鄂尔多斯盆地三叠系延长组地震层序地层研究
鄂尔多斯盆地三叠系延长组地震层序地层研究
张
杰，赵玉华
（中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院）
摘
要：依据Ｃｒｏｓｓ的高分辨率层序地层学理论，将鄂尔多斯盆地三叠系延长组地层划分为１个二
级层序，５个三级层序。二级层序的顶界面为侏罗系与三叠系之间的不整合面，底界面为延长组的底，最大湖泛面为盆地内部广泛发育的张家滩页岩。在二级层序内部，依据沉积间断面、湖泛面、冲刷面、沉积转换面及岩性转换面，可识别出三级层序，并总结了层序界面在地震剖面上的特征，依此特征对地震大剖面进行了层序解释，分析了延长组地层纵向上的演化规律。关键词：层序界面；地震层序地层学；延长组；鄂尔多斯盆地中图分类号：ＴＥ１２１．３
文献标识码：Ａ
ＳｅｉｓｍｉｃｓｅｑｕｅｎｃｅｏｆＴｒｉａｓｓｉｃＹａｎｃｈａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ
ＺＨＡＮＧＪｉｅ，ＺＨＡＯＹｕ－ｈｕａ
（ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ＣｈａｎｇｑｉｎｇＯｉｌｆｉｅｌｄＣｏｍｐａｎｙ，ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ，Ｘｉ’ａｎ７１００２１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＣｒｏｓｓｔｈｅｏｒｙｏｎｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙ，ＴｒｉａｓｓｉｃＹａｎｃｈａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｏｎｅｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒｓｅｑｕｅｎｃｅａｎｄｆｉｖｅｔｈｉｒｄ－ｏｒｄｅｒｓｅｑｕｅｎｃｅｓ．Ｔｈｅｔｏｐｂｏｕｎｄａｒｙｏｆｔｈｅｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒｓｅｑｕｅｎｃｅｉｓｔｈｅｕｎｃｏｎｆｏｒｍｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎＪｕｒａｓｓｉｃａｎｄＴｒｉａｓｓｉｃ，ｔｈｅｂｏｔｔｏｍｂｏｕｎｄａｒｙｉｓｔｈｅｂｏｔｔｏｍｏｆＹａｎｃｈａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｆｌｏｏｄｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｉｓＺｈａｎｇｊｉａｔａｎｓｈａｌｅｗｈｉｃｈｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｓｂｒｏａｄｌｙｉｎｔｈｅｂａｓｉｎ．Ｔｈｅｔｈｉｒｄ－ｏｒｄｅｒｓｅｑｕｅｎｃｅｓｃａｎｂｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｆｌｏｏｄｉｎｇｓｕｒｆａｃｅ，ｓｃｏｕｒｓｕｒｆａｃｅ，ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｕｒｆａｃｅａｎｄｌｉｔｈｏｌｏｇｙｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｕｒｆａｃｅ．Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｅｑｕｅｎｃｅｂｏｕｎｄａｒｙｓｕｒｆａｃｅｉｎｓｅｉｓｍｉｃｐｒｏｆｉｌｅａｒｅｃｏｎｃｌｕｄｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｐｒｏｆｉｌｅｉｓｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｄａｎｄｔｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆＹａｎｃｈａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｖｅｒｔｉｃａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｑｕｅｎｃｅｂｏｕｎｄａｒｙｓｕｒｆａｃｅ；ｓｅｉｓｍｉｃｓｅｑｕｅｎｃｅｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙ；ＹａｎｃｈａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎ；ＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ
文章编号：１６７３－８９２６（２００７）０４－００７１－０４
收稿日期：２００７－０８－１０
作者简介：张杰，１９７７年生，女，助理工程师，硕士，从事常规地震解释工作。地址：（７１００２１）西安市凤城４路中国石油长庆油田分公司勘探开
发研究院地物中心。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｊｉｅ＿ｃｑ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ
鄂尔多斯盆地三叠系延长组是一套以湖相沉积为主的地层，自下而上可划分为１０个油层组，分别为长１０—长１油层组，是长庆油田目前石油勘探开发的主力层系。对延长组层序地层的研究始于
２０世纪９０年代，在这十多年里，很多专家学者对
鄂尔多斯盆地三叠系延长组的层序地层进行了研究［１～５］，并取得了一定的认识，如一致认为延长组为
１个二级层序单元。但由于各自的认识及所依据理
论的不同，对三级及三级以下层序的划分存在分
歧。此外，以往的研究都是以钻井资料为主，对延长组地层纵向上的演化规律认识不清，对横向上沉积中心的迁移演化特征研究不够深入。因此，有必要对延长组进行地震层序地层研究。
１地震层序地层研究
１．１
建立地震层序地层格架
鄂尔多斯盆地三叠系延长组湖盆的演化经历
第１９卷第４期２００７年１２月
岩性油气藏
ＬＩＴＨＯＬＯＧＩＣＲＥＳＥＲＶＯＩＲＳ
Ｖｏｌ．１９Ｎｏ．４Ｄｅｃ．２００７
岩性油气藏第１９卷第４期
图２二级层序界面在地震剖面上的典型特征
Ｆｉｇ．２
Ｔｙｐｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒ
ｓｅｑｕｅｎｃｅｂｏｕｎｄａｒｙｉｎｓｅｉｓｍｉｃｐｒｏｆｉｌｅ
了早期的初始沉积、加速扩张、最大扩张再到萎缩，直至消亡，完成湖盆从发生、发展至消亡的沉积演化过程［６］。在这一过程中，又存在５次完整且规模较大的湖平面上升及下降旋回。因此，依据Ｃｒｏｓｓ的高分辨率层序地层学理论，结合延长组中的不整合面、沉积间断面、湖泛面、冲刷面、沉积转换面及岩性转换面，将鄂尔多斯盆地三叠系延长组划分为１个二级层序，５个三级层序（图１）。这５个三级层序自下而上依次命名为ＳＱ１、ＳＱ２、ＳＱ３、ＳＱ４及ＳＱ５。
１．２层序界面的识别
层序界面的识别标志有不整合面、铁质或铝质
风化壳、古土壤、底砾砂岩、深切谷及其充填物、地层接触关系、岩性及其颜色的垂向变化、沉积相变和相迁移、地层堆砌样式突变等，这些标志在野外露头及岩心上可以观察到，在测井及地震剖面上也有相应的响应。笔者主要介绍如何从地震剖面上来识别层序界面。
１．２．１二级层序界面在地震剖面上的特征识别
鄂尔多斯盆地三叠系延长组可划分为１个二级层序，其顶界面为三叠系与侏罗系之间的不整合面。鄂尔多斯盆地三叠系沉积后，受印支运动的影响，盆地整体抬升，遭受长期剥蚀。因此，在三叠系与侏罗系之间，形成一个区域性不整合面。由于不整合面上、下陆相碎屑岩地球物理特征差异较小，利用地震信息对其识别与追踪难度较大。许多学者通过多年的研究及工作经验［７］，总结出一套行之有
效的在地震剖面上识别追踪不整合面的方法，这些方法可以总结成３种模式：①寻找侵蚀河谷与高地的地震相变带，相变带的连线即为侵蚀面；②寻找侵蚀面上、下的超覆点；③寻找畸形转换点。二级层序的底界为延长组的底界，即长１０地层的底，它与下伏的三叠统纸坊组地层呈平行不整合接触，其中在盆地的边缘为角度不整合，在盆地腹地渐变为平行不整合或连续沉积。在层序界面上、下岩性差异较大。层序界面之下的纸坊组主要为干旱气候下的河湖沉积，而长１０则以河流相沉积为主，砂岩较发育，粒度多为粗粒。这些岩性及构造上的差异在地震剖面上主要表现为双相位、强振幅连续反射，在盆地边缘可见前积反射特征。最大湖泛面为长７的下部或中下部，以盆地中广泛发育的“张家滩页岩”为代表，其厚度由几米到几十米，分布稳定。在厚层油页岩中，往往夹杂薄层砂岩。因此，在地震剖面上，这套页岩的反射特征主要为双相位、强振幅连续反射，是盆地的主要标志层之一。图２为二级层序界面在地震剖面上的典型特征。
１．２．２三级层序界面在地震剖面上的特征识别
ＳＱ１与ＳＱ２之间的层序界面为长９地层的底
部。长１０期，主要以干旱气候下的河道沉积为主，砂体较发育，且厚度大，粒度粗。长９期为内陆湖盆的发育时期，泥岩发育，砂岩粒度细。这种岩性上的差异在地震剖面上表现得也很明显，长９底部的反射为单相位、强振幅连续反射。由于长９期湖盆处在发育期，因此在盆地边部可见到前积反射特征。
图１鄂尔多斯盆地三叠系延长组地震层序地层划分
Ｆｉｇ．１
ＳｅｉｓｍｉｃｓｅｑｕｅｎｃｅｄｉｖｉｓｉｏｎｏｆＴｒｉａｓｓｉｃＹａｎｃｈａｎｇ
ＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ
地层系统
油层组三级层序划分二级层序划分
ＳＱ５
ＳＱ４
ＳＱ３
ＳＱ２
ＳＱ１
长１长２
长３长４＋５长６
长７长８
长９
长１０叠
三
延
系
组
长
１６５０１４５０１２５０１０５０ＮＥ
５００
４００
３００
２００
１００
１１００１２００１３００
Ｅ
Ｎ
１０５０
１２５０
１４５０１６５０６００
７００８００９００
二级层序顶界面
削截
前积
二级层序底界面
前积
最大湖泛面
Ｓ１１００１２００
ＳＷ８５０Ｗ
７２
２００７年
图３三级层序界面在地震剖面上的典型特征
Ｆｉｇ．３
Ｔｙｐｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｔｈｉｒｄ－ｏｒｄｅｒ
ｓｅｑｕｅｎｃｅｂｏｕｎｄａｒｙｉｎｓｅｉｓｍｉｃｐｒｏｆｉｌｅ
ＳＱ２与ＳＱ３之间的层序界面位于长８的中
部。此时湖平面下降，以三角洲沼泽相沉积为主，在地震剖面上为中—弱振幅断续反射，局部可见顶平下凹的河道充填反射特征。
ＳＱ３与ＳＱ４之间的层序界面为长６的中上
部。主要为河道冲刷，在地震剖面上表现为单相位、中—强振幅连续反射，局部可见前积反射波组。
ＳＱ４与ＳＱ５之间的层序界面为长３的中下
部。以三角洲沉积为主，各个三角洲均向湖盆中心推进，河流为湖区带来了丰富的碎屑物质，湖盆充填迅速加快，收缩明显，因此在地震剖面上可见到“Ｓ”
形的顶超反射特征。图３为三级层序界面典型的识别特征。图中自上而下分别为ＳＱ１与ＳＱ２、
ＳＱ２与ＳＱ３、ＳＱ３与ＳＱ４及ＳＱ４与ＳＱ５之间的
层序界面及其在地震剖面上的反射特征，蓝线为三级层序界面。
在每一个三级层序内部都存在一个次级湖泛面。第一期湖泛面位于长１０的中部。长１０沉积具有上、下部砂岩发育，中间泥岩发育，泥岩发育段即为第一期湖泛面。第二期湖泛面位于长９的中、上部，以“李家畔页岩”为标志。第三期湖泛面也即最大湖泛面为长７的中、
下部，以“张家滩页岩”为主要代表。第四期湖泛面位于长４＋５中部，为一套比较细的泥岩或粉砂质泥岩，其上、下均为在三角洲建设作用下形成的厚层砂岩。第五期湖泛面位于长２的顶部或长１的底部，以陕北、
姬塬地区长２上部或长１底部沉积的一套湖相泥岩或油页岩为主
要标志层。泥岩或油页岩的发育成为湖泛面的标志，而泥岩、油页岩的上、下往往又是砂岩发育的有利层段，因此，烃源岩与其上、下岩层（砂岩）的波阻抗差异大，在地震剖面上，一般为单相位、强振幅连续光滑反射（图４）。
２
地震大剖面层序解释结果
由于地表条件的限制，鄂尔多斯盆地的地震测
线多为二维沟中湾线，地震测线短、
地震测网不规则。为了满足地震层序地层解释的需要，对地震测线进行拼接处理，然后对其进行层序解释。图５为
Ｘ５井—Ｘ６井地震大剖面的层序解释结果，图中绿
色线为二级层序的顶底界面，红色线为最大湖泛面，蓝色线为三级层序界面，黄色线为次级湖泛面。
鄂尔多斯盆地延长组为一个完整的湖盆发生、发展至消亡的过程，在这一过程中又有５期规模较大的湖平面上升、下降旋回。ＳＱ１以块状麻斑状长石砂岩发育为特征，厚度大、
粒度粗，为干旱气候下的河道沉积，此期为湖盆的初始发育期，气候因素是湖平面升降的主要原因。ＳＱ２以上升半旋回为主，泥岩发育，砂岩粒度细，显示了内陆湖盆的发育
特征。在旋回辶
—志丹—富县—黄陵地区发育“李家畔页岩”，说明此时湖盆处于快速沉降、迅速扩张期，此时湖平面的升降受气候和构造２种因素控制。经过第一期的湖盆发育期后，湖平面又经过了短暂的下降，而后又开始快速上升，进入第三个旋回，即
ＳＱ３沉积期，湖盆的第二个发育期。这期湖平面的
上升是湖盆发展的鼎盛时期，深湖范围明显扩大，湖盆处于欠补偿状态，砂岩不发育。在盆地范围内
张杰等：鄂尔多斯盆地三叠系延长组地震层序地层研究
图４次级湖泛面在地震剖面上的特征识别
Ｆｉｇ．４
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｅｃｏｎｄａｒｙｆｌｏｏｄｉｎｇ
ｓｕｒｆａｃｅｉｎｓｅｉｓｍｉｃｐｒｏｆｉｌｅ
９００７００
５００
３００１００１００２００前积
河道充填
９００１０００
ＮＥ
ＳＷ５５０
４５０
３５０
２５０
１５０
Ｓ
Ｎ
５０９００１０００
１１００Ｎ
Ｓ１０５０１２５０
１４５０
１６５０
１１００
１３００
１５００
１７００
ＷＥ
９００前积
顶超
７００
５００
３００
１００
７００
８００
９００
１０００
１１００
１２００
长２湖泛面
长４＋５湖泛面
长７湖泛面长９湖泛面
长１０湖泛面
ＮＥ
ＳＷ
９００１０００１１００
７３
岩性油气藏第１９卷第４期
（上接第１２页）
［７］
张尚锋，张昌民，陈新民，等．坪北油田上三叠统延长组长４＋
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易定红，石兰亭，贾义蓉．吉尔嘎朗图凹陷宝饶洼槽阿尔善组层序地层与隐蔽油藏［Ｊ］．岩性油气藏，２００７，１９（１）：６８－７２．
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［１０］
王志璋，熊琦华．枣园油田枣南孔二段测井资料数据标准化及应用［Ｊ］．石油大学学报（自然科学版），１９９４，１８（６）：２６－２９．
沉积了一套暗色泥岩，厚度由几米到几十米，分布稳定，具有高阻、
高伽马、高声速、低密度及低电位的特征。这套暗色泥岩是鄂尔多斯盆地中生界的主力烃源岩。此期湖平面的升降主要受构造控制。随着构造运动的减弱、沉积物供给速度的增大，三角洲建设作用异常活跃，湖盆逐渐被充填、收敛，此时湖盆开始进入第一个萎缩期，即ＳＱ４沉积期，此时半深湖、深湖范围逐渐减少，三角洲的建设作用逐渐加强，砂体发育。虽然此期也有湖平面的上升，但规模相对较小，之后湖水逐渐退缩。ＳＱ５为湖盆的消亡期，此时三角洲的建设作用再一次加强，河流为湖区带来丰富的碎屑物质，湖盆充填速度加快，收缩明显，深湖半深湖区消失，以三角洲及河流沉积为主。三叠系末期，湖盆整体抬升遭受剥蚀，湖盆消亡。
３结论
（１）鄂尔多斯盆地三叠系延长组可以划分为１
个二级层序，５个三级层序。
（２）在二维常规地震剖面上，三级层序界面、湖泛面等的反射特征明显，因此利用二维常规地震剖面，可以对盆地的三级层序进行研究。
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图５
Ｘ５—Ｘ６井地震层序解释大剖面
Ｆｉｇ．５
ＳｅｉｓｍｉｃｓｅｑｕｅｎｃｅｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｏｆｗｅｌｌＸ５－Ｘ６ｉｎｓｅｉｓｍｉｃｐｒｏｆｉｌｅ
Ｘ５
Ｘ６
５００７００９００１１００１３００１５００
７４