鄂尔多斯盆地长7深水沉积是大型坳陷湖盆深水重力流的典型代表。基于多口取心井厘米级岩心描述和测录井、薄片资料,对长7深水重力流沉积的类型、特征、流体性质和沉积演化过程进行探索。明确深水沉积包括4种类型:深湖泥页岩沉积、滑塌沉积、砂质碎屑流沉积、浊流沉积。剖面上三角洲前缘砂体在外力触发条件下发生滑塌,转变为砂质碎屑流,最终演化为浊流。平面上三角洲前缘坡折带末端发育大面积砂质碎屑流舌状体,其前端的浊流沉积呈扇状分布。鄂尔多斯盆地晚三叠世独特的构造背景、气候条件以及强烈的造山活动,造就了鄂尔多斯盆地特有的重力流沉积模式。砂质碎屑流和浊流砂体分别对应长7页岩油的一类、二类砂体,具有近源成藏的优势,油气资源量可观,目前已产生规模效益。
<正>鄂尔多斯盆地为中国第二大沉积盆地,具半盆油、满盆气、上油下气的油气聚集特征,已成为全国油气年产量最高的能源盆地。20世纪70年代以来,在老一代地质学家王永焱教授、陈景维教授、梅志超教授的指导下,李文厚教授团队以鄂尔多斯盆地为依托,结合沉积学、岩相古地理学与沉积演化及构造演化,全面深入地刻画了鄂尔多斯盆地关键地质期的河流、湖泊、三角洲、海相以及海陆过渡相的沉积特征,精准构建了各个地质历史时期盆地的构造背景、沉积格架、相带展布及其演化历程,提出了岩相古地理对于油气富集的控制影响作用以及与油气储集层分布变化的相关性,建立了具有中国特色的海相与陆相层序地层模式,国内外影响深远,同时有效地指导了各个沉积能源盆地的勘探方向。
鄂尔多斯盆地的沉积演化起始于中元古代,发育陆缘裂谷和陆内拗拉槽,沉积滨海相碎屑岩和潮坪相碳酸盐岩,新元古代盆地性质为大陆边缘地堑型坳陷,沉积滞留海盆碎屑岩、冰水沉积物组合及陆棚碎屑岩;早古生代寒武纪和奥陶纪的克拉通盆地主要沉积浅海碳酸盐岩,在西南缘发育沟-弧-盆体系;经过加里东运动抬升剥蚀后,开始了华北克拉通坳陷盆地的沉积演化过程,晚石炭世和早二叠世发育了陆表海沉积,早二叠世晚期—中三叠世形成了近岸碎屑湖盆沉积;中晚三叠世延长期至早白垩世,鄂尔多斯盆地最终形成,进入大型内陆差异沉积盆地的形成和发展时期,上三叠统、侏罗系和下白垩统是在鄂尔多斯盆地缓慢沉降过程中堆积的以河流-三角洲-湖泊相为特征的陆源碎屑岩系;新生代进入周边断陷发育阶段,先后发育河流-湖泊及风成沉积。这一系列沉积演化过程揭示了鄂尔多斯盆地复杂的地质历史和多样的沉积环境。
鄂尔多斯盆地西部下古生界奥陶系因油气勘探潜力大一直备受关注。其中,中奥陶统克里摩里组发育的碳酸盐岩有望成为下一个勘探目标层,因此,对其沉积特征进行深入剖析可以为西缘奥陶系天然气勘探提供地质依据。通过野外剖面考察、岩心观察和薄片鉴定等手段,研究了克里摩里组的岩石学特征、沉积相类型及其空间展布规律。结果表明,克里摩里组岩性主要为薄层泥晶灰岩、砾屑、砂屑、粉屑灰岩、(含)生物碎屑灰岩及黑色页岩。泥晶结构、粒屑结构发育可见薄层状、纹层状、瘤状、角砾状构造和滑塌及鲍马层序。沉积相类型以台地前缘斜坡和深水斜坡海槽发育为主要特征,表现为沿南北向呈狭窄的条带状展布,在自东向西方向上,紧邻鄂尔多斯本部的开阔海台地发育台地前缘斜坡相带,向西迅速相变为深水斜坡海槽相,海水具有逐渐加深的趋势。
鄂尔多斯盆地中侏罗统延安组是印支运动后滞效应后,受周缘造山带多物源系统影响的一套含煤碎屑岩地层,煤炭及油气等资源勘探潜力巨大。通过轻矿物、重矿物、古流向、主微量及稀土元素等进行物源分析,结合前人研究成果,开展了盆地延安组源-汇系统特征研究。结果表明,盆地延安组受来自北部阴山古陆、西北部阿拉善古陆、西南部祁连古陆及南部北秦岭造山带4个源-汇系统的影响。在源-汇系统分区的基础上深化了古地理格局认识,延安组在前侏罗纪沟壑纵横的地貌基础上,受4个不同古陆风化剥蚀搬运沉积过程差异的影响,形成了以盆地中部延安—东南部济源地区为沉积中心的陆相含煤碎屑岩沉积,自盆地边缘至汇水区,冲积扇-辫状河-曲流河-三角洲-湖泊沉积有序变化,其中以西北、北部源-汇系统沉积规模最大,是盆地勘探重点。研究结果对于深入理解不同物源体系影响下的各类储层特征及储层预测等具有理论和现实意义。