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鄂尔多斯盆地沉积及构造

鄂尔多斯盆地沉积及构造
鄂尔多斯盆地沉积及构造

鄂尔多斯盆地沉积——构造演化及油气勘探新领域

2002年9月

目录

前言

一.地质背景与构造演化

(一)地质背景 (1)

(二)构造演化 (2)

二.鄂尔多斯盆地古生代—中生代沉积演化

(一)奥陶系沉积体系划分及岩相古地理演化 (4)

(二)石炭—二叠纪沉积体系划分及岩相古地理演化 (10)

(三)中生界沉积体系划分及岩相古地理演化 (18)

三.鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系生、储、盖特征及天然气富集规律(三)烃源岩特征 (25)

(四)储集岩特征 (33)

(五)盖层特征 (44)

(六)天然气富集规律……………………………………………………四.尔多斯盆地上古生界生、储特征及天然气富集规律

(一)烃源岩特征 (55)

(二)储集岩特征 (56)

(三)天然气富集规律 (69)

五.鄂尔多斯盆地中生界生、储特征及石油资源评价

(一)烃源岩特征…………………………………………………………

(二)储集岩特征…………………………………………………………

(三)石油成藏规律………………………………………………………

前言

本课题以新理论、新思路为指导,以收集、综合分析和总结已有成果为主,重点野外调查和岩芯观察为辅,深化、综合、总结前人研究成果,研究盆地沉积演化历史,确定生储盖组合、结合研究和总结石油地质规律和油气勘探新领域。

为了完成有关研究内容,课题组成员自合同鉴定之后进行了大量的资料收集,露头剖面观测,钻井岩芯观察等工作,完成了大量工作量,具体见表1。

表1 完成工作量一览表

通过一年的工作取得了如下认识

1.确定了奥陶系、石炭—二叠系、中生界三叠—侏罗系沉积体系类型,其中奥陶系主要为碳酸岩沉积,包括4大沉积体系,石炭—二叠系主要为陆源碎屑岩沉积,包括6大沉积体系,中生界侏罗系包括三大沉积体系。

2.详细讨论了各时期岩相古地理特征及演化

3.深入论述了奥陶系、石炭—二叠系及中生界生储留特征,特别是详细讨论了各时代储集岩特征

4.在上述基础上分别讨论了奥陶系、石炭—二叠系及中生界的油气有无勘探目标区,认为今后不同时代油气勘探具有重要的指导意义。

一、地质背景与构造演化

(一)地质背景

鄂尔多斯盆地位于华北地区的西部,地理位置处于东径106?20'~110?30',北纬35?~40?30',横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省区,构造位置处于我国东部构造域和西部构造域的过度带。东部以晋西挠褶带与吕梁古陆相接,西部经掩冲构造带与六盘山、银川盆地相邻;南部以渭北隆起带与渭河地堑分隔,北部以乌兰格凸起带与河套地堑云带,南、北长700km,东西宽400km,总面积25万km2(图1-1)根据盆地的地质演化史及其中生界地质构造特征,将盆地划分为伊盟起区、渭背挠褶区、伊陕斜坡、天环坳陷和缘掩冲带六个构造单元(图1-1)。

图1-1 鄂尔多斯盆地古生界构造区划图

(二)构造演化

本区的地质发展史按其构造演化可划分为如下几个阶段。

1.盆地在中晚元古代时,正处于坳拉谷发育阶段,由于晋宁运动的影响,贺兰、秦晋坳拉谷充填粒合而关闭,从而奠定了盆地发展演化的基础。古构造反映为东北高,并向西南倾斜,中部相对平缓,发育隆坳相间分布的格架,接受了厚达1000m的裂谷沉积。此时的盆地实际上是一个被夹持于南北大洋与贺兰裂谷之间的陆块。

2.早古生代,盆地处于浅海台地发展阶段,由于南北受加里东地槽制,东西被残存的坳拉谷夹持,中部则发育一醒目的正向构造单位,即中古隆起。据不同学者研究(赵重远1993,张军1994,张庆龙1997),该隆起雏形于寒武纪,发育于奥陶纪,分布于盐池、定边、庆边、庆阳、黄陵一带,北端走向近南北,向南变为北西西,南端在宁县一带向东转折至黄陵,平面呈“L”型,面积5000km2。其形成,普遍认为是由于奥陶纪裂谷扩张引起的均衡作用,导致裂谷肩处发生翘升而形成的一个大型隆起。相应在其东侧因均衡调节而伴生一南北向边侧坳陷,二者相互协调,长期并存,不仅控制了下古生界的沉积,而且对古岩深的发育及非构造气藏的形成也具有重要的影响(图1-2)。

图1-2 裂谷发育过程中裂谷肩的均衡翘升及补偿性边侧盆地形成模式图

(引自张吉森等,1995)

3.晚古生代时,盆地进入滨海平

原发展阶段。其古构造特征,基本继

承了奥陶纪时的面貌,仍为西隆东坳

格局,但构造细节变化较大,不同时

期的隆起形态,规模及分布均有差异

(图1-3)。石炭纪南北隆起较高,而

定边至铁格苏庙之间,由于西侧坳陷的

楔入,相应出现鞍状特征。二叠纪,盆

地转入陆相沉积,南部和北部的沉隆代

替了前期(石炭纪)东部和西部的沉降,

中部古隆起亦趋于消亡。

4.中生代时,盆地处于内陆盆地

发展阶段,古构造特征仍然保持了西

隆东坳格局。晚三叠世未,盆地西部发生了强烈的由西向东逆冲推覆,并在其前渊形成坳陷。相应在盆地东部形成志丹—铜川坳陷,表现出隆、坳形态的位置明显西移。中侏罗世,强烈的燕山运动使盆地西冲东抬,南北隆升,内部则平缓向西倾斜的构造特征一直延续至今,构成了现今区域构造的基本格局。

图1-3 鄂尔多斯盆地中央古隆起从奥陶纪至二叠纪剖面几何形态图(引自张吉森等,1995)

三、鄂尔多斯盆地古生代—中生代沉积体系及岩相地理

(一)奥陶系沉积体系及岩相古地理演化

1.沉积体系类型

依据沉积层序及岩石、古生物标志,结合测井、地震及区域地质特征,将本区奥陶系沉积体系划分为4大类,并可进一步划分为7亚类和40个微相类型(表2-1)。并在此基础上重塑了各期岩相古地理面貌。

表2-1 奥陶系沉积体系类型划分

2.岩相古地理演化

1)早奥陶世岩相古地理

(1)早奥陶世岩相古地理

寒武纪末的兴凯运动,使鄂尔多斯地区抬升为陆,直以早奥陶世冶里期,海水才从东、南、西三个方向入侵,开始了奥陶纪的沉积。但由于海侵范围仅局限在原先裂谷系的基础上,而鄂尔多斯广大地区仍为一个统一的古陆(附图2-13、14)。因此早奥陶世冶里期的沉积,主要分布于鄂尔多斯东、南缘和西部的贺兰山地区。其中东、南缘沉积厚度30~60m,最大120m;西部贺兰山地区厚度110m。沉积物主要以黄灰色,灰色薄层泥晶云岩、粉—细晶云岩为主,间夹砂屑白云岩透镜体。底部起伏不平,代表了海侵初期的沉积特征。可分为三个主要相带,东部为白云岩陆棚环境,南部为向南倾斜的白云岩缓坡环境。西部贺兰山地区则为云灰坪环境,发育叠层石及水平纹层。

(2)早奥陶世亮甲山期

早奥陶世亮甲山期,几乎完全承袭了冶里期的古地理面貌。海侵范围大体相同,但水体深度略有增加,鄂尔多斯古陆依然存在,分布范围与冶里期基本一致(附图2-15、16)。东部沉积厚度50~140m,南部沉积厚度20~160m并且由古陆向海槽方向依次增厚;西部贺兰山地区沉积厚度约150m左右。岩性以含燧石和硅质条块为主要特征,沉积环境与治里期相似,东部为白云岩陆棚,南部为白云岩缓坡,西部贺兰山地区则为云灰坪环境。

2)中奥陶世岩相古地理

(1)中奥陶世马家沟一期

亮甲山组沉积后,由于怀远运动的影响,使亮甲山期的沉积区露出水面而遭受风化剥蚀,至马家沟一期,又开始了奥陶纪的第二次海侵。这次海侵较前期规模增大,其前缘已延伸到鄂尔多期中东部地区的陕参1井,陕15井一带(附图2-17、18)。海侵主要来自东南方向,次为正东向。由于鄂尔多斯东侧补偿盆地的西部和北部均为陆地包绕,南部的宜探1井马一段底部白云岩中夹多层薄层砂岩,东边的柳林三川河剖面夹十多层薄层和透镜状细砂岩,粉砂岩和页岩,砂岩成份除石英和硅质岩屑外,亦含一些再沉积的白云岩砂。向北至榆9井和向西到陕15井,富探1井和陕139井,马一段底只存在泥质白云岩或泥质含灰云岩。由此反映出砂和泥是向北和向西减少的。表明砂和泥的分布,是寒武纪未兴凯运动抬升后,造成的风化残余物。马一期再底海侵,这些残余物被改造、聚集成层或混入白云岩沉积物中的。这一现象也指示了海侵的主要

方向是来自东南。但从整个鄂尔多斯地区的海侵特点来看,马一期仍然承袭了寒武纪以来的西、南、东等三个主体方向,尤以东南部海侵规模较大。

古气候的研究表明,马一期整个华北地台为极度干旱炎热期,海水含盐度高。越向华北地台西部的鄂尔多斯地区,含盐度更趋增高,除白云岩沉积外,由于中央古隆起的阻隔和消能作用,使进入边侧盆地的海水盐度不断浓缩,沉积了大量的硬石膏岩和盐岩。形成了含白云岩的硬石膏岩、盐岩盆地。而在边侧盆地的东侧偷11井、柳林一带,海水含盐度相对较低,发育为盆比硬石膏白云岩坪。环陆的北部和西部,由于海水循环受阻,虽在局部可有来自古陆的少量大气淡水注入,但不足以使海水含盐度有较大的改变,因此发育为盆缘白云岩硬石膏坪。

鄂尔多斯西缘,紧贴古陆边缘,发育白云岩陆棚,其外侧为紧邻贺兰海槽的斜坡带。南部渭北地区仍然继承了缓坡环境。此地干旱炎热的古气候,使该区也形成了含硬石膏的白云岩缓坡。

(2)中奥陶世马家沟二期

在马家沟一期海侵的基础上,马家沟二期海侵更加扩大,鄂尔多斯古陆也相应缩小(附图2-19、20)。海水入侵方向与马一期一致,主要以东南方向为主。沉积中心位于米脂—清涧一带,厚度为100m左右,其余地区则为50~60m。淳探1井区沉积厚度92m,是马二时第二个沉积较厚的区带。

马二时边侧盆地内海水的含盐度远比马一时低,但与华北地台区相比,仍属相对较高的地区。由于此时,来自开阔洋盆的海水因较长距离的运动而被沉积底质消能,使循环对流减弱。与华北地台其它地区相比,本区马二段中白云岩的含量增多,甚至在榆9井区含有硬石膏岩和盐岩。边侧盆地东侧的柳林剖面发育石灰岩及生物(屑)灰岩,夹少量白云岩及云质灰岩,为盆缘含白云岩的石灰岩坪环境。而边侧盆地的南部宜探1井、陕139井一带为盆缘含硬石膏的白云岩—石灰岩坪。边侧盆地西部的陕参1井、陕15井、富探1井一带,白云岩比例增大,并且硬石膏岩夹层增多,表明该区较东部海水含盐度增大,形成盆缘含硬石膏的石灰岩—白云岩坪。榆9井位于(内)陆棚盆地中心位置,水体较深,循环较差,部分时期闭塞,从而发育为含膏、盐石灰岩—白云岩盆地。

鄂尔多斯西缘地区,三道坎组底部发育薄层砾岩和砂岩、任1井、任3井也在相应层位见到薄层砂岩,表明该区在马二沉积早期存在砂、砾质滨岩环境,尔后演变为混积陆棚和石灰岩陆棚环境、外侧则为石灰岩斜坡及贺兰海槽沉积。

鄂尔多斯南缘即渭北地区,与马一时沉积环境一致,仍为含硬石膏的白云岩缓坡。

(3)中奥陶世马家沟三期

马三时贺兰裂谷扩张作用增强,裂谷脊也随之急据抬升,西翼倾角变陡,中央古隆起带基本定型,边侧盆地下陷成坳陷盆地。中央古隆起的屏障作用,在马三时更为明显,海水主要来自东部、次为西部,古气候干旱炎热,边侧坳陷盆地内海水含盐度增高,特别是东部深坳陷中心更为闭塞。

榆9井位于盆地深坳陷中心,沉积了硬石膏岩、盐岩、夹少量白云岩的蒸发岩类组合,形成了含白云岩的硬石膏岩、盐岩盆地。但在该盆地的南部陕139井中已出现石灰岩薄层,且白云岩增多,表明膏盐盆地边缘含盐度有所降低。环绕硬石膏岩、盐岩盆地的北、东、南部,从召探1井、柳林剖面、宜探1井、富探1井可以看出,由于海水主要来自东方和东南方向,含盐度相对较低,发育为盆缘硬石膏岩、白云岩坪,而边侧盆地的西部海水循环差,成为盆缘白云岩硬石膏岩坪,并且向西扩大到定探1井—鄂6井一带。

中央古隆起带西侧,由于近临贺兰海槽,发育了相带较窄的白云岩陆棚和斜坡环境,而桌子山地区继马二之后处于混积陆棚环境(附图2-21、22)。

鄂尔多斯南缘,仍发育硬石膏岩—白云岩缓坡环境,沉积中心位于淳探1井区。

(4)中奥陶世马家沟四期

马四时,鄂尔多斯盆地在承袭马三时的古地理面貌基础上,海侵规模达到了奥陶纪以来的最大期。该期庆阳古陆被海水淹没,仅北部的伊盟古陆仍出露水面(附图2-23、24)。此时,古气候湿热,全区除庆深2井—陕139井以南为白云岩、含膏白云岩外,普遍为石灰岩沉积。在“L”形古隆起带转折处,即宁探1井区,缺失马四段地层,用未沉积来解释尚欠合理。因为该区处于南北向和东西向裂谷脊交汇处,隆起幅度较大,沉积厚度较薄。马家沟期末的太

图2-14 定探1井一带马家沟期晚时 浅滩圈闭分布示意图

康运动抬升后被剥蚀的结果。马四时,海水除北面伊盟古陆外,由东、南、西三个方向入侵。但对盆地西部而言,海水主要来自东部,其次为西部。在(内)陆棚盆地的坳陷中心,即榆9井、牛1井、榆3井、榆6井一带,由于水体深度大,循环差,含盐度亦相对较高,除石灰岩外,也有相当数量的白云岩沉积,发育了白云岩—石灰岩盆地。在其外缘发育含白云岩的石灰岩坪及盆缘石灰岩坪。中央古隆起北端发育石灰岩滩,而南端庆阳、黄陵一带为含膏的白云岩坪环境。对于滩环境的形成,通常认为容易造成隆起边侧沉积厚度相对增大,形成岩隆(侯方浩1991)。本区马四段地层在定探1井、定探2井、盟6井、城川1井等沉积厚度普遍大于300m ,定探1井最厚达到410m 。而边侧盆地中心的镇川1井仅183m 。这种沉积厚度明显剧增的原因,只能从颗粒沉积与生物建隆作用分析。根据薄片鉴定结果。取芯段颗粒石灰岩约占地层厚度的20~30%,腕足类化石的定探1井保存完整,壳背均朝上,反映出滩相古生态特征。通过该区12条东西向地震剖面解释,均有滩相反射特征,滩体长度一般2~3km 不等,由南向北呈雁行

排列(图2-14)。由此可以认

为该区发育白云岩—石灰岩

滩隆带,该带两侧为石灰岩

陆棚和斜坡环境。南部渭北

地区仍然为白云岩缓坡环

境。

(5)中奥陶世马家沟五

马五时,鄂尔多斯盆地

仍然继承了马三、马四时的

古地理面貌。区内整体表现

为振荡性海退,海水明显变

浅、中央古隆起又重新露出

水面(张吉森,1987,冯增

昭1991)。由于华北台地海平

面整体降低,沉积底质对海水的消能,使鄂尔多斯盆地主体部位补给的海水相对较少,循环性差,含盐度增高。西部祁连海水,只因古隆起阻隔,向边侧盆地的补给十分有限,南部由于白云岩缓坡的存在,向盆地内补给的海水量亦不大,且含盐度也高。盆地内的蒸发量又大,海水不断浓缩,导致海水含盐度不断升高,造成(内)陆棚盆坳陷中心沉积了硬石膏岩、盐岩及少量白云岩,发育为含白云岩的硬石膏岩盐岩盆地,沉积厚度达到350m以上,成为马五时沉积厚度最大的区带(附图2-25、26)。沿坳陷中心周边环绕膏盐盆地形成盆缘含盐岩的白云岩硬石膏岩坪,其外侧随着海水含盐度的降低,而形成盆缘含石灰岩的硬石膏白云岩坪。该相带的城川1井以西,由于受来自古隆起带的大气降水作用,淡化了海水的含盐度,而使该区在沉积期尚未保留原生石膏,仅见石膏假晶及膏晶溶蚀后被充填的溶斑。

在此较窄的“L”型古隆起带,根据钻井和地震资料都反映出缺失马五段地层。通过剖面对比,马五段地层在古隆起北端的定边一带是应有沉积的。而造成缺失的原因,显然是后期隆起带不均衡抬升而造成风化剥蚀的结果。中央隆起以西发育了石灰岩陆棚和石灰岩斜坡,此时的海槽区在任1井、青龙山一线以西,与马三、马四期基本一致。盆地南部仍然发育硬石膏—白云岩缓坡环境。

(6)中奥陶世马家沟六期(峰峰期)

马六时(峰峰时),华北地台古气候又转为湿热,并再度出现小规模海侵,盆地广大地区水体明显比马五时加深。从目前残留的地层厚度可以看出,盆地南部地层厚度可达500m以上,西部90~200m,中东部仅在局部残存4~17m深灰色泥—粉晶石灰岩。据此判断,马六时,鄂尔多斯盆地除伊盟古陆和庆阳古陆外,盆地广大地区应均有沉积。其中边侧盆地内为石灰岩陆棚环境。西缘在石灰岩陆棚外侧发育深水斜坡环境,并在桌子山、任3井一带形成钙屑浊流沉积。此时由于贺兰海槽的扩张,盆地西部石灰岩陆棚范围由马四、马五时的任1井、青龙山一线,向东退缩到李华1井一带。南部仍为白云岩—石灰岩缓坡环境(附图2-27、28)。

3)晚奥陶世岩相古地理

(1)晚奥陶世平凉期

马六沉积后,遍及华北的加里东运动,使鄂尔多斯盆地整体抬升为陆,遭受风化剥蚀。晚奥陶世凉期,鄂尔多斯本部已成为一个统一的古陆,唯在西缘和南缘仍然接受沉积。其中西缘桌子山至环14井一带沉积厚度一般256~700m,贺兰山中段沉积厚度最大可达1000余m。南缘铁瓦殿一带沉积厚度达到800m 以上,淳探1井一带为400~500m。根据岩相特征,西缘桌子山至环14井一带,为深水斜坡和海槽环境,发育钙屑重力流和碎屑岩水下扇沉积,并有辉绿岩局部侵入。平凉一带则有碳酸盐岩的等深岩丘发育。南缘为一继续性浅水碳酸盐岩缓坡(附图2-29、30)。早期以泥晶灰岩,颗粒灰岩沉积为主,晚期发育规模不大的生物滩,点礁和补丁礁为特征。造礁生物主要有苔藓虫、层孔虫及珊瑚组成。推测长武和淳探1井一带存在规模不大的珊瑚礁体,对于碳酸盐储集空间的形成具有意义。

(2)晚奥陶世北锅山期

背锅山期是晚奥陶世海退的继续,西缘地区因华北地台的持续抬升而消失。仅在南缘继续接受沉积,目前残留厚度一般40~80m,永参1井为353m,最厚在陇县背锅山地区达到439.49m。沉积环境主要为石灰岩缓坡,铁石殿、干阳以南则为深水斜坡(附图2-31、32)。背锅山期末,海水全部退出鄂尔多斯地区,从而结束了奥陶纪的沉积。长期的风化剥蚀,不仅使奥陶系不同层位与上覆石炭、二叠系假整合接触,而且在奥陶系侵蚀面,塑造了分布广泛的风化壳,从而为古岩深的发育创造了良好的条件。

(二)石炭—二叠系沉积体系及岩相古地理演化

1.沉积体系类型划分

根据区域沉积格局和沉积作用特点,在众多前人研究成果的基础上,通过对盆地周缘28条野外露头剖面的系统观测及盆内110余口取芯井段的岩芯观察,结合对盆内400多口钻井的测井资料的综合分析,鄂尔多斯盆地石炭—二叠系可识别划分出3个沉积体系组和6个沉积体系(表2-2)。

表2-2 鄂尔多斯盆地石炭—二叠系沉积体系划分

2.岩相古地理演化

1)晚石炭世本溪期

鄂尔多斯盆地受中央古隆起的控制,分为东西两个海域,中央古隆起沿新召苏木—鄂托克前旗—西峰一线呈南北向展布(附图74)。东部海域,华北海由东由西、向北入侵,沉积作用向西向北超覆,形成总体上东厚西薄的楔状体。海域分布范围限于哈2井—伊深1井—鄂2井—定探1井—黄陵—洛河以东地区,整个沉积面貌以潮坪—泻湖—障壁—浅水陆棚环境为特征。东胜—城川1井—黄龙一带为潮上—潮间带沉积,沿盟8井—靖边—安塞一线则发育潮下砂

坪,榆林—延安一带为泻湖沉积,向东沿神3米一米脂—清涧—蒲县发育障壁岛,东部兴县、汾西地区发育浅水陆棚沉积,另在北部杭锦旗地区有一小型三角洲发育。在沉积区内,沉积相带近南北向展布,邻近中央古隆起及其东侧边缘,发育潮坪(潮上—潮间)、泥炭坪沉积,在中东部地区,随着海侵扩大,形成与华北海沟通、循环良好的泻湖和障壁岛和浅水陆棚沉积。泻湖相主要是一套灰黑色铁铝上质泥岩、铝土岩,含凝灰质。障壁岛为中细—中粗粒的砂岩。随着本溪早期的充填沉积,沟谷纵横的奥陶系风化侵蚀基底基本上被填平补齐,到本溪晚期,区域海平面下降,潮坪相向东迁移,局部地区沼泽化,沉积一套砂质泥质,并发育根土岩和泥炭层。此外,砂泥质中含铁质结核和碳质团块。

该期经历了泻湖—障壁—潮坪的海井海退演化过程。由于海侵规模小,环境局限,砂体规模小,厚度薄,分布范围小,而且规律性较差。并且由于潮汐作用弱,砂体中泥质含量高,储集条件差。

西部海域限于布拉格苏木—大水坑以东地区,总体面貌与东部有较大差异,以裂陷海湾沉积为特征,发育近南北向延伸的潮坪—泻湖沉积,但在北部乌达和中部吴忠地区发育三角洲沉积,地层厚度与砂体厚度都较大,表现出快速堆积特点。

2)早二叠世太原期

继晚石炭世沉积之后,随着盆地沉降,海水自东西两侧分别向中央古隆起和向北扩大,潮坪、泻湖和滨岸沉积逐渐超覆于中央古隆起的奥陶系古侵蚀面之上,使中央古隆起沦于水下,东西两侧形成一个统一的海域(附图75)。但古隆起地形仍对沉积有一定程度的控制,东部地区以陆表海沉积为主,西缘地区转化为裂后坳陷,成为相对陆表海沉积中的坳陷带。该期古地理格局总体表现为冲积扇、三角洲、潮坪—浅水陆棚碳酸盐岩、障壁岛等沉积体系共存,并形成陆源碎屑与碳酸盐岩的混合沉积。北部杭锦旗—东胜一带发育总和扇和冲积平原沉积,乌达地区以三角洲沉积为主,沉积厚度达300多米。中北部、中部和南部地区主要发育潮坪,其中伊金霍洛旗—保德地区为三角洲沉积。中东部地区(临县—安塞—吉县地区)为滨岸和浅水陆棚环境的微晶灰岩、生物屑灰岩和煤层沉积,夹厚度不大的三角洲砂体。西缘坳陷区为海湾泻湖沉积,有

障壁岛发育。

在盆地中部勘探区,太二时期主要为潮坪沉积环境,它占据了原中央隆起所在的广大地区,且以泥炭坪—混合坪为主体,其中在靖边、米脂和安塞为三处具有一定规模的砂坝。北部地区为三角洲和冲积平原环境,在三角洲平原和前缘上,沿伊6井—乌审旗和伊金霍洛—榆林向南延伸形成两个各自独立充填的(水下)分流河道砂体。该区西侧和东南侧分别为泻湖和浅海陆棚相(附图84)。太一期与太二期沉积相特征基本相似,但三角洲体系中两条(分流)河道的侧向迁移与汇合更加明显(附图85)。

3)早二叠世山西期

太原期沉积后,区域构造环境和沉积格局发生了显著变化。因华北地台整体抬升,海水从鄂尔多斯盆地东西侧迅速退出,盆地性质由陆表海盆演变为近海湖盆,沉积环境由海相转变为陆相,东西差异基本消失,而南北差异沉降和相带分异增强,总体沉积面貌为以吴旗、富县、宜川、延长地区为盆地沉降中心,发育浅湖沉积,周缘滨湖区则以三角洲沉积为特征(附图76~78),可分为盆地北部、西北部、西部—西南部和东南部五个三角洲沉积体系,砂体具向湖盆强烈进积的层序结构。盆地北部乌达—东胜一带为冲积扇和冲积平原分布区,冲积平原内主要为河道和河漫滩沉积,向南到呼鲁斯台—鄂托克旗—伊金霍洛旗发育呈东西向展布且分布宽广的三角洲平原,银川—靖边—米脂地区则发育三角洲前缘沉积。盆地西南部固原—平凉地区为三角洲平原发育区,环县—西峰一带为三角洲前缘沉积。盆地东南区蒲城—澄城区发育三角洲平原,向北到旬探1井—黄龙—韩城区则以三角洲前缘沉积为特征。该期总体上可划分出五个三角洲体系,分别为保德—米脂三角洲、乌审旗、靖边三角洲、石嘴山—银川—布拉格苏木三角洲、固原—平凉三角洲和铜川—韩城三角洲。

山西期沉积特征主要表现为:①三角洲相取代潮坪—浅水陆棚相;②沉积相带呈南北相带分异,由北向南,由冲积平原、三角洲平原、三角洲前缘过渡到浅湖沉积;③海相碳酸盐建造演变为陆源碎屑含煤建造。三角洲平原规模大,分布范围广。

岩相古地貌特征,以分流河道和洪泛平原或平原沼泽(河间洼地)两个古地理景观最为突出。分流河道侵蚀、冲刷,并不整合于太原组的海相地层上。

山二早期,由于其北部物源区的不断抬升,侵蚀速度加快,河流作用不断向南推进,分流河道砂体发生强烈的进积作用,形成多个正粒序,构成总体上向上变粗的进积砂体。此外由于网状水系或分流河道常常发生快速、频繁的废弃与复活,因而砂体间的冲刷、切割和垂向叠置加积现象十分普遍,从而导致砂体规模大,单个砂层可厚达十几米。到山地中后期,北部物源区抬升相对减弱,河流进积作用也相应减弱,普遍发生分流河道砂体的加积—退积,即河流朔源堆积。砂体规模小,泥质含量增加。随着河流作用的逐渐减弱,研究区中南部网状水系大部被废弃而沼泽化。

作为该期另一大古地理景观的洪泛平原或平原沼泽,实为网状水系或分流河道间的洼地,在潮湿气候下普遍沼泽化,主要是一套纯泥质沉积或泥质与砂质互层沉积。其间的次级水系(分流河道),在洪泛期常决口,在洪泛平原或平原沼泽中形成透镜状的决口河道或决口扇,但规模较小,垂向上表现为一种泥包砂的特征,其分布在研究区北部以洪泛平原为主,而研究区南部则平原沼泽相对发育。

由于这两大古地理景观的存在以及自身的特点(附图),导致该区砂体分布的集中性较强,即发育砂体的地方,砂体规模大,单砂层厚度大。而在泥质出现地方,砂体不发育,规模小,单层厚度较薄,在自然伽玛曲线有时很难反映出来。因此,该区砂体两极分化的特征比较显着,这对储集砂体的发育极为有利。

山二期,鄂尔多斯盆地处于海盆向湖盆转化和区域活动的重新分化与组合的过渡时期,区域构造活动较为强烈。与太原期相比,伴随着盆地性质的转化,沉积盆地中心向南有较大迁移,由海相逐渐转变为陆相沉积环境,除在盆地北部形成具进积特征的保德—米脂三角洲体系、乌审旗—靖边三角洲体系和石嘴山—银川—布拉格苏木三角洲沉积体系外,在盆地西南部、南部—东南部地区也分别形成了固原—平凉三角洲和铜川—韩城三角洲体系。在三角洲体系中,三角洲平原和前缘与分界特征明显,表现在沉积构造特征和碎屑颗粒大小的分布变化上;三角洲之间尤其是盆地北部乌审旗—靖边三角洲与石嘴山—银川—布拉格苏木三角洲体系分流河道与水下分流河道侧向分枝与复合作用加强。西南部三角洲与南部—东南部三角洲之间以滨浅湖沉积分隔,湖泊沉积分布于石

楼—富县—泾川一线,呈北东—南西向展布。

山—期冲积平原、三角洲体系和湖泊的分布,继承了山二期的特征,在盆地沉积中心以北,砂体分布较厚的地区仍然位于三角洲平原与三角洲前缘过渡地区,但是随着区域构造活动的日趋稳定,物源供给减小,盆地进入相对稳定沉降阶段,发生了较大规模的湖侵。在盆地北部地区,伴随着湖侵作用的不断扩大,三角洲体系向北收缩,沉积相带相应北移,尤以三角洲平原与前缘的分界线北移表现明显,三角洲平原相区缩小,三角洲前缘相区扩大。在研究区南部,由于区域构造抬升和物源供给充足,三角洲体系向盆地略有推进,三角洲前缘相区扩大至泾川-西峰一带。

4)中二叠世下石盒子期

进入中二叠世,气候由温暖潮湿变为干旱炎热,植被大量减少,从而沉积一套灰白—黄绿色的纯的陆源碎屑建造。初期,北部古陆进一步抬升,物源丰富,季节性水系异常活跃,沉积物供给充分,相对湖平面下降,河流—三角洲体系向南推进,三角洲沉积异常发育。随后,伴随着北部物源区抬升的再次减弱,沉积物补给通量减小,湖平原上升,河流作用减弱,湖泊作用增强。

该期岩相古地理格局与山西期有一定的继承性,但亦发生了较大变化(附图79)。伴随区域构造活动继续加强,北部物源区继续抬升,丰富的陆源碎屑导致相对湖平面的迅速下降,三角洲体系快速向湖中推进,致使三角洲平原相带向南迁移,平原相区缩小,前缘相区增大。

北部鄂2井和吴探1井区发育两个规模较大的冲积扇,石嘴山—杭锦旗—准格尔旗一带为冲积平原发育区,在冲积平原区主要有4条主水系河道分布,向南逐渐演变为三角洲平原的分流河道。中北部银川—乌审旗—神木地区为三角洲平原,中东部分流河道复合明显,该相带与山西期相比明显变窄,而三角洲前缘则相对发育,分布于鄂托克前期—榆林以南地区,最南端可延伸至甘泉一带。中部吴旗—富县—粉西地区为浅湖沉沉积区,西南部和东南部有两个三角洲体系分布。与山西期基本相同的是在盆地周缘同样发育北部、西北部、西南部、东南部五个主要的三角洲体系。

盒九期(附图80),北部的三个三角洲体系中,分流河道则向分叉、迁移汇合较为明显,砂体在横向上具有较好的连同性。石嘴山—银川—布拉格苏木

三角洲沉积体系在石炭井—鄂7井一带,以分流河道、水下分流河道砂体为主,河道被洼地或分流间湾隔开。其中东支与杭锦旗—乌审旗—靖边三角洲的西支在苏里格庙-布拉格苏木一带交汇,并向南延伸达安边、靖边一线,形成盆地西北部地区砂体集中分布的地区,砂岩粒度粗,砂体厚度大,发育比较理想的储层。杭锦旗-乌审旗-靖边三角洲体系的主体向南延伸,三角洲前缘可达到延长和甘泉一带,其东支与神木-米脂三角洲体在盟8井、盟5井处汇合,也反映了三角洲砂体侧向迁移的特征。盆地南部的三角洲体系中,铜川-韩城三角洲体系也向盆地延伸,表现为罗强烈的进积作用。

盒八期(附图81)在盒九期基础上连续沉积,岩相古地理格局与盒九期相似,但受盆地北侧区域性构造抬升的影响,发生较强的进积作用,且盆地西北部冲积平原和三角洲平原区河道位置有所变化。北部石嘴山—银川—布拉格苏木三角洲体系中,来自冲积平原的水道流入三角洲平原后,分流河道的分支更加明显,形成了三个小的分支砂体。该三角洲体系在侧向上继承了盒九期的特征,向东与杭锦旗—乌审旗—靖边三角洲体系的分流河道交汇,在苏18井、苏7井处砂体分布宽、厚度大。杭锦旗—乌审旗—靖边三角洲体系自杭锦旗往南开始分叉,分流河道及水下分流河道在三角洲内部向南既有分支又有侧向连通,最远延伸至志丹和安塞。这一时期神木—米脂区为独立的三角洲体系,其前缘砂体分支明显,并延伸至清涧和石楼。西南部和南部的固原—平凉三角洲和铜川—韩城三角洲体系受物源供给减少影响,三角洲平原向南迁移,三角洲前缘分布范围略微扩大。

在盆地中部重点地区,盒七期(附图86)由北向南发育冲积平原、三角洲平原、三角洲前缘和湖泊四个相带。在东部,三角洲平原区河曲—神木分流河道向南(西)进入三角洲前缘后,分别向米脂—绥德和成家庄方向分叉。其西侧,沿分流河道自伊金霍洛向南延伸形成独立的砂体,砂体侧向迁移特征不明显,且延伸不远。来自冲积平原自伊13井向南经乌审旗延伸的水道,由于分流河道的迁移,砂体在乌审旗以南与来自北西部鄂托克旗的砂体汇合,砂体厚度增加,砂体向前缘推进的同时侧向形成指状小分支。

中部重点区内,盒六期相带特征与盒七期相似,但受北部物源供给增加和构造活动的影响,冲积平原向南略有推进,形成伊9井—苏5井分流河道,其

鄂尔多斯盆地构造演化及古地理特征研究进展讲解

卷 (Vo l um e ) 35 ,期 (N u m b e r ) 2 ,总 ( S U M ) 129 大 地 构 造 与 成 矿 学 Geo t ec t on i ca e t M e t a l l ogen i a 页 ( Pages ) 190 ~197 , 2011 , 5 (M a y, 2011 ) 鄂尔多斯盆地古生代中央古隆起形成演化与油气勘探 邓昆 1 , 2 , 张哨楠 1 , 周立发 3 , 刘燕 4 ( 1. 成都理工大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室 ,四川 成都 610059; 2. 山东省沉积成矿作用与沉 积矿产重点实验室 ,山东 青岛 266510; 3. 西北大学 地质系 ,陕西 西安 710069; 4. 中石油 长庆油田分公司 勘探开发研究院 ,陕西 西安 710021 ) 摘 要 :鄂尔多斯盆地古生代中央古隆起形成演化对该地区构造格局和油气勘探具有重要意义 。通过对古生代构 造背景 、地层体残余厚度 、奥陶系顶面构造演化等特征分析 ,刻画中央古隆起在不同沉积期构造演化特点 ,大体分 为 3个演化阶段 :初始演化阶段 :相对独立的中央古隆起形成于中晚寒武世 ; 发育阶段 : 中央古隆起在早奥陶世马 家沟期反映最为明显 ,为隆升剥蚀过程 ;调整 、消亡阶段 :石炭纪 - 二叠纪山西期古隆起仍有明显的显示 ,但其形态 与位置均发生了较大变化 ,与马家沟期的中央古隆起有较大差别 ,为低缓隆起 。晚二叠世以来不存在中央古隆起 。 中央古隆起对油气地质条件的控制作用体现在对沉积格局 、残余生烃坳陷 、储集条件 、盖层圈闭条件及油气运聚等 方面 。 关键词 :鄂尔多斯盆地 ; 中央古隆起 ; 形成演化 ; 油气勘探 文章编号 : 1001 21552 ( 2011 ) 022******* 中图分类号 : P618. 13 文献标志码 : A 组之上 ,香 1 井是山西组不整合于蓟县系之上 ,镇探 1井为太原组不整合于罗圈组之上等 (图 1 ) , 对中 央古隆起原先“L ”形展布形态及分布范围进行了修 正 ,其隆起的构造高点明显向西偏移 。在环县 、龙门 至宁县一带形成一个寒武系 、奥陶系缺失的三角形 隆起区 , 其面积约 11000 k m 2 。运用古构造图 、构造 顶面图 、构造演化史等构造解析方法 ,认为其形成于 中寒武世 ,并对构造演化阶段进行了划分 。 图 2显示 :古隆起顶部在镇探 1 井一线 ,不只缺 失奥陶系 ,而且还缺失寒武系 ,甚至可能缺失部分元 古界 。但是 ,地层的缺失不等于古隆起的存在 ,地层 缺失仅表示地质历史中的隆起 ,并不代表现今的隆 起 。下古生界展布特点表明 ,存在一个加里东期 - 早华力西期的古隆起是无疑的 。但它并不代表这个 古隆起在地质历史时期始终存在 。在拉平的石炭系 底面构造剖面图上存在一个削顶的隆起构造 ,说明 0 引 言 古隆起是沉积盆地内重要的构造单元 ,同时也 是控制油气聚集的地质因素之一 。关于鄂尔多斯盆 地中央古隆起形成演化等 ,前人已有大量研究 ,给出 了多种解释和不同的观点 。主要分歧体现在 : 古隆 起形成时代 、分布特征 、演化阶段和形成机制等 ,形 成于中新元古代 (汤显明和惠斌耀 , 1993 ) 、早寒武 世 (黄 建 松 等 , 2005 ) , 早 奥 陶 世 (张 吉 森 等 , 1995 ) 、中奥 陶 世 (解 国 爱 等 , 2003 , 2005 ) 、石 炭 纪 (王庆飞等 , 2005 ) 。形成机制的观点有 : 伸展背 景 下均衡 翘 升 (赵 重 远 , 1993① ; 何 登 发 和 谢 晓 安 , 1997 ) ,构造地体拼 贴 (任 文军 等 , 1999; 解国 爱等 , 2003 , 2005 ) ,继 承基 底 构造 格局 (贾 进 斗 等 , 1997; 安作相 , 1998 ) 。本文结合最新钻井 、测井及地震资 料分析的基础上 ,如灵 1 井是太原组不整合于长山 收稿日期 : 2010 203 216;改回日期 : 2010 205 217 项目资助 : 国家重点基础研究发展项目 ( 973 项目 ) ( 2003CB214601 )资助 。 第一作者简介 : 邓昆 ( 1968 - ) ,男 ,博士 ,讲师 ,主要从事石油地质教学及科研工作 。 Em a i l: dk_dengk@ 126. co m ①赵重远. 1993. 陕甘宁盆地中央古隆起及其形成演化. 西北大学.

鄂尔多斯盆地下寺湾地区三叠系下组合地层石油地质特征及勘探方向

第44卷 第4期西北地质Vol.44 No.42011年(总180期)NORTHWESTERN GEOLOGY 2011(Sum180) 文章编号:1009-6248(2011)04-0122-10 鄂尔多斯盆地下寺湾地区三叠系下组合地层 石油地质特征及勘探方向 宋和平1,张炜2 (1.延长油田股份有限公司下寺湾采油厂,陕西延安 716100; 2.陕西省地质矿产勘查开发局物化探队,陕西西安 710043) 摘 要:三叠系延长组上组合地层作为下寺湾油田的主力油层段,经过数十年的勘探开发,其后备资 源日显不足。通过对近年来下寺湾地区探井含油层段的分析研究,发现三叠系延长组下组合地层长7 -长10段具有较好的油气显示。本文针对延长组下组合地层长7、8段,对其沉积微相、砂体形态、 储盖组合、构造形态、岩性组合特征进行分析探讨,为下寺湾油田持续稳步发展寻找到层系接替 资源。 关键词:三叠系延长组;层系接替;储层特征;构造形态 中图分类号:P618.130.2 文献标识码:A 下寺湾油田位于陕西省延安市甘泉县境内,构造上处于鄂尔多斯盆地为一西倾单伊陕斜坡的南部(杨俊杰,2002)(图1)。是鄂尔多斯盆地中生界油气比较富集的地区之一,面积约2 285km2。该油田经历了3个勘探开发阶段,第一阶段是1970年长庆石油勘探局对甘泉县桥镇以东、王坪以西一带进行了勘探验证,钻探127口井,其中试油108口井,87口井获工业油流,主要含油层位为延长组长1、长2和延安组延7、延9、延10油层,探明含油面积84km2,地质储量2 127×104t;第二阶段是1987年组建延长油矿管理局下寺湾钻采公司,采取“滚动开发,以油养油”的战略,主要围绕已有探井扩大生产规模,到2001年先后在柳洛峪南部、雨岔西部、张岔、北沟、川道-龙咀沟、道镇等区块对延长组长2、长3、长6油组进行了勘探,累计探明含油面积408km2,已探明地质储量11 600.8×104t;第三阶段是2008年开始对延长组下组合地层进行勘探,相继发现了柳洛峪区块延长组长8,雨岔区块延长组长7、长8、长10,川道-龙咀沟区块延长组的长7、长8油层组。 随着三叠系上统延长组上组合地层开发状况的日趋饱和,可用于继续勘探开发的后备资源面积日渐减少。笔者依据近年来在下寺湾地区探井钻遇油层特征,主要针对三叠系下组合地层进行综合地质研究,为下寺湾油田稳步增长寻找到接替性油藏资源(裘亦楠等,1994,1998;李道品,2002)。 1 区域概况 鄂尔多斯盆地是一个整体升降、拗陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地。基底为太古宇和下元古界变质岩系。经过长期的地质发展演化,形  收稿日期:2011-05-24;修回日期:2011-11-21  基金项目:下寺湾采油厂“下寺湾地区三叠系下组合地层石油地质综合评价”(2008年度科研项目)  作者简介:宋和平(1966-),男,陕西甘泉县人,1991年毕业于西安石油大学,高级工程师,现主要从事油田开发技术应用及研究工作。E-mail:shp663@163.com

长江大学盆地构造分析期末试题

一、…名词解释(每小题3分,共24分) 1.伸展盆地分类:根据伸展盆地的岩石圈或陆壳性质及演化阶段又可将伸展盆地划分为:大陆内部裂谷、陆间裂谷(原洋裂谷)、被动大陆边缘盆地、弧间和孤后边缘海盆地、大洋盆地等基本类型。 2.伸展盆地:伸展盆地是由岩石圈受拉张作用而伸展、减薄而形成的裂陷或裂陷一拗陷盆地。 3. 挤压盆地:挤压盆地与大洋岩石圈的俯冲和陆一陆碰撞或陆一孤碰撞有关,通常包括海沟盆地、残留洋盆地、孤前盆地和前陆盆地等。 4.前陆盆地:前陆盆地系指介于造山带前缘及相邻克拉通之间的狭长状盆地,盆地横剖面为一不对称楔状。前陆盆地分为孤后前陆盆地、周缘前陆盆地和破裂前陆盆地三类;(前二者属于简单型前陆盆地,后者属于复杂型前陆盆地。) 5.前渊:前渊是指紧邻前陆冲断带的覆水最深的前陆区,不能将覆水深的盆地与前陆盆地的巨厚地层混淆,因为巨厚的前陆地层是完全可以在缺乏覆水盆地的条件下堆积起来的。 6.走滑盆地及分类:因走滑断层的走滑作用而产生的盆地,总称为走滑盆地。这些盆地发生在走滑断层产生的局部拉张地区。走滑盆地分为三种基本类型,即转换拉张盆地、转换挤压盆地和拉分盆地。其中拉分盆地与油气的关系最为密切。 7.拉分盆地及分类:拉分盆地产生在两个走滑断层雁列重叠部位的拉张区,其拉伸轴基本上平行主断层,这类盆地常为菱形断陷,发育成熟的盆地长宽比为3:1。断层的长度反映水平位移量,盆地边界有走滑断层和正断层,盆地中常有张性及张剪性断层,边缘可见雁列褶皱。拉分盆地依形态分舒缓S型及Z型。拉分盆地的规模相对较小,但具有沉降速率快、沉积速率大的特点,且热流值较高,有利于油气的聚集,常构成小而肥的含油气盆地。 8. 裂谷形成的动力学模式:一类是要有热源,如地慢柱和上升热对流,由于热岩石圈变弱和变薄而产生应力或应力集中;另一类是归因于岩石圈的拉伸,引起热软流圈的被动上拱,由于板块的相互作用而在板内形成张应力,或继承老地壳和岩石圈边界和构造产生先存应力的集中,或大洋裂谷作为一种迁移破裂传播到大陆内部去等,均可以导致岩石圈的拉伸。以上两类的主要差别在于热源和拉伸的关系上具有相反的因果关系。前者称为主动裂谷,而后者则称为被动裂谷。) 9.正花状构造:是在压剪性应力场下形成的。基底走滑断层向上分叉并形成背形构造,10.负花状构造:发育于张剪性应力场下,基底走滑断层向上分叉并形成向形构造。

鄂尔多斯盆地地质特征

鄂尔多斯盆地地质特征鄂尔多斯盆地,北起、大青山,南抵,西至贺兰山、六盘山,东达、太行山,总面积37万平方公里,是我国第二大。 鄂尔多斯盆地是上的名称,也称陕甘宁盆地,横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省(区)。“”意为“宫殿部落群”和“水草肥美的地方”。权威的解释,“鄂尔多斯”是“官帐”的意思。由蒙语翰尔朵(官帐的意思)的复数演变而来。但也有人把成吉思汗死后,其使用过的物品被安放在八个白室中供奉,专门的护陵人繁衍并逐渐形成了一个新的蒙古部落鄂尔多斯部落。其后几百年间,鄂尔多斯部落的按时祭奠,一直没有离开此地。这样久而久之,这一地区就叫做鄂尔多斯了。历史上的鄂尔多斯地区包括今日伊克昭盟全境,还包括的河套及宁夏和的一部分地区。鄂尔多斯地区西、北、东三面环水,南与相接,形成一个巨大的套子,因此也被称为“河套”。从所跨地域 鄂尔多斯盆地,其地域跨蒙汉广大地域,而且绝大部分地域是汉族居住区,为什么把该“盆地”叫蒙语“鄂尔多斯”盆地,而不叫汉语名称。据传说1905年前后,英国人到此地域勘探,最早进入现在的,就是最先踏入的立足地,另外在西方人眼里,亚洲人都是属于序列。所以,自然而然地就把该盆地称之为鄂尔多斯盆地,但也无法考证。 “陕甘宁”盆地在长庆油田会战初期叫得比较响,但随着市场经济的缘故,人们都喜欢“新奇”,“陕甘宁”盆地叫的人越来越少了,加上赶时髦,伊克昭盟改为“鄂尔多斯”市,叫“陕甘宁”盆地的人就更少了。

“陕甘宁”也不确切,因为“盆地”跨陕、甘、宁、蒙、晋五省(区)地域。总之,这也不是个什么大问题,在和谐的今天,叫什么都无所谓。 从地质特性看,鄂尔多斯盆地是一个整体升降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地,基底为太古界及下变质岩系,沉积盖层有长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、、石炭系、、三叠系、、白垩系、第三系、第四系等,总厚5000—10000m。主要油气产层是三叠系、侏罗系和奥陶系上古升界和下。 从盆地构造特征看 鄂尔多斯盆地石油开发示意图 从盆地构造特征看,西降,东高西低,非常平缓,每公里坡降不足1°。从盆地油气聚集特征讲是半盆油,满盆气,北气、上油下气。具体讲,面积大、分布广、复合连片、多层系。纵向说含油层系有“四层楼”之说,因此,这个盆地有之誉。 鄂尔多斯盆地地形模型 鄂尔多斯盆地位于中国中西部地区,为中国第二大,其、、三种资源探明储量均居全国首位,石油资源居全国第四位。此外,还含有、、、水泥灰岩、、、、等其他矿产资源。 盆地具有地域面积大、广、能源矿种齐全、资源潜力大、储量规模大等特点。盆地内石油总约为86亿吨,主要分布于盆地南部10万平方公里的范围内,其中占总储量78.7%,占总储量19.2%,宁夏占总储量2.1%。天然气总资源量约11万亿立方米,储量超过千亿立方米的天然气大气田就有5个。埋深2000米以内的煤炭总资源量约为4万亿吨;埋深1500米

鄂尔多斯盆地的沉积演化

鄂尔多斯盆地的沉积演化 盆地沉积演化阶段: 第一阶段:上三叠系延安组。潮湿型淡水湖泊三角洲沉积阶段 晚三叠世的印之运动,盆地开始发育,基地稳定下沉,接受了800-1400m的 内陆湖泊三角洲沉积,形成了盆地中主要的生油岩和储集层。 第二阶段:下侏罗系富县组、延安组。湿暖型湖沼河流相煤系地层沉积阶段延安统沉积后,三叠纪末期的晚印之运动使盆地整体抬升,延长组顶遭受 不同程度的风化剥蚀形成了高差达300m的高地和沟谷交织的波状丘陵地形。细 划出了一幅沟谷纵横,丘陵起伏,阶地层叠的古地貌景观。三叠系延长组与上覆 侏罗系富县组地层之间存在一个不稳定的平行不整合面。 因盆地的西南部抬升幅度较其他地区大,使陇东地区延长统遭受了强烈的 风化剥蚀。所以陇东的测井剖面上普遍缺失长1、长2地层,个别井长3甚至长 4+5顶都不复存在。 到侏罗纪延长统顶侵蚀完成,盆地再度整体下沉,在此基础上开始了早侏罗世湿暖型湖沼河流相煤系地层沉积。 在延长统顶部的风化剥蚀面上,侏罗纪早期富县、延10期厚0—250米的河流相粗碎屑砂、砾岩,以填平补齐的方式沉积,地层超覆于古残丘周围。延10期末,侵蚀面基本填平,盆地逐渐准平原化,气候转向温暖潮湿,从而雨量充沛,植被茂盛,出现了广阔的湖沼环境,沉积了延9~延4+5厚度250~300m的煤系地层。经差异压实作用形成了与延长顶古残丘,古潜山基本一致具继承性的披盖差异压实构造,成为中生界的主要储集层及次要生油层。 第三阶段:中侏罗系直罗组、安定组,干旱型河流浅湖地层沉积阶段 延安期末的燕山运动第一幕,盆地又一度上升造成侵蚀,使盆地中部的大部分地区缺失了延1~延3地层,延安组(延4+5)与上覆的直罗层之间存在一平行不整合面。 中侏罗世盆地第三次下沉,沉积了干旱(氧化)气候条件下的直罗组大套红色河流相砂岩,进而又沉积了上部安定组浅湖相杂色泥灰岩,之后盆地又再度

鄂尔多斯盆地沉积及构造

鄂尔多斯盆地沉积——构造演化及油气勘探新领域 2002年9月

目录 前言 一.地质背景与构造演化 (一)地质背景 (1) (二)构造演化 (2) 二.鄂尔多斯盆地古生代—中生代沉积演化 (一)奥陶系沉积体系划分及岩相古地理演化 (4) (二)石炭—二叠纪沉积体系划分及岩相古地理演化 (10) (三)中生界沉积体系划分及岩相古地理演化 (18) 三.鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系生、储、盖特征及天然气富集规律(三)烃源岩特征 (25) (四)储集岩特征 (33) (五)盖层特征 (44) (六)天然气富集规律……………………………………………………四.尔多斯盆地上古生界生、储特征及天然气富集规律 (一)烃源岩特征 (55) (二)储集岩特征 (56) (三)天然气富集规律 (69) 五.鄂尔多斯盆地中生界生、储特征及石油资源评价 (一)烃源岩特征………………………………………………………… (二)储集岩特征………………………………………………………… (三)石油成藏规律………………………………………………………

前言 本课题以新理论、新思路为指导,以收集、综合分析和总结已有成果为主,重点野外调查和岩芯观察为辅,深化、综合、总结前人研究成果,研究盆地沉积演化历史,确定生储盖组合、结合研究和总结石油地质规律和油气勘探新领域。 为了完成有关研究内容,课题组成员自合同鉴定之后进行了大量的资料收集,露头剖面观测,钻井岩芯观察等工作,完成了大量工作量,具体见表1。 表1 完成工作量一览表 通过一年的工作取得了如下认识 1.确定了奥陶系、石炭—二叠系、中生界三叠—侏罗系沉积体系类型,其中奥陶系主要为碳酸岩沉积,包括4大沉积体系,石炭—二叠系主要为陆源碎屑岩沉积,包括6大沉积体系,中生界侏罗系包括三大沉积体系。 2.详细讨论了各时期岩相古地理特征及演化 3.深入论述了奥陶系、石炭—二叠系及中生界生储留特征,特别是详细讨论了各时代储集岩特征 4.在上述基础上分别讨论了奥陶系、石炭—二叠系及中生界的油气有无勘探目标区,认为今后不同时代油气勘探具有重要的指导意义。

鄂尔多斯盆地地层组基本特征

鄂尔多斯盆地地层组基本特征 第四系:第四系自下向上包括更新统和全新统。晚第三纪末,受喜山运动的影响,鄂尔多斯盆地曾一度抬升,大约以北纬38°为界,北部为一套河湖相沉积,南部为黄土沉积,黄土分布广,厚度大,构成塬、梁、峁的物质主体,与下伏新近系呈不整合接触。第四纪主要是人类的出现并有多期冰期,可见人类化石、旧石器与大量相伴生的哺乳动物化石和鸟类化石。 新近系:曾称新第三系、上第三系,自下而上包括中新统和上新统。中国新近系仍以陆相为主,仅在大陆边缘,如台湾、西藏等地有海相沉积。 古近系:曾称老第三系,自下而上包括古新统、始新统和渐新统,主要分布在河套、银川、六盘山等盆地。鄂尔多斯盆地早第三纪古新世,盆地继承了晚白垩世的挤压应力状态,断裂活动性强,沉积速度快,多发育冲积扇、水下扇等各种扇体。地层厚度厚50~300米左右,岩性主要为红色泥岩、砂质泥岩夹泥灰岩。 白垩系:主要出露下白垩统,又称志丹群,分六个组,从上往下为泾川组、罗汉洞组、环河组、华池组、洛河组及宜君组。 泾川组:命名地点在甘肃省泾川县。地层厚100-400米,岩性主要为暗紫、浅棕红、浅灰、浅灰绿色等杂色砂质泥岩、泥页岩、灰质泥岩与泥质粉砂岩互层,夹浅灰、浅紫红色灰

岩和浅灰色、浅黄色砂岩,与下伏罗汉洞组呈整合接触。 罗汉洞组:命名地点在甘肃省泾川县罗汉洞。主要为河流相的砂泥岩沉积。地层厚度100~260米,上部为发育巨大斜层理的红色细至粗粒长石砂岩,含细砾和泥砾;中部以紫红色为主的泥岩及泥质粉砂岩,夹发育斜层理的细粒长石砂岩为主;下部岩性以紫红色为主的泥岩底部为发育巨大斜层理的黄色中至粗粒长石砂岩为主,与下伏环河组呈整合接触。 环河组:命名地点在甘肃省环县环江。地层厚240米左右,岩性为黄绿色砂质泥岩与灰白色、暗棕黄色砂岩、粉砂岩互层,与下伏华池组呈整合接触。 华池组:命名地点在甘肃省华池县。地层厚290米左右,岩性以灰紫、浅棕色砂岩夹灰紫、灰绿色泥岩为主,含中华弓鳍鱼、狼鳍鱼、原始星介、女星介等化石,与下伏洛河组呈整合接触。 洛河组:旧称“洛河砂岩”,命名地点在陕西省志丹县北洛河。地层厚度250~400米,从西南往东北变厚,在黄陵沮水以南与宜君组为连续沉积;在沮水以北,宜君组缺失,假整合于侏罗系之上。岩性以河流相的紫红、桔红、灰紫色块状、发育巨型斜层理的粗一中粒长石砂岩为主,局部发育夹较多的砾岩、砾状砂岩。含介形类、狼鳍鱼、达尔文虫等化石。 宜君组:主要分布在黄陵沮水、宜君、旬邑、彬县一带,

鄂尔多斯盆地地质特征图文稿

鄂尔多斯盆地地质特征文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

鄂尔多斯盆地地质特征鄂尔多斯盆地,北起、大青山,南抵,西至贺兰山、六盘山,东达、太行山,总面积37万平方公里,是我国第二大。 鄂尔多斯盆地是上的名称,也称陕甘宁盆地,横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省(区)。“”意为“宫殿部落群”和“水草肥美的地方”。权威的解释,“鄂尔多斯”是“官帐”的意思。由蒙语翰尔朵(官帐的意思)的复数演变而来。但也有人把成吉思汗死后,其使用过的物品被安放在八个白室中供奉,专门的护陵人繁衍并逐渐形成了一个新的蒙古部落鄂尔多斯部落。其后几百年间,鄂尔多斯部落的按时祭奠,一直没有离开此地。这样久而久之,这一地区就叫做鄂尔多斯了。历史上的鄂尔多斯地区包括今日伊克昭盟全境,还包括的河套及宁夏和的一部分地区。鄂尔多斯地区西、北、东三面环水,南与相接,形成一个巨大的套子,因此也被称为“河套”。 从所跨地域 鄂尔多斯盆地,其地域跨蒙汉广大地域,而且绝大部分地域是汉族居住区,为什么把该“盆地”叫蒙语“鄂尔多斯”盆地,而不叫汉语名称。据传说1905年前后,英国人到此地域勘探,最早进入现在的,就是最先踏入的立足地,另外在西方人眼里,亚洲人都是属于序列。所以,自然而然地就把该盆地称之为鄂尔多斯盆地,但也无法考证。 “陕甘宁”盆地在长庆油田会战初期叫得比较响,但随着市场经济的缘故,人们都喜欢“新奇”,“陕甘宁”盆地叫的人越来越少了,加上赶时髦,伊克昭盟改为“鄂尔多斯”市,叫“陕甘宁”盆地的人就更少了。“陕甘宁”也不确切,因为“盆地”跨陕、甘、宁、蒙、晋五省(区)地域。总之,这也不是个什么大问题,在和谐的今天,叫什么都无所谓。

鄂尔多斯盆地中央古隆起板块构造成因初步研究

卷(Volum e)23,期(Num ber)2,总(SUM)80 页(Pages)191~196,1999,6(Jun.,1999)大地构造与成矿学 Geotectonica et Metallogenia 鄂尔多斯盆地中央古隆起板块 构造成因初步研究X 任文军 张庆龙 张进 郭令智 (南京大学地球科学系,南京210093) 摘 要 运用板块构造理论,对鄂尔多斯盆地西缘和南缘的地质背景和构造变形特征进行分析, 认为鄂尔多斯盆地中央古隆起在早古生代由祁连海槽与鄂尔多斯盆地碰撞拼贴产生的近东西方 向的侧向挤压应力作用而形成。盆地西缘近南北向的青铜峡-固原断裂是碰撞拼贴带,断裂带与 中央古隆起延伸方向平行,同时,秦岭海槽由南向北推挤以及渭北构造带北界的近东西走向的草 碧-老龙山-圣人桥断裂的左行走滑使中央古隆起的南端向东转折,导致中央古隆起在平面上呈 现“L”形展布。 关键词 鄂尔多斯盆地 中央古隆起 板块构造 断裂 挤压应力 1 前 言 鄂尔多斯盆地是我国大型克拉通盆地,是我国的重要能源盆地之一。从元古代至早古生代时,盆地南部为秦岭海槽,西南部为祁连海槽,西北部为贺兰坳拉槽[1995,林畅松等]。中央古隆起是鄂尔多斯盆地一个主要构造单元。从1988年12月在中央古隆起的东翼北部的第一口科学探井——陕参1井获得工业气流后,在盆地中部下古生界奥陶系风化壳中找到了目前我国最大碳酸盐岩气田,这一大型气田的产出与中央古隆起关系甚密。因此,近年来,研究中央古隆起的成因已成为热点之一。已有不少学者提出不同的中央古隆起的成因观点[1992,汤锡元等;1994,张军等],经我们研究认为:祁连海槽在古生代由西向东的推挤和秦岭海槽由南向北的推挤是形成中央古隆起的主要原因。 X本文研究得到“九五”国家重点科技攻关项目资助,项目编号为96-110-01-05-09。 任文军,男,1966年生,硕士研究生,工程师,从事构造地质及地球物理和石油地质的研究。 1999年1月收到,1999年5月改回。

鄂尔多斯盆地简介

鄂尔多斯盆地是一个含油气沉积盆地[24-27]。盆地北以阴山为界,向南经陕西, 至北秦岭;西与六盘山、贺兰山毗邻,向东延伸,至山西吕梁山[7]。盆地横跨内 蒙古、陕西、山西、甘肃、宁夏五省份,总面积约33×104km2。 2.1 大地构造背景及研究区范围 2.1.1 大地构造背景 从大地构造背景来看(图2-1),鄂尔多斯盆地地块北隔河套盆地与内蒙地轴 相望,南与秦岭褶皱带相接;西与北祁连褶皱带为界,至东部鄂尔多斯地块[28]。 图2-1 鄂尔多斯盆地及其邻区构造格局图(据陈刚,1994)构造区划:Ⅰ鄂尔多斯地块;Ⅰ1天环向斜,Ⅰ2东部斜坡,Ⅰ3东南部挠褶带;Ⅱ贺兰断褶带;Ⅲ华北地块南缘构造带:Ⅲ1六盘山-鄂尔多斯南缘过渡带,a 六盘山弧形逆冲构造带;b 南北向构造带;c 鄂尔多斯南缘冲断带;Ⅲ2 祁连—北秦岭带:a 北祁连构造带; b 中祁连构造带; c 南祁连构造带; d 北秦岭带;Ⅳ阿拉善地块(阿拉善隆起);Ⅴ山西地块;Ⅵ伊盟隆起;Ⅶ内蒙加里东海西褶皱带;Ⅷ内蒙隆起。 主要断裂:①离石断裂;②桌子山东断裂;③贺兰山东麓断裂;④地块西南缘边界断裂:(4a)龙首山—查汉布鲁格断裂,(4b)金塔泉—马家滩断裂,(4c)惠安堡—沙井子断裂,(4d)草碧—老龙山—口镇圣人桥断裂;⑤青铜峡—固原断裂;⑥地块南缘过渡带与祁连—北秦岭构造带分界断裂:(6a)北祁连—海原断裂,(6b)宝鸡—洛南—栾川断裂;⑦(华北)地块南缘构造带与南秦岭构造带分界断裂:(7a)临夏—武山断裂,(7b)商县—丹凤断裂。 图例说明:1、祁连—北秦岭变质杂岩(Ar-Pt1),2、一级构造单元分界断裂,3、二、三级构造单元分界 2.1.2 研究范围

地层划分

2.1.1 地层划分的依据 地层划分的依据有标志层法、剖面结构及电测曲线组合特征类比法、沉积旋回法、地层厚度法等多种方法综合判识对比,下面就地层划分的依据简要论述如下。 1)主要标志层 长庆油田在鄂尔多斯盆地长期石油勘探开发中在延长组识别出K1-K9共9个可以基本区域对比的标志层,这些标志层可以归为两种类型,一类为与火山喷发物有关的凝灰质岩,另一类为灰黑色泥页岩和油页岩(表2-1);各标志层都有特定的电性组合特征(图2-1)。下面就9个主要标志层的特征及其在研究区域的发育情况简述如下: (1)K1标志层位于长7油层段中部,通常在3 m左右,电性特征突出,均以箱状高伽玛、高声波时差且曲线形态呈梯形、大井径、中低电阻、低感应为特征;K1在本区内厚度变化稳定,岩性特征为灰黑色泥页岩和油页岩,具水平层理,是延长阶长7期湖泊兴盛时的产物,属半深水—深水湖相沉积,其中软体动物和浮游生物甚为丰富发育,微体动物(介形虫)常密集成层,是盆地最重要的优质油源岩;此标志层在鄂尔多斯盆地中南部分布极为稳定,可以作为剖面对比的基准面与构造制图标准层,是地层对比最主要的依据和标志层,是划分延长组长6-长8的区域性标志。 表2-1 鄂尔多斯盆地坪桥地区延长组地层划分表

(2)K2标志层位于长6底部,为长6油层组与长7油层组分界;本区内位于K1之上50 m左右,岩性特征据取芯资料证实为浅黄绿色凝灰质泥岩。区域分布稳定,厚0.5~1.5 m左右,具有高伽玛、高声波时差、中低电阻、低感应,俗称“肥皂片”。 (3)K3标志层位于长6油层组中、下部,其顶为长6-3与长6-2的分界。距长7顶(K2)30~40 m,是控制长6下部的重要标志层,岩性为浅黄绿色凝灰质泥岩,该层厚度在1 m左右,电性特征为低电阻、特低感应、尖刀状高声波时差、大井径、高伽玛值。

鄂尔多斯盆地西南地区上三叠统延长组沉积相及石油地质意义

文章编号:1671-1505(2005)01-0034-11 文献标识码:A 鄂尔多斯盆地西南地区上三叠统延长组 沉积相及石油地质意义 付金华1,2 郭正权2 邓秀芹2 1西北大学地质系,陕西西安 710069 2中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安 710021 摘 要 鄂尔多斯盆地三叠系延长组主要发育东北和西南两大沉积体系,东北的河流三角洲体系已为大量的勘探研究资料所证实,而西南体系因受勘探程度限制,目前研究不够 。本文通过最新钻探成果,结合盆地西南部露头资料,确立盆地西南地区三叠系延长组为冲积扇-扇三角洲沉积体系,发育冲积扇、扇三角洲、湖泊 (浊积)相。冲积扇以西南缘平凉崆峒山和 水河剖面为代表,扇三角洲及湖泊(浊积)相为区内钻井剖面所证实。 长6—长8为区内主力油层组,地层保存完整,钻探程度相对较高。扇三角洲前缘砂体类型以水下分流河道为主,局部发育河口坝。浊积体以厚层块状为主。长8亚期为扇三角洲前缘亚相最发育期,横向形成自西南向东北延伸的三支前缘砂体带,是石油聚集的重要区带;长7亚期随着湖盆沉降,周边抬升强烈,湖岸较陡,大量发育浊积体系;长6亚期湖退导致扇三角洲再次发育,但规模较长8亚期小。扇三角洲前缘砂体单层厚度大,砂岩粒度较粗,颗粒分选及物性好,是石油富集的最有利相带。 关键词 鄂尔多斯盆地 上三叠统 沉积相 冲积扇 扇三角洲 浊积 第一作者简介 付金华,男,1963年生,1982年毕业于江汉石油学院勘探系,现为西北大学在读博士,长庆油田分公司勘探开发研究院教授级高工,主要从事油气勘探地质研究。 Sedimentary facies of the Yanchang Form ation of Upper T riassic and petroleum geological implication in southw estern Ordos B asin Fu Jinhua 1,2 Guo Zhengquan 2 Deng Xiuqin 2 1Depart ment of Geology ,Northwest U niversity ,Xi ’an 710069,S haanxi 2Research Institute of Pet roleum Ex ploration and Development ,Changqing Oilf ield Com pany , Pet roChina ,Xi ’an 710021,S haanxi Abstract In the Yanchang Formation of Triassic in the Ordos Basin mainly two sedimentary sys 2tems are developed :the northeastern and southwestern systems 1It has been proved that the northeast 2ern sedimentary system is a river delta system through abundant research data 1However ,the south 2western system is little studied as there has been only limited efforts in exploration 1Based on the latest drilling and outcrop data ,it has been concluded that the southwestern sedimentary system in the Or 2dos Basin is an alluvial fan 2fan delta system and the alluvial fan ,fan delta and lake facies or turbidite facies were developed 1The alluvial fan is typical in the sections of Pingliang K ongdongshan and Ruishuihe River 1The fan delta and lake facies or turbidite facies are proved by observation on the drilling sections in the study area 1The main reservoirs include the intervals Chang 6to Chang 8and the 第7卷 第1期2005年 2月 古地理学报 JOURNAL OF PALAEO GEO GRAPHY Vol 17 No 11 Feb 1 2005

鄂尔多斯盆地地质特征

鄂尔多斯盆地地质特征 鄂尔多斯盆地,北起阴山、大青山,南抵岭,西至贺兰山、六盘山,东达吕梁山、太行山,总面积37万平方公里,是我国第二大沉积盆地。 鄂尔多斯盆地是地质学上的名称,也称陕甘宁盆地,行政区域横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省(区)。“鄂尔多斯”意为“宫殿部落群”和“水草肥美的地方”。权威的解释,“鄂尔多斯”是蒙语“官帐”的意思。由蒙语翰尔朵(官帐的意思)的复数演变而来。但也有人把成吉思汗死后,其使用过的物品被安放在八个白室中供奉,专门的护陵人繁衍并逐渐形成了一个新的蒙古部落鄂尔多斯部落。其后几百年间,鄂尔多斯部落的蒙古人按时祭奠成吉思汗陵,一直没有离开此地。这样久而久之,这一地区就叫做鄂尔多斯了。历史上的鄂尔多斯地区包括今日伊克昭盟全境,还包括巴彦淖尔盟的河套及和陕北的一部分地区。鄂尔多斯地区西、北、东三面环水,南与古长城相接,形成一个巨大的套子,因此也被称为“河套”。 从所跨地域 鄂尔多斯盆地,其地域跨蒙汉广域,而且绝大部分地域是汉族居住区,为什么把该“盆地”叫蒙语“鄂尔多斯”盆地,而不叫汉语名称。

据传说1905年前后,英国人到此地域勘探石油,最早进入现在的伊克昭盟,鄂尔多斯大草原就是最先踏入的立足地,另外在西方人眼里,亚洲人都是属于蒙古人种序列。所以,自然而然地就把该盆地称之为鄂尔多斯盆地,但也无法考证。 “陕甘宁”盆地在长庆油田会战初期叫得比较响,但随着市场经济的缘故,人们都喜欢“新奇”,“陕甘宁”盆地叫的人越来越少了,加上赶时髦,伊克昭盟改为“鄂尔多斯”市,叫“陕甘宁”盆地的人就更少了。“陕甘宁”也不确切,因为“盆地”跨陕、甘、宁、蒙、晋五省(区)地域。总之,这也不是个什么大问题,在中国民族和谐的今天,叫什么都无所谓。 从地质特性看,鄂尔多斯盆地是一个整体升降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地,基底为太古界及下元古界变质岩系,沉积盖层有长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、奥系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系、第四系等,总厚5000—10000m。主要油气产层是三叠系、侏罗系和奥系上古升界和下古生界。 从盆地构造特征看 鄂尔多斯盆地石油开发示意图 从盆地构造特征看,西降东升,东高西低,非常平缓,每公里坡降

鄂尔多斯盆地地质概况

鄂尔多斯盆地区域地质概况 一、概况 鄂尔多斯盆地的广义地理界线:北起阴山,南到秦岭,东自吕梁山,西至贺兰山,六盘山一线。 盆地含油气地层主要为侏罗系的延安组合三叠系富含延长植物群的一套地层。 盆地内出露的地层包括:太古界至奥陶系,石炭系至白垩系,第三系和第四系,以陆相中生代地层和第四系黄土最为发育且广泛分布,缺失志留系和泥盆系。 二、区域地质构造,构造演化(鄂尔多斯盆地天然气地质) 独立成盆时间应为中侏罗纪末。 太古代—早元古代基底形成阶段:基底岩系由两部分组成:下部为太古界和下元古界下部的结晶岩系,上部为下元古界上部的褶皱岩系,这使得基底具备结晶—褶皱的双重构造。对基地形成起重要作用的构造事件是早元古代早期的五台运动和早元古代晚期的吕梁—中条运动。 中晚元古代坳拉槽发育阶段:这个时期形成了向北收敛向南敞开的贺兰坳拉槽和向北东方向收敛,南西方向敞开的彬县临县坳拉槽,二者时间夹峙着向南倾伏的乌审旗庆阳槽间台地。 早古生代克拉通坳陷阶段: 寒武纪的构造面貌是:初始继承中、晚元古代构造格局,表现为北高南低,中隆(乌审旗一庆阳巾央古隆起带)东、西凹;晚期(晚寒武世)变为南北高、中间低,中凹(盐池、米脂凹陷)南北隆(坏县一庆阳隆起、乌兰格尔隆起)的形态。后者是新的构造体制控制下的构造变形。 奥防纪初始,克拉通整体台升成陆,海水进一步退缩,冶里—亮甲山组仅分布在古陆四周,为厚度数十米至200m的含隧石结核或条带的深灰色白云岩夹灰岩。 早奥陶世的古构造面貌,基本继承晚寒武世的构造轮廓。由于内蒙海槽活动性增强的影响,克拉通北部的乌兰格尔古隆起带仍保持古陆形式,而南部环县一庆阳古隆起则表现为相对校低的水下隆起。

鄂尔多斯盆地地质简况

第二章 地质构造与矿产资源 第一节 地质构造 第一节 地质构造 鄂尔多斯台拗是中朝准地台上的一个大型拗陷,除南与秦岭褶皱系相接外,其它三面均与中朝准地台的几个二级构造单元相连:北为内蒙地轴,东为山西台隆,西为鄂尔多斯台缘褶带等。该台拗即通常所说的鄂尔多斯盆地或陕甘宁盆地,大体位于秦岭以北,阴山以南,吕梁山以西,贺兰山——六盘山断陷以东,呈长方形。跨陕西、山西、甘肃、内蒙古、宁夏等省(区),面积约30万平方公里。陕西黄土高原正好位于鄂尔多斯盆地的中部,是该盆地的主体部分(图2.1)。 图2.1 鄂尔多斯盆地构造示意图 一、区域地层系统 鄂多斯盆地内部主要为单斜构造,这一构造特点在陕西黄土高原内部尤为明显。陕西黄土高原的东南部为铜川复背斜的一翼,地层大体向北西缓倾;而在陕西黄土高原的中部和北部,地层由东向西

缓倾,被石油地质部门称之为陕北斜坡带。 陕西黄土高原属华北地层区,跨两个地层分区:陕甘宁盆地地层分区和陕甘宁盆缘地层分区,区内出露的地层有奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系及第四系。以陆相中生代地层及第四纪黄土最为发育,缺失志留系和泥盆系。区内大部分地区被厚层黄土所覆盖,只有在南部的一些山地、东北部的府谷、神木一带和区内的一些深切沟谷中,出露着不同时期的地层。奥陶系仅出露中统海相灰岩。石炭系有中、上统,为海陆交互相沉积之灰岩、砂页岩,含煤、铁、铝土矿等。二叠系及三叠系下统为湖泊、沼泽相含煤砂泥岩沉积,及河湖相红色碎屑岩。三叠系中、上统至白垩系在区内的一些地段连续出露,以内陆河湖相为主,部分为内陆盆地边缘山麓堆积。三叠系中、上统为红色砂泥岩及灰绿色含煤、油页岩及少量火山碎屑之砂泥岩。侏罗系由红色砂泥岩、煤系地层,过渡为含泥灰岩、油页岩的红色砂泥岩及砾岩。白垩系仅有下统志丹群,为红色砂岩、砾岩、泥岩及少量泥灰岩,第三系为河湖相含石膏的红色碎屑沉积。第四系以黄土为主,另有零星的河流、仲积、洪积、湖相等沉积。 按照由老到新的时间顺序将该区地表出露的各时代地层分述如下: (一)古生界(Pz) 1.奥陶系(O) (1)上马家沟组(02m) 主要出露在府谷北海子庙一带,沿黄河河谷分布。岩性主要为深灰色中厚层至块状灰岩和灰黄色泥质灰岩。未见下界。 (2)桃曲坡群(Q2-3,tq) 仅分布在本区南部的铜川、耀县一带。为混合相沉积。岩性为灰黑、深灰色,局部为黄褐色的灰岩、礁状灰岩、泥质灰岩及钙质页岩,富含头足、笔石、珊瑚、腕足、腹足等化石,厚435米,横向变化不明,目前将此套地层暂定为中、上奥陶统。 2.石炭系(C) (1)本溪组(C2 b) 仅在府谷上马家沟组灰岩之上有小面积出露;另外,在延长、富县地区井下也可见到,岩性为海陆交互相的砂岩、泥岩及铝土质页岩,厚13~23米。本溪组与下伏的马家沟组灰岩之间,为假整合接触。 (2)太原群(C3,ty) 在府谷上马家沟组灰岩出露的地段,太原群沿黄河两岸成条带状分布。岩性主要为海陆交互相的煤系地层,由灰白色砂岩、深灰色页岩、煤层、油页岩和炭质页岩组成,中夹二层海相灰岩和一层海相页岩,底部为厚约5~9米铁铝岩。含动物及植物化石。当缺失本溪组时,直接假整合于奥陶系之上,总厚124.5~128.5米。 铜川、耀县一带,太原群直接假整合于桃曲坡群之上。太原群是渭北煤田的主要含煤地层之一,为海陆交互相沉积。岩性主要有灰黑、黑色泥岩、砂质泥岩及石英砂岩,夹可采煤层及海相灰岩、钙

鄂尔多斯盆地二氧化碳地质封存机理研究

鄂尔多斯盆地二氧化碳地质封存机理研究以CO2为主的温室气体效应引起了一系列全球气候变化问题:极地冰雪融化,海平面上升,物种灭绝等,无不令人触目惊心。积极采取措施应对气候变化是目前人类共同面临的紧迫责任。 目前,CO2减排已成为人类共同关注的热点问题。国内外研究表明,碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,缩写为CCS)技术是能够有效减少CO2排放以应对气候变化的重要措施之一,其原理是将CO2转变成超临界态封存于地下埋存体中。 而CO2地质埋存体主要有三种:深部咸水层、枯竭油气藏和不适宜开采的煤层。其中,深部咸水层由于其分布广泛,上部隔水层没有被过多地穿透(而油田开采时油井大量地破坏圈闭),封闭性能相对较好,总孔隙体积容量巨大等优点被认为是最具封存潜力和可实施的地质容器。 关于深部咸水层CO2封存技术已开展了很多研究和示范工程。研究重点主要集中于CO2在深部咸水层中的运移规律、封存机理和储存潜力评估等方面,为深入研究和实施深部咸水层CO2地质储存工程奠定了一定的理论基础。 然而,不同沉积盆地、不同深部咸水层具有不同的地质条件和物理化学特征,这些差异使CO2—水—岩石相互作用因盆地储层而异,导致CO2在深部咸水层中的封存机理呈现复杂化。神华集团CCS全流程示范工程项目所在的鄂尔多斯盆地覆盖面积为25万平方公里,是我国的第二大沉积盆地。 盆地内深部咸水层分布广泛,其中发育有多套适宜于CO2地质封存的储盖层组合,评估的CO2总封存潜力达数百亿吨,封存前景广阔。但是由于该盆地深部咸水层中砂岩杂基含量普遍较高,矿物成分和结构成熟度普遍低,物性差,基本上是

鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征与沉积环境分析

第30卷第3期2011年5月 地质科技情报 Geological Science and Technology Information Vol.30No.3 May 2011 鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征与 收稿日期:2010-12-17编辑:刘江霞 基金项目:国家重大基础研究规划项目(2002CCC01400);中国石油化工股份有限公司科技攻关项目 作者简介:毛小妮(1986— ),女,现正攻读矿产普查与勘探专业硕士学位,主要从事油气成藏机理与富集规律研究。E-mail :466969658@qq.com 沉积环境分析 毛小妮a ,b ,周立发a ,b ,杨甫a ,b ,蒲磊a ,b (西北大学a.大陆动力学国家重点实验室;b.地质学系,西安710069) 摘要:鄂尔多斯盆地西南缘发育奥陶系海相烃源岩,该套烃源岩沉积厚度大、分布广,具备良好的生储油条件。运用元素地球化学方法,结合岩石学特征,探讨了研究区的沉积环境及其烃源岩分布特征。研究认为,鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征能较好地反映其沉积环境的变化。南缘马家沟组和西缘桌子山组沉积时水体较浅,还原性差,不利于烃源岩的发育。南缘峰峰 组和西缘克里摩里组沉积时水体较深, 为还原环境,有利于烃源岩发育。平凉组沉积时水体较深,为闭塞的还原环境,烃源岩发育良好。这些特点对该区奥陶系的油气藏评价具有重要意义。 关键词:元素地球化学;沉积环境;烃源岩;奥陶系;鄂尔多斯盆地 中图分类号:P534.42;P595文献标志码:A 文章编号:1000-7849(2011)03-0098-05鄂尔多斯西南缘早古生代位于鄂尔多斯台地与 古秦岭洋之间,构造位置特殊。奥陶纪研究区处于相对凹陷构造位置,地层发育较全且保存完整。但是鄂尔多斯西南缘地区奥陶系各沉积期构造格局、 沉积环境差异很大[1-6],不同的沉积体系以及后期构 造运动都对烃源岩分布有重要影响 [7-13] 。对该区进行地球化学特征研究对西南缘地区下古生界奥陶系 天然气勘探有重要意义:一方面可以反映本区及邻区奥陶系沉积环境的变化规律;另一方面可以反映该区烃源岩的分布规律。 笔者运用元素地球化学方法,以期能够重现鄂 尔多斯盆地西南缘奥陶系沉积演化历程,为西南缘地区奥陶系天然气藏分布及聚集规律研究提供理论 依据和资料。 1区域地质背景与样品数据 1.1区域地质背景 鄂尔多斯盆地西南缘早古生代毗邻秦祁地槽,具有被动大陆边缘的性质,沉积了碳酸盐岩、海相碎屑岩和浊积岩,形成向秦祁海槽倾斜的广阔陆架区(图1)。鄂尔多斯地区早奥陶世晚期发生海侵,除庆阳古陆外海水全部侵漫,早奥陶世末期大面积隆 升为陆, 仅在西南缘保留狭长海槽。中奥陶世平凉期研究区发育阶梯状同生断裂和重力流。晚奥陶世末,随着北秦岭加里东褶皱带最终形成,海水退出鄂 尔多斯地区, 结束了鄂尔多斯早古生代海相沉积历史。 奥陶系在鄂尔多斯盆地西南缘广泛分布。盆地西缘地区缺失下奥陶统冶里组、亮甲山组和上奥陶统背锅山组。西缘北段天池—桌子山地区下奥陶统自下而上为三道坎组(下马家沟组)、桌子山组(上马家沟组)和克里摩里组(峰峰组),中奥陶统为乌拉力克组、拉什仲组、公乌素组和蛇山组;西缘南段平凉地区下奥陶统自下而上为麻川组(下马家沟组)、水泉岭组(上马家沟组)、三道沟组(峰峰组),中奥陶统为平凉组。南缘地区下奥陶统为冶里组、亮甲山组和马家沟组(下马家沟组、上马家沟组和峰峰组),中奥陶统为平凉组。桌子山组(上马家沟组)主要由中厚层灰岩组成,偶含泥质或硅质结核,局部具瘤状突起;克里摩里组(峰峰组)主要由薄层 灰岩、 瘤状灰岩和黑色页岩组成,泥质成分含量向上递增;平凉组主要由黑色、深灰色、黄绿色钙质、泥质或粉砂质页岩组成,上部和下部各夹数层薄灰岩或灰岩透镜体。

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