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鄂尔多斯盆地奥陶系层序地层格架

文章编号：1000-

0550（2014）01-0044-17①国家重大科技专项大型油气田及煤层气开发项目（编号：2011ZX05004-002）资助收稿日期：2012-

06-28；收修改稿日期：2013-03-21鄂尔多斯盆地奥陶系层序地层格架

①

郭彦如

赵振宇

徐旺林1史晓颖2高建荣

包洪平

刘俊榜

张延玲1张月巧

（1．中国石油勘探开发研究院北京100083；2．中国地质大学（北京）100083；3．长庆油田勘探开发研究院西安710021）

摘要通过大量露头、钻井与地震层序地层学综合分析，建立了全盆地奥陶系层序地层格架。研究提出了

“碳酸盐岩层序地层划分与对比五要素”分析方法。应用该分析方法在奥陶系识别出3个二级层序界面、6个三级层序界面，将奥陶系划分为2个二级层序和8个三级层序。盆地不同构造环境形成不同的层序地层格架：在盆地西部窄大陆边缘北部奥陶系发育层序Osq3—层序Osq7五套地层，持续时间从早奥陶世弗洛阶到晚奥陶世桑比阶末，南部发育层序Osq1—层序Osq7七套地层，持续时间从早奥陶世特马道克阶到晚奥陶世桑比阶末，总体上西部地层西厚东薄，南北向条带状展布，向伊盟隆起—庆阳古隆起上超覆尖灭；在盆地南部宽大陆边缘奥陶系发育盆地所发现的8个层序，持续时间从早奥陶世弗洛阶到晚奥陶世凯特阶早期，地层南厚北薄，向庆阳古隆起上超覆尖灭；在盆地中东部台内洼陷奥陶系仅发育层序Osq3—层序Osq5TST ，以盆地东部洼陷东侧最厚向伊盟隆起—庆阳古隆起上超覆尖灭；盆地北部伊盟古隆起、西南部庆阳古隆起主体一直处于隆起剥蚀状态，二者的鞍部仅发育Osq4TST 层序，表明盆地西部的祁连海槽与盆地东部的华北海在中奥陶世晚期有过短暂连通。关键词

鄂尔多斯盆地

层序地层等时地层格架

层序界面碳酸盐岩奥陶纪

第一作者简介郭彦如男1962年出生

博士

高级工程师

石油地质学

E-mail ：gyr2005@petrochina．com．cn

中图分类号

P539．2

文献标识码

0引言

鄂尔多斯盆地位于中国中西部地区，为中国第二

大沉积盆地，横跨陕、甘、宁、蒙、晋5省区，盆地本部

面积2．5?105km 2

（图1）。其内部基地稳定，构造简单，地层平缓。早古生代发育海相碳酸盐岩沉积，是

天然气的重要产层。

自二十世纪八十年代鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系碳酸盐岩天然气勘探取得突破以来，不同学者开始关注奥陶系层序地层研究，研究内容涉及层序地层研究方法、层序地层划分方案、层序地层沉积模式以及与油气的关系等方面［1 15］

。关于层序地层方法研究，包洪平等提出了碳酸盐岩—蒸发岩地层层序界面识别的微相方法

［1］

；李斌等提出了空间数据库技术

定量研究方法［2，3］

。关于层序地层划分方案主要有四种：贾振远等将鄂尔多斯地区南缘奥陶纪可划分为

12个层序［4］；姚泾利将盆地西部奥陶系划分为19个

三级层序，其中马家沟组包含了8个三级层序［5］

；雷

卞军等将马家沟组划分为4个三级层序［6］

；曹金舟等

将盆地南部奥陶系划分为7个层序

［7］

。关于层序地

层模式，魏魁生等认为鄂尔多斯盆地奥陶纪是一种碳

酸盐岩—碎屑岩缓坡模式和镶边陆架与末端陡倾缓坡的综合模式

［8 10］

；周进高等将盆地中东部马家沟

组沉积模式总结为障壁泻湖、咸化泻湖和膏盐湖三个沉积阶段不同的沉积模式［11］

；黄丽梅等在研究了盆地中东部马家沟组后，提出了低海平面时期沉积模式

和高海平面时期沉积模式

［12］

；另外，有学者还探讨了

层序地层与油气的关系等问题［13 15］

。然而，由于盆

地西缘、南缘秦祁被动大陆边缘与盆地中东部华北陆

表海受庆阳古隆起的分隔，导致不同构造环境的奥陶纪地层特征差异较大，且后期破坏严重，盆地周边地层出露不连续，造成奥陶系地层对比困难，尚未形成全盆地统一的奥陶系层序地层格架，基础研究并不牢靠。因此建立一套全盆地可对比的奥陶系层序地层

格架十分必要

。“十一五”期间，笔者依托国家重大攻关项目，在综合应用各种地质、地震资料的基础上，

通过大量的野外露头剖面的实测与观察，盆地内典型井的层序地层分析，总结出鄂尔多斯盆地碳酸盐岩层序地层分析方法，重新进行了奥陶系层序地层格架划分与对比，系统建立了鄂尔多斯盆地奥陶系二、三级

第32卷第1期2014年2月沉积学报

ACTA SEDIMENTOLOGICA SINICA Vol．32No.1Feb．2014

图1鄂尔多斯盆地位置图

Fig．1Location of Ordos Basin

层序地层格架。

1层序地层等时格架的建立方法

传统的层序地层学研究主要强调对地震层序及其层序界面、凝缩段、体系域的识别与分析，重点在于从地震剖面中识别出有意义的超覆面（上超、下超、顶超）、截切面、以及沉积体系的退积—加积—进积特征［16］，由此来划分不同的三级层序及其体系域。

鄂尔多斯盆地地震资料品质较差，分辨率低，难以作为层序地层研究的主要手段［17］。根据层序地层学原理，寻找等时意义的地质证据将成为鄂尔多斯盆地碳酸盐岩层序地层划分与对比的主要手段。因此，奥陶系碳酸盐岩层序地层划分必须建立在全盆地地层系统对比基础上。针对鄂尔多斯盆地地表与地下地质条件复杂、奥陶系层序地层划分方案繁多、盆地周缘与盆地本部难以对比的难题，主要构造层不整合面的等时对比成为解决这一问题的关键。笔者提出以下主要基于露头与钻井资料的“碳酸盐岩层序地层划分与对比五要素”分析方法进行奥陶系碳酸盐岩层序地层划分与对比。层序地层划分的思路是首先根据奥陶系发育齐全的剖面作为标准剖面进行层序地层划分；然后运用上述方法在全区寻找有共同特征的主要三级层序界面作为等时层序地层对比的标志层；其次，以此标志层为限定，通过测井和剖面岩性旋回性特征进行其他三级层序的对比，最后建立盆地不同构造背景下可对比的奥陶系三级层序地层格架。

1．1古生物地层是基础

古生物用于层序地层对比的核心是关键地层的等时对比。鄂尔多斯盆地奥陶系露头剖面化石丰富，而盆地钻井缺乏化石。所以，主要依据地面露头剖面建立不同地层区的古生物地层剖面。

在华北地台内部（唐山地区），奥陶系内有4个重要的全区性I型不整合面（SB-1至SB-4）可作为层序地层对比的重要参考标准［18］。另外在冶里组近底部的SB-0虽不是很显著，但也可普遍辨识［19］。这些层序界面在鄂尔多斯盆地西部和南部边缘均可识别，但盆地边缘的上奥陶统还有几个重要的层序界面。因此，综合起来鄂尔多斯盆地自上而下可识别的重要层序界面及关键性化石带控制如下：

SB-8（区域性不整合）———以上地层在全区内均缺失

背锅山组：Protopanderodus insculptus带

SB-7（水下滑塌截切面）

平凉组上部：Climacograptus bicornis带

SB-6（水下滑塌截切面）———拉什仲组底部，金粟山组底部，峰峰组顶部（风化壳）平凉组下部：Husterograptus teretiusculus带

SB-5（古风化壳残余）———乌拉力克组，平凉组，龙门洞组之下，山字沟组底部

马家沟组：Lenodus variabilis带

SB-3（喀斯特角砾岩）———三道沟组，米钵山组及桌子山组底部

北庵庄组：Paroisdotus originalis带

SB-2（喀斯特角砾岩）———水泉岭组，三道坎组底部

亮甲山组：Serratognathodus bilobatus带

SB-1（古风化壳）———青龙山，铁瓦殿，胡基台；麻川组和天景山组中

冶里组：Monocostodus servierensis带

－－－－－－－SB-0（近底部风化面）———青龙山，铁瓦殿，麻川组近底部；胡基台下岭南沟组底。

第1期郭彦如等：鄂尔多斯盆地奥陶系层序地层格架

上述重要界面（SB-0至SB-5）均有较好的生物地层约束，可以在华北地台各个地区进行良好的对比。在鄂尔多斯盆地西缘和南缘台地边缘不同地区，

界面的表现有所不同。要根据其他识别标志综合判断。

通过对盆地西缘和南缘14条奥陶系野外露头剖

面的地层对比，发现最重要的层序界面（SB-5）分别位于乌拉力克组之底、三道沟组顶部、山字沟组底部

以及泾河组顶部，代表了本区地质演化与沉积发展史的重要转折。这个层序界面具有很好的生物地层控制，位于笔石Husterograptus teretiusculus 带和Pterogra-ptus elegans 带之间，或牙形石Pygodus serra 带（DW3）中部。这个层序界面位于华北地台中部位于峰峰组与马家沟组之间，低于中—上奥陶统界线一个笔石

带，但厚度变化不等［18］

。在盆地东西各不同地区，这

个层序界面都构成重要的岩相变化界面，是辅助识别

中—上奥陶统界线的重要参考标志。在这个层序边界附近普遍存在一个显著的碳同位素正向异常（MDICE ），并被解释为可能与大气CO 2浓度下降有关，同时也伴生有一个重要的锶同位素变化异常，被认为可能与陆源风化向海洋输入的锶含量升高

有关［20］

。1．2

层序界面识别是关键

在奥陶系地面露头剖面上可见到风化暴露面（图2a ，g ，i ）、不整合面（图2c ）、能量转换面（图2e ）、底砾岩（图2f ）、水下截切面（图2f ）等标志，这些标志是层序界面的主要识别标志。通过这些识别标志识别出三级层序界面

。

图2地面露头奥陶系剖面三级层序界面识别标志

a．南缘铁瓦殿剖面麻川组下部泥晶灰岩与粉砂岩的风化暴露面；b．山西河津剖面亮甲山组与冶里组不整合面；c．西缘宁夏青龙山剖面水泉岭组与麻川组不整合面；d．内蒙古桌子山剖面桌子山组深灰色中层灰岩与三道坎组含云石英砂岩不整合接触；e．内蒙古西缘老石旦剖面桌子山组厚层灰岩与克里摩里组底部薄层瘤状灰岩能量转换面；f．西缘酸枣沟剖面克里摩里组顶部层序界面上的厚层滑塌灰岩（水下滑塌截切面）；g．南缘赵老峪剖面金粟山组斑脱岩与泾河组之间界面（陆上暴露面）；h．南缘西陵沟剖面桃曲坡组与金粟山组的界面；i．南缘桃曲坡剖面东庄组顶部的古风化壳，上部为晚古生界砂砾岩，含煤线。

Fig．2Identification marks of Tertiary sequence interface in Ordovician outcrops profile

64沉积学报

第32卷

图3XT1井奥陶系层序地层综合柱状图（位置见图1）

Fig．3Integrated Ordovician sequence stratigraphy chart of XT1well（for its position Fig．1）

在钻井剖面上，根据测井曲线的突变识别层序界面。碳酸盐岩剖面往往没有明显的曲线特征，但重大界面特征明显，如盆地南部二级层序界面Osq1/ sq1（冶里组与寒武系）、Osq6/Osq5（相当于平凉组与马家沟组）、Csq1/Osq7（相当于石炭系与平凉组）、三级层序界面Osq3/Osq2（马家沟组与亮甲山组）、Osq4/ Osq3（相当于马四段与马三段）、Osq5/Osq4（相当于马六段与马五段）等界面是沉积环境突变面，界面上下自然伽马、Pe曲线和AC曲线特征差异明显（图3）。

在地震剖面上，由于讯噪比差、分辨率低等原因，内部反射杂乱，不宜区分。但在盆地台缘区和古隆起周边可见大的不整合界面引起的同相轴的削截、收敛等接触关系，如在盆地东部可见Osq2/∈sq6、Osq3/Osq2和Csq1/Osq4等不整合面（图4）。

1．3重要地质事件是标志

鄂尔多斯盆地金粟山组发育斑脱岩（图2g），其成分火山碎屑占80%，陆源石英占10%，杂基占10%，基质以水云母为主，在盆地西缘与南缘广泛分布。该类火山岩的发育反映该时期是一个大的构造活动期。与全球其他地区对比，这类火山岩在晚奥陶世Laurentia、Baltica、南中国大陆广泛分布［21，22］。G．Gao等（1996）研究发现该套火山岩的87Sr/86Sr与δ13C 在中奥陶世末出现明显的拐点［23］，表明鄂尔多斯盆地在奥陶系发育的斑脱岩属于中奥陶世末。因此可以断定，中奥陶世末是全球构造活动环境的重大转变期，其沉积界面应是二级层序OMsq1和OMsq2的层序界面，也是Osq6/Osq5的层序界面。

第1期郭彦如等：鄂尔多斯盆地奥陶系层序地层格架

图4鄂尔多斯盆地东部地震剖面层序结构剖面（位置见图1）

Fig．4Sequence stratigraphy of seismic profiles in the eastern part of Ordos Basin（for its position Fig．1）

1．4地球化学指标是补充

对地面露头剖面进行全剖面的C/O同位素曲线制作，用国际奥陶系标准同位素剖面进行标定。选择盆地南部和盆地东部多条奥陶系露头剖面进行了C/O同位素实测，其C/O同位素曲线与Stig M．Beg-strom et al．建立的奥陶系C/O同位素曲线可对比［24］，可识别七个层序界面，分别是Osq2/Osq1（亮甲山组/冶里组）、Osq3/Osq2（马一段/亮甲山组）、Osq4/Osq3（马四段/马三段）、Osq5/Osq4（克里摩里组/马五段）、Osq6/Osq5（乌拉力克组/克里摩里组）、Osq7/Osq6（拉什仲组/乌拉力克组）和Osq8/Osq7（背锅山组/公乌素组）（图5）。同时确定了盆地东部与南部马家沟组的地质时代，盆地内马一段至马三段应属于下奥陶统弗洛阶，马四段至马五段应属于中奥陶统大坪阶，不仅解决了马四三—马五段的地层划分问题，也为盆地东、西部不同构造背景的等时地层对比提供了有力佐证。

1．5测井曲线对比是核心

在上述三级层序界面识别的基础上，与盆地钻井资料建立关系。以XT1井为例，奥陶系划分为8个三级层序，各层序测井曲线变化韵律明显，特别是GＲ曲线，按照LST—TST—HST发育特征展现出低值—高值—低值的变化韵律，由此也可进一步证明层序地层划分的准确性。同时Pe、ＲILD和ＲILS曲线也展现了较为明显的变化韵律（见图3）。依据电性特征，结合岩性变化规律，SB-2、SB-3、SB-5三个重要的不整合界面的控制，在沉积学原理指导下，进行全盆地17条连井剖面层序地层等时对比（图6，7），最终建立了全盆地层序地层格架。

2层序界面识别与对比

层序界面识别是层序地层划分与对比的关键，根据鄂尔多斯盆地“碳酸盐岩层序地层划分与对比五要素”总结出奥陶系层序界面的综合识别标志如下。2．1二级层序OMsq1

二级层序OMsq1包括五个三级层序，涉及以下五个层序界面：

SB-0（Osq1/∈sq7）层序界面：分布在盆地西缘与南缘，为奥陶系与寒武系之间的二级层序界面。在盆地西缘青龙山鸽堂沟剖面表现清楚，位于麻川组底部8m后的寒武系深灰色厚块状灰岩之上，以厚约1．2m粉红色泥质粉砂岩为特征，与上下地层分隔明

84沉积学报第32卷

显。在盆地南缘淳化铁瓦殿山北坡，则出现在麻川组距底12m的深灰色泥晶灰岩之上，表现为厚约0．5m 的灰黄色泥质粉砂岩（图2a），这个特征与在华北唐山地区看到的情况相似。自然伽马曲线有明显变化，界面之上表现为低值（图3）。在二维地震剖面上有明显的地震同相轴超覆尖灭现象（图4）。

SB-1（Osq2/Osq1）层序界面：分布在盆地西缘与南缘。在华北唐山一带位于亮甲山组底部，以古风化壳为特征，在华北地台中部可以广泛追索［18］。在盆地西缘青龙山地区则表现为麻川组中下部一个明显起伏的古喀斯特面，其上存在5 15cm不等的灰黄—紫红色粘结砂屑砾灰岩，沿此面追索，还见有切入下伏灰岩深30cm、宽35cm、长约3m的典型潮道，其中充填有灰黄色砾岩。在盆地南缘淳化县铁瓦殿山北坡，该界面位于麻川组中下部含白云质厚层灰岩中，也是一个很好的古风化面，其上发育有厚约50cm的灰黄色泥质粉砂岩以及铁质风化壳层。在陇县白家滩剖面上，这个界面同样以泥质沉积的出现为标志。向西至山西河津剖面亮甲山组与冶里组之间表现为明显的不整合面（图2b）。自然伽马曲线有明显变化，界面之上表现为锯齿状高值（图3）。碳同位素曲线表现为一明显的负异常值（δ13C值偏轻），与全球奥陶系碳同位素曲线特征一致［24］（图5）。

SB-2（Osq3/Osq2）层序界面：分布在盆地西缘、南缘与盆地中东部。在盆地西缘西北部桌子山剖面三道坎组与崮山组之间不整合接触，风化壳明显；青龙山水泉岭组底部是一个区域性风化不整合面，之下出现厚约5 15cm不等的石英砂层和紫红色砾灰岩层（图2c）。在盆地南缘岐山—麟游斜坡相带，马家沟组底界发育一套2 3m的大块底砾岩，具有明显的氧化暴露特征。向西至铁瓦殿北坡则是一个显著的陆上风化壳，以中厚层灰岩序列中出现厚约5m的黄色泥质粉砂岩为特征，成层性较差，风化后形成明显的大沟。在华北地台马家沟组底部分布广泛，以厚层喀斯特角砾岩、栉壳灰岩为重要特征，个别地区见有不规则分布的砂岩体，代表一个突出的古风化面。自然伽马曲线变化明显，界面之上表现为锯齿状低值，声波测井曲线出现高值，电阻率迅速增高（图3

，

图5鄂尔多斯盆地东南部山西省河津县西硙口奥陶系碳氧同位素特征与标准奥陶系碳同位素特征对比Fig．5Comparison between Ordovician carbon isotope characteristics in Xiweikou village HeJin county Shanxi province

in eastern Ordos Basin and the standard of Ordovician carbon isotope characteristics

第1期郭彦如等：鄂尔多斯盆地奥陶系层序地层格架

图6

H14-YT1井连井剖面奥陶系层序地层格架（位置见图1）

Fig．6

Ordovician sequence stratigraphy contrast of H14-YT1Well （for its position Fig．1

）

图7

Y23-YC1井连井剖面奥陶系层序地层格架（位置见图1）

Fig．7

Ordovician sequence stratigraphy contrast of Y23-YC1Well （for its position Fig．1）

3，6）。碳同位素曲线表现为一明显的负异常值（δ13C

值偏轻），与全球奥陶系碳同位素曲线可对比［24］

，Osq3氧同位素值也偏轻（图5）。

SB-3（Osq4/Osq3）层序界面：分布在盆地西缘、

南缘与盆地中东部。在多数地区表现为陆上暴露风化面，不同程度地发育古风化壳或残积角砾。在盆地西缘桌子山组下部表现为起伏不平的暴露风化面（图2d ），其上发育有厚5 10cm 不等的红色泥质层

05沉积学报第32卷

和钙质结壳层。在盆地中东部马三顶部膏岩层之上，自然伽马和电阻率曲线变化明显，层序界面均表现为齿状高值，而界面之下均表现为锯齿状高值，界面之上曲线均呈微齿状低值（图3、图6、图7）。

SB-4（Osq5/Osq4）层序界面：分布在盆地西缘和南缘。在鄂尔多斯盆地西缘北段，该界面位于克里摩里组底部薄层瘤状灰岩与桌子山组厚层灰岩之间，可见明显的古风化面与侵蚀下切穿层现象（图2e）。在桌子山组顶部出现多个薄的栉壳层和红色泥质层，代表小的暴露面。在贺兰山西坡胡基台以米钵山组底部的约9m厚层砾屑灰岩为重要标志，其中具良好的滑动变形构造，代表近源滑塌沉积。由此点向东4km至中梁子一带，该界面变化为明显的古风化面，其下的厚层灰岩顶起伏不平，其上存在有约1．3m灰黄色泥质沉积。表明这个地区有明显的构造沉降叠加的影响，滑塌沉积启动较早，这也是西缘外带的共同特征，普遍早于内带。向南至在青龙山地区，该界面位于水泉岭组与三道沟组之间，表现为一个陆上风化面，其上存在约10cm厚的灰白色钙结壳层和约15cm褐灰黄色粘结砾灰岩。在盆地南缘铁瓦殿北坡表现为三道沟组底部一层厚约1．2m的喀斯特角砾岩，其底部明显起伏不平，与水泉岭组顶部白云质厚层灰岩明显不同，喀斯特角砾横向可变化为砾屑灰岩。在盆地中东部，以马五段顶部膏岩发育为特征，代表了水体变浅的过程。自然伽马曲线出现明显的台阶状变化，界面之上表现为低值平滑曲线，而界面之下表现为锯齿状低值背景，在界面处电阻率迅速升高（图3）。碳氧同位素曲线均表现为一明显的负异常值，与全球奥陶系碳同位素曲线可对比［24］（图5）。在盆地本部大部分地区，该界面是石炭系与奥陶系马五段的风化壳不整合面，奥陶系顶部侵蚀沟槽明显（图4）。

2．2二级层序OMsq2

二级层序OMsq2包括三个层序，涉及以下四个层序界面：

SB-5（Osq6/Osq5）层序界面：为二级层序界面，是一个区域性大的构造不整合面，代表了大的构造运动的转换时期。沿该界面之上，盆地中东部处于侵蚀剥蚀状态，一直持续到石炭纪开始，而盆地西部、南部形成深海槽。因此在奥陶系地层中，该界面在有奥陶系的地区分布范围较小，仅分布在盆地西缘、南缘与盆地本部的东南部。在大部分地区表现为典型的水下滑塌截切面，与前述的各层序界面显著不同。在西缘小区不同剖面上，界面之上为3 12m不等的LST 滑塌角砾灰岩（乌拉力克组底部，山字沟组底部和三道沟组顶部），是鄂尔多斯盆地边缘最突出的一个层序界面。在贺兰山西坡胡基台，界面之上是厚达18m的滑塌巨角砾岩，砾石直径可达1m，一般在5 15cm，大小混杂，呈现出斜坡扇水道沉积的特点。在青龙山地区，以三道组顶部厚3．5m的厚层含砾屑灰层为特征，其中有明显的渐进变形构造（图2f），而界面之下则是薄板状泥晶灰岩，两者截然不同。在鄂尔多斯盆地南缘陇县，该界面出现在三道沟组顶部，其上发育厚约5m厚层滑塌灰岩，含有近源大岩块，向下刨蚀地层深达2m，再向上出现中薄层灰岩夹粉砂岩，向上过渡为含有Husterograptus teretiusculus的平凉组页岩。向东至富平赵老峪一带，表现为泾河组底部重大的陆上风化面。在起伏不平的厚层碳酸盐岩侵蚀面上发育有厚约1m的黄色粉砂质泥岩。自然伽马曲线低值无变化，而自然电位曲线出现明显的负异常，在界面处电阻率迅速降低（图3）。碳氧同位素曲线均表现为一明显的正异常值，与全球奥陶系碳同位素曲线可对比［24］（图5）。在盆地本部东南部，该界面演变为石炭系与奥陶系马六段的风化壳不整合面。

SB-6（Osq7/Osq6）层序界面：分布在盆地西缘与南缘。在盆地西缘桌子山地区位于拉什仲组下部，以厚约25m的厚层—块状含长石中—粗粒石英砂岩与下伏黑灰色泥质—黏土岩截然区分，砂岩底部含有细砾，代表一次大幅海平面下降。其下的泥质岩中含有笔石Nemagraptus gracilis，砂岩之上的页岩中含有Climacograptus bicornis，因此界面的时代可确定在SA2带之底。在盆地西南缘陇县龙门洞以及平凉赵沟桥剖面上的平凉组中上部，也发育有一层厚约0．4 4m不等的砾屑灰岩，其性质与拉什仲组下部的层序界面一致，层位也接近于SA1/SA2带的边界，恰在界面之下的页岩中我们采获笔石Nemagraptus gracilis 至少表明界线底界应高于此带。向西至泾阳西陵沟和耀县桃曲坡剖面相当于金粟山组之下的泾河组顶之下约5 8m处，也发育有一个明显的界面，但均表现为陆上暴露面（图2g）。在西陵沟以一层紫红色铁质风化壳为标志，其上下出现砾屑灰岩层。而在桃曲坡，则表现为一层厚约40cm的黄色泥质粉砂岩。在华北地台中部，峰峰组在各地保存情况不一。目前已知该组最高的层位含牙形石Belodina compressa-Mi-croelodus symmetricus带，一般对比为Proniodus alaba-

第1期郭彦如等：鄂尔多斯盆地奥陶系层序地层格架

tus带下部或笔石Climacograptus bicornis带（SA2）底部［25］，考虑到峰峰组沉积后经历了从晚奥陶世晚期至早石炭世长达数亿年的风化剥蚀，其原始沉积的最高层位很可能接近bicornis带之底，故其顶界的不整合可能相当于拉什仲组下部层序界面，或略早于SB-5底界。自然伽马曲线在锯齿状中值背景中出现低值，其他区县无明显变化（图3）。碳同位素曲线变化不大，但氧同位素值明显偏轻（图5）。

SB-7（Osq8/Osq7）层序界面：分布在盆地西缘与南缘。在不同的地区分别位于蛇山组底部、背锅山组底部、银川组底部以及桃曲坡组近底部。前两者表现为明显的水下滑塌截切面，其上为厚层砂质砾屑灰岩和块状角砾岩，其下则为页岩或黏土岩。而在贺兰山西坡胡基台则以银川组底部厚达50 65m的厚层含钙屑长石石英砂岩（重力流成因）明显地区分于其下的薄层粉砂质泥岩和粉砂质页岩远源浊流沉积，代表一次向盆方向的相迁移。在盆地南缘东段地区，该界面出现在桃曲坡坡组与金粟山组之间或略高层位。这个层序界面有很好的生物地层控制，其位置相当于笔石带Dicranograptus clingani（KA1）和Pleurograptus linearis（KA2）之间，或相当于北美中大陆牙形石带confluens带和tenuis带之间的层序界面；在华南出现在宝塔组之上，或相当于Hamarodus europaeus和其上的临湘组Protopanderodus insculptus带之间，在欧洲出现在Amorphognathus superbus和Prioniodus alobatus 带之间，大致与北美中大陆Eureka砂岩之下的层序界面相当［25］。这个界面通常被认为代表了晚奥陶世冰川开始启动导致的第一个重大海平面下降事件，而其上的Eureka砂岩则被认为代表了冰川启动导致的最重大的低海平面时期沉积，具有全球的大致同时性［25］。这个层序界面为本区上奥陶统与世界其它地区的地层对比提供了最重要的可靠的层序界面参考标志。

SB-8（Csq1/Osq8）层序界面：为奥陶系与石炭系之间的二级层序界面，有奥陶系存在的地区只分布在盆地西、南缘。所代表的海平面下降规模可能相对较小，仅见于盆地南部桃曲坡剖面和龙门洞剖面，分别位于桃曲坡组顶部和背锅山组顶部。在龙门洞剖面上，该界面之上出现5m紫红色钙质胶结角砾灰岩，代表LST部分滑塌沉积，向上被东庄组底部TST黄绿色页岩所覆盖。在桃曲坡剖面上，以桃曲坡组顶部厚约15m富含腹足，头足及珊瑚化石的中层状灰岩为标志，代表LST期沉积，其上被东庄组底部薄层泥质灰岩为代表的TST所上覆。与此相当的界面在其它地区没有辨识，可能主要是由于西缘外带水深较大，一般规模海平面下降已经不足以引起海底沉积相的明显变化。但我们推测可能在银川组上部的一些薄层砾屑灰岩可能也是由于海平面下降所导致。这个层序界面的时代约束不很好，但可以肯定在Or-thograptus quadrimucronata的FAD之上（出现在桃曲坡组上部），故可能相当于KA2中上部。在桃曲坡剖面位于东庄组顶部，代表一个长时期的古风化面（图2i）。其上被晚古生界含煤陆相地层所覆盖。在其它地区这个风化面所代表的时间可能更长，是华北地台上规模巨大的区域性不整合面。考虑到该界面之下的东庄组沉积水深并不浅，因此我们认为这个地区原始的沉积地层可能还会延续的晚一些，只是被后期风化剥蚀掉了。

3奥陶系层序地层格架

3．1奥陶系层序地层纵向格架

上述9个层序界面是盆地奥陶系可识别出的层序界面。界面特征明显，反映出2个二级层序和8个三级层序。各层序及其地层对比关系大致为：OMsq1相当于中下奥陶统，包括Osq1（相当于冶里组）、Osq2（相当于亮甲山组）、Osq3（LST：相当于马一段；TST：相当于马二段；HST：相当于马三段）、Osq4（TST：相当于马四段；HST：相当于马五段）和Osq5（相当于马六段/克里摩里组）；OMsq2相当于上奥陶统，包括Osq6（相当于平凉组下部/乌拉力克组+拉什仲组下部）、Osq7（相当于平凉组上部/拉什仲组上部+公务素组）和Osq8（相当于背锅山组）（表1、图3）。

3．2奥陶系层序地层横向格架

在单井和露头层序地层划分基础上，开展了盆地奥陶系露头—钻井层序对比研究。研究表明，盆地奥陶系三级层序地层格架以中央古隆起为界，东西和南北层序地层格架明显不同。在东西向剖面上（图6），盆地西部至少发育层序Osq4—层序Osq7四套地层，结合野外青龙山剖面可知，该区地层发育层序Osq1—层序Osq7，由于南部庆阳古隆起的存在，地层尖灭于庆深2井处，由下至上依次发育外缓坡、中缓坡、开阔台地、斜坡相；盆地中部南北古隆起的鞍部主要发育层序Osq4地层，由下至上依次为潮坪、蒸发台地相；东部与中部地层关系对比良好，保存状态基本一致，发育层序Osq3、Osq4，由下至上蒸发潮坪、澙湖交替分布。从整个剖面来看，在庆阳古隆起东侧，相

25沉积学报第32卷

变变化较快，以缓坡—台地相为主，东部以蒸发潮坪—澙湖相为主。由下至上，西部祁连海水深逐渐增加，东部华北海震荡加深。

在南北向剖面上（图7），也有类似的特点，但有差异。盆地北部为伊盟古隆起，缺失奥陶系全部地层；中部主要发育层序Osq3、Osq4两套地层，由下至上依次为潮坪、浅水台地、蒸发台地相；南部庆阳古隆起一直处于隆起剥蚀状态；南缘层序地层发育最全（层序Osq1—层序Osq8），由下至上依次发育潮坪、中缓坡、台缘礁滩相、开阔台地相、斜坡相，反映出秦岭海也存在水深逐渐增加的过程。

总体来看，在盆地西、南部“L”型秦祁海槽奥陶系层序发育齐全，表现出7 8次海进—海退的演化过程。在盆地西部窄大陆边缘北部奥陶系发育层序Osq3—层序Osq7五套地层，南部奥陶系发育层序Osq1—层序Osq7五套地层；盆地南部宽大陆边缘奥陶系发育层序Osq1—层序Osq8八套地层。受伊盟古隆起—庆阳古隆起的分隔，盆地中东部台内凹陷只在海进最大时期中奥陶世出现3次海进—海退旋回，形成层序Osq3—层序Osq5TST层序。西部祁连海和东部华北海仅在Osq4LST海侵最大时出现过短暂连通。3．3奥陶系层序地层平面分布特征

奥陶系8个层序的岩相古地理特征已撰文发表［26］，在此不再赘述。以下就其总体展布特征作一简介。

3．3．1下奥陶统特马道克阶

由层序Osq1和层序Osq2组成。层序Osq1相当于冶里组，层序Osq2相当于亮甲山组。

早奥陶世开始，华北地台继承了寒武纪在其南缘、西缘的被动大陆边缘构造环境，在秦祁、兴蒙海槽的伸展构造背景下发生鄂尔多斯古陆西、南、东三个方向的海侵，形成层序Osq1和层序Osq2。两层序厚度相近，沉积环境相似，分布较局限。岩性主要为白云岩、砂岩、灰质泥岩，分布于盆地周缘，呈“U”型展布，向中央古隆起一带超伏尖灭，沉积厚度0 160m，由盆地向海依次发育内缓坡、中缓坡和外缓坡［26］。3．3．2中下奥陶统弗洛阶—中奥陶统达瑞威尔阶由下统弗洛阶的层序Osq3（相当于马一段至马三段）、中统大坪阶的层序Osq4（相当于马四段）和达瑞威尔阶的层序Osq5（相当于马六段/克里摩里组）组成。

早奥陶世晚期，在向中奥陶世活动大陆边缘转化的过程中，中央古隆起逐渐下沉，西、南、东三面海侵加剧。在一个大的海进背景下形成三个次级海进海退旋回，沉积了层序Osq3—层序Osq5。盆地西部和南部在层序Osq2基础上继承发育了内缓坡、中缓坡和外缓坡沉积，沉积范围向中央隆起带扩展，岩性从含生屑泥晶灰岩—泥晶灰岩—泥灰岩—灰泥岩—泥页岩由陆向海依次过渡，厚度0 1640m。其中层序Osq5逐渐演变为弱镶边台地，厚度剧增，增幅达500 1000m［26］。盆地中东部出现内陆盐洼，在海平面下降期形成三期盐化泻湖沉积（层序Osq3LST，相当于马一段（图8a）；层序Osq3HST，相当于马三段；层序Osq4HST，相当于马五段（图8c）），在海平面上升期形成三期局限台地—开阔台地相（层序Osq3 TST，相当于马二段；层序Osq4TST，相当于马四段（图8b）；层序Osq5，相当于马六段）。盐化澙湖呈“O”字型，外围发育膏云坪，盆底发育盐化澙湖，沉积了大量的膏盐岩、盐泥岩、膏云岩等典型蒸发盐类。局限台地—开阔台地相主要由云质灰岩、含生物碎屑灰岩组成。内陆盐洼沉积厚度相对稳定，盆地东部洼陷中心最厚达800m，向北、西、南三面减薄至0 400m（其中层序Osq5遭大面积剥蚀，仅有零星沉积分布，厚度小于20m）。

3．3．3上奥陶统桑比阶—凯特阶下部

由上统桑比阶的层序Osq6（相当于平凉组下部/乌拉力克组）、层序Osq7（相当于平凉组上部/拉什仲组—公乌素组）和凯特阶下部的层序Osq8（相当于背锅山组/蛇山组）组成。

中奥陶世末，大地构造发生剧烈变化，随着古秦岭洋、古祁连洋俯冲消减的持续进行，包括鄂尔多斯盆地在内的华北盆地大幅度抬升，成为剥蚀古隆起（一直持续到早石炭世），仅在鄂尔多斯盆地的西、南缘形成了具有沟—弧—盆体系的主动大陆边缘弧后裂陷盆地，沉积了层序Osq6—层序Osq8。层序Osq6沉积期开始，盆地西部、南部形成深海槽，沉积环境演变为具有弱镶边台地边缘的开阔台地、斜坡和盆地沉积环境，沉积分布范围呈窄条带状，“L”型展布，沉积地层在盆地西部厚0 1000m（西缘中段缺失层序8），在盆地南部厚0 2500m。开阔盆地相以泥粉晶灰岩为主，其中西缘发育台地边缘滩亚相，南缘发育一定规模的台缘礁滩体。斜坡相发育泥页岩与泥灰岩互层，深水盆地与广海陆棚主要发育碎屑流和浊流［27 31］（图8d）。

第1期郭彦如等：鄂尔多斯盆地奥陶系层序地层格架

表1鄂尔多斯盆地奥陶系重要化石带与层序地层划分对照表

Table1Cross-references between important fossils and sequence stratigraphic division of Ordovician in Ordos

Basin

奥陶纪末，鄂尔多斯地区整体抬升，经历了长达1．2亿年的风化剥蚀［32］，形成了奥陶系顶面古岩溶地貌［33］。

4奥陶系碳酸盐岩台地层序地层发育模式

鄂尔多斯盆地位于华北地台西南部，早古生代西侧为古祁连洋，南侧为秦岭洋，盆地实际上是一个被南、西两侧洋盆所围限的大陆地台边缘。由于秦、祁洋具有不同的地质演化过程，因此在盆地南缘和西缘沉积层序各具特点。盆地中东部则受华北海控制，发育了封闭—半封闭沉积环境所具有的层序模式。4．1碳酸盐台地缓坡层序发育模式

中奥陶世晚期达瑞威尔期层序Osq5（克里摩里组/马六段）沉积之前，盆地西部延伸到贺兰山地区，南部延伸到秦岭地区。大地构造环境处于被动大陆边缘发育阶段，其背景相似，构造活动弱，盆地西缘与南缘环境变化不大。三道坎组沉积期，为由碳酸盐岩和硅质碎屑岩组成的缓坡。

纵观盆地西缘和南缘垂向演化序列，早奥陶世—中奥陶世早期以内陆棚缓坡台地沉积为主（图9a），大多数地区属潮坪—潮下带上部浅海环境，白云质碳酸盐岩沉积较为发育，生物化石相对较少，门类单一。低位体系域主要由滨岸砂岩组成。坡度很缓，低位期的砂岩覆盖面积较大，但愈近物源区愈薄或消失。随着海进的开始，台地重新发育，陆源物质受到抑制。首次洪泛面附近为具内源碎屑、含腕足壳的泥砂质沉积。海侵体系域在远源区（例如老石旦东山一带）为陆架灰岩或滩相生物屑灰岩；在近岸区（例如苏必沟）潮坪沉积发育，剖面上见青鱼刺形等潮汐层理。在高位体系域一般岩层在不同程度地受到白云岩化作用，由外陆架的粒泥岩和内陆架的泥粒岩或颗粒岩组成。

45沉积学报第32卷

图8中晚奥陶纪主要层序沉积期岩相古地理

Fig．8The lithofacies paleogeography of main sequences in Middle-Late Ordovician，Ordos Basin 55

第1期郭彦如等：鄂尔多斯盆地奥陶系层序地层格架

图9

鄂尔多斯盆地西缘、南缘奥陶纪碳酸盐台地层序发育模式

Fig．9

Sequence model of carbonate platform in Ordovician in the western and southern margin of

Ordos

图10鄂尔多斯盆地西缘、南缘上奥陶统碳酸盐台地沉积特征

a．盆地西缘桌子山剖面乌拉力克组（Osq6）下部黑色页岩，富含密集的笔石类化石；b．盆地西南缘平凉银洞官庄剖面平凉组上部（Osq7）深水相薄层泥岩，含笔石；c．盆地南缘永寿好峙河泾河组（Osq6）珊瑚礁藻纹层灰岩，致密；d．盆地南缘淳化东陵石马坪剖面泾河组（Osq6）含陆源碎屑球粒亮晶灰岩，正交光。

Fig．10Sedimentary characteristics of carbonate platform of Upper Ordovician in the western and southern margin of Ordos Basin

65沉积学报第32卷

4．2碳酸盐台地镶边陆架层序发育模式

中奥陶世晚期达瑞威尔期层序Osq5（克里摩里组/马六段沉积期）—晚奥陶世是鄂尔多斯盆地西、南边缘地质演化的新阶段，大地构造环境由被动大陆边缘转化为主动大陆边缘活动阶段，普遍发生强烈沉降，岩相分异显著，逐渐演化为弱镶边碳酸盐台地（图9b），在台地边缘形成了典型的弱镶边型礁滩沉积体系，垂向上生物礁体与藻灰岩互层，礁核胶结致密，很难形成有利储层，典型沉积特征如好峙河露头剖面。在台缘斜坡环境中发育了滑塌、碎屑流和浊流沉积［27 31］，在深水盆地相沉积中含有丰富的笔石动物群化石。

（1）低位体系域（LST）。LST典型的沉积有两类，一是浊流沉积，二是碎屑流沉积。当台地下沉到透光带之下，由于淹没而消亡，继后的海平面下降，发育陆源碎屑浊积岩，见于乌拉力克组以上地层，拉什仲组十分发育，为斜坡扇体系。乌拉力克组发育碳酸盐沉积。克里摩里组见下切谷充填式碎屑流沉积，公乌素组见碳酸盐泥屑岩沉积。低水位体系域还可以见到向下（海）建造的台地边缘滩或岩隆、砂质滨岸沉积和潮坪体系。

（2）海侵体系域（TST）。初期具有滞留砾岩和喀斯特（台地）沉积，台内点礁或点滩常见；岸带部位见砂滩、砂坝体系和宽阔的潮坪体系；坡折部位原发育的岩隆部分淹没消失，部分向上建筑。随着海平面的上升、可容纳空间的增大进入追补沉积阶段，深水部位发育等深流沉积，见低密度钙屑浊积岩。当海平面上升到最高点、可容纳空间最大时，发育密集段。典型的密集段为黑色笔石页岩（图10a）。

（3）高位体系域（HST）。HST有追补型和并进型两种重要的沉积体系。追补型往往为连续的暗色泥页岩沉积（图10b），间夹低密度钙屑浊积岩和薄板状微晶灰岩，泥粒岩或颗粒岩中早期海底胶结物很少。并进型早期沉积与追补型相似，中晚期沉积大相径庭。其台地边缘岩隆、礁滩体（图10c）、台内浅滩（图10d）发育，范围较TST扩大；坡折部位，陆架灰岩沉积较为普遍。

4．3碳酸盐台内洼陷层序发育模式

鄂尔多斯盆地中东部是华北地台内部典型的陆表海沉积环境，早奥陶世晚期弗洛期—中奥陶世马家沟组沉积期发展成为台内洼陷，并出现了3次蒸发膏盐化澙湖与局限澙湖/开阔台地交替发育的特征，由此沉积了3套厚层蒸发膏盐岩。其中，海侵体系域以发育局限台地/开阔台地相为主，层序Osq4海侵体系域（马四段）沉积期海侵使得华北海与祁连海连通。高位体系域发育蒸发潮坪与盐化澙湖，表现为典型的封闭—半封闭“同心圆”状澙湖沉积模式［11，12］。

5结论

（1）提出了鄂尔多斯盆地“碳酸盐岩层序地层划分与对比五要素”分析方法，即针对地震资料分辨率低的资料特点，提出强调古生物地层是基础、层序界面识别是关键、重要地质事件是标志、地球化学指标是补充、测井曲线对比是核心的分析方法。通过该分析方法在鄂尔多斯盆地奥陶系层序地层对比中的应用，建立了鄂尔多斯盆地奥陶系层序地层格架。

（2）将鄂尔多斯盆地奥陶系层序地层划分为2个二级层序和8个三级层序：OMsq1包括Osq1（冶里组）、Osq2（亮甲山组）、Osq3（LST：马一段；TST：马二段；HST：马三段）、Osq4（TST：马四段；HST：马五段）和Osq5（马六段/克里摩里组）；OMsq2包括Osq6（平凉组下部/乌拉力克组+拉什仲组下部）、Osq7（平凉组上部/拉什仲组上部+公务素组）和Osq8（背锅山组）。

（3）盆地奥陶系受伊盟古隆起—庆阳古隆起发育演化的控制，不同构造环境形成不同的层序格架：在盆地西部窄大陆边缘奥陶系北部发育层序Osq3—层序Osq7五套地层，持续时间从早奥陶世弗洛阶到晚奥陶世桑比阶末，南部发育层序Osq1—层序Osq7七套地层，持续时间从早奥陶世特马道克阶到晚奥陶世桑比阶末，总体上西部地层西厚东薄，南北向条带状展布，向伊盟隆起—庆阳古隆起上超伏尖灭，厚度0 1600m；在盆地南部宽大陆边缘奥陶系发育盆地所发现的8个层序，持续时间从早奥陶世弗洛阶到晚奥陶世凯特阶早期，地层南厚北薄，向庆阳古隆起上超伏尖灭，厚度0 1800m；在盆地中东部台内洼陷奥陶系仅发育层序Osq3—层序Osq5TST，以盆地东部洼陷东侧最厚，沉积厚度为800m，向北、西、南三面减薄至0 400m；盆地北部伊盟隆起、庆阳古隆起主体一直处于隆起剥蚀状态，二者的鞍部仅在Osq4 TST时期有过西部祁连海与东部华北海的连通，沉积厚度在0 600m。

（4）建立了鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩台地缓坡、弱镶边陆架和碳酸盐岩台内洼陷层序地层发育模式。

第1期郭彦如等：鄂尔多斯盆地奥陶系层序地层格架

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第1期郭彦如等：鄂尔多斯盆地奥陶系层序地层格架

06沉积学报第32卷Sequence Stratigraphy of the Ordovician System in the Ordos Basin

GUO Yan-ru1ZHAO Zhen-yu2XU Wang-lin1SHI Xiao-ying2GAO Jian-rong1 BAO Hong-ping3LIU Jun-bang1ZHANG Yan-ling1ZHANG Yue-qiao1

（1．Ｒesearch Institute of Petroleum Exploration＆Development，PetroChina，Beijing100083；

2．China University of Geosciences（Beijing），Beijing100083；

3．Ｒesearch Institute of Petroleum Exploration＆Development of Changqing Oilfield，PetroChina，Xi＇an710021）

Abstract：Through comprehensive analysis of various outcrops，drilling and seismic sequence stratigraphy，Ordovician sequence stratigraphic framework in Ordos Basin has been established．In view of poor quality of Ordovician seismic data in the basin，a set of suitable sequence stratigraphic analysis method is very necessary．So，we meticulously re-searched Ordovician sequence stratigraphy of Ordos Basin in the eleventh five-year plan，and put forword"the five el-ements analysis method of carbonate strata sequence stratigraphic classification and correlation"．Using the analysis method，3secondary sequence interface and6tertiary sequence interface have been identified in the Ordovician，and the Ordovician can be divided into2secondary sequences and8tertiary sequences．OMsq1including Osq1（equiva-lent to Yeli Group），Osq2（equivalent to Liangjiashan Group），Osq3（LST：equivalent to Majiagou1Formation；TST：equivalent to Majiagou2Formation；HST：equivalent to Majiagou3Formation），Osq4（TST：equivalent to Ma-jiagou4Formation；HST：equivalent to Majiagou5Formation）and Osq5（equivalent to Majiagou6Formation/ Kelimoli Group）；OMsq2including Osq6（equivalent to lower Pingliang Group/Wulalike Group+Lower Lashizhong Group），Osq7（equivalent to Upper Pingliang Group/Upper Lashizhong Group+Gongwusu Group）and Osq8（e-quivalent to Baiguoshan Group）．Different basin tectonic environment formed different sequence stratigraphic frame-work．Ordovician of the northern portion of western narrow continental margin in the basin can be divided into Osq3-Osq7of sequence stratigraphy of which geologic time is from the Floian of Early Ordovician to the Sandbian of Late Or-dovician．Ordovician of the southern portion of western narrow continental margin in the basin can be divided into Osq1-Osq7of sequence stratigraphy of which geologic time is from the Tremadocian of Early Ordovician to the Sandbi-an of Late Ordovician，The sequence stratigraphy＇s thickness is0 1600m which exhibit a bolt in shape extend in a north-south ward direction on the norrow edge which is sloped gently toward west and overlapping and pinching out to Yimen-Qingyang Ancient Uplift．In the southern wide continental margin of the basin，we have discoved eight se-quence stratigraphy in Ordovician of which geologic time is from the Floian of Early Ordovician to the Early Katian of Late Ordovician．The sequence stratigraphy＇s thickness is0 1800m which exhibit a bolt in shape extend in a west-east ward direction on the wide edge which is sloped gently toward south and overlapping and pinching out to Qingyang Ancient Uplift．In the eastern platform inner sag of the middle-eastern Ordos Basin，we only divided Ordovician into three sequence stratigraphies（Osq3-Osq5TST）which thickness is800m in the east of the depression and overlap-ping and pinching out to Qingyang Ancient Uplift．Northem Yimeng Ancient Uplift and Qingyang Ancient Uplift have been uplifted in eroding state，which developed the only Osq4TST，and show that the Qilian Sea in western Ordos Basin and the North China Sea in Eastern Ordos Basin have been fleetingly connected in the late of Middle Ordovi-cian．

Key words：Ordos Basin；sequence stratigraphy；isochronous stratigraphy framework；sequence boundary；carbonate rocks；Ordovician

层序地层体制中的陆相储层发育规律

收稿日期:20000529;修订日期:20000816 作者简介:樊太亮(1961) ),男,教授,博士生导师,主要从事层序地层与油藏描述等研究。基金项目:国家/九五0重点科技攻关资助项目(96-110-08) 层序地层体制中的陆相储层发育规律樊太亮1,吕延仓2,丁明华3 (11中国地质大学,北京100083;21中原油田勘探开发科学研究院,河南濮阳457001; 31中国新星石油公司计算中心,北京100083) 摘要:沉积基准面旋回变化控制着陆相层序地层的形成与演化,并为预测陆相储层的发育与展布提供了一个参照格架。在纵向上,基准面旋回通过控制物源区的扩大与收缩、河流地貌的改造与变迁、沉积物的供给型式等,控制着储层形成条件与发育规律。基准面低位期是形成各类储集砂体和岩性圈闭的有利时期;在平面展布上,储层沉积作用受到古构造和古地理格局的制约,盆地内局部高地影响着水系的具体分布格局,古山口、侵蚀沟谷、古河道等决定着物源的搬运通道,古断层、古斜坡和坡折带等决定着沉积物卸载场所。因此,沟谷、河道等负向地貌单元与古断层、坡折带等地势梯度变化带相匹配的地理空间,是储集岩分布的有利所场。关键词:基准面旋回;陆相层序;古地貌;储层展布中图分类号:P618113012+1 文献标识码:A 文章编号:10052321(2000)04031507 0 引言储层发育规律及其分布预测一直是油气勘探的中心任务。层序地层学的发展为认识不同类型储集层的形成条件、展布规律以及生储盖组合型式提供了一个理论预测模型[1,2],并在油气勘探,特别是隐蔽油气藏预测的应用中取得了成功[3]。虽然PR Vail 等提出的层序地层模型,明确地指出了在各个体系域中储层形成条件、储层性质和储层分布的地理空间,并特别强调低水位体系域对于储层预测的重要性,但由于盆地类型、结构复杂多变,控制储层发育和分布的地质因素众多且相互作用和相互影响,储层预测、特别是岩性油气藏的预测,仍是油气勘探中的一个难点。因此,以层序地层学理论作指导,研究陆相盆地中储层发育条件和展布规律,是我们面临的一项重要课题。尽管PR Vail 等人强调层序的发育受构造沉降、海平面变化、沉积物供给速率和气候4个主要因素控制,并且不同的因素对于层序结构、岩性与岩相组成等会产生不同的影响;但由于具体区分每一个因素所起的作用常常是比较困难的,因而在更多的时候,我们不是逐一地分析每一个控制因素所起的作用,而是考察4个因素的综合作用效应,即可容纳空间或沉积基准面的变化对层序和储层发育的影响 [4,5]。这也是本文探讨陆相盆地储层发育规律与)315)第7卷第4期 2000年10月地学前缘(中国地质大学,北京)Earth S cience Frontiers (Chi na U niversity of Geosci ences,Beijing)Vol.7No.4Oct.2000

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

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

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。

鄂尔多斯盆地论文

鄂尔多斯盆地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。鄂尔多斯盆地发育于鄂尔多斯地台之上，属于地台型沉积构造盆地。鄂尔多斯地台原是华北隆台的一部分，早古生代由于地幔上拱，拉开了秦岭祁连海槽，使中国古陆解体，分裂成塔里木隆台及扬子地台。华北隆台在中生界侏罗纪末是一个统一的整体，至白垩纪山西地区隆起，随使华北地台与鄂尔多斯地台分离，形成独立的盆地。鄂尔多斯盆地具有太古界和早元古界变质结晶基底、其上覆以中上元古界、古生界、中生界沉积盖层。下图为盆地基岩顶面起伏图

鄂尔多斯盆地在多旋回地质历史发展中,在古老的太古宙—古元古代基底岩系之上,自中、新元古代以来在 5 个不同的地质历史阶段 ,相继发育和形成了 5 种不同类型的原型盆地 ,即中、新元古代张裂型裂陷槽盆地 ,早古生代复合型克拉通坳陷盆地 ,晚古生代—中三叠世联合型克拉通坳陷盆地 ,晚三叠世—白垩纪扭动型大型内陆坳陷盆地及新生代扭张型周缘断陷盆地。

其中，中、新元古代的原型盆地 ,控制其生成发展的构造体制应是固结稳定古陆块及边缘受上地幔浅层热对流系控制的大规模张裂体系。早古生代 ,原型盆地形成南北两隆(庆阳古隆起、乌兰格尔古隆起) ,东西两凹 ( 米脂凹陷、盐池凹陷) 和中部一鞍 (靖边鞍部隆起) 的古构造格局 ,这是在中、新元古代近南北向的中央构造平台及东西两侧裂陷槽的古构造基础上 ,早古生代克拉通北缘内蒙洋壳、南缘秦岭洋壳扩张-俯冲联合作用形成的东西向构造与之横跨形成的典型复合构造形式。对于这种横跨的复合现象 ,李四光教授曾明确指出 : 只有当横跨褶皱的强度达到势均力敌的时候 ,它们之间的相互关系才显示两组褶皱相交的特征。这种特征是 :一组背斜群沿着它们伸展的方向 ,以同一步调 ,有节奏地一起一伏 ,其俯伏的一线与横跨其上的向斜轴相当 ,齐头昂起的一线与横跨其上的背斜轴相当 ,这样 , 横跨的背斜群就以排成穹隆的形式出现。在这里 ,形成了一组隆起呈东西走向 ,另一组呈南北走向。由此可见 ,早古生代的构造运动是前期古构造运动与后期构造运动共同作用的结果 ,显示继承性和新生性的平衡相持特点。晚古生代—中三叠世 ,初期继承早古生代的构造格局 ( 即南北两隆 ,东西两凹 ,中间一鞍) ,致使中石炭世东西两个分割的凹陷在晚石炭世海侵时首先沿中间鞍部沟通。在该阶段 ,由于受到南北边缘动力学机制共同作用的控制 ,与早古生代的拉张 - 俯冲作用不同 ,主要表现为进一步俯冲 ,并相继表现为弧 - 陆、陆 - 陆碰撞和碰撞造山 ,联合形成南北向收缩挤压作用 ,使克拉通内部强化了东西走向的次级隆起 ( 北部乌兰格尔隆起带、南部麟游隆起带) 、凹陷 (中部盐池—米脂凹陷带) 及定边—吴堡一带区域性东西向构造带的形成和发展。由此说明 ,晚古生代—中三叠世的构造面貌是新生性构造活动改造和克服前期构造变动影响(继承性) 的结果。晚三叠世—白垩纪 ,经历了印支、燕山两期大的构造运动 ,其中印支运动在盆地地史发展中是一次重要转折 ,它实现了盆地由海向陆的转变 ,使盆地自晚三叠世以来进入了大型内陆坳陷的发展史 ,主要表现为大范围差异升降 ,坳陷主体呈北西—北西西方向展布于盆地南缘,它是特提斯洋壳向北俯冲 ,处于欧亚古陆块内部的鄂尔多斯盆地西缘、南缘产生向盆内的挤压和顺时针扭动作用的结果。燕山运动则使盆地古构造格局发生了重大变革 ,原来近东西向的构造形态为此期近南北向隆起、沉降带所叠加。早白垩世 ,形成了西部天池—环县一带南北向凹陷带 ,其东部盆地内展现一幅平缓西倾的大斜坡。此期 ,盆地周缘产生了强烈的折皱、冲断、逆冲推覆构造 ,表明燕山期构造活动达到高峰。盆地中侏罗世—早白垩世的构造演化特点 , 与中国东部发生的强烈岩浆活动和构造变动、构造线方向转为北东—北北东方向有很好的一致性 ,它反映了库拉—太平洋洋壳和欧亚陆块的相互作用, 导致了近南北向左旋剪切运动。新生代以来 ,与中生代盆地整体沉降相反 ,转变为整体隆升 ,

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

鄂尔多斯盆地大牛地复式气田基本地质特征

文章编号:1000-2634(2005)02-0017-05 鄂尔多斯盆地大牛地复式气田基本地质特征 3 曹忠辉 (中国石化华北分公司勘探开发研究院,河南郑州450006) 摘要:大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部,主要含气层位为石炭系太原组、二叠系山西组和下石盒子组。气田具有石炭系太原组和二叠系山西组二套烃源岩,源岩类型有煤层、暗色泥岩和灰岩;气田具有石炭系太原组障壁砂坝、二叠系山西组三角洲平原分流河道砂和下石盒子组河流相河道砂三套储集体,储集体为低孔、低渗、致密性储层;上石盒子组沉积的湖相厚层泥岩为气田区域盖层,局部盖层有太原组、山西组、下石盒子组沉积的泥质岩,具有多封盖体系;生储盖组合有下生上储式和自生自储式;气田主要发育岩性圈闭;各种的地质特征表明大牛气田为一典型的复式气田。关键词:鄂尔多斯盆地;大牛地;复式气田;地质特征中图分类号:TE112.323 文献标识码:A 大牛地气田位于内蒙古自治区伊克昭盟伊金霍洛旗、乌审旗和陕西省榆林市交界处,构造位置位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部 [1] (图1)。图1　气田位置图大牛地气田钻遇地层有第四系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系和奥陶系,在该套地层中发育奥陶系上马家沟组、石炭系太原组、二叠系山西组和下石盒子组4套气层。在本区大牛地气田主要指的是石炭系太原组、二叠系山西组和下石盒子组气层。 1　区域地质鄂尔多斯盆地是一个长期稳定发育的大型克拉通叠合盆地 [2] ,可分为5个原型盆地发展阶段,即中晚元古代以浅海碎屑岩和碳酸盐岩发育为主的裂陷槽盆地,早古生代以陆表海碳酸盐岩沉积为主的复合型克拉通坳陷盆地,晚古生代到中三叠世以滨海碳酸盐岩逐渐过渡为碎屑岩台地的联合型克拉通坳陷盆地,晚三叠世到白垩纪的大型内陆湖泊、河流沉积的坳陷盆地,以及新生代内陆河湖断陷充填型周缘断陷盆地。5个原型盆地有不同的沉积体系和沉积特征,形成了三套含油气体系,即下古生界寒武2奥陶系海相碳酸盐岩含油气体系、上古生界石炭系2二叠系海陆交互相含煤碎屑岩含油气体系和中生界内陆湖泊相碎屑岩含油气体系,整个鄂尔多斯盆地为一个典型的复式含油气系统。本文所论及的大牛地气田为上古生界石炭系—二叠系海陆交互相含煤碎屑岩含油气体系。 2　复式烃源大牛地气田存在石炭系太原组和二叠系山西组第27卷　第2期西南石油学院学报 Vol .27　No .2　2005年　4月 Journal of South west Petr oleu m I nstitute Ap r 2005　 3收稿日期:2004-03-09 作者简介:曹忠辉(1968-),男(汉族),河南新野人,工程师,从事气田勘探开发研究工作。

鄂尔多斯盆地地质特征

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东营凹陷新近系馆陶组层序地层格架_田美荣

第17卷　第2期油　气　地　质　与　采　收　率 Vo l.17,N o.2　2010年3月 Petro leum Geo logy and Recovery Efficiency M ar.2010·油气地质· 东营凹陷新近系馆陶组层序地层格架田美荣 (中国石化股份胜利油田分公司地质科学研究院,山东东营257015) 摘要:东营凹陷新近系馆陶组是河流相沉积环境下形成的,地层对比划分难度较大,影响了对新近系馆陶组的地质评价和勘探部署。以层序地层学的基本原理为指导,综合运用岩心、录井和测井资料,建立了东营凹陷新近系馆陶组短期基准面旋回岩—电关系识别模型,确定了馆陶组高分辨率层序地层格架由1个长期基准面旋回、5个中期基准面旋回和17个短期基准面旋回构成;通过岩性及其组合特征和测井曲线特征对比分析,利用井震结合技术,实现了全区的等时地层对比,明确了东营凹陷馆陶组厚度变化很大,总体上具有东厚西薄、北厚南薄和中央厚周缘薄的特点。关键词:地层格架;新近系;旋回界面;馆陶组;东营凹陷中图分类号:T E111.3文献标识码:A文章编号:1009-9603(2010)02-0001-03 东营凹陷勘探面积为5850km2,是中国东部油气最为富集的地区之一,油气分布十分复杂,勘探程度较高且具有较大勘探潜力。在40余年的勘探实践过程中,东营凹陷隐蔽油藏探明石油地质储量一直呈上升趋势。但长期以来其勘探领域主要以中深层为主,而新近系馆陶组勘探一直没有取得突破性进展。整体来看,东营凹陷新近系馆陶组属于高钻遇、低认识程度的勘探层系,缺乏基于高分辨率层序地层学理论的等时地层格架系统研究,影响了对新近系馆陶组的认识和评价。因此,笔者建立东营凹陷新近系馆陶组等时地层格架,实现全区的地层对比,以期为储层分布规律的研究提供参考依据。 1　基准面旋回划分东营凹陷馆陶组由1个长期基准面旋回(三级层序)构成,其顶、底界面分别为长期基准面旋回的顶界面(SB2)和底界面(SB1)。SB1相当于T1地震反射界面,在东营凹陷乃至整个渤海湾盆地表现为区域性的角度不整合;SB2相当于T0地震反射界面。馆陶组中期基准面旋回(四级层序)的划分是以短期基准面旋回分析为基础,通过短期基准面旋回(五级层序)的叠加样式分析和组合建立起来的[1-2]。馆陶组为河流相沉积,其短期基准面旋回界面主要是由河道下切冲刷面构成,每个完整的河流沉积相序组合均可构成1个短期基准面旋回。单个短期基准面旋回的地层厚度较小,旋回界面只能在岩心、露头和测井曲线上识别。东营凹陷馆陶组短期基准面旋回可划分为3种类型:低可容纳空间条件下形成的辫状河模式、中等可容纳空间条件下形成的曲流河模式和高可容纳空间条件下形成的网状河模式[3-7]。辫状河模式主要发育在馆陶组下部,其特点是仅发育上升半旋回的短期基准面旋回。底界面为明显河道下切冲刷面或砂/泥岩岩性突变面,顶界面常为另一个短期基准面旋回河道下切冲刷面。测井曲线组合特征表现为旋回底部自然电位曲线异常幅度突增、向上构成齿化箱形—齿化钟形组合。岩性及岩相组合特征表现为下部为辫状河道微相的灰色、灰白色和杂色的粗碎屑砂岩或砂砾岩,上部为河道间微相的泥岩组合(图1)。曲流河模式发育在馆陶组中上部,其特点是发育对称性较强的短期基准面旋回。自然电位曲线为光滑或微齿钟形;底部也常见曲线异常幅度突增现象。岩性及岩相组合特征表现为下部为曲流河道侧向加积形成的点砂坝微相砂岩,上部为河漫滩微相泥岩,部分层段夹有决口扇微相粉砂岩(图1)。网状河模式发育在馆陶组的上部,其特点是发育对称性强及基准面下降半旋回略占优势的短期基准面旋回。自然电位曲线特征为低幅平直—指状曲收稿日期:2009-12-31;改回日期:2010-01-26。作者简介:田美荣,女,高级工程师,从事油气勘探综合研究。联系电话:(0546)8715372,E-mail:tianm r@https://www.wendangku.net/doc/405141860.html,。基金项目:中国石化科研攻关项目“陆相断陷盆地油气成藏过程定量研究”(P06016) DOI:10.13673/https://www.wendangku.net/doc/405141860.html, https://www.wendangku.net/doc/405141860.html,37-1359/te.2010.02.025

鄂尔多斯盆地延长组物源分析新解

鄂尔多斯盆地延长组物源分析新解摘要：鄂尔多斯盆地是我国重要的含油气盆地，延长组是盆地内主要的含油层系。根据古流向、盆地周缘古陆形态、轻重矿物分布特征、岩屑分布特征和稀土元素的分布特征，确定延长期存在东北、西北、东南、西南和南部五个主要方向的沉积物源，且东北和西南物源影响范围广。东北物源以阴山古陆太古代变质岩为主，西北物源以阿拉善古陆太古界片麻岩为主，西南、南部和东南部物源分别以陇西古陆、与盆地南部相邻的秦岭一祁连褶皱造山带和盆地东南缘的古秦岭剥蚀区，岩性以早古生界片麻岩、花岗岩类为主。关键词：延长组；物源分析；鄂尔多斯盆地 1999年毕业于江汉石油学院石油与天然气勘探专业,工程师，现在长庆油田采油五厂从事石油与天然气开发工作。鄂尔多斯盆地是我国重要的含油气盆地,也是属于地台型构造沉积盆地，晚三叠世开始进入内陆坳陷盆地沉积期，其中晚三叠世延长组沉积时期气候温暖潮湿，发育大型陆相湖盆，并环湖发育了一系列河流一湖泊三角洲沉积体系,这些延长组三角洲体系是盆地主要的含油气体系。环湖三角洲有利于油气的捕俘，但其展布和物性受源区及源区母岩的控制和影响[1]。因此，弄清延长组沉积期的物源位置、阐明古物源与沉积体系的空间配置对远景区油气储层的准确预测具有重要意义。早在2003年，魏斌,魏红红,陈全红,赵虹从重矿物分布特征和古流向资料出发，认为鄂尔多斯盆地上三叠统延长组存在东北和西南两个方向的沉积物源［2］。此项工作为进一步研究小层对比及沉积微相划分奠定了基础，对于勘探寻找有利储层，开发提高注采效果也具有一定的现实意义。 1 地质概况鄂尔多斯盆地位于我国中央构造带中部,华北克拉通西部，是我国第二大沉积盆地,横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省区，面积约28万平方千米。分为伊盟隆起、渭北隆起、晋西挠褶带、陕北斜坡、天环拗陷及西缘冲断构造带六个一级构造单元（图1）。图1鄂尔多斯盆地构造区划图按照前人的研究成果[3]，延长组划分为10个油层组。其中长10-长9为湖盆拗陷初期，长8 —长7 期为湖盆深陷扩张期，长6 —长4 + 5为湖盆抬升回返早期,长3-长1为湖盆抬升收缩晚期[4]。其中从长10沉积期到长8沉积期，盆地