鄂尔多斯盆地盒8段沉积相研究

郭伟鹏

（延长石油集团油气勘探公司延长气田采气一厂，陕西 西安 716000）

A气田是鄂尔多斯盆地内的大型岩性气藏之一，该气田中的盒8段是主力产气层之一，由于其在天然气产层中的重要意义，以往有众多学者对其展开沉积相的研究。

1 区域构造

鄂尔多斯盆地以太古界和早远古界的变质结晶作为基底，经过多年的发育与沉积，形成新生界地层，属于典型的克拉通盆地。在该类盆地的基地上，第一次沉积底层是一套海相碳酸盐岩沉积地层。在中一晚奥陶世的时候，该盆地地壳抬升，造成部分底层的缺失，据推断，间断时间大概为1.3亿年。

在印支期之前，该区沉积基底自西向东倾斜；在印支期，该区地层的构造应力出现西强东弱的特征，受力出现不平衡，造成盆地东部开始慢慢上升；到了燕山运动时期，该区盆地受到的南北向的左行剪切力和纵向压力较大，地层构造发生巨大的形态变化，进一步加剧了隆起作用，造成盆地东部出现大幅度的抬升，盆地彻底变为向西倾斜，这时候，盆地内部出现大量西倾的单斜构造。在喜马拉雅时期，该区盆地再次出现西南方向的抬升，进而形成如今的构造。由于在石炭纪到二叠纪，整个盆地发生了一次水退的过程，导致此处盆地由海相往陆相发展，直至二叠纪末期，该处盆地已经完全发展成陆相沉积盆地。三叠纪晚期，盆地内的淡水内陆湖泊沉积逐渐发育，直到形成今天的构造——三山夹两盆。现金，盆地构造呈南北走向，同时，东坡陡，西坡缓，向斜不对称，总面积约为25×104km2（图1）。

图1 鄂尔多斯盆地构造单元划分

2 地层基本特征

下石盒子组命名来源于石盒子沟，该地层顶部岩石为骆驼脖子砂岩，底部岩石为桃花泥岩段，底层厚度大概120m～160m，是晚古生代时期鄂尔多斯盆地发育的最大规模的辫状河—三角洲沉积。为了方便研究工作的开展，将盒8段划分成两个小层，分别为盒8上、盒8下。

骆驼脖子砂岩底即为盒8下亚段底面，主要地层特点是发育灰白色细砾岩、含砾粗砂岩、灰色中砂岩夹薄层泥岩，其中，部分含有凝灰质，地层顶部是比较稳定的砂岩，经过测井，获得钟形曲线。盒8下地层厚度大概为18.8m～47m，厚度不均匀，经过测算，该处地层平均厚度为29.2m。盒8上地层岩性主要表现为灰色或灰绿色粗砂岩、中一细砂岩与深灰色、灰黑色粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩，其中，部分井段发育为暗色泥岩，盒8上地层厚度大概为14m～51m，厚度不均匀，经过测算，该处地层平均厚度为29.2m。测井响应显示为“高GR、高AC、低RT”。

3 沉积相类型及特征

3.1 沉积相类型

根据对本研究区开展资料调查与分析，了解该区域岩石组合、沉积构造、剖面结构等特征，可以将盒8段沉积时期的沉积相总结为辫状河三角洲平原亚相。具体沉积相划分方案见表1。

表1 研究区沉积相划分方案表

3.2 沉积相特征

在本研究区，盒8段沉积时期处在辫状河三角洲沉积的三角洲平原亚相相带，该处沉积物具有粒度粗，心滩分布散落的特点。根据研究，心滩主要处于辫状河道交叉处。该处具有河道宽、水浅、细粒沉相不发育的特征。在以上环境中，河道走势随着水流量的变化出现一定的摆动，造成辫状河河道的底部沉积物出现粗颗粒沉积物，由于水流变化频率较高，导致河道频繁发生改变，导致沉积下来的河道砂体反复切割与叠置，上部细粒沉积较少。

3.2.1 心滩

心滩微相在辫状河沉积储层最为有利。该处占据主导地位的岩相是块状层理砂岩相，接着是发育平行层理砂岩相。根据心滩沉积序列可见，该处岩相呈现出正韵律或复合韵律特点，主要特点是向上粒度逐渐变细。根据相关研究绘出其测井曲线，曲线呈现为箱型或是钟型形状，岩性也表现为向上变细的趋势。层理规模也呈现从下到上逐渐变薄的趋势。根据复合韵律和正韵律可以得知，改层段水动力比较稳定，同时物源充足，见图2（a）。

图2 辫状河三角洲沉积微相曲线特征

3.2.2 辫状河道

滞留含砾砂岩相发育规模小，且一般只在河底发育，砂质泥砾岩相发育范围更小，仅仅在个别井的河道底部，且厚度非常不均匀，变化较大，平行层理砂岩相主要发育在河道沉积末期，同样表现为厚度不均匀，变化大，具体见图2（b）。

根据河道沉积序列可见，该河道岩相具有向上粒度变细的正韵律结构特点，自河道底部往上，单层厚度、层理规模均逐渐变小，岩性也从含砾粗砂岩转变成粗砂岩、中细砂岩、粉砂质泥岩。

3.2.3 河道侧翼

由于河道两侧水动力较弱，该处微相经过水流冲刷由充填悬浮细粒沉积物发育而成，岩相组合的粒度比较细。沉积构造主要呈现为水平层理，尤其是在粉砂质泥岩及泥岩中，多见厚度不大的水平层理。根据相关研究绘出其自然伽马和电阻率曲线，大多表现为中低幅度微齿钟型，见图2（c）。

3.2.4 泛滥平原

泛滥平原一般以泥岩的形式出现在沉积旋回的顶部，偶尔可见水平层理的泥岩夹块状砂岩，也有可能出现砂泥互层，植物化石等，根据相关研究绘出其自然伽马曲线和电阻率曲线，大多表现为锯齿状，具体见图2（d）。

根据本文研究，基本上可以确定辫状河三角洲平原亚相沉积的主要发育时期为盒8段沉积时期，根据构造特征，将其细致的划分为心滩、辫状河道、河道侧翼、泛滥平原。另外，本文研究认为，曲流河三角洲平原亚相沉积多发育在山1段沉积时期，根据构造特征可以细致的划分成河床滞留沉积、边滩、天然堤、泛滥平原。

4 结语

综上所述，鄂尔多斯盆地A气田盒8段沉积区平坦开阔，气候呈现干旱—半干旱的气候特征，物源丰富，多水系发育，为冲积扇—冲积平原的沉积提供了良好的自然条件，最终形成了河道、泛滥平原与河间漫湖交互分布的沉积格局。根据相关古地理恢复研究结果，盒8沉积时期，该盆地是大华北盆地西部流域的“过水区”，各个方向的水系经过汇合之后，集中流向东南方，该区主体为冲积平原沉积环境，发育冲积扇、辫状河、泛滥平原、低弯度曲流河、洪泛湖（河间漫湖）等沉积相。