鄂尔多斯盆地盐池地区二叠系山1-盒8段物源分析

鄂尔多斯盆地中、北部二叠系山西组-下石盒子组已发现多个大型油气田,其勘探潜力巨大。但盆地西部盐池地区山西组、石盒子组的勘探程度较低,因而弄清其物源对该区进一步油气勘探十分重要。以研究区钻测井、岩心及盆地周边露头实测等资料为基础,应用统计学方法对区内山1、盒8段石英颗粒成因类型、岩屑类型、重矿物组合、古流向及沉积相等特征进行了全面的研究。结果表明：研究区山1-盒8期沉积物受到北部及西北部物源的共同影响,且二者物源具有较强的继承性。盐池地区物源主要受到北西向的桌子山、贺兰山地区的影响;而苏里格西部地区陆源碎屑沉积物则来自北部阿拉善-阴山古陆。区内山1、盒8段主要为三角洲前缘沉积,受物源及沉积相的影响,环县区域具有汇水区的特征。     

鄂尔多斯盆地二叠系山西组及下石盒子组盒8段南北物源沉积汇水区与古地理

在对鄂尔多斯盆地目的层段总体资料了解的基础上,对盆地南部4个露头剖面、18口井岩心的砂岩进行了切片分析,根据长石含量变化和其他岩矿特征、测井曲线与岩石组合特征、连井剖面以及露头沉积相分析,明确了山西组-下石盒子组盒8段沉积物在盆地南部的汇水区位置。“汇水区”指搬运南北物源沉积物的流水汇聚区,它大体上是南北物源沉积物分布的分界区、大致呈东西向分布。汇水区南北的长石含量存在明显差异。提出了在汇水区局部又存在南北物源沉积“交互区”的认识,“交互区”指南北物源沉积物抵达汇水区并在局部地段发生交互的地区,它是南北物源沉积物的连通区。交互区位于汇水区并分隔汇水区。在盒8段交互区发现了还原条件下形成的早期成岩矿物——菱铁矿结核。盆地南部山西期一盒8沉积期的沉积古地理受南部和北部物源沉积物的双重影响,连井剖面显示汇水区南北沉积相带具有对称分布的特征,其沉积单元和相带包括：（1）汇水区,含3个交互区;（2）汇水区南缘三角洲相带,含来自南部物源的3个三角洲;（3）汇水区北缘三角洲相带。含来自北部物源的4～5个三角洲;（4）与南、北三角洲相带过渡的河流相带。在上述认识的基础上,绘制了研究区目的层段沉积模式图。     

鄂尔多斯盆地东南部二叠系物源分析

近几年鄂尔多斯盆地东南部上古生界陆续发现新的天然气区带,显示出巨大的勘探潜力,因此对盆地东南部二叠系物源的研究对于确定储集砂体展布规律具有重要价值。以钻测井、岩心及周边露头资料为基础,通过露头剖面古流向测定、重矿物分析、边缘相分析、相带分析的方法,确定了研究区二叠系的物源方向;研究认为鄂尔多斯盆地东南部二叠系山西组与石盒子组物源可分为北北东、北北西及南部三个方向,以延安为中心区域属于汇水区;山2段南部物源影响范围较大,影响到延安以北区域;盒8段北部物源范围较大,越过了延安,相应的南部物源范围后撤。     

鄂尔多斯盆地东南部中侏罗统延安组物源分析

中侏罗统延安组是鄂尔多斯盆地东南部的一套重要的含油气层系.通过对砂岩中碎屑岩成分、重矿物组合、石英的阴极发光及其泥岩微量地球化学等特征的研究,结合露头剖面古水流方向的测定,分析了鄂尔多斯盆地东南部中侏罗统延安组物源区的母岩性质、物源方向及其构造环境.结果表明,研究区延安组古水流和主要物源方向来自北东、北西方向.母岩主要为北缘阴山、东北缘吕梁山和西北缘阿拉善地区太古代及早元古代的花岗岩类、片麻岩系和浅变质岩系,并且推断这些地区从晚古生代开始,就长期为全盆地的沉积提供稳定的物源.这将对盆地的油气进行进一步勘探及开发和周缘地质构造研究具有重要的意义.     

鄂尔多斯盆地北部下石盒子组盒8物源分析及沉积特征

通过常规矿物成份分析、石英阴极发光、重矿物特征、古流向和砂体展布特征研究等方法,对鄂尔多斯盆地北部盒8气层组进行了物源分析。结果显示,盆地北部碎屑物质受到阴山古陆控制,太古界和元古界变质岩系为主要母岩类型,西北、北部和东北三个物源方向为研究区主要的物源方向。古物源与沉积体系具有良好的空间配置关系,典型相标志分析表明,盒8段研究区主要为近源陆相河流沉积体系,包括西部陡坡型砂砾质辫状河沉积、中部缓坡型砂质辫状河沉积以及东部的多河道低弯度曲流河沉积。高能水道心滩为研究区最有利的储集砂体,其次为边滩沉积。物源和沉积相特征的研究为储集相带预测,储层评价以及勘探部署奠定了基础。     

鄂尔多斯盆地南部二叠系山西组及下石盒子组盒8段沉积相

鄂尔多斯盆地南部指环县-延安-蒲县以南、西安以北地区，其山西组和下石盒子组盒8段是重要含气层。通过古水流方向、超稳定重矿物含量和长石含量分析以及古水系恢复，认为山西期和下石盒子期的鄂尔多斯盆地南部发育6个古水系，对应于6个长石含量分区和6个沉积相区。分别为石板沟-环县分区，平凉分区，淳化-耀县分区，韩城-澄城分区，大宁-Pu1井分区和华池-永宁分区。在此基础上重点分析了沉积相分布规律，认为山2期发育小型三角洲沉积，主要分布在西南部平凉、南部淳化-耀县和韩城-澄城一带； 山1期三角洲沉积分布范围比山2期明显扩大，北部延安-大宁发育三角洲前缘，湖泊相分布范围缩小。盒8期主要发育辫状河三角洲相，分布范围十分广泛，湖泊仅分布在镇原-环县-华池-正宁一带和大宁-Ji1井一线。实践证明有效地区分不同的古水系，有利于沉积相带展布规律的预测。     

鄂尔多斯盆地东缘大宁–吉县区块及邻区山西组山2段物源分析

鄂尔多斯盆地东缘山西组山2段具备优质的源储配置条件,是区域油气勘探的重要储集层位。结合露头古流向、重矿物及碎屑锆石测年数据,对大宁−吉县区块进行山2段物源分析,认为山2段沉积期大宁−吉县区块为南、北双物源共同控制,主要证据有3方面：①大宁−吉县东部露头区2段砂岩古流向发生显著变化,北部临汾市管头镇为由北向南的古流向,南部台头镇却为由南向北的古流向特征。②大宁−吉县油气探区山2亚段砂岩重矿物差异显著,以二郎山旅游区附近为界,超稳定重矿物锆石以及稳定重矿物白钛矿发生了显著的南北分异。③大宁−吉县探区内锆石样品测年峰值南北表现不统一,北部砂岩锆石测年表现为1 800 ～2 000 Ma和2 400 ～2 500 Ma 2个年龄峰值,南部砂岩锆石年龄峰值表现为300～700 Ma、1100～1 200 Ma、1 800～2 000 Ma和2 400～2 600 Ma等4个峰值。该认识不仅为大宁−吉县油气探区砂体展布刻画提供指导性线索的同时,也将为区域山2段沉积期古地理背景研究提供重要证据。     

鄂尔多斯盆地西南缘二叠系上石盒子组碎屑锆石U-Pb年龄与地质意义

运用碎屑锆石LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,结合碎屑锆石矿物特征、阴极发光图像和年龄谱分布特征,对鄂尔多斯盆地西南缘麟游地区二叠系上石盒子砂岩进行了碎屑物源分析。结果表明:碎屑锆石U-Pb年龄分布主要包含3组峰值年龄:1864 Ma、2500 Ma和441 Ma,另外具有一颗3.3 Ga古老的碎屑锆石年龄及一组次级年轻年龄组299~363 Ma。1864 Ma和2500 Ma两组峰值的锆石颗粒约占总体的82.2%,表明二叠纪末上石盒子期华北克拉通为鄂尔多斯盆地西南缘提供主要物源,3.3 Ga年龄的存在也指示其来源于华北克拉通;441 Ma峰值的锆石颗粒约占总数的10.4%,指示其可能来自秦岭-祁连造山带,由于缺少800~1000 Ma的新元古代年龄,表明秦-祁造山带在上石盒子期抬升及剥蚀程度较低;299~363 Ma年龄组指示其可能来源于华北克拉通北缘的兴-蒙造山带岩浆弧。     

鄂尔多斯盆地宜川地区延长组物源分析

研究区延长组物源方向的确定对沉积相研究及能源勘探开发具有重要意义。依据大量分析化验数据,根据砂岩岩石学特征、轻重矿物组合特征、古水流方向、碎屑粒度变化及稀土元素分配模式等,对研究区延长组物源进行综合研究。结果表明,宜川地区延长组有东北部和南部两个物源方向,且以东北部物源为主,南部物源只对局部有影响;该区延长组母岩主要来自盆地东北缘的太古代及早元古代变质岩。     

鄂尔多斯盆地西南缘上三叠统延长组物源与沉积体系特征

以鄂尔多斯盆地西南缘延长组为例,通过对野外露头沉积特征、骨架颗粒、重矿物组合等分析,讨论了研究区物源与沉积体系特征。研究表明:早期沉积物源主要来自盆地西南方向,南部也有贡献。中、晚期沉积物源除来自西南方向和南部物源外,还受到来自盆地北东方向次要物源的影响。延长组长8之上与之下物源性质发生明显变化。延长组长8砂岩的岩屑以变质岩为主,少量沉积岩和火成岩;而延长组长6砂岩岩屑则以沉积岩为主,少量变质岩和火成岩,这表明长6沉积期盆地周缘、特别是盆地西缘抬升加剧,地层的剥蚀更强烈,致使大量较年轻的地层被剥蚀并加入源区母岩中。鄂尔多斯盆地延长期湖盆为北西—南东向展布,西南区主要发育辫状河和辫状河三角洲沉积体系,东北区主要发育曲流河三角洲沉积体系,在深湖区发育浊积扇沉积体系。     

鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系盒8下段致密砂岩储层特征

陇东地区是鄂尔多斯盆地上古生界天然气勘探的新区带,二叠系下石盒子组盒8下段气层组是其主力产气层,该区沉积、储层和成藏等方面具有一定的复杂性,天然气勘探研究程度较低.结合测井资料、岩心观察、铸体薄片、物性等资料,对鄂尔多斯盆地西南地区二叠系下石盒子组盒8下段储层的岩石学特征、物性特征、孔隙结构特征进行研究,探讨了影响储层...     

鄂尔多斯盆地内部中二叠统石盒子组盒8下亚段砂岩中的风暴岩

鄂尔多斯盆地内部中二叠统石盒子组盒8下亚段为浅灰白色、矿物成熟度和结构成熟度高的石英砂岩和岩屑石英砂岩,是盆地内天然气主要储产层之一,该亚段砂岩一般厚15~40 m,在某些井的岩芯中频频见到风暴岩。根据单层风暴岩的厚度、粒度、异地碳质泥岩和煤屑的含量、剖面结构特征,特别是丘状交错层理的发育程度、袋模构造存在与否及其发育规模,以及风暴岩叠加层的多寡等,可以大致划分出由不同风暴流能量（级）形成的三种风暴岩端元类型。(1)较高能量风暴流形成的风暴岩,层底表现为大型的袋（壶）模构造切入下伏石英砂岩层中,风暴岩层主要是碳质泥岩和浅黄色泥岩砾片,并混有多少不等的石英砂和煤屑。单层厚度一般为20~50 cm或更大,呈正粒序构造,常见为若干风暴岩的叠加层。(2)中等能量风暴流形成的风暴岩,表现为完整和不完整的风暴岩层序,其内或多或少含有碳质泥岩和煤屑,单层厚度常为10~40 cm,亦常见若干风暴岩层的叠置层。(3)较低能量风暴流形成的风暴岩,单层厚大致为5~10 cm,仅发育丘状和洼状交错层理,可以单层形式出现,亦可以是若干层的叠置层。盒8下亚段砂岩被不少研究者厘定为河流相和辫状河相,风暴岩的存在对重新认识盒8下亚段的古地理具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地富县地区延长组物源体系分析

物源问题一度成为制约富县地区延长组油气勘探的焦点。作者充分利用了研究区的野外露头、钻孔资料和地震资料,系统分析了能够用于指示古物源方向的6种关键参数——实测古水流方向、砂体展布走向、极端暴露标志（煤）和覆水标志（油页岩）空间分布规律、重矿物组合分异特征、三角洲沉积体系前积结构（地震剖面）、鄂尔多斯盆地区域古构造—古地理特征等。综合研究表明,富县地区晚三叠世延长组的沉积物来自于盆地东北部,研究区不存在南部物源体系。     

鄂尔多斯盆地西南缘上奥陶统平凉组碎屑岩锆石U-Pb年龄及物源分析

运用碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学分析方法,探讨分析了鄂尔多斯地块西南缘奥陶系平凉组沉积期的物源环境。结果表明:①平凉组凝灰质砂岩中的碎屑锆石U-Pb年龄大致包含3组:第一组为早古生代的407~477Ma,峰值为454Ma,占总体的72.5%;第二组为中—新元古代的588~1548Ma,峰值为962Ma,占总体的22.5%;第三组为古元古代的1612~2496Ma,占总体的5%。②集中在407~477Ma年龄组分指示其物源主要来自于祁连—北秦岭岛弧杂岩带,588~1548Ma和1612~2496Ma的年龄组分反映的物源主要来自于北秦岭造山带,祁连造山带和华北板块基底。③锆石年龄谱综合分析,平凉组碎屑沉积物质来源复杂,具有明显的多源性,指示晚奥陶世平凉期的沉积环境应属于祁连—北秦岭岛弧杂岩带与鄂尔多斯地块西南缘之间的局限残留边缘海盆地。     

鄂尔多斯盆地西南缘泾河油田长7-长8古流向及 沉积相分析

对泾河油田三维地震前积反射、钻井取芯砂岩轻重矿物分离测试和砂体剖面结构对比,并结合前人研究结果认为,泾河油田长8-长7砂岩碎屑主要来自于西南部陇西古陆,部分来自于南部秦岭物源,不受北东物源影响。结合物源、岩芯特征和测井相分析结果认为,泾河油田整个长8₁自下而上是河流-三角洲-半深湖的水进沉积过程,发育3条北东向和1条南北向河道。长8₁2为滨浅湖相-三角洲-河流相沉积,发育（水下）分流河道砂岩;长8₁1储层为浅湖-半深湖背景中水进三角洲水下分流河道砂岩。长7₂为浊积砂岩储层,发育9个北东向浊积水道。     

鄂尔多斯盆地本溪组沉积物物源探讨及其构造意义

鄂尔多斯盆地在经历了古生代抬升剥蚀之后,在晚古生代晚期开始沉降并沉积了海陆过渡相本溪组碎屑岩。为阐明该套碎屑岩的物源体系特征,基于露头、岩芯、分析化验等多种分析测试手段,分析了本溪组砾岩分布、轻矿物碎屑组分、石英阴极发光、重矿物特征及碎屑锆石U-Pb年龄分布特征,识别了本溪组平面上不同物源体系,继而确定了不同物源体系的母岩类型及本溪组沉积时期盆地南部构造演化特征;研究表明本溪组沉积时期,鄂尔多斯盆地整体南北双向供源,其中北部物源供给相对较强,进一步划分为四个子物源体系,西北物源母岩主要为变质岩和少量火山岩,东北部地区母岩主要为酸性侵入岩,西南部地区物源主要为高级变质岩、部分岩浆岩和少量沉积岩,东南部地区主要为高级变质岩。同时在本溪组沉积时期,南部物源影响范围可达盆地中部地区,北秦岭陆块该时期已与华北板块南缘发生碰撞是南部物源体系重要组成部分。     

鄂尔多斯盆地西南部晚古生代早—中期物源分析

鄂尔多斯盆地西南部物源主要为太古界的中—深变质、强烈岩浆活动和混合岩化的复杂变质岩系及下元古界的一套变质火山岩—沉积岩系,在构造上具有稳定与活动的双重性。在不同物源影响区内,轻、重矿物组分特征也明显不同。镇原—庆阳地区的石英主要是棕色变质成因岩石,长石以碱性长石为主,母岩区为祁连—北秦岭造山带的太华群、秦岭群及宽坪群的变质石英砂岩、石英片岩、石英岩、花岗岩或花岗片麻岩等。综合分析,区内有3个不同的物源区,岩屑组成及重矿物组合在南、北物源分布区中明显不同,而且从盒8期青铜峡—固原断裂以西地区开始隆升,西部物源逐渐补给,并伴有火山活动。在REE配分模式上,南或西南物源的与海原地区的差异较大,与陇西古陆的一致,而且此物源的影响区距源区近,砂体厚度大,物性较好,山西组长石溶孔特别发育,并存在次生溶蚀型孔隙发育带,为最有利的勘探目标区。     

鄂尔多斯盆地西北部二叠系山西组古地理特征

本文以高分辨率层序地层学为理论基础,将山西组划分为6个中期旋回层序,并以此为编图单元编制了相应的砂体等厚图、地层等厚图及砂地比等值线图。基于基准面和可容空间的变化,分析了研究区古地理演化特征。研究表明,山₂³期至山₂¹期,沉积作用以进积-加积为主,发育较大规模三角洲,沉积砂体较厚;山₁³期至山₁¹期,沉积作用以进积-加积-退积为主,湖岸线向北推进,湖泊具有扩大的趋势;山₂期三角洲平原规模较三角洲前缘大,山1期三角洲前缘有缩小的趋势。     

鄂尔多斯盆地北部苏里格庙含油气区二叠系山西组及下石盒子组盒八段岩相古地理

以测井资料和岩心观察为基础，对鄂尔多斯盆地北部苏里格庙含油气区的二叠系山西组及下石盒子组盒八段识别出了辫状河、曲流河、三角洲和湖泊等4种沉积相类型。利用层序地层学原理，将山西组和下石盒子组盒八段划分5个三级沉积层序，建立了苏里格庙含油气区层序地层格架。编制了以体系域为单位的山西组和下石盒子组盒八段沉积期岩相古地理图，探讨了层序地层格架内的山西组和下石盒子组盒八段沉积期岩相古地理特征及演化规律。山西期古地理格局呈南北向相分异的曲流河-三角洲沉积；盒八段沉积期冲积体系大范围向研究区南部迁移，形成了以辫状河沉积为主的河流-三角洲沉积。河道砂体是苏里格庙含油气区有利的砂质储集体类型，主要发育在低位体系域。实践表明，以体系域为单位编制的岩相古地理图，可以清楚地展示不同沉积时期的沉积微相展布与迁移变化，是有利储层预测的一种有效方法。