鄂爾多斯盆地奧陶系地層劃分與對(duì)比研究

趙振宇，孫遠(yuǎn)實(shí)，李程善，張 慶

(1.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083;2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司，陜西 西安 710021)

鄂爾多斯盆地奧陶系地層劃分與對(duì)比研究

趙振宇1，孫遠(yuǎn)實(shí)1，李程善2，張 慶2

(1.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083;2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司，陜西 西安 710021)

奧陶紀(jì)鄂爾多斯盆地受華北海、興蒙洋、秦祁洋以及賀蘭海多重影響，沉積格局十分復(fù)雜，單一的地層劃分與對(duì)比方法難以建立全盆地年代等時(shí)地層格架。在借鑒國(guó)、內(nèi)外海(陸)相地層劃分與對(duì)比方法基礎(chǔ)上，結(jié)合鄂爾多斯盆地奧陶系自身特點(diǎn)，建立了一套適用于該區(qū)的地層劃分與對(duì)比技術(shù)流程。該技術(shù)流程共5個(gè)模塊(簡(jiǎn)稱“五步法”)，其中古生物地層是基礎(chǔ)，重要地質(zhì)事件是標(biāo)志，層序界面識(shí)別是關(guān)鍵，地球化學(xué)數(shù)據(jù)是補(bǔ)充，井-震結(jié)合一體化解釋是核心。應(yīng)用該套技術(shù)流程對(duì)盆地奧陶系地層進(jìn)行了重新劃分與對(duì)比。結(jié)果顯示，奧陶系主要發(fā)育3統(tǒng)6階，其中冶里組和亮甲山組對(duì)應(yīng)下統(tǒng)特馬道階，馬一段—馬三段對(duì)應(yīng)下統(tǒng)弗洛階，馬四段和馬五段下部對(duì)應(yīng)中統(tǒng)大坪階，馬五段上部和馬六段對(duì)應(yīng)中統(tǒng)達(dá)瑞威爾階，平?jīng)鼋M對(duì)應(yīng)上統(tǒng)桑比階，背鍋山組對(duì)應(yīng)上統(tǒng)凱特階，盆地普遍缺失上統(tǒng)赫南特階。

鄂爾多斯盆地;奧陶系;地層劃分與對(duì)比

1 概況

鄂爾多斯盆地位于華北板塊西南部，是中國(guó)第二大沉積盆地，橫跨陜、甘、寧、蒙、晉5省區(qū)，盆地本部面積約為25×104km2。盆地現(xiàn)今構(gòu)造較為單一，但古構(gòu)造不同于現(xiàn)今構(gòu)造。奧陶紀(jì)盆地處于被動(dòng)大陸邊緣與主動(dòng)大陸邊緣轉(zhuǎn)型過渡期，致使該區(qū)內(nèi)部及周緣不同構(gòu)造古地理環(huán)境下地層沉積特征差異較大［1-4］。不僅古地理環(huán)境復(fù)雜，而且地質(zhì)事件頻繁，發(fā)生過生物、物理、火山、化學(xué)事件和突變沉積事件等［5-6］。這使得不同地層分區(qū)間很難建立清晰、準(zhǔn)確的年代等時(shí)地層格架。自20世紀(jì)50年代以來，奧陶系先后經(jīng)歷了3統(tǒng)6階、2統(tǒng)8階和4統(tǒng)6階3種劃分方案，截至2008年，全國(guó)地層委員會(huì)出臺(tái)了3統(tǒng)7階的劃分標(biāo)準(zhǔn)，但各階命名和古生物特征仍與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)存在諸多差異［7］。另外，各地層小區(qū)(盆地西緣地層、東部地層小區(qū)和南緣地層小區(qū))地層命名冗雜，10余套層組近50個(gè)命名，致使不同地層小區(qū)內(nèi)與小區(qū)間組、段劃分對(duì)比存在較大差異與分歧［8-12］。

鄂爾多斯盆地奧陶系一直存在地層劃分與對(duì)比問題，單一的劃分對(duì)比方法難以建立全盆地年代等時(shí)地層格架。長(zhǎng)期以來，按照陸相碎屑巖的研究思路和方法研究碳酸鹽巖，雖然取得了一些成果，但也存在諸多不足。隨著中國(guó)海相碳酸鹽巖研究的逐步深入，在綜合應(yīng)用地質(zhì)、地球化學(xué)、地球物理資料的基礎(chǔ)上，受全息地層對(duì)比方法啟發(fā)，建立了一套適用于復(fù)雜海相環(huán)境的地層劃分與對(duì)比技術(shù)流程(圖1)，其中古生物地層對(duì)比是基礎(chǔ)，通過與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化石帶和區(qū)域化石帶進(jìn)行系統(tǒng)對(duì)比，可以初步建立年代地層序列;重要地質(zhì)事件是標(biāo)志，通過對(duì)一些特殊地質(zhì)事件的識(shí)別，可以建立區(qū)域乃至全球的年代對(duì)比標(biāo)志層，進(jìn)而間接界定地層年代和進(jìn)行區(qū)域?qū)Ρ?層序界面識(shí)別是關(guān)鍵，通過各級(jí)層序劃分與對(duì)比，可以初步建立較高精度的等時(shí)地層格架;地球化學(xué)數(shù)據(jù)是補(bǔ)充，通過不同種類地球化學(xué)數(shù)據(jù)測(cè)試分析，可以進(jìn)一步彌補(bǔ)和修正古生物、事件、層序所建立的年代等時(shí)地層格架;井-震結(jié)合對(duì)比是核心，特別是對(duì)于油氣勘探開發(fā)盆地，通過大規(guī)模井-震結(jié)合一體化解釋，可以建立盆地高精度等時(shí)地層格架網(wǎng)。

圖1 鄂爾多斯盆地奧陶系地層劃分與對(duì)比技術(shù)流程

2 古生物地層是基礎(chǔ)

目前國(guó)際上主要應(yīng)用筆石、牙形石、三葉蟲、浮游有孔蟲、菊石(主要集中在中生界)等進(jìn)行地層對(duì)比和半定量測(cè)年，其中奧陶系主要為筆石和牙形石，并在中國(guó)華南地區(qū)建立了3個(gè)金釘子剖面(世界上奧陶系共有7個(gè)金釘子剖面)［13-15］。

盡管近20 a來，強(qiáng)調(diào)牙形石與筆石等浮游生物群在地層劃分與對(duì)比中的重要性，但實(shí)際上華北地臺(tái)與國(guó)外其他地區(qū)的準(zhǔn)確對(duì)比仍不是很清楚，甚至與華南深水相標(biāo)準(zhǔn)筆石帶的對(duì)比也有一定困難，主要原因是華北臺(tái)地相中發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)化石很少，缺乏可對(duì)比性。雖然華北地臺(tái)下古生界地層相對(duì)一致，但不同構(gòu)造背景下地層發(fā)育也存在差別，尤其是邊緣地區(qū)，僅依靠巖石地層單位對(duì)比是有困難和局限的，往往造成穿時(shí)和其他相關(guān)問題［8-9］。通過古生物地層對(duì)比，初步實(shí)現(xiàn)了鄂爾多斯盆地奧陶系與2013年國(guó)際地層委員會(huì)最新公布的奧陶系年代劃分方案的對(duì)接(圖2)。圖2中生物化石帶由文獻(xiàn)［8-9］和文獻(xiàn)［16-28］綜合整理而得，各生物地層單元類型為延限帶。圖2中，3個(gè)化石帶與國(guó)際生物化石帶相對(duì)應(yīng)(筆石C.bicornis和N.gracilis，牙形石P.serra)，主要為桑比階(S2和S1)和達(dá)瑞威爾階(D3);2個(gè)化石帶與北美中大陸化石帶相對(duì)應(yīng)(牙形石P.undatus和B.confluens)，主要為凱特階(Ka1和Ka2);3個(gè)化石帶與北大西洋化石帶相對(duì)應(yīng)(牙形石E.suesicus、L.variabilis和P.originalis)，主要為達(dá)瑞威爾階(Da1和Da2)和大坪階(Dp2)。通過上述對(duì)比可以看出，盆地奧陶系近60%的地層年代基本確立，其中上統(tǒng)包括盆地西緣的蛇山組、公烏素組、拉什仲組、烏拉力克組，盆地南緣的背鍋山組和平?jīng)鼋M，盆地內(nèi)部缺失;中統(tǒng)包括盆地西緣的克里摩里組和桌子山組，盆地南緣和內(nèi)部的馬六段、馬五段和馬四段;下統(tǒng)包括盆地西緣的三道坎組，盆地南緣和內(nèi)部的馬三段、馬二段、馬一段、亮甲山組和冶里組。從圖2可以看出，盆地上統(tǒng)各套地層可以對(duì)應(yīng)到化石帶，界線基本清楚。中統(tǒng)桌子山組和馬四段下部缺少可直接對(duì)比的生物化石帶，下界不能確定，誤差小于一個(gè)化石帶。下統(tǒng)各套地層對(duì)比誤差最大，通常大于一個(gè)化石帶，安太庠等［8-9］研究認(rèn)為，牙形石A.leptosomatus、S.eburnus和L.dissectus至少對(duì)應(yīng)Fl2下界，但具體不詳，其他下伏地層未能與國(guó)際和區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化石帶相匹配，因此，具體對(duì)應(yīng)關(guān)系暫不能定。

3 重要地質(zhì)事件是標(biāo)志

在達(dá)瑞威爾期末和桑比期，發(fā)育大規(guī)模的火山活動(dòng)達(dá)10余次，其中最大規(guī)模發(fā)生在達(dá)瑞威爾期末［29-32］，并沉積了約50 cm的火山凝灰?guī)r，該套地層在盆地西緣和南緣的殘留地層中廣泛分布，成分主要為火山碎屑(80%)、陸源石英(10%)和雜基(10%)［33］。

該套凝灰?guī)r之所以能作為區(qū)域?qū)Ρ葮?biāo)志層，不但在鄂爾多斯盆地廣泛分布，在當(dāng)時(shí)全球范圍內(nèi)的其他板塊也廣泛發(fā)育，如岡瓦娜大陸、勞倫大陸、波羅的海板塊、華南板塊和華北板塊等都具有大量報(bào)道［29-32］。這些火山凝灰層為恢復(fù)該時(shí)期的構(gòu)造古地理環(huán)境提供了有利借鑒。達(dá)瑞威爾期末，聯(lián)合古陸開始解體，各大板塊相繼拆離，鄂爾多斯盆地位于華北板塊邊緣，受周緣火山活動(dòng)影響，沉積了一套較厚的火山凝灰?guī)r［33］。至烏拉力克早期，火山活動(dòng)頻率達(dá)到高峰，盆地周緣斷層由盆地外緣向盆地內(nèi)部活動(dòng)加劇，因而沉積了多套薄層狀的火山凝灰?guī)r。可以說，這套具有全球標(biāo)志特征的火山凝灰?guī)r，為有效劃定地質(zhì)時(shí)代提供了較為準(zhǔn)確的時(shí)間標(biāo)尺，特別是對(duì)于野外剖面地層的識(shí)別和劃分，具有重要意義。

隨著同位素地質(zhì)年齡測(cè)定技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)火山巖類進(jìn)行精確測(cè)年已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，主要方法有U-Pb、Ar-Ar、Rb-Sr、Sm-Nd、Re-Os法和(UTh)/He法等［34］。晚于寒武紀(jì)的年輕地質(zhì)體，近年來已獲得了大量的年齡數(shù)據(jù)，在構(gòu)造演化、“金釘子”時(shí)代確定以及生物進(jìn)化等方面取得了重要進(jìn)展。由于鄂爾多斯盆地西緣和南緣在達(dá)瑞威爾階和桑比階具有較好的生物化石帶控制以及突變的巖性界面，因此，火山灰測(cè)年一直沒有被提上日程，只有少數(shù)學(xué)者［33］在早期進(jìn)行了礦物成分測(cè)試以及大地構(gòu)造背景分析等。除了生物突變和火山噴發(fā)，還可應(yīng)用地殼升降運(yùn)動(dòng)、氣候異常、地磁極倒轉(zhuǎn)、海平面升降和地球化學(xué)條件突變等進(jìn)行地層劃分和對(duì)比［6，35-36］。

圖2 鄂爾多斯盆地與國(guó)際及區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)生物帶地層對(duì)比關(guān)系

4 層序界面識(shí)別是關(guān)鍵

通過對(duì)鄂爾多斯盆地奧陶系野外基干剖面和輔助剖面的詳細(xì)觀測(cè)可知，層序界面的表現(xiàn)形式主要有6種［37-47］，分別為古風(fēng)化殼(地殼表層巖石經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化作用所形成的分布于地殼表層的殘積物)、古喀斯特(地質(zhì)歷史時(shí)期發(fā)育并被后來沉積物所覆蓋的古巖溶作用面)、斜坡重力流沖刷侵蝕面(臺(tái)地邊緣垮塌或斜坡侵蝕作用形成的不規(guī)則界面)、盆地內(nèi)濁流侵蝕面(相對(duì)海平面快速下降時(shí)盆地內(nèi)發(fā)育的濁流對(duì)前期沉積沖刷侵蝕所形成的不規(guī)則界面)和巖性、巖相轉(zhuǎn)換面。鄂爾多斯盆地奧陶系綜合柱狀圖，各層序界面分布及特征如圖3所示。

圖3 鄂爾多斯盆地奧陶系地層綜合柱狀圖及層序界面特征

古風(fēng)化殼主要發(fā)育在寒武系、冶里組分界(圖3中SB9)和亮甲山組、馬一段分界(圖3中SB7-1，2)，古喀什特主要發(fā)育在馬五段、馬六段(克里摩里組)分界(圖3中SB5)，這三大界面在野外和地震剖面上均較容易識(shí)別，為全盆地層序地層劃分對(duì)比奠定了基礎(chǔ)。斜坡重力流沖刷侵蝕面主要分布在馬六段(克里摩里組)、烏拉力克組(平?jīng)鼋M)分界(如圖3中SB4)和平?jīng)鼋M、背鍋山組分界(圖3中SB2)，其中烏拉力克組(平?jīng)鼋M)底部首先發(fā)育2～3m的斜坡垮塌灰礫巖重力流，之后突變?yōu)槟鄮r和微晶灰?guī)r互層(圖3中SB4)。

至背鍋山期，盆地周緣板塊加速匯聚碰撞抬升，致使盆地周緣發(fā)育多期斜坡重力流，特別是盆地南緣保存完好，礫石懸浮于泥巖基質(zhì)中，直徑為5～50cm不等，屬重力流近源沉積。深水濁流侵蝕面主要發(fā)育在烏拉力克組、拉什仲組分界(圖3中SB3)，拉什仲期盆地西緣受伊盟古陸、阿拉善古陸、華西古陸運(yùn)動(dòng)以及古氣候變化多重影響，普遍發(fā)育深水濁流沉積，因此，濁流侵蝕面為二者地層界線的有力佐證。巖性、巖相轉(zhuǎn)換面主要發(fā)育在馬一段、馬二段分界，馬二段、馬三段分界，馬三段、馬四段分界(圖3中SB6)，馬四段、馬五段分界以及亮甲山組、冶里組分界(圖3中SB8)。作為地層對(duì)比中應(yīng)用最為普遍的一種界面形式，其受局部沉積環(huán)境影響較大，同時(shí)又具有多解性，因此，需結(jié)合其他類型的層序界面綜合分析，以免出現(xiàn)穿時(shí)。

圖4 鄂爾多斯盆地與全球標(biāo)準(zhǔn)剖面穩(wěn)定同位素對(duì)比

5 地球化學(xué)數(shù)據(jù)是補(bǔ)充

研究區(qū)碳氧穩(wěn)定同位素負(fù)向漂移有2種成因。

(1)在封閉、局限環(huán)境里形成的灰?guī)r和白云巖具有較低的δ13C值，因?yàn)樯锍梢虻腃O2氣體不易散發(fā)，然而蒸發(fā)作用會(huì)將大量的16O帶走，使18O相對(duì)富集。這種信息對(duì)于研究沉積環(huán)境，尤其是缺少化石的沉積相分析和地層劃分對(duì)比顯然十分有用。鄂爾多斯盆地與全球標(biāo)準(zhǔn)剖面穩(wěn)定同位素對(duì)比見圖4，圖中左側(cè)紅色曲線為國(guó)際地層委員會(huì)2008年公布的奧陶系標(biāo)準(zhǔn)碳同位素曲線［26-27］，山西臨汾剖面和河津西磑口剖面中的馬一段、馬三段和馬五段就屬于此種類型，表明受局限環(huán)境影響。

(2)在正常海相沉積中δ18O和δ13C值都較淡水相重，但當(dāng)海相碳酸鹽巖地層出現(xiàn)δ18O和δ13C值負(fù)向漂移時(shí)，則多與大氣淡水風(fēng)化淋濾有關(guān)。其中馬一段、亮甲山組，馬二段、馬三段，馬五段、克里摩里組以及烏拉力克組、拉什仲組界線處，均出現(xiàn)淺水暴露以及大氣淡水影響所致的同位素負(fù)向漂移。

由圖4可知，通過碳同位素對(duì)比，冶里組與亮甲山組均位于特馬道階，且亮甲山組底界位于Tr2中部，與全球海平面上升相對(duì)應(yīng)。馬一段、馬二段和馬三段均位于弗洛階，具體界面對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖4所示。馬四段位于大坪階，馬五段跨越2個(gè)階，上部延伸至達(dá)瑞威爾階下部。其他組、段與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)剖面的對(duì)應(yīng)關(guān)系與古生物地層、層序地層和事件地層的對(duì)比結(jié)果基本一致。通過與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)剖面碳同位素曲線和全球海平面變化曲線相比較［26-27］，能夠較為精確地標(biāo)定各組、段的時(shí)間界線，基本誤差小于一個(gè)時(shí)，有效彌補(bǔ)了因古生物缺失和不同級(jí)別層序界面對(duì)比混亂而帶來的影響。

6 測(cè)井-地震結(jié)合對(duì)比是核心

在鄂爾多斯盆地，由于奧陶系二維地震資料品質(zhì)較差和相鄰測(cè)線難以閉合的緣故，建立盆地等時(shí)地層格架網(wǎng)主要依靠測(cè)井曲線。通過前4步的研究，基本建立了盆地地層劃分與對(duì)比的標(biāo)準(zhǔn)剖面，接下來的任務(wù)就是建立井-震一體化連井剖面，進(jìn)而明確測(cè)井曲線、地震數(shù)據(jù)體與層序界面和沉積體間的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立較為精確的地質(zhì)模型，從而真正了解盆地內(nèi)部的沉積分布狀況。

多年來，碳酸鹽巖地層對(duì)比中測(cè)井曲線的選擇一直是難點(diǎn)，沒有定律可循，需根據(jù)不同沉積環(huán)境和沉積物類型的變化而變化。特別是大套灰?guī)r或白云巖地層，傳統(tǒng)的Pe和GR、SP曲線無法有效識(shí)別，因此，要借鑒其他曲線對(duì)該區(qū)地質(zhì)環(huán)境的敏感響應(yīng)，例如AC、RLLD和RLLS以及U-TH-K組合等。在研究區(qū)，Pe和GR、SP曲線的地質(zhì)響應(yīng)特征與其他盆地類似，不再贅述，下面主要介紹AC、RLLD和RLLS曲線在地層劃分與對(duì)比中的一些潛在特性。

首先，有效區(qū)分巖性、巖相轉(zhuǎn)換面。AC和RLLD和RLLS曲線在劃分馬四段與馬五段地層界線時(shí)具有較好的效果。定探1井馬四段與馬五段經(jīng)過后期成巖作用改造，表現(xiàn)為大套白云巖，Pe和GR、SP曲線在二者界面無明顯反應(yīng)，所以該套地層也曾一度劃分為馬四段，致使定探1井區(qū)靠近古隆起附近出現(xiàn)了較厚的地層沉積，這與當(dāng)時(shí)的古地理環(huán)境相悖。根據(jù)古地理環(huán)境恢復(fù)可知，定探1井區(qū)附近主要為局限海沉積，馬四段巖性主要為局限海生物顆粒灘相白云巖和云灰?guī)r，馬五段主要為局限海含膏紋層云巖和灰云巖，二者界面為巖性、巖相轉(zhuǎn)換面。在其他曲線無明顯反應(yīng)的情況下，AC、RLLD和RLLS曲線卻出現(xiàn)了界面突變，有效地識(shí)別了二者的界線。上述情況的出現(xiàn)，可能與2種因素有關(guān):一是上述3種曲線對(duì)地層巖性變化較為敏感，特別是少量石膏類礦物的存在;二是馬五段底界可能存在膏?？住５绻呛笳?，通常RLLD和RLLS曲線會(huì)出現(xiàn)正幅度差，且垂向深度較大。

其次，能有效劃分古風(fēng)化殼或古喀斯特。RLLD和RLLS曲線在識(shí)別古風(fēng)化殼方面也顯示出了前所未有的潛質(zhì)。寒武系上部三山子組和冶里組之間存在沉積間斷，并在盆地大范圍內(nèi)發(fā)育古風(fēng)化殼和古喀斯特，但這一界面在部分井段的Pe和GR、SP曲線中較難識(shí)別，變化幅度弱且特征不明顯，但RLLD和RLLS曲線幅度差的出現(xiàn)開辟了一條新的途徑，并在盆地其他井地層劃分對(duì)比中發(fā)揮了積極作用。

海相盆地井-震結(jié)合是必不可少的一種技術(shù)手段，特別是在勘探初期，對(duì)于了解井間地層變化趨勢(shì)以及恢復(fù)古地理邊界具有良好的效果。通過井-震結(jié)合一體化解釋，基本建立了盆地及周緣的等時(shí)地層格架網(wǎng)，全面厘定了盆地內(nèi)各個(gè)分區(qū)的地層劃分及對(duì)應(yīng)關(guān)系［27］，主要包括2個(gè)二級(jí)層序和8個(gè)三級(jí)層序，盆地內(nèi)各組、段對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖5所示。建議保留地層命名如下:盆地中東部主要發(fā)育冶里組、亮甲山組和馬家溝組(馬一段—馬六段)，以白云巖—膏鹽巖沉積為主;盆地西部主要發(fā)育三道坎組、桌子山組、克里摩里組、烏拉力克組、拉什仲組、公烏素組和蛇山組，以臺(tái)地灰?guī)r—深水巖系為主;盆地南部主要發(fā)育冶里組、亮甲山組和馬家溝組(馬一段—馬六段)、平?jīng)鼋M和背鍋山組，以臺(tái)地灰?guī)r—深水巖系為主。

7 討論

在借鑒國(guó)、內(nèi)外海(陸)相地層對(duì)比方法基礎(chǔ)上，同時(shí)結(jié)合鄂爾多斯盆地奧陶系自身特點(diǎn)，總結(jié)并建立了一套適用于復(fù)雜海相環(huán)境下的地層劃分與對(duì)比技術(shù)流程，主要包含5個(gè)模塊，簡(jiǎn)稱“五步法”，依次為古生物年代地層模塊、事件年代地層模塊、層序等時(shí)地層模塊、地球化學(xué)年代等時(shí)地層模塊和井-震等時(shí)地層模塊。

圖5 鄂爾多斯盆地各分區(qū)地層劃分與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)劃分方案的對(duì)應(yīng)關(guān)系

古生物年代地層模塊:古生物研究是盆地地層劃分與對(duì)比的前提和基礎(chǔ)，通過與研究程度較高地區(qū)進(jìn)行跨界對(duì)比，即與國(guó)際或者區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化石帶進(jìn)行系統(tǒng)對(duì)比，可以初步建立研究區(qū)與對(duì)比區(qū)之間的古生物地層對(duì)比關(guān)系，進(jìn)而間接確立地層年代序列。從古生物對(duì)比來看，可以建立不同區(qū)域乃至全球范圍內(nèi)的地層劃分對(duì)比與定年，適用于地質(zhì)條件復(fù)雜、地球物理資料匱乏和研究程度較低的地區(qū)，因此，古生物地層對(duì)比是基礎(chǔ)，為初步確定大套地層年代序列提供了重要依據(jù)。

事件年代地層模塊:通過一些特殊地質(zhì)事件的識(shí)別，例如板塊匯聚、火山活動(dòng)、天體撞擊、冰川消融等，可以建立區(qū)域乃至全球的對(duì)比標(biāo)志層，進(jìn)而間接界定研究區(qū)的地層年代和進(jìn)行區(qū)域?qū)Ρ??？梢哉f，事件地層學(xué)既具高分辨率，又具靈敏性，不受盆地大小和地質(zhì)條件的限制。

層序等時(shí)地層模塊:通過各級(jí)層序界面的識(shí)別和層序的劃分與對(duì)比，特別是海相大套碳酸鹽巖地層，理論上可以建立起準(zhǔn)層序—準(zhǔn)層序組—層序或者短期—中期—長(zhǎng)期的多級(jí)地層對(duì)比關(guān)系，但在現(xiàn)有技術(shù)條件和資料條件下，通常只能初步建立起三級(jí)及其以上精度的等時(shí)地層格架，大規(guī)模高精度應(yīng)用于盆地難度仍然很大。特別是低級(jí)別層序的劃分，同一套地層往往具有多種劃法，這與目前國(guó)際上層序地層模式多樣化及層序邊界界定多元化有關(guān)。

地球化學(xué)年代等時(shí)地層模塊:地球化學(xué)數(shù)據(jù)是補(bǔ)充，通過不同種類地球化學(xué)數(shù)據(jù)測(cè)試分析，可以進(jìn)一步彌補(bǔ)和修正古生物、事件、層序所建立的年代等時(shí)地層格架。其中元素與同位素地球化學(xué)在地層劃分與對(duì)比中應(yīng)用最為廣泛，具有定年和等時(shí)對(duì)比的雙重作用。但由于該方法需要樣品數(shù)量巨大，能否系統(tǒng)取樣與分析測(cè)試成本受到較大限制，因此，只能作為盆地高精度地層劃分與對(duì)比的補(bǔ)充。

井-震等時(shí)地層模塊:井-震結(jié)合對(duì)比是核心，特別是油氣勘探開發(fā)盆地，通過大規(guī)模井-震一體化解釋，同時(shí)結(jié)合巖相法、地層厚度法、旋回對(duì)比法等，最終建立起盆地高精度年代等時(shí)地層格架網(wǎng)。

8 結(jié)論

(1)“五步法”各模塊循序漸進(jìn)，由年代地層格架(古生物地層模塊和事件地層模塊)—等時(shí)地層格架(層序地層模塊)—年代等時(shí)地層格架網(wǎng)(地球化學(xué)模塊和井-震地層模塊)，不僅明確了各模塊在地層研究工作中的作用和意義，同時(shí)也規(guī)范了各流程間的操作順序，可對(duì)類似盆地的地層研究工作提供指導(dǎo)和借鑒。

(2)通過鄂爾多斯盆地地層對(duì)比最終實(shí)現(xiàn)了與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)地層劃分方案的接軌，其中冶里組和亮甲山組對(duì)應(yīng)特馬道階，馬一段—馬三段對(duì)應(yīng)弗洛階，馬四段和馬五段下部對(duì)應(yīng)大坪階，馬五段上部和馬六段對(duì)應(yīng)達(dá)瑞威爾階，平?jīng)鼋M對(duì)應(yīng)桑比階，背鍋山組對(duì)應(yīng)凱特階，普遍缺失上統(tǒng)赫南特階。

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編輯劉兆芝

TE121.3

A

1006-6535(2015)05-0009-09

20150601;改回日期:20150716

國(guó)家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”項(xiàng)目“四川、塔里木等盆地及鄰區(qū)海相碳酸鹽巖大油氣田形成條件、關(guān)鍵技術(shù)及目標(biāo)評(píng)價(jià)”(2011ZX05004)

趙振宇(1980-)，男，工程師，2004年畢業(yè)于石油大學(xué)(華東)資源勘查專業(yè)，2009年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(華東)地球化學(xué)專業(yè)，獲博士學(xué)位，現(xiàn)從事油氣勘探工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.05.002