银-额盆地哈日凹陷苏红图组复杂岩类分析

(西北大学 大陆动力学国家重点实验室/地质学系，陕西 西安 710069)

银根-额济纳旗盆地(简称银-额盆地)位于塔里木、哈萨克斯坦、西伯利亚和华北4个板块的结合部位，地跨4个性质不同的大地构造单元，具有复杂多变的地质构造背景。

银额盆地由于地跨4个不同性质的大地构造单元，盆地基底属于不同性质的板块，深大断裂在后期构造运动过程中复活，诱发形成多个次级控盆断裂，使应力基本相同的构造域难以形成完整的大盆地，而在空间分布上紧密相伴、时间上基本相同、成因上有一定联系的小盆地群。

研究区位于银额盆地北部，构造上包括达古拗陷、拐子湖凹陷，苏红图坳陷、哈日凹陷、巴北凹陷、乌兰凹陷(见图1)等，行政区主要位于阿拉善左旗、阿拉善右旗、额济纳旗等，部分涉及巴彦淖尔盟的乌拉特后旗[1～4]。

图1 银额盆地区域构造概图

1 岩性样本及测井参数的优选

本文选取银额盆地哈日凹陷中的5口井(哈1、哈2、哈3、哈4、苏1)进行研究(见图1)。根据5口井的录井资料对银额盆地苏红图组做了岩性统计。发现苏红图组岩性以沉积岩沉积为主；其中泥岩总厚度为2 242.67 m，以灰质泥岩，泥岩，和含灰泥岩为主，灰质泥岩总厚度为609.7 m，泥岩总厚度为890.5 m，含灰泥岩总厚度为398.0 m；砂岩及白云岩在沉积岩中占其次，砂岩总厚度为456.05 m，白云岩总厚度为231.18 m，其中白云质粉砂岩总厚度为295.5 m；火山岩总厚度为95.71 m，包括玄武岩、安山岩、英安岩，其中玄武岩总厚度为87.31m。根据岩性厚度统计结果选取白云质泥岩、玄武质泥岩、灰质泥岩、凝灰质泥岩、含灰泥岩、泥岩、白云质粗砂岩、白云质粉砂岩以及玄武岩的录井测井数据进行测井响应分析。

2 主要岩性测井响应分析

根据录井及测井数据，选取AC(声波时差)、GR(自然伽玛)、ILD(深探测感应测井)、DEN(密度测井)、SP(自然电位)、PE(岩性密度测井)、K(放射性钾测井)、U(放射性铀测井)为测井参数，对主要岩性进行测井响应分析，得出各个岩性的测井响应大致特征(表1)。从表1以及对各个岩性的测井响应特征统计中可以看出泥岩具有低SP、低PE、高AC、低GR、高DEN的测井响应特征；玄武质泥岩具有低GR、高DEN、低PE、高SP、低AC的测井响应特征；凝灰质泥岩具有低GR、高DEN、低PE、高SP、低AC的测井响应特征；白云质泥岩具有高DEN、低GR、高AC的测井响应特征；灰质泥岩具有高DEN、低GR、低AC的测井响应特征；玄武岩具有高DEN、低GR、低PE、高SP、低AC的测井响应特征；白云岩具有高DEN、低GR、高AC的测井响应特征；白云质粉砂岩具有高DEN、低GR、高AC的测井响应特征；白云质粗砂岩具有高DEN、低GR、高AC的测井响应特征。根据各个岩性的对应的测井统计数据发现，其中各个岩性的AC值波动变化幅度不大；泥岩、白云质粉砂岩、白云质泥岩、白云质粗砂岩、白云岩、玄武质泥岩、玄武岩的SP值波动变化幅度不大；泥岩、玄武质泥岩、玄武岩的PE值波动变化范围不大；泥岩、凝灰质泥岩、玄武质泥岩的GR值波动变化不大；白云质泥岩、玄武岩、白云岩、白云质粉砂岩、灰质泥岩、含灰泥岩、白云质粗砂岩的DEN值波动变化范围不大。

3 岩性识别模式建立

根据测井录井数据以及测井响应分析，对主要岩性进行各种交会图分析，发现白云质粗砂岩、白云质粉砂岩以及玄武岩的GR-ILD交会图中数据呈现明显的相关性(见图2)；白云岩、白云质泥岩(见图3)、灰质泥岩、含灰泥岩、凝灰质泥岩(见图4)的ILD-DEN交会图中数据具有明显相关性，从而建立相应的数据模板[5～6]。

白云质粉砂岩：ILD = 50.743e-0.029GRR2= 0.870 7

玄武岩：ILD= 24.293e-0.019GRR2= 0.968 5

白云质粗砂岩：ILD = 0.107 3e0.0485GRR2= 0.924 7

表1 主要岩性测井数据统计表

图2 白云质粗砂岩、白云质粉砂岩及玄武岩GR-ILD交会图

图3 白云岩、白云质泥岩ILD-DEN交会图

白云岩：DEN= 0.7711ILD2- 12.355ILD + 50.605

R2= 0.720 2

白云质泥岩：DEN = 1.0271ILD2- 4.414ILD + 5.7304 R2= 0.926 5

含灰泥岩： DEN = -0.0154ILD2+ 3.6852ILD - 204.93 R2= 0.817 4

灰质泥岩： DEN = -0.0096ILD2+ 2.4304ILD - 138.87 R2= 0.763 4

凝灰质泥岩：DEN = 0.0046ILD2- 0.9421ILD + 50.204 R2= 0.604 9

图4 灰质泥岩、含灰泥岩、凝灰质泥岩ILD-DEN交会图

泥岩以及玄武质泥岩的各项测井数据没有明显的相关性，但是根据统计它们的各项测井数据数值有明显的范围界限。泥岩的声波时差在347.31～417.17 us/m，自然伽玛在79.30～94.15 API，自然电位在37.69～45.55 mv，密度在2.22～2.34 g/cm3；玄武质泥岩的声波时差在97.77～148.01 us/m，自然伽玛在57.72～102.31 API，自然电位在92.41～103.34 mv，密度在1.62～2.30 g/cm3。

4 结语

(1)玄武岩、白云质粉砂岩、白云质玄武岩自然伽玛和深探测感应测井之间呈指数对应关系，白云质粉砂岩和玄武岩ILD和GR之间呈现明显的负相关性，而白云质粗砂岩ILD和GR之间呈现明显的正相关性；

(2)白云岩、白云质泥岩、含灰泥岩、灰质泥岩、凝灰质泥岩深探测感应测井与密度测之间呈二次多项式的对应关系，其中白云岩、白云质泥岩以及凝灰质泥岩，DEN随着ILD的增加而增加，含灰泥岩和灰质泥岩DEN随着ILD的增加而减少；

(3)泥岩、玄武质泥岩测井数据之间没有明显的相关性，但是测井数据具有明显的数值范围，他们的AC、GR、SP以及DEN的波动幅度不大。

通过对哈日凹陷5口井苏红图组的录井测井资料的整理归类，做了岩性统计以及对应的测井曲线统计，选取相关性较好测井曲线建立模板分析，实现了对银额盆地哈日凹陷区域苏红图组的非取芯井的测井岩性识别。