鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组白云岩特征及成因机理分析
鄂尔多斯盆地东部地区奥陶系马家沟组沉积环境与岩相古地理研究
天然气地质学收稿日期:2009202224;修回日期:20092042201基金项目:国家科技重大专题项目(编号:2008ZX050082003204);国家重点基础研究发展计划(“973”)项目(编号:2006CB202305)联合资助.第一作者E 2m ail :jashi @.鄂尔多斯盆地东部地区奥陶系马家沟组沉积环境与岩相古地理研究史基安1,邵 毅1,2,张顺存1,2,付翠琴3,白海峰4,马占龙4,吴志雄1,2(1.中国科学院油气资源研究重点实验室,甘肃兰州730000;2.中国科学院研究生院,北京100049;3.中国石化股份有限公司胜利油田分公司胜利采油厂,山东东营257051;4.中国石油长庆油田公司勘探开发研究院,陕西西安710016)摘要:鄂尔多斯盆地是我国重要的含油气盆地,以奥陶系碳酸盐岩为主的层位赋存有相当丰富的天然气资源。
马家沟组在鄂尔多斯盆地有广泛分布,其中马一段、马三段、马五段以白云岩、硬石膏岩和盐岩为主,夹少量石灰岩;马二段、马四段、马六段为石灰岩和白云岩。
运用沉积学与地球化学方法,分析了研究区马家沟组的沉积环境,认为:马一段、马三段和马五段沉积时期气候干热,海平面下降,盆地东部龙探1井区一带主要为台地蒸发岩相沉积,发育了膏盐岩和盐岩沉积,其周边则发育了一套白云岩夹薄层硬石膏岩的含膏云坪相沉积,在盆地东部周边地区主要沉积了泥质白云岩、白云质灰岩和细晶白云岩的云灰坪和局限海相沉积。
马二段和马四段沉积期气候湿热,海平面上升,研究区主要发育了石灰岩夹少量白云岩的开阔海相沉积,周缘地区发育了白云岩和灰岩互层的云灰坪或白云岩为主的局限海相沉积。
并建立了马家沟组的沉积模式,绘制了马家沟组各个岩性段的岩相古地理平面图。
关键词:鄂尔多斯盆地;马家沟组;沉积环境;沉积模式;岩相古地理中图分类号:TE121.3 文献标识码:A 文章编号:167221926(2009)03203162091 概述鄂尔多斯盆地是我国重要的油气勘探基地之一[1],该盆地中一系列奥陶系大气田的发现,进一步揭示了下古生界碳酸盐岩,尤其以下奥陶系碳酸盐岩为主的层位赋存有相当丰富的油气资源。
鄂尔多斯盆地临兴——神府地区奥陶系马五段沉积相发育控制因素及沉积模式
关键词 ：马家沟组 五段 ；碳酸盐 岩 ；沉积相 ；沉积模式 ；临兴一神 府地区 ；鄂 尔多斯盆地
中 图 分 类 号 ：Ｐ５１２．２ ２；Ｐ５８８．２４ ５
文Hale Waihona Puke 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１６７４—３６３６（２０１８）０１—００７０—０９
０ 引 言
鄂尔 多斯 盆地 下 古生 界奥 陶系天然 气 大部 分集 中在 盆地 中西 部 的 中 央 隆起 带 及 其 周 缘 区域 ，由 于 资料 等 缺 乏 ，对 盆 地 东部 临兴一 神 府 地 区 的研究 鲜 有报道。２０１４年 以来陆续钻探 ＩＸ．８等 ２Ｏ余 口井 ， 揭示 了该 区域 奥 陶 系 马 家 沟组 五段 的地 层 、岩 性 和 沉积 等特 征 。为 了掌 握研 究 区沉 积相 发育 主控 因素 和沉 积模 式 ，对 临兴 、神府 两 区块 资料 相对 丰 富 的区 域 ，结合岩芯 、露头、薄片和综合地质录井等资料开 展联 合研 究 ，判定 研 究 区沉 积 相类 型及 主 控 因素 ，总 结沉 积模 式 ，较好 地 解 释 了沉 积 相 展 布 规 律 并 预 测 了有 利沉 积相 带 ，预测 结 果被 钻井 证 实 。
１ 区域地质概况
鄂 尔 多 斯 盆地 位 于 华 北 地块 西 部 ，是 一 个 地 台 型构 造沉 积 盆地 ，又 是 一个 整 体 升 降 、坳 陷 迁 移 、构
造 简单 的 大 型 多 旋 回克 拉 通 盆 地 （何 自新 ，２００３） （图 １）。奥 陶纪 马家 沟组 时期 ，盆 地构 造 一沉 积格 局 转 化 为“坡 一肩 一坳 ”（陈 刚 ，１９９４），盆 内 “Ｌ”形 古 隆 起 的 内侧 以发 育 潮 坪 、开 阔 台地 、局 限 台地 、膏 盐 岩 湖 为特 征 ，大 量 的膏 盐 岩 沉 积 表 明 整 个 华 北 地 台 转 化 为 相对 局 限 的陆表 海盆 地 （陈安 清 ，２０１０）。
[精读]鄂尔多斯盆地地层组基础特点
![[精读]鄂尔多斯盆地地层组基础特点](https://img.taocdn.com/s3/m/528da56ee53a580217fcfe85.png)
[精读]鄂尔多斯盆地地层组基础特点鄂尔多斯盆地地层组基本特征第四系,第四系自下向上包括更新统和全新统。
晚第三纪末,受喜山运动的影响,鄂尔多斯盆地曾一度抬升,大约以北纬38?为界,北部为一套河湖相沉积,南部为黄土沉积,黄土分布广,厚度大,构成塬、梁、峁的物质主体,与下伏新近系呈不整合接触。
第四纪主要是人类的出现并有多期冰期,可见人类化石、旧石器与大量相伴生的哺乳动物化石和鸟类化石。
新近系,曾称新第三系、上第三系,自下而上包括中新统和上新统。
中国新近系仍以陆相为主,仅在大陆边缘,如台湾、西藏等地有海相沉积。
古近系,曾称老第三系,自下而上包括古新统、始新统和渐新统,主要分布在河套、银川、六盘山等盆地。
鄂尔多斯盆地早第三纪古新世,盆地继承了晚白垩世的挤压应力状态,断裂活动性强,沉积速度快,多发育冲积扇、水下扇等各种扇体。
地层厚度厚50,300米左右,岩性主要为红色泥岩、砂质泥岩夹泥灰岩。
白垩系,主要出露下白垩统,又称志丹群,分六个组,从上往下为泾川组、罗汉洞组、环河组、华池组、洛河组及宜君组。
泾川组,命名地点在甘肃省泾川县。
地层厚100-400米,岩性主要为暗紫、浅棕红、浅灰、浅灰绿色等杂色砂质泥岩、泥页岩、灰质泥岩与泥质粉砂岩互层,夹浅灰、浅紫红色灰岩和浅灰色、浅黄色砂岩,与下伏罗汉洞组呈整合接触。
罗汉洞组,命名地点在甘肃省泾川县罗汉洞。
主要为河流相的砂泥岩沉积。
地层厚度100,260米,上部为发育巨大斜层理的红色细至粗粒长石砂岩,含细砾和泥砾,中部以紫红色为主的泥岩及泥质粉砂岩,夹发育斜层理的细粒长石砂岩为主,下部岩性以紫红色为主的泥岩底部为发育巨大斜层理的黄色中至粗粒长石砂岩为主,与下伏环河组呈整合接触。
环河组,命名地点在甘肃省环县环江。
地层厚240米左右,岩性为黄绿色砂质泥岩与灰白色、暗棕黄色砂岩、粉砂岩互层,与下伏华池组呈整合接触。
华池组,命名地点在甘肃省华池县。
地层厚290米左右,岩性以灰紫、浅棕色砂岩夹灰紫、灰绿色泥岩为主,含中华弓鳍鱼、狼鳍鱼、原始星介、女星介等化石,与下伏洛河组呈整合接触。
鄂尔多斯盆地东南部奥陶系烃源岩评价
鄂尔多斯盆地东南部奥陶系烃源岩评价李鑫【摘要】鄂尔多斯盆地东南部奥陶系地层烃源岩厚度大,类型多种多样,成熟度高,为了客观认识鄂尔多斯盆地东南部奥陶系地层烃源岩有机质丰度和生烃潜力,通过有机岩石学和有机地球化学相互结合综合分析的方法开展对鄂尔多斯盆地东南部地区奥陶系烃源岩评价研究.结果表明:鄂尔多斯盆地东南部奥陶系发育泥质烃源岩和碳酸盐岩烃源岩,其主要分布在南缘古坳陷和陕北古坳陷;烃源岩残余有机碳平均值0.30％～ 3.12％;有机质类型主要为Ⅰ-Ⅱ1型;烃源岩热演化程度达到高成熟-过成熟阶段;奥陶系烃源岩在三叠系末(T3y末)进入生气高峰,至侏罗系末(J末)属持续埋藏生气阶段,从晚白垩世开始抬升隆起,生气强度逐渐降低.综合区域地质分析认为,渭北隆起北部与伊陕斜坡南部过渡带在晚古生代沉积后,奥陶系烃源岩埋深一般大于2500 m,生气时间长,有利于天然气形成,是有利的勘探目标区.【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2015(035)001【总页数】7页(P56-62)【关键词】鄂尔多斯盆地;东南部地区;奥陶系;烃源岩【作者】李鑫【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司地质研究所,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】TE122;P618鄂尔多斯盆地古生界天然气资源丰富，90年代初期就发现并探明了下古生界奥陶系碳酸盐岩风化壳气田-靖边大气田，之后发现了一批新的天然气勘探接替区，使鄂尔多斯盆地成为中国天然气勘探与生产的重要基地。
鄂尔多斯盆地已经发现的气田和目前勘探的重点基本上都集中在盆地的中北部地区，钻探工作量和研究力量集中于已发现气田外围及周边区域。
但是，最近几年天然气的供求态势发生了很大变化，中国对天然气需求出现了快速增长，随着中北部地区天然气勘探程度的不断加深，拓展新领域、寻找后备接替区块已成为社会较为关注的问题之一。
第三次全国油气资源评价结果显示，鄂尔多斯盆地南部古生界有1.5×1012 m3天然气资源量，勘探前景十分巨大。
鄂尔多斯盆地奥陶系表生期岩溶类型、发育模式及储层特征
鄂尔多斯盆地奥陶系表生期岩溶类型、发育模式及储层特征苏中堂;柳娜;杨文敬;呼尚才;武春英;裴文超;任军峰【摘要】鄂尔多斯盆地奥陶系表生期岩溶储层是盆地碳酸盐岩油气勘探的主力类型，近年来岩溶储层勘探取得一些新突破，难以用风化壳岩溶完美解释，表明存在不同的岩溶作用类型。
在钻井岩心、薄片观察基础上，结合古地形、古地貌及岩溶特征分析认为：鄂尔多斯盆地奥陶系表生期存在风化壳岩溶和顺层岩溶两种不同类型的岩溶作用，根据围岩性质细分为白云岩型、灰岩型风化壳岩溶和白云岩型、灰岩型顺层岩溶4个亚类；风化壳岩溶具有非组构选择性，岩溶特征因岩石组构差异而不同，顺层岩溶是组构选择性溶蚀，岩溶作用沿较陡地形顺层选择性溶蚀易溶组分形成孔-洞系统；风化壳岩溶储层受岩溶地貌、岩溶旋回和沉积相带共同控制，顺层岩溶储层预测则需综合考虑古地形、岩溶古地貌、沉积相及古沟槽、古裂隙等要素。
%Supergene karst reservoirs of Ordovician in Ordos is the most important type of carbonate reser-voirs,while some breakthrough cannot be explained perfectly,indicating existence of different types of karst.Based on the analysis of paleotopography and cores and slices,this study suggests that the supergene karst of Ordovician can be divided into weathering crust karst and bedding karst,which include 4 subclasses in accordance with surrounding rocks.The characters of the weathering crust karst are different because of different rock fabric,while the easily dissolved component of rocks is dissolved preferentially when the bed-ding karst occurs.The weathering crust karst reservoirs are controlled by paleotopography and karst cycles as well as sedimentary facies,whilepaleotopography and sedimentary facies as well as grooves and fractures need to be considered when bedding karst reservoirs are forecasted.【期刊名称】《中国岩溶》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】6页(P109-114)【关键词】风化壳岩溶;顺层岩溶;岩溶模式;岩溶机理;岩溶储层【作者】苏中堂;柳娜;杨文敬;呼尚才;武春英;裴文超;任军峰【作者单位】成都理工大学沉积地质研究院，四川成都 610059;低渗透油气田勘探开发国家重点实验室，陕西西安 710018; 中石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安 710016;低渗透油气田勘探开发国家重点实验室，陕西西安710018; 中石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安 710016;成都理工大学沉积地质研究院，四川成都 610059;低渗透油气田勘探开发国家重点实验室，陕西西安 710018; 中石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安 710016;成都理工大学沉积地质研究院，四川成都 610059;低渗透油气田勘探开发国家重点实验室，陕西西安 710018; 中石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安710016【正文语种】中文【中图分类】P534.42;P618.13岩溶储层是碳酸盐岩重要储层类型之一，因此，古岩溶研究成为碳酸盐岩储层成因研究最活跃的领域之一。
大牛地气田奥陶系马五7亚段储集空间类型及成因
李依林．大牛地气田奥陶系马五7亚段储集空间类型及成因 ·35·4.1 白云石化作用研究区大部分白云岩呈晶粒结构，粒度较小，多为泥晶或粉晶白云岩，属于渗透回流成因，其晶间孔发育程度相对较差。
也存在部分晶粒较大的粉–细晶白云岩及细晶白云岩，这类白云岩中白云石有序度较高，大多在0.90以上，平均值为0.93，主要为浅埋藏成因。
根据镜下观察结果（图3），可以看到白云岩晶间孔发育明显优于其他岩性，而晶间孔面孔率较高的样品普遍来自埋藏成因的粉–细晶白云岩，因此判断浅埋藏白云石化对于晶间孔的大量发育更加有利。
4.2 溶蚀作用图3 大牛地气田马五7亚段样品岩性及晶间孔面孔率晶间溶孔、膏模孔及溶缝的形成都与岩溶作用有关。
通常根据成岩期将岩溶作用划分为准同生岩溶，埋藏岩溶及表生岩溶（风化壳岩溶）三种，其中未见异形矿物等明显埋藏岩溶标志。
根据碳氧同位素特征，奥陶纪海水的稳定同位素值δ13C 为–2.0%～+0.5%，δ18O 为–6.6%～–4.0%[31]。
本次共选取马五7亚段8块样品进行同位素测试，δ13C 为–1.21%~0.19%，平均值为–0.38%；δ18O为–7.4%~–6.51%，平均值为–6.94%（表3）；其中碳同位素处于正常值，氧同位素偏负。
分析认为马五7亚段存在淡水溶蚀作用，由于岩溶作用不够强烈或地层没有处于暴露地表的顶部，但蒸发环境导致大量CO 2气体蒸发使得碳同位素偏高，氧同位素偏负程度较低。
Sr 同位素比值一般会随表生岩溶作用中放射性锶的加入而升高。
研究区中下奥陶统沉积时海水的87Sr/86Sr 比值为0.708 7～0.708 9[38]。
测试结果显示，Sr 同位素比值为0.708 8~0.710 5，平均值为0.709 5，高于中下奥陶统沉积时海水的Sr 同位素比值，表明受到陆源放射性锶的影响。
表生岩溶作用与同生岩溶作用都会受淡水作用影响，但表生岩溶由于构造抬升和海平面下降通常会经历长期的大面积暴露溶蚀，更有可能会出现陆源物质，且这种岩溶作用不具有组构选择性。
鄂尔多斯盆地油气的分布特征及富集规律
鄂尔多斯盆地油气的分布特征及富集规律盆地基本概况，油气分布特征，构造特征、储层类型、烃源岩特征、油气藏类型及成藏主控因素分析。
鄂尔多斯盆地由于其具有与我国东、西部明显不同的地质构造背景，因而有着独特的油气聚集规律和分布特征。
主要表现在：①古生界以海相或海陆交互相沉积为主，烃源岩分布面积较广，且较稳定；②古生界以生气为主，而中生界以生油为主，油、气生成高峰时期趋于一致；③盆地主体部分地层平缓（地层倾角＜1°），构造简单，并少见断裂，储集岩物性较差，因此油气以短距离运移为主，而油藏以自生自储岩性----地层圈闭为主。
根据含油气系统的基本研究方法，结合鄂尔多斯盆地的地质特征，该盆地含油气系统研究的总体思路可以概括为定源（烃源岩评价）-定时（生烃高峰或关键时刻）-定灶（生烃中心或生油洼陷）-定向（油气运移方向）-定位（油气运聚单元），下面根据这一原则，对鄂尔多斯盆地含油气系统予以初步分析。
烃源岩基本特征鄂尔多斯盆地存在J2, T3, C—P，O2四套烃源岩，其中几湖相泥岩和C一P系煤系泥岩是两套主要的烃源岩。
1.下古生界气源岩下古生界碳酸盐岩残余有机质丰度一般在0.12 %—0.33 %之间，平均为0.21% —0.22 %。
泥岩、泥灰岩烃源岩主要产于中奥陶统平凉组和上奥陶统克里摩里组、桌子山组及乌拉力克组，分布于中央古隆起西缘或南缘。
泥岩有机碳含量一般为0.4%—0.5 % ;泥灰岩残余有机碳含量大多在0.2%—0.5 %，最高达1.11 %。
干酪根镜检、干酪根碳同位素及轻烃组成等研究表明，鄂尔多斯盆地下古生界碳酸盐岩原始有机质类型为海相腐泥型生烃母质，即以I—II ］型干酪根为主。
有机质成熟度大多已进人高成熟阶段，故以生气为主。
2.上古生界烃源岩石炭一二叠系气源岩主要是一套海陆过渡相及陆相含煤岩系，主要发育在下石炭统本溪组、上石炭统太原组、下二叠统山西组，总体上分布较广。
煤主要分布于太原组和山西组。
鄂尔多斯盆地沉积及构造
适用标准文案鄂尔多斯盆地堆积——结构演化及油气勘探新领域2002年 9月目录序言一．地背景与结构演化（一）地背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1（二）结构演化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2二．鄂多斯盆地古生代—中生代沉演化（一）奥陶系沉系统区分及岩相古地理演化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4（二）石炭—二叠沉系统区分及岩相古地理演化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10（三）中生界沉系统区分及岩相古地理演化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18三．鄂多斯盆地下古生界奥陶系生、、盖特色及天然气富集律（三）源岩特色⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25（四）集岩特色⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33（五）盖特色⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44（六）天然气富集律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯四．多斯盆地上古生界生、特色及天然气富集律（一）源岩特色⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯55（二）集岩特色⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯56（三）天然气富集律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯69五．鄂多斯盆地中生界生、特色及石油源价（一）源岩特色⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（二）集岩特色⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（三）石油成藏律⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯前言本课题以新理论、新思路为指导，以采集、综合剖析和总结已有成就为主，要点野外检查和岩芯察看为辅，深入、综合、总结古人研究成就，研究盆地堆积演化历史，确立生储盖组合、联合研究和总结石油地质规律和油气勘探新领域。
为了达成相关研究内容，课题构成员自合同判定以后进行了大批的资料收集，露头剖面观察，钻井岩芯察看等工作，达成了大批工作量，详细见表1。
表 1达成工作量一览表序号项目单位数目序号项目单位数目1古人研究报告资料采集本207蒲片判定片5002古人学术论文篇308粒度剖析片2003露头剖面采集条509物性剖析件1004钻井岩心剖面采集条20010报告插图幅5野外观察剖面条3011岩相古地理图幅6钻井岩芯观察井20012研究报告份1经过一年的工作获得了以下认识1．确立了奥陶系、石炭—二叠系、中生界三叠—侏罗系堆积系统种类，此中奥陶系主要为碳酸岩堆积，包含4大堆积系统，石炭—二叠系主要为陆源碎屑岩堆积，包含 6 大堆积系统，中生界侏罗系包含三大堆积系统。
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鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组白云岩特征及成因机理分析
鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组白云岩分布广泛，属于一种变质岩石。
其主要特征是呈现出白色或灰白色的颜色，具有大量的微观结晶和层状结构。
我们对其形成成因机理进行了分析如下。
首先，这种白云岩是在地壳岩石经历强烈热力的变质作用后形成的。
由于地球内部的高温和高压，使得原来的沉积物发生了变化，经过多个化学反应后形成了白云岩。
该过程中需要有足够的温度和压力，同时还需要有各种化学物质的参与才能形成白云岩。
其次，白云岩的形成还与地质构造有关。
据测量显示，鄂尔多斯盆地南部的地质构造复杂，其中包括多条断层和褶皱等。
这些断层和褶皱的作用使得地层的深度发生了变化，导致原来的地层结构发生变化。
在这种地质条件下，白云岩的形成更为容易。
最后，对于白云岩的形成还与周边环境有关。
鄂尔多斯盆地南部是一个高原地带，年均气温较高，且属于干旱地区。
这种干旱环境下的雨水、河流等水体在流经地层时，会将一定的化学元素带入石灰岩层中，进而影响白云岩的形成。
总之，鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组白云岩的形成具有多种复杂的成因机理。
这种变质岩石不仅是地质学家研究地球演化过程的重要材料，同时也对该区域的经济开发产生了重大的影响。