鄂尔多斯盆地冯地坑洪德地区延长组长7油层组沉积相研究

(长江大学地球科学学院，湖北 荆州 434023)

1 工区概况

图1 鄂尔多斯盆地构造与研究区位置图

鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地,蕴藏着丰富的油气资源。三叠系总体为一西翼陡窄东翼宽缓的不对称南北向矩形盆地，盆地边缘断裂褶皱较发育，而盆地内部构造相对简单，地层平缓，一般不足1°[1]。冯地坑-洪德地区位于鄂尔多斯盆地的西部，在区域构造上西接天环坳陷，东邻伊陕斜坡，工区包括北起冯地坑北部池401井，南至洪德，东至王盘山，西达麻黄山(见图1)。按沉积旋回将延长组从上到下划分为10个油层组[2],其中长7油层组是主力油层之一，厚约80～100m。采用标志层～旋回分析法，将长7油层组再细分为长71、长72和长73小层。在晚三叠系延长时期，鄂尔多斯盆地为一大型内陆淡水湖盆，经历了完整的湖进一湖退过程。长7油层组沉积期湖盆发展由盛转衰，从长73、长72小层到长71小层湖盆范围逐渐缩小，在山城-刘峁塬-白马崾岘连线以南发育浅湖相。砂体多发育在工区北部，砂体展布受物源和沉积体系的控制，在平面上主要呈东北-西南向和西北-东南向展布，且砂体沿南北向较东西向连通性好。

2 沉积环境判别标志

2.1 岩石学特征

研究区长7油层组时期，岩石类型包括泥岩、粉砂岩、细粒砂岩和中粒砂岩，发育的砂岩类型主要为长石砂岩和岩屑质长石砂岩(见图2)。砂岩的矿物成分特征表现为：石英含量23.08%～55.99%，长石含量18.23%～65.22%，岩屑含量8.18%～31.21%；杂基成分以高岭石、伊利石和云母为主。砂岩的颜色以灰色、灰绿色及褐灰色为主。砂岩颗粒磨圆程度差，多为次棱角状，少见次圆状，分选差到中等，颗粒支撑为主。这些特征表明研究区砂岩的矿物成熟度普遍较低，属于沉积水体能量较低、弱还原环境的产物。

Ⅰ：石英砂岩；Ⅱ：亚长石砂岩；Ⅲ：亚岩屑砂岩；Ⅳ：长石砂岩；Ⅴ：岩屑长石砂岩；Ⅵ：长石岩屑砂岩；Ⅶ：岩屑砂岩图2 冯地坑-洪德地区延长组长7砂岩分类图

2.2 沉积构造特征

流动成因的构造主要有平行层理、水平层理、板槽状交错层理、透镜状层理、粒序层理、波状层理。层面构造主要为底冲刷构造，砂岩底面起伏不平，其中见大量冲刷泥砾，指示单向水流特征。同生变形构造主要有滑塌变形构造、包卷层理、砂枕或砂球构造。这些沉积构造均反映了曲流河三角洲的沉积特征。

2.3 古生物标志

古生物化石比较单调，砂岩和泥岩中主要含较多的植物碎屑、茎杆及叶片印模。虽然总体上植物碎屑相对较多，但岩心中也反映出了从北部向南部植物碎屑的数量逐渐减少、个体大小变小的特征，这些可从侧面反映出该区沉积物由北向南搬运，且可能有较短的搬运距离。

2.4 测井相标志

图3 黄114井钟形-水下分支河道

长7油层组测井曲线的幅度以中、低幅为主，且以低幅所占比例最大，这显然与沉积物粒度较细有关。突变式接触在该区很发育，尤其是底部突变更为常见，反映沉积体沉积前后水动力条件和沉积物供应类型的剧烈变化。顶部渐变式较多见，指示沉积介质水动力强度的逐渐减小和(或)相对粗粒沉积物供给的减少。测井曲线的光滑程度有微齿和齿化2种，尤以微齿较为常见，表明砂岩具中等程度的分选性。砂岩测井曲线的形状有钟形(见图3)、箱形、漏斗形、中-低幅指状指形、微齿形或直线形以及复合型[3]。

3 沉积相类型及特征

综合以上沉积特征分析认为，长7油层组发育成曲流河三角洲和湖泊相沉积(图4)，曲流河三角洲发育三角洲前缘和前三角洲2种亚相，湖泊相发育浅湖亚相。

3.1 三角洲前缘各微相特征

研究区三角洲前缘砂体以细砂-粉砂为主，发育有水下分支河道、支流间湾、水下天然堤、河口砂坝和前缘席状砂5种微相。

图4 冯地坑-洪德地区长7油层组沉积相平面展布图

1)水下分支河道微相 水下分支河道为陆上分支河道的水下延伸部分。在向海延伸过程中，河道加宽，深度减小，分叉增多，流速减缓，堆积速度增大[4]。沉积物以浅灰色、灰色的细砂岩和粉细砂岩为主，泥质较少。河道中可见大量的交错层理、波状层理及冲刷-充填构造，并局部可见层内的变形构造。自然电位曲线特征为低至中幅微齿或齿化钟形，有时呈箱形或两者的复合[5]。粒度频率累计曲线均表现为两段式，显示出砂岩碎屑物质主要由跳跃总体与悬浮总体组成，缺少滚动总体。

2)水下天然堤微相 水下天然堤是陆上天然堤的水下延伸部分，分布于水下分支河道两侧，沉积物为极细的砂和粉砂。粒度概率曲线基本上只含有悬浮总体特征，常具有少量的粘土夹层。沉积构造有波状层理、交错层理、包卷层理等，并可见植物碎屑和生物钻孔。其电性特征为河道砂体上部连续变细的钟形曲线细尾部分，很少单独出现。

3)支流间湾微相 支流间湾以深灰色泥岩沉积为主，含少量的粉砂或细砂。常呈泥岩夹薄层的砂岩。发育水平层理、透镜状层理及脉状层理，局部可见浪成波痕和植物残屑等，生物钻孔较发育。电测曲线为微齿化或平滑的曲线。

4)河口砂坝微相 河口砂坝位于水下分支河道的河口处，沉积速率较大。由于水流的反复冲刷淘选砂质较纯，而且分选性较好，主要为一些细砂和粉砂组成。可见槽状交错层理，局部可见水流或波浪成因的波痕。测井曲线形态以微齿或光滑的漏斗形或指形为主，或漏斗形一箱形的复合型。

5)前缘席状砂微相 前缘席状砂是河口砂坝受波浪流水淘洗和筛选，并发生侧向迁移形成的。该区席状砂沉积以细砂和粉砂为主，一般砂质较纯、分选好。沉积构造包括交错层理、砂纹层理及水平层理等。测井曲线形态为指状。

3.2 前三角洲亚相特征

前三角洲是指河流携带入湖沉积的泥质和细粉砂等细粒部分，在河口处由于水动力强不能沉积下来，继续呈悬浮状态向前搬运到较安静环境才沉积下来。表现为灰色泥岩或页岩夹粉砂岩薄层，因此很难和浅湖沉积区别开。

3.3 浅湖亚相特征

浅湖岩石类型以泥岩和粉砂岩为主，可夹有少量透镜体。砂岩胶结物以泥质、钙质为主，分选和磨圆度较好。层理类型多以水平、波状层理为主，水动力强度较大的浅湖区具小型交错层理，砂泥岩交互沉积时，可形成透镜状层理。浅湖沉积的自然电位曲线低平，自然伽玛曲线基本是低幅值，呈齿状，有较低的尖峰，声速曲线为低幅的小锯齿状，偶有低峰，反映了砂泥岩间互层的韵律特征[6]。

4 沉积模式

图5 冯地坑-洪德地区长7油层组沉积模式图

通过对工区长7油层组时期沉积相特征的研究，并结合区域构造背景，建立了长7油层组沉积模式图(见图5)。由图5可知，长7油层组沉积时期工区发育了曲流河三角洲相和湖泊相。三角洲砂体自北西、北东及盆地的西部边缘3个方向推进，可划分为水下分支河道、水下天然堤、支流间湾、河口砂坝和前缘席状砂5种微相。工区南部为滨浅湖相，主要以浅灰、灰绿色粘土岩、粉砂岩为主。在南部地区还局部发育曲流河三角洲前缘亚相，主要以水下分支河道微相为主。

5 结 语

长7油层组时期，鄂尔多斯盆地冯地坑-洪德地区属于气候潮湿、地势平坦的河流一湖泊过渡沉积环境，发育了一套曲流河三角洲沉积体系和湖泊沉积体系。湖泊相发育浅湖亚相，在山城-刘峁塬-白马崾岘连线以南。曲流河三角洲相发育三角洲前缘和前三角洲2种亚相，前者可划分为水下分支河道、水下天然堤、支流间湾、河口砂坝和前缘席状砂5种微相，后者发育前三角洲泥微相。根据研究区沉积体系和平面展布特征，建立了长7油层组沉积体系的沉积模式。

[1]杨华.鄂尔多斯盆地三叠系延长组沉积体系及含油性研究[D].成都：成都理工大学，2004.4～6.

[2] 付金华，郭正权，邓秀芹.鄂尔多斯盆地西南地区上三叠统延长组沉积相及石油地质意义[J].古地理学报，2005，7(1)：35～44.

[3] 王贵文，郭荣坤.测井地质学[M].北京：石油工业出版社，2000.129～131.

[4] 朱筱敏.沉积岩石学 [M].第4版.北京：石油工业出版社，2008.298.

[5] 于民凤，程日辉，那晓红.陆相盆地主要沉积微相的测井特征[J].世界地质，2005，24(2)：182～187.

[6] 石硕.陕北地区三叠系延长组长7油层组沉积体系研究 [D].西安：西北大学，2008.