鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组物源方向分析与三角洲沉积体系

首次利用稀土元素和微量化学元素,分析鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组母岩类型和物源方向。研究表明盆地中部延长组砂岩和泥岩的稀土元素地球化学特征、REE分配模式及微量化学元素蜘蛛图解相同,表现为轻稀土富集,重稀土亏损,铕、铈元素亏损;REE分配模式均呈“右倾斜、LREE富集、HREE平坦”型;微量化学元素蜘蛛图解具“四峰三谷一平台”型,曲线呈阶梯状分布;砂岩和泥岩的地球化学特征、REE分配模式及微量化学元素蜘蛛图解与盆地东北缘的太古代、元古代变质岩相一致,而与火成岩的重稀土富集、轻稀土亏损、“V”字型REE分配模式和“三峰两谷”型、曲线呈“W”字型分布的蜘蛛图解的特征有显著的差别。说明延长组母岩是盆地东北缘的太古代、元古代变质岩,主要物源方向为北东向。依据物源方向、沉积环境、砂岩岩石学特征、砂岩稀土元素和微量化学元素的地球化学特征,将鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组沉积划分为两大三角洲沉积体系,即北东向的安塞三角洲沉积体系、志靖三角洲沉积体系、安边三角洲沉积体系和北西向的盐定三角洲沉积体系。在三角洲沉积体系划分的基础上,详细阐述了不同三角洲沉积体系的岩石学特征、稀土元素和微量化学元素的地球化学特征及延长组长6-长2期三角洲沉积体系的演化过程。     

鄂尔多斯盆地东南缘三叠系延长组物源及沉积体系特征

通过采用区域地层对比、古流向测量、轻矿物、重矿物组合分布及沉积相分析等方法,分析鄂尔多斯盆地东南缘延长组物源及其沉积体系特征,研究表明:吕梁隆起并非鄂尔多斯盆地东南缘延长组物源,该区接受了晚三叠世沉积,是在延长期以后才隆起的,东南缘宜川-富县延长组古水流为东北至西南方向,轻重矿物组合特征与北部三角洲类似,总体从志靖—川口—富县地区沉积岩屑含量逐渐降低,不稳定矿物绿泥石等含量则从富县东北部—中部—西南部依次增多,证实鄂尔多斯盆地东南缘延长组物源方向为东北方向,富县三角洲实为延安三角洲东北方向分支朵体,其为既发育台型前缘,又有坡型前缘的曲流河三角洲;台型三角洲前缘主要发育截削式、完整式水下分流河道砂体,坡型前缘主要发育复合式、叠加式河口坝砂体,优质储层主要有截削型分流河道、复合式河口坝。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组早期物源与沉积环境特征

物源分析是盆地分析和古地理分析的基础内容,对构造、沉积等各方面都具有指示意义,进而可以为识别沉积体系和油气储层展布提供帮助。对鄂尔多斯盆地东南部延长组早期地层的砂岩和泥岩样品进行了轻、重矿物分析、阴极发光测试、微量及稀土元素测试等,结果表明:延长组早期,研究区物源供给较稳定,分别来自盆地东北缘阴山古陆和南缘古秦岭,源岩主要是上地壳太古宙以后的长英质岩石地层,兼有少量沉积岩和太古宙古老地层岩石混入,当时研究区内处于弱氧化弱还原—氧化的淡水沉积环境,气候温暖湿润。     

鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组物源分析及热演化

本文以鄂尔多斯盆地南部旬邑地区上三叠统延长组为例系统研究了其物源区属性及热演化。采用碎屑锆石LA-ICP-MS定年的方法,通过分析砂岩样品中碎屑锆石U-Pb的年龄结构及组成,明确了其物源区属性。研究表明:长7碎屑锆石存在225～264 Ma、276～408 Ma、413～458 Ma、727～851 Ma、1249～1749 Ma和1868～2469 Ma 6个年龄区间,分别对应于印支期、海西期、加里东晚期、Rodinia超大陆裂解、晋宁运动早中期和古元古代的构造热事件,研究区物源复杂,主要来自于北秦岭西段、秦祁造山带、西秦岭、祁连造山带东段及天山—兴蒙造山带,阿拉善地块和盆地北部山区也可能为本区提供物源,古水流分析表明研究区的物源方向为近南部。通过磷灰石裂变径迹年龄分析及热史模拟,明确了研究区在100 Ma左右的早白垩世经历了重要的构造热事件,是油气藏形成的重要时期。自此以后,又经历了4次比较明显的热演化,100～43 Ma为缓慢抬升阶段,进入部分退火,冷却速率大概在0.44℃/Ma,43～36 Ma为一快速抬升阶段,冷却速率达到4.3℃/Ma,36～24 Ma为又一期的缓慢抬升,冷却速率在0.52℃/Ma左右,从24～17 Ma样品又经历了一次快速的抬升过程,冷却速率在1.5℃/Ma左右。研究区43 Ma以来的抬升剥蚀明显受到印度板块与亚欧板块碰撞的影响。     

鄂尔多斯盆地富县地区延长组物源体系分析

物源问题一度成为制约富县地区延长组油气勘探的焦点。作者充分利用了研究区的野外露头、钻孔资料和地震资料,系统分析了能够用于指示古物源方向的6种关键参数——实测古水流方向、砂体展布走向、极端暴露标志（煤）和覆水标志（油页岩）空间分布规律、重矿物组合分异特征、三角洲沉积体系前积结构（地震剖面）、鄂尔多斯盆地区域古构造—古地理特征等。综合研究表明,富县地区晚三叠世延长组的沉积物来自于盆地东北部,研究区不存在南部物源体系。     

鄂尔多斯盆地西南部上三叠统延长组长8、长6油层组的沉积体系与物源方向

野外露头剖面的岩石学与岩相组合,沉积特征与相标志,古流向测定,室内砂岩的骨架矿物、重矿物组合及其平面分布规律的研究结果表明：鄂尔多斯盆地西南部上三叠统延长组长8油层组是以线状或点状物源为特征的一套近源快速堆积的冲积扇与扇三角洲沉积体系,形成于盆地由快速拗陷转入逆冲负荷沉降期间。长8沉积期盆地西南部的古水流与物源主要来自盆地西南方向,其次为西北和东南方向。长6油层组沉积期,盆地内部底床下沉作用减缓,湖盆开始收缩,湖盆西岸除北部有少量扇三角洲沉积外,主要为辫状河三角洲沉积：而盆地东北部与东部的沉积作用大大加强,致使在盆地东部形成一系列大型曲流河三角洲沉积体系,至盆地西南部相变为半深湖-深湖相与浊流相沉积。长6沉积期古水流除来自西南、西北和东南方向外．还有来自北东和正东方向的次要物源,它们在盆地西南部悦乐-玄马-板桥-固城-合水-带汇合,使该地带成为混合物源区。     

鄂尔多斯盆地中西部延长组碎屑岩物源分析及储层特征

综合运用砂岩碎屑组分及岩屑分布特征、砂岩阴极发光特征、重矿物组合特征变化、古水流方向等物源分析,对鄂尔多斯盆地中西部长6油组进行物源分析,认为变质岩、酸性岩浆岩、浅海相碎屑岩及碳酸盐岩为研究区主要的母岩类型,东北、西南部是研究区的主要物源方向,西北、西和南部是为次要要的物源方向。物源是影响储层的重要因素,物源的不同造成研究区砂岩类型、填隙物组成及储层物性特征的差异。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组的物源分析

笔者从区域沉积背景入手,对鄂尔多斯盆地陇东地区长3油层组泥岩稀土元素、碳酸盐岩岩屑、轻重矿物、砂岩粒度等进行综合分析研究,认为研究区内存在混合物源,物源方向主要有北东向和西南向,并初步判断,北东物源的边界大致在南梁-华池地区,西南物源的边界大约在悦乐地区。     

陇东地区上三叠统延长组早中期物源分析与沉积体系

利用轻重矿物组合特征、古水流方向、砂岩岩石学特征、水下分流河道砂体空间展布及沉积构造特征等,对鄂尔多斯盆地陇东地区上三叠统延长组长8-长6油层组母岩类型、物源方向以及沉积体系进行研究。古流向参数表明,延长组沉积时期,沉积物从盆地边部向中心搬运。根据轻重矿物组合划分出3个主要物源方向,即西、西南和东北方向。此外,根据古流向判断有南部的次要物源。母岩是盆地周缘的前寒武系石英岩、中基性、中酸性火山岩、变质岩和古生界的浅变质岩、碳酸盐岩和砂砾岩。陇东地区上三叠统延长组长8-长6油层组沉积体系划分为:北东向吴旗-华池三角洲沉积体系和西部环县扇三角洲沉积体系,西南部镇原-泾川辫状河三角洲沉积体系和南部合水-固城川浊积扇沉积体系。在沉积体系划分的基础上,详细阐述了不同沉积体系的岩石学特征、砂体形态和沉积构造及各沉积体系的演化过程。     

鄂尔多斯盆地东南缘上三叠统延长组砂岩方解石胶结物成因

运用岩石学、矿物学和地球化学方法,对鄂尔多斯盆地东南缘上三叠统延长组砂岩中普遍存在的方解石胶结物的成因进行了系统研究。结果表明:鄂尔多斯盆地东南缘延长组砂岩中的方解石胶结物以微晶基质及连生结构的产状存在于砂岩中,且方解石胶结物的碳、氧同位素值相对较轻,δ13 CPDB值为2.50‰～-9.83‰,为正低或负低值,δ13OPDB值为-10.58‰～-27.24‰,属于负高值;有很少一部分是早成岩阶段与甲烷生成有关的方解石胶结,其余大部分是中成岩阶段微咸水向半咸水的封闭-半封闭环境下有机质脱羧基作用形成的方解石胶结;在此基础上计算出因碳酸盐胶结作用消除的原始孔隙达17.29%,使本区砂岩物性变差。     

鄂尔多斯盆地西南部上三叠统延长组碎屑锆石U-Pb定年及其物源意义

由于构造位置的特殊性和勘探开发工作的局限性,鄂尔多斯盆地西南部上三叠统延长组6段的物源分析一直存在较大的分歧。本文选取鄂尔多斯盆地西南部里78井、庄33井、演40井以及汭水河地区上三叠统长6段砂岩为研究对象,运用LA-ICP-MS U-Pb方法对样品中的碎屑锆石进行了年代学研究。结果表明,4个样品都存在250~350 Ma、400~660 Ma、920~1200 Ma、1750~1950 Ma和2200~2600 Ma 5个基本相近的年龄区间,与之对应的峰值年龄主要集中在284~330 Ma、430~460 Ma、950~1000 Ma、1850~1915 Ma以及2250~2450Ma。通过与邻区碎屑锆石年龄分布特征对比并结合重矿物资料,对研究区长6段物源的方向、母岩时代及岩性进行了系统全面的分析,认为研究区物源具有多方向、多时期、多岩石类型的特点,主要来自于盆地西南缘、南缘分布的北秦岭西段、北祁连东段及西秦岭的加里东期岩浆岩、晋宁期岩体和位于盆地东北部的古元古代孔兹岩系,盆地西北缘阿拉善地块的华力西期岩浆岩、鄂尔多斯地块东南部的变质基底也提供了部分物源。这一研究结果将有助于进行原盆沉积环境的恢复和指导下一步油气勘探的部署。     

鄂尔多斯盆地庆阳地区晚三叠世延长期长8沉积期物源与沉积体系研究*

通过野外露头古流向实测,结合砂岩骨架矿物、重矿物组合特征,利用碎屑岩地球化学方法,分析了鄂尔多斯盆地庆阳地区晚三叠世延长期长8沉积期的物源。结果显示,研究区长8沉积期古水流主要为SW→NE方向,次为NW→SE、SE→NW方向;重矿物特征具有明显的分区性。长8油层组的REE配分型式为“右倾型”,δEu值平均0.67;其微量元素协变图特征与盆地西南缘陇西古陆中的陇山群基本一致。推测庆阳地区长8油层组母岩主要来自盆地西南缘陇西古陆中上元古—古生界、祁连造山带花岗岩类和秦岭造山带奥陶系—二叠系,源区母岩主要为变质岩和火成岩。通过野外露头资料,结合最新钻探成果,认为长8沉积期研究区主要为扇三角洲沉积体系,发育扇三角洲前缘亚相和(半)深湖亚相浊积扇,而扇三角洲前缘水下分流河道的砂体带,构成了研究区油气聚集的有利相带。     

鄂尔多斯盆地延长组长7沉积期物源分析及母岩类型研究

通过对鄂尔多斯盆地延长组长7砂岩的类型、轻重矿物特征、重矿物聚类分析及泥岩的地化特征研究,并结合盆地周边源区露头剖面的岩性组合资料,讨论了长7沉积期的物源方向,恢复各源区母岩性质。经研究表明:鄂尔多斯盆地长7沉积期存在五个方向物源,东北、西南为主要的物源方向,西北、南部作为次要物源方向;其中东北源区母岩以中基性岩浆岩、高级变质岩为主,西南源区母岩以白云岩、浅变质岩为主,西北源区母岩以沉积岩为主,浅变质岩次之,南部源区母岩以含灰岩、碎屑岩为主,浅变质岩次之;另外经讨论证实西部存在局限的物源供给区,母岩主要为白云岩。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组浊沸石的形成机理、分布规律与油气关系

鄂尔多斯盆地延长组长 6储层中广泛分布浊沸石胶结物,包体测温结果表明其形成温度在 6 0～ 70℃之间,主要形成于早成岩阶段B期。浊沸石形成以后,有机质脱羧作用形成的有机酸对其溶蚀,并形成大量次生孔隙。勘探结果证实延长统找到的油藏大部分都聚集在这些浊沸石次生孔隙中。因此,关于浊沸石胶结物的形成机理及分布规律研究对延长组油气藏的成藏机理,以及油气富集规律研究非常重要。本文从沉积微相研究入手,通过野外露头、岩心及铸体薄片、包裹体测温、扫描电镜、电子探针等分析,研究浊沸石的形成机理、分布规律以及与沉积微相的关系,从而达到通过沉积微相的展布特征来预测浊沸石分布规律。最后通过研究浊沸石次生孔隙的发育特征,预测油气藏的分布。     

鄂尔多斯盆地南部延长组长6时期物源状况分析

为查明鄂尔多斯盆地南部延长组沉积体系的分布格局等问题, 通过常规矿物成分分析、重矿物特征、岩屑特征、地球化学特征和地震剖面等研究方法,对鄂尔多斯盆地南部的物源及源区母岩性质等进行了系统研究。结果表明,盆地南部地区主要受到3大物源主要控制,可进一步再划分出5个次级物源,即东北、北部、西部、西南、南部。古物源与沉积体系具有良好的空间配置关系,决定了盆地长6时期的沉积体系分布格局。沉积物源的研究将有助于油气勘探的部署。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组物源区构造属性研究

鄂尔多斯盆地延长组物源区的构造属性和物源方向一直是研究热点,但存在不确定性。为加深对这一问题的理解, 文中选择陇东地区三叠系延长组长8-长6沉积期的砂岩,通过对岩矿特征以及稀土元素地球化学特征及配分模式分析,研 究了物源区的母岩构造属性及不同地区的母岩差异性。结果表明陇东地区延长组长8-长6沉积期母岩主要来自火山弧物源 区及与褶皱逆冲相关的过渡大陆物源区,但是研究区西部环县、演武地区长7-长6沉积期的部分物源还有来自稳定克拉通 的陆块物源区,展示出差异性。砂岩稀土元素丰度分析发现,轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,Eu元素负异 常,反映源区主要与花岗质地壳物质有关,以含较多的长英质岩性为特征。将陇东地区东北部、西北部、西南部、南部的 样品与盆地周缘古陆各类岩石的稀土元素配分模式进行了对比,发现稀土元素配分模式既普遍具有右倾的特征,又具有一 定的差异性,各地区样品稀土元素配分模式均能与盆地周缘古陆匹配良好,反映了母岩来源与构造属性的差异性。     

鄂尔多斯盆地西南缘上三叠统延长组层序地层学与砂体成因研究

以鄂尔多斯盆地西南缘延长组为例,运用高分辨率层序地层学原理,对延河等露头沉积特征进行深入研究。研究认为不整合面、冲刷侵蚀面、岩性岩相转换面和湖泛面为重要的层序界面,并划分出1个超长期基准面旋回,5个长期基准面旋回及17个中期基准面旋回。延长期东、西两岸发育河流—三角洲沉积体系,东北部主要为曲流河、曲流河三角洲体系;西南主要发育辫状河及辫状河三角洲沉积体系。有利储集砂体主要为水下分流河道成因、水下分流河道—河口坝复合成因、河口坝成因和滑塌浊积扇成因等4种类型。研究认为,随湖平面变化,在基准面升降过程中,可容纳空间(A)与沉积物补给量(S)的比值(A/S)影响不同物源方向沉积体系的分布,并建立了沉积演化分布模式。