鄂尔多斯盆地延长期坳陷湖盆事件沉积记录

鄂尔多斯盆地延长期浊积岩、震积岩、凝灰岩等事件沉积垂向上均发育典型的沉积序列,可根据其沉积序列进行识别。其主要形成于长6期至长8期,平面上分布在盆地西南部的深湖区。从形成机制上看,构造运动触发了火山活动和强烈的地震。地震活动又触发（辫状河）三角洲前缘沉积物向深湖区移动,由牵引流转化为浊流。这几种事件沉积与油气聚集关系密切。浊积岩、震积岩具有一定的储集能力,构成深水区油气的主要储集体;而凝灰岩促进了优质烃源岩的形成,并加速其演化过程。     

构造活动影响下地质事件沉积序列：以鄂尔多斯盆地延长组长7油层组为例

中晚三叠世,印支运动I幕导致秦岭隆升,同期地震、火山活动频发,在鄂尔多斯湖盆中保存了大量地质事件沉积层。为了认识构造活动影响下地质事件沉积序列,探讨地质历史时期内各类地质事件的耦合关系,从全新的角度认识大型坳陷湖盆的形成和演化过程,笔者等以鄂尔多斯盆地内部及周缘的长7油层组野外露头及钻井岩心中发育的关键事件沉积层为研究对象,对地震事件、浊流事件、火山事件、缺氧事件沉积特征和叠置关系进行研究。研究结果表明：在长7期,湖盆中多种事件沉积类型主要受控于中—晚三叠世秦岭造山运动,构造活动引起湖盆沉降,为事件沉积层的保存提供了条件;火山事件喷发的火山灰降落在湖盆中形成凝灰岩层,同时,也为湖盆缺氧事件创造了条件;沉积层因地震活动形成震积岩,而地震活动又是诱发浊流事件发生的关键因素;这些构造活动影响下的地质事件交替发生,共同构成长7油层组内各类事件沉积层的相互叠置关系。     

构造活动影响下地质事件沉积序列——以鄂尔多斯盆地延长组长7油层组为例

中晚三叠世,印支运动I幕导致秦岭隆升,同期地震、火山活动频发,在鄂尔多斯湖盆中保存了大量地质事件沉积层。为了认识构造活动影响下地质事件沉积序列,探讨地质历史时期内各类地质事件的耦合关系,从全新的角度认识大型坳陷湖盆的形成和演化过程,笔者等以鄂尔多斯盆地内部及周缘的长7油层组野外露头及钻井岩芯中发育的关键事件沉积层为研究对象,对地震事件、浊流事件、火山事件、缺氧事件沉积特征和叠置关系进行研究。研究结果表明：在长7期,湖盆中多种事件沉积类型主要受控于中—晚三叠世秦岭造山运动,构造活动引起湖盆沉降,为事件沉积层的保存提供了条件;火山事件喷发的火山灰降落在湖盆中形成凝灰岩层,同时,也为湖盆缺氧事件创造了条件;沉积层因地震活动形成震积岩,而地震活动又是诱发浊流事件发生的关键因素;这些构造活动影响下的地质事件交替发生,共同构成长7油层组内各类事件沉积层的相互叠置关系。     

构造活动影响下地质事件沉积序列：以鄂尔多斯盆地延长组长7油层组为例

中晚三叠世,印支运动I幕导致秦岭隆升,同期地震、火山活动频发,在鄂尔多斯湖盆中保存了大量地质事件沉积层。为了认识构造活动影响下地质事件沉积序列,探讨地质历史时期内各类地质事件的耦合关系,从全新的角度认识大型坳陷湖盆的形成和演化过程,笔者等以鄂尔多斯盆地内部及周缘的长7油层组野外露头及钻井岩心中发育的关键事件沉积层为研究对象,对地震事件、浊流事件、火山事件、缺氧事件沉积特征和叠置关系进行研究。研究结果表明：在长7期,湖盆中多种事件沉积类型主要受控于中—晚三叠世秦岭造山运动,构造活动引起湖盆沉降,为事件沉积层的保存提供了条件;火山事件喷发的火山灰降落在湖盆中形成凝灰岩层,同时,也为湖盆缺氧事件创造了条件;沉积层因地震活动形成震积岩,而地震活动又是诱发浊流事件发生的关键因素;这些构造活动影响下的地质事件交替发生,共同构成长7油层组内各类事件沉积层的相互叠置关系。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7沉积相分析

三叠纪延长期长7沉积期是鄂尔多斯盆地中生代湖盆发育的鼎盛时期,沉陷幅度大,湖盆范围广。通过研究明确了长7沉积期物源来自盆地周边五个方向,其中东北部、西南部为主要物源方向,西部、南部、西北部为次要物源方向;长7主要发育三角洲相和湖泊相,进一步划分出5种亚相10种微相,其中长73期湖盆面积最大,半深湖—深湖相浊积砂体不发育,暗色泥岩及高阻泥岩发育,为中生界主要优质烃源岩;长72期,半深湖—深湖相沉积面积明显减少,浊积砂体较发育;长71期,湖盆面积及半深湖-深湖相沉积面积继续减少,浊积砂体最为发育,是长7油藏的主力储层。     

库车坳陷上三叠统的浊流沉积及石油地质意义

库车坳陷中部上三叠统发育了一套的典型的浊积岩系，既有代表浊流沉积特征的多种底痕构造，又有特征的鲍玛序列，浊流沉积通过坳陷东北部的辫状河三角洲前缘陡坡带进入盆地中心，由于晚三叠世处在稳定的坳陷沉降阶段，加之湖盆底部地形平缓，因而浊积岩系相对较薄，仅发育Ｄ相一个浊积岩相，显然这是一种典型的远源浊积岩。与浊积岩共生的深湖相烃源岩和辫状河三角洲相储集层及盖层十分发育，从而证实本区中生界有着良好的油气勘探远景。     

鄂尔多斯盆地延长期湖盆充填类型与优质烃源岩的发育

湖盆充填类型是盆地构造及古气候的综合反映,对优质烃源岩的发育有重要控制作用。在综合分析延长组优质烃源岩沉积环境的基础上,认为长91、长73、长72—长71烃源岩发育期湖盆都表现为平衡充填类型,但有机质丰度及规模有较大差别,因此进一步细分长91期为平衡充填三角洲前缘-深湖相组合沉积体系,长73期为平衡充填深湖相沉积体系,长72—长71期为平衡充填浊流-深湖相组合沉积体系,并指出长73期湖盆充填类型发育最优质烃源岩,进而重点探讨了其形成环境。本文认为盆地沉降过程与古气候变化主要控制优质烃源岩的沉积和保存条件,而湖盆原始生产力则与火山灰沉积和深部流体关系密切。综合长73期盆山耦合关系、湖盆充填类型、沉积岩相组合等,指出强水动力体系(浊流沉积、三角洲)对有机质起稀释作用,重点强调了火山灰沉积和深部流体带来的营养物质有利于提高湖盆原始生产力,进而初步揭示了长73优质烃源岩的发育模式。这一认识为进一步研究陆相坳陷湖盆优质烃源岩的充填类型及发育规律提供了可借鉴的研究实例。     

鄂尔多斯盆地晚三叠世构造活动及对优质烃源岩发育的影响

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段发育一套优质烃源岩,然而关于这套优质烃源岩发育的控制因素的研究相对有限,通过对这套优质烃源岩岩心观察与薄片分析,结合有关延长组岩石学、湖盆底形、沉积环境等方面的研究,确定鄂尔多斯盆地晚三叠世存在构造活动并探讨了这次构造对长7段优质烃源岩发育的影响。结果表明,鄂尔多斯盆地晚三叠世长8末-长7初存在一次构造活动,此次构造活动引起湖盆快速扩张,在湖盆内产生了多种响应,如盆地西南部湖盆底形变陡,沉积体系由曲流河体系变为辫状河-三角洲-湖泊体系,沉积物源发生改变,沉积中心向西南方向迁移,事件沉积丰富等。此次构造活动对长7段优质烃源岩的形成具有重要影响,主要体现在:1构造活动使得湖盆扩张,浮游生物生存空间增加,火山物质为生物繁盛提供了养分,极大地提高了生物生产力;2构造活动导致湖盆水体加深并分层,底层水体形成还原环境有利于有机质保存;3火山物质形成的凝灰岩与优质烃源岩互层沉积,可能为烃源岩提供大量U元素作为催化剂,促进烃源岩生烃演化。     

鄂尔多斯盆地西峰油田三叠系延长组浊流沉积及成因模式

鄂尔多斯盆地西峰油田三叠系延长组发育典型的浊流沉积体。本文通过对西峰油田延长统野外露头的观察和室内岩心的描述与分析,根据钻井、测井资料,识别出了层状浊积岩、浊流水道、辫状浊流水道。槽状充填浊积岩以及滑塌浊积岩等浊流微相。并基于浊流的两种形成机制(洪水 沉积物→浊流和滑塌沉积物 水→浊流)和沉积动力学原理在该区建立了陆相湖盆浊流沉积模式,即洪水型浊流成因模式和滑塌型浊流成因模式,在此基础上探讨了浊流沉积对构造环境的沉积响应,认为构造背景在宏观上控制了浊积砂体的时空展布,鄂尔多斯盆地该时期的前陆发展演化特征构筑了其浊流沉积地层层序的充填特色。     

鄂尔多斯盆地西、南缘奥陶纪地质事件群耦合作用

北祁连造山带和北秦岭造山带在早古生代经历了相似的洋陆转化过程,于奥陶纪时发育了汇聚板块边缘的沟-弧-盆体系,分别形成了北西向展布的北祁连造山带走廊南山北缘早古生代岛弧及弧后盆地和东西向展布的北秦岭造山带早古生代岛弧及弧后盆地。期间,秦岭-祁连洋的俯冲造山作用和鄂尔多斯盆地西南缘沉积类型和内陆湖盆的发展演化之间存在有机的联系,构成了盆-山耦合体系,引发一系列构造事件、火山喷发事件和多种类型的事件沉积等。它们之间存在着一系列成因机制上的联系,有着共同的宏观背景。鄂尔多斯盆地西、南缘在几乎相同时期存在一次构造背景的转变,由被动大陆边缘转化为主动大陆边缘,并诱发了多期火山喷发事件,在盆地西南缘奥陶系形成多套斑脱岩夹层,这些斑脱岩可能为同时期或者稍后的钾盐矿(包括含钾卤水)的形成提供了重要物源。同时,鄂尔多斯盆地南缘由浅水碳酸盐台地陷落为深水斜坡,在盆地西、南缘奥陶系有规律的集中发育重力流沉积(海底扇、浊积岩等)、滑塌沉积和震积岩等事件沉积。从形成机制上,华南板块向北俯冲触发了火山活动和地震,火山喷发在奥陶系集中沉积了多套凝灰岩夹层,地震活动导致同时期大套重力流沉积,并触发相对深水区沉积物向深水区移动,使得重力流沉积转化为浊流沉积,形成了具有良好储层的浊积岩。统计表明,上述事件发育的时间与秦岭地区构造活动相对最活跃的时期基本一致。因此这些分布稳定的凝灰岩薄层和中奥陶世集中有规律分布的重力流沉积砂体为华南板块向华北本快俯冲背景下形成的,它们之间存在耦合关系。     

鄂尔多斯盆地南部延长组层序地层格架中烃源岩特征及控制因素

三叠系延长组是鄂尔多斯盆地中生界重要的含油气层位,属典型的岩性油藏,具有含油层位多、成藏关系复杂的特点,其中烃源岩发育特征对岩性油藏分布具有重要的控制作用.基于露头和测井资料,将鄂尔多斯盆地南部延长组自下而上划分为SQ1、SQ2和SQ3三个三级层序,研究了层序地层格架控制下烃源岩的发育特征及其控制因素.研究结果表明:主力烃源岩赋存于湖侵体系域,以长7段为代表,属湖泊扩张至最大湖泛期物源补给欠补偿时半深湖-深湖相沉积,缺乏大量陆源碎屑注入而发育腐泥组占绝对优势的高有机质丰度烃源岩.高位体系域亦发育有烃源岩,如长9段和长6-4+5段,属最大湖泛期后物源补给超过基准面上升而向湖盆推进的滨湖相、浅湖相沉积,陆源碎屑输入致其表现为腐植型占优势且具较高有机质丰度的烃源岩.油源对比显示延长组油源主要来自晚三叠世延长组最大湖泛期形成的长7段湖侵体系域,说明不同体系域烃源岩对延长组油藏的贡献存在差异.层序地层沉积动力背景下体系域可容纳空间垂向与侧向变化,不仅决定体系域内部沉积相类型展布,更直接控制体系域内烃源岩有机质丰度和类型.研究层序地层格架中不同体系域内烃源岩赋存的差异性,有助于在层序沉积背景下预测和评价盆地内烃源岩分布规律.      

鄂尔多斯盆地中生界低渗透岩性油藏形成规律综述

鄂尔多斯盆地中生代为典型的大型内陆坳陷湖盆,含油层系主要为三叠系延长组和侏罗系延安组。长7优质烃源岩为中生界油藏的主要源岩,异常高压为中生界低渗透储层油气大规模运移的主要动力,孔隙性砂体和裂缝系统是中生界石油运移的主要通道,多种输导体系和异常压力的有效组合控制了油藏的展布特征。利用储层成岩流体包裹体、自生伊利石测年和沥青期次等多种方法对成藏期次进行了分析,认为中生界油藏的形成为连续充注一期成藏的特点,成藏期可分为早、中、晚三个阶段,分别对应于早白垩世早期、中期和晚期,主成藏期为早白垩世中期的中期成藏阶段。总结出鄂尔多斯盆地延长组低渗透岩性油藏的形成规律,在长7优质烃源岩欠压实作用和生烃增压共同产生异常高压生的作用下,原油通过互相叠置的相对高渗砂体向上、向下运移,在长4+5、长6、长8形成大规模岩性油藏,并通过微裂缝和前侏罗纪古河输导体系,在长2及侏罗系形成了构造-岩性油藏。     

鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组长3油层组石油运移与充注研究

鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地,中生界延长组富含丰富的油气资源。陇东地区位于鄂尔多斯盆地西南部,延长组长3段是该区重要的含油层系。在长3油层组原油特征和油源条件分析的基础上,对长3原油中含氮化合物组成和分布进行了探讨,结合成藏期分析,研究了鄂尔多斯盆地陇东地区长3油层组石油运移特征和注入方向。结果表明,长3油层组原油含氮化合物的分布与组成在纵向和横向上均存在明显的运移分馏效应,较好地指示了该区石油的运移。晚侏罗世至早白垩世,鄂尔多斯盆地延长组长7优质烃源岩进入生烃门限,并开始大量生烃,且以垂向、侧向、垂向-侧向交替式混合运移的方式,从盆地中心和生烃中心向西部和西南侧向运移和充注,油气充注点位于M18、Z71和Z49等井区周边区域。     

鄂尔多斯盆地南部延长组长7段凝灰岩形成时代、物质来源及其意义

鄂尔多斯盆地南部延长组长7段优质烃源岩以含众多凝灰岩夹层为显著特点,其中长7段底部长7₃层凝灰岩最为发育。凝灰岩的形成时代及火山物质来源,对探讨延长期湖盆优质烃源岩形成、富烃凹陷发育及周邻同期构造-岩浆事件等均具有重要的意义。本文以盆地南部铜川何家坊剖面长7₃层凝灰岩夹层为重点研究对象,利用岩石薄片、扫描电镜及主微量元素等方法,明确了该区凝灰岩岩石学和地球化学特征;同时对凝灰岩夹层及其间的砂岩层开展了锆石U-Pb定年。结果表明该区凝灰岩蚀变强烈,但仍具凝灰岩结构及中酸性火山岩特点;获得的两个凝灰岩样品主组分加权平均年龄分别是（226.5±1.6）Ma（n=24）和（229.7±2.2）Ma（n=21）,同期砂岩碎屑锆石最年轻组分为235~243 Ma（n=7,加权平均年龄239.3 Ma）。结合前人研究成果,综合认为长7₃层凝灰岩形成年龄约在230 Ma±,代表了长7期开始的时间,也是延长期湖盆进入鼎盛发育和盆地坳陷型富烃凹陷形成的时期。依据延长期凝灰岩特征,盆地腹地及秦岭造山带构造-岩浆活动事件,指出延长组长7期凝灰岩的火山物质主要来自秦岭造山带,与勉略洋壳向南秦岭板块下俯冲形成的岛弧火山等联系密切,并将秦岭造山带与延长期湖盆之间的耦合响应过程划分为3个阶段。本文对重新认识鄂尔多斯盆地发育演化过程及长7期湖盆属性具有重要的指示意义。     

鄂尔多斯盆地南部中生界原油地球化学特征及油源分析

系统采集鄂尔多斯盆地南部中生界的烃源岩、原油及油砂样品,对其饱和烃和芳烃馏分进行气相色谱-质谱分析,通过 对生物标志物组成特征的研究,分析和探讨中生界原油的油源。结果表明:根据 8β(H)-补身烷和 C3017α(H)-重排藿烷含量, 鄂尔多斯盆地南部中生界原油可划分为I,II,III类。第I类原油 8β(H)-补身烷含量高, C3017α(H)-重排藿烷含量低,来自 深湖相沉积相带的长 7 油页岩 (A1 类),第II类原油 8β(H)-补身烷含量较高, C3017α(H)-重排藿烷含量中等,来自深湖—半深 湖沉积相带的长 7 暗色泥岩 (A2 类),第III类原油 8β(H)-补身烷含量低, C3017α(H)-重排藿烷含量高,来自半深湖沉积相带的 长 7 暗色泥岩 (A3 类),由于采集样品数量限制,第III类原油不排除来自长 8 或长 9 暗色泥岩 (A3 类) 的可能,目前发现的原油 主要是第I类,即各油层组的原油主要是由长 7 油页岩提供的,它是鄂多斯盆地南部中生界的主力烃源岩。     

鄂尔多斯盆地延长期沉积中心迁移及其动力学背景

延长期（T₃y）是鄂尔多斯盆地中生界优质烃源岩的主要发育时段。本文在大量钻井和测井等资料研究的基础上,结合露头剖面与岩心观察,建立了盆地延长组地层对比格架,综合最新沉积相研究成果,进一步发现在中-晚三叠世延长期盆地主体发生了两次明显的沉积中心迁移,形成了3个沉积中心。其中以长9期为代表的早期（长10—长8期）沉积中心位于吴起—志丹—富县—洛川一带,以长7期为代表的盆地发育鼎盛时期（长7—长2期）沉积中心位于姬塬—华池—宜君一带,以长1期为代表的湖盆萎缩期的沉积中心位于横山—子长之间。前两期沉积中心明显控制着盆地优质烃源岩的形成和分布,进而控制着盆地中生界常规和非常规油气资源的总体分布。结合周邻山系演化历史分析认为,晚三叠世初长9—长7期沉积中心向西南（向山）迁移,与扬子板块向华北板块俯冲汇聚、在秦岭造山带后陆（即华北仰冲板块南部）因汇聚的巨量物质部分上拱和能量释放而导致的沉降有关;至晚三叠世末长1期沉积中心转向北东（离山向陆）迁移,为华北与扬子板块间的有限洋消失及之后持续汇聚的结果,秦岭造山带挤压隆升增强引起北邻鄂尔多斯盆地南部抬升,致使盆地消亡,沉积中心相应向北东迁移。两次沉积中心迁移的动力学环境,主要受鄂尔多斯盆地南侧秦岭造山带形成演化的控制,沉积中心迁移是盆山耦合演化彼此响应的结果和记录。     

鄂尔多斯盆地南部延长组浊积岩体系及油气勘探意义

鄂尔多斯盆地南部的浊积岩体系主要发育于三叠系延长组长7、长6油层组。按其沉积特征可分为坡移浊积扇和滑塌浊积扇,前者相带发育相对齐全,垂向上多期互相叠加,可划分为:斜坡—槽道—内扇相、辫状水道、辫状水道间、辫状水道前缘—中扇相、外扇相和盆地平原相,后者多呈透镜状夹于较深湖亚相的深灰色泥岩中,相带分异不明显,仅可分为中心相和边缘相。两类浊积扇主要分布在近源斜坡带及远源末梢斜坡带。滑塌浊积岩主要由阵发性的偶然因素诱发而成,规模相对较小,储集物性较差;而坡移浊积扇则与地形坡度的有利配置和较稳定的物源补给有关,其沉积厚度大,分布广,储集物性好,是深湖区岩性油藏勘探的主要目标。