鄂尔多斯盆地本溪组-太原组扇三角洲沉积与油气聚集的关系

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1、第37卷第2期2010年4月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．37，No．2Apr．，2010鄂尔多斯盆地本溪组一太原组扇三角洲沉积与油气聚集的关系陈全红1李可永2张道锋3金栓联3郭艳琴。庞军刚4袁珍·(1．中海石油研究中心，北京100027；2．延安大学能源学院，陕西延安716000；3．长庆油田勘探研究院，陕西西安710069；4．西安石油大学油气资源学院，陕西西安710065)提要：利用盆地北部大量钻井资料、岩心及露头观察结果，结合古地质背景，以及粒度、岩矿等分析资料，对晚石炭一早二叠世广泛分布的含砾砂岩体

2、沉积特征进行了深入的分析。结果表明：它们属于扇三角洲体系。并以河道化冲积的形式前积到陆表海盆地中．平面上分带性和纵向上退积结构较清楚．重力流沉积特征不明显．而水道化的牵引流成因沉积特征明显。以高能辫状水道、水下分流河道砂砾岩为主要骨架，河口坝不发育。而且．这些水道作用居重要地位的扇三角洲高能水道砂体因受物源、古地貌及潮汐等影响．往往被潮汐改造而形成障壁砂坝，也是有利储集体。它们之间因沉积特征不同，储集空间、储集性能和含油性也各具特色，但都以高能化水道形成的厚石英砂带为有利相带。关键词：鄂尔多斯盆地；本溪组；太原组；扇三角洲

3、；有利储集相带中图分类号：P618．130．2文献标志码：A文章编号：1000—3657(2010)02-0421-09从鄂尔多斯盆地的整个演化过程来看．上石炭统一下二叠统为陆表海盆地到河流一三角洲发育的内陆湖盆的转换阶段的地层记录。从早期的碳酸岩、陆源碎屑及泥炭的间互沉积到上部山西组单纯的陆源碎屑沉积的发展演变过程中．盆地边缘的近物源区必然发育由冲积扇体系提供物源．并沉积在活动扇与静止水体界面间的大部分或全部堆积在水下的沿岸沉积体——扇三角洲。然而．以往的沉积相研究多基于盆地北部泊尔江海子断裂以南地区部分钻井。研究资料少

4、。研究程度低，普遍认为是辫状河一三角洲体系【旧。但近年来．随着杭锦旗地区多轮的勘探与研究．发现在泊尔江海子断裂一带分布着范围小、相变快、相带窄，具有多物源特点以及受潮汐影响较大的近岸扇形粗粒沉积体，与辫状河、三角洲及滨岸砂质沉积存在较大的差异。它是杭锦旗地区近几年来发现的重要含油气区域。因此．这种扇三角洲砂体作为晚石炭一早二叠世主要储层．研究其规模和分布对全面认识晚古生代气藏具有重要意义。本文采用岩心、露头及测井沉积相详细描述与室内综合研究相结合的方法．从鄂尔多斯盆地晚石炭一早二叠世的地质背景人手．通过对盆地北部钻井及露头

5、剖面沉积相的对比及分析．展示了本溪组及太原组沉积相的平面分布及演化特征．并预测了有利储集相带分布区。1古地质背景鄂尔多斯盆地北侧的俯冲作用从寒武纪末期即已开始．而南侧的俯冲作用开始于中奥陶世。正是由于南北两侧的相向俯冲。使华北地块被抬升．缺失了从中奥陶世至早石炭世早期的地层[6,71。但是．整体上晚加里东一早海西期的差异隆升和石炭纪贺兰谷复活的均衡翘倾过程．都在不同程度上加强了古陆架边缘肩隆与其东西两侧沉降区的幅度差异．而且到早二叠世时。古陆架肩隆幅度还有所加强，这与微量收稿日期：2009—03—31：改回日期：2010—

6、03—10基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)项且(2003cB214602)和长江学者和刨新团队发展计划(mJ0559)共同资助。作者简介：陈全红，男，1975年，博士，沉积学及石油地质学；E-mail：aUredI园163．corn。422中国地质2010担元素toN(Gd)／(ON(Yb)比值在太原组明显升高一致(图1)。说明此时物源区的隆升剥蚀状态加剧．这与区域上华北板块与西伯利亚板块于索伦山一西拉木伦河一带开始对接．使古亚洲洋海域逐渐消失．盆地内开始有新的物源补充。在这种构造背景下．盆地北侧以泊尔江海

7、子断裂为界．使山前发育的冲积扇与断裂以南的陆表海具有活动接触关系，形成并可能受到波浪及强潮汐作用影响的扇三角洲。图1鄂尔多斯盆地二叠世不同时期t,O。(Gd)／to小／b)变化特征Fig．1to“Gd)／cogYb)ratiovariationofdifferentperiodsofPermianinOrdosBasra1．1古地貌特征在构造活动和剥蚀及充填作用强的地质时期．古地貌会明显影响盆地内沉积体系的发育及分布。本溪组沉积时，北部古地貌特征表现为：①北高南低，西北高东南低的走势。地形为向南倾的缓坡．坡降平均弘11tr

8、dkm，南部坡降较小。多小2m／km。②由于盆地北部边界断层活动的继承性和不均衡性常使古断面呈现出沟谷、山梁相间的古地貌。在东胜、伊金霍洛旗一带区域地形起伏变化大，潜山、残丘、洼地广泛发育，冲积扇沿山间沟谷发育，并形成在洼地增厚。③再向南为低缓的隆起，高差≤30m．主要分布在胜1井一伊14井一带向北延伸