冯地坑-洪德地区延长组长6沉积相特征研究

李 浩，罗顺社，王 维，刘 俊

(1.西北大学 地质学系 /大陆动力学国家重点实验室，陕西 西安 710069;2.长江大学 地球科学学院，湖北 荆州434023;3.中国石油长庆油田公司，陕西 西安 710018)

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°[1-2]。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[3]，其中长6油组是主力油层之一[4]，厚约 105～130 m。采用标志层 ～旋回分析法，将长6油层组再细分为长 61、长 62和长 63三个小层。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6油层组沉积期湖盆发展由盛转衰，从长 63、长 62到长61湖盆范围逐渐缩小。砂体呈北西向、北东向展布，连通性较好。自下往上砂体发育程度逐渐增高，东北方向物源的供给也逐渐充足。总体上，体现出向上变细的正粒序旋回，构成一个完整的水进的退积序列。

1 沉积环境判别标志

1.1 岩石学特征

研究区长6油组时期，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长石砂岩(见图2)。砂岩的矿物成分特征表现为:石英含量20% ～45%，长石含量45% ～65%，岩屑含量 10% ～25%;杂基成分以高岭石、绿泥石和云母为主。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。

1.2 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。

图1 鄂尔多斯盆地构造与研究区位置图

图2 冯地坑-洪德地区延长组长6砂岩分类图

1.3 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，但岩心中也反应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本区沉积物由北向南搬运，且可能有较短的搬运距离。

1.4 测井相标志

长6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。突变式接触在本区很发育，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二种，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、箱形、漏斗形、中 -低幅指状指形、微齿形或直线形以及复合型[5]。

2 沉积相类型及特征

综合以上沉积特征分析认为，长6发育湖成曲流河三角洲(图3-图5)，曲流河三角洲发育三角洲平原和三角洲前缘两种亚相[6]。

2.1 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。

2.1.1 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[7]。沉积物以浅灰色、灰色的细砂岩、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[8]。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。

图3 冯地坑-洪德地区长6 1沉积相平面展布图

图4 冯地坑-洪德地区长6 2沉积相平面展布图

2.1.2 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。

2.1.3 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。

图5 冯地坑-洪德地区长6 3沉积相平面展布图

2.1.4 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。

2.1.5 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。本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。

2.2 三角洲平原各微相特征

研究区三角洲平原沉积砂体以细砂和粉砂为主，最粗可达到中砂级，其中可见到分支河道微相，陆上天然堤微相及沼泽微相。

2.2.1 分支河道微相

分支河道微相构成三角洲平原亚相的沉积骨架。本区分支河道砂体以浅灰色，灰色中-细粒砂岩，粉细砂岩为主，垂向上多表现为多层正韵律砂体的复合叠加，向上粒度由粗变细的正粒序结构;砂体底部发育明显的冲刷面和泥岩砾石，层理类型主要有平行层理，槽状交错层理和砂纹层理等。自然电位曲线常呈钟形，箱型或钟形与箱型的复合型。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两种组分组成即，跳跃总体与悬浮总体，缺少滚动总体。

2.2.2 陆上天然堤微相

此种微相主要发育于分支河道两侧，尤其在曲流河河道的凹岸更为发育，主要成分为粉砂岩，粉砂质泥岩与泥岩薄层的互层，略具向上变细变薄的粒序性。层内主要发育砂纹层理，波状层理和水平层理，且可见一些生物钻孔比较发育。

2.2.3 沼泽微相

沼泽微相在曲流河三角洲平原亚相中占有绝对的优势，它是三角洲平原各微相中比较发育的一种微相。此微相在工区内表现为以河漫沼泽为主，其中主要发育一些灰色，深灰色，灰黑色的泥岩、炭质泥岩、粉砂质泥岩，厚度变化较大。沉积构造以水平层理为主。含有大量的植物炭化植物碎屑，生物扰动构造与生物钻孔构造在本种微相也较为发育。测井曲线主要为一些低幅度的齿状或光滑曲线。

3 沉积模式

通过对工区长6油层组时期沉积相特征的研究，并结合区域构造背景，建立长6油层组沉积模式见图6。由图6可知，长6油层组沉积时期工区发育了曲流河三角洲相。三角洲砂体自北西和北东及盆地的西部边缘三个方向推进，发育六种微相。南部为前缘亚相，西部和北西方向的砂体部分交汇于工区中西部，而东部的河道则主要表现为沿北东 -南西方向呈条带状，依次排开。另外，三角洲前缘亚相中水下分支河道微相均由中细粒细砂、粉砂岩组成，说明河流入湖时以细粒沉积物为主。通过构造研究分析，可知当时的沉积中心应该位于工区的西南部，即刘峁塬地区附近。

图6 冯地坑-洪德地区长6沉积模式图

4 结语

长6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沉积体系。曲流河三角洲相发育三角洲前缘和三角洲平原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五种微相，后者发育分支河道微相，陆上天然堤微相及沼泽微相。

根据研究区沉积体系和平面展布特征，建立了长6油层组沉积体系的沉积模式。

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