砂质碎屑流概念及其在鄂尔多斯盆地延长组深水沉积研究中的应用

第26卷第3期2011年3月

地球科学进展

ADVANCES IN EARTH SCIENCE

Vol．26No．3

Mar．，2011

文章编号:1001-8166(2011)03-0286-09

砂质碎屑流概念及其在鄂尔多斯盆地

延长组深水沉积研究中的应用*

李相博1，付金华2，陈启林1，刘显阳2，刘化清1，郭彦如3，

完颜容1，廖建波1，魏立花1，黄军平1

(1．中国石油勘探开发研究院西北分院，甘肃兰州730020;

2．中国石油长庆油田公司勘探开发研究院，陕西西安710018;

3．中国石油勘探开发研究院鄂尔多斯分院，北京100083)

摘要:砂质碎屑流是近年来日益受到重视的一种新的砂体成因类型，其相关理论是对“鲍玛序列”和“浊积扇”等深水沉积理论的部分否定和完善。阐述了砂质碎屑流概念精华与存在问题，指出只有进一步结合我国陆相盆地沉积不断完善该理论，才能提高勘探成功率，从而促进我国石油工业的发展。同时运用砂质碎屑概念，将鄂尔多斯盆地湖盆中心深水区延长组长6段沉积划分为砂质碎屑流、经典浊积岩和滑塌岩3种沉积物重力流及牵引底流等。研究认为砂质碎屑流在该地区最为发育，其空间分布主要受深水坡折带控制，且陡坡与缓坡分布模式明显不同，前者大致平行于坡折带分布，后者垂直于坡折带分布。最后指出，由于砂质碎屑流分布面积广，厚度大，成藏条件优越，是鄂尔多斯盆地今后最为有利的勘探新领域之一。

关键词:砂质碎屑流;理论精华;问题缺陷;深水沉积;延长组;鄂尔多斯盆地

中图分类号:P588．21;P536文献标志码:A

1引言

过去，深海相与深湖相砂岩通常都被解释为浊积岩，许多沉积学家对浊积扇或海底扇模式都深信不疑。但近年来，一些沉积学家陆续否定了这一传统认识，提出在深水区发育大规模砂质碎屑流的新认识［1 3］。这一新观点及其结论都源于他们的实验、剖面的详细描述和对沉积作用过程的精细研究，目前代表了深水沉积研究的最新进展。

砂质碎屑流概念的提出改变了传统浊流沉积的观点，对于预测深水区含油砂体分布具有重要作用。事实上，我国学者很早就注意到陆相湖盆中存在块体搬运及砂质碎屑流沉积［1，2］，后来Shanmugam［3 6］在海相沉积中也发现了这类沉积，我国一些学者又及时将Shanmugam的研究成果介绍给了中国读者［7 9］，但这些研究都没有引起人们的足够重视，尤其目前国内石油勘探部门对此还知之不多。鉴于此，本文根据国内外最新研究进展，一方面对砂质碎屑流概念精华与存在问题进行评述，另一方面，应用这一概念，对鄂尔多斯盆地延长组深水重力流沉积特征、沉积模式进行简要分析，以期为该区今后的油气勘探部署提供科学依据。

2砂质碎屑流概念精华与缺陷

2．1砂质碎屑流理论精华

王德坪与Shanmugam都强调砂质碎屑流是一种有别于粘性浊流的粘滞性塑性流体，沉积物呈连续的塑性块体状态被搬运。虽然术语中有“碎屑

*收稿日期:2010-05-27;修回日期:2010-11-24．

*基金项目:国家科技重大专项项目“鄂尔多斯盆地大型岩性地层油气藏勘探开发示范工程”(编号:2008ZX050442-8-2)资助．作者简介:李相博(1965-)，男，甘肃环县人，高级工程师，主要从事石油地质学与遥感技术应用研究．E-mail:lixiangbo911@sina．com

流”一词，但与陆上“真正碎屑流”

(即泥石流)相比较有显著的特殊性，不能以较大的颗粒被粘土—水基质强度支撑这一概念所概括，砾石级碎屑少见，以

细砂为主，泥质含量通常＜10%

［2，3］

。砂质碎屑流理论之精华在于以下3个方面:

(1)提出了砂质碎屑流的主要鉴别标志。砂质碎屑流可从以下几个方面进行鉴别:①在块状砂岩

层的上部常有漂浮的不规则状泥质撕裂块、砂质团块以及随机分布的炭质叶片等

［2］

;②在块状砂岩的

下部有时存在长条状泥质撕裂块或碎屑组构以及流纹构造等(有时不发育)，它们揭示了块体由于受剪切变形而呈粘性层状流动的特征;③在块状砂岩的底部具剪切带，其剪切特征指示砂岩块体沿一个滑

动面发生过滑动作用［3］

;④砂质碎屑流沉积上部接触面为不规则状，其沉积几何形态具侧向尖灭的特

征;⑤在结构上，泥质撕裂块、砂质团块等被准同生沉积物形成的介质—砂质所悬浮。粘土—水基质占很少量，只作为碎屑颗粒间的粘附剂而存在，对大碎

屑和砂质2种组分没有形成基质支撑［2］

。

(2)否定了高密度浊流的存在。水下沉积物重力流一般分为碎屑流、颗粒流、浊流和液化沉积物流

4种，浊流又有高密度与低密度之分［11］，但Shan-mugam 认为这不合适，因为从流变学、沉积物支撑

机制、流体密度和沉积物浓度角度看高密度浊流无

法与其他沉积物重力流进行区分。因此，Shan-mugam ［4］修改了Shultz (1984)的分类，增加了砂质和泥质碎屑流(图1)，认为浊流只有低密度而无高密度，所谓的高密度浊流与低密度浊流本身沉积机理完全不同，实际上它是砂质碎屑流成因

。

图1

沉积物重力流分类三角图［4］

Fig．1

Triangular diagram showing the type of sediment

gravity flows ［4］

砂质碎屑流的形成阶段被界定为滑塌变形碎屑

形成期与真正低密度浊流期之间［12］

(图2)

。

图2

深海重力、牵引搬运作用简化模式图

［12］

Fig．2

Simplification model diagram of deep sea gravity and raction transport ［12］

(3)提出了砂质碎屑流的形成机理。所谓形成

机理，主要包括碎屑流的起因和搬运过程中获得强度支撑的机理2个方面。对于前者，目前被认为主

要与高建设型三角洲的进积作用有关［2］

，由于高建设型三角洲的结构是前缘的砂质进积在前三角洲饱含水的泥质沉积物之上，具有天然的不稳定性，再加上地震等因素影响，有相当一部分沉积物要在重力作用下被再搬运，在三角洲缓坡区以至邻接的湖底平原上进行再分配，其中一种重要形式就是碎屑流。

对于后者，在泥石流等真正的碎屑流中，由于其

含有较多的粘土—水基质，不但可以形成具有强大

内聚力(cohesion )的凝胶体系［13］，而且这种具有一定强度的凝胶体系在结构上起到了基质支撑作用，

沉积物被认为就是依靠这种方式形成塑性物体而被

搬运的

［2，14］

。但在砂质碎屑流中，如前所述粘土—水基质含量不足10%，显然，它不能形成诸如陆上

泥石流那样的基质支撑结构，那么，它的碎屑流性质又如何去理解呢?

7

82第3期李相博等:砂质碎屑流概念及其在鄂尔多斯盆地延长组深水沉积研究中的应用

王德坪［2］提出可以用库伦公式来描述砂质碎屑流的抗剪强度:

κ=C+σtanφ(1)式中:κ为沉积物抗剪强度，C为内聚力，包括粘土—水基质的粘附强度和由它产生的局部内聚强度，σ为沉积物所承受的正压力，φ为摩擦角，σtanφ为摩擦强度。

式(1)表明，在砂质碎屑流中存在粘土—水基质形成的粘附强度和由它产生的局部基质强度以及沉积物摩擦强度等。其中粘土—水基质形成的粘附力在沉积物抗剪强度中起着主导地位。

粘附力(adhesion)是指两相物体表面之间的引力。据研究［13］，两平行板间在液滴(粘附剂)的作用下，其间的拉力(毛细管力)为F=2γL V/x2(x表示两板间的距离，V是两板间液滴的体积，γL是液体的界面张力)。如两板间的液膜很薄(x很小)，则分开两板所需的力会很大。对砂质碎屑流沉积的岩石学研究表明［2］，沉积的原生粘土主要存在于颗粒接触处，而孔隙是被流体占据的。由此可知，砂质碎屑流体在流动过程中，由于颗粒接触处存在粘土—水基质(凝胶)，颗粒间必然存在毛细管力作用，这一点与上述两平行板间在液滴(粘附剂)作用下的原理相似，粘土—水基质(凝胶)成了颗粒间的一种粘附剂。由于碎屑流砂体是包含巨大颗粒表面积的粘附体系，所以，少量的粘土—水基质在颗粒间呈薄膜状时，产生的粘附力将很大［2］。这就是砂质碎屑流之所以在海底或湖底流动中具有一定强度而表现出块体性质(固态集合体)，不能被其周围的流体扰动成散砂的基础。

砂质碎屑流沉积的流变模式可以用库伦—粘性流变公式(宾汉模式)来描述［2，15］:

τ=C+σtanφ+ηbεsτ＞κ

εs=0τ≤κ(2)式中:τ为剪应力，C+σtanφ为库伦公式中表示刚塑性体的抗剪强度，ηb为牛顿流体中的粘性系数，εs为剪切率，ηbεs为牛顿流体的粘性阻力。

式(2)表明，当剪应力小于物体的抗剪强度时，它不产生流动(剪切率εs为0)，像刚体;当剪应力等于屈服强度时物体沿此剪应力面产生滑动，从而形成了砂质碎屑流底部的滑动面;而当剪应力大于屈服强度时，它产生的永久(塑性)变形是如同牛顿流体一样的粘性流动。

从式(1)和式(2)不难看出，在高建设型三角洲前缘的砂泥岩沉积地区，由于砂岩与泥岩的抗剪强度不同，于是就形成了砂质碎屑流中的特有沉积构造现象。

2．2问题与缺陷

在进入21世纪前，全世界应用传统浊积岩理论及相关模式在＞500m水深的海域已获得了约580亿桶油气当量的可采储量［16］，但人们总是希望在深水区能够发现更多的浊积岩。在20世纪90年代，由于“鲍玛序列”和“浊积扇”理论在指导深海油气勘探时未能发挥出人们预期的作用，所以遭遇了最为激烈的抨击［17］，也就是在这种背景下，砂质碎屑流理论受到重视，并不断完善。这个时期以来，以Shanmugam的研究最为著名，他以海相沉积为研究对象，在深水区发现了大规模砂质碎屑流沉积，并于1996年在沉积学期刊“Journal of Sedimentary Re-search”上发表了“High-density turbidity currents:Are they sandy debris flows?”一文［4］，此后，又陆续发表多篇研究论文［3，5，6］，在全球沉积界引起了广泛关注。毫无疑问，砂质碎屑流理论是对以往深水沉积理论的补充和完善，但存在的缺陷也是不容置疑的。

首先，Shanmugam等［18］曾经以著名的密西西比扇为例，研究认为“非水道的浊积岩叶状体”实际上是不存在的，所谓“密西西比扇”原来是水道中充填了碎屑流。由此他对过去所识别的大量海底扇模式提出了质疑。但是，我国学者在西藏地区找到了相反的例证［10，16］，发现了绵延数百千米稳定不变的重力流席状砂岩(砂质碎屑流)。因此，重力流形成的深水扇模式肯定是存在的，问题在于:①并非所有扇水道口都能发育席状砂岩，这与物源体系有关［16］;

②真正的深水扇模式不是以往认为的由单一沉积流态形成，可能包含了砂质碎屑流及浊流等多种流态的有序转化和多个岩相组合，只要建立了其供源体系和控制因素，各种岩相组合的空间分布完全可以预测，这也正是石油地质学家所期望的。Shan-mugam以一盖全的否定扇模式是片面的，其提出的“碎屑流以凝结的方式沉积［6］，产生不连续的砂体，形态复杂，难以预测”的结论［19，20］，可能也是不完全符合事实的。

其次，是否可以利用地震方法识别深水扇的砂岩储层?Shanmugam［3］在其著名的《浊积岩十大神话》论文中对此问题提出了质疑。我们认为一次重力流事件形成的深水席状砂岩虽然很薄，但多个席状砂体叠复就能形成地震反射响应。如作者在环县地区延长组深水区发现的砂质碎屑流地质异常体最初就是利用地震方法识别出来的。对于深水席状砂

882地球科学进展第26卷

岩，地震识别不但体现在分辨率上，而且还能通过连续性反映席状砂岩的成层性，通过振幅反映砂岩与围岩(深水泥岩)的差异［16］。

看来，深水沉积系统是极其复杂的，正如Shan-mugam［6］所言:我们对于深水环境下沉积作用和砂分布的理解仍很幼稚。我国地质历史复杂，沉积盆地类型多样，深水砂岩沉积比较发育，因此，正确应用当代国际上在深水砂岩研究中取得的新成果和新理论，无疑对提高我国深水区油气勘探成功率、促进石油工业发展具有重要的理论和经济意义。

3鄂尔多斯盆地湖盆中心地区深水重力流沉积模式

鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地，三叠系延长组是该盆地的主要产油层系，发育一套完整的陆相河流—三角洲—湖泊沉积体系［21］。延长组中期长6期为高建设性三角洲发育时期，主要发育东北与西南两大沉积体系，在两大体系中间北西—南东向展布的区域(环县—华池—合水—黄陵地区)为深水区，广泛发育了重力流沉积。

近年来，在位于该湖盆中央的华池—合水地区，针对延长组长6层段油气勘探已获得数亿吨级的地质探明储量，与此同时，湖盆中心厚层块状含油砂体的成因也引起了人们的普遍关注。归纳起来，前人对这种块状砂岩基本存在3种认识:第一种认为它们是三角洲前缘水下分流河道砂体或叠置的水下分流河道砂体［22 24］;第二种认识是浊积岩类，认为是厚层块状浊积岩［25］或滑塌浊积岩［26］或滑塌浊积扇［27］或滑塌浊积扇与坡移浊积扇等［28，29］;第三种认识是滑塌浊积岩与河口坝及水下分流河道等多种成因砂体的叠合［30］。作者在2006—2008年期间，通过对湖盆中心地区50口钻井岩芯(长度约1100 m)及10余露头剖面详细观察和分析测试，在延长组长6层段识别出了砂质碎屑流、浊积岩及滑塌岩3种类型的深水沉积物重力流，并对其沉积特征与控制因素进行过初步分析［31 33］。随着近期盆地勘探资料的补充和研究工作的深入，对这些沉积物重力流类型特征及其空间分布有了更清楚的认识，这里再次进行简要讨论。

3．13种沉积物重力流特征对比与纵向分布通过新近对部分钻井岩芯和野外露头的观察描述与分析测试，认为延长组中砂质碎屑流、浊积岩及滑塌岩3种类型沉积物重力流在岩石结构、沉积构造及流变学特征等诸多方面存在本质差别(表1)，其中砂质碎屑流属于块体流，而浊积岩由浊流作用形成，属于紊流，滑塌岩则是在深水环境中由于滑动、滑塌作用形成的滑塌变形体，以往延长组研究夸大了浊流作用，将深水砂岩全部认为是浊积岩，而实际上很多为砂质碎屑流。需要说明的是，在延长组深水沉积中还存在牵引底流(等深流)改造沉积，但限于目前认识程度，尚无法将其与“鲍马序列”中B-D段进行严格区分。

表1延长组深水湖盆地区沉积物特征对比

Table1Comparison of sedimentary characteristics in Yanchang Formation in deepwater lacustrine basin

岩石分类岩石结构沉积构造单岩层厚度顶底接触关系流变学特征

空间分布

平面剖面

砂质碎屑流砂级—粉砂级，

概率曲线为两段

式，以跳跃为主，

C-M图平行于C

=M基线块状层理，砂岩

内部偶见呈悬浮

状零散分布泥

砾，且有拖长变

形现象

一般大于0．5

m，最大可达几

十米

顶底面均突变接

触，其中底面平

坦，顶面为不规

则状

宾汉塑性体，

层流

孤立或连续不

规则舌状，横

向变化快

孤立或叠

加透镜体

浊流砂级—粉砂级—

泥级，概率曲线

为单段式，斜率

小，C-M图平行

于C=M基线粒序递变层理小于0．5m底面常见槽模等

侵蚀冲刷现象，

顶面为渐变界面

牛顿流体，

紊流

有水道扇体，

横向上分布相

对稳定

薄层席状

(扇中)或

透镜体(扇

根)

滑塌沉积砂到泥级强烈揉皱变形层

理厚度变化较大顶底面均突变

接触

弹性或塑性舌状孤立或叠加

透镜体

底流改造沉积粉砂级为主，结

构成熟度较好见低角度平行层

理，交错纹层

常小于15cm顶底面均突变

接触

牵引流横向上分

布稳定

薄层席状

982

第3期李相博等:砂质碎屑流概念及其在鄂尔多斯盆地延长组深水沉积研究中的应用

上述3种类型的沉积物重力流在纵向上常互层出现，其中以砂质碎屑流与浊流或者砂质碎屑流与滑塌岩2种互层组合方式最为常见(图3)。从含油性看，砂质碎屑流含油性最好，为饱含油;经典浊积岩因砂泥频繁互层，韵律层理发育，只有A 段含油性较好，为富含油或油浸;滑塌岩含油性较差，仅见油斑或油迹显示

。

图3

延长组砂质碎屑流、浊积岩及滑塌岩常见组合样式

Fig．3

Common associations of sandy debris flow ，turbidites and slumps of Yanchang Formation

左图:砂质碎屑流(含油)与浊积岩(含油)互层，宁36井，长6，1474 1487．8m ;右图:砂质碎屑流(含油)与滑塌岩互层，

元414井，长6，

1978 2002．2m 3．2

延长组深水重力流空间分布模式

现有资料表明，与海相盆地一样，陆相湖盆中深

水重力流分布同样受沉积坡折带控制［26，34 39］

。作

者利用地震反射剖面及沉积微相组合特征，在延长组中长6段底部识别出浅水与深水两类沉积坡折，前者位于三角洲台型前缘或三角洲平原附近，主要控制正常牵引流三角洲前缘水下分流河道砂体沉

积，后者位于三角洲坡型前缘深水区，主要控制深水

重力流砂体沉积［33］

。

从编制的砂体分布图看(图4)，深水坡折之上的砂体由于受分流河道影响，呈条带状分布在湖盆中心外围地区;深水坡折之下的重力流砂体分布范围广阔，除东南边界目前尚无法确定外，大致分布在环县山城以东、马家砭—桥镇以南、庆阳—宁县以北的广大区域内。

研究还表明，在湖盆南北两岸重力流砂体分布模式明显不同(图5)。在湖盆西南部合水地区，由于坡折带陡(陡坡型)

［33］

，三角洲前缘松散的沉积物

在快速沉积不稳定状态下或受某种偶发机制的引发(波浪、火山、地震、风暴等)而随机发生滑塌形成重力流事件。这些重力流沉积物的补给物源一般为线物源，无固定补给水道，常随三角洲的推进而推进。每次重力流事件形成的单个砂体面积一般较小，剖面上为透镜状，平面上可呈片状、舌状等。由于滑塌作用与重力流事件的频繁发生，最终造成深水坡折带之下多个透镜状砂体在纵向上叠置分布，在横向上有连片的趋势，大致平行于坡折带(湖岸线)分布(图5)。

在湖盆东北部白豹地区，由于深水坡折带较平

缓(缓坡型)［33］

，三角洲前缘砂体可以到达甚至越过

深水坡折处一定距离沉积(图5)，成为更深水区重力流砂体的固定补给物源。因此，与前述陡坡型深水坡折不同，由于有固定的运输通道，缓坡型深水坡折下方的砂体搬运距离相对较远。从空间分布看，受缓坡型深水坡折控制的砂体在纵向上大多沿物源方向向前叠置分布，在平面上，一般垂直于坡折带(湖岸线)而呈条带状展布(图5)。

在湖盆沉积中心偏西部的环县地区，由于同时紧邻南北深水坡折带附近，其沉积条件与东侧的合水及华池—白豹两地区类似，是重力流发育的有利部位。作者曾利用二维沿沟弯线地震剖面在该区长6段下部发现了大面积呈席状、平缓透镜状分布的地质异常体(图6)，并推测其主要为砂质碎屑流沉积，最近经钻探(H2井)证实了这一结论。

4结语

(1)砂质碎屑流概念改变了人们以往认为深水

沉积全部为浊流的观点，对于预测深水区含油砂体分布具有重要作用，但这一概念也存在问题与缺陷，需要进一步结合我国陆相盆地沉积不断完善。我国沉积盆地类型多样，深水砂岩沉积比较发育，因此，

92地球科学进展第26卷

图4延长组长6砂质碎屑流砂体平面分布图

Fig．4The map showed distributions of sandy debris flow in Chang6of Yanchang

Formation

图5延长组长6砂体发育模式

Fig．5Sandstones developing model in the

Chang6of Yanchang Formation

1．三角洲;2．滑塌沉积;3．砂质碎屑流;4．浊流;5．底流;6．深水沟道;

图中符号:①指示浅水坡折带;②指示深水缓坡坡折带;

③指示深水陡坡坡折带

正确应用当代国际上在深水砂岩研究中取得的新成果和新理论，无疑对提高我国深水区油气勘探成功率、促进石油工业发展具有重要的理论和经济意义。

(2)鄂尔多斯盆地湖盆中心深水区延长组长6段中存在砂质碎屑流、经典浊积岩和滑塌岩3种沉积物重力流及牵引底流等，但以砂质碎屑流最为发育，其空间分布主要受深水坡折带控制，且陡坡与缓坡分布模式明显不同，前者大致平行于坡折带(湖岸线)分布，后者垂直于坡折带(湖岸线)分布。

(3)在延长组中，由于以砂质碎屑流为主的深水沉积砂体厚度大、分布面积广，且与长7深湖泥页岩相伴生，常形成指状尖灭砂体，在后期构造运动的影响下，形成了上倾尖灭的岩性圈闭。而且，砂体的上、下部发育厚度较大的烃源岩，可形成下生上储或上生下储的油藏组合，上部烃源岩既是生油层又是良好盖层［40］。因此，以砂质碎屑流砂体为主的湖盆中心沉积砂体是该盆地今后最为有利的勘探领域。

192

第3期李相博等:砂质碎屑流概念及其在鄂尔多斯盆地延长组深水沉积研究中的应用

图6环县地区沉积物重力流在地震剖面上的反映

(位置见图4中a，b，c)

Fig．6Seismic profile showing the features of sediment gravity flows in Huanxian area(see Fig．4for

profile position a，b，c)

图中小箭头指示上超现象，在3条不同方向的地震剖面上，长63下部均存在有规律上超现象，指示了该区存在一平缓透镜状反射体

致谢:胜利油田地质研究院王德坪教授在本文写作方面给予了指导，甘肃省地矿局左国朝教授帮助作者编制了部分图件，此外，成都理工大学张锦泉教授、西北大学李文厚教授也都给予了极大的关怀和指导，在此一并表示衷心的感谢!

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The Concept of Sandy Debris Flow and Its Application in the Yanchang Formation Deep Water Sedimentation of the Ordos Basin

Li Xiangbo1，Fu Jinhua2，Chen Qilin1，Liu Xianyang2，Liu Huaqing1，

Guo Yanru3，Wanyan Rong1，Liao Jianbo1，Wei Lihua1，Huang Junping1 (1．Northwest Branch，PetroChina Exploration and Development Research Institute，Lanzhou730020，China;

2．Exploration and Development Institute of PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi'an710018，China;

3．Ordos Branch，PetroChina Exploration and Development Research Institute，Beijing100083，China)

Abstract:Sandy debris flow is a new sandy type and attracts more and more attention in recent years．Its rela-tive theory is partial negation and improvement of deep-water sediments concepts like the"Bouma Sequence"and" turbidite fan"．This paper describes the essence of the concept of sandy debris flow and existing problems，and points out that only by combining the features of continental sedimentary basins in China to improve the theory can the success rate of exploration be improved，thereby promoting the development of China＇s oil industry．This paper also used the concept of sandy debris flow．The sedimentation of Chang6is divided into sandy debris flow，classic turbidite and slump，the three kinds of sediment gravity flows and traction underflow in the deep water area of the lake center in Ordos Basin．Studies suggest that sandy debris flow most develops in the region，and its spatial distri-bution is mainly controlled by the deepwater slope breaks．Steep and gentle slope significantly have different distri-bution patterns;the former generally parallels to the slope break distribution，and the latter distribution is perpen-dicular to the slope break．Finally，the paper points out that because of the wide area of distribution，large thick-ness and good hydrocarbon accumulation conditions，sandy debris flow is one of the most advantageous and new ex-ploration areas in the future in Ordos Basin．

Key words:Sandy debris flow;Theory of essence;Problems defects;Deep water sedimentation;Yanchang formation;Ordos Basin．

492地球科学进展第26卷

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

鄂尔多斯盆地延长组沉积特征

鄂尔多斯盆地延长组沉积特征 时间：2007-08-03 08:41:19 来源：本站原创作者：佚名 根据岩性组合，延长组最早分为五段，即T3y1、T3y2、T3y3、T3y4、 T3y5，随着勘探不断向盆地内部深入，结合井下岩性、电性及含油性将其进一步划为10个油层组（长1－长10）。延长组基本以北纬38°为界，北粗南细，北薄南厚，北部厚约100－600m之间不等，南部厚1000－1300m，边缘沉积坳陷带最大厚度为3200m。其沉积特征如下： 延长组一段（T3y1）：盆地东部和东北部主要由灰绿、浅红色中粗粒长石砂岩夹暗紫色泥岩、粉砂岩组成的河流沉积。而在盆地西南部陇东一带，下部以河流、上部以三角洲及少量湖相沉积为主，其岩石类型主要为浅灰色中细粒长石砂岩夹薄层灰色粗砂岩及深灰色泥岩。总的来说本段沉积以厚层、块状中－粗粒长石砂岩为主，南厚北薄，南细北粗，砂岩富含长石颗粒，普遍具麻斑状沸石胶结（俗称“愚人花岗岩”）。自然电位曲线大段偏负，视电阻率曲线呈指状。含长10油层组，在马家滩油田为主要采油层之一。 延长组二段（T3y2）：与T3y1相比，湖盆水域明显扩大，总的沉积格局为东北沉积厚度小，粒度细，西南部沉积厚度大，粒度粗。本段长9的下部油层以深色泥页岩夹灰绿色细砂岩、粉砂岩为主，是一套广泛湖侵背景下形成的产物。在长9的上部，除盆地边缘外，湖盆南部广泛发育黑色页岩、油页岩，通常称“李家畔页岩”，厚约20－40m，这套页岩在盆地内部分布稳定，井下常表现高自然伽玛、高电阻率，是井下对比的重要标志，在盆地北部及南部周边地区渐变为砂质页岩及粉砂岩，高阻现象消失。本段上部砂岩发育段划为长8油层，主要为湖退背景下的三角洲沉积、扇三角洲沉积，是陇东及灵盐地区重要的产油层。 延长组三段（T3y3）：沉积特征仍表现为南厚北薄，按沉积旋回自下而上进一步划分为长7、长6、长4＋5油层组。长7主要以泥页岩为主，在陇东地区长7深湖相油页岩中夹砂质浊积岩且含油，这套地层是延长组湖盆发育鼎盛时期形成的重要生油岩，俗称张家滩页岩，在湖盆广大地区均有分布，但东薄西厚、北薄南厚，是一套稳定的地层划分对比标志层。由于泥岩中夹带多层凝灰岩，在井下表现为特征明显的高自然伽玛、高电阻率、高声波时差等特点。长6主要为一套中细粒灰绿色砂岩沉积，在盆地北部、东北部发育五个大型三角洲沉积，而在盆地西部及南部主要发育水下扇及扇三角洲沉积，是延长组重要的储油层段，自然电位曲线从下向上表现为倒三角形偏负特征。本段上部长4＋5油层组总的来说由泥岩、砂岩组成，俗称“细脖子”段，相对来说下部为砂泥岩互层，局部砂岩含油，而上部主要由深色泥岩组成，是延长组的第三套生油岩，为次要生油层。 延长组四段（T3y4）：本段地层在南部及西南部部分遭受剥蚀，保存不完整。从岩石类型看，全盆地基本一致，为浅灰、灰绿色中－细粒砂岩夹灰色粉砂质泥岩，砂岩呈巨厚块状，具大型交错层理，泥质和钙质胶结为主，厚200－250m，沉积厚度仍表现为北薄南厚，粒度北粗南细，庆阳、华池一带沉积最细，夹层增多。根据砂岩发育程度可进一步划分为长3、长2油层组，相对来说长3砂岩中泥岩夹层多且厚，自然电位曲线呈指状，视电阻率曲线呈锯齿状，而长2则主要以厚层状、块状大套砂岩组成，泥岩夹层小且薄。自然电位曲线以箱状为主，视电阻率呈稀锯齿状。 延长组五段（T3y5）：由于第五段沉积后盆地抬升并遭受侵蚀，因此

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。

鄂尔多斯盆地多种能源矿产分布及其构造背景

第31卷第3期地球科学 中国地质大学学报 Vol.31 No.32006年5月 Earth Science Jour nal of China U niversit y of G eosciences M ay 2006 基金项目:国家重点基础研究规划项目(No.2003CB214600);教育部科学技术研究重点项目(No.0318);教育部跨世纪人才基金项目. 作者简介:邓军(1958-),男,教授,博士生导师,矿床学和构造地质学专业,主要从事区域构造、成矿流体及成矿动力学的教学和科研工作. E -mail:djun@cu https://www.wendangku.net/doc/bf3819849.html, 鄂尔多斯盆地多种能源矿产分布及其构造背景 邓 军1,2,王庆飞1,2,高帮飞1,2,徐 浩1,2,周应华1,2 1.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083 2.中国地质大学岩石圈构造、深部过程及探测技术教育部重点实验室,北京100083 摘要:借助 成矿系统 的思维,探讨鄂尔多斯盆地成矿(藏)系统形成机制及其构造背景.盆地于中生代处于大地构造体制转折的重要阶段,盆地边缘的造山活动显著,盆内亦分别于晚三叠世、晚侏罗世与晚白垩世左右发生过3次构造热事件.区 域构造体制转换事件导致了多种成藏(矿)作用的发生.盆地内部的构造热事件引发了有机流体的活动,周缘造山作用产生了向盆内流动的无机含铀热液.有机和无机流体的活动过程中存在相互作用,有机流体的存在形成氧化-还原障,导致无机流体关键物理化学参数的转变,在氧化-还原界面处成矿.突变成矿和界面成矿是多种能源矿产成矿过程的主要机制.关键词:鄂尔多斯盆地;多种能源矿产;造山作用;界面成矿. 中图分类号:P 617;P542 文章编号:1000-2383(2006)03-0330-07 收稿日期:2005-07-15 Distribution and Tectonic Background of Various Energy Resources in Ordos Basin DENG Jun 1,2 ,WANG Qing -fei 1,2,GAO Bang -fei 1,2,XU H ao 1,2 ,ZH OU Ying -hua 1,2 1.S tate K ey L aboratory of Geological Proc esses and Mineral Resources,China University of Geosciences ,Beij ing 100083,China 2.K ey L aboratory of L ithosp here Tectonics and Lithoprobing Te chnology of Ministry of Education ,China University of Geosciences,Beij ing 100083,China Abstract:T he for matio n pr ocess of the var io us energ y r eso ur ces coex isting system and its r eg io nal t ecto nic backg ro und in Or do s basin ar e analy zed by int roducing the met allogenic system theor y in this paper.T he M esozo ic is the impor tant t ran -sit ion perio d of the reg ional tect onic reg ime,during which the or og eny is outstanding aro und the basin and three tecto -ther mal events too k place in the basin.T he tr ansition of the tectonic reg ime induces the o ccur rence o f var io us accumulating pr ocesses of t he ino rg anic and org anic fluids,fo r example,the or ganic f luid in the basin is activ ated by the tecto -t her mal ev ents and the ino rg anic fluid flow ing t ow ards the basin is pr oduced due to the or og eny.T he recipro city betw een the inor -g anic and or ganic fluids happens during t heir transpo rting.T he existence o f the or ganic fluid pr oduces the redox bar rier ,which causes the mutation of the phy sicochemica l parameters o f the ino rg anic f luid and the pr ecipitatio n o f the uranium ele -ment at the interface.T he mutatio n and interface effect s ar e obvio us in the for matio n o f the v arious energ y r eso urces.Key words:O rdos basin;va rio us energ y r eso ur ces;oro geny;interface mineralizatio n. 0 引言 鄂尔多斯盆地是中国重要的多种能源矿产共存 盆地之一,盆内的有机矿产包括煤、油气、煤层气等,无机矿产以铀矿为主.查明盆地内多种能源矿产时 空分布规律及其受控因素,对建立盆地多种能源矿 产共存系统的协同勘探模式和指导油气勘探有着重要意义. 共存系统是指特定地质环境下无机和有机成矿过程相互作用而导致无机、有机等多种能源矿产共

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

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 ,