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鄂尔多斯盆地的沉积演化

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
资源描述:
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,之后盆地又再度上升。第四阶段:下白垩系志丹统,干旱型湖泊沉积阶段第三阶段安定组杂色泥灰岩沉积之后,燕山运动第二幕开始,盆地再度上升,并在周边发生了强烈的印度板块和太平洋板块的联合作用,褶皱断裂造山运动开始,形成了盆地格局(侏罗纪晚期) 。此后盆地第四次下沉,沉积了厚达千米的志丹统棕红色砂砾河流冲积相和杂色砂泥岩互层干旱型湖泊碎屑物。其顶部的环河组地层在庆城东西两河床上都可看到。第五阶段:下第三系的河流和咸化湖泊沉积阶段。第四阶段的下白垩系志丹统沉积后,燕山运动第三幕使区域构造得到定型,基本面貌保持迄今。下第三系的河流和咸化湖泊沉积,分布局限,仅见于盆地整体抬升后残留的局部低洼之处,多数地区缺失第三系地层。第四系黄土在陇东地区直接覆盖在白垩系志丹统的环河组地层上;安塞地区,黄土层下部就是中侏罗系安定组的地层。综上所述,在地史上的印支、燕山运动中,鄂尔多斯盆地中生代经过四次升降过程,气候经过三次冷暖转换,最终由潮湿温暖变为干旱寒冷,形成了三个平行不整合面,接受了三千多米的河、湖相碎屑岩沉积。晚三叠世及早侏罗世是盆地成油体系最重要的沉积阶段,是主要的生油层和储集层形成发育期。三叠系延长组地层特征三叠系延长统的湖泊相泥岩和三角洲相砂岩沉积,乃我国内陆坳陷型湖泊沉积盆地之典型。具有沉降中心与沉积中心基本一致,发育时间长,沉积层序全、演化完整有序、厚度大、分布广等特点。也是本盆地的主要生油岩和大面积多期叠加的储集层。按照湖盆的扩大~缩小~消亡过程,可划分为五个层段十个油层组,是一个完整的湖进湖退反旋回序列。五个层段沉积特征为:长一段(T 3(长 10 油组):湖盆开始发育期,以河流相和滨浅湖相为主,广布大型交错层理砂岩。长二段(T 3(长 8、长 9 油组):湖盆扩张期。沉积范围逐渐增大,陇东地区出现浅水到半深水河控三角洲和水下扇沉积。长三段(T 3(长 7、长 6、长 4+5 油组):湖盆由最大到开始收缩期。长 7 是湖盆最大扩张期,湖水覆盖面积 8 万平方千米,最大水深 60m,发育 70—120m 的灰黑色泥岩,油页岩厚 30—100m;是盆地内主要的生油岩形成期。长 6 湖泊开始收缩,是陕北三角洲群发育期。三角洲总面积达 1平方千米,厚度 50m 左右。长 4+5 期是区域湖盆总体收缩中一次短暂的湖浸期。湖浸范围保持长 6 时的基本格局,在陕北三角洲砂体上覆盖了湖沼相泥岩,是长 7 烃源岩的区域性盖层。由于沉积的非均一性,在吴旗、靖边等地区有三角洲存在。长三段陇东地区为深水湖泊沉积区。长四段(T 3(长 3、长 2 油组):湖盆进一步收缩期。原来的三角洲沉积区已平原沼泽化,盆地内主要分布滨浅湖泊相,仅在华池等局部地区有中、小型三角洲存在。长五段(T 3(长 1 油组): 湖盆枯竭期,大面积的沼泽化,主要岩性为泥岩夹煤层与砂岩互层,在陕北分布有著名的瓦窑堡煤系。侏罗系富县组、延安组地层特征 侏罗系下部湖沼河流相煤系地层按成因可划分为三种沉积体系: 1、 形成于古地貌丘陵中的粗碎屑河流相体系: 富县期:盆地由上升趋于稳定,气候干旱。河流沿延长统古地貌沟谷填平补齐式沉积,水动力较强,地质作用以侵蚀氧化为主;所以粗碎屑的河道砂多呈红色,砂泥岩互层呈杂色。由于不同地区有不同的物源和地形条件,所以沉积作用具有明显的差异,地层厚度变化较大,地层厚 0~160m,一般 70~110m,基本不含油。延 10 期:地壳运动稳定,气候转入半潮湿状态。沉积环境:先期为古地貌限制性河谷充填沉积,形成了东西向展布并嵌入三叠系油源层之上,成为油气向上运移通道的甘陕古河。后期随着沟谷填平补齐,转入泛滥平原到沼泽相沉积;河流水动力由强变弱。所以延 10 中、下部大套灰色中砂岩厚度差异较大,顶部的一套煤系地层(部分地区为炭质泥岩)分布较稳定。一般厚 70~90m.,划分为延 101~延 108八个小层,延 101、延 102含油性较好。发育了河流相的 6 个亚相带,油气主要分布在河床亚相中。2、 形成于湖沼盆地的三角洲泛滥平原河道中、细粒砂岩体系:延 9 期:盆地开始下沉,在延 10 期末泛滥平原的基础上逐渐形成了泛滥盆地中边积水变发育的泥砂型三角洲,沉积了一套中、细砂岩与泥岩及煤层的交互层。地层厚 30~40m,划分为延 91、延 92、延 93三个小层。储层为三角洲平原相的分流河道砂体。延 8 期:盆地处于继续下沉阶段,湖泊水体不断扩大,河流的沉积作用减弱,三角洲分流平原河道的规模远远小于延 9 期,所以延 8 的砂层厚度小,分布零星。地层厚 30~50m,划分为延 81、 延 82、 延 83、 延 84四个小层,多数情况下依据中部的泥岩隔层划分为延 81+2,延 83+4两小段。3、形成于静水环境的浅湖、沼泽泥页岩体系。延 7、延 6、延 4+5 期:盆地处于湖泊静水沉积环境中,沉积物以浅湖泥岩为主,河流的分布范围狭小,局部地区发育泛滥平原河道砂体,地层厚50~70m。仅在马岭南区形成了油气藏,多数地区为非储层。延长组地层划分方法 延长统十个油层组的划分依据主要是凝灰质泥岩,次为泥页岩。凝灰质泥岩在岩屑中为白色片状,手摸有滑腻感,在荧光灯下发橘红色强光。在测井剖面上具有尖刀状低感应、高声速、大井径、高伽玛的电性特征;厚2 米左右。延长统地层依据岩性组合和十个标志层,划分为十个油层组。十个标志层代码为:k0~下而上为:于长 10 底。于长 7 底,是长 7 与长 8 的分界线,厚 20m左右。底部有 2m厚的凝灰岩,中上部是 15~20m厚的油页岩。因其在陕北延河流域的张家滩地区出露,所以人们常称为“张家滩页岩” 。油页岩在电测图上以自然电位曲线负偏幅度较高(甚至高过砂岩) ,区别于泥页岩。于长 63底,是长 7 与长 63的分界线。于长 62底。于长 4+5 底,是长 4+5 与长 61的分界线。在陕北地区较发育,陇东地区基本上是泥岩。于长 4+5 中部,是长 4+5 1与长 4+5 2的分界线,厚度 6~8m,在声速曲线上表现出 4 个一组的齿状尖子,感应曲线特征不明显。于长3底,是长3与长4+5的分界线。于长2底,是长2与长3分界线。于长2中部,是长 21与长 22的分界线。于长 1 底,是长 1 与长 2 的分界线。3、延安组地层划分方法煤线是延安组地层对比的主要标志层。煤线在测井图上具有:低伽玛、大井径、高声速、高电阻(4m)高感应的特征。低伽玛是测井图上区分煤线与泥岩的主要标志。延安组地层沉积时区域气候由干冷~暖湿进行周期性循环,干冷时沉积河湖砂泥岩,暖湿时沉积沼泽煤系地层;两个煤系之间的地层代表了一个完整的旋回和气候周期,周而复始使延安组地层韵律性极强。分层时把二个煤层之间的一套地层作为一个二级旋回(煤层归下伏地层,煤顶为分层界限) 。延 4+5~延 10 地层顶部普遍发育煤线,若有些区块、有些层位煤线不发育时,可借用邻区邻井作参考。具体方法是:从本区与邻区最接近的一边开始,根据地层厚度和砂岩旋回性,以泥岩为分界线逐井向内推。
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