鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组障壁潟湖沉积相模式及有利储层分布规律
鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组
鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组沉积环境与岩相发育特征摘要鄂尔多斯盆地位于华北地台西部，中奥陶统马家沟组含硬石膏的白云岩是盆地中主要的储层与产层之一。
奥陶纪由于西侧贺兰裂谷再次开启，裂谷肩部发生抬升，以及南侧逆冲断层的左行走滑作用，在盆地西部和南部形成一“L”形隆起，又称中央隆起。
在隆起东侧由均衡补偿作用伴生一西缓东陡的边侧坳陷（盆地），称（内）陆棚盆地亚环境。
通过沉积相研究，建立了两个马家沟组的沉积模式。
其一为东西向穿越（内）陆棚盆地中心的陆棚沉积模式，该模式中的（内）陆棚盆地与中央隆起之间为水下凸起—洼地亚环境，其东为开阔内陆棚亚环境。
马一时、马三时、马五时（内）陆棚盆地发育为含白云岩的硬石膏岩石盐岩盆地，盆缘主要发育白云岩—硬石膏岩坪，马五时西缘硬石膏岩—白云岩坪发育，是天然气藏主要分布区。
以上表明沉积时气候干热，海平面下降，具深坳陷海水浓缩成盐特征。
马二时、马四时气候湿热，海平面上升，（内）陆棚盆地发育成石灰岩白云岩盆地，周围盆缘发育为（含）白云岩—石灰岩坪。
水下凸起—洼地亚环境于马三时和马五时发育白云岩；马四时发育石灰岩，南延则过度为白云岩石灰岩的浅滩。
东侧的开阔内陆棚亚环境，主要发育微晶—亮晶颗粒石灰岩夹硬石膏岩、风暴岩。
马六时，中央白云岩隆起以东根据残留地层推测应属于石灰岩陆棚环境。
中央古隆起以西地区，除较早期在西北角因有陆源碎屑注入发育成混积陆棚和斜坡环境外，其余时期主要发育为石灰岩、白云岩陆棚，各类重力流碳酸盐岩斜坡及碳酸盐碎屑和陆源硅质碎屑混积的浊积岩和深水泥岩海槽环境。
其二为鄂尔多斯盆地南部在马家沟期一直处于继承行缓坡环境，为此建立了末端变陡的缓坡模式。
早期为含硬石膏岩的白云岩缓坡，中、后期演化为交替发育的石灰岩—白云岩缓坡，或白云岩—石灰岩缓坡与白云岩缓坡环境。
关键词鄂尔多斯盆地马家沟组沉积模式内陆棚盆地海水浓缩陆棚缓坡1 概述鄂尔多斯盆地位于华北地台西部，为一矩形构造盆地，面积约25万km2（参见附录一）。
鄂尔多斯盆地古隆起东侧奥陶系马家沟组中组合成藏地质条件
鄂尔多斯盆地古隆起东侧奥陶系马家沟组中组合成藏地质条件时保宏;刘亚楠;武春英;黄正良;任军峰【摘要】The dolomite reservoirs in middle reservoir-source rock combination of the Ordovician Majiagou Formation on the east side of paleo-uplift in Ordos Basin are obviously different from the weathering crust reservoirs at the top of the Ordovician in Jinbian gas field .A systematic study had been carried out on the geological conditions for hydrocarbon ac-cumulation in these dolomite reservoirs in respect of source rocks ,reservoirs,sedimentation based on results of reservoir lithology characterization and fluid inclusion testing as well as analysis of drilling data ,geochemical and testing data .The results show that the middle reservoir-source rock combination of the Formation experienced strong hydrodynamics against a brief regression sedimentarysettings .Beach facies were well developed and formed dolomite reservoirs .The dolomite features in highly automorphic coarse powder and fine-crystal texture ,uniform grains ,excellent connectivity and well-de-veloped intercrystal pores .Affected by tectonic uplifting during the late Caledonian ,the top Ordovician at eastern side of the paleo-uplift were denuded and came into contact with coal-measure source rocks ,providing favorable source-reservoir combination .Controlled by lithofacies transformation at updip direction ,the dolomites of beach facies in the middle reser-voir-source rock combination of the Formation change gradually into micrite ,forming discontinuous lithological traps .%鄂尔多斯盆地古隆起东侧奥陶系马家沟组中组合发育白云岩储层，其特征明显有别于靖边气田奥陶系顶部风化壳储层。
鄂尔多斯盆地奥陶系储层展布及勘探潜力
第27卷 第3期O IL ＆GAS GEO LOGY 2006年6月 收稿日期:2005-12-31 第一作者简介:席胜利(1965—),男,高级工程师、博士,石油与天然气勘探 基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(2001CB209104)文章编号:0253-9985(2006)03-0405-08鄂尔多斯盆地奥陶系储层展布及勘探潜力席胜利,李振宏,王 欣,郑聪斌(中国石油天然气股份有限公司长庆油田公司勘探开发研究院,陕西西安710021)摘要:鄂尔多斯盆地奥陶系沉积时期,处于“三隆两鞍两坳陷”的古构造格局。
3个隆起在平面上呈“L ”型展布,共同控制着奥陶系的沉积相带,并控制着不同类型储层的区域展布。
奥陶系主要的储集类型包括东部坳陷的盐下储集体、古隆起斜坡带的风化壳岩溶储集体、古隆起鞍部的马家沟组四段白云岩储集体、古隆起西部的中奥陶统重力流储集体和古隆起南部斜坡带的生物礁储集体。
风化壳岩溶是最有利的储集体,在该储集体中目前已发现靖边大气田。
其他4种类型储集体的勘探虽然还未取得实质性进展,但结合储层特征及油气运聚分析,仍存在较大的勘探潜力,是开拓鄂尔多斯盆地下古生界油气勘探新领域的关键所在。
关键词:重力流;生物礁;膏盐岩;风化壳;奥陶系;鄂尔多斯盆地中图分类号:TE112.2 文献标识码:AD istri buti on and exp l orati on potenti al ofO rdov i c i an reservoi r i n O rdos basi nX i Shengli ,LiZhenhong ,W ang X in ,Zheng Congbin(Resear ch Institute of Petr oleu m E xplor a tio n and Develop m en t ,Changqing Oilfiel d Co mpany ,Petr oChi na ,X i ’an ,Shaanxi 710021)Abst ract :The O r dov ician in O r do s basin had been deposited i n a “three uplifts -t w o saddles -t w o depressions ”pa l e otectonic fra m e wo r k .The t h r ee upliftsw ere horizonta ll y distributed as the letter “L ”and toge t h er contr o lled t h e sed i m en tar y fac i e s ofO rdovic ian and t h e r egiona l distributions o f differen t types of reservo irs .The m ain r e -servo ir t y pe s i n O r dov ician incl u de sub -salt rese r voirs in the easte r n depression ,residuum karst r eservo ir on t h e sl o pe zone o f t h e pa laeohigh ,do l o m ite rese r voirs in t h e 4th m e m ber ofM ajiagou For m a tion on t h e sadd le of t h e pa laeohigh ,M i d dle O r dovician gravity fl o w reser voirs in the w estern part of the palaeoh i g h ,and bioher m o r r eef r eservo irs on the southern sl o pe zone o f the palaeohigh .Am ong t h ese reservo ir types ,t h e residuum karst r eser -vo irs are the m ost favorable ,and the lar ge Jingb ian gas field has been d iscove r ed i n t h is rese r voir type .Based on ana l y sis of r eservo ir cha r acteristics and hydrocarbon m i g ration and accu m u lati o n ,it is be lieved t h at t h e othe r 4types o f reservo irs still have r e lative l y lar ge exp l o rati o n po t e ntials ,t h ough no substantial prog ress has been m ade in explora tion ,t h us t h ey would be t h e key fr ontiers for explo r a tion in t h e Lo w e r Pa leozoic in O r dos basin .K ey w ords :g ravity flo w ;bioher m ;gypsum -halite ;residuum ;O rdov ician ;O rdos basi n 鄂尔多斯盆地下古生界的天然气勘探自1989年6月陕参1井的勘探成功以来,主要集中于盆地中部,勘探目的层是以靖边气田为代表的奥陶系顶部风化壳岩溶储层。
鄂尔多斯盆地富县地区马家沟组马五储层特征
鄂尔多斯盆地富县地区马家沟组马五储层特征何丹;潘天凑;赵淑平【摘要】采用了薄片孔隙描述、铸体薄片图像分析、毛管压力曲线等基本方法,研究储层的岩石学特征、孔隙类型和孔隙结构特征。
同时对储层特征的影响因素即沉积作用、古岩溶作用、成岩作用等进行了探讨。
%Under the guidance of new principles and methods of modern sedimentology,reservoir geology,the data of thin section identification（conventional and casting thin section）and capillary pressure curves,we have studied on the petrologic character,pore structure,porosity type of Ma 5 section in detaily;and discussed the main controlling factors of sedimentation,karstification,and diageneses.【期刊名称】《延安大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(030)003【总页数】5页(P92-95,100)【关键词】鄂尔多斯盆地;马家沟组;储层特征;储层影响因素【作者】何丹;潘天凑;赵淑平【作者单位】西安石油大学油气资源学院,陕西西安710065;西安石油大学油气资源学院,陕西西安710065;西安石油大学油气资源学院,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TE122鄂尔多斯对盆地奥陶系马家沟组为一套碳酸盐岩为主夹蒸发岩的地层，该组沉积后晚加里东运动使盆地抬升为陆，直至晚石炭世又接受沉积，其顶部遭受到不同程度的剥蚀。
依据古生物特征、沉积旋回及区域性标将奥陶系马家沟组分为5个地层岩性段，自下而上为马一至马五段。
鄂尔多斯盆地富县地区下古生界马家沟组地层划分及展布特征研究
鄂尔多斯盆地富县地区下古生界马家沟组地层划分及展布特征研究刘璐摘要：本文基于鄂尔多斯盆地地层发育特征，对富县地区马家沟组主要标志层及小层划分进行了初步探讨，明确了该区地层剥蚀及展布特征，为区域地层对比及后续沉积相研究提供了较好的参考资料。
关键词：富县地区马家沟组小层划分地层展布0 序言鄂尔多斯盆地早奥陶世马家沟期，为一套陆表海碳酸盐岩沉积，经历了三次海侵和三次海退，由此，岩性组合自下而上划分为6段，即马一段至马六段。
其中，马五段属于潮坪沉积环境，根据岩性组合特征，马五段自下而上可以划分为10个亚段。
目前关于富县地区马五段地层的小层划分还存在一定争议，本次研究基于对富县地区及周边邻井的分析，以岩性组合、岩相特征、沉积旋回为基础，以测井曲线特征为手段，重新厘定研究区内各亚段划分方案，基本确定了区内马家沟组地层的展布特征。
1 标志层的选择根据岩石地层学方法，可以根据岩性、标志层以及沉积旋回进行地层划分。
标志层是指在地层剖面中，某些分布范围较广、特征突出容易识别的岩层[1]。
O1m55亚段为厚层块状深灰色白云岩，在区域上广泛分布，又被称为“黑腰带”，可作为区域标志层；O1m6段时期沉积了一套厚层的灰色—深灰色微晶灰岩，亦可作为区域标志层；此外，通过测井曲线特征分析、岩性分析及连井对比，又选择了马五1底泥岩层、马五2底白云岩层、马四顶纯白云岩层、马五7底泥云岩层、马五8底泥云岩或云质泥岩层等5个标志层，作为亚段划分与对比的区域性标志层，具体特征见表1。
表1 鄂尔多斯盆地富县地区马家沟组O1m5—O1m6段标志层特征表2 马五段地层划分与对比亚段对比划分的办法是以标志层为界限，再参考岩性、测井曲线特征，即以K1标志层指示O1m6段，K2标志层指示马五1亚段底部，K3标志层指示马五2亚段底部，K4标志层指示马五4亚段顶部，K5标志层指示马五5亚段，K6标志层指示马五7亚段底部，K7标志层指示马五8亚段底部[2] [3]。
鄂尔多斯盆地东北部奥陶系马家沟组成藏主控因素分析
鄂尔多斯盆地东北部奥陶系马家沟组成藏主控因素分析戚家振;过敏【摘要】The Lower Paleozoic Erathem in the Ordos Basin has various gas reservoirs,including weathering crust gas reservoir in upper assemblage and dolomite intercrystalline pore gas reservoir in middle assemblage,with favora-ble exploration perspective. However,there is less cognition on reservoir development,hydrocarbon migration and accumulation law in the study area in northeastern Ordos Basin. On the basis ofpredecessors'research results, combining available analysis of exploration results and hydrocarbon accumulation law,the major controlling factor for hydrocarbon accumulation and mode were dominantly analyzed. The study result indicates that the major control-ling factor for hydrocarbon accumulation in the study area is the favorable"source-reservoir"conducting system and reservoirs. The major developed reservoirs are the weathering crust dissolved pore reservoirs in Mawu13 and Mawu41,and the dolomite intercrystalline pore reservoirs inMawu5,Mawu7 and Mawu9 sub-members. The devel-opment and distribution of various types of reservoirs controlled the formation of various oil and gas reservoirs. The major controlling factor for hydrocarbon accumulation in this area was firstly systematically analyzed. This study can provide theoretical guidance for predicting favorable regions of natural gas accumulation in northeastern Ordos Ba-sin,and provide theoretical support for future oil and gas exploration in this area.%鄂尔多斯盆地下古生界气藏类型多样,发育有上组合风化壳型气藏和中组合白云岩晶间孔型气藏,具有良好的勘探前景.但是对于盆地东北部研究区的储层发育和油气运移聚集成藏规律认识较少.在前人研究基础上,结合已有勘探成果成藏规律分析,着重分析其成藏主控因素和成藏模式.研究结果表明:研究区成藏主控因素为良好的"源—储"输导体系和储层,储层发育主要为马五13和马五41风化壳溶孔型储层以及马五5、马五7、马五9亚段白云岩晶间孔型储层;不同类型储层的发育分布控制着不同油气藏的形成.首次系统分析了该区域的成藏主控因素.该研究对于预测东北部研究区天然气聚集成藏的有利区域作进一步理论指导,为今后该区域油气勘探提供理论支撑.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2017(024)004【总页数】6页(P54-59)【关键词】鄂尔多斯盆地;马家沟组;烃源岩;储层;成藏主控因素;有利区预测【作者】戚家振;过敏【作者单位】成都理工大学,四川成都 610059;中石化上海海洋油气分公司,上海200120;成都理工大学,四川成都 610059【正文语种】中文【中图分类】TE122.2鄂尔多斯盆地是一个整体沉降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地[1-3]。
鄂尔多斯盆地西缘奥陶系储层特征与分布
３ 储 层 岩 石 学 特 征 及 孔 隙 类 型
３ １ 岩石 学 特征 ．
研 究 区奥 陶 系 的储 层 以碳 酸 盐 岩为 主 ，石灰 岩类 以泥 晶灰 岩 、颗粒 灰 岩及 藻 团块 灰岩 为 主 ， 白云 岩 类储 层 则 以粉 一 晶结构 的 白云类 岩 为主 ，特 征及 孔 隙 度 相对 较 为 发 育 。这 类 白云 岩 中 多具 有 残 余 颗 粒 细 结 构及 隐藻成 因 的藻 层结 构 等 。
［ 要 ］ 鄂 尔 多斯 盆地 西 缘 奥 陶 系地 层 为 稳定 的 浅 海 环 境 沉 积 ，地 层 发 育 齐 全 ，沉 积 厚 度 大 ，是 勘 探 程 度 摘 相 对 较 低 的 有 利 勘 探 区 。通 过 薄 片观 察 和 岩 心 物 性 分 析 ， 对 鄂 尔 多 斯 盆 地 西 缘 奥 陶 系 储 层 特 征 与 分 布 进
行 了分 析 和 研 究 。 研 究 结 果 表 明 ，鄂 尔 多 斯 盆 地 西缘 奥 陶 系 储 层 地 层 岩 性 主 要 是 灰 岩 和 白云 岩 ； 储 层 储
集 空 间 主 要 为 次 生 的孔 、 洞 、缝 ， 主 要 包 括 晶 间 孔 、 晶 间溶 孔 、溶 蚀 孔 洞 、 铸 模 孔 等 ； 物 性 分 析 显 示 储 层 物 性 较 好 ； 在 纵 向上 储 层 主要 发 育 层 段 为 桌 子 山 组和 克 里 摩 里 组 。
［ 作者 简介 ］张玉玺 （ ９ ６一 ，男 ，２ ０ １８ ） ０ ９年大学毕业 ，硕 士生 ，现主要从事油气藏储层评价方面 的研究 工作 。
第 ９卷 第 １期
张 玉 玺 等 ：鄂 尔 多 斯 盆 地 西 缘 奥 陶 系储 层 特 征 与 分 布
鄂尔多斯盆地中东部马家沟组盐下沉积相特征及相模式
鄂尔多斯盆地中东部马家沟组盐下沉积相特征及相模式在近年来中组合勘探研究的启示下，我们认识到膏盐岩下白云岩储层具有较好的烃源条件。
因此，文章以鄂尔多斯盆地中东部盐下地区为研究对象，通过野外调查，岩芯观察，薄片鉴定、测试分析等技术手段，系统的研究了研究区内的沉积相类型、特征及分布规律。
研究认为：研究区马家沟组盐下主要发育了局限台地和开阔台地两种沉积相，包括潮坪、点滩等4个亚相以及潮上泥云坪、潮上云坪等12个沉积微相。
结合研究区情况和参考邻区的沉积模式，得出结论：鄂尔多斯盆地中东部盐下地区为潮上云坪-潮间灰云坪-膏盐湖（泻湖）的变迁模式。
标签：鄂尔多斯；盐下；台地；沉积相前言相对上古生界和中生界的勘探程度而言，鄂尔多斯盆地下古生界的海相碳酸盐岩的油气勘探最为薄弱。
近期在中组合勘探研究的启示下，提出膏盐岩下上古煤系烃源侧向供烃成藏新认识：加里东风化壳期，奥陶系地层自东向西依次剥露，中央古隆起及其东侧邻近地区，膏盐下白云岩储层与上古生界煤系烃源岩直接接触，形成南北向带状展布的供烃窗口，供烃面积大、范围广，形成利于规模运聚的源储配置关系[1]。
在这一新的理论认识下，文章对其中之一的勘探目标-东部坳陷下的盐下储集体进行研究，详细分析其储层的沉积相，希望为该地区的油气勘探提供一定的理论指导依据。
1 区域地质背景鄂尔多斯盆地位于华北板块西部，在晚元古带-早古生代早期沉积了一套厚层的碳酸盐岩[1]。
文章的研究区位于盆地东部为华北海域，区内普遍缺失中、上奥陶系沉积[2]，后受到加里东运动的影响，东边的大部分地区缺失了马家沟组六段的地层，顶部均为马五段白云岩。
在地理位置上盐下地区位于盆地东部，主要是米脂、绥德、延安一带，在区域上地跨伊陕斜坡、晋西挠褶带，行政区域上地跨陕西省、山西省、内蒙古自治区。
2 沉积相类型及特征从区域地质概况及研究区内的沉积相标志来分析，研究区内主要发育局限台地和开阔台地两种沉积相。
经过对研究区岩芯的观察，结合区域沉积背景的特点，进一步划分了潮坪、点滩等4个亚相以及潮上泥云坪、潮上云坪等12个沉积微相（表1）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组障壁潟湖沉积相模式及有利储层分布规律周进高;张帆;郭庆新;邓红婴;辛勇光【摘要】依据鄂尔多斯盆地古构造古地理背景、古水动力以及古气候条件,结合单井沉积相分析建立了马家沟组障壁潟湖沉积相模式,该模式分三个阶段即与海侵期相对应的以灰岩沉积为主的障壁潟湖沉积阶段(阶段Ⅰ)、与海退相对应的以灰岩夹蒸发岩沉积为主的障壁咸化潟湖沉积阶段(阶段Ⅱ)和与低海平面期对应的以膏岩盐沉积为主的障壁膏盐湖沉积阶段(阶段Ⅲ).文章进一步分析并总结了在上述模式下各阶段储层的发育规律,认为阶段Ⅰ中的障壁滩相和阶段Ⅱ中的障壁滩及潟湖边缘坪有利于储层的发育,并指出了马家沟组储层主要为岩溶型储层,分布于马一、马三和马五的顶部.【期刊名称】《沉积学报》【年(卷),期】2011(029)001【总页数】8页(P64-71)【关键词】鄂尔多斯盆地;马家沟组;障壁潟湖;沉积相模式;储层预测【作者】周进高;张帆;郭庆新;邓红婴;辛勇光【作者单位】中国石油杭州地质研究院,杭州,310023;西南石油大学,成都,610500;中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室,杭州,310023;西南石油大学,成都,610500;中国石油杭州地质研究院,杭州,310023;中国石油杭州地质研究院,杭州,310023;中国石油杭州地质研究院,杭州,310023【正文语种】中文【中图分类】P512.2鄂尔多斯盆地马家沟组由“三云三灰”六段组成,马一、三、五段为白云岩、膏盐和石盐组成的蒸发岩系,马二、四、六段为灰岩夹白云岩的碳酸盐岩序列,在纵向上构成蒸发岩与碳酸盐岩间互的旋回性沉积[1,2]。
对于马家沟组沉积模式,前人已做了大量研究,主要有冯增昭等提出的潮坪膏盐湖说[3,4]、吕炳全等的蒸发边缘海说[5]、刘群等的蒸发台地说[6]以及侯方浩等提出的蒸发陆架盆地说[7]等等,上述学说分歧的焦点是对马家沟组蒸发岩的成因认识不同,即到底是水上成因还是水下成因?2000年以来,笔者通过盆地东南缘地表露头及盆内大量钻井岩芯观察发现马家沟组蒸发岩中既有较深水沉积特点也包含浅水成因标志,它实际上是由多个深水-浅水蒸发岩沉积小旋回叠置组成,因此用单一的深水或浅水模式都难以合理解释。
考虑到马家沟组碳酸盐岩与蒸发岩间互实际上是由海侵和海退亦即海平面升降和古地理条件共同所控制,笔者从动态演化角度分阶段建立了马家沟组海侵期到海退及至低海平面期持续演化的沉积相模式,即障壁潟湖沉积相模式。
随着障壁程度的增加,由宽广的障壁潟湖逐渐向障壁咸化潟湖及至障壁膏盐湖阶段演化。
整个马家沟组由上述模式不同阶段间互沉积构成。
合理的沉积相模式应反映沉积盆地古地理背景、水动力和古气候条件以及它们的演化特点等,因此,在建立鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组沉积相模式之前,有必要对其沉积背景进行分析。
鄂尔多斯盆地位于华北地台的西缘,奥陶纪尤其是早奥陶世,由于秦祁贺裂谷的强烈拉张导致沿鄂克托旗-庆阳-韩城一带形成“L”形中央隆起,并在裂谷东北侧形成以米脂-延安为沉降中心的裂谷边侧补偿盆地[8],同时因离石断裂西盘下降及不均匀沉降的影响,造成边侧盆地东翼较陡西翼和北翼相对平缓的不对称状。
在此构造背景下,鄂尔多斯盆地演化成中心凹陷四周隆起的古地理格局,即北面为伊盟古陆和乌审旗隆起,西南为中央隆起,东南为伏牛隆起,东面为离石隆起,中部为米脂凹陷,由凹陷向西部和北部隆起为宽缓的斜坡。
值得指出的是,上述隆起在高海平面期主要表现为水下隆起,具有障壁作用,同时因中央隆起与乌审旗隆起和伏牛隆起间均存在构造鞍部,成为鄂尔多斯盆地与外海沟通的重要通道,详见(图1)。
海侵期和海退期的水动力状况完全不同,海侵期(以马四为例),海水覆盖全盆地,从位于边侧盆地凹陷中心的榆9井钻井揭露来看,泥质灰岩沉积物中普遍具水平纹层,推测水体深度较大,但从其中仍夹有具波浪搅动的“疙瘩”状灰岩以及风暴岩推测海水深度应在200 m以内的风暴浪基面之上。
此外,由于周围隆起水下门槛作用,导致盆地表层水体循环较好,盆内深处水体循环受限,而水下隆起迎风侧水动力条件较强,可以发育滩体。
海退期(以马五为例),在四周隆起的障壁作用下,潟湖与外海的沟通受限,当有海水间歇补给时,潟湖水面与外海海平面相当或略低,水动力条件微弱;而当隆起完全将潟湖与外海隔绝时,由于强烈蒸发,潟湖水面大大低于外海平面,潟湖边缘坪部分暴露,而东部深凹的边侧补偿盆地完全被浓缩的卤水覆盖。
古地磁资料表明[9,10],鄂尔多斯盆地早古生代处于赤道附近低纬度,应属干旱炎热古气候条件。
单井相分析是建立相模式的基础,下面着重讨论鄂尔多斯盆地不同构造部位的重点钻井沉积相序列:榆9井位于盆地凹陷中心,马家沟组与下伏亮甲山组平行不整合接触。
马一段是海水侵入本区后的最早沉积,下部为深灰色含泥粗粉晶白云岩与泥岩不等厚互层,上部岩性为灰色盐岩与中厚层含盐泥、粉晶白云岩不等厚互层,分别代表了潟湖从海侵到海退阶段的完整沉积旋回。
马二段下部为深灰色白云质泥晶灰岩与灰色含白云质泥晶灰岩夹风暴岩;上部为含泥细粉晶白云岩、泥晶白云岩及泥、粉晶灰岩、硬石膏质白云岩夹盐岩、硬石膏岩及泥岩,是本区第二次海侵-海退旋回沉积。
马三段代表了第三个旋回的缓慢海退沉积,由浅棕灰色盐岩,灰色白云质硬石膏岩,膏质白云岩、泥质白云岩及含石膏鲕粒白云岩组成,为咸化潟湖-膏盐湖沉积。
马四段代表了本区第四个海侵也就是最大海侵期的沉积,主要由含颗粒泥晶灰岩、含泥白云质泥晶灰岩,泥质灰岩、泥晶灰岩组成,属宽广的障壁潟湖沉积。
马五段为第四个旋回的海退阶段沉积,由大套盐岩夹含白云质硬石膏岩、粉晶白云岩、灰岩及少量页岩组成,为咸化潟湖-膏盐湖沉积。
马六段(峰峰组)残存厚度各地不一,大多仅5 m左右,为灰色粉晶灰岩,代表第五次海侵期的障壁潟湖沉积。
城川1井位于边侧盆地西翼紧靠中央隆起,马三段直接与中寒武统张夏组不整合接触,马三段代表第三次迅速海侵到达该区后沉积,由深灰色泥晶白云岩、粉晶白云岩、膏质白云岩、云质硬石膏和硬石膏组成,属障壁咸化-膏盐湖沉积序列。
马四段为海侵至最大海泛期沉积,由泥晶灰岩、含颗粒泥晶灰岩夹颗粒灰岩,泥粉晶白云岩、残余颗粒白云岩组成,属弱障壁潟湖沉积。
马五段因后期剥蚀强烈,仅保存下半部分沉积,由泥质白云岩、泥粉晶白云岩、含膏白云岩和灰岩组成,为咸化潟湖边缘坪沉积。
天2井位于中央隆起带西部斜坡,桌子山组与下伏寒武系凤山组呈平行不整合接触。
桌子山组下部(相当于中东部马四段)由浅灰、褐灰色风暴搅动白云岩,砾屑白云岩以及滑塌沉积组成,为边缘浅滩-斜坡沉积。
桌子山上部(相当于中东部马五段)为一套“疙瘩”状、“砾状”风暴搅动白云岩,属台前斜坡沉积。
克里摩里组(相当马六段)由“疙瘩”状、“砾状”灰岩和泥质泥晶灰岩组成夹藻屑灰岩组成,水平纹层发育,属斜坡-盆地沉积。
上奥陶统乌拉力克组由泥云质灰岩和云泥质灰岩组成,向西至卢参1井为钙屑浊积岩,黑色页岩夹泥晶灰岩及硅质页岩组成,属盆地相。
上奥陶统拉什仲组由深灰色泥岩、钙质泥岩和泥灰岩组成,水平纹层发育,向西至卢参1井为钙屑浊积岩,黑色页岩夹泥晶灰岩及硅质页岩组成,属盆地相。
通过以上单井相分析,笔者建立了马家沟组沉积相空间演化序列。
从图2可以看出,马一至马二时,海水主要由东部和东南方向侵入本区,覆盖了边侧盆地凹陷中心范围,构成了两个从海侵到海退的完整旋回;马三早期,海水大规模入侵,迅速覆盖边侧盆地的西部和北部边缘,由于快速海侵,保存的主要是海退时期的沉积;马四为最大海泛时期,海水由东、南和西三个方向侵入,迅速淹没了整个中央隆起,华北海和祁连、秦岭海槽全面贯通形成统一盆地,此时中央隆起成为水下障壁并以此为基础逐渐发育成滩坪,其外侧为斜坡-盆地,内侧为宽广的潟湖,整个马四期由海侵至高海平面沉积组成;马五因海平面大幅下降及中央隆起的障壁作用,盆地逐渐与外海隔绝,记录了从咸化潟湖至膏盐湖演化过程;马六为本区又一次大海侵时期,从残存的主要为灰岩来看,应属宽广潟湖沉积。
迄今为止,已有的碳酸盐岩沉积模式如缓坡模式[11]、陆架模式[11,12]、陆表海模式[13]和蒸发岩沉积相模式[14-16]都是静态描述模式,这些模式对海平面相对稳定的某一段时间内相的描述和解释无疑是可行的,但对海平面升降频繁或对一个完整的海侵至海退旋回来说却难以准确反映相序的演化。
本区马家沟组纵向上“云灰”间互的特点表明其由多个海侵至海退旋回组成,为了能动态地反映马家沟组的相序演变,笔者将一个完整的海平面升降旋回分为海侵期、海退期和低海平面期三个时段,它们分别与灰岩、白云岩夹膏盐岩和膏盐石盐沉积期相对应,从而建立了马家沟组障壁潟湖沉积模式,图3-图5分别代表了该模式的三个阶段:即障壁潟湖、咸化潟湖和膏盐湖沉积阶段。
代表海侵至最大海泛沉积阶段,与侯方浩等之陆棚模式A期相当[17]。
海侵期海水由构造鞍部及东部低隆三个方向进入本区,因与外海沟通,海水补给大于或等于蒸发,海平面持续上升,此时以灰岩沉积为主间夹少量白云岩和泥岩,如马一、马二和马四的下部灰岩段;海侵晚期至最大海泛时(如马四、六),由于中央隆起被海水淹没,鄂尔多斯盆地与外海水体循环更为通畅,主要沉积泥晶灰岩和各种颗粒灰岩。
该阶段与威尔逊经典的陆表海沉积相模式相似,但本文更强调该阶段水下隆起的障壁对后缘潟湖沉积所起的控制作用,以马四期为例,其沉积环境主要包括潮坪、潟湖、潟湖边缘坪、台缘障壁滩、斜坡等。
包洪平等[18]将上述环境沉积归为与开阔海有关的微相(图3)。
潮坪:主要环伊盟古陆南缘和庆阳古陆周缘分布,由于后期剥蚀强烈,伊盟古陆南缘潮坪沉积可能已被剥蚀,目前仅在庆深2井揭示潮坪沉积为一套泥质泥粉晶白云岩。
潟湖:位于边侧盆地东部凹陷中心部位,由于水体较深且循环不畅,主要沉积泥质灰岩、泥晶灰岩及风暴岩。
潟湖边缘坪:位于中央水下隆起后侧环潟湖分布的宽广浅水区。
由于障壁较弱,水体与外海交替良好,含盐度比较正常,主要沉积生屑泥晶灰岩、生屑灰岩和颗粒灰岩。
台缘障壁滩:位于中央隆起带上,以颗粒灰岩、生物搅动灰岩和生物钻孔灰岩沉积为主,常因白云石化作用变成残余颗粒白云岩和斑状白云岩。
台前斜坡:位于中央隆起带的西侧和南侧,与秦祁海槽相连,主要发育条带状泥质灰岩,水下滑塌砾屑灰岩等。
代表海退沉积阶段,与侯方浩等之陆棚模式B期相当。
海退期因海平面下降(马一、马三、马五),中央隆起包括东面的离石隆起对海水的障壁增强,此时的障壁岛位于海平面附近,仅构造鞍部与外海沟通,由于强烈蒸发作用,宽广的潟湖逐渐演化为咸化潟湖环境,潟湖水体含盐度增大,灰泥沉积下来后迅速转化成白云石,在潟湖边缘坪,硬石膏可直接从表层水晶出而沉淀下来,而在凹陷的中心因有通道间歇与外海沟通,海水盐度相对正常,以灰泥沉积为主间夹白云岩;咸化潟湖主要包含潟湖边缘坪、浅滩和灰(云)质潟湖环境(图4)。