鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征与沉积环境分析
第30卷第3期2011年5月地质科技情报GeologicalScienceandTechnologyInformationVol．30No．3May2011鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征与
收稿日期：2010-12-17编辑：刘江霞基金项目：国家重大基础研究规划项目（2002CCC01400）；中国石油化工股份有限公司科技攻关项目作者简介：毛小妮（1986—），女，现正攻读矿产普查与勘探专业硕士学位，主要从事油气成藏机理与富集规律研究。E-mail：466969658@qq．com沉积环境分析
毛小妮a，b，周立发a，b，杨甫a，b，蒲磊a，b
（西北大学a．大陆动力学国家重点实验室；b．地质学系，西安710069）
摘要：鄂尔多斯盆地西南缘发育奥陶系海相烃源岩，该套烃源岩沉积厚度大、分布广，具备良好的生储油条件。运用元素地球化学方法，结合岩石学特征，探讨了研究区的沉积环境及其烃源岩分布特征。研究认为，鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征能较好地反映其沉积环境的变化。南缘马家沟组和西缘桌子山组沉积时水体较浅，还原性差，不利于烃源岩的发育。南缘峰峰组和西缘克里摩里组沉积时水体较深，为还原环境，有利于烃源岩发育。平凉组沉积时水体较深，为闭塞的还原环境，烃源岩发育良好。这些特点对该区奥陶系的油气藏评价具有重要意义。关键词：元素地球化学；沉积环境；烃源岩；奥陶系；鄂尔多斯盆地中图分类号：P534．42；P595文献标志码：A文章编号：1000-7849（2011）03-0098-05
鄂尔多斯西南缘早古生代位于鄂尔多斯台地与古秦岭洋之间，构造位置特殊。奥陶纪研究区处于相对凹陷构造位置，地层发育较全且保存完整。但是鄂尔多斯西南缘地区奥陶系各沉积期构造格局、沉积环境差异很大［1-6］，不同的沉积体系以及后期构造运动都对烃源岩分布有重要影响［7-13］。对该区进行地球化学特征研究对西南缘地区下古生界奥陶系天然气勘探有重要意义：一方面可以反映本区及邻区奥陶系沉积环境的变化规律；另一方面可以反映该区烃源岩的分布规律。笔者运用元素地球化学方法，以期能够重现鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系沉积演化历程，为西南缘地区奥陶系天然气藏分布及聚集规律研究提供理论依据和资料。
1区域地质背景与样品数据
1．1区域地质背景鄂尔多斯盆地西南缘早古生代毗邻秦祁地槽，具有被动大陆边缘的性质，沉积了碳酸盐岩、海相碎屑岩和浊积岩，形成向秦祁海槽倾斜的广阔陆架区（图1）。鄂尔多斯地区早奥陶世晚期发生海侵，除庆阳古陆外海水全部侵漫，早奥陶世末期大面积隆升为陆，仅在西南缘保留狭长海槽。中奥陶世平凉期研究区发育阶梯状同生断裂和重力流。晚奥陶世末，随着北秦岭加里东褶皱带最终形成，海水退出鄂尔多斯地区，结束了鄂尔多斯早古生代海相沉积历史。奥陶系在鄂尔多斯盆地西南缘广泛分布。盆地西缘地区缺失下奥陶统冶里组、亮甲山组和上奥陶统背锅山组。西缘北段天池—桌子山地区下奥陶统自下而上为三道坎组（下马家沟组）、桌子山组（上马家沟组）和克里摩里组（峰峰组），中奥陶统为乌拉力克组、拉什仲组、公乌素组和蛇山组；西缘南段平凉地区下奥陶统自下而上为麻川组（下马家沟组）、水泉岭组（上马家沟组）、三道沟组（峰峰组），中奥陶统为平凉组。南缘地区下奥陶统为冶里组、亮甲山组和马家沟组（下马家沟组、上马家沟组和峰峰组），中奥陶统为平凉组。桌子山组（上马家沟组）主要由中厚层灰岩组成，偶含泥质或硅质结核，局部具瘤状突起；克里摩里组（峰峰组）主要由薄层灰岩、瘤状灰岩和黑色页岩组成，泥质成分含量向上递增；平凉组主要由黑色、深灰色、黄绿色钙质、泥质或粉砂质页岩组成，上部和下部各夹数层薄灰岩或灰岩透镜体。第3期毛小妮等：鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征与沉积环境分析
图1研究区构造背景Fig．1Tectonicbackgroundofstudyarea
1．2样品数据研究样品分别采自麟游地区、平凉地区和青龙山地区，采样层位主要为下奥陶统和中奥陶统。所有样品未经蚀变、矿化和次生风化作用，岩性主要为页岩、灰岩和白云岩。本次研究样品的主量和微量元素（表1）在西北大学大陆动力学国家重点实验室表1鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系代表性样品主量、微量元素分析Table1MajorelementandtraceelementanalysisofrepresentivesamplesoftheOrdovicianinthesouthwesternmarginofOrdosBasin地区平凉青龙山麟游层位O2pO1kO1zhO1fO1m样品1234567891011岩性页岩页岩页岩页岩页岩灰岩白云岩页岩灰岩灰岩白云岩SiO268．8568．1449．9265．0166．803．181．5245．861．240．260．36TiO20．340．510．750．500．440．010．010．570．010．01＜0．01Al2O37．7511．9213．6810．729．920．230．2013．510．160．100．14TFe2O32．924．815．874．294．050．121．515．340．060．120．08MnO0．020．030．050．030．020．000．070．11＜0．010．01＜0．01MgOwB/%1．342．492．642．202．483．0419．513．440．250．2220．31CaO7．162．3210．755．385．2050．6530．5612．7155．1555．7832．38Na2O0．330．230．460．110．170．030．110．05＜0．010．010．09K2O2．923．893．113．253．090．070．203．780．050．030．03P2O50．060．070．130．060．050．020．010．050．010．010．01TOC0．750．960．760．480．41－－－－－－V71．61103．15105．8588．1375．022．694．9989．991．981．811．62Cr43．6786．8180．0658．4751．857．209．1064．7512．332．064．83Co11．3722．4018．1925．7339．583．186．019．675．708．405．18Ni24．5260．4334．4829．4136．104．716．3532．0919．335．3513．30Cu26．6138．6730．6147．7148．101．242．9737．591．821．514．67Zn43．2439．3777．5343．5458．262．4810．2661．721．883．416．33Rb110．76162．56173．40147．82140．892．404．18177．411．780．913．62SrwB/10－696．3269．58180．78176．65239．091124．96104．31732．24203．37101．21120．84Zr60．44111．26151．1193．4282．483．254．34135．283．241．982．74Nb7．7811．7016．2911．209．880．260．4421．570．190．130．33Ba199．08317．52261．25353．62335．9915．1231．51406．163．803．988．99La20．6032．0239．7422．0737．061．292．7845．180．541．511．22Ce41．9061．7476．2346．0192．052．404．1889．770．882．691．97Pr4．236．468．394．308．290．270．449．360．110．260．22Hf1．713．204．372．652．320．060．123．570．040．040．07Ta0．660．971．360．940．830．030．041．560．020．020．04Pb25．3035．7817．0630．9036．334．154．918．340．360．821．32Th10．6418．6919．3615．8914．480．330．6018．300．150．170．37U2．754．353．692．702．670．450．711．990．230．591．45注：O2p为平凉组；O1k为克里摩里组；O1zh为桌子山组；O1f为峰峰组；O1m为马家沟组（上、下马家沟组）；TOC为有机碳；－表示没有测定。99地质科技情报2011年
分析测定。主量元素采用RIX-2100型X射线荧光光谱仪（XRF）测定，微量元素采用电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）测定，检测了Si、Ti、Al、Fe、P、V、Ni、U、Th等元素，测试结果均在允许误差范围内。
2主、微量元素地球化学特征
根据主、微量元素（图2）特征可以看出，w（Al2O3）与w（TiO2）、w（TFe2O3）、w（K2O）呈明显的正相关关系，与w（CaO）呈负相关关系，他们主要赋存于陆源泥质中，K是伊利石的主要成分，Fe、Ti也被吸附于黏土矿物中，是黏土矿物的主要成分。w（P）与w（Al2O3）、w（TiO2）、w（TFe2O3）、w（K2O）呈明显的正相关关系，与w（CaO）呈负相关关系。海水中P的直接物源是含磷陆源碎屑和含磷质的海洋生物［14］。w（Ba）与w（Al2O3）、w（TiO2）、w（TFe2O3）、w（K2O）也呈明显的正相关关系。
图2主量元素对w（P2O5）和w（Ba）变化图解Fig．2VariationdiagramsofmajorelementsvsP2O5andBa各组碳酸盐岩样品元素的质量分数与世界碳酸盐岩相应元素的平均质量分数相比，Co、La普遍富集，Ti、Al、Fe、Zr均为亏损。
3沉积环境
由于元素在不同地区、不同层位之间的分配有较大差异，因此，它们的分配特征反映了沉积时水体深度和氧化还原条件的变化。Al2O3、K2O、TiO2、P2O5、V可以代表陆源碎屑的泥质含量，它们随着水体逐渐加深而增大。对样品的比较可以看出，研究区奥陶系从下统到中统，Al2O3、K2O、TiO2、P2O5、V质量分数逐渐增大，表明水体逐渐加深。在碳酸盐岩中，Sr以取代Ca的方式存在于方解石晶格中，从浅水碳酸盐岩到深水碳酸盐岩，w（Sr）有增加的趋势［15］。此外，w（Sr）/w（Ca）×1000比值由浅水到深水中也逐渐增大［16］。Ce对氧化还原条件十分敏感，目前，Ce异常已成功用来判别古海洋氧化还原条件的变化。通常认为，δ（Ce）＞1为正异常，指示还原环境；δ（Ce）＜0．95为负异常，指示氧化环境［17］。从桌子山组沉积时期到克里摩里组沉积时期，碳酸盐岩样品的w（Sr）和w（Sr）/w（Ca）×1000比值有增加的趋势，表明水体逐渐加深；平凉组和麟游地区峰峰组δ（Ce）均大于1，指示为水体较深的还原环境，青龙山地区克里摩里组为还原环境，南缘马家沟组和青龙山地区桌子山组0．88＜δ（Ce）＜1．04，指示水体为较浅的弱氧化—还原环境。Zr是典型的亲陆性元素，以机械迁移为主，w（Zr）/w（Al）能代表近距离搬运的陆源组分和水体深度的变化。通常认为w（Zr）/w（Al）＜20为深水环境，w（Zr）/w（Al）＞20为浅水环境［18］。V和Ni的地球化学行为相似，但他们之间的细微差别可以反映古环境的变化［19］。因此，将这些元素地球化学指标用于盆地西南缘奥陶系可以反映沉积环境的变化规律（图3）。通常认为，w（V）/w（V+Ni）≥0．46指示还原环境，w（V）/w（V+Ni）≥0．54指示强还原环境［20］。研究区大部分样品w（V）/w（V+Ni）≥0．46，部分样品w（V）/w（V+Ni）比值可达0．55～0．75，说明当时的沉积环境以还原性为主，部分为较强的还原环境。从下奥陶统到中奥陶统，研究区样品的w（Zr）/w（Al）比值逐渐减小，w（V）/w（V+Ni）比值逐渐增加，显示出研究区水体逐渐加深、还原性增强的趋势。西缘青龙山桌子山组和南缘马家沟组主要表现为微量金属元素含量偏低，部分元素没有显示，001
鄂尔多斯盆地南缘晚奥陶世钾质斑脱岩——SHRIMP测年及其成因环境
鄂尔多斯盆地南缘晚奥陶世钾质斑脱岩——SHRIMP测年及其成因环境
鄂尔多斯盆地南缘晚奥陶世钾质斑脱岩是指该地区地质时代为晚奥陶世的一种具有钾质特点的岩石类型，其中所含的钾源于地球内部的深部岩石圈内部。近年来，通过SHRIMP测年技术及其他地质学研究方法，科研人员对该地区晚奥陶世钾质斑脱岩的形成时间及成因环境进行了深入研究。
首先，对该地区钾质斑脱岩的SHRIMP测年结果表明，其年代为晚奥陶世，在约4.35亿年前左右形成。此外，通过前人的地球化学研究和石英岩体的同位素分析等方法，可以得知该地区的晚奥陶世钾质斑脱岩主要来自于深部地幔并经由地壳上升演化而成。这种岩浆在演化过程中受到了地壳上部地质作用的影响，同时也受到了大气环境的扰动。因此，晚奥陶世钾质斑脱岩的形成环境可以视为一种地幔源性岩浆经过地壳上升演化，受到地质作用和大气环境扰动的复杂结果。
总之，对于鄂尔多斯盆地南缘晚奥陶世钾质斑脱岩的研究结果表明，其源头在于深部地幔，经由地质演化后形成钾质特点明显的岩石类型。同时，该岩石的形成环境也是一个复杂的地质演化和大气环境作用的结果。该研究成果有助于人们更深入地了解钾质岩石的形成过程与机理，以及为今后相关领域的研究提供更为深入、具体的参考依据。
鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组沉积环境模式
鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组沉积环境模式
侯方浩;方少仙;赵敬松;董兆雄;李凌;吴诒;陈娅娜
【期刊名称】《海相油气地质》
【年(卷),期】2002(007)001
【摘 要】中奥陶统马家沟组是鄂尔多斯盆地的主要天然气储集层之一.奥陶纪由于西边贺兰裂谷和南面秦岭裂谷发生扩张裂离,在盆地西缘和南缘产生裂谷肩翘升,形成L形隆起带.在均衡补偿作用下,隆起带东侧伴生一西缓东陡不对称的(内)陆架盆地.研究建立的东西向穿越(内)陆架盆地中心的沉积模式表明:当高海平面时期,L形隆起带沉没于海平面之下,(内)陆架盆地海水环境正常,气候湿润,石灰岩沉积遍及整个盆地;包括隆起带上,仅(内)陆架盆地风暴浪基面之下中心位置有少量灰质白云岩和白云岩沉积.低海平面时期,气候干旱,L形隆起带接近或有时出露海平面之上,(内)陆架盆地海水补给主要来自东方,(内)陆架盆地处于半局限和局限环境,盆地中心沉积了硬石膏岩和白云岩,盆缘硬石膏岩白云岩坪为白云岩沉积区.极低海平面时期,气候极为干旱,L形隆起带成为剥蚀区,(内)陆架盆地仅能从东面获得少量已浓缩的海水补给,盆地海水中CaSO4和NaCl高度浓缩,盆地中心沉积石盐岩,盆缘白云岩硬石膏岩坪则沉积硬石膏岩,夹石盐岩和白云岩.L形隆起带以西毗邻贺兰海槽陡斜坡带,发育各类重力流碳酸盐岩沉积环境,海槽内沉积碳酸盐和硅质碎屑混积型浊积岩.L形隆起带以南,即渭北隆起地区,整个马家沟期发育为末端变陡的缓坡沉积环境.
【总页数】9页(P38-46)
【作 者】侯方浩;方少仙;赵敬松;董兆雄;李凌;吴诒;陈娅娜 【作者单位】西南石油学院;西南石油学院;西南石油学院;西南石油学院;西南石油学院;广西地质局地质研究所;杭州石油地质研究所
【正文语种】中 文
【中图分类】TE1
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鄂尔多斯盆地苏里格地区奥陶系古岩溶储层成岩作用
鄂尔多斯盆地苏里格地区奥陶系古岩溶储层成岩作用
王宝清;章贵松
【摘 要】鄂尔多斯盆地苏里格地区奥陶纪主要沉积环境为水下凸起-隆间洼地和(内)陆棚盆地.奥陶系由原始沉积的碳酸盐岩和岩溶角砾岩组成.溶蚀孔是最主要的孔隙类型,裂缝是重要的储集空间;孔隙度为0.02%～16.70%,平均为2.19%;渗透率为(0.001 4～706.35)×10-3 μm2,平均为1.90×10-3 μm2.奥陶系碳酸盐沉积物(岩)经历的成岩作用有压实、白云石化、胶结、交代、溶蚀和去白云石化作用.全岩白云石样品较低的δ18O值和较高的Mn,Fe含量以及明显低的Sr含量说明白云石受到淡水淋滤和埋藏作用的影响,不低的δ13C值说明碳来自原始沉积物中的CaCO3.白云石胶结物较全岩白云石具有较低的δ18O和δ13C值,说明白云石胶结物形成于裸露期的风化壳岩溶作用阶段.岩石经历了早期成岩作用、表生成岩作用和晚期成岩作用.低孔、低渗是该储层的特点,原因是岩溶作用强度不够和埋藏较深.
【期刊名称】《石油实验地质》
【年(卷),期】2006(028)006
【总页数】5页(P518-522)
【关键词】成岩作用;古岩溶;奥陶系;鄂尔多斯盆地
【作 者】王宝清;章贵松
【作者单位】西安石油大学,油气资源学院,西安,710065;中国石油天然气股份有限公司,长庆油田分公司,勘探开发研究院,西安,710021
【正文语种】中 文 【中图分类】TE122.2
存在长期沉积间断的不整合面之下的碳酸盐岩往往能形成古岩溶，古岩溶中溶蚀孔、洞、缝发育，总是较原生碳酸盐岩具有较好的储集性能，并能形成油气藏[1,2]。鄂尔多斯盆地中部气田的主力气层奥陶系马家沟组就是由受到岩溶作用改造的碳酸盐岩组成的。苏里格地区与中部气田一样，也位于鄂尔多斯盆地。研究苏里格地区奥陶系的岩石学特征和岩溶作用对储集空间演化的影响，对沉积学理论以及鄂尔多斯盆地天然气勘探实践均有重要意义。本文论述的奥陶系指中奥陶统马家沟组。
鄂尔多斯盆地下奥陶统白云岩成因类型及其地球化学特征
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李安仁;张锦泉;郑荣才;帅世敏;王少飞
【期刊名称】《矿物岩石》
【年(卷),期】1993(13)4
【摘 要】鄂尔多斯盆地天然气藏的主要储集层段,下奥陶统白云岩,按成因可分为准同生、成岩和深埋藏三种类型,它们在岩石结构、X射线衍射、阴极发光、稳定同位素、微量元素特征以及白云石化机理上均有较大差别。
【总页数】9页(P41-49)
【关键词】白云岩;成因;类型;地球化学;奥陶世
【作 者】李安仁;张锦泉;郑荣才;帅世敏;王少飞
【作者单位】成都理工学院;长庆石油地质勘探开发研究院
【正文语种】中 文
【中图分类】P588.245
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鄂尔多斯盆地奥陶系石灰岩岩相及地球化学特征
鄂尔多斯盆地奥陶系石灰岩岩相及地球化学特征
靳程光;王起琮;刘佳玮;石堃;魏巍;王妍;李百强;宁博;闫佐
【摘 要】为探讨鄂尔多斯盆地奥陶系石灰岩的岩相和地球化学特征,在露头及岩心观察、岩石薄片鉴定的基础上,确定了石灰岩的主要类型,结合碳、氧稳定同位素、锶同位素、主、微量元素分析等地球化学分析数据,确定了各类石灰岩的地球化学特征.据成岩环境及主要成岩作用,识别出奥陶系主要的石灰岩类型,即泥晶灰岩、海水及淡水亮晶胶结颗粒灰岩、去膏、云化细-粗晶次生灰岩、破裂及紊乱岩溶角砾灰岩;正常海水环境成因的石灰岩具有高δ13C,δ18O,低87Sr/86 Sr,富含Sr,贫Mn,Fe及重金属和稀土元素,受淡水环境影响的石灰岩,具有低δ13C,δ18O,高87
Sr/86 Sr,贫Sr,富含Mn,Fe及重金属和稀土元素的特征.研究结果表明岩石薄片鉴定以及岩石地球化学分析是开展碳酸盐岩成因研究的有效方法.
【期刊名称】《西安科技大学学报》
【年(卷),期】2016(036)001
【总页数】8页(P47-54)
【关键词】碳酸盐岩;成岩作用;主微量元素;同位素;鄂尔多斯盆地
【作 者】靳程光;王起琮;刘佳玮;石堃;魏巍;王妍;李百强;宁博;闫佐
【作者单位】西安石油大学地球与工程学院,陕西西安710065;西安石油大学地球与工程学院,陕西西安710065;西安石油大学地球与工程学院,陕西西安710065;西安石油大学地球与工程学院,陕西西安710065;西安石油大学地球与工程学院,陕西西安710065;西安石油大学地球与工程学院,陕西西安710065;西安石油大学地球与工程学院,陕西西安710065;西安石油大学地球与工程学院,陕西西安710065;西安石油大学地球与工程学院,陕西西安710065
【正文语种】中 文
【中图分类】P597.2
鄂尔多斯奥陶系碳酸盐岩层系主要由石灰岩、白云岩及蒸发岩构成，其中石灰岩约占30%～40%.由于白云岩是奥陶系主要的储层类型，因此白云岩岩性及地球化学特征成为碳酸盐岩研究的重点关注对象[1-5]，石灰岩由于胶结程度高不利于储层发育，相关研究成果鲜有报道，但石灰岩作为奥陶系的主要组成部分，具有十分重要的沉积与成岩环境指示意义。
鄂尔多斯盆地西南缘下古生界盖层特征研究
１２４ 内蒙古石油化工 ２０１０年第３期
鄂尔多斯盆地西南缘下古生界盖层特征研究
王海波，易 飞，马宏伟
（成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川成都６１００５９）
摘 要：本文对鄂尔多斯盆地西南缘下古生界奥陶系盖层进行了系统的分析。从分布、岩性角度等
角度出发，阐明了该区域盖层对油气保存的作用，对寻找该区域有效油气区有一定的指导作用。 关键词：鄂尔多斯盆地西南缘｝奥陶系，盖层
中图分类号：Ｐ６１８．１３０．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－－７９８１（２０１Ｏ）Ｏ３一Ｏ１２４一Ｏ１
１概况
鄂尔多斯西缘构造带的主要形式是逆冲推覆构 造，是最有利的勘探地区之一，其沉积岩厚，生储油
岩好，圈闭类型多。泥页岩类盖层是奥陶系主要封盖
层岩类，它包括石炭一二叠系泥页岩和中奥陶统平 凉组泥页岩。
２下古生界盖层
下古生界盖层一般为内幕气藏封盖层。 内幕气藏封盖层是指奥陶系内部，由于海侵海
退引起沉积层序变化或沉积相变而导致储集岩上覆
形成的致密碳酸盐岩和海相泥质岩、蒸发岩组成的 封盖屏
图ｌ 盆地西南缘石炭一二叠系暗色泥岩等厚图
（据何自新２００３年） ２．１ 海相泥质岩封盖层 主要分布于西南缘平凉组属于台缘斜坡一海槽
沉积，厚度１０～５０ｍ。泥岩渗透率为１×ｌＯ ｍ。～３
×１０ ｍ。，突破压力为６～７ＭＰａ。在西缘该盖层自 桌子山向惠探１井至环１４井岩性明显变细，表现为
砂岩减少泥岩增加，盖层自北向南变好。在南缘该盖
层在平凉一陇山一带发育甚好，泥岩厚度增大。
２．２致密碳酸盐岩封盖层
一般形成于海侵体系域段，主要发育于马四、马
六和平凉组，含泥较高，结构细，岩性组合为泥灰岩、
泥晶灰岩和泥晶云岩。其孔隙度一般在０．２３ ～０．
５５ ，气体渗透率为４．５×１０ 。～８．５×１０ ｍ。，突 破压力２～５ＭＰａ。据盆地东部岩样分析，泥灰岩和泥
收稿日期：２０Ｏ９一Ｏ８—１４ 晶灰岩的突破压力为８～１５ＭＰａ。南缘富古７井马五 ３１储层，测试产工业气流（天然气日产１２６２２ｒｎ￣），其
鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩成因及白云岩储层发育特征
鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩成因及白云岩储层发育特征
包洪平1,2 杨 帆1,2 蔡郑红1,2 王前平1,2 武春英1,2
1.中国石油长庆油田公司 2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室
摘 要：白云岩是鄂尔多斯盆地奥陶系最重要的有效储集岩类，由于岩石结构及产状特征复杂多变，对其成因认识尚存在争议。为此，综合宏观区域地质背景、微观岩石结构、矿物学及岩石地球化学等分析研究成果，将该区奥陶系白云岩划分为泥—细粉晶、粗粉晶、细（中）晶3种类型，指出其分别形成于“蒸发泵吸准同生云化”“淡水与富镁卤水混合水云化” “回流—渗透云化”3种不同的白云岩化成岩作用环境，并在层位及空间展布上表现出明显的“层控性”及“区位性”分布特征。进而探讨了白云岩的成因，结果认为：① 3种白云岩化作用在时空演化特征上表现出一定的相关性，即均与蒸发背景下的膏盐矿物沉淀有着密切的成因联系；②白云岩中所发育的溶孔、白云石晶间孔及生物格架孔等主要孔隙类型分别形成于3种白云岩类型中，对白云岩类型表现出一定的“专属性”，表明孔隙成因与白云岩化成岩作用环境密切相关；③白云岩有效储层的发育与分布主要受原始沉积相带、大区白云岩化的成岩作用环境、相对海平面变化产生的层序界面等3类要素的控制。
关键词：鄂尔多斯盆地 奥陶纪 白云岩成因 地球化学 储集层 白云岩分布 层控性 区位性
白云石化作用及白云岩成因长期以来一直是地学界争论的难点问题，因涉及Mg2+来源、白云石化交代作用的热力学、地质背景的稳定性以及成岩流体的循环动力学等诸多复杂问题，而一直未能得到完满的解决，只是形成了各种不同的成因假说，影响较大的主要有萨布哈蒸发泵模式、渗透回流模式、毛细管浓缩模式、地下混合水带模式、区域性深埋藏模式以及热液白云石化模式等[1-2]，对于不同的地区可能各有一定的适应性。近年来，有关热液作用及微生物对白云岩化的影响受到越来越多的关注[3-5]，尤其是针对现代盐湖环境中白云石自生沉淀物的考察及模拟自然环境的微生物白云石沉淀实验，基本证实了表生条件下的白云石化作用具有一定普遍性[6-8]。此外，对新近纪海相沉积白云石化的研究，也初步证实了在（近地表）浅埋藏环境下也具备发生规模白云岩化作用的基本条件[9]。
鄂尔多斯盆地富县地区奥陶系古岩溶发育特征
第４期 刘文辉：鄂尔多斯盆地富县地区奥陶系古岩溶发育特征 ‘４７・
结合石炭纪沉积前古地质图，富县地区西南
部、南部为老地层出露区，亦是加里东强烈剥蚀
区，这正好与奥陶系顶面剥蚀最强烈地区，这也正
是岩溶台地发育的主体地带。在上述二级地貌类型
划分的基础上，结合马家沟组的残余厚度、残积岩
的性质、局部地形对比特征等因素进行次一级（三
级）地貌类型划分。综合将区内三级地貌有７种类
型：岩溶台地（Ｉ）包括高地（Ｉ ）、台地（Ｉ ）和
浅洼（Ｉ ）３种类型；岩溶坡地（Ⅱ）包括坡地
（Ⅱ１）、溶丘（１Ｉ ２）２种类型；岩溶盆地（Ⅲ）内分
为盆地（Ⅲ１、和沟槽（Ⅲ２）２种类型。
富县地区岩溶古地貌西南高东北低，而且岩溶
台地占大部分面积，其上二级地貌单元异常发育，
岩溶盆地分布于研究区东北部，二者之间为两种地
貌逐渐过渡的岩溶阶地，该带理论上是古岩溶型储
层发育最有利得区带，著名的靖边气田就是在该岩
溶地貌单元中发现的。
（１）岩溶台地。该二级地貌占主导，主要分布
在富县区西南部，地势整体较高，地形相对平坦，
以接受侵蚀、溶蚀为主。出露地层为马三到马五
马五段地层破坏严重，仅零星分布。裸露风化期该
区为地下水的补给区，岩溶作用以垂向渗滤为主，
形成垂向溶蚀带、落水洞等岩溶形态，其分布具有
非均一性。垂向强烈发育的溶蚀带为后期埋藏环境
下的岩溶作用提供了良好的条件，是埋藏期岩溶发
育的有利区。
岩溶台地上划分３种次级地貌类型，其中：
①高地分布在研究区西部、南部和东南角，为
古地表最高地带，侵蚀作用最强烈。分布层位以马
三一马四为主，岩溶形态以垂向溶蚀缝为主；②台
地为岩溶台地的主体，地形平坦，分布面积广，主
要位于富县区块西部盒中部地区，出露地层以马五
６一马五 。，总体以垂向岩溶为主；③洼地有２处，分
布在盆地西南角和南部，因古地表经受了较强的侵
蚀作用而呈负地形。
（２）岩溶坡地。岩溶坡地主要位于富县地区东
鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系马家沟组烃源岩饱和烃特征研究
鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系马家沟组烃源岩饱和烃特征研究
高占冬;张中宁;郑建京
【期刊名称】《矿物岩石地球化学通报》
【年(卷),期】2014(0)6
【摘 要】奥陶系马家沟组是鄂尔多斯盆地下古生界的烃源岩层系之一,为了进一步认识马家沟组烃源岩的地球化学特征,本文以鄂尔多斯盆地西南缘典型剖面烃源岩样品为研究对象,利用GC-MS分析方法对研究样品的饱和烃馏分进行了分析。研究表明鄂尔多斯盆地西南缘马家沟组烃源岩岩性不同,其生物标志化合物分布特征也存在差异。根据生物标志化合物特征推断,马家沟组各类源岩的沉积环境为盐度较高的还原环境,灰岩沉积环境的氧化性略高于灰质泥岩;灰岩的有机质母质来源以低等水生生物和微生物为主,而灰质泥岩有高等植物来源的有机质混入,有机质的热演化程度均达到成熟阶段;马家沟组各类源岩有机质均经历过降解作用,且碳质泥岩中有机质遭受的降解作用要强于灰岩。
【总页数】8页(P874-881)
【关键词】鄂尔多斯盆地;马家沟组;烃源岩;饱和烃;生物标志物
【作 者】高占冬;张中宁;郑建京
【作者单位】甘肃省油气资源研究重点实验室中国科学院油气资源研究重点实验室,兰州730000;中国科学院大学,北京100049
【正文语种】中 文
【中图分类】P593 【相关文献】
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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
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
侯方浩;方少仙;董兆雄;赵敬松;卢蜀秀;吴诒;陈娅娜
【期刊名称】《沉积学报》
【年(卷),期】2003(021)001
【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,南延则过渡为白云岩、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、白云岩夹硬石膏岩、风暴岩.马六时,中央隆起以东根据残留地层推测应属于石灰岩陆棚环境.中央隆起以西地区,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"L"型隆起的南部,马家沟期一直处于继承性缓坡环境,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.