巖，含少量泥巖。埋深較大，底部具明顯沖刷面。

2.巖相類型及特征

表1 隴東地區(qū)盒8段巖相類型劃分及成因解釋

巖相是指在某一特殊沉積環(huán)境與能量條件下沉積而成的巖石特征綜合。巖相是判別碎屑顆粒搬運(yùn)機(jī)制，水動(dòng)力強(qiáng)弱與沉積環(huán)境劃分的有力證據(jù)，對(duì)于研究沉積機(jī)理的不可或缺。

通過(guò)對(duì)研究區(qū)露頭特征以及室內(nèi)巖芯的巖性、顏色、粒度、沉積構(gòu)造等沉積特征的分析，認(rèn)為研究區(qū)盒8段的砂巖以灰白色中細(xì)砂巖為主，西南部砂體厚度發(fā)育規(guī)模常大于東北部砂體，反映了西南部離物源更近且物源供給更加充足。據(jù)以上分析，可將隴東地區(qū)上古生界盒8段巖相歸納為9種類型（表1）。

3.沉積相類型及巖相組合

3.1 辮狀河三角洲平原亞相

FA1（M-Fm-Fl-Fr）：巖性主要由灰色、灰黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾泥質(zhì)粉砂巖組成。泥巖與粉砂質(zhì)中常發(fā)育水平層理，沙紋層理等弱水動(dòng)力沉積構(gòu)造。該類巖相在水動(dòng)力較弱的辮狀河三角洲平原分流間洼地常見。分流間洼地是分流河道之間的相對(duì)凹陷低能區(qū)域，主要發(fā)育泥質(zhì)不純的粉砂質(zhì)泥巖。常具蟲孔、植物化石莖干。

FA2（Fm-Gm-Sp-Sh）：沉積序列底部常沖刷侵蝕下伏塊狀層理粉砂巖層形成沖刷面，巖性為塊狀礫砂巖相，沖刷面上含沖刷泥礫石植物莖干等殘留沉積物，發(fā)育灰色中—細(xì)砂巖，部分夾粉砂巖具不對(duì)稱波痕及沖刷－充填構(gòu)造。中上部的中細(xì)砂巖中發(fā)育大量的板狀交錯(cuò)層理以及平行層理，垂向總體具有上粗下細(xì)的間斷性反韻律，此類巖相在水動(dòng)力較強(qiáng)的辮狀河平原分流河道相帶常見。辮狀河平原分流河道是三角洲前緣亞相最重要的微相類型及油氣優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層之一，以砂質(zhì)沉積為主，分選差，化石少見。自然伽馬測(cè)井曲線大多呈現(xiàn)低幅箱形。

3.2 辮狀河三角洲前緣亞相

FA3（Gst-sp-sh）：自然伽瑪曲線大多呈現(xiàn)箱形、微齒化箱形以及齒化鐘形，幅值較小，底部突變接觸。底部發(fā)育小型槽狀交錯(cuò)層理含礫砂巖相，向上逐漸過(guò)渡為板狀交錯(cuò)層理砂巖相，頂部水動(dòng)力也逐漸由強(qiáng)變?nèi)醢l(fā)育平行層理砂巖相，該類巖相在水下分流河道微相常見。水下分流河道隨著湖泊大規(guī)?？焖偈湛s的沉積過(guò)程中向辮狀河三角洲前緣不斷推進(jìn)，且面積不斷縮小。水下分流河道為陸上分支河道的水下延伸部分，可以搬運(yùn)大量泥沙一直搬運(yùn)到河口處沉積下來(lái)形成三角洲前緣亞相沉積骨架，橫向上呈細(xì)條帶狀順流向展布，縱向上常由多個(gè)相互疊置的分流河道單砂體組成，砂體頻繁側(cè)向遷移加積形成的旋回性正韻律變化。

FA4（Fl-M）：測(cè)井曲線GR表現(xiàn)為線形，幅值變化范圍窄。巖性以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖以及少量的粉砂巖為主，常見水平層理。巖心偶見植物化石碎片，發(fā)育水平層理，該類巖相在辨狀河三角洲前緣分流間灣常見。分流間灣是相鄰或水下分流河道分支之間的水動(dòng)力弱的低洼地帶，通常還會(huì)受到洪水期溢出水下分流河道的細(xì)粒懸浮物質(zhì)的垂向加積作用。當(dāng)辮狀河三角洲向前移動(dòng)時(shí)，會(huì)在水下分流河道之間形成一部分楔形泥質(zhì)沉積體，這些沉積體由于沉積速率較快，形態(tài)是尖端指向陸地，這些沉積體處于低能的沉積環(huán)境。

3.3 淺湖亞相

FA5（Fr-Gst-Sp-Sh）：測(cè)井曲線GR為典型的齒化箱型，曲線上下近乎對(duì)稱，或漏斗型、高負(fù)異常的指型。底部主要為巖性發(fā)育沙紋層理粉砂巖，中部板狀交錯(cuò)層理中細(xì)砂巖相發(fā)育，中上部可見平行層理砂巖相，頂部受湖水沖刷改造，常見沙紋層理粉砂巖，波狀層理以及浪成沙紋層理垂向上表現(xiàn)為下細(xì)中粗上細(xì)的正反粒序組合韻律，該類巖相在淺湖砂壩相帶十分發(fā)育。

FA6（Fl-M）：自然伽馬測(cè)井曲線表現(xiàn)為高幅值線型或微齒化線型，巖性以泥巖，粉砂巖質(zhì)泥巖為主，二者常互層發(fā)育，層理主要發(fā)育水平層理，生物化石豐富。該類巖相組合主要在淺湖泥相帶出現(xiàn)。

4.沉積模式

通過(guò)隴東地區(qū)盒8段野外典型野外露頭沉積相分析、結(jié)合測(cè)井相特征，以及巖相組合特征，對(duì)研究區(qū)盒8段劃分出了6種沉積微相，并根據(jù)沉積微相在平面及垂向上的空間分布規(guī)律和發(fā)育特點(diǎn)，建立了淺水辮狀河三角洲—灘壩復(fù)合沉積模式。

盒8段沉積時(shí)期，北部的陰山古陸和南部的北秦嶺山造山帶構(gòu)造活動(dòng)十分活躍，隆升加劇，古隆起不斷上升，為辮狀河三角洲沉積提供充足的物質(zhì)來(lái)源，與此同時(shí)物質(zhì)來(lái)源不斷向盆地中部聚集，湖盆面積減小。辮狀河道水動(dòng)力強(qiáng)非常不穩(wěn)定，時(shí)常橫向擺動(dòng)，遷移性較強(qiáng)，砂體垂向上具有多期次層層疊置的特點(diǎn)。由于坡降大，搬運(yùn)大量的沉積砂體，綿延數(shù)千里。古河道受到南部和西南物源的控制向北和東北方向延伸，逐漸發(fā)育多條錯(cuò)綜復(fù)雜的辮狀河道，水流所攜帶的砂體含量逐漸增多，發(fā)育辮狀河三角洲平原亞相—辮狀河三角洲前緣亞相—淺湖亞相—辮狀河三角洲前緣亞相的沉積相帶展布。在這個(gè)沉積時(shí)期，研究區(qū)主要發(fā)育多條頻繁交互的辮狀河道和水下分流河道，地形平坦處，水體淺、波浪作用不強(qiáng)、河流作用為主，形成河道砂體。分流河道砂體橫剖面呈“頂平底凸”形態(tài)，垂向上呈孤立式或切割疊置；平面上呈條帶狀或連片狀展布。湖岸較陡處，波浪作用較強(qiáng)并將該區(qū)域的水下分流河道砂體改造成灘壩砂體且長(zhǎng)軸平行于湖岸線。由于湖平面不斷地波動(dòng)導(dǎo)致湖岸線不斷地變遷，由此也導(dǎo)致了辮狀河砂體平面上呈條帶狀或連片狀展布，灘壩則因此不斷地平行遷移疊置，形成了辮狀河三角洲—灘壩復(fù)合沉積模式。

5.結(jié)語(yǔ)

一是通過(guò)隴東地區(qū)盒8段巖心觀察分析，厘清了隴東地區(qū)盒8段巖相種類，共9種：塊狀礫巖相（Gm）；槽狀交錯(cuò)層理含礫砂巖相（Gst）；板狀交錯(cuò)層理砂巖相（Sp）；槽狀交錯(cuò)層理砂巖相（St）；平行層理砂巖相（Sh）；沙紋層理粉砂巖相（Fr）；塊狀層理粉砂巖相（Fm）；水平層理粉砂巖相（Fl）；水平層理泥巖相（M）。二是通過(guò)對(duì)研究區(qū)盒8段野外典型露頭與室內(nèi)巖心研究分析，并結(jié)合大量的測(cè)井資料、認(rèn)為隴東地區(qū)盒8段可劃分為6種沉積微相：分流河道、分流間洼地、水下分流河道、分流間灣、淺湖泥、淺湖砂壩。三是依據(jù)單井測(cè)井曲線形態(tài)特征和巖心觀測(cè)描述，10種巖相類型又可歸納為6種典型的巖相組合，每種典型的巖相組合有與之相對(duì)應(yīng)的沉積微相。FA1（M-Fm-Fl-Fr）該類巖相組合在水動(dòng)力較弱的辮狀河三角洲平原分流間洼地常見。FA2（Fm-Gm- Sp-Sh）該類巖相組合在平原分流河道相帶常見。FA3（Gst-sp-sh）。該類巖相組合在水下分流河道微相常見。FA4（Fl-M）該類巖相組合在辨狀河三角洲前緣分流間灣常見FA5（Fr-Gst-Sp-Sh）該類巖相組合在淺湖砂壩相帶十分發(fā)育。FA6（Fl-M）該類巖相組合主要在淺湖泥相帶出現(xiàn)。四是通過(guò)隴東地區(qū)盒8段野外露頭觀測(cè)、結(jié)合測(cè)井特征及巖相與沉積相特征，建立了淺水辮狀河三角洲—灘壩復(fù)合沉積模式。