鄂尔多斯盆地沉积及构造.docx

鄂尔多斯盆地沉积——构造演化与油气助探新领域2002年9月word目 录、户 > - 刖百一.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一中生代沉积演化〔一〕奥陶系沉积体系划分与岩相古地理演化 4〔二〕石炭一二叠纪沉积体系划分与岩相古地理演化 10〔三〕中生界沉积体系划分与岩相古地理演化 18三.鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系生、储、盖特征与天然气富集规律（三）姓: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、储特征与天然气富集规律〔一〕姓源岩特征 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、储特征与石油资源评价〔一〕姓源岩特征〔二〕储集岩特征〔三〕石油成藏规律本课题以新理论、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展了大量的资料收 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■览表序号项目单位数量序号项目单位数量1前人研究报告资料收集本207r蒲片鉴定片5002前人学术论文篇308「粒度分析片2003露头剖面收集条509物性分析件1004r钻井岩心剖面收集条20010r报告插图幅5野外观测剖面条3011岩相古地理图幅6钻井岩芯观测井20012研究报告份1通过一年的工作取得了如下认识1、确定了奥陶系、石炭一二叠系、中生界三叠一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，石炭一二叠系主要为陆源 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与演化3、深入论述了奥陶系、石炭一二叠系与中生界生储留特征，特别是详细 讨论了各时代储集岩特征4、在上述根底上分别讨论了奥陶系、石炭一二叠系与中生界的油气有无 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一、地质背景与构造演化〔一〕地质背景鄂尔多斯盆地位于华北地区的西部，地理位置处于东径106 20~11030 ,北 纬35~40 30,横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省区，构造位置处于我国东部构造域和西部构造域的过度带东部以晋西挠褶带与吕梁古陆相接，西部经掩冲构造带 与六盘山、某某盆地相邻；南部以渭北隆起带与渭河地堑分隔，北部以乌兰格凸 起带与河套地堑云带，南、北长700km,东西宽400km，总面积25万km2〔图 1-1〕根据盆地的地质演化史与其中生界地质构造特征，将盆地划分为伊盟起区、 渭背挠褶区、伊陕斜坡、天环坳陷和缘掩冲带六个构造单元〔图1-1〕。

图1-1鄂尔多斯盆地古生界构造区划图〔二〕构造演化本区的地质开展史按其构造演化可划分为如下几个阶段1 .盆地在中晚元古代时，正处于坳拉谷发育阶段，由于晋宁运动的影响， 贺兰、秦晋坳拉谷充填粒合而关闭，从而奠定了盆地开展演化的根底 古构造反映为东北高，并向西南倾斜，中部相对平缓，发育隆坳相间分布的格架，承 受了厚达1000m的裂谷沉积此时的盆地实际上是一个被夹持于南北大洋与 贺兰裂谷之间的陆块2 .早古生代，盆地处于浅海台地开展阶段，由于南北受加里东地槽制， 东西被残存的坳拉谷夹持，中部如此发育一醒目的正向构造单位，即中古隆起 据不同学者研究〔赵重远1993, X军1994, X庆龙1997］，该隆起雏形于寒 武纪，发育于奥陶纪，分布于盐池、定边、庆边、庆阳、黄陵一带，北端走向 近南北，向南变为北西西，南端在宁县一带向东转折至黄陵， 平面呈“L〃型, 面积5000km2其形成，普遍认为是由于奥陶纪裂谷扩 X引起的均衡作用， 导致裂谷肩处发生翘升而形成的一个大型隆起相应在其东侧因均衡调节而伴 生一南北向边侧坳陷，二者相互协调，长期并存，不仅控制了下古生界的沉积， 而且对古岩深的发育与非构造气藏的形成也具有重要的影响〔图 1-2〕。

图1-2裂谷发育过程中裂谷肩的均衡翘 升与补偿性边侧盆地形成模式图〔引自X吉森等，1995〕3 .晚古生代时，盆地进入滨海平原开展阶段其古构造特征，根本继 承了奥陶纪时的面貌，仍为西隆东坳图1-3鄂尔多斯盆地中央古隆起从奥陶纪至二叠纪剖面几何形态图（引自X吉森等，1995）格局，但构造细节变化较大，不同时期的隆起形态，规模与分布均有差异〔图 1-3〕石炭纪南北隆起较高，而定边至铁格苏庙之间，由于西侧坳陷的楔入，相 应出现鞍状特征二叠纪，盆地转入陆相沉积，南部和北部的沉隆代替了前期〔石 炭纪〕东部和西部的沉降，中部古隆起亦趋于消亡4 .中生代时，盆地处于内陆盆地开展阶段，古构造特征仍然保持了西隆 东坳格局晚三叠世未，盆地西部发生了强烈的由西向东逆冲推覆，并在其前 渊形成坳陷相应在盆地东部形成志丹一某某坳陷，表现出隆、坳形态的位置 明显西移中侏罗世，强烈的燕山运动使盆地西冲东抬，南北隆开，内部如此 平缓向西倾斜的构造特征一直延续至今，构成了现今区域构造的根本格局三、鄂尔多斯盆地古生代一中生代沉积体系与岩相地理〔一〕奥陶系沉积体系与岩相古地理演化1 .沉积体系类型依据沉积层序与岩石、古生物标志，结合测井、地震与区域地质特征，将 本区奥陶系沉积体系划分为4大类，并可进一步划分为7亚类和40个微相类 型〔表2-1〕。

并在此根底上重塑了各期岩相古地理面貌表2-1奥陶系沉积体系类型划分沉积体系沉积相亚相微 相滨岸体系滨岸砾质滨岸白云质砾质滨岸潮坪砾质潮坪白云质乐质潮岸陆棚体系陆棚清水陆棚砂屑浅水滩、生屑浅水滩、砂-生屑浅水滩、鲍粒浅水滩、介壳浅水滩砂屑较深水滩、生屑较水滩、砂 -生屑较深水滩后高盐盆地、石盐盐盆地、后高后盐盐盆地盆缘云泥坪、盆缘灰泥坪、盆缘泥质坪、盆缘石 膏坪泥质洼地、灰泥洼地、云泥洼地、石膏洼地风暴滩碳酸盐缓坡浅缓坡、深缓坡、生物礁、砂屑滩、生屑滩、砂-生屑滩、风暴滩混积陆棚颗粒质浅滩、泥质浅滩、砂质浅滩、云质浅滩、 灰质浅滩斜坡体系斜坡斜坡-海底扇上部扇、中部扇、下部扇、灰质斜坡盆地体系海槽-深 水盆地海槽-深水盆地泥质海槽、灰泥质海槽2 .岩相古地理演化1〕早奥陶世岩相古地理〔1〕早奥陶世岩相古地理寒武纪末的兴凯运动，使鄂尔多斯地区抬升为陆，直以早奥陶世冶里期， 海水才从东、南、西三个方向入侵，开始了奥陶纪的沉积但由于海侵X围仅局限在原先裂谷系的根底上，而鄂尔多斯广阔地区仍为一个统一的古陆〔附 图2-13、14］因此早奥陶世冶里期的沉积，主要分布于鄂尔多斯东、南缘和 西部的贺兰山地区。

其中东、南缘沉积厚度 30~60m,最大120m；西部贺兰 山地区厚度110m沉积物主要以黄灰色，灰色薄层泥晶云岩、粉一细晶云岩 为主，间夹砂屑白云岩透镜体底部起伏不平，代表了海侵初期的沉积特征可分为三个主要相带，东部为白云岩陆棚环境，南部为向南倾斜的白云岩缓坡 环境西部贺兰山地区如此为云灰坪环境，发育叠层石与水平纹层〔2〕早奥陶世亮甲山期早奥陶世亮甲山期，几乎完全承袭了冶里期的古地理面貌海侵 X围大 体一样，但水体深度略有增加，鄂尔多斯古陆依然存在，分布 X围与冶里期 根本一致〔附图2-15、16］东部沉积厚度50~140m,南部沉积厚度20560m 并且由古陆向海槽方向依次增厚；西部贺兰山地区沉积厚度约150m左右岩 性以含燧石和硅质条块为主要特征，沉积环境与治里期相似，东部为白云岩陆 棚，南部为白云岩缓坡，西部贺兰山地区如此为云灰坪环境2〕中奥陶世岩相古地理〔1〕中奥陶世马家沟一期亮甲山组沉积后，由于怀远运动的影响，使亮甲山期的沉积区露出水面而 遭受风化剥蚀，至马家沟一期，又开始了奥陶纪的第二次海侵这次海侵较前 期规模增大，其前缘已延伸到鄂尔多期中东部地区的陕参1井，陕15井一带4 / 25［附图2-17、18］。

海侵主要来自东南方向，次为正东向由于鄂尔多斯东侧 补偿盆地的西部和北部均为陆地包绕，南部的直探1井马一段底部白云岩中火 多层薄层砂岩，东边的柳林三川河剖面夹十多层薄层和透镜状细砂岩，粉砂岩和页岩，砂岩成份除石英和硅质岩屑外，亦含一些再沉积的白云岩砂向北至 榆9井和向西到陕15井，富探1井和陕139井，马一段底只存在泥质白云岩 或泥质含灰云岩由此反映出砂和泥是向北和向西减少的明确砂和泥的分布， 是寒武纪未兴凯运动抬升后，造成的风化剩余物马一期再底海侵，这些剩余 物被改造、聚集成层或混入白云岩沉积物中的这一现象也指示了海侵的主要 方向是来自东南但从整个鄂尔多斯地区的海侵特点来看， 马一期仍然承袭了 寒武纪以来的西、南、东等三个主体方向，尤以东南部海侵规模较大古气候的研究明确，马一期整个华北地台为极度干旱炎热期， 海水含盐度 高越向华北地台西部的鄂尔多斯地区，含盐度更趋增高，除白云岩沉积外， 由于中央古隆起的阻隔和消能作用，使进入边侧盆地的海水盐度不断浓缩， 沉 积了大量的硬石膏岩和盐岩形成了含白云岩的硬石膏岩、盐岩盆地而在边 侧盆地的东侧偷11井、柳林一带，海水含盐度相对较低，发育为盆比硬石膏 白云岩坪。

环陆的北部和西部，由于海水循环受阻，虽在局部可有来自古陆的 少量大气淡水注入，但不足以使海水含盐度有较大的改变， 因此发育为盆缘白 云岩硬石膏坪鄂尔多斯西缘，紧贴古陆边缘，发育白云岩陆棚，其外侧为紧邻贺兰海槽 的斜坡带南部渭北地区仍然继承了缓坡环境 此地干旱炎热的古气候，使该 区也形成了含硬石膏的白云岩缓坡〔2〕中奥陶世马家沟二期在马家沟一期海侵的根底上，马家沟二期海侵更加扩大，鄂尔多斯古陆也 相应缩小〔附图2-19、20］海水入侵方向与马一期一致，主要以东南方向为 主沉积中心位于米脂一清涧一带，厚度为 100m左右，其余地区如此为 50~60m淳探1井区沉积厚度92m,是马二时第二个沉积较厚的区带马二时边侧盆地内海水的含盐度远比马一时低， 但与华北地台区相比，仍 属相对较高的地区由于此时，来自开阔洋盆的海水因较长距离的运动而被沉 积底质消能，使循环对流减弱与华北地台其它地区相比，本区马二段中白云 岩的含量增多，甚至在榆9井区含有硬石膏岩和盐岩边侧盆地东侧的柳林剖 面发育石灰岩与生物〔屑〕灰岩，夹少量白云岩与云质灰岩，为盆缘含白云岩 的石灰岩坪环境而边侧盆地的南部宜探1井、陕139井一带为盆缘含硬石膏 云白云岩一石灰岩坪。

边侧盆地西部的陕参 1井、陕15井、富探1井一带， 白云岩比例增大，并且硬石膏岩夹层增多，明确该区较东部海水含盐度增大， 形成盆缘含硬石膏的石灰岩一白云岩坪 榆9井位于〔内〕陆棚盆地中心位置， 水体较深，循环较差，局部时期闭塞，从而发育为含膏、盐石灰岩一白云岩盆 地鄂尔多斯西缘地区，三道坎组底部发育薄层砾岩和砂岩、任 1井、任3 井也在相应层位见到薄层砂岩，明确该区在马二沉积早期存在砂、砾质滨岩环 境，此后演变为混积陆棚和石灰岩陆棚环境、外侧如此为石灰岩斜坡与贺兰海 槽沉积鄂尔多斯南缘即渭北地区，与马一时沉积环境一致，仍为含硬石膏的白云 岩缓坡。