鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩成因及白云岩储层发育特征
鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩成因及白云岩储层发育特征
包洪平1,2 杨帆1,2 蔡郑红1,2 王前平1,2 武春英1,2
1.中国石油长庆油田公司
2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室
摘要：白云岩是鄂尔多斯盆地奥陶系最重要的有效储集岩类，由于岩石结构及产状特征复杂多变，对其成因认识尚存在争议。为此，综合宏观区域地质背景、微观岩石结构、矿物学及岩石地球化学等分析研究成果，将该区奥陶系白云岩划分为泥—细粉晶、粗粉晶、细（中）晶3种类型，指出其分别形成于“蒸发泵吸准同生云化”“淡水与富镁卤水混合水云化” “回流—渗透云化”3种不同的白云岩化成岩作用环境，并在层位及空间展布上表现出明显的“层控性”及“区位性”分布特征。进而探讨了白云岩的成因，结果认为：①3种白云岩化作用在时空演化特征上表现出一定的相关性，即均与蒸发背景下的膏盐矿物沉淀有着密切的成因联系；②白云岩中所发育的溶孔、白云石晶间孔及生物格架孔等主要孔隙类型分别形成于3种白云岩类型中，对白云岩类型表现出一定的“专属性”，表明孔隙成因与白云岩化成岩作用环境密切相关；③白云岩有效储层的发育与分布主要受原始沉积相带、大区白云岩化的成岩作用环境、相对海平面变化产生的层序界面等3类要素的控制。
关键词：鄂尔多斯盆地奥陶纪白云岩成因地球化学储集层白云岩分布层控性区位性
白云石化作用及白云岩成因长期以来一直是地学界争论的难点问题，因涉及Mg2+来源、白云石化交代作用的热力学、地质背景的稳定性以及成岩流体的循环动力学等诸多复杂问题，而一直未能得到完满的解决，只是形成了各种不同的成因假说，影响较大的主要有萨布哈蒸发泵模式、渗透回流模式、毛细管浓缩模式、地下混合水带模式、区域性深埋藏模式以及热液白云石化模式等[1-2]，对于不同的地区可能各有一定的适应性。近年来，有关热液作用及微生物对白云岩化的影响受到越来越多的关注[3-5]，尤其是针对现代盐湖环境中白云石自生沉淀物的考察及模拟自然环境的微生物白云石沉淀实验，基本证实了表生条件下的白云石化作用具有一定普遍性[6-8]。此外，对新近纪海相沉积白云石化的研究，也初步证实了在（近地表）浅埋藏环境下也具备发生规模白云岩化作用的基本条件[9]。
鄂尔多斯盆地奥陶系广泛发育海相碳酸盐岩及蒸发岩沉积层，其中白云岩是最重要的有效储层岩石类型，因而也是该盆地下古生界天然气勘探关注的重点。由于该区白云岩岩石结构及产状特征复杂多变，对其成因的认识自然也存在各种不同的观点[10-14]。笔者试图通过对该区奥陶系白云岩结构、地球化学及区域分布规律的分析，结合对白云岩与共生岩类的岩石组合特征及其与层序演化关系的研究，探讨白云岩成因的区域地质背景及可能的成因机理，并为白云岩中有效储层发育与分布规律的认识寻找可能的线索。
1 白云岩类型划分
如果暂不考虑残余沉积结构、原始沉积构造等方面的因素，仅就晶粒结构的粗细而言，可将该区奥陶系白云岩划分为泥—细粉晶白云岩、粗粉晶白云岩、细（中）晶白云岩3个主要的结构类型，因其在层位分布及空间展布等方面表现出一定的“规律性”（表1），也便于从宏观地质背景的分析入手，构建各自不同的成因机理模型。
表1 鄂尔多斯盆地主要白云岩的结构产状及分布特征简表
主要白云岩类型晶粒大小/μm产状特征共生矿物（假晶）共生组合岩石主要分布层位马五1—马五4，马五8、马五10，马五6的部分层段，马三段、马一段粗粉晶白云岩50～80中厚层偶见石膏假晶石灰岩马五5、马五7、马五9、马五6的部分层段泥—细粉晶白云岩5～30中薄层硬石膏、石盐硬石膏岩、石盐岩细（中）晶白云岩100～300厚层块状较纯白云岩石灰岩马四段（桌子山组）、盆地南缘马六段
白云石晶粒细小、粒径多介于5～30 μm，因而一般多保留有较多的原始沉积结构及构造特征（图1-a、1-b）。白云石自形程度相对偏低、多为半自形—他形晶粒，相互间多呈致密镶嵌结构，因而岩石基质通常较致密、孔隙性较差；此类白云岩在岩石结构上多具微细纹层状构造，部分层段多含有膏盐矿物假晶或铸模孔隙，反映其与蒸发岩类矿物在成因上具有一定的相关性；泥—细粉晶白云岩在横向分布上多与膏岩、盐岩呈横向相变或过渡关系，泥—细粉晶白云岩与膏盐岩在纵向上也常呈互层或夹层状产出的“共生组合”关系，也反映出其与膏岩、盐岩类蒸发岩具有密切的成因联系。
1.2 粗粉晶白云岩
白云石晶粒相对偏粗，粒径多在50～80 μm，晶粒大小较均一，白云石自形程度明显偏高、多为自形—半自形晶粒结构（图1-c、1-d），部分层段晶间孔发育，因而可做为有效的晶间孔型白云岩储层；由于受重结晶改造较强，白云石晶粒较粗，原始的沉积构造及结构多保留不全，岩石大多呈较均一的块状构造特征，层理也不显著；部分晶粒结构不均一的层段中也可显示较明显的残余颗粒结构特征。
纵向上常有与泥—细粉晶白云岩呈中厚层状交互层的接触关系，横向上则相变为泥晶灰岩或呈薄夹层状分布于泥晶灰岩中，尤其在下奥陶统马家沟组马五段的马五5小层中，粗粉晶白云岩与石灰岩的这种共生组合关系表现尤为突出。
图1 鄂尔多斯盆地奥陶系不同结构类型白云岩的微观结构特征图
此类白云岩即前人所谓的“砂糖状白云岩”。白云石晶粒明显较粗，粒径多在100～300 μm，晶粒大小均一，白云石自形程度常较高、多为半自形—自形晶粒结构，大部分层段可见分布均匀的白云石晶间孔隙，常发育为较好的晶间孔型白云岩储层（图1-e、1-f）。
这类白云岩多呈厚层块状产出，横向上也与大段厚层的块状石灰岩呈相变接触关系，或呈夹层状分布于厚层石灰岩中，这种共生组合关系在鄂尔多斯盆地的马四段表现最为突出。纵向上细（中）晶白云岩则与石灰岩或膏盐岩（以及与膏盐岩呈相变关系的泥—细粉晶白云岩等）呈截变接触关系。
2 产状及分布特征
2.1 奥陶系总体的区域岩性分布格局
图2为横切鄂尔多斯盆地的东西向岩性剖面示意图。如图2所示，从大的区域岩性分布格局看，鄂尔多斯盆地奥陶系总体上可分为中东部膏盐岩—碳酸盐岩交互区、中央古隆起白云岩分布区、西部石灰岩—白云岩分布区3个大的岩性分区。
图2 鄂尔多斯盆地奥陶纪沉积岩相及白云岩分布剖面图（东西向）
2.1.1 中东部地区的膏盐岩—碳酸盐岩交互区
中东部地区除东南缘在局地发育奥陶系冶里—亮甲山组的硅质白云岩地层外，整体上表现为蒸发膏盐岩与碳酸盐岩交互的旋回性岩性分布特征。其中马一段、马三段、马五段主要为蒸发膏盐岩层（向米脂盐洼两侧相变为白云岩）；马二段、马四段、马六段则是石灰岩为主的碳酸盐岩地层为主（马六段因加里东末期以后的风化剥蚀而仅在局部存在少量残留）。
2.1.2 中央古隆起区的白云岩分布区
该区奥陶系岩性单一，基本全为白云岩地层，主体为大段厚层的块状白云岩，多为细晶—中晶晶粒结构。
2.1.3 西部地区的石灰岩—白云岩分布区
处于中央古隆起以西的盆地西部地区，其奥陶系主要为碳酸盐岩或泥质碳酸盐岩沉积层，主体岩性下部（三道坎组—桌子山组—克里摩里组）以石灰岩和白云岩交互的岩性为主，向上白云岩有明显减少的趋势；上部（乌拉力克组—公乌素组—蛇山组）则以泥质石灰岩、泥灰岩及泥页岩为主，泥质含量向上逐渐增多，主要反映较深水的斜坡相环境的沉积特征，基本未见白云岩地层。
2.2 分层段的白云岩发育及分布特征
2.2.1 海退层序旋回中的白云岩发育及分布特征
主要形成于大规模海退的蒸发岩形成期。在鄂尔多斯盆地东部的米脂盐洼区主要发育硬石膏岩、石盐岩等蒸发岩类沉积层；而在邻近中央古隆起的靖边—安边地区则相变为蒸发潮坪环境的白云岩，且多为泥粉晶结构的白云岩，部分白云岩层段中常含有膏云质结核，受后来风化壳期岩溶改造后，可发育为较好的风化壳溶孔型白云岩储层。靖边地区的马五1+2气层即主要发育在此种类型的白云岩地层中。
2.2.2 短期海侵层序中的白云岩发育及分布特征
主要指长期海退背景下次一级的短期海侵层序中发育的白云岩。以马五段地层中的马五5亚段为例，马五段沉积期整体处于大的蒸发岩旋回的低水位期（即海退旋回中），但其间也伴随有短期海进旋回，马五5亚段沉积期即是夹在其间的一次较重要的短期海侵沉积。马五5亚段沉积期的岩相古地理格局自东向西呈环带展布的特征，东部处于低洼部位的潮下带沉积环境，主要以石灰岩为主，向西至邻近中央古隆起的沉积区则主要处于相对浅水的台坪沉积环境，逐渐相变为白云岩为主的地层结构，表现出具明显“相控性”的白云岩发育及分布特征。此种类型的白云岩主要为粗粉晶白云石的晶粒结构，白云石自形度较高，多发育有一定的晶间孔隙，常可作为有效的白云岩晶间孔型储层。
2.2.3 长期海侵层序中的白云岩发育及分布特征
此类白云岩主要发育在马四段、马六段等长周期的海侵层序中。白云岩多呈大段厚层块状产出于纯碳酸盐岩地层中，与纯石灰岩呈共生组合（伴生）关系；岩石结构主体以白云石细晶晶粒结构为主，但也有部分层段晶粒稍粗呈中晶晶粒结构、或晶粒偏细呈粉晶结构。
在分布区位上马四段白云岩主要发育在中央古隆起及邻近地区，马六段（克里摩里组）则主要发育在盆地南缘台缘相带的白云岩化礁滩体地层中。
纵向上此类白云岩则与海退及高位体系域的蒸发膏盐岩及泥粉晶白云岩呈大的旋回性分布特征。
2.3 白云岩地层分布的宏观规律性
2.3.1 纵向分布具有显著的层控性
在鄂尔多斯盆地奥陶系，白云岩地层具有显著的“层控性”分布的特征，即对于同一地区而言，同样是大套的碳酸盐岩地层，某些层段白云岩化极为强烈，大段地层几乎全部白云岩化，而有些层段却几乎没有什么白云岩化的迹象。
如图3所示，在鄂尔多斯盆地南缘的奥陶系中，马家沟组上部的马六段几乎全为大段的白云岩层段，而紧邻其上的平凉组及背锅山组则全为石灰岩及泥质灰岩、几乎没有白云岩，白云岩化作用似乎对“地质层位”表现出“强烈的选择性”特征。
图3 鄂尔多斯盆地南缘奥陶系对比剖面图（近东西向）
2.3.2 横向分布具有明显的区位性
鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩地层分布的另一特征是其具有明显的“区位性”。即对于同一层位而言，在同一套碳酸盐岩地层中，某些区域白云岩化强烈，大段地层几乎全部为白云岩，而另一些区域却白云岩化相对较弱，仅局部层段发生白云岩化，大段地层仍以石灰岩为主，白云岩多呈夹层状分布于大套石灰岩地层中、或与石灰岩呈互层状产出，整体表现出较为明显的“区位性”分布的趋势。
以鄂尔多斯盆地中东部地区的马五5亚段为例，其地层厚23～28 m，为一套纯的碳酸盐岩地层，其岩性横向上表现出十分明显的“区位性”分布的特征（图4）。即在靖边以西地区整体以粉晶结构的白云岩为主，向东至靖边及以东地区则相变为以石灰岩为主，局部夹白云岩薄层。这种相对较薄的短期海侵层序中白云岩区位性分布的原因可能主要与白云岩化作用受沉积相带的控制及其继承性的影响有关。
3 成因机理探讨
通过对该区奥陶系白云岩宏观分布、地质产状及结构特征等方面的综合分析认为，其成因主要受“蒸发泵吸准同生云化”“淡水与富镁卤水混合水云化”“回流—渗透云化”3种白云岩化机理控制，分别对应于该区的“泥—细粉晶白云岩”“粗粉晶白云岩”“细（中）晶白云岩”这3种最主要的白云岩类型。下面将结合白云石矿物学、结晶学及岩石地球化学的分析，探讨其各自白云岩形成的成岩作用环境与云化机理，以期激起学者大众对该区白云岩化作用研究的兴趣和认识的深入。
3.1 蒸发泵吸(萨布勃哈)准同生云化
这是对鄂尔多斯盆地中东部奥陶系蒸发潮坪白云岩广泛适用的白云岩化成因模式。对全新世含白云石沉积物的研究[1]以及对白云石形成条件的实验研究[15-17]，已经使在高盐度、高Mg2+/Ca2+比的蒸发潮坪及潟湖环境可在沉积期或稍后的“准同生”条件下即可发生广泛的白云石化作用的认识逐步得到沉积学界的认可。这类白云岩主要形成于海侵—海退层序的高位—低位体系域中，区域岩性分布上常与蒸发膏、盐岩相伴生。其白云岩化机理基本与萨布哈（Sabkha）蒸发潮坪的准同生云化模式相类同，即在炎热干旱的蒸发潮坪沉积环境下，早先形成的方解石质碳酸盐沉积物尚未埋藏即发生了白云石化交代作用。
图4 鄂尔多斯中东部马五5亚段云/地比及岩性结构分区图
该区也具备发生大规模的此类白云岩化作用的地质条件（图5）。
1）在大规模海退的沉积背景下，中央古隆起区的障壁作用突显，其使东部盐洼沉积区与古隆起西侧的秦祁广海沉积区基本处于相对隔离的状态，处于强烈受限的局限海蒸发环境，在一定时期成为“干化蒸发”的膏盐盆地。
2）在向西邻近古隆起的盐盆边缘沉积区则以蒸发潮坪沉积环境为主，先期沉积的潮坪相方解石质灰泥沉积物，具备特殊的成岩环境。即由于受盐洼沉积区石膏类矿物（CaSO4）沉淀的影响而使沉积水体及成岩介质中的Mg2+/Ca2+比值显著提高，富镁流体在“毛细管力”或“蒸发泵吸”作用下向潮上坪方向迁移，致使先期的灰质沉积物发生强烈的白云岩化作用。
由于白云石化是在较高的离子浓度下发生，白云石结晶速度快、成核数量多，因而所形成的白云石晶粒整体偏细，且多保留有纹层状的原始沉积构造；有时还常见与膏盐矿物同步沉淀形成的膏盐矿物晶体（或为其晶体铸模孔及假晶），以及膏云质结核（或为核模溶孔）等，显示其白云石化作用与蒸发盐类矿物形成的密切关系。
3.2 大气淡水与富镁卤水的混合水云化
对于鄂尔多斯盆地中部的奥陶系马五5亚段而言，在大的海退背景下的短期海侵层序中所形成的粗粉晶结构的白云岩，用大气淡水与富镁卤水混合的“混合水云化”模式可给以较为合理的成因解释，但其与传统意义上的混合水云化模式[18]又有所不同（传统的混合水云化是指大气淡水与正常海水混合的白云石化作用，而该区是大气淡水与富镁卤水混合的白云石化作用）。
1）马五5亚段沉积期是夹在马五6与马五4蒸发岩层序之间的短期海侵沉积期。其岩相古地理格局呈环带展布，自西向东依次发育环陆云坪、靖西台坪、靖边缓坡及东部石灰岩洼地。在邻近古隆起的靖西台坪沉积区主要发育藻灰坪、藻屑滩、灰云坪等沉积微相，对后续白云岩化作用的发生最为有利。
图5 鄂尔多斯盆地中东部蒸发环境准同生云化模式图
2）进入马五4亚段沉积期，沉积环境发生了较大的变化，海平面开始相对下降并又进入蒸发岩沉积期，在盆地中东部地区出现利于膏、盐岩沉积的干化蒸发环境；伴随盆缘石膏的沉积及含膏云坪相的膏云岩形成，沉积水体中的Ca2+及SO42-显著减少，使沉积水体中的Mg2+/Ca2+比值显著增大，形成“富镁卤水”。
高Mg2+/Ca2+比流体形成后，必然对其下伏及侧向的马五5先期沉积物产生影响，使得原来产生于正常海环境的流体介质逐步被高Mg2+/Ca2+比流体所替代，并由此产生方解石向白云石转化的白云岩化交代作用。由此产生的Ca2+离子又为石膏的沉淀所利用，从而产生了一个石膏沉淀与白云石化交代相互依存的地球化学循环动力与动态平衡体系。
3）此外，在进入马五4沉积期时，古隆起地区大部分时间处于间歇暴露的沉积环境，当发生大气降水时，大面积的降水会在陆地上汇聚后向古隆起两侧地区下渗，进入古隆起东侧先期沉积的马五5亚段沉积层（已处于浅埋藏成岩环境）中；由于大气淡水的参与，在古隆起东侧地区的马五5沉积层中形成了大气淡水与“富镁卤水”的混合水带，这种成岩介质环境对马五5的白云岩化作用产生显著影响，导致其晶体结构变粗和白云石自形程度的提高。这是该区古隆起东侧马五5白云岩晶粒明显较粗、自形程度也较高的主要原因，明显有别于蒸发潮坪形成的马五1+2泥粉晶白云岩（图1）。
图6是有关古隆起东侧地区马五5白云岩成因的大气淡水与富镁卤水混合的混合水云化成因模式：①在马五5沉积期，自东向西依次发育东部洼地、靖边缓坡、靖西台坪及环陆云坪，并在古隆起东侧靖西台坪区发育台内浅水颗粒滩相沉积（图6-a）；②古隆起东侧的浅水碳酸盐岩沉积在马五4蒸发岩沉积期，由于区域海平面下降导致的古隆起区间歇暴露，形成大气淡水与蒸发卤水的混合水云化成岩作用环境，在先期颗粒滩相沉积基础上形成了粗粉晶结构的白云岩储层(图6-b)。
这种白云岩化作用与前述的蒸发潮坪白云岩化的共同之处是，白云石化作用的发生都与石膏类矿物的沉淀所导致的Mg2+/Ca2+比升高有关，不同之处是蒸发潮坪环境的准同生云化作用主要发生在沉积作用的同期，基本未脱离原始的沉积作用环境，而这种混合水云化作用则是发生在沉积期后的近地表浅埋藏成岩作用环境下。
3.3 回流—渗透云化
对于鄂尔多斯盆地中西部地区以马四段为代表的大段厚层的细（中）晶结构的白云岩，用“回流—渗透”模式进行成因解释较为合理。这类白云岩主要分布在长周期的海侵层序中，而其白云岩化作用则主要发生在沉积期后的浅埋藏成岩作用环境下，这时已进入了长周期的海退沉积期，即马五段的蒸发膏盐岩—白云岩沉积旋回。其时，马五段准同生白云岩化作用发生的沉积作用环境，也大大影响了其下伏的马四段（先期碳酸盐沉积物）的成岩作用环境，即由于马五段沉积期蒸发膏盐类矿物的沉淀所形成的富镁卤水，除满足马五段的同期碳酸盐沉积物的准同生云化作用外、还长期稳定地影响着其下伏的马四段石灰质碳酸盐沉积的白云石化进程，即2种白云石化作用可同步进行，只不过一种是在“地表”、一种在“地下”，其水文条件、循环动力及白云石生长的结晶地质环境也有一定的差异。
图6 马五5亚段白云岩混合水云化模式图（据杨华等[19]）
马四段发生大规模白云岩化作用的地质条件可概要如下：
1）马四期沉积后，进入马五期的大规模海退背景下的蒸发岩沉积阶段，此时的区域构造及沉积背景即如前述的马五期泥粉晶白云岩的形成环境，即在中央古隆起区的障壁作用下，东部盐洼沉积区主要处于强烈蒸发的局限海沉积环境，由于石膏类矿物沉淀使沉积水体Mg2+/Ca2+比显著提高，成为高盐度的“富镁卤水”。
2）“富镁卤水”由于密度较高而向西侧的古隆起方向不断下渗，使下伏沉积层中的孔隙流体的盐度及Mg2+/Ca2+比不断升高，进而改变了下伏马四段沉积物的成岩介质环境，使之具备了发生规模白云岩化的盐度及Mg2+/Ca2+等基本的地球化学条件。
3）古隆起东侧的盐洼盆地在强烈蒸发沉淀、渐趋干化的过程中，又在大的高潮及短期间歇性海侵的影响下，不断受到古隆起西侧正常海水的回流补给，从而保证了膏盐矿物沉淀及下伏地层白云岩化作用能够不断地持续进行下去（图7），尤其是大规模白云岩化作用所需的Mg2+来源能长期稳定地足量供应。
由于这种白云石化作用主要是发生在地下一定深度的浅埋藏成岩作用环境下，相对蒸发泵模式而言盐度相对偏低，Mg2+/Ca2+比、温度、酸碱度等成岩介质环境也相对较为稳定，因而白云石的结晶速度相对较慢，所形成的白云石晶粒也整体偏粗，且自形程度也明显较高，从而有利于形成大段厚层的细晶或中晶晶粒结构的白云岩。
图7 鄂尔多斯地区中西部马四段白云岩回流—渗透云化模式图
4 不同成因白云岩的矿物学及地球化学特征
除岩石结构及宏观的区域分布特征外，各类白云石化作用形成的白云岩在地球化学特征上也表现出一定的差异，或可作为其白云岩化成因分析的微观证据或线索。
4.1 白云石有序度及Mg/Ca比值
泥粉晶白云岩的白云石有序度整体偏低，多介于0.45～0.85；而白云石的Mg/Ca比值则相对偏高，多在0.9～1.0（图8），反映其白云石主要是在高矿化度条件下快速结晶生长的特点。
图8 奥陶系不同晶粒结构白云岩的白云石有序度与镁钙比分布对比图
注：1.白云石有序度及Mg/Ca比数据均由X射线粉晶衍射方法求取[20]；
2.棕色方块者因缺白云石Mg/Ca比分析数据，故借用全岩Mg/Ca比代替之，以保证白云石有序度的数据具有一定的代表性
而粗粉晶结构的白云岩及细（中）晶结构的白云岩则有序度明显偏高，Mg/Ca比值相对偏低；细（中）晶白云岩的Mg/Ca比整体处于前两者之间，但分布较为集中，反映其白云石化作用可能处于相对稳定的埋藏成岩作用环境下。
黄思静[21]对四川盆地三叠系嘉陵江组第三、四段白云石有序度的研究中也曾得出相似的结论，即由潮间—潮上带蒸发泵作用形成的白云石具有较低的有序度，而浅滩环境中形成的白云石则具有较高的有序度。
4.2 微量元素
泥粉晶白云岩相对粗粉晶白云岩及细（中）晶白云岩而言，通常具有较高的Fe、Mn含量，Mn含量多在60～400 μg/g，Fe含量多在0.5%～3.5%；而Sr、Ba含量则总体表现为高Ba、低Sr的特征，Ba含量多在20～200 μg/g，Sr含量多在60～150 μg/g（图9）。这些特征总体反映其白云石从相对稳定的高盐度环境下快速结晶时，小离子半径的Fe2+、Mn2+类质同相混入多，而大离子半径的Sr2+、Ba2+类质同相混入少的特点（明显偏高的Ba含量可能与高盐度时少量重晶石（BaSO4）矿物相的出现有关，而非白云石中的类质同相混入）。
粗粉晶结构的白云岩及细（中）晶结构的白云岩Fe、Mn含量较低，尤其粗粉晶白云岩的Mn含量值主要分布在30～150 μg/g、Fe含量值主要分布在0.1%～0.6%的较小区间中，可能反映了在近地表浅埋的相对淡化的条件下，Fe2+、Mn2+受氧化还原电位（Eh）的影响而不易进入白云石矿物晶格的结晶特征。
在Sr、Ba含量上，粗粉晶结构的白云岩及细（中）晶结构的白云岩也明显有别于泥粉晶白云岩，都具有相对低Ba的特征，而细（中）晶白云岩的Sr含量却也有部分明显偏高，可能反映了埋藏成岩过程中流体介质渐趋浓缩的特征。
图9 鄂尔多斯地区奥陶系不同类型白云岩微量元素含量分布特征对比图
4.3 碳—氧同位素
泥粉晶白云岩碳—氧同位素与粗粉晶白云岩及细（中）晶白云岩存在较为明显的差异（图10），其δ13C值与δ18O值均明显偏负（δ13C多在0～－4‰，δ18O多介于－7.5‰～－11‰）。反映其在地表环境快速结晶（交代）时，受到大气中CO2的影响，对轻碳、轻氧具有较为明显的选择性。但也有可能反映准同生白云石化交代与微生物作用的影响具有一定关系。
粗粉晶白云岩与细（中）晶白云岩的氧同位素值（δ18O）较为趋近，但碳同位素值（δ13C）却明显分离，细（中）晶白云岩δ13C显著偏正，可能代表了其在白云石化过程中与大气中CO2的交换程度相对减弱。
图10 不同结构白云岩碳氧同位素组成对比图
5 白云岩储层发育的控制因素
5.1 储层（成因）类型
该区下古生界碳酸盐岩层系的天然气勘探证实，奥陶系有效储层主要发育在白云岩层段，仅在盆地西部天环地区奥陶系的部分石灰岩层段发现少量岩溶缝洞型和溶孔型储层。因此，对该区碳酸盐岩层系而言，白云岩储层对该区天然气成藏的重要性尤为突出。综合分析表明，该区奥陶系白云岩中主要发育溶孔、白云石晶间孔、生物格架孔及微裂缝等几种主要孔隙类型，且不同孔隙类型对白云岩结构类型也表现出一定的“专属性”，即溶孔及微裂缝主要发育在泥粉晶结构的白云岩中，主要因风化壳期的易溶膏盐矿物的溶蚀及构造抬升所致；晶间孔则主要分布在粗粉晶结构的白云岩和细（中）晶结构的白云岩中；而生物格架孔则主要发育在细（中）晶结构的白云岩中，是多孔的生物礁灰岩在早期浅埋藏阶段即强烈白云岩化后所保留的原始生物格架孔的残留。因而可从主要孔隙类型与岩石类型匹配关系的角度，将该区奥陶系白云岩储层划分为泥粉晶白云岩溶孔型、粗粉晶白云岩晶间孔型、细（中）晶白云岩晶间孔（格架孔）型3种主要的储集岩类型。
5.1.1 泥粉晶白云岩溶孔型储层
储层岩石基质主要为泥—细粉晶结构，较为致密，但广泛发育密集的膏云质结核溶蚀成因的球状溶孔及风化微裂缝，部分层段以膏模孔为主要储集空间（图11-a、11-b）。此类储层一般具有较高的储渗性能，是靖边气田古风化壳气藏的主力储集岩类，主要分布在含膏云坪沉积相带之中。
5.1.2 粗粉晶白云岩晶间孔型储层
基质以白云石的粗粉晶晶粒结构为主，白云石大小较均一，半自形—自形晶，广泛发育白云石晶间孔（图11-c、11-d），局部亦可见少量溶孔，储集性能中等，主要发育在古隆起东侧以马五5为代表的奥陶系中组合的短期海侵沉积层序中，其中以靖西台坪沉积区的藻屑滩微相孔隙性为最佳，目前已发现了苏203井区等多个天然气高产富集区块。
5.1.3 细（中）晶白云岩晶间孔（格架孔）型储层
岩石以白云石的细晶或中晶晶粒结构为主，晶粒大小较均一，晶间孔发育（图11-e），分布较均匀，部分地区可见晶间孔与溶孔及生物礁的格架孔共存（图11-f），具有良好的储渗性，通常储层厚度较大，横向具有一定的分布规模，主要形成于浅水台地颗粒滩相及台地边缘礁滩相的强烈云化层段中。
5.2 影响白云岩储层形成的因素
5.2.1 相控性（沉积相、沉积微相）
白云岩储层的发育，往往受到沉积相的继承性影响。如对于该区发育在泥粉晶白云岩中的马五1+2风化壳溶孔型储层而言，并不是所有剥露至前石炭纪风化壳附近的泥粉晶白云岩都可发育为有效的风化壳储层，而实际上有效的溶孔储层都是分布在含膏云坪沉积相带之中，由于其中膏盐矿物的选择性溶解，才形成了有效的溶孔型储层，而一般的泥粉晶白云岩基质（围岩）通常仍较致密，并不具备有效的储集性能，这已为盆地中部靖边地区奥陶系风化壳气田的大规模勘探开发所证实[22]；对于粗粉晶白云岩而言，并非所有云化了的马五5亚段都是有效的白云岩晶间孔型储层，通常只有原始沉积为颗粒滩微相的沉积区云化后白云石结晶较粗、晶粒自形度较高，才具有普遍的白云石晶间孔隙而发育为有效的白云岩晶间孔型储层；同样对于细（中）晶结构的白云岩而言，只有原始孔渗性较高的礁滩相沉积体，才易于发育为相对高渗的晶粒状白云岩储层。
5.2.2 云化时的成岩作用环境
白云岩化作用发生时，如果受到大气淡水的影响，往往会产生两方面的作用：①稀释了富镁卤水，使成岩流体浓度降低，进而减少白云石刚开始结晶时的结晶中心形成总数（晶核形成数），这会使白云石生长更趋缓慢、结晶更趋自形、粗大；②使先成白云石重结晶，并使其地球化学特征发生重组[23]，这种条件下所形成的白云石晶粒常常较粗、自形度也较高，往往更易成为晶间孔发育的白云岩晶间孔型储层。
图11 鄂尔多斯地区奥陶系不同结构类型白云岩的储层孔隙发育特征图
综合该区各类白云岩化作用发生的成岩作用环境分析，最易受到大气淡水影响的成岩介质环境，莫过于中央古隆起及其邻近区域，因为每当处于海退沉积期间，中央古隆起区常常处于间歇性暴露的沉积环境之中，首当其冲地会受到大气淡水的影响，当大气淡水汇聚下渗时，势必会改变处于浅埋藏成岩阶段的下伏早期沉积物的成岩介质环境，而此时也正是前述的混合水云化及回流—渗透云化作用发生的主要阶段，使得成岩介质条件受到淡化的影响，从而影响到白云石结晶的速度，使之更易于结晶为偏粗、偏自形的晶体。
当由于蒸发渗透引起的浓缩卤水与间歇暴露产生的大气淡水下渗参与不断地交替发生时，其所形成的白云岩体往往容易发育为结晶偏粗、自形程度较高、且晶间孔较普遍的白云岩晶间孔型储集体，这也许正是中央古隆起区域及其邻近地区在马四段发育规模分布的大段厚层白云岩晶间孔型储层的主要原因[14]。
5.2.3 层序旋回的界面附近更易于发育有效的白云岩储层
层序旋回的界面往往对应于一定级别的旋回内的海退末期，在本区则常代表了一期蒸发旋回的结束或短期的沉积暴露，这一则使得界面附近更易发生广泛的白云岩化作用，二则更为有利于白云岩储层的发育。
如对于该区马四段而言，在邻近古隆起的区域发育大段的连续厚层白云岩，而在远离古隆起的中东部地区白云岩化程度普遍较低、整体以石灰岩地层为主，但是仍发育有广泛分布的白云岩薄夹层，厚度多介于2～8 m，但横向分布较为稳定（图12），基本代表了四级、乃至五级层序旋回的上界面附近。这类白云岩薄夹层主要为晶粒结构的粗粉晶白云岩或细晶白云岩，多发育有一定的晶间孔隙，常可作为有效的白云岩晶间孔型储层。其成因主要与次级海退期的回流—渗透白云岩化作用向东的迁移有关，与层序界面相应的短期的暴露及淡水的参与，为晶间孔发育及有效储层的形成提供了有利条件。
图12 鄂尔多斯盆地中部奥陶系马四段地层岩性及白云岩（储层）分布剖面图（东西向）
6 结论
1）鄂尔多斯盆地奥陶系主要发育泥—细粉晶白云岩、粗粉晶白云岩、细（中）晶白云岩3种主要白云岩类型，其在层位及空间展布上表现出明显的“层控性”及“区位性”分布特征。
2）3种类型的白云岩分别形成于“蒸发泵吸准同生云化”“淡水与富镁卤水混合水云化”“回流—渗透云化”等不同的白云岩化成岩作用环境，并具有不同的白云石矿物学及岩石地球化学特征，但这3种白云岩化作用在时空演化特征上又表现出一定的相关性，即均与蒸发背景下的膏盐矿物沉淀有密切的成因联系。
3）该区白云岩中所发育的溶孔、白云石晶间孔及生物格架孔等主要孔隙类型分别形成于3种不同的白云岩类型中，对白云岩类型表现出一定的“专属性”分布特征，表明孔隙成因与白云岩化成岩作用环境密切相关。
4）该区奥陶系白云岩有效储层的发育与分布主要受原始沉积相带（及沉积微相）、控制大区白云岩化的成岩作用环境（如古隆起）、相对海平面变化产生的层序界面等3类要素的控制。
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四川盆地北部晚侏罗世和白垩纪沉积古地理演化
四川盆地北部晚侏罗世和白垩纪沉积古地理演化本文以沉积学与古地理学、层序地层学的理论和方法为指导,实地观测野外露头剖面,整理分析收集的钻井和测井数据,将研究区地层划分进行重新厘定,将研究区划分为龙门山地层小区、川中地层小区和川东地层小区。对四川盆地北部晚侏罗世和白垩纪进行了沉积古地理的研究,编制岩相古地理图。 以沉积学为基础,对研究区上侏罗统和白垩系划分出冲积扇沉积体系、河流沉积体系、湖泊沉积体系和三角洲沉积体系4沉积体系,得出上侏罗统主要为河湖碎屑沉积体系和冲积扇—扇三角洲—三角洲碎屑沉积体系,下白垩统主要为冲积扇—扇三角洲及河湖碎屑沉积体系,上白垩统主要为河湖碎屑沉积体系。利用层序地层学的原理,进一步将研究区的上侏罗统和白垩系划分出3个构造层序和10个三级层序,探讨了沉积体系的空间展布特征和盆地的充填演化规律。 综合现有的资料和成果,结合古构造分析,沉积体系、地层和古水流的研究,运用点(单个剖面或者钻井资料)——线(剖面卡或者钻井的地层连井对比图)——面(古地理图)的编图方法,以构造层序为编图单元编制研究区晚侏罗世和白垩纪的构造—岩相古地理图。对编图前的设计、准备和编图过程等工作做了详细介绍。 由划分出的3个构造层序,编制了晚侏罗世(SS1)、早白垩世(SS2)和晚白垩世(SS3)3幅岩相古地理图,具有中等比例尺、较为合理的反映了区域性的沉积古地理特征的特点。最后,分析晚侏罗世—白垩统沉积古地理特征及演化,并与中扬子地区进行对比,得出晚侏罗世和白垩纪,四川盆地北部在挤压应力环境,古地理格局上逐步向西向南萎缩的过程,沉积相带总体呈NE-SW展布,晚白垩世四川盆地北部抬升,遭受剥蚀,沉积范围进一步缩小。
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
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，
白云岩难题
白云岩难题 白云岩作为含油沉积层序的一部分受到行业的专注，并且白云岩与一些铅锌矿床有关，在20世纪50年代，这两个因素在很大程度上成为人们广泛开展白云岩研究的推动力。然而，在1957年，随着一篇题为“白云岩难题”文章的发表，迅速出现了许多围绕白云岩成因问题的争议[1]。 在此之前，针对白云岩的争议已不是什么新鲜事，自法国地质学家Déodat de Dolomieu（1750－1801年）发现白云岩以来，有关这种岩石的讨论就一直是一个饱受争议的话题。在Dolomieu所处的年代，所有岩石的成因都是争议的根源，存在着两种极化的观点，即James Hutton的火成论观点和Abraham Werner的水成论观点，前者认为火山作用形成岩石，而后者则认为洪水是结晶作用的原因。这对解决白云岩的成因问题并没有帮助，白云岩常常会违背其中一个最早的地质学原则：虽然已经很明确沉积岩是按层序沉积的，同样也会明显发现白云岩并不遵守这一叠覆规则，而通常是穿过沉积边界。 截至1916年，至少提出了十多种解释白云岩成因的流行理论。部分问题在于，早期的矿物稳定性实验表明，与沉积层序中通常存在的环境条件相比，白云岩应该形成于更高的温度和压力环境下。后续的研究否定了这一观点，并指出事实上与白云岩形成有关的海水处于极度过饱和状态，并且理论上白云岩应该能在地球表面通常存在的较低温度环境下形成。 遗憾的是，根本无法用实验来证明结晶原理。据Land在1998年的报道，研究人员花费32年的时间进行了一系列实验，实验温度约为25°C（77°F），并处于1000倍过饱和状态，但并未成功形成任何白云岩[2]。令研究人员更为困惑的是，他们发现在现代沉积层（如澳大利亚东南部Coorong的沉积层）中，类似白云岩的矿物沉积物（原白云岩）明显会形成准同生白云岩。正如Land指出的那样，这一问题很可能是一个动力学问题，并且根据地质年代表测量的时间跨度是人工合成白云岩所需的关键因素。尽管如此，关于白云岩的成因问题，人们仍在不断推出各种模式，包括最近提出的微生物反应介导作用。 这些化学不确定因素在一定程度上使得白云岩的形成环境仍是一个饱受争议的问题。白云岩以不同的方式与蒸发岩、叠层石和岩溶等联系在一起，形成模式涉及蒸发抽汲、渗透回流、混合层及大规模台地循环等。 白云岩的岩相特征可在很大程度上反映白云岩的经济重要性。由于白云岩的密度高于其通常置换的文石和方解石的密度，因此许多研究人员认为这一过程会导致体积缩减，从而表现为孔隙度和渗透率的增加。然而，许多白云岩是由晶体组成，这些晶体不带有其前身所留下的痕迹，白云岩甚至会包含堵塞孔隙的白云石胶结物（请参见“白云岩油气藏评价”，第31页）。 多年来，行业内曾多次召开各种会议来探讨“白云岩难题”，国际沉积学家协会、经济古生物学家和矿物学家协会以及伦敦地质学会均出版了许多相关刊物。这些会议及其出版物反映了人们在白云岩问题上的最新思路，正如Land所指出的那样，虽然这一过程很缓慢，但我们还是不断向前迈进[3]。 也许假设存在一个单一的解决方案正是我们的错误所在。提出的各种白云岩形成机理和环境是以证据为基础的，但在个别岩层露头或小的岩石组中，这些机理和环境可能不会像预期那样广泛适用，而这一事实也许会将其排除在外。同样也应以这个角度来审视本期中有关白云岩的文章。现今，研究人员是否正在进入研究误区，还是已经选择了正确的研究方向向前迈进? Colin Braithwaite 格拉斯哥大学 高级研究员 苏格兰格拉斯哥 Colin Braithwaite在伦敦大学国王学院获得地质学一等荣誉学位以及碳酸盐岩沉积学博士学位。在加入格拉斯哥大学（任荣誉研究员）之前，他在苏格兰圣安德鲁斯大学皇后学院（现为邓迪大学）任职。他一直致力于碳酸盐岩研究，包括白云岩和磷灰岩。Colin曾在2004年担任伦敦地质学会特刊“The Geometry and Petrogenesis of Dolomite Hydrocarbon Reservoirs”的责任编辑。作为一名特许地质学师，他曾在多家国际期刊中发表了70多篇同行评审文章，他还是有关碳酸盐岩和沉积岩一书的作者，并且是近期出版的有关第四纪碳酸盐岩一书的作者之一。 1. Fairbridge RW：“The Dolomite Question”，LeBlanc RJ和Breeding JG（编辑）：Regional Aspects of Carbonate Deposition：A Symposium。美国俄克拉何马州Tulsa：经济古生物学家和矿物 学家协会（SEPM）特刊，第5期（1957年）：125-178。 2. Land LS：“Failure to Precipitate Dolomite at 25 Degrees C from Dilute Solution Despite 1000-Fold Oversaturation After 32 Years”，Aquatic Geochemistry，4卷，第3－4期（1998年9月）：361-368。 3. Land，参考文献2。 1
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。
沉积古地理西山实习报告
中国地质大学（北京） 沉积学及古地理学实习报 告 2011届地质学（基地班）专业 题目：北京西山实习报告 班号：10011110 学号：1002112103 学生：何晓宇 评阅教师：周洪瑞 2014年4月
1 前言 1.1 地质地理概况 北京西山是北京西部山地的总称，属太行山脉。北以南口附近的关沟为界，南抵房山区拒马河谷，西至市界，东临北京小平原。面积约3000多平方公里，约占全市面积的17％。走向北东，长约90公里，宽约60公里。地势由西北向东南逐级下降，依次有东灵山—黄草梁笔架山；百花山----髫髻山----妙峰山；九龙山- ---香峪大梁；大洼尖----猫耳山等4列山脉，永定河横切山体，为泥石流多发区。植被多为次生落叶阔叶林及灌丛，局部地区有人工针叶林，1900米以上出现山地草甸。百花山、东灵山、龙门涧等地已划为北京市自然保护区。 1.2 实习目的 此次实习为沉积古地理学的一次课间实习，学生运用课堂所学知识，观察背景西山中新元古代——寒武纪末的地层，总结该地区的地质发发展史，使学生更好的理解并掌握沉积古地理学的知识。 2 观察点描述 实习区地层发育较全，以沉积地层为主，主要发育有新元古界、早古生界、晚古生界及中生界。本次实习主要观察了新元古界青白口系、下古生界寒武系和奥陶系及上古生界二叠系。 2.1点1 地点：军庄南1km铁道旁 位置：N 39o59＇10.39＂ E 116o05＇25.84＂h 127±4m 描述：点1主要出露二叠系红庙岭组的地层，以砂岩为主。 共分为11个旋回： ①底部为红褐色薄层砂岩，顶部为灰黑色粉砂质页岩。 ②底部具有冲刷面构造，具有大型及小型波状起伏；底部为灰黄色中厚层中粗粒含砾石英 砂岩，向上粒度变细，顶部为灰黄色薄层粉砂质泥岩。 ③底部具有冲刷面构造，发育大型板状交错层理，说明当时水动力较强；底部为灰黄色中 厚层含砾石英砂岩，顶部为灰黄色薄层粉砂质泥岩。 ④底部具有冲刷面构造；底部为灰黄色中厚层中粗粒含砾石英砂岩，向上粒度变细，顶部 为灰黄色薄层粉砂质泥岩。 ⑤底部具有冲刷面构造；底部为灰黄色中厚层中粗粒含砾石英砂岩，向上粒度变细，有一 条辉绿玢岩岩脉沿薄弱面插入，风化面为黑灰色，新鲜面为淡绿色，可见长石斑晶，顶
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。
白云岩与石灰岩的区别
白云岩与石灰岩的区别 石灰岩----一种以方解石为主要组分的碳酸盐岩，常混入有粘土、粉砂等杂质。呈灰或灰白色，性脆，硬度不大，小刀能刻动，滴稀盐酸会剧烈起泡。按成因可分为粒屑灰岩、生物岩、化学灰岩等。由于石灰岩易溶蚀，所以在石灰岩发育地区，常形成石林，溶洞等优美风景区。它是烧制石灰、水泥的主要原料，冶炼钢铁的熔剂，制化肥、电石的原料，也广泛用于制糖、陶瓷、制碱、玻璃、印刷工业中。Q + hOW- 石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩（流水搬运、沉积形成）；生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、状灰岩、团块状灰岩等。石灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀，故在石灰岩地区多形成石林和溶洞，称为喀斯特地形当黏土矿物含量达25%~50%时，称为泥质岩。白云石含量达25%~50%时，称为白云质灰岩。 ++w{)Io Z 白云岩------一种以白云石为主要组分的碳酸盐岩。常混入方解石、粘土矿物、石膏等杂质。外貌与石灰岩很相似，滴稀盐酸（5%）极缓慢地微弱发泡或不发泡。白云岩风化面常有白云石粉及纵横交叉的刀砍状溶沟，且较石灰岩坚韧。白云岩按成因可分为原生白云岩、成岩白云岩及后生白云岩，后二者称交代白云岩或次生白云岩。按结构可分为结晶白云岩、残余异化粒子白云岩、碎屑白云岩、微晶白云岩等。白云岩在冶金工
业中可作熔剂和耐火材料，在高炉炼铁中作为熔剂，部分也用来提炼金属镁；在化学工业中用以制造钙镁磷肥，粒状化肥，硫酸镁等。此外还可做陶瓷、玻璃的配料和建筑石材。 ;N!n06S3 在野外的鉴定实践中，纯灰岩溶蚀比较均匀，溶蚀面很平整光滑，很多地段形成弧形面， -? >=vKU5 白云质灰岩的溶解面很不平整，局部地段白云石溶解速度小于方解石的速度，形成凹凸不平溶蚀面
沉积盆地及古地理分析
第十章 沉积盆地及古地理分析 塔里木沉积盆地
沉积盆地:地球表面三度空间内，容纳沉积物堆积的场所。 沉积盆地分析:运用多学科（沉积学、地层学、构造地质学）知识，采用多种方法（钻孔、露头观察、地球物理）对沉积盆地的形成、沉积充填、古地理演化
和地球动力学进行综合研究的过程。 古地理学:研究地史中地球表面的自然地理（海陆分布、海平面变化、沉积介质性质、地形地貌、气候条件、生物分布等）特征及其发展历史的学科。 古地理分析：通过沉积学、古生态、古构造、地球化学等方法，再造地质历史时期中的自然地理景观的过程，也就是再造沉积区和侵蚀区的古景观的过程。古地理研究包括: （1）沉积古地理：反映海陆分布、各种古环境及沉积产物； （2）生物古地理：通过生物相、生物分区研究，确定古代环境（海陆，水深）的分布及其对古板块构造的指示意义。 （3）构造古地理：着眼于构造地貌标志，表示各种沉积类型、组合的分布，表示构造—地貌单元，如大陆边缘、岛弧、边缘海、裂陷槽等。
古地理分析的内容包括：确定侵蚀区位置、盆地边界、古地貌、母岩性质、介质类型、水动力条件、化学性质、古气候等。 古地理分析不仅可以确定当时的自然地理景观，还可查明沉积矿产生成与分布规律，阐明沉积作用与大地构造之间的关系，进一步了解地壳运动与地质发展史，作出矿产的预测。 一、陆源区的分析 1. 判断古陆或侵蚀区的存在 2. 查明古地形的起伏特征 3. 物源区母岩性质的确定
(1) 砾岩的成分； (2) 砂岩的成分； (3) 碎屑重矿物组合 判断古陆或侵蚀区的存在 古陆或侵蚀区的概念：侵蚀区相对于沉积 区，在一定时期内，以风化侵蚀作用为主的地 区。如在一定时期内堆积了沉积物，则可以认 为是沉积区。 侵蚀区是向沉积区供给陆源碎屑的剥蚀区。 判断侵蚀区存在的6个标志： （1）地层的缺与失，某些地层可能是在沉积之 后被侵蚀掉的。 （2）地层的尖灭和较新地层的超覆。 （3）地层顶部有古风化壳存在，不整合接触。 地层的缺和失 (4) 根据沉积相变化： 从侵蚀区到沉积区的相变化有规律，海 侵相序或海退相序。
白云岩与石灰岩的区别
要解决这个问题，首先要知道白云岩与灰岩的区别于鉴定特征： 石灰岩----一种以方解石为主要组分的碳酸盐岩，常混入有粘土、粉砂等杂质。呈灰或灰白色，性脆，硬度不大，小刀能刻动，滴稀盐酸会剧烈起泡。按成因可分为粒屑灰岩、生物岩、化学灰岩等。由于石灰岩易溶蚀，所以在石灰岩发育地区，常形成石林，溶洞等优美风景区。它是烧制石灰、水泥的主要原料，冶炼钢铁的熔剂，制化肥、电石的原料，也广泛用于制糖、陶瓷、制碱、玻璃、印刷工业中。 石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩（流水搬运、沉积形成）；生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、状灰岩、团块状灰岩等。石灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀，故在石灰岩地区多形成石林和溶洞，称为喀斯特地形当黏土矿物含量达25%~50%时，称为泥质岩。白云石含量达25%~50%时，称为白云质灰岩。 白云岩------一种以白云石为主要组分的碳酸盐岩。常混入方解石、粘土矿物、石膏等杂质。外貌与石灰岩很相似，滴稀盐酸（5%）极缓慢地微弱发泡或不发泡。白云岩风化面常有白云石粉及纵横交叉的刀砍状溶沟，且较石灰岩坚韧。白云岩按成因可分为原生白云岩、成岩白云岩及后生白云岩，后二者称交代白云岩或次生白云岩。按结构可分为结晶白云岩、残余异化粒子白云岩、碎屑白云岩、微晶白云岩等。白云岩在冶金工业中可作熔剂和耐火材料，在高炉炼铁中作为熔剂，部分也用来提炼金属镁；在化学工业中用以制造钙镁磷肥，粒状化肥，硫酸镁等。此外还可做陶瓷、玻璃的配料和建筑石材。 在野外的鉴定实践中，纯灰岩溶蚀比较均匀，溶蚀面很平整光滑，很多地段形成弧形面， 白云质灰岩的溶解面很不平整，局部地段白云石溶解速度小于方解石的速度，形成凹凸不平溶蚀面
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
鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩成因及白云岩储层发育特征
鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩成因及白云岩储层发育特征 包洪平1,2 杨帆1,2 蔡郑红1,2 王前平1,2 武春英1,2 1.中国石油长庆油田公司 2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室 摘要：白云岩是鄂尔多斯盆地奥陶系最重要的有效储集岩类，由于岩石结构及产状特征复杂多变，对其成因认识尚存在争议。为此，综合宏观区域地质背景、微观岩石结构、矿物学及岩石地球化学等分析研究成果，将该区奥陶系白云岩划分为泥—细粉晶、粗粉晶、细（中）晶3种类型，指出其分别形成于“蒸发泵吸准同生云化”“淡水与富镁卤水混合水云化” “回流—渗透云化”3种不同的白云岩化成岩作用环境，并在层位及空间展布上表现出明显的“层控性”及“区位性”分布特征。进而探讨了白云岩的成因，结果认为：①3种白云岩化作用在时空演化特征上表现出一定的相关性，即均与蒸发背景下的膏盐矿物沉淀有着密切的成因联系；②白云岩中所发育的溶孔、白云石晶间孔及生物格架孔等主要孔隙类型分别形成于3种白云岩类型中，对白云岩类型表现出一定的“专属性”，表明孔隙成因与白云岩化成岩作用环境密切相关；③白云岩有效储层的发育与分布主要受原始沉积相带、大区白云岩化的成岩作用环境、相对海平面变化产生的层序界面等3类要素的控制。 关键词：鄂尔多斯盆地奥陶纪白云岩成因地球化学储集层白云岩分布层控性区位性 白云石化作用及白云岩成因长期以来一直是地学界争论的难点问题，因涉及Mg2+来源、白云石化交代作用的热力学、地质背景的稳定性以及成岩流体的循环动力学等诸多复杂问题，而一直未能得到完满的解决，只是形成了各种不同的成因假说，影响较大的主要有萨布哈蒸发泵模式、渗透回流模式、毛细管浓缩模式、地下混合水带模式、区域性深埋藏模式以及热液白云石化模式等[1-2]，对于不同的地区可能各有一定的适应性。近年来，有关热液作用及微生物对白云岩化的影响受到越来越多的关注[3-5]，尤其是针对现代盐湖环境中白云石自生沉淀物的考察及模拟自然环境的微生物白云石沉淀实验，基本证实了表生条件下的白云石化作用具有一定普遍性[6-8]。此外，对新近纪海相沉积白云石化的研究，也初步证实了在（近地表）浅埋藏环境下也具备发生规模白云岩化作用的基本条件[9]。 鄂尔多斯盆地奥陶系广泛发育海相碳酸盐岩及蒸发岩沉积层，其中白云岩是最重要的有效储层岩石类型，因而也是该盆地下古生界天然气勘探关注的重点。由于该区白云岩岩石结构及产状特征复杂多变，对其成因的认识自然也存在各种不同的观点[10-14]。笔者试图通过对该区奥陶系白云岩结构、地球化学及区域分布规律的分析，结合对白云岩与共生岩类的岩石组合特征及其与层序演化关系的研究，探讨白云岩成因的区域地质背景及可能的成因机理，并为白云岩中有效储层发育与分布规律的认识寻找可能的线索。 1 白云岩类型划分 如果暂不考虑残余沉积结构、原始沉积构造等方面的因素，仅就晶粒结构的粗细而言，可将该区奥陶系白云岩划分为泥—细粉晶白云岩、粗粉晶白云岩、细（中）晶白云岩3个主要的结构类型，因其在层位分布及空间展布等方面表现出一定的“规律性”（表1），也便于从宏观地质背景的分析入手，构建各自不同的成因机理模型。 表1 鄂尔多斯盆地主要白云岩的结构产状及分布特征简表 主要白云岩类型晶粒大小/μm产状特征共生矿物（假晶）共生组合岩石主要分布层位马五1—马五4，马五8、马五10，马五6的部分层段，马三段、马一段粗粉晶白云岩50～80中厚层偶见石膏假晶石灰岩马五5、马五7、马五9、马五6的部分层段泥—细粉晶白云岩5～30中薄层硬石膏、石盐硬石膏岩、石盐岩细（中）晶白云岩100～300厚层块状较纯白云岩石灰岩马四段（桌子山组）、盆地南缘马六段