鄂尔多斯盆地洪德南地区长72亚段重力流类型及物源分析

朱红梅，陈中斌，曹鹏福，景文平

（中国石油长庆油田分公司第七采油厂，陕西 西安 710200）

0 引言

近年来，深水重力流沉积已成为沉积学和油气田勘探开发的重要研究对象并在中国陆相湖盆油气勘探中发挥了重要指导作用[1]。重力流属于具有突发性、瞬时性沉积过程的事件沉积，是由含大量悬浮物质的高密度流体在重力驱动下，沿斜坡向下呈整体块状移动的阵发性、短暂性的快速沉积，根据其流变学性质和沉积物支撑机制可大致分为滑塌体、液化沉积物流、砂质碎屑流、浊流、颗粒流和泥质碎屑流等多种类型[2]。延长组是鄂尔多斯盆地中生界主要的产油层，具有广阔的勘探开发前景。虽然洪德南地区所在的西南部长7期的重力流沉积体系被广泛认可，但对该地区重力流沉积类型及其沉积物来源的研究尚不明确，而物源分析又对该地区沉积相、砂体、油层等方面的研究起基础和指导作用。所以，洪德南地区重力流具体类型和沉积物源分析研究对该地区能源开采和开发甚至当地经济建设起着至关重要的作用。

1 地质背景

鄂尔多斯盆地位于华北地台的西部，是一个多旋回演化和多沉积类型的大型盆地，根据盆地演化史及现今的沉积构造特征将盆地划分为渭北隆起、晋西挠褶带、伊盟隆起、陕北斜坡、天环坳陷和西缘逆冲带共6个一级构造单元[3]。三叠系延长组地层厚度在400～1 400 m之间，与下伏纸坊组、上覆富县组、延安组地层之间均为不整合接触，上世纪中后叶学者根据油田生产开发的需要将盆地三叠系延长组自下而上分为10个油层组（长10～长1）。长7油层组在整个盆地内的厚度在80～12 m之间，地层厚度整体较均匀，以细砂岩，泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，泥岩和页岩等5种岩性为主。本文的研究区位于盆地西南部的甘肃省环县北部的洪德南地区，研究目的层为延长组长7油层组长72亚段，其厚度在29～60 m之间，平均厚度43.42 m，亚段内发育大量的砂质沉积，具有含油性，本次研究需通过长72亚段的岩性、电性及地球化学资料等数据对该层位重力流类型和沉积物来源有明确的认识。洪德南地区位置图[4]如图1 所示。

图1 洪德南地区位置图

2 重力流类型

重力流是由含大量悬浮物质的高密度流体在重力驱动下，沿斜坡向下进行阵发性、短暂性的快速沉积。根据前人对重力流特征及分类方式的认识和洪德南地区长72亚段电测曲线、岩性、单期砂体厚度、沉积构造等沉积特征，将洪德南地区长72亚段重力流砂体归结为砂质碎屑流沉积和浊流沉积两种类型。

2.1 浊流

浊流是一种沿水下斜坡或峡谷流动的，其流体内携带的泥质、砂质沉积物呈湍动状态悬浮沉降，具牛顿流体性质的湍流[5]。由浊流沉积下来的岩石称浊积岩，浊积岩的岩性、构造等特征可以在一定程度上反映浊流流动状态、成因等特征。浊积岩由泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩组成，不同岩性的泥、砂岩条带或薄层多呈平行、波状互层。

2.2 砂质碎屑流

砂质碎屑流是一种以粉-细砂岩为主，混杂少量砾石和泥质碎屑颗粒的，以层流状态沿水底斜坡流入深水环境并以整体冻结的方式发生沉积的宾汉塑性流体[6]。砂质碎屑流砂体的明显特征为：砂体为块状层理，无其他明显的沉积构造；砂体内见泥岩撕裂屑和泥质“漂浮砾”，在伽马曲线呈箱状，曲线值在50～126API 之间。

3 重力流物源

物源分析是通过确定沉积物物源位置和性质及沉积物搬运路径，判断整个盆地的沉积构造演化的过程[7]。鄂尔多斯盆地延长组沉积时期存在东北、西北、东南、西南和南五个方向的沉积物源，长7期沉积盆地的物源主要来自西北、东北、北三个方向，东北区域的物源主要来自盆地东北-北方向的大青山和阴山古陆，西北区域的物源则主要来自盆地西北方向的阿拉善古陆，西南区域的物源则主要来自盆地西南方向的陇西古陆[8]。洪德南地区长72亚段样品经球粒陨石标准化后，其曲线的变化特征为轻陡重缓，为明显的“右倾型”；轻稀土元素富集而重稀土元素相对亏损，铈元素轻微亏损，铕元素严重亏损，与鄂尔多斯盆地西南部样品稀土元素化学特征高度相似，指示洪德南地区长72亚段砂体物源主要来自盆地西南部，由陇西古陆供给（如图2所示）。

图2 洪德南地区长72亚段与盆地主要沉积区泥岩样品稀土元素球粒陨石标准化分布模式图

4 结语

通过岩心、测井、地球化学分析资料的整理结果以及对洪德南地区沉积相、砂体和油层的刻画，得出以下结论：

洪德南地区长72亚段重力流主要为浊流和砂质碎屑流，浊流岩性主要为细-粉砂岩和泥岩，砂泥岩不规则互层是其重要标志，见平行层理、波状层理和冲刷面及不完整的鲍马序列，自然伽马值整体偏高，在100～180 API之间，曲线形态多呈钟形。砂质碎屑流岩性主要为块状细砂岩，泥砾呈撕裂状漂浮于块状砂体中，自然伽马曲线响应特征多呈箱状，齿化特征明显，曲线值在41～108 API之间。

根据洪德南地区与盆地东北、西南、西北部的泥岩样品稀土元素配分特征的参照和对比，洪德南地区长7期的物源主要来自盆地西南部，由陇西古陆供给。来自陇西古陆母源区的沉积物经流水、风力搬运等作用沉积于盆地西南部地区，由长7期短暂性、顺发性地质事件的影响，受重力作用形成重力流，最终沉积在洪德南地区。