鄂尔多斯盆地上三叠统瓦窑堡组层序-古地理及聚煤规律

李 丽,邵龙义,李明培,王东东,鲁 静,李智学,程爱国

(1.中国矿业大学(北京) 地球科学与测绘工程学院,北京 100083; 2.陕西煤田地质勘查研究院有限公司,陕西 西安 710054; 3.陕西能源集团研究院有限公司,陕西 西安 710061; 4.山东科技大学 地球科学与工程学院，山东 青岛 266590; 5.陕西能源集团有限公司，陕西 西安 710061; 6.中国煤炭地质总局,北京 100039)

鄂尔多斯盆地上三叠统瓦窑堡组层序-古地理及聚煤规律

李 丽1,邵龙义1,李明培2,3,王东东4,鲁 静1,李智学5,程爱国6

(1.中国矿业大学(北京) 地球科学与测绘工程学院,北京 100083; 2.陕西煤田地质勘查研究院有限公司,陕西 西安 710054; 3.陕西能源集团研究院有限公司,陕西 西安 710061; 4.山东科技大学 地球科学与工程学院，山东 青岛 266590; 5.陕西能源集团有限公司，陕西 西安 710061; 6.中国煤炭地质总局,北京 100039)

依据钻孔岩芯及测井曲线资料对鄂尔多斯盆地东部晚三叠世瓦窑堡组沉积相、聚煤模式、层序地层格架、岩相古地理进行研究，提出该区聚煤规律。瓦窑堡组依据岩性共分为五段，其中底部的第1段和顶部的第5段以泥岩、粉砂岩为主，第2段、第3段、第4段下部以砂岩为主，上部以泥岩、粉砂岩为主。根据瓦窑堡组顶部区域不整合面、第1段、第3段以及第4段底部河流下切谷冲刷面、瓦窑堡组底部与其下伏地层间地层颜色及岩性突变面等层序界面，将瓦窑堡组划分为3个三级层序，其中层序Ⅰ对应瓦窑堡组一段和二段，层序Ⅱ对应瓦窑堡组三段，层序Ⅲ对应瓦窑堡组四段和五段。通过统计各个三级层序内的岩性数据，绘制地层厚度、砂泥比、煤层厚度等值线图，以三级层序为作图单元，恢复各层序的古地理格局，主要的古地理单元为河流、三角洲和湖泊，物源位于研究区东北部。层序Ⅲ的聚煤作用明显优于层序Ⅰ和层序Ⅱ，最有利于成煤环境为三角洲平原分流间湾，聚煤中心大致位于石湾镇—玉家湾镇—安塞县一带。

瓦窑堡组;层序地层;岩相古地理;聚煤规律;鄂尔多斯盆地

鄂尔多斯盆地中生代晚三叠世含有丰富的石油、天然气、页岩气和煤炭资源。近30 a来，延长油矿、长庆油田在盆地内开展了大量的生产和研究工作，研究层位主要集中于晚三叠世延长组，国内外专家、学者亦对石油、天然气和页岩气资源开展了种类、数量繁多的研究工作[1-4]，且对于晚三叠世延长组层序地层开展了很多研究工作，但采用的理论体系不同，层序的界面识别、划分标准不同，导致层序的划分不同，至今未形成统一的认识[5-7]。但针对晚三叠世含煤地层瓦窑堡组沉积环境相关的研究工作相对较少[8-9]。在韩德馨和杨起主编的《中国煤田地质学》中提出瓦窑堡组形成于河流湖泊环境，王双明(1996)提出瓦窑堡组沉积相为河流相、湖泊相和湖泊三角洲相。贺丹等研究表明含煤区内瓦窑堡组煤层较厚的地区有子长矿区、志丹地区和富县地区等，但只有子长矿区的赋煤面积最大，含煤性最好，其他地区含煤性较差，多为煤线或厚度很小的薄煤层，基本无开采价值[10-12]。笔者以陕北三叠纪煤田子长矿区为研究区，利用钻孔岩心资料，分析了瓦窑堡组沉积相，建立了层序地层格架，并以三级层序为作图单元，绘制了各层序的地层厚度、砂泥比、煤层厚度等值线图，恢复了各层序的岩相古地理格局，且以此为基础对其聚煤规律进行了研究。

1 区域地质背景

鄂尔多斯盆地位于华北地台的西部，是一个多构造体系、多旋回演化、多沉积类型的大型盆地[13]。盆地总体轮廓呈矩形，可划分为渭北隆起、晋西挠褶带、伊盟隆起、陕北斜坡、天环坳陷和西缘逆掩冲断构造带等6个一级构造构造单元[14](图1)。在经历了早元古代华北地台形成、早古生代浅海台地和晚古生代的近海湖盆发育之后，中生代鄂尔多斯盆地进入了内陆湖盆的形成和发展阶段，尤其是晚三叠世晚期进入湖盆发展的全盛时期[15-16]。晚三叠世时期，鄂尔多斯盆地为极不对称的西陡东缓且由北西向南东倾伏的箕状拗陷盆地，沉积中心和沉降中心均位于盆地西南部，四周水系发达，主要物源方向为东北方，也存在东南、西南方向的古水流[17-19]。晚三叠世末期由于印支运动的影响，华北克拉通全区抬升，鄂尔多斯盆地呈现西高东低的地形，沉积中心转移至陕北子长地区[20-21]。

图1 鄂尔多斯盆地区域构造Fig.1 Tectonic units of Ordos Basin

晚三叠世，鄂尔多斯盆地含煤地层最好的是瓦窑堡组(相当于延长组长1段)，由于印支运动的影响，整个盆地向上隆起，瓦窑堡组多遭受剥蚀，仅在部分地区保留[8-9]。瓦窑堡组煤层厚度较大的地区有志丹、富县地区以及子长矿区，富煤地区尤以子长矿区最厚。子长矿区瓦窑堡组主要由一系列河流、三角洲、湖泊相的碎屑岩组成。

瓦窑堡组依据岩性及含煤特征可划分为5段。第1段：由灰、灰黑色粉砂岩、泥岩与灰白色中、细粒砂岩互层组成，含有煤层、煤线1～10层，富含黄铁矿结核和植物化石，厚30～70 m。第2段：下部由厚层灰绿色中粒砂岩组成，上部由灰色粉砂岩和灰黑色泥岩组成，含煤层、煤线1～7层，含有植物化石介壳类化石，厚20～80 m。第3段：下部由灰白色厚层状中、细粒砂岩组成，上部由灰色中、细粒砂岩和深灰色的粉砂岩互层组成，含3号可采煤层和数层不可采薄煤层，厚度约为120 m。第4段：下部由灰白色中、细粒砂岩和灰黑色粉砂岩、泥岩互层组成夹有4号煤层及多层薄煤层、煤线;中上部为灰色中、细粒砂岩，含有可采的5号煤层及不可采的6号煤层，含有丰富的植物化石和白云母碎片，厚20～80 m。第5段：下部为棕黑色油页岩夹数层灰白色铝土质泥岩;上部为灰白色、深灰色中粒砂岩、泥岩，含多层薄煤层、煤线，厚度为0～80 m。

2 岩相及沉积相类型

研究区瓦窑堡组发育含砾中粗粒砂岩、细粒砂岩、粉砂岩、泥岩、油页岩及煤层，可以总结出14种岩相类型(表1)。砂岩中发育沙纹层理、板状交错层理、块状层理等。粉砂岩中发育水平层理、波状层理。泥岩具水平层理、块状层理，含有植物化石。

表1鄂尔多斯盆地子长矿区晚三叠世瓦窑堡组岩相
Table1LithofaciesoftheLateTriassicWayaopuFormationintheZichangminingareaofOrdosBasin

岩石类型岩相岩性描述环境解释①含砾粗砂岩灰白色，粗—中粒，分选性差，次棱角状，含有石英砾石曲流河河床滞留②具交错层理砂岩灰白色，细—粗粒砂岩，分选中等，次圆状。粗粒分选性较差，棱角—次棱角状，中粒分选中等，次棱角状河流边滩，分流河道，河口坝砂岩③具平行层理砂岩灰白色，细粒砂岩，薄层状，分选性较好，次棱角状河流边滩，天然堤④具沙纹层理砂岩灰色，中、细粒砂岩，泥质胶结，厚层状，夹深灰色泥岩薄层，分选性中等—较好，次圆状天然堤，滨湖⑤板状层理砂岩灰白色，中粒砂岩，分选性较好，次棱角状，具泥质包裹体河口坝，分流河道⑥块状层理砂岩灰白色，中粒或细粒砂岩，泥质胶结，分选性较好，次圆状河口坝粉砂岩⑦波状层理粉砂岩灰—灰白色，薄层状，质地均匀，半坚硬，局部夹细粒砂岩薄层或条带分流间湾，浅湖，河漫湖泊⑧水平层理粉砂岩深灰色，具有植物化石碎片远砂坝，泛滥沼泽，浅湖，决口扇⑨灰黑色块状炭质泥岩黑色，致密，易碎，染手，有贝壳状断口，偶具有植物化石、植物根化石泛滥沼泽，河漫湖泊，半深湖泥岩⑩深灰色粉砂质泥岩深灰色，泥质结构，波状层理，含植物根化石河漫湖泊，泛滥沼泽，前三角洲，河漫滩铝土质泥岩浅灰白色，均匀，具滑腻感，夹灰黑色泥岩薄层浅湖、半深湖灰黑色水平层理炭质泥岩深灰色，泥质结构，薄层状，夹浅灰绿色铝质泥岩薄层，含大量植物化石泛滥沼泽，分流间湾可燃有机岩油页岩粉砂状结构，泥质胶结，夹灰黄色铝土质泥岩夹层，夹致密坚硬深灰色粉砂岩薄层或条带半深湖煤黑色，沥青光泽，棱角状断口，条带状结构，层状构造，内生裂隙发育，见黄铁矿薄膜充填，属半亮型煤分流间湾

根据岩相(表1)及测井曲线特征(图2)分析，可在区内瓦窑堡组识别出河流、三角洲、湖泊3种沉积相类型(表2)。

河流相主要以含砾砂岩、粗粒砂岩、中粒砂岩、细粒砂岩等为主，发育交错层理、沙纹层理、块状层理、板状层理、水平层理，泥岩中可见植物根或植物碎片化石，垂向上发育有明显的二元结构，下部以具冲刷面的含砾砂岩、具交错层理的粗粒砂岩及中细粒砂岩为主，代表河床亚相，上部以具有水平层理的粉砂岩及具有水平层理的泥岩为特征，代表堤岸亚相和河漫亚相(图3)。

图2 鄂尔多斯盆地子长矿区晚三叠世瓦窑堡组沉积相及层序地层分析柱状图Fig.2 Columnar section showing sedimentary facies and sequence stratigraphy of the Late Triassic Wayaopu Formation in the Zichang mining area of Ordos Basin

沉积相沉积亚相沉积微相岩相类型曲流河相河床堤岸河漫河床滞留沉积①边滩沉积②③天然堤③④决口扇⑧河漫滩⑩河漫湖泊⑦⑨⑩河漫沼泽⑧⑨三角洲相三角洲平原三角洲前缘前三角洲分流河道②⑤⑥天然堤③④决口扇⑧分流间湾⑦泛滥沼泽⑩河口坝②⑤⑥远砂坝⑧⑩湖泊相滨浅湖半深湖滨湖④浅湖⑦⑧⑨

图3 河流相沉积序列(钻孔Y10-4)Fig.3 Sedimentary sequence of fluvial facies

三角洲沉积相中三角洲平原主要以细粒砂岩、粉砂岩、泥岩为主，发育交错层理、水平层理、波状层理、块状层理，且煤层在三角洲平原分流间湾最为发育。三角洲前缘以粉砂岩、泥岩为主，多发育波状层理、水平层理。前三角洲以泥岩、砂质泥岩为主，多见水平层理(图4)。

图4 三角洲相沉积序列(钻孔Y10-4)Fig.4 Sedimentary sequence of delta facies

湖泊相中滨湖沉积物以泥岩、粉砂岩为主，常发育水平层理、波状层理，且常见植物化石。浅湖主要以粉砂岩、泥岩为主，发育波状层理、水平层理。半深湖位于静水区，在研究区分布较小，主要以油页岩、泥岩为主，微细水平层理发育，可见菱铁矿(图5)。

图5 湖泊相沉积序列(钻孔Y11-3)Fig.5 Sedimentary sequence of lacustrine facies

3 层序地层格架

3.1 层序界面的识别

本次层序地层学研究中，层序的定义和体系域划分采用Exxon公司“Vail”学派的观点[22]，并结合了前人在陆相层序地层学研究成果[23-26]，对关键层序地层界面进行识别。

(1)层序界面

层序界面主要依据区域不整合面、河流下切谷底部冲刷面以及地层岩性、颜色突变面。区域不整合面主要体现在瓦窑堡组与上覆的侏罗纪富县组之间的平行不整合接触[9]，该界面主要反映了印支运动造成的区域抬升事件。在层序界面处，随着湖平面相对下降，由河流回春作用形成的下切谷，其底部冲刷面也是是层序界面的标志，如区内瓦窑堡组第1,3,4段底部的厚层砂岩的底部冲刷面。地层颜色、岩性突变面主要表现为瓦窑堡组底部的灰色、灰黑色条带状夹层砂岩与下伏永坪组顶部的灰绿色、黄绿色块状砂岩组成的颜色、岩性突变面[12]，反映了从永坪组到瓦窑堡组沉积环境由深变浅再变深的转化过程，该界面代表一个层序界面。

(2)初始湖泛面：即湖水体首次漫过低位下切谷所形成的湖泛面，该界面之上，水体变深且沉积范围变大。在研究区以河流下切谷砂砾岩之上覆盖的薄层泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩等细粒岩石底面为界。

(3)最大湖泛面：即一个基准面旋回内基准面或可容空间速率增加最快、水体最深时形成的沉积面，岩性上表现为一套向上变细的沉积序列，代表水体最深的岩相以相对较大的厚度出现时，其底面即为最大湖泛面，区内瓦窑堡组第3段上部的厚层泥岩的底面即为一最大湖泛面。

3.2 层序地层格架的建立

根据以上识别出的关键层序界面，将瓦窑堡组划分为3个层序，考虑到瓦窑堡组相当于瑞替阶，大致延伸时限7 Ma[27]，这样每个层序代表的时限约2.33 Ma，说明所划分的3个层序属于三级层序。每个三级层序可划分为低位体系域、湖侵体系域和高位体系域(表3)。

表3鄂尔多斯盆地子长矿区晚三叠世瓦窑堡组层序划分
Table3SequencedivisionoftheLateTriassicWayaopuFormationintheZichangminingareaofOrdosBasin

层序Ⅰ主要相当于瓦窑堡组的1段、2段，层序底界面为瓦窑堡组底部的灰色、灰黑色地层与下伏永坪组顶部的灰绿色、黄绿色地层组成的颜色、岩性突变面。低位体系域以曲河流为主，岩性为粗、中粒砂岩，偶而夹杂粉砂岩，颜色主要以灰黑色为主(图2);在该时期，只在研究区南部地区发育低位体系域(图6)。湖侵体系域以三角洲为主，岩性为中、细粒砂岩、粉砂岩和泥岩;在研究区中南部地区钻孔6-1,11,10-1地层沉积中以粒度较粗的砂岩为主，主要是三角洲平原的分流河道沉积，其余钻孔地层皆以粒度较细的粉砂岩、泥岩为主，为三角洲平原的分流间湾、沼泽沉积(图6)。高位体系域则是以三角洲和湖泊为主，岩性为细粒砂岩、粉砂岩和泥岩，沉积厚度由北向南逐渐减薄(图6)。

层序Ⅱ主要相当于瓦窑堡组的3段，层序底界面为3段底部河流下切谷冲刷面。低位体系域主要以河流为主，岩性以粗粒砂岩为主;除钻孔1-2为以河床滞留沉积形成的粗砂岩以外，其余钻孔皆是以厚层砂岩为主，为三角洲平原的分流河道沉积(图6)。湖侵体系域主要以三角洲为主。岩性以细粒砂岩、粉砂岩和泥岩为主，夹一些薄煤层;由北向南有逐渐变细的趋势(图6)。高位体系域主要以三角洲和沼泽沉积为主，岩性以中、细粒砂岩、粉砂岩为主(图2)。

层序Ⅲ主要相当于瓦窑堡组的4段、5段，层序底界面为4段底部河流下切谷冲刷面，层序顶界面是遭受剥蚀之后的瓦窑堡组顶部与上覆的下侏罗统富县组之间的区域不整合面。低位体系域主要以河流为主，岩性以粗粒砂岩、中粒砂岩为主;湖侵体系域主要以三角洲为主，岩性以细粒砂岩、粉砂岩、泥质砂岩为主，且煤层较为发育，在子长一带的钻孔11中发育少量油页岩(图6);高位体系域主要是以河流为主，岩性为中、细粒砂岩，夹少量煤线，因为剥蚀作用的影响，研究区高位体系域并不发育，且在钻孔1-2处形成了很严重的下切作用(图6)。

4 层序地层格架下的岩相古地理

选取研究区内22口揭露地层较全、分布均匀的典型钻孔数据，在单剖面和对比剖面沉积相分析的基础上，分别绘制各层序的地层厚度、砂泥比等值线图，以砂泥比等值线为主，结合其他相关参数综合分析，恢复出瓦窑堡组各层序的岩相古地理。

4.1 层序Ⅰ岩相古地理

层序I地层厚度幅度变化大致在70～140 m，西部地区较厚，而东部地区较薄(图7(a))。厚度最大的地区位于中西部，达140 m，代表当时的沉降中心。东北部、东南部地区为地层厚度较薄的地区，即为当时的相对隆起区。该层序砂岩较发育，厚度在25～95 m，区内东北部砂岩相对较厚，西南方向砂岩厚度变小，西北部和西南部的两个砂岩高值区域代表两个三角洲分流河道向湖泊方向的延伸。泥岩厚度在20～90 m，一般在区内西南方向有增厚趋势，说明当时沉积中心主要位于研究区西南方向。砂泥比值大致在0.3～7.5，砂泥比值有由东北向西南降低的趋势(图7(b))。

图6 鄂尔多斯盆地晚三叠世子长矿区瓦窑堡组南-北向沉积相及层序地层对比Fig.6 North-south cross section showing sedimentary facies and sequence stratigraphy of the Late Triassic Wayaopu Formation in the Zichang mining area of Ordos Basin

图7 层序Ⅰ地层厚度、砂泥比和岩相古地理及煤层厚度Fig.7 Isopach map showing the total thickness，the sandstone/mudstone ratio and Lithofacies palaeogeography of sequence Ⅰ

层序I沉积时期在研究区东北部发育有曲流河沉积;西南部发育有湖泊沉积，主要包含滨湖、浅湖和半深湖沉积;中部地区发育有三角洲沉积，主要有三角洲平原、三角洲前缘(图7(c))。层序I沉积早期，主要发育河流沉积，水流方向北东—南西向。层序I中晚期，盆地内部陆块发生构造沉降，盆地开始凹陷并且汇水，逐渐发育了湖泊，分布范围较小，并在湖泊边缘地带发育三角洲沉积。

4.2 层序Ⅱ岩相古地理

层序II处于盆地稳定沉降期，该时期地层厚度在70～160 m，同样表现为西部地区较厚，而东部地区较薄。地层厚度最大的地区在安塞地区附近，达160 m，代表当时的沉降中心。向东部有逐渐减薄的趋势，至子长县附近的地层厚度变为70 m左右(图8(a))。砂岩厚度在30～90 m，区内东北部砂岩相对较厚，向西南方砂岩厚度逐渐变小，石湾镇东北部地区和安塞县东南部地区两个砂岩高值区域代表两个三角洲分流河道向湖泊方向的延伸。泥岩厚度变化也较大，在20～111 m，表现为明显的西南部地区较厚，而东北部地区较薄，位于西南部地区的钻孔12-3处泥岩厚度最大，达111 m，向东北部地区逐渐减薄直至到周家镇一带变为20 m左右，说明当时的沉积中心位于研究区西南部。砂泥比值大致在0.3～4.2，砂泥比值有由东北向西南降低的趋势(图8(b))。

图8 层序Ⅱ地层厚度、砂泥比等值线和岩相古地理Fig.8 Isopach map showing the total thickness，the sandstone/mudstone ratio and Lithofacies palaeogeography of sequence Ⅱ

层序II沉积时期的岩相古地理格局继承了层序I的古地理格局，盆地内部构造沉降继续，湖泊持续扩大，三角洲和河流冲积平原明显向东北方向退去。在研究区东北部发育有流河沉积;西南部发育湖泊沉积，主要包含滨湖、浅湖及半深湖沉积;中部地区是三角洲沉积，主要由三角洲平原、三角洲前缘(8(c))。该时期发育3条河流，水流方向为北东—南西向。

4.3 层序Ⅲ岩相古地理

层序III处于盆地萎缩-消亡期，该层序沉积之后因受印支运动的影响，基底抬升，导致局部地区地层保存不全，特别是西部地层遭到剥蚀，使得层序III残余厚度变化较大，在东部玉家湾镇一带地层厚度最大，可达150 m以上，向西部逐渐减小，到安塞县附近只余30 m左右(残留厚度)(图9(a))。该层序砂岩累积厚度表现为西部较薄东部较厚，子长县附近沉积厚度超过70 m，向西部地区逐渐减薄，安塞县附近沉积厚度在15 m左右(残留厚度)。由于受残留地层厚度的影响，泥岩厚度亦表现为西部地区较薄东部地区较厚。砂泥比值大致在0.2～7.3之间，砂泥比值有由东北向西南降低的趋势(图9(b))。

图9 层序Ⅲ地层厚度、砂泥比等值线和岩相古地理Fig.9 Isopach map showing the total thickness，the sandstone/mudstone ratio and Lithofacies palaeogeography of sequence Ⅲ

层序III沉积时期继承层序II、层序Ⅰ的古地理格局，沉积相为河流相、三角洲相和湖泊相(图9(c))。研究区东北部发育河流相;西南部发育湖泊相，包含滨湖、浅湖及半深湖;中部地带发育三角洲相，包含三角洲平原和三角洲前缘。研究区发育3条河流，水流方向为北东—南西向。

5 聚煤规律分析

层序I时期，主要是以河流沉积为主，砂泥比值在中部地区偏高，粗粒沉积物较多，发育河流沉积，不利于成煤，聚煤作用较差，大部分为薄煤层或者煤线，含煤1～13层，累计厚度不超过3 m。全区共形成4个聚煤中心：第1个位于石湾镇附近，累计厚度不超过1.5 m;第2个位于韩岔—蟠龙钻孔4-2附近，煤层累计厚度最大，为3 m左右;第3个位于韩岔—蟠龙钻孔6-1附近，发育的煤层累计厚度在2.5 m左右;第4个位于韩岔—蟠龙钻孔14-1附近，煤层总厚度较薄，累计厚度在1.5 m左右(图7(c))。

层序Ⅱ时期，主要以湖泊沉积为主，砂泥比值在中部地区偏低，细粒沉积物较多，水体较深，不利于成煤。全区含煤1～8层，一般为2～4层，累计厚度最厚可达2 m，平均厚度仅有1 m。全区共有4个小聚煤中心：第1个位于石湾镇附近，累计厚度最厚为1.5 m;第2个位于韩岔—蟠龙钻孔4-1至钻孔5-2一带，最大累计厚度为2 m左右;第3个位于韩岔—蟠龙钻孔6-1附近，煤层累计厚度可达2 m左右;第4个位于韩岔—蟠龙钻孔14-2至钻孔14-1之间，累计厚度也在2 m左右(图8(c))。

层序III时期，盆地逐渐抬升，湖泊面积逐步减小，三角洲沉积面积逐渐增大，三角洲平原分流间湾是该时期重要的成煤环境。该时期的聚煤作用最好，含煤层数在1～10层，累计厚度可达6 m左右，其中绝大部分含煤区煤层累计厚度都大于1 m。存在4个聚煤中心：第1个位于韩岔—蟠龙钻孔3-3附近，煤层累计厚度大于5 m;第2个位于韩岔—蟠龙钻孔4-2地区，煤层累计厚度大于4 m;第3个位于韩岔—蟠龙钻孔5-1,6-1一带，煤层累计厚度在5 m以上;第4个位于钻孔Y20西南部，煤层累计厚度较薄，约为3 m(图9(c))。

综上所述，上三叠统瓦窑堡组的煤层大都发育在三角洲平原分流间湾，聚煤中心大致位于石湾镇—玉家湾镇—安塞县一带。含煤区位于石湾镇—子长县一带，总体呈近南北条带状展布，所有的小聚煤区则均呈北东—南西向展布。煤层发育最好的是层序III，其顶部的5号煤层大面积可采，其下部的3号煤层也是局部可采。

6 结 论

(1)区别于前人对瓦窑堡组作为1个三级层序的一部分的认知[5-7]，识别出区域不整合面、河流下切谷冲刷面、地层颜色及岩性突变面3种类型层序界面，将瓦窑堡组划分为3个三级层序，其中层序Ⅰ对应瓦窑堡组1段、2段，层序Ⅱ对应瓦窑堡组3段;层序Ⅲ对应瓦窑堡组4段、5段。

(2)瓦窑堡组的沉积相单元主要为河流、三角洲、湖泊，其中层序Ⅰ以河流沉积为主，层序Ⅱ以河流、湖泊沉积为主，层序Ⅲ以三角洲沉积为主。

(3)层序Ⅰ、层序Ⅱ聚煤作用均较差，层序Ⅲ聚煤作用相对较好，且3个层序的聚煤作用均发生在三角洲分流间湾沉积中，聚煤中心大致位于石湾镇—玉家湾镇—安塞县一带。

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Sequence-paleogeographyandcoalaccumulationoftheUpperTriassicWayaopuFormationinOrdosBasin

LI Li1,SHAO Longyi1,LI Mingpei2,3,WANG Dongdong4,LU Jing1,LI Zhixue5,CHENG Aiguo6

(1.CollegeofGeoscienceandSurveyingEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechology(Beijing),Beijing100083,China; 2.ShaanxiCoalGeologicalExplorationInstituteCompanyLimited,Xi’an710054,China; 3.ShaanxiEnergyGroupResearchInstitute,Xi’an710061,China; 4.CollegeofEarthScience&Engineering,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266590,China; 5.ShaanxiEnergyGroupCo.,Ltd.,Xi’an710061,China; 6.ChinaNationalAdministrationofCoalGeology,Beijing100039,China)

The sedimentary facies,sequence stratigraphy,lithofacies paleogeography and coal accumulation of the Late Triassic Wayaopu Formation in Ordos Basin were analyzed based on data from borehole cores and logging curves.The Wayaopu Formation was subdivided into five members based on the lithology,of which the first (bottom) and the fifth (top) members consist of mudstones and siltstones,the second,the third and the fourth members are mainly composed of sandstones in the lower part,and of mudstones and siltstones in the upper part.The sequence boundaries were identified,including the regional unconformity at the top of the Wayaopu Formations,the basal erosional surfaces of the fluvial incised valley fill sand bodies at the bottom of the first,third and fourth members,and abrupt changes in color and lithologies at the boundary between the Wayaopu Formation and its underlying formations.According to these sequence boundaries,the Wayaopu Formation was subdivided into three third-order sequences,namely sequence I,sequence II and sequence III,which were corresponding to the intervals from member 1 to member 2,member 3,and member 4 to member 5,respectively.The lithological data of each third-order sequences were statistically counted,and the contours of a variety of these lithological parameters were drawn,including strata thickness,thickness ratio of sandstone and mudstone,and the thickness of coal seam.According to these contours,the lithofacies paleogeography maps of each third-order sequence were reconstructed.The major paleogeographical units were the fluvial facies,delta facies,and lacustrine facies,with a northeastern provenance.The coal accumulation were favored in sequence III than sequence I and sequence II.The most favorable coal-forming environment was the inter-distributary bay of the delta plain,and the coal-accumulating center was located in the Shiwanzhen-Yujiawanzhen-Ansaixian area.

Wayaopu Formation;sequence stratigraphy;lithofacies paleogeography;coal accumulation;Ordos Basin

10.13225/j.cnki.jccs.2016.1537

P539.2

:A

:0253-9993(2017)08-2090-11

国家科技重大专项资助项目(2016ZX05041004-003);国家自然科学基金资助项目(41402086)

李 丽(1992—)，女，河北保定人，硕士研究生。E-mail:867420122@qq.com。

：邵龙义(1964—)男，教授，博士生导师。Tel:010-62339303，E-mail:ShaoL@cumtb.edu.cn

李丽,邵龙义,李明培，等.鄂尔多斯盆地上三叠统瓦窑堡组层序-古地理及聚煤规律[J].煤炭学报,2017,42(8):2090-2100.

LI Li,SHAO Longyi,LI Mingpei,et al.Sequence-paleogeography and coal accumulation of the Upper Triassic Wayaopu Formation in Ordos Basin[J].Journal of China Coal Society,2017,42(8):2090-2100.doi:10.13225/j.cnki.jccs.2016.1537