基于鄂尔多斯盆地东部古生界沉积相与层序地层学研究

杨培星

摘要：在我国的鄂尔多斯盆地区域，由于天然气、石油、煤炭等天然矿产资源极为丰富，所以其地质受到了更多的关注。基于此，从马家沟组、本溪组、太原组等六个区域，分析了鄂尔多斯盆地的沉积相带展布特征，并阐述了鄂尔多斯盆地的沉积层序及层序演化。

关键词：鄂尔多斯盆地;沉积层序;展布特征;层序演化

中图分类号：P618.13

文献标识码：A

DOI：10.15913/j .cnki.kj ycx.2019.08.035

近年来，研究人员在鄂尔多斯盆地的上古生界中发现了具有极高工业价值的中、大型氣藏，为天然气的勘探与开发创造了更好的前景。基于这样的情况，对鄂尔多斯盆地的古生界沉积相与层序地层学进行研究具有较高的现实价值。

1 鄂尔多斯盆地的沉积相带展布特征分析

l.l 马家沟组沉积相带展布分析

1.1.1 蒸发台地

在研究区域中，蒸发台地相带的沉积物主要包括深灰色与浅灰色的白云岩、灰白色的膏岩、膏质或泥质的云岩等。从纵向的角度分析得出，岩性由上到下分别为泥粉晶石灰岩、粉晶白云岩、含膏白云岩、膏岩、盐岩、泥粉晶石灰岩。

1.1.2 局限台地

局限台地相带的岩石主要包括灰黑色泥灰岩、灰黑色泥质白云岩、浅灰色白云岩、浅灰色云质灰岩等等。在局限台地相带中，包含的陆源碎屑相对较少，仅有局部区域的不同层断中拥有少量的薄层泥岩。

1.2 本溪组沉积相带展布分析

1.2.1 浅海泥质陆棚

浅海泥质陆棚相带包含的介壳、砂及粉砂相对较少。通常浅海泥质陆棚均受到底栖生物的干扰，所以普遍会以内部构造匮乏的泥岩产出。在富含大量氧气的浅海泥质陆棚相带中，由于生物扰动更加强烈，所以泥岩中包含的球粒更多。

1.2.2 障壁岛

障壁岛相带包含的沉积物主要有粉砂岩、灰白色的细砂岩等，沉积厚度在3 - 12 cm之间。从垂直的角度进行分析能够发现，障壁岛相带的沙质沉积普遍与煤层、泻湖泥岩等互层，共同构成了相互叠置的沉积序列。

1.2.3 泻湖

泻湖的沉积物主要包括煤层、碳质泥岩、深灰一灰黑色泥岩等，部分区域夹带着少许粉砂岩或是灰白色的薄层细砂岩。其中，泥岩中B的含量在4xl0^-5- 3xl0^-4之间，Sr/Sa比值为1.2 - 16.6.可以看出泻湖水体的实际盐度变化较大。

1.2.4 潮坪

潮坪可以划分为泥坪、沙坪以及混合坪三种。其中，泥坪中的沉积物主要为泥岩，少数区域夹带着砂质薄层，通过改造可以转变为泥屑透镜体;沙坪中的沉积物主要包括浅灰色或灰白色的中一厚层状细砂岩、含砾不等粒砂岩等，夹带着少许泥质沉积;混合坪中的沉积物主要包括泥岩与砂岩的不等厚互层，夹带着少许煤层薄层炭质泥岩。

1.3 太原组沉积相带展布分析

1.3.1 浅海陆棚

在研究区域中，浅海陆棚的沉积物主要包括生物碎屑泥晶灰岩、生物碎屑灰岩以及多种颗粒灰岩等。其中，灰岩的厚度普遍在10 - 20 m，有着稳定的横向分布。笔者在调查中发现，在研究区域中，毛儿沟灰岩中夹带着一定的夹层凝灰岩，主要成分为隐品质火山灰岩，且可以观察到明显的气孔、晶屑等构造，这意味着在太原组沉积时火山活动剧烈。

1.3.2 碳酸盐潮坪

在研究区域中，碳酸盐潮坪可以划分为潮上带、潮间带以及潮下带。其中，潮上带中的沉积物主要包括泥灰岩、灰色泥晶灰岩等，局部区域能够观察到鸟眼或膏模孔的构造;在潮间带中，沉积物主要包括含泥质生物碎屑灰岩、含泥质泥晶灰岩、灰黑色中一厚层状泥灰岩等，局部区域包含生物化石碎片;在潮下带，沉积物主要包括生物碎屑泥晶灰岩、含生物碎屑泥晶灰岩等。

1.3.3 碎屑岩与碳酸盐混合潮坪

碎屑岩与碳酸盐混合潮坪的沉积物主要包括泥质灰岩泥岩、浅灰和灰白色砂岩、深灰色灰岩等。在局部区域，夹杂着一定的化石及植物化石碎片。

1.4 山2气层组沉积相带展布分析

1.4.1 三角洲平原

三角洲平原的沉积物主要包括灰白色与浅灰色的中砂岩、细砂岩、基于深灰色泥岩与含砾不等粒砂岩的不等厚互层，局部区域夹杂着一定的炭质泥岩、煤层等。在三角洲平原中，包含着多条分支河道，多数呈现带状且延伸相对较远。

1.4.2 三角洲前缘

三角洲前缘的沉积物主要包括中砂岩，浅灰色一灰白色细砂岩，基于粉砂岩、灰黑色泥岩以及砂质泥岩的不等厚互层[1]。从横向角度进行分析能够发现，三角洲前缘的砂岩普遍呈现透镜状或是宽板状，部分区域夹带着动植物化石。

1.4.3 滨浅湖

滨浅湖的沉积物主要包括砂质泥岩、深灰一灰黑色泥岩等，部分区域夹带着细砂岩薄层与粉砂岩。其中，在泥岩中能够观察到底栖生物化石，在粉砂岩中能够观察到砂纹交错的层理。

1.5 山1气层沉积相带展布分析

1.5.1 三角洲前缘

三角洲前缘的沉积物主要包括中砂岩、灰白色一浅灰色细砂岩、粉砂岩、含砾不等粒砂岩等。其中，在三角洲前缘的分流间湾区域，由于环境的闭塞程度相对较高，且水动力条件更弱，所以包含的沉积主要为深灰一灰黑色泥岩。

1.5.2 滨浅湖

滨浅湖的沉积物主要为基于深灰色薄层砂质泥岩、灰黑色泥岩以及泥质粉砂岩的不等厚互层。其中，在泥质粉砂岩中，能够观察到砂纹交错的层理;在泥岩中能够观察到透镜状或是水平的层理。同时，由于其中的粉砂质沉积更多在洪泛期形成，所以主要由河流携带的碎屑堆积形成。

1.6 盒8+9气层沉积相带展布分析

1.6.1 辫状河三角洲平原

辫状河三角洲平原的沉积物主要包括砂质泥岩、细砂岩夹深灰色薄层泥岩、中砂岩、灰白色一浅灰色含砾粗砂岩等。辫状河三角洲平原与辫状河的沉积特征有大量相似之处，而主要不同之处在于：辫状河三角洲平原的分流河道更多，沉积物粒度更小，砂体厚度相对较薄，泥质的含量相对较高。

1.6.2 辫状河三角洲前缘

辫状河三角洲前缘的沉积物主要包括浅灰色细砂岩，灰白色细砂岩、中砂岩，基于深灰色泥岩、含砾砂岩以及砂质泥岩的不等厚互层。其中，在泥岩中能够观察到动植物化石以及水平层理。从横向角度进行分析能够了解到，辫状河三角洲前缘中的砂体更多的呈现出宽板状与透镜状[2]。

1.6.3 滨浅湖

滨浅湖的沉积物主要包括泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂岩泥岩夹浅灰色薄层细砂岩、灰绿色泥岩以及深灰色泥岩等。其中，在泥岩中能够观察到底栖生物化石以及水平层理;在局部区域能够观察到砾摊、砂摊层，且相应区域多呈现交错层理或波痕层理。

2 鄂尔多斯盆地的沉积层序及层序演化分析

2.1 层序演化

2.1.1 第一阶段

鄂尔多斯盆地东部区域（以马家沟为例）在早奥陶时期经历了三个三级的海平面升降旋回，由此，可以将其划分成三个层序，即由马一段、马=段以及马三段所组成的第一层序，由马四段、马五段组成的第二层序，由马六段组成的第三层序。在研究区域中，马五段呈现出了典型的陆表海沉积，且是在海退过程中形成的。由此能夠了解到，当时的海底地形十分平缓、水体相对较浅，且气候条件更为炎热。

2.1.2 第二阶段

在第二阶段，即陆表海碳酸盐岩与碎屑混合沉积阶段中，华北陆表海处于频率相对较高的海退海进旋回之中。此时，研究区域首次发生了铁铝岩层的沉积，之后又沉积了潮坪相吴家峪灰岩，最后发生了海平面的下降。在早二叠世太2期，研究区域第二次遭受了海侵，此时，沉积了毛儿沟灰岩以及庙沟，且海平面再一次下降。在早二叠世太1期，研究区域遭受了最大的一次海侵，此时，沉积了东大窑灰岩、斜道灰岩等，且海水基本退出了本区域。

2.1.3 第三阶段

在第三阶段，即近岸内陆坳陷的湖泊一三角洲碎屑岩沉积阶段，主要形成山西组海绿石夹层、石千峰组海相化石以及石盒子组硅质岩夹层等[5]。由于在这一阶段中（早二叠世晚期到晚二叠世），研究区域受到了海泛作用的影响，所以其包含在近岸内陆坳陷沉积背景的范围内。

2.2 沉积层序与油气

研究区域中，第一层序形成于蒸发台环境中，属于较好的油气储集层;第二到第五层序形成与陆表海碳酸岩层及碎屑岩层混合沉积中，其中包含的规模性储集层不多;第六到九层序形成于近岸内陆坳陷的湖泊一三角洲碎屑岩沉积中，其是上古生界的主要油气储集层;第十二到十四层序形成于近岸内陆坳陷湖盆西碎屑沉积中，属于较好的区域性盖层。

3 总结

对于鄂尔多斯盆地地区来说，其基底稳定，所以油气藏的产生主要受到沉积相以及沉积层序的影响。通过分析能够得出，该区域经历了三个阶段的层序演化，在海退与沉积的作用下形成了当前的地理条件。

参考文献：

[1]郭乐乐，李忠百，张稳，等.鄂尔多斯盆地大宁一吉县区块主力致密砂岩储层孔隙结构分析[J].天然气工业，2018（ Suppl l）：18-23.

[2]郭艳琴，李文厚，郭彬程，等.鄂尔多斯盆地沉积体系与古地理演化[J].古地理学报，2019，21（2）： 293-320.

[3]刘畅.鄂尔多斯盆地临兴地区上古生界层序地层格架及沉积模式[J].非常规油气，2019 （1）.