鄂尔多斯地区西缘及南缘中奥陶统平凉组重力流沉积

鄂尔多斯盆地西缘和南缘的中奥陶统平凉组重力流沉积十分发育.重力流可分为碎屑流、浊流、颗粒流三类.浊流沉积一为碳酸盐岩型,一为碎屑型.重力流的沉积、分布受同生断裂和四种沉积格局(裂堑型、裂坡型、台坡型及台堑型)的控制,可成为重要的油气储集岩.本文着重讨论了这种重力流沉积的发育特征和分布规律.     

桌子山地区奥陶系克里摩里组下段等深暖流沉积及其油气地质意义

鄂尔多斯盆地西缘中、晚奥陶世为深水等深流极为发育时期,而等深流对于油气系统中储层的形态特征及烃源岩的分布均具有重要影响。以内蒙古桌子山地区中奥陶统克里摩里组下段为研究对象,在前期等深流沉积研究的基础上,结合薄层石灰岩碳、氧同位素测试结果,对克里摩里组下段沉积时期的等深流特征进行研究。结果显示,研究区克里摩里组薄层石灰岩沉积时期的海水盐度正常,石灰岩与海水之间的氧同位素交换达到平衡,成岩作用对氧同位素的影响甚微。氧同位素测试数据计算古水温为22.2～30.7℃,平均为26.4℃。根据沉积时期深部水体温度较高和盐度正常的特点,推测研究区克里摩里组下段可能为风海流引起的等深暖流沉积,属于海洋表层环流沉积体系。等深暖流沉积的发现预示着鄂尔多斯盆地西缘下古生界可能发育自生自储式等深流沉积型油气藏,并具有广阔的油气勘探前景。     

鄂尔多斯盆地西北缘克里摩里组沉积微相特征

目前针对鄂尔多斯盆地西北缘下奥陶统的沉积微相类型及组合特征方面的研究尚薄弱。为此以野外露头剖面观察和钻井资料为基础,结合显微薄片鉴定,对鄂尔多斯盆地西北缘下奥陶统克里摩里组的沉积微相进行了精细分析。结果表明:1研究区主要发育局限台地相、开阔台地相、台地边缘相、深水陆棚-盆地相及相应的沉积微相组合,编制的沉积微相图揭示了不同时期的沉积微相展布规律;2克里摩里组沉积期,由于受加里东运动的强烈影响,南北秦岭和兴蒙洋壳加速俯冲挤压,造成了鄂尔多斯地块快速抬升,研究区东部成为剥蚀区,西部沉积区的相带呈南北向带状展布,相带由东往西依次为以云岩沉积为主的局限台地环境、以石灰岩沉积为主的开阔台地环境、以礁滩组合构成的台地边缘环境及深水陆棚-盆地环境;3研究区克里摩里组时期礁滩相带的分布从克1段至克3段受水体能量增强及生物丰度增加的影响其规模逐渐扩大,且由南向北逐渐扩展。结论认为,研究区克3段的礁滩相带可能是该区下一阶段的有利油气勘探目标。     

鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系平凉组改造砂沉积特征及意义

为研究鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系平凉组改造砂沉积特征,运用沉积学相关理论和方法,基于露头、古水流恢复及地球化学等资料对研究区,重点开展了改造砂沉积特征、形成过程、主控因素及油气勘探意义研究。认为改造砂在研究区较为发育,其影响因素包括物源、相对海平面、地形及构造运动。结果表明,平凉组岩性单一,沉积构造丰富,可分为3种典型岩相。岩相1为水平层理泥岩相,代表深水原地沉积;岩相2为交错层理砂岩相,反映浊流沉积;岩相3为双向交错层理砂岩相,为改造砂沉积。改造砂典型沉积特征为：①颗粒分选、磨圆相对较好,存在多个粒径分布总体;②具有两个古水流优势方向,一个为大致沿斜坡向下,代表浊流运动方向,另一个大致平行斜坡,为等深流运动方向;③生物扰动发育;④概率累计曲线1~3段式,兼具重力流和牵引流特征;⑤下粗上细正粒序,顶部见侵蚀特征;⑥B,Cr,V等微量元素相对富集。研究区等深流向西大致平行斜坡运动过程中,可对南东向沿斜坡向下运动的浊流沉积进行簸选、搬运、改造及再沉积,进而提高改造砂的储集性能,其与粗粒等深流沉积可作为良好的油气储集体。同时,细粒的深水原地沉积和等深流沉积是较好的烃源岩。改造砂、等深流沉积及原地沉积组合出现可形成理想的生储盖组合而成为潜在的油气储集场所。     

鄂尔多斯盆地西部奥陶系克里摩里组天然气成藏特征

基于鄂尔多斯盆地西部奥陶系克里摩里组地质条件,研究克里摩里组缝洞型储层条件、烃源岩条件和气藏特征,分析天然气运聚条件,建立不同地区的天然气成藏模式。研究表明,克里摩里组主要为角砾质灰岩,储集空间为裂缝和孔洞的缝洞系统,测井响应上具有高自然伽马、高声波时差和低电阻率的特点,连井剖面显示良好的连通性,其成因主要受到岩性和斜坡地貌控制;奥陶系乌拉力克组-拉什仲组泥灰岩和石炭系-二叠系煤系地层均为有效烃源岩,气源对比结果为克里摩里组天然气主要来自于煤系烃源岩。克里摩里组气藏主要为溶蚀缝洞型气藏,局部发育白云岩透镜体气藏,属于干气藏,具有顺层发育,呈现出似层状分布特点;结合天然气甲烷碳同位素和组分的分布特点,克里摩里组天然气成藏模式包括顺层输导“倒灌”型、直接“倒灌”型和断裂输导垂直“倒灌”型3种类型,分别处于拉什仲-乌拉力克组沉积区、克里摩里组暴露区和断层分布地区。     

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组碳酸盐岩碳、氧稳定同位素特征

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组沉积于局限的、高盐度陆表海碳酸盐岩台地,以泥晶白云岩、泥晶石灰岩和蒸发岩为主。部分岩石经岩溶作用改造成岩溶角砾岩。马家沟组碳酸盐岩全岩或手选样品的δ¹⁸O值在-16.0‰~-1.9‰（VPDB标准,下同）之间,平均为-8.5‰;δ¹³C值在-16.1‰~4.83‰之间,平均为-0.90‰。激光显微采样样品δ¹⁸O值在-15.8‰~-0.8‰之间,平均为-7.7‰;δ¹³C值在-12.4‰~5.77‰（VPDB标准,下同）之间,平均为-0.15‰。总的来说,2种采样方法的结果没有大的差别,后者较前者能更准确地反映不同组分特征。原始沉积方解石和石灰岩δ¹⁸O最大值均为5.8‰,代表原始碳酸盐岩的δ¹⁸O值,与大多数学者的全球同位素地层学研究成果吻合。由于淡水淋滤和埋藏作用,原始沉积方解石和石灰岩δ¹⁸O最小值和平均值均较低。充填于孔隙的方解石受淡水淋滤和高温埋藏作用影响,一般有较低的δ¹⁸O值。原始沉积的白云石或白云岩δ¹⁸O最大值较原始沉积方解石和石灰岩相应值明显偏高,白云石沉积于高盐度、局限环境条件下,由微生物白云石机理形成。因形成较晚,充填于孔隙的白云石有较低的δ¹⁸O值。碳酸盐岩δ¹³C最大值明显偏高,与全球海水的δ¹³C值在晚奥陶世升高有关,鄂尔多斯盆地海水δ¹³C值在中奥陶世晚期已升高。受有机碳影响,部分样品具有低的δ¹³C值。     

鄂尔多斯盆地富县中奥陶统风化壳古地貌特征

鄂尔多斯盆地富县地区中奥陶统风化壳古地貌控制着喀斯特气藏的分布。通过印模法利用风化壳之上的上覆地层厚度反映风化壳古地貌,由于很难准确进行去压实校正,恢复的古地貌精度较差。为此,通过恢复风化壳之下标志层(马家沟组五段第5亚段)的古构造,进而在古构造上叠加马五5亚段之上的中奥陶统残厚来进行风化壳古地貌的恢复。研究表明：(1)石炭纪之前,奥陶系古构造为一个北东倾的单斜,地层倾角在0.1°～0.6°之间,局部构造幅度在20～40 m。(2)中奥陶统风化壳古地貌自南西向北东发育高地、斜坡、洼地3种二级地貌单元,出露地层自西向东由老变新,从高地的马五₁₀亚段到洼地的马六段,在斜坡上发育残丘、沟槽等三级地貌单元,其中残丘6个,沟槽3条。(3)高地古地貌上,地下水以垂向流动为主,溶蚀作用相对受限;斜坡古地貌上的地下水具有水平运动的特征,喀斯特化紊乱角砾岩中的砾石碎屑分选好、磨圆差,砾石之间的黏土来自马五段本身,喀斯特化深度达马五5亚段。(4)洼地古地貌上的地下水既有垂向运动又有水平运动,喀斯特化的角砾以镶嵌状为主,局部可见少许紊乱角砾岩,地层完整,垮塌不明显,喀斯特化深度较浅,仅...     

湖盆深水区细粒沉积成因研究进展——以鄂尔多斯盆地延长组为例

对于以中新生代陆相湖盆勘探为主的中国,随着勘探领域由湖盆的浅水区转向深水区,打破了深水区为油气勘探禁区的观念。而深水细粒沉积的研究程度低,早期大多集中于烃源岩生油潜力分析。为了更好地认识深水区细粒沉积类型及成因,为非常规油气勘探提供指导,该文以鄂尔多斯盆地延长组为例,在调研大量文献资料的基础上,结合现代分析测试技术,对深水区的沉积相及岩石沉积成因进行了研究。主要探讨了深水原地沉积、凝灰岩、深部热液、远端浊积岩、放射性铀等的特征及成因,认为岩矿分析、地球化学分析是研究细粒沉积的主要手段,而纳米技术将是当前和今后的重要研究方法。深水区细粒沉积中发育一定量的孔隙,且由于其紧邻烃源岩,很容易聚集成藏,今后可作为重要的油气勘探对象之一。     

鄂尔多斯盆地西部奥陶系克里摩里组有效储层发育控制因素

近年来,鄂尔多斯盆地西部奥陶系的天然气勘探取得了一定进展,其中以奥陶系克里摩里组天然气聚集程度最高,但其有效储层发育控制因素复杂,导致勘探效果不理想。基于岩心观察、薄片鉴定、钻录井等资料,系统研究了克里摩里组有效储层发育类型及控制因素,建立了有效储层发育模式。鄂尔多斯盆地西部克里摩里组有效储层类型主要有白云岩晶间(溶)孔、灰岩岩溶缝洞和构造微裂缝,局部发育台缘滩颗粒孔型储层;有效储层发育主要受控于沉积相带、成岩作用、古岩溶风化作用及构造运动,其中潮坪相及台缘滩相为克里摩里组提供了原始储层的物质基础,并在此基础上形成了成岩早期的白云岩晶间(溶)孔和台缘滩颗粒孔型储层;埋藏成岩作用阶段,重结晶作用对原始白云岩储层改造明显,晶体骨架更加稳固,新的晶间(溶)孔形成或经历二次重结晶改造,同时台缘滩颗粒孔的原始结构部分被破坏、充填或改善,形成现今的台缘滩残余颗粒孔;古岩溶风化作用控制克里摩里组中上部岩溶缝洞型储层的发育,高产井主要发育在岩溶斜坡沟槽地带的上槽方向及岩溶高地;多期构造运动不断改造、控制微裂缝系统的发育,形成断裂带周边分布的多孔介质储集体。因此,寻找克里摩里组潮坪相和台缘滩相有利相带、岩溶古地貌上倾部位或断裂带高部位,是下一步勘探的有利方向。     

鄂尔多斯盆地马家沟组盐下碳酸盐岩烃源岩分布特征

针对鄂尔多斯盆地中东部盐下奥陶系内幕天然气自生自储特征及其相应烃源岩发育不清的实际,利用地球化学与测井技术相结合的方法,分析了研究区奥陶系盐下烃源岩的分布特征。奥陶系马家沟组马五₆亚段膏岩最为发育,分布最为广泛,该膏岩层之下发现的自生自储天然气出气点表明了海相碳酸盐岩烃源岩具有一定的生排气能力。研究表明:研究区马家沟组盐下碳酸盐岩烃源岩有机质丰度总体偏低,测试的有机碳含量平均值约为0.2%,大部分低于0.5%;岩石热解T_ma 平均值达484℃,处于高成熟—过成熟阶段。平面分布上,盐下碳酸盐岩烃源岩有机碳含量在西部相对较高,向东逐渐降低;有机碳含量在北部相对较高,向盆地中部降低,最南部略有升高。研究区存在3个相对较好的烃源岩有利分布区。     

鄂尔多斯盆地天环坳陷北段桌子山组白云岩碳氧同位素特征及意义

通过空间展布和不同类型白云岩的碳氧同位素特征,诠释了鄂尔多斯盆地西部天环坳陷北段奥陶系桌子山组白云岩的成因和储层地质学意义。研究区白云岩主要有微-粉晶白云岩、残余砂屑细晶白云岩和细-中晶白云岩3种,其中微-粉晶白云岩δ¹³C、δ¹⁸O平均值为0.78‰和-5.0‰;残余砂屑细晶白云岩δ¹³C、δ¹⁸O平均值为0.53‰和-6.5‰;细-中晶白云岩δ¹³C、δ¹⁸O平均值为0.47‰和-6.3‰。桌子山组白云岩碳氧同位素的组成位于正常海相碳酸盐岩范围之内,说明其白云石化流体来源于囚禁的古海水。白云岩碳氧同位素演化特征及成岩作用特征,指示微-粉晶白云岩为准同生阶段白云石化的产物,而残余砂屑细晶白云岩及细-中晶白云岩则为浅埋藏白云石化的产物。     

深水环境下古水流方向分析和阻塞浊流沉积的识别——以鄂尔多斯盆地桌子山地区上奥陶统拉什仲组为例

鄂尔多斯盆地西缘北部桌子山地区上奥陶统拉什仲组中发育深水浊流沉积,对其展开沉积学研究具有重要的油气地质意义。在详细的野外观察基础上,结合岩性特征与沉积构造（特别是包卷层理）,对拉什仲组浊流沉积中指向性沉积构造（大槽模和小型交错层理）进行了详细的古水流分析。结果表明：大槽模的古水流方向主要为SW向,平均方位为230°,可代表沉积时的区域斜坡方向;小型交错层理具有复杂的古水流样式,依据主、次优势古水流方向与区域斜坡方向的关系,可将古水流划分为顺坡流（浊流）、偏转叠加流、斜反射流和正反射流等区域。综合岩性特征、包卷层理的成因和复杂的古水流样式,可判断桌子山地区拉什仲组具有阻塞浊流的沉积特征。阻塞浊流沉积的发现对于更好地指导鄂尔多斯盆地西缘深水油气勘探具有重要意义。     

深水环境下古水流方向分析和阻塞浊流沉积的识别——以鄂尔多斯盆地桌子山地区上奥陶统拉什仲组为例

鄂尔多斯盆地西缘北部桌子山地区上奥陶统拉什仲组中发育深水浊流沉积,对其展开沉积学研究具有重要的油气地质意义。在详细的野外观察基础上,结合岩性特征与沉积构造(特别是包卷层理),对拉什仲组浊流沉积中指向性沉积构造(大槽模和小型交错层理)进行了详细的古水流分析。结果表明:大槽模的古水流方向主要为SW向,平均方位为230°,可代表沉积时的区域斜坡方向;小型交错层理具有复杂的古水流样式,依据主、次优势古水流方向与区域斜坡方向的关系,可将古水流划分为顺坡流(浊流)、偏转叠加流、斜反射流和正反射流等区域。综合岩性特征、包卷层理的成因和复杂的古水流样式,可判断桌子山地区拉什仲组具有阻塞浊流的沉积特征。阻塞浊流沉积的发现对于更好地指导鄂尔多斯盆地西缘深水油气勘探具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地富县地区马五段碳酸盐岩成岩作用研究

鄂尔多斯盆地富县地区马家沟组沉积了一套以蒸发潮坪相为主的白云岩、含膏云岩等碳酸盐岩沉积物。利用宏观岩心、微观常规薄片、铸体薄片、X-射线衍射、氧碳同位素等资料,并结合物性资料,系统研究了富县地区马五段碳酸盐岩的成岩作用类型和成岩环境。结果表明：马五段碳酸盐岩在成岩过程中经历了海水、混合水和大气淡水成岩环境;成岩作用复杂多样,其中溶蚀作用和回流渗透白云石化作用对储层孔隙发育有利,各种矿物的充填作用、去白云石化作用、去膏化作用和压实-压溶作用对储层孔隙发育不利。     

鄂尔多斯盆地西南部王全口组碳酸盐岩层系沉积环境及其构造背景

鄂尔多斯盆地西南部沉积了一套巨厚的以王全口组为代表的中元古代碳酸盐岩层系。为预测其油气勘探前景,文章采用主、微量元素地球化学方法,探讨王全口组的岩石特征、沉积环境、构造背景及其内硅质岩的成因。结果表明,王全口组以白云岩、硅质白云岩和硅质岩为主,并含有少量石英砂岩。其中,硅质岩和硅质白云岩内硅质为生物化学成因,且几乎未遭受到陆源碎屑物质影响。V/Cr,Ni/Co,V/（V+Ni）和Ce/La氧化还原环境判别图显示,王全口组整体形成于富氧或贫氧过渡状态下的浅水沉积环境。古水温数据与Sr/Cu比值反映的结果一致,即王全口组沉积期区域古水温相对最高,应为干燥炎热的气候背景。Sr/Ba,CaO/（CaO+MgO）海陆环境判别图、Y异常和（La/Nd）_pass值表明,除砂岩样品外,王全口组碳酸盐岩整体形成于海相咸水环境或次咸水过渡沉积环境。综合La-Th-Sc,Th-Co-Zr/10和100Eu/∑REE-LREE/HREE图解,王全口组碳酸盐岩样品具有大陆岛弧,活动陆缘和陆壳-浅海沉积体系特征,且陇县固关、炭山和盆缘桌子山地区样品同样具有高稀土含量特征,进一步表明王全口期研究区应具有大陆岛弧弧后坳陷构造背景特征。总而言之,在陆缘弧后坳陷背景和干热气候、弱氧化的浅水海陆过渡环境下,区域发育了生物化学成因的碳酸盐岩与硅质岩。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马五段孔隙充填物类型与成因

鄂尔多斯盆地马五段主要孔隙类型为硬石膏结核溶模孔,充填矿物有方解石、粉晶白云石、粗晶白云石,以及少量的石英、硬石膏、高岭石等。方解石多为粗晶,阴极发光下为黄色,具有较低的Fe含量、中等Mn含量,明显偏负的碳、氧同位素,说明其形成于大气降水环境中。粉晶白云石多为半充填,矿物学特征与基质白云石类似,与基质白云石具有同源性,但具有两种阴极发光情况,一类为橘色,另一类与基质白云石相近,为暗红色,电子探针背散射下,可分为外边和内核两部分,内核的Fe和Mn的含量与基质白云石相近,外边具有较高的Fe和Mn含量。粉晶白云石较基质白云石碳、氧同位素偏负,这些差异反映了成岩流体的变化。粗晶白云石染色后呈蓝色,具有较高的Fe和Mn含量,较负的碳、氧同位素,其可能形成于后期的热流体活动。因此,不同类型的充填物是不同流体活动的结果。方解石形成于表生期的大气降水充填作用,与岩溶古地貌有一定的联系,多分布于流体相对充足地势相对低洼的区域;而粉晶白云石的含量则与沉积环境相关,后经历过热流体改造;粗晶白云石的形成于与裂缝相关的热流体活动。