鄂尔多斯盆地东南部长7油层组沉积相研究

李兆扬， 范萌萌， 马 瑶， 张添锦

(1.西北大学地质学系， 陕西 西安 710069；2.西安科技大学地质与环境学院， 陕西 西安 710054；3.延安大学能源与环境工程学院， 陕西 延安 716000)

图1 研究区位置与构造单元划分图

0 引 言

经过近些年的工作，鄂尔多斯盆地东南部的勘探取得了大量第一手资料，得到了一些初步的认识，但具体到盆地东南部的沉积相和沉积微相及其形成机制并没有形成一个明确的认识，对长7期湖盆分布范围仍不明确，现今对该地区的认识程度已很难满足勘探工作的需要.为了寻找勘探后备领域，急需从全盆地的角度开展深入研究.本次研究的范围北起甘泉，南至彬县，西抵庆阳，东达宜川(图1).

1 沉积相标志

1.1 岩石学特征

1.1.1 岩石颜色特征

颜色是沉积岩最直观、最醒目的标志，是沉积环境的良好指示剂[1].通过岩心观察，区内长7油层组细砂岩和粉砂岩以灰色、褐色为主,泥页岩为深灰-灰黑色，岩石整体表现为暗色特征，表明碎屑物沉积时处于水下还原环境.

图2 研究区长7油层组砂岩结构三角图

1.1.2 岩石成分特征

区内砂岩类型主要为长石砂岩、岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩，其中长石占碎屑总量的18.24%～71.25%，平均为45.47%；石英占碎屑总量的20.13%～62.20%，平均为38.64%；岩屑占碎屑总量的5.63%～27.71%，平均为15.86%，以变质岩屑为主(2.38%～23.14%,平均为8.32%)，其次为岩浆岩屑(0%～14.46%,平均为3.8%)和沉积岩岩屑(0%～14.38%,平均为4.04%)(图2).

1.1.3 岩石结构特征

研究区长7油层组粒度概率曲线以两段和一段式为主，通过岩石薄片粒度分析统计，砂岩颗粒主要为细砂岩；磨圆多为次棱角状；胶结类型以孔隙式胶结最多；砂岩粒径φ值位于1.8～5.16之间(平均为3.13);标准偏差变化较大，为0.43～0.82(平均为0.6);粒级分布范围稍宽，分选不均一;结构成熟度一般到好;偏度0.06～0.44(平均0.23);峰度0.79～1.38(平均为1.07)，均为正偏(图3、图4).

图3 研究区长7油层组水下 分流河道粒度概率图 图4 研究区长7油层组浊流 沉积粒度概率图

1.2 沉积构造

1.2.1 层理构造

沉积构造直接反映沉积时的水动力条件，是沉积环境的重要标志之一.在沉积过程中，由于环境和水动力条件的变化致使形成不同类型的沉积构造[2].研究区长7油层组常见的层理构造主要有:水平层理,形成于低能环境的低流态中,由细粒悬浮物质沉积而成，常见于分流间湾沉积和湖相沉积；平行层理,由砂质沉积物组成,代表了一种较强的水动力条件,河道等沉积环境中常见；交错层理,常见类型包括沙纹交错层理、板状交错层理、槽状交错层理,沙纹交错层理常见于河道间沉积或滨浅湖沉积,板状交错层理和槽状交错层理多见于河道沉积；粒序层理，是一种重要的非纹层状层理，构成颗粒的粗细在垂向上连续递变，按递变趋势可分为正粒序和反粒序.浊流沉积中常见正粒序层理，构成鲍马序列A段(图7f),其中层理的不同组合是判断沉积微相的重要依据，在对环境的重塑中有重要作用[3].

1.2.2 层面构造

研究区长7油层组常见的层理构造主要有:冲刷面，冲刷面是高流态下产生的一种层面构造，它是由较强水流流经尚未完全固结的沉积物表面时对下伏沉积物侵蚀冲刷而成的凹凸不平的面；重荷模(图7d)，重荷模一般是指覆盖在泥岩砂岩底面上的圆丘状或不规则的瘤状突起，它是在上覆砂层对下伏软泥的不均匀压力下致使砂质物陷入到泥质层中形成的，其与槽模(侧面上表现为火焰状构造，图7e)的区别在于重荷模形状不规则，缺乏对称性和方向性.沟模、槽模和重荷模是确定深湖浊流沉积的重要标志[4].

1.2.3 生物成因构造

不同的沉积环境会有不同的生物组合，古生物化石对识别沉积环境有很大的指导作用[5].生物遗迹构造即生物遗迹化石，是指保存在沉积物层面上及层内的生物活动的痕迹.研究区内长7油层组岩心观察中，浅湖相的瓣鳃类、垂直虫孔、碳化植物、呈窝状的介形虫等动植物化石较为常见(图7a，7b，7c)，深湖相中常见零星的方鳞鱼鱼鳞化石.

图5 研究区旺24井长71油层段三角洲前缘沉积岩电特征

图6 研究区泾河6井长72油层段三角洲前缘沉积岩电特征

1.3 测井相标志

不同沉积环境中形成的砂体或沉积层序在粒度、分选性、泥质含量等方面具有各自的特征，因而其测井曲线形态、幅度和组合形式表现各异.三角洲前缘水下分流河道以砂岩为主，自然电位曲线为顶、底突变的箱形或钟形曲线，具微齿状起伏，自然伽马曲线呈低值；分流间湾主要由泥岩、粉砂岩夹薄层砂岩组成，自然电位曲线低平，中夹微幅负异常，自然伽马曲线呈高值，具齿形；浅湖沉积以厚层泥岩为主，夹少量滩砂，SP曲线低平，具有高AC、高GR和低电阻；深湖相自然电位曲线低平，具有高电阻、高伽玛、高声波时差特征[6](图5、图6).

2 沉积相类型及其特征

根据上述沉积相划分的主要标志,综合分析研究区长7油层组的沉积特征，认为研究区长7油层组主要发育湖泊和三角洲沉积体系，可进一步划分为浅湖、深湖和三角洲前缘3个亚相.其中，浅湖亚相主要微相类型为滩砂；深湖亚相主要微相沉积类型为浊积扇；三角洲前缘亚相主要沉积微相类型为三角洲前缘和分流间湾.

2.1 浅湖亚相

研究区的浅湖亚相发育于延长组各层段，分布范围也比较广.浅湖泥岩中动物化石丰富，主要为介形虫、叶肢介、瓣鳃类和方鳞鱼鳞片，部分地区发现完整的鱼化石[7，8](图7).

图7 研究区长7油层组古生物及沉积构造岩心相标志a-瓣鳃类，旺7井，长72，813.3 m； b-垂直虫孔、炭化植物，旺10井，长71，511.9 m；c-介形虫(窝状)，旺19井，长73，549.8 m； d-重荷模，旺14井，长72，551.6 m；e-火焰状构造，泾河6井，长73，1 434.2 m； f-鲍马序列，宁33井，长73，1 718.35 m

浅湖中的滩砂常分布于湖盆边缘或湖中水下局部隆起的缓坡滨浅水地带，分布面积广，呈席状产出.发育有冲刷面、交错层理和沙纹层理，生物扰动构造也较发育.

2.2 深湖亚相

深湖亚相的岩性主要为深灰-灰黑色的纹层状粉砂质泥岩、页岩和油页岩夹浊积岩.泥岩含零星的介形虫、叶肢介、方鳞鱼等动物化石.

2.3 三角洲前缘亚相

三角洲前缘是河湖共同作用的地带[9]，可分为水下分流河道、分流间湾、水下天然堤及前缘席状砂等微相.其中，水下分流河道和分流间湾微相最为发育.

2.3.1 水下分流河道

水下分流河道是三角洲平原分流河道的水下延伸部分，在向水体的延伸过程中河道加宽，深度减小，分支增多，流速减缓，沉积速度增大.沉积物以细砂、粉砂为主，泥质极少.砂体底部一般呈块状，向上发育平行层理、槽状交错层理、沙纹层理等.

2.3.2 分流间湾

分流间湾为水下分流河道之间相对凹陷的河湾地区，以泥质沉积为主，含少量粉砂和细砂.砂质沉积多是洪水季节河床漫溢沉积的结果，常为泥岩夹层或呈薄透镜状，发育水平层理和透镜层理，可见大量植物碎片、虫孔、介形虫、叶肢介、鱼鳞等生物遗迹和化石.

3 沉积相平面展布

鄂尔多斯盆地从长10油层组沉积期开始下沉，进入长9油层组沉积期下沉速度加快,到长8油层组沉积期湖盆规模已加大,湖盆形态基本形成[10，11].长7期湖盆发育达到鼎盛时期，水体明显加深，半深水-深水沉积广布，盆地内浊积岩十分发育.研究区内主要发育三角洲前缘相、浊积扇、浅湖相和深湖相，深湖分布在甘泉-富县-洛川-黄龙以西，长武-旬邑一线以北地区(图8).

图8 研究区长7油层组沉积相平面展布图

东北部的二支砂体分别由云岩、甘泉两地进入研究区，一支砂体沿云岩-英旺-贺家湾方向展布，在洛川附近地区进入深湖，砂地比值30.6%～75.4%；另一支砂体沿甘泉-直罗-槐树林农场方向展布，砂地比值32.6%～63.6%，在进入研究区后进入深湖相沉积.

南部的一支砂体由彬县附近地区进入研究区，向北推进至王家大庄以北，砂地比值31.2%～40.6%；研究区西部发育一个小型浊积砂体，由庆阳进入研究区呈朵状展布.

长7油层组沉积期湖盆发展到全盛期.之后,湖盆下降速度放缓,湖盆相对稳定,至长3油层组沉积期,湖盆进入消亡阶段[10，11].

4 研究的地质意义

鄂尔多斯盆地延长组油藏主要为岩性油藏，沉积环境影响储层非均质性以及油气的聚集，沉积相带明显控制着油气储层的展布.尤其是碎屑岩储集层，不同类型的砂体由于沉积亚相和微相的差异，砂层展布和储集性能会有明显的差异，研究区的地质特征也显示了沉积相带的展布与油气的分布具有密不可分的关系.

三角洲前缘亚相是油气聚集的良好场所，也是油气藏形成最基本的条件，且其控制着砂体展布特征，沉积微相和砂体展布特征又进一步影响储层的物性特征，并且直接控制着储集体的含油性；浊积砂体身处优质烃源岩的有利发育地，具有优先捕获油气的优势，浊积砂体与三角洲前缘砂体相互叠置连通，沉积厚度巨大，深湖浊积砂体广泛发育成为良好的储集层.长7期发育的烃源岩包围该区域砂体，靠近烃源岩具有优先捕获储存油气的优势，浊积砂体两侧为深湖相泥质沉积作为遮挡，具有良好的成藏地质条件.因此，搞清鄂尔多斯盆地东南部长7油层组的沉积相展布特征，建立相应的相模式和相序列，不仅具有重要的理论意义，而且也能更好地为下一步勘探开发工作指明方向.

5 结论与认识

(1)通过对岩石薄片鉴定统计，研究区长7油层组岩石类型主要为长石砂岩、岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩，砂岩颗粒主要为细砂岩，磨圆多为次棱角状，胶结类型以孔隙式胶结最多，分选不均一，结构成熟度一般到好.

(2)根据岩石类型、沉积构造、古生物、沉积旋回、岩性-电性响应特征、野外露头、测井资料、钻井岩芯观察等多种手段，从区域上对研究区沉积体系类型、沉积相特征及砂体展布规律进行了系统的研究，认为研究区长7油层组主要发育湖泊和三角洲沉积体系，可进一步划分为深湖、浅湖、三角洲前缘3类亚相沉积，并详细论述了各沉积体系的特征.

试验主要研究不同的发酵时间（0、12、16、24、32、40、48 h），固态培养基组成[仔猪配合饲料∶水=（80∶20）、（70∶30）、（60∶40）、（50∶50）]，发酵温度（25、28、30、32、35 ℃）及接种量（3%、5%、10%、15%、20%）对发酵产品蛋白的影响，其它因素还有培养基的种类（551H与552H），并进行7×2（发酵时间）、4×2（固态培养基组成）、5×2（发酵温度）及5×2（接种量）试验设计，每组试验均重复3次。

(3)研究区长7油层组发育大量浊积岩，可见重荷模、鲍马序列等典型浊积岩标志，浊积岩是油气富集的良好储集体.

参考文献

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