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鄂尔多斯盆地塔巴庙地区奥陶系马家沟组沉积相与古岩溶

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鄂尔多斯 盆地 塔巴庙 地区 奥陶系马家沟组 沉积 相与 岩溶
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成都理工大学硕士学位论文鄂尔多斯盆地塔巴庙地区奥陶系马家沟组沉积相与古岩溶储层特征姓名:苏中堂申请学位级别:硕士专业:沉积学指导教师:陈洪德20080501摘要鄂尔多斯盆地塔巴庙地区奥陶系马家沟组沉积相与古岩溶储层特征作者简介:苏中堂,男,1981年12月生,师从成都理工大学陈洪德教授,2008年07月毕业于成都理工大学沉积学专业,获得理学硕士学位。摘要我国油气资源形势日趋严峻,随着经济技术条件的逐渐成熟,开展海相油气勘探势在必行,被成为“二次创业”。靖边气田建成投产向人们展示了鄂尔多斯盆地下古生界油气藏潜力,因此开展其下古碳酸盐岩气藏的研究至关重要。从鄂尔多斯盆地发展演化过程来看,其下古油气有利储层之一便是加里东运动形成的大规模古岩溶风化壳。要掌握下古油气藏特征,系统详细研究奥陶系古岩溶风化壳意义重大,这包括风化壳地层形成的沉积环境、岩溶发育模式、古岩溶地貌、影响岩溶发育的因素及其后期成岩作用对它的改造影响。勘探实践表明鄂尔多斯盆地下古气藏储层一奥陶系古岩溶风化壳,其有利分布区受沉积相、古岩溶地貌及成岩作用的控制。本文以塔巴庙地区古岩溶风化壳为研究对象,在区域地质资料、岩心、薄片、测井等资料分析的基础上,结合前人研究成果,运用沉积学、岩溶学、地貌学、构造地质学及层序地层学理论,分析研究区沉积相特征及其平面展布形态,并建立适合该地区的沉积模式;根据地下水水动力场特征分析岩溶剖面特征,分析不同地区岩溶剖面发育形态;采用“印模法+层序地层法"组合,根据上覆基准层厚度半定量恢复奥陶系古岩溶地貌类型;分析总结影响古岩溶发育的内外因素;分析风化壳储层成岩作用类型及其成岩相分区;最后综合预测有利储层分布区;以期说明古岩溶风化壳型储层的发育特征,从而探讨其规律,为油气勘探服务。主要得出以下几点认识:1)塔巴庙地区马家沟组主要为潮坪环境,发育潮上潮上膏云坪、潮上泥云坪、潮上云坪、潮间云坪、潮间灰坪及潮下灰坪6种沉积微相,形成一套灰岩一白云岩一含泥(泥质)白云岩一含膏白云岩沉积岩石组合,奠定了储层发育的物质基础:在分析该套沉积形成的条件之后建立了适合本地区的干旱环境下碳酸盐缓坡沉积模式。2)岩溶剖面依据潜水面通常可分为垂直渗滤带和水平径流带,前者位于潜水面之上,以垂直水动力场为主,双侧向电阻曲线从上到下逐渐升高;后者位于潜水面之下,水流以水平运动为主,双侧向电阻率曲线先升高后降低,表现为“U’’成都理工大学硕士学位论文或“弓’’字形。3)古岩溶地貌恢复中地球物理法、印模法、层序地层法、沉积学方法及残余厚度法等5种方法各有优缺,采用多种方法综合恢复古地貌形态利于使其更接近实际地质形态;论文采用“印模法+层序地层法”组合,在其他方法的约束下恢复研究区的古岩溶地貌形态。4)应用所选方法,依据上覆基准面厚度半定量地将塔巴庙地区的古岩溶地貌划分为岩溶台地、岩溶斜坡、岩溶盆地3种二级地貌单元,并在其基础上又将岩溶台地细分出台地、洼地,将岩溶斜坡分为坡地、溶丘和低地共5种三级地貌类型。岩溶台地分布在研究区北部,南部及东南部主要为岩溶盆地,岩溶斜坡分布期间占据研究区大部分区域。5)古岩溶发育受多种因素影响:气候决定岩溶发育的程度,地貌影响水动力分带,岩溶作用多发育在海平面相对下降的低位期和晚高位期,循环持续的水流是岩溶发育的基本条件;岩石物质成分主要影响溶蚀速度,物理破坏量与岩石的物理力学性质有关,后者又取决于岩石的结构;沉积微相决定岩石性质,地质构造则控制岩溶发育的时序关系。6)塔巴庙地区古岩溶型储层主要储集空间有晶问孔、溶孔、溶缝和张开缝,储层非均质性强,受沉积相、古岩溶地貌类型及成岩作用的共同影响,其中古岩溶地貌对其具控制作用。7)研究区建设性成岩作用有白云岩化作用、去膏化作用、溶蚀作用及重结晶作用,白云岩化有利于形成晶间孔,去膏化作用利于溶蚀作用的发育且形成铸模孔,溶蚀作用最为重要形成岩溶型储层溶蚀孔、洞、缝储集系统,重结晶作用使泥微晶结构变为粉细晶结构,利于形成晶间孔;而去白云石化作用,压溶、压实作用通常使岩石致密,不利于储层发育。黄铁矿化不影响储层特征。8)综合沉积相、古岩溶地貌及成岩作用共同分析有利储层发育在潮上白云坪和岩溶斜坡及其过渡带上,且处于岩溶粉一微晶成岩相带。塔巴庙地区大43一大12井区以及大13一大49井区为有利储层分布区,部分钻井已见油气显示。关键字:古岩溶沉积相成岩作用 奥陶系塔巴庙地区鄂尔多斯盆地Ⅱf.of in 一a№a,of 孤g,)l 98 1008.of es is ig is n is to te k 1of is st is t is to b,e1:d k龇.st d 嬲1屺of ol【is by r,鼬、№鹤ed of as d t),of to t me of ”伽m{)1k f.萄is d mg up of )is 1e )l,:y,is on la:is it s “U””.3)111e 5 e,is to 11is to t),of )is 1is )11撇ic as )in is up &is by pe of )、Ⅳto of 皿a )4313ey 创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得 盛壑堡王太堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。…一躲莎恤 肿/用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权盛壑堡王太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名:学位论文作者导师签名.蜥6具第1章 引言第1章 引言1.1选题依据及研究意义鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地,北邻阴山山系,南到秦岭山脉,东抵吕梁山,西止贺兰山,面积约25×104 整体升降、西倾单斜、构造单一的大型多旋回、多沉积体系、多原型盆地叠加的复合克拉通盆地特征,加里东运动、印支运动和燕山运动将盆地分为3大构造层序和3个含油气系统,即下构造层序下古生界含气系统、中构造层序上古生界含气系统和上构造层序上三叠统一侏罗系含油系统(翟光明等,2005;何自新,2003;翟爱军等,2000;付金华,20061。盆地中上构造层序内的油气体系经过几十年的勘探开发取得了巨大成果,是我国“陆相油气理论"的硕果之一。然而,世界油气资源60%产在碳酸盐岩地层中(范嘉松,2005),其中,与不整合面有关的储层占20%~30%(F D, L 993),且主要与古风化壳有关。我国油气资源形势日趋严重,已成为制约国民经济发展的瓶颈,开展海相碳酸岩盐油气勘探被认为是我国油气资源的“二次创业"(刘光鼎,2007)。1974年任丘油田的发现,揭开了我国海相地层勘探开发的序幕(贾振远等,2004)。20世纪80年代中后期,随着理论、技术日趋成熟,人们开始关注鄂尔多斯盆地下构造层序的海相沉积体系。1989年,陕参1井试气成功、靖边气田相继开发是我国与不整合面有关的古风化壳、古岩溶型气田的典范之一。目前我国发现的大型海相气田,均与古风化壳有关,它往往形成裂缝一溶蚀孔洞型、裂缝一洞穴型、溶蚀孔洞一裂缝型和裂缝型次生储集空间,成为我国油气勘探的新领域(陈学时等,2004)。由于古岩溶地貌严格控制着古岩溶储层的分布,不同的古岩溶地貌单元中不同的水动力条件控制着古岩溶的分布,因此对古岩溶地貌精确刻画,通过古岩溶地貌来研究岩溶储层,对寻找有利储层及有利勘探开发具有现实意义。所以论文选择塔巴庙区块为研究对象,试图通过沉积相及古岩溶发育特征,尤其从古岩溶地貌的角度来分析不同地区岩溶发育特征,研究古岩溶在区域纵横向上的变化,来说明古岩溶风化壳型储层的发育特征,从而探讨其规律,为油气勘探服务。鉴于此,论文试图以沉积学、地貌学及层序地层学理论为基础,采用层序地层学法和印模法,在沉积学方法、残留厚度法等方法的约束下,半定量恢复岩溶地貌单元形态,对岩溶高地、岩溶斜坡及岩溶盆地二级地貌格局上地貌形态细分,成都理工大学硕士学位论文更加精确描述塔巴庙地区的岩溶地貌单元,从而分析岩溶储层的发育特征,对研究区下古天然气的勘探做出贡献。1.2国内外研究现状1.2.1古岩溶研究现状岩溶又称喀斯特,原指原南拉斯拉夫西部伊斯特拉半岛上石灰岩高原地名,后来一直成为各国通用的专门术语。1966年,广西桂林召开的全国喀斯特学术会议上,将喀斯特改为岩溶。通常认为,岩溶是地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作用,及其形成的水文现象和地貌现象(杨景春等,2001)。988)在《指出“岩溶包括所有成岩形态一宏观的和微观的、地表的和地下的,它们是在化学溶蚀过程中产生,并经改造了的碳酸盐岩序列。岩溶也包括地下的沉淀(洞穴沉积),它们可能改变了溶蚀孔隙;坍塌角砾岩和机械沉积的“内部沉积物",它们可能充填于孔隙底部或充填了孔隙:地表的石灰华。’’王大纯(1986)指出,“岩溶是水流与可溶岩石相互作用的过程以及由此而产生的地表及地下地质现象的总和。岩溶作用不仅包括化学的溶解及随之产生的机械破坏作用,而且还包含化学沉淀和机械沉积作用。"974)和982)将古岩溶定义为“被较年青的沉积物或沉积岩所埋藏的古代岩溶,有时并非被埋藏",988)认为“古岩溶是地质历史中的岩溶,它通常被年轻的沉积物或沉积岩所覆盖,据此,将其进一步分为残余古岩溶(过去所形成的现代地貌)和埋藏岩溶(被沉积物覆盖的岩溶地貌)’’。由此可见古岩溶是被现代沉积物或沉积岩覆盖的地质历史中的岩溶,赵永刚(2006)认为:古岩溶的地质历史阶段虽存在争议,但古岩溶是地质历史时期发生的,相对于某一套年轻地层之下所出现的古岩溶叠加体系。古岩溶的研究伴随着成岩、成矿作用及其油气地质的研究而兴起。大致经历了四个阶段:①启蒙阶段(20世纪60~70年代):碳酸盐沉积地层学和沉积学家在开展大气水对碳酸岩沉积物成眼作用研究过程中开始了解古岩溶;②起步阶段(20世纪70~80年代):主要借鉴现代岩溶学理论对古岩溶作用及其过程机理做出了探讨,开始研究古岩溶特征和发育规律,主要以碳酸盐沉积学和成岩作用的理论和技术方法为指导。1974年华北任丘古潜山型油藏的发现引起了我国对古岩溶及其储层特征的研究;③发展阶段(20世纪80~90年代):伴随人们对古岩溶作用及其地质意义认识的不断深入,古岩溶与油气储层的关系引起了地质学家,尤其是石油地质学家的重视,其中以1987年由N.J..言编辑出版的《辑为里程碑意义,该专辑集中反映了国际上20世纪80年代以来不同领域的专家从不同侧面对不同时代碳酸盐地层中的古岩溶研究成果,既有理论又有方法,既包括现代岩溶的分析又囊括地质历史时期古岩溶的研究,这些工作奠定了以后古岩溶与油气储层研究的基础。与此同时,国内召开了前两届全国岩溶矿床学术讨论会,1991年成都地质学院沉积地质矿产研究所和长庆石油勘探局勘探开发研究院译编了《以《古岩溶与油气储层》为名由成都科技大学出版社出版在国内公开发行。《古岩溶与储层研究》(王宝清等,1995);《新疆塔里木盆地北部古风化壳(古岩溶)储集体特征及控油作用》(陈洪德等,1994)等一批有关“古岩溶与油气储层研究’’的专著相继问世。④深入阶段(20世纪90年代中后期至今)。从20世纪90年代开始,古岩溶研究趋于系统化、(半)定量化,多种有效的新技术、新方法和(半)定量研究方法结合沉积学、层序地层学、水文地质学、岩溶学、地貌学、碳酸盐岩成岩作用、碳酸盐岩储层地质学、沉积地球化学等学科进行深入系统的研究,与此同步,以地质为基础,地震、测井及地震、测井联合反演预测古岩溶储层等技术运用到了古岩溶的研究中。李定龙(1999)提出了古岩溶地球化学的概念;郑荣才等(2003)研究渝东黄龙组古岩溶特征时,引入了地球化学方法,并划分了岩溶旋回;钱一雄等(2002)研究塔河日元等(2004)开始关注古岩溶发育演化的模式;贾振远,蔡忠贤(2004)详细论述了古岩溶形成的各种作用;许效松,杜佰伟(2005)详细描述了风化壳岩溶的形成过程;鲁新便等(2003)通过测井、地震等地球物理的方法识别古岩溶储层;叶勇等(2007)尝试运用地震模拟来识别岩溶孔洞;袁志祥(2002)研究塔巴庙地区岩溶时引进了岩溶相的概念;马振芳等(1999)也对鄂尔多斯盆地的古风化壳进行垂向上的分带研究;夏日元等(2001)将深岩溶研究归到了古岩溶研究范畴;郑聪斌等(2001)较为详细的研究了鄂尔多斯盆地奥陶系热水成因的岩溶特征;李定龙等(1999)对皖北奥陶系古岩溶做了分期研究并阐述了其特征;韩行瑞(2001)对古岩溶进行了地质历史分期研究;张锦泉,陈洪德等(1993)以水动力条件为基础对古岩溶进行垂向分带研究;景建恩等(2003)探讨了古岩溶的纵向分带特征,并指出了其测井识别标志;陈学时等(2004)较为系统地总结了我国古岩溶发育的特征;宋来朋等(2005)全面总结了古岩溶研究的方法;徐国强等(2005)用层序地层学理论分析岩溶洞穴发育的序次;王家豪等(2003)将层序地层学应用在了古地貌分析中。从以上研究成果来看,古岩溶研究主要在以下方面取得一定的进展:①从地层、岩石矿物、地球化学及地球物理等方面提出了古岩溶的宏观微观鉴别标志;开始着眼研究古岩溶实例,总结其发育规律及其控制因素,对岩溶在垂向剖面上成都理工大学硕士学位论文的分带性和洞穴充填物进行研究和论述;②将沉积学、沉积岩石学方法引入了古岩溶研究,提出了“岩溶相’’的概念;岩溶相其实是“岩溶环境的古代产物",限定它的关键要素是岩石学特征,包括基岩成分、填隙物成分、岩石结构特征及缝洞系统等(袁志祥,2002)。这就将古岩溶与沉积学、地层学等联系了起来,着重对不整合面上古岩溶的研究,并讨论古岩溶相问题及其对油气储层及矿产的控制作用;③将古水文地质学分析原理引入古岩溶研究,岩溶作用是水体与可溶岩体作用的结果,因此地下水活动特征不同必然会形成不同体系的岩溶特征,在此基础上划分出岩溶垂向分带及岩溶的演化过程;④古岩溶形成过程、形成作用及发育模式方面做出了一定的探讨;⑤古岩溶概念扩大,将热水岩溶及深岩溶归入了古岩溶研究,这是因为沉积层的压释成因水及深部地下热液等同样可以促进岩石溶解,发生岩溶作用,对油气储层有一定的控制作用;⑥对古岩溶进行分期研究,对各期岩溶作用特征进行识别并研究其产生的孔隙类型及数量,研究岩溶发育的场所及溶蚀水体的来源和运移方向,从而阐述溶蚀洞缝的发育机制;⑦层序地层学被应用到了古岩溶的相关分析中,运用层序地层学原理来恢复岩溶度地貌形态、探讨不同层序旋回中岩溶发育机制并进行区域岩溶洞穴的对比。古岩溶地貌控制储层展布,很多学者从不同的角度对其进行研究。拜文华等(2002)、代金友等(2005,2006)强调了利用高精度地震资料,在测井资料的约束下识别岩溶沟槽;韦忠红(2006)利用三维地震资料结合钻井资料对塔河油田4区古岩溶地貌进行恢复;夏日元(1999)利用上覆地层厚度及分布趋势,采用“印模法”系统恢复了鄂尔多斯盆地的古地貌形态,并划分出了10种三级地貌单元;孟祥豪等(2005)以不整合侵蚀面上出露地层层位及下伏地层的厚度和上覆地层的厚度比为依据恢复了塔巴庙地区的古岩溶地貌形态;宋国奇等(2000)、康志宏,吴铭东(2003)采用层序地层学方法恢复岩溶古地貌,取得了较好的效果;赵俊兴等(2001)利用沉积学方法恢复侏罗纪沉积前古地貌的思路值得借鉴;赵俊兴等(2003)提出利用高分辨层序地层学方法恢复沉积前古地貌的方法在岩溶古地貌恢复研究中值得推广;吴丽艳等(2005)系统总结了古地貌恢复技术。由此可见古岩溶研究已进入系统化阶段,不同的学者从各个角度对其分析研究,取得瞩目成绩。岩溶地貌控制储层的空间展布,因此通过恢复岩溶地貌形态研究岩溶储层特征必然得到重视。但是,目前进行岩溶地貌恢复主要注重单一技术,缺乏各种技术之间的借鉴补充,精确度较低。为了较为精确恢复古岩溶地貌,需要利用多种方法从不同的角度相互约束进行岩溶地貌单元的划分。4第1章 引言1.2.2塔巴庙区块研究现状鄂尔多斯盆地北部塔巴庙区块位于北纬38。10 7—40。15 7,东经107。30 7—110。30 7,面积2004 地区勘探开发较早,但勘探以上古生界砂岩为主,同时兼顾下古生界碳酸盐岩,部分钻井在奥陶系风化壳获得工业气流,显示了该地区下古油气藏存在的潜力。随着油气需求矛盾的加剧,系统全面开展下古碳酸盐岩有利层位的勘探势在必行。目前该地区针对下古的勘探程度较低,开展下古研究,必然需要重视奥陶系顶部风化壳储层的研究。通常认为奥陶系风化壳是指马家沟组马五段上部,即马五。亚段及其以上地层,因此,论文以马五。一马五,地层为研究对象。专门研究本地区风化壳沉积相的文章较为鲜见,仅在相关的博硕士论文中有相关章节的表述(孟祥豪,2006;惠宽洋,2005),但只是根据需要侧重于相关方面,为进行系统阐述。风化壳岩溶作用研究较为多见,袁志祥(2002)系统研究了该地区岩溶相特征,将其划分为壳面堆积相、洞顶相、洞底相、隔层相、垮塌相及洞穴充填相等6种,并指出了各种岩溶相的储集性能和含气性,预测了有利油气勘探区。陈胜等统研究了塔巴庙地区古岩溶特征,对古岩溶的识别、其垂向发育特征做了较为详细的论述,粗略恢复了岩溶地貌格局,指出了有利勘探区。孟祥豪等(2005)以不整合侵蚀面上出露地层层位及下伏地层的厚度和上覆地层的厚度比为依据,将岩溶地貌划分为岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶洼地,指出了有利地貌单元。这些成果有力地促进了塔巴庙地区古岩溶风化壳的研究,但程度尚低,为了对该地区勘探提供有力的依据,必须大力开展古岩溶风化壳的系统研究,其中包括通过从古岩溶地貌角度研究风化壳储层特征。1.3研究内容1.3.1主要内容①奥陶系风化壳沉积微相:沉积物特征是古岩溶发育的基础,选择研究区具代表性的露头剖面和钻井岩芯,研究岩石的成分、结构、沉积构造、剖面结构等,分析沉积微相特征及其相序变化,进而进行测井相的研究,对奥陶系风化壳沉积环境、沉积背景及其沉积体系进行研究。②奥陶系风化壳沉积相剖面:分析沉积微相在纵横向上的演化变化规律,了解其可能空间展布形态。成都理工大学硕士学位论文③奥陶系风化壳沉积相平面展布:在微相、剖面沉积相对比分析的基础上,详细分析风化壳各沉积期古地理空间展布形态,分析有利相带。④单井岩溶特征分析:分析单井岩溶特征,探讨岩溶发育的垂向结构特征,分析岩溶旋回和期次,并对不同地区的单井岩溶特征进行比较,从而进一步探讨岩溶发育规律。⑤岩溶地貌恢复技术:分析比较目前地貌恢复技术的优缺点,利用层序地层学方法及印模法,结合沉积学方法、残余厚度法等技术的优点,在它们的约束下,较精确恢复出研究区三级岩溶地貌单元。⑥岩溶剖面特征:在地貌恢复技术约束下,分析剖面岩溶特征,分析岩溶地貌横向纵向变化特征,从而约束岩溶地貌单元平面展布形态。⑦岩溶地貌形态:在以上各研究基础上,恢复出三级岩溶地貌单元及其平面展布位置,并用相关地质软件模拟其三维空间形态。⑧分析影响岩溶发育的因素:系统恢复岩溶地貌形态后,分析影响岩溶发育的内外因素,探讨各种因素对岩溶发育的影响程度。⑨风化壳储层成岩作用研究:详细研究区内风化壳沉积后成岩作用类型及其各自特征,分析成岩作用的利弊,绘制成岩相分区图。⑩探讨风化壳储层特征:分析岩溶地貌单元中风化壳储集体发育特征,确定有利储层发育的位置,预测有利储层分布区,为勘探开发提供依据。1.3.2研究方法与技术路线论文以沉积学、岩溶学、地貌学、层序地层学理论为基础,结合区域地质资料、岩心、薄片、测井资料,分析研究区沉积相特征及其平面展布形态;分析单井及剖面岩溶发育特征,运用层序地层学方法和印模法,采用沉积学方法等技术的优点,综合恢复塔巴庙地区三级岩溶地貌单元,并探讨影响岩溶发育因素;分析风化壳储层成岩作用类型及其成岩相分区;综合预测有利储层分布区。技术路线如图1.1。1.4完成的工作量为完成论文内容,依据技术路线指导,曾先后赴小壕兔、靖边、西安三地中石化、中石油岩心库,历时20多天,观察钻井30多口,照相100多张。在室内化验分析,分析铸体薄片40片,分析沉积相、岩溶特征,编制相关图件,完成论文。这些资料系统详实,为较高质量完成论文奠定了基础。具体工作量如表6第1章 引言11—1 论文技术路线图表1—1完成的工作量表序号 名 称 数量 单位 备注l 单井观察 30 口2 薄片照相 178 张3 铸体薄片 4l 片4 野外照相 70 张5 单井分析 21 口6 沉积剖面对比图 4 张7 古地质图 l 张8 岩相古地理图 5 张9 岩溶对比剖面 4 张10 残余厚度图 1 张11 岩溶地貌平面图 l 张12 岩溶地貌立体图 1 张13 成岩相分区图 1 张7成都理工大学硕士学位论文第2章 区域地质背景2.1地理及地质概况塔巴庙地区面积2000 于鄂尔多斯盆地东北部陕一蒙交界处,属陕西省榆林市与内蒙古自治区伊金霍洛旗地区。研究区地表呈波状起伏的丘陵,地面海拔一般在1300 面被沙丘和沙地覆盖,有“西一包"公路通过,交通较为便利(图2—1)。Q 璺9\。’1I:华北地层大区;I.:鄂尔多斯地层分区;I.’:晋西地层小区;I.2:鄂尔多斯西缘地层小区;I,‘:鄂尔多斯本部地层小区;I.。:鄂尔多斯北缘地层小区;I::阿拉善地层分区;I。:阴山地层小区:连一秦岭地层大区;Ⅲ:新疆北疆一兴安岭地层大区图2—1塔巴庙位置图(据何自新略改,2004)研究区构造位置处于伊陕斜坡北段,毗邻伊盟隆起;地层区划属于华北地层大区中的鄂尔多斯本部地层小区。其下古生界包括寒武系和奥陶系两套海相碳酸盐岩地层,其中奥陶系仅沉积马家沟组。依据古生物特征、沉积旋回及区域性标志层,可将奥陶系马家沟分为六个大的地层岩性段,自下而上为马一至马六段,由于特殊的古地理环境,其总的岩性特征表现为马一、三、五段以白云岩、硬石8第2章 区域地质背景膏岩和岩盐为主,夹少量石灰岩,马二、四、六段为石灰岩和白云岩,在补偿凹陷盆地还有硬石膏岩产出。马六段本区未见。生产单位根据需要,依据岩性组合、沉积相序等特征又将马五段自上而下分为马五,~马五加里东运动,该区普遍缺失志留系、泥盆系以及石炭系地层,马家沟组之上直接覆盖二叠系太原组地层(表2—1)。表2—1 塔巴庙地区地层简表(沿袭长庆油田,略改)系 组 段 亚段 小层 厚度(m) 标志层 微古生物(牙形刺) 含气系统二 山 西组 碎屑岩叠 太原 太二段 含气系系 组 太一段 统马六段马五11 0“ .8~7.2 ~4 .5 ~4马马五2奥 马五22 3.2~6 五313.5—6.6碳酸盐家 马五3 马五32 8~12.8岩含气陶 马五33 9士五 系统马五 a 5士沟 l4 b 4一 五4段 马五42 8.9—22马五43 8~14组马五51 黑色灰马五5马五52 岩段马五6~马五10马四~马一寒武系9成都理工大学硕士学位论文马五5亚段主要为厚层状深灰色一灰黑色灰岩,电性特征表现为箱状低伽玛、高电阻、低声波时差。马五4亚段主要为浅灰一深灰色中一薄层白云岩、泥质白云岩,膏云岩夹凝灰质云岩,电性特点顶部为层状低伽马、高电阻,其余为犬牙状高一低伽马和齿状高一低电阻相间组合特点。马五3亚段主要为一套深灰色、灰色中一薄层状云岩、泥质云岩,电性曲线为犬牙状高低伽马及齿状高低电阻间互的特点。马五2亚段主要为厚层粉晶白云岩,其下部为泥质云岩及云质泥岩组合,部分地区见角砾云岩层,电性曲线上部为块状、下部为犬牙状低伽马及低电阻特征。马五一粉晶云岩、泥云岩、云质泥岩及少量云质灰岩组成,分布局限(图2—2)。地层系统 辫心 浅倒向电阻唪 密度钻时 O...……0 100000 1一一一一3 鼯度(m) 密心籀述亚 R 度 嗣面 深翻肉电阻隼 声渡时嫠 层 累统 段(M) 10一100000 450一50 厚 厚段 ,,/、气 皇 三:, 只氏嚣 ;毒莲 l,5 ●.5 盍嚣耋誓童f‰写蔷乏蓬为青霾 '● 奢..5 鬻岛 翁雾 专 。≮ 蓄羹主,囊璺茎;嚣囊3' 赫。5 鬟委薹≥蓥置南置奢冀2“5 “ 囊嚣羹翳瑟瑟鹱襄茸‰蠢自跨并葶每■瓦囊枣茎象缱喜载搿矮着¨2.I I●k§幸‘≈1蚕 ≯下二≤严毫 昌摹霸 之叠娩蔑玛五 2马五3下 马码五家 4一’: ] ·j ;莓吲翱 毛圜豳 专 ?≮沟 骂产{c《=E=-.奥 五5组一五马赢8} 10 耋 ;—.—1} { 篝净f岁 j ●.^一l 、 I .≥ { 雾 4霉; l =哞=霉{ ;‘’霹圉国圉屋曩团匡召日圉舅 白云辫 耗囊白云者 含髭自云岩 青云者 角砾云岩 灰嚣岩 获髫 自蛩敷泥崧图2—2塔巴庙地区下奥陶统马五段地层综合柱状图域地质背景通常在区域上存在三个标志层:马五5亚段的黑灰岩,测井上表现微厚层箱状低伽马、高电阻特征;于马五41层底部,表现为显著低伽马、高电阻的测井曲线特征,虽然塔巴庙地区不是很明显,但它代表了区域上的火山喷发事件,可作为等时层;征与.2区域构造演化鄂尔多斯盆地在太古代一元古代形成基底,经中、晚元古代大陆裂谷集中发育阶段之后,早古生代进入克拉通坳陷与边缘沉降阶段。早古生代期间的加里东运动以升降运动为主,形成地层间的平行不整合接触。主要有寒武系与下奥陶统之间、下奥陶统亮甲山组与马家沟之间的平行不整合面,以及中、晚奥陶世期间海盆逐渐上升为陆,直至晚古生代中晚石炭世始有沉积。其间缺失加里东期的晚奥陶世及志留纪沉积,因无地层记录,地壳运动情况不明。但据区域地质构造分析,由于自奥陶纪之初伴随贺兰裂谷及秦祁大洋张裂形成的裂谷肩调节隆起(中央古隆起),而在加里东运动晚期,在祁连海槽向东推挤下,隆起增大,一方面控制中央古隆起两侧马家沟期形成多次超覆现象;另一方面由于地质环境不同,不同时间、不同地区具有不同的构造特征。如据有关加里东期的构造应力场分析资料,盆地经历过南北向的早期拉张和
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本文标题:鄂尔多斯盆地塔巴庙地区奥陶系马家沟组沉积相与古岩溶
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