鄂尔多斯盆地南部晚三叠世物源分析

本文通过对鄂尔多斯盆地南部的物源区大地构造性质、沉积格局及古水流等的综合分析,并结合砂岩组分,轻、重矿物及微量元素等资料,对盆地南部晚三叠世物源进行了深入分析,旨在阐明古物源与沉积体系的空间配置,确定物源的差异演化过程及发展趋势。研究表明,盆地南部晚三叠世沉积物源主要为太古生界深变质的结晶片岩、片麻岩及震旦亚界和古生界的浅海相碎屑岩及碳酸盐岩。在物源分异的影响下,不同的沉积体系分布区轻、重矿物组分特征明显不同。在镇原—泾川地区砂岩碎屑中石英含量相对较高,岩屑主要为沉积岩屑,向东南部铜川—耀县一带,长石含量逐渐增加,岩屑中火成岩和变质岩岩屑也增加。盆地南部重矿物主要为锆石、电气石及石榴石为主的组合,其分布受到了沉积水系的控制,形成了西南部的环县—庆阳—泾川一带、南部的长武—宁县一带、东南部的黄陵—铜川地区和东北部富县—延安一带的4个重矿物集中分布区,分别对应于不同的古水系及沉积物扩散区。在REE配分模式上,富县—延安地区延长组地球化学特征及配分模式曲线与盆地东北缘太古代及早元古代变质岩一致,二者有较大的亲缘关系;镇泾地区和盆地西南缘变质岩REE分配模式基本一致。     

鄂尔多斯盆地西北缘晚三叠世早期物源组成

利用碎屑锆石LA?ICP?MS U?Pb测年方法,对鄂尔多斯盆地西缘北部贺兰山炭井沟、插旗沟和中部磁窑堡3个地区晚三叠世早期的物源进行分析。结果表明:研究区部分碎屑锆石阴极发光（CL）图像具有环带结构,大部分锆石Th/U值大于0.4,极少部分小于0.1,表明锆石来源以岩浆为主,变质为次。3个地区锆石年龄分布均有三组年龄峰值:古元古代早期—新太古代（2 204.3~2 610.1 Ma）、古元古代（1 667~2 171.8 Ma）和晚古生代（245.1~322.6 Ma）,这3组年龄分别与新太古代末华北克拉通化的基本完成、古元古代晚期华北克拉通三大陆块（阴山陆块、鄂尔多斯陆块和东部陆块）之间的相互碰撞拼合以及晚古生代古亚洲洋向华北板块俯冲而形成的构造岩浆事件相对应。结合锆石年龄对比和岩相古地理分析得知,鄂尔多斯盆地西北缘晚三叠世早期物源来自北部和西北部地区,主要为古元古代孔兹岩带和阿拉善地块的变质岩和岩浆岩,其次为华北板块西部基底的岩浆岩和阿拉善地块海西期的岩浆岩。     

鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组长9-长101物源分析

鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组沉积早期是一个大型的内陆汇水盆地,厘定物源方向对于恢复沉积盆地岩相古地理具有重要意义.通过古水流方向及轻重矿物的组合特征及展布等分析,发现延长组长9-长101沉积期有4个物源方向,即东北、东、南和西北方向.其中东北、西北方向物源占明显优势,影响范围较大;东部、南部物源影响范围较小.纵向上,长101沉积期到长9沉积期,东部物源影响范围略有扩大,西部物源影响范围有所减小,南部物源从西南方向迁移至正南方向.     

鄂尔多斯盆地南部晚三叠世沉降与沉积中心研究

从古地貌恢复的角度出发,依据残留厚度和补偿厚度印模法原理,恢复了鄂尔多斯盆地晚三叠世早期古地层厚度,从而确定了沉降中心;选取粒度矩法平均值这一参数,对同井位同层位的粒度值求平均值,将所得值投放平面图,获得粒度均值平面等值线图,湖盆中细粒碎屑物质的聚集区反映了古水流的汇合区,指示沉积中心。研究结果表明,鄂尔多斯盆地晚三叠世早期沉降中心位于马家滩-白豹-宜君一线,西南部镇原-崇信一线存在局部沉降区,盆地的地层厚度变化较大,说明晚三叠世差异沉降作用明显;而沉积中心主要位于正宁-合水-姬塬-吴起-志丹-太白-黄陵-黄龙一线围成的区域,由西北向东南延展,并以北西-南东为轴向两侧迁移,长10至长7沉积期湖岸线的变化,反映了受构造沉降速率控制,湖盆的沉积中心不断扩大,长7沉积期湖盆面积最大。     

鄂尔多斯盆地北部晚古生代物源区分析及其地质意义

从构造演化、古地理变迁、源区母岩性质、陆源碎屑组分标型特征等方面对鄂尔多斯盆地北部晚古生代物源区进行研究发现：区域上的南北隆起、中部坳陷的古地理格局决定了晚古生代鄂尔多斯盆地北部物源主要来自于北缘的阴山古陆，二叠纪呈NNE向自北而南展布的河流三角洲及古流向，反映出陆源碎屑物质主要来自北部古陆，鄂尔多斯盆地内部及其北部的结晶基底以太古界和元古界地层为主，在盆地北部基岩分布及类型具有明显的分区特征并导致了东西部地区砂岩储集体岩性的差异，物源与有利储层的发育密切相关。     

鄂尔多斯盆地中—晚三叠世陆相地层与建阶

中生代以来,陆相沉积是中国地层发育特色。海相地层与陆相地层发育特征不同,难以进行对比。三叠纪是中生代第一个纪,在中国发育有众多陆相湖盆。对这些三叠纪湖相沉积开展研究,有助于建立陆相年代地层序列,完成陆相地层划分,赋予可与海相地层对比的年代。我们选择中国北方鄂尔多斯盆地漆水河剖面和窟野河剖面,开展中—上三叠统陆相地层建阶研究。我们在理顺岩石地层划分系统的基础上,分析了各类生物发生、发展以及繁盛的演变历程,划分出生物带及生物界线,并建立了中三叠统印台阶和金锁关阶以及上三叠统杨家坪阶和焦坪阶。印台阶以介形类Tungchuania quadratiformis和Lutkevichinella ansulca的首现层位为底界;金锁关阶以植物Danaeopsis magnifolia,Danaeopsis cf.marantacea和Tongchuanophyllum shensiense的首现层位为底界;杨家坪阶以植物Asterotheca szeiana和Danaeopsis fecunda的首现层位为底界;焦坪阶以植物组合Danaeopsis fecunda-Asterotheca szeiana-Cladophlebis kaoiana首现层位为底界。     

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。     

鄂尔多斯盆地晚三叠世湖盆浊积岩发育特征及地质意义

〗鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组长6、长7期的深湖区域经过钻探发现多套厚薄不等的浊积岩砂体。通过岩心观察描述及岩石结构、构造特征分析研究,得出鄂尔多斯盆地延长组长6、长7期湖盆深湖区域发育的浊积岩属于三角洲前缘滑塌成因;其中西南物源方向的辫状河三角洲前缘的深湖部位主要发育较粗粒滑塌浊积岩;盆地东北物源方向的曲流河三角洲前缘的深湖部位主要发育较细粒滑塌浊积岩。弄清鄂尔多斯盆地晚三叠世湖盆中浊积岩特征及分布规律,不仅对大型陆相湖盆深湖区浊积岩的形成机理与发育特征研究具有重要意义,而且对深湖区浊积岩中油气的成藏机理研究也具有指导作用。     

鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组物源方向分析与三角洲沉积体系

首次利用稀土元素和微量化学元素,分析鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组母岩类型和物源方向。研究表明盆地中部延长组砂岩和泥岩的稀土元素地球化学特征、REE分配模式及微量化学元素蜘蛛图解相同,表现为轻稀土富集,重稀土亏损,铕、铈元素亏损;REE分配模式均呈“右倾斜、LREE富集、HREE平坦”型;微量化学元素蜘蛛图解具“四峰三谷一平台”型,曲线呈阶梯状分布;砂岩和泥岩的地球化学特征、REE分配模式及微量化学元素蜘蛛图解与盆地东北缘的太古代、元古代变质岩相一致,而与火成岩的重稀土富集、轻稀土亏损、“V”字型REE分配模式和“三峰两谷”型、曲线呈“W”字型分布的蜘蛛图解的特征有显著的差别。说明延长组母岩是盆地东北缘的太古代、元古代变质岩,主要物源方向为北东向。依据物源方向、沉积环境、砂岩岩石学特征、砂岩稀土元素和微量化学元素的地球化学特征,将鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组沉积划分为两大三角洲沉积体系,即北东向的安塞三角洲沉积体系、志靖三角洲沉积体系、安边三角洲沉积体系和北西向的盐定三角洲沉积体系。在三角洲沉积体系划分的基础上,详细阐述了不同三角洲沉积体系的岩石学特征、稀土元素和微量化学元素的地球化学特征及延长组长6-长2期三角洲沉积体系的演化过程。     

鄂尔多斯盆地西部晚三叠世构造属性探讨

有关鄂尔多斯盆地西部晚三叠世的构造属性问题,前人的观点大多认为该时期为(类)前陆盆地,笔者对此提出置疑,主要有3个方面的依据:首先,对西缘汝箕沟、石沟驿和崆峒山地区晚三叠世延长组的3套粗碎屑沉积进行了重新认识。汝箕沟延长组确实为边缘相沉积,但其附近层位板内玄武岩的出现,表明该区晚三叠世为拉张环境下的沉积。最新研究表明,石沟驿地区延长组沉积厚度并不大,不超过1500m。崆峒山砾岩沉积可能受西南部的秦祁造山带影响所致,不能作为盆地西部沉积的代表。其次,通过编制晚三叠世延长组地层等厚图及一系列东西向地层剖面对比,发现该时期以往认为的盆地西部从南至北的巨厚沉降带并不存在。最后,通过地震剖面、平衡剖面和裂变径迹测试数据分析,指出西部现今存在的横山堡后冲构造带和马家滩大型逆冲推覆构造带并未形成于晚三叠世,其最早形成于晚侏罗世。故鄂尔多斯盆地西部晚三叠世构造属性并非为前陆盆地,而是残延克拉通内叠合盆地的组成部分。该认识对盆地西部的油气勘探具有重要意义。     

鄂尔多斯晚三叠世湖盆异重流沉积新发现

水下重力流沉积作为重要的油气储层,已成为当前学术研究和油气工业共同关注的焦点.在鄂尔多斯盆地南部延长组长7~长6油层组深湖相沉积中,发现一种不同于砂质碎屑流沉积和滑塌浊积岩的重力流成因砂岩.其沉积特征为一系列向上变粗的单元(逆粒序层)和向上变细的单元(正粒序层)成对出现;每一个粒序层组合内部的泥质含量变化(高-低-高)与粒度变化一致;上部正粒序层与下部逆粒序层之间可见层内微侵蚀界面;砂岩与灰黑色纯泥岩、深灰色粉砂质泥岩互层;粉砂质泥岩层内也表现出类似的粒度变化特征.通过岩芯观察和薄片鉴定,认为该岩石组合形成于晚三叠世深湖背景下的异重流(hyperpycnal flow)沉积.其沉积产物--hyperpycnite(异重岩?)以发育逆粒序和层内微侵蚀面而区别于其它浊积岩,逆粒序代表洪水增强期的产物,上部的正粒序层为洪水衰退期的沉积,逆粒序-正粒序的成对出现代表一次洪水异重流事件沉积旋回;层内微侵蚀面是洪峰期流速足以对同期先沉淀的逆粒序沉积层侵蚀造成的.鄂尔多斯盆地延长组异重岩的发现,不仅为探索陆相湖盆环境下的异重流沉积提供了一个范例,而且对于深水砂体成因研究、储层预测和油气勘探具有理论和现实意义.     

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深湖区同沉积变形构造特征及成因

通过对鄂尔多斯盆地上三叠统延长组野外露头、岩心剖面的细致研究,发现深湖区发育有类型多样的同沉积变形构造。露头剖面中见有同沉积砂岩墙、砂泥岩脊、砂岩脉、微断层和褶皱变形构造等,岩心中也观察到砂岩揉皱构造,砂泥质角砾,微断层和砂岩脉等变形构造,在对其特征描述和层系结构分析的基础上,结合三角洲前缘砂体向深湖区滑塌形成富含火焰状构造的鲍马层系,指出同沉积构造成因与古地震作用关系密切。时间上同沉积变形构造与火山灰沉积物几乎同期发育,相伴而生,且略早于广泛发育的长7浊积岩; 古地震、邻区火山作用或深部热作用导致盆地基底沉降、山体隆升,有利于滑塌浊积岩的形成。空间上同沉积变形构造主要分布于盆地南部和西南部,并且从南西至北东方向有强度减弱的趋势。综合对比同期周邻造山带的演化历史及深湖区同沉积变形构造的分布特征后认为,同沉积变形构造是对盆地南部秦岭碰撞造山和盆地内深部热作用的耦合响应,指示了深湖盆发育期对应于盆地构造相对活动的动力学背景,对同期优质烃源岩的发育有重要贡献。     

羌塘盆地晚三叠世岩相古地理特征与烃源岩

羌塘盆地晚三叠世古地理格局是研究其沉积演化史和油气资源评价关键基础。通过地层划分对比、沉积相分析、沉积序列等方法,结合最新的地质调查及其研究结果,对羌塘盆地晚三叠世岩相古地理环境进行恢复,并讨论了上三叠统烃源岩基本特征。羌塘盆地晚三叠世受北侧碰撞造山挤压和南侧班公湖—怒江中特提斯洋盆打开双重影响,北羌塘前陆盆地逐渐萎缩消亡,南羌塘则经历走滑作用开始接受沉积。盆地北部的可可西里造山带、东部的岛链状隆起带和中部的中央隆起带为该时期盆地内三个物源区。北部边缘、中央隆起带东部边缘和盆地的中、东部地区,形成滨岸—三角洲相沉积。盆地中西部沉积较稳定的缓坡相碳酸盐岩。南羌塘坳陷的南部,沉积了向上水体逐渐变深的浅海陆棚相沉积物。此时期碳酸盐岩缓坡相区发育的烃源岩,具有高残余有机碳,高成熟度,低残余生烃潜量等基本特征,综合评价属于中等—较好烃源岩,以生气为主。推测多格错仁地区是今后油气勘探的优选目标和首选地区。     

鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组湖盆演化及石油聚集规律

延长组湖岸线、深湖线及湖盆底形恢复显示,延长组湖盆具有向西南部迁移,再向东北部迁移的演化特点。长6期湖盆底形具有"南陡北缓、西陡东缓"的特点,盆地中心位于庙湾以北、正宁以东、甘泉以南地带,造成盆地东北部为缓坡型三角洲体系,而西南部为陡坡型辫状河三角洲,前缘末端发育浊积扇。延长组划分为5个三级层序,控制了4套生储盖的分布。延长组湖盆演化与石油的聚集关系密切,湖岸线附近的三角洲前缘是油气的主要富集区,深湖区的浊积砂体也具有一定的储集性能和良好的成藏条件。东北部、西南部主要成藏组合及深湖浊积岩的特征表明,可以进一步向盆地腹地扩大勘探。     

鄂尔多斯盆地西缘砾质冲积扇沉积学特征

晚三叠世鄂尔多斯西缘冲积扇沉积主要由碎屑流、颗粒流、片流及河道砾岩等组成。文中讨论了各类砾岩的沉积学特征,同时指出,不同成因的砾岩,其粒度分布曲线形态及某些粒度参数亦不同.据此本文提出了根据-系列新的粒度分布曲线形态和粒度参数Mdf,Rgs和Mdf/Rgs等甄别冲积扇中不同类型砾岩的设想。     

鄂尔多斯盆地西南缘晚三叠世前陆冲断活动控制的沉积层序特征

从鄂尔多斯盆地西部前陆盆地的构造演化特征入手,通过对鄂尔多斯西南缘前陆冲断带汭河—陇县—麟游露头剖面和前陆斜坡带延河剖面上三叠统延长组典型露头剖面的观测与对比,以及显微镜薄片分析,讨论了鄂尔多斯盆地西南缘前陆不同构造带在沉积层序演化、砂体展布及储层微观特征等方面的差异及主控因素。认为鄂尔多斯盆地西南缘延长组长10—长2下部油层组可划分为3个湖侵体系域和3个湖退体系域。沉积砂体集中发育在湖侵早期和湖退阶段。前陆冲断带近秦祁造山带物源区,坡度陡,砂体沉积受构造作用控制,发育近物源辫状河三角洲。三角洲快速入湖,砂体厚度大,砂岩粒度较大,岩屑、杂基含量较高,储层物性相对较差。前陆斜坡带距离北部阴山褶皱带物源较远,坡度缓,砂体沉积受湖岸线迁移控制,发育远物源曲流河三角洲。砂体展布范围大,沉积相变化频繁,砂岩粒度较小,杂基含量较低,后期成岩作用产生次生孔隙,可成为较好储层。     

鄂尔多斯盆地东部晚侏罗世-早白垩世应力场

鄂尔多斯盆地是近年研究的热点区域.以鄂尔多斯盆地东部上古生界在燕山运动主幕期间 (晚侏罗世-早白垩世) 的应力场量化研究为目标,以期为应力场数值模拟及储层裂缝预测提供边界条件.通过盆地边界同构造期构造形迹应力反演和地层剥蚀量恢复结果探讨了晚侏罗世-早白垩世三轴应力状态及水平最大主应力方向;基于泥岩压实曲线及Newberry力学模型计算了附加构造应力及垂直地应力,进而获得了研究区上古生界在晚侏罗世-早白垩世的三轴主应力大小及差应力值.研究结果显示,研究区在燕山运动主幕期间最大主应力近水平,方向为SEE98°,中间主应力近竖直,最小主应力为NWW方向;上古生界储层 (平均恢复埋深为4 600 m) 在燕山运动主幕的三轴主应力大小分别为93.2~101.3 MPa、65.8~67.2 MPa、53.1~53.6 MPa,差应力为40.1~48.0 MPa.研究结果为区域构造应力场数值模拟、储层裂缝预测及裂缝型油气藏有利区优选等油气勘探工作提供了必要的基础.      

鄂尔多斯盆地三叠系延长组油藏成藏年代分析

鄂尔多斯盆地中生界油藏的成藏研究近来日益受到重视,并开始取得了一些重要进展。但有关该区中生界油藏的成藏年代学研究以往则开展很少。笔者主要运用有机包裹体分析方法、结合生烃史分析,对该盆地具有代表性的陕北斜坡三叠系长6油藏与长2油藏的成藏年代进行了探讨。分析表明,陕北斜坡三叠系长6与长2油藏的有机包裹体特征十分相似,其共生盐水包裹体的均一温度也十分相近,基本上均在110～120℃,说明二者在成藏时间上十分接近。根据埋藏史和热演化史分析结果,陕北斜坡三叠系延长组长6与长2油藏的成藏时间大体在早白垩世晚期。