鄂爾多斯盆地的沉積演化

1、鄂爾多斯盆地的沉積演化盆地沉積演化階段：第一階段 ：上三疊系延安組。潮濕型淡水湖泊三角洲沉積階段晚三疊世的印之運動，盆地開始發(fā)育，基地穩(wěn)定下沉，接受了 800-1400m 的內(nèi)陸湖泊三角洲沉積，形成了盆地中主要的生油巖和儲集層。第二階段 ：下侏羅系富縣組、延安組。濕暖型湖沼河流相煤系地層沉積階段延安統(tǒng)沉積后，三疊紀(jì)末期的晚印之運動使盆地整體抬升，延長組頂遭受不同程度的風(fēng)化剝蝕形成了高差達(dá)300m 的高地和溝谷交織的波狀丘陵地形。細(xì)劃出了一幅溝谷縱橫，丘陵起伏，階地層疊的古地貌景觀。三疊系延長組與上覆侏羅系富縣組地層之間存在一個不穩(wěn)定的平行不整合面。因盆地的西南部抬升幅度較其他地區(qū)大，使 隴東地

2、區(qū) 延長統(tǒng)遭受了強(qiáng)烈的風(fēng)化剝蝕。所以隴東的測井剖面上普遍缺失長1、 長2地層，個別井長3甚至長4 + 5頂都不復(fù)存在。到侏羅紀(jì)延長統(tǒng)頂侵蝕完成，盆地再度整體下沉，在此基礎(chǔ)上開始了早侏羅世濕暖型湖沼河流相煤系地層沉積。在延長統(tǒng)頂部的風(fēng)化剝蝕面上，侏羅紀(jì)早期富縣、延10 期厚0 250 米的河流相粗碎屑砂、礫巖，以填平補(bǔ)齊的方式沉積，地層超覆于古殘丘周圍。延10期末，侵蝕面基本填平，盆地逐漸準(zhǔn)平原化，氣候轉(zhuǎn)向溫暖潮濕，從而雨量充沛，植被茂盛，出現(xiàn)了廣闊的湖沼環(huán)境，沉積了延9延4+5厚度250300m的煤系地層。經(jīng)差異壓實作用形成了與延長頂古殘丘，古潛山基本一致具繼承性的披蓋差異壓實構(gòu)造，成為中生界

3、的主要儲集層及次要生油層。第三階段 ：中侏羅系直羅組、安定組，干旱型河流淺湖地層沉積階段延安期末的燕山運動第一幕，盆地又一度上升造成侵蝕，使盆地中部的大部分地區(qū)缺失了延1延3地層，延安組（延4 + 5 ）與上覆的直羅層之間存在 一平行不整合面。中侏羅世盆地第三次下沉，沉積了干旱（氧化）氣候條件下的直羅組大套紅色河流相砂巖，進(jìn)而又沉積了上部安定組淺湖相雜色泥灰?guī)r，之后盆地又再度上升。第四階段 ：下白堊系志丹統(tǒng)，干旱型湖泊沉積階段第三階段安定組雜色泥灰?guī)r沉積之后，燕山運動第二幕開始，盆地再度上升， 并在周邊發(fā)生了強(qiáng)烈的印度板塊和太平洋板塊的聯(lián)合作用，褶皺斷裂造山運動開始，形成了盆地格局（侏羅紀(jì)晚期

4、） 。此后盆地第四次下沉，沉積了厚達(dá)千米的志丹統(tǒng)棕紅色砂礫河流沖積相和雜色砂泥巖互層干旱型湖泊碎屑物。其頂部的環(huán)河組地層在慶城東西兩河床上都可看到。第五階段 ： 下第三系的河流和咸化湖泊沉積階段。第四階段的下白堊系志丹統(tǒng)沉積后，燕山運動第三幕使區(qū)域構(gòu)造得到定型，基本面貌保持迄今。下第三系的河流和咸化湖泊沉積，分布局限，僅見于盆地整體抬升后殘留的局部低洼之處，多數(shù)地區(qū)缺失第三系地層。第四系黃土在隴東地區(qū)直接覆蓋在白堊系志丹統(tǒng)的環(huán)河組地層上；安塞地區(qū)，黃土層下部就是中侏羅系安定組的地層。綜上所述，在地史上的印支、燕山運動中，鄂爾多斯盆地中生代經(jīng)過四次升降過程，氣候經(jīng)過三次冷暖轉(zhuǎn)換，最終由潮濕溫暖變

5、為干旱寒冷，形成了三個平行不整合面，接受了三千多米的河、湖相碎屑巖沉積。晚三疊世及早侏羅世是盆地成油體系最重要的沉積階段，是主要的生油層和儲集層形成發(fā)育期。三疊系延長組地層特征三疊系延長統(tǒng)的湖泊相泥巖和三角洲相砂巖沉積，乃我國內(nèi)陸坳陷型湖泊沉積盆地之典型。具有沉降中心與沉積中心基本一致，發(fā)育時間長，沉積層序全、演化完整有序、厚度大、分布廣等特點。也是本盆地的主要生油巖和大面積多期疊加的儲集層。按照湖盆的擴(kuò)大縮小消亡過程，可劃分為五個層段十個油層組，是一個完整的湖進(jìn)湖退反旋回序列。五個層段沉積特征為：（ T3Y1） （長10油組） ： 湖盆開始發(fā)育期，以河流相和濱淺湖相為主， 廣布大型交錯層理砂

6、巖。長二段（T3Y 2） （長8、長9 油組） ： 湖盆擴(kuò)張期。沉積范圍逐漸增大，隴東地區(qū)出現(xiàn)淺水到半深水河控三角洲和水下扇沉積。長三段（T3Y 3） （長7、長6、長4+5 油組） ： 湖盆由最大到開始收縮期。長7是湖盆最大擴(kuò)張期，湖水覆蓋面積 8萬平方千米，最大水深60m,發(fā) 育 70 120m 的灰黑色泥巖，油頁巖厚30 100m； 是盆地內(nèi)主要的生油巖形成期。長 6 湖泊開始收縮，是陜北三角洲群發(fā)育期。三角洲總面積達(dá)1-2 萬平方千米，厚度50m 左右。長 4+5 期是區(qū)域湖盆總體收縮中一次短暫的湖浸期。湖浸范圍保持長6 時的基本格局，在陜北三角洲砂體上覆蓋了湖沼相泥巖，是長7 烴源巖

7、的區(qū)域性蓋層。由于沉積的非均一性，在吳旗、靖邊等地區(qū)有三角洲存在。長三段隴東地區(qū)為深水湖泊沉積區(qū)。長四段（T3Y 4） （長3、長2 油組） ： 湖盆進(jìn)一步收縮期。原來的三角洲沉積區(qū)已平原沼澤化，盆地內(nèi)主要分布濱淺湖泊相，僅在華池等局部地區(qū)有中、小 型三角洲存在。長五段（T3Y5） （長 1 油組） ： 湖盆枯竭期，大面積的沼澤化，主要巖性為泥巖夾煤層與砂巖互層，在陜北分布有著名的瓦窯堡煤系。侏羅系富縣組、延安組地層特征侏羅系下部湖沼河流相煤系地層按成因可劃分為三種沉積體系：1、形成于古地貌丘陵中的粗碎屑河流相體系：富縣期：盆地由上升趨于穩(wěn)定，氣候干旱。河流沿延長統(tǒng)古地貌溝谷填平補(bǔ)齊式沉積，水

8、動力較強(qiáng)，地質(zhì)作用以侵蝕氧化為主；所以粗碎屑的河道砂多呈紅色，砂泥巖互層呈雜色。由于不同地區(qū)有不同的物源和地形條件，所以沉積作用具有明顯的差異，地層厚度變化較大，地層厚0160m 一般70110m基本不含油。延10期：地殼運動穩(wěn)定，氣候轉(zhuǎn)入半潮濕狀態(tài)。沉積環(huán)境：先期為古地 貌限制性河谷充填沉積，形成了東西向展布并嵌入三疊系油源層之上，成為油氣 向上運移通道的甘陜古河。后期隨著溝谷填平補(bǔ)齊，轉(zhuǎn)入泛濫平原到沼澤相沉積； 河流水動力由強(qiáng)變?nèi)?。所以?0中、下部大套灰色中砂巖厚度差異較大，頂部的 一套煤系地層（部分地區(qū)為炭質(zhì)泥巖）分布較穩(wěn)定。一般厚7090m.,劃分為延101延108八個小層，延101

9、、延102含油性較好。發(fā)育了河流相的 6個亞相帶， 油氣主要分布在河床亞相中。2、形成于湖沼盆地的三角洲泛濫平原河道中、細(xì)粒砂巖體系：延9期：盆地開始下沉，在延10期末泛濫平原的基礎(chǔ)上逐漸形成了泛濫盆 地中邊積水變發(fā)育的泥砂型三角洲，沉積了一套中、細(xì)砂巖與泥巖及煤層的交互 層。地層厚3040m劃分為延91、延92、延93三個小層。儲層為三角洲平原相 的分流河道砂體。延8期：盆地處于繼續(xù)下沉階段，湖泊水體不斷擴(kuò)大，河流的沉積作用減 弱，三角洲分流平原河道的規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于延 9期，所以延8的砂層厚度小，分布 零星。地層厚3050m劃分為延81延82、延83延84四個小層，多數(shù)情況下依據(jù) 中部的泥巖隔

10、層劃分為延81+2,延83+4兩小段。3、形成于靜水環(huán)境的淺湖、沼澤泥頁巖體系。延7、延6、延4+5期：盆地處于湖泊靜水沉積環(huán)境中，沉積物以淺湖泥巖 為主,河流的分布范圍狹小，局部地區(qū)發(fā)育泛濫平原河道砂體，地層厚5070m僅在馬嶺南區(qū)形成了油氣藏，多數(shù)地區(qū)為非儲層。延長組地層劃分方法延長統(tǒng)十個油層組的劃分依據(jù)主要是凝灰質(zhì)泥巖，次為泥頁巖。凝灰質(zhì)泥巖在巖屑中為白色片狀，手摸有滑膩感，在熒光燈下發(fā)橘紅色強(qiáng)光。在測井剖面上具有尖刀狀低感應(yīng)、高聲速、大井徑、高伽瑪?shù)碾娦蕴卣?；?2 米左右0延長統(tǒng)地層依據(jù)巖性組合和十個標(biāo)志層，劃分為十個油層組。十個標(biāo)志層代碼為：k0k9,自下而上為:K0:位于長10底

11、。K1:位于長7底，是長7與長8的分界線，厚20m左右。底部有2m厚的 凝灰?guī)r，中上部是1520m厚的油頁巖。因其在陜北延河流域的張家灘地區(qū)出露， 所以人們常稱為“張家灘頁巖”。油頁巖在電測圖上以自然電位曲線負(fù)偏幅度較高（甚至高過砂巖），區(qū)別于泥頁巖。K2:位于長63底，是長7與長63的分界線。2 、K3:位于長6底。K4：位于長4+5底，是長4+5與長61的分界線。在陜北地區(qū)較發(fā)育，隴東 地區(qū)基本上是泥巖。K5:位于長4+5中部，是長4+51與長4+52的分界線，厚度68m,在聲 速曲線上表現(xiàn)出4個一組的齒狀尖子，感應(yīng)曲線特征不明顯。k6:位于長3底，是長3與長4 + 5的分界線。k7:位于長2底，是長2與長3分界線。k 8 :位于長2中部，是長21與長22的分界線。k9:位于長1底，是長1與長2的分界線。3、延安組地層劃分方法煤線是延安組地層對比的主要標(biāo)志層。 煤線在測井圖上具有：低伽瑪、大 井徑、高聲速、高電阻（4m高感應(yīng)的特征。低伽瑪是測井圖上區(qū)分煤線與泥 巖的主要標(biāo)志。延安組地層沉積時區(qū)域氣候由干冷暖濕進(jìn)行周期性循環(huán)，干冷時沉積河 湖砂泥巖，暖濕時沉積沼澤煤系