孫寧亮, 鐘建華, 田東恩, 劉 闖, 曲俊利,
曹夢春1, 楊冠群1, 郝 兵1
(1.中國石油大學地球科學與技術(shù)學院,山東青島 266580; 2.陜西延長油田股份有限公司,陜西靖邊 718500;3.國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心,北京 100034)
鄂爾多斯盆地南部延長組事件沉積與致密油的關(guān)系
孫寧亮1, 鐘建華1, 田東恩2, 劉 闖1, 曲俊利3,
曹夢春1, 楊冠群1, 郝 兵1
(1.中國石油大學地球科學與技術(shù)學院,山東青島 266580; 2.陜西延長油田股份有限公司,陜西靖邊 718500;3.國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心,北京 100034)
根據(jù)大量的巖心觀察、鉆測井資料、野外剖面觀測及分析化驗資料,對鄂爾多斯盆地南部延長組事件沉積及與致密油的關(guān)系進行研究。結(jié)果表明:研究區(qū)主要存在地震事件、火山事件、缺氧事件和重力流沉積4種典型的事件沉積現(xiàn)象,對各個事件沉積的共生組合關(guān)系進行分析,發(fā)現(xiàn)主要存在4種典型的組合關(guān)系,其中深水重力流沉積中的多期砂質(zhì)碎屑流及多期濁積巖的垂向疊置最為常見,地震、火山誘發(fā)濁流沉積形成震濁積巖,并可見油頁巖與濁積巖和凝灰?guī)r的組合配置關(guān)系;研究表明研究區(qū)在長6—長7期主要發(fā)生5.5~6.5級地震;三角洲前緣斜坡至半深湖—深湖區(qū)是記錄事件沉積的重要區(qū)域,其中前緣斜坡坡腳處滑塌砂體的事件沉積記錄最為豐富,深湖區(qū)是震濁積巖主要發(fā)育區(qū)域;缺氧事件形成的優(yōu)質(zhì)烴源巖是致密油藏的油源,重力流砂體是研究區(qū)致密油的重要儲集層,同時地震事件及火山事件對儲層也進行了有益的改造,砂質(zhì)碎屑流沉積的儲集層物性及含油性最好。
事件沉積; 深水重力流; 致密油; 延長組; 鄂爾多斯盆地
事件沉積一直以來都是全球沉積學研究的熱點,2014年瑞士日內(nèi)瓦召開的第19屆國際沉積學大會上關(guān)于深水和事件沉積的相關(guān)論文就達123篇,占論文總數(shù)的14.8%[1]。鄂爾多斯盆地南部延長期存在多種事件沉積現(xiàn)象,包括地震事件、火山事件、缺氧事件、重力流沉積事件等,已經(jīng)引起了學者的廣泛關(guān)注[2-3]。但是,大部分學者只是對單一事件進行描述[4-5],甚少將多個事件沉積作為一個整體研究,各個事件沉積存在的確切證據(jù)還有待于進一步分析。鄂爾多斯盆地三疊系延長組致密油資源豐富,其中以長7油層組底部頁巖油及長6、長7油層組致密砂巖油最為典型。研究區(qū)長6、長7油層組既存在多種事件沉積作用,也是致密油的重要產(chǎn)出層位。筆者在大量的巖心觀察、鉆測井資料、野外露頭觀測及分析化驗資料的基礎(chǔ)上,研究各種事件沉積之間的關(guān)系及相互作用,建立事件沉積背景下的沉積模式,探索致密儲層的分布規(guī)律,為下一步鄂爾多斯盆地南部致密油的勘探開發(fā)提供指導。
鄂爾多斯盆地位于中國東西構(gòu)造單元的結(jié)合部位,面積約25×104km2,根據(jù)盆地現(xiàn)今構(gòu)造形態(tài)、基底性質(zhì)及構(gòu)造特征,盆地可劃分為伊盟隆起、渭北隆起、晉西撓褶帶、陜北斜坡、天環(huán)拗陷及西緣沖斷構(gòu)造帶6個一級構(gòu)造單元[6](圖1)。研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地南部,地跨陜北斜坡及渭北隆起兩個一級構(gòu)造單元,地勢南高北低,東高西低。
圖1 鄂爾多斯盆地構(gòu)造單元劃分及研究區(qū)位置Fig.1 Tectonic unit divisions of Ordos Basin and locations of study area
在晚三疊世延長期,鄂爾多斯盆地經(jīng)歷了大型內(nèi)陸坳陷盆地形成、發(fā)展、消亡的全過程,沉積了一套厚度為1 000~1 300 m的陸源碎屑巖系,根據(jù)凝灰?guī)r標志層(K0—K9)特征將延長組自下而上分為長10—長1共10個油層組[7]。事件沉積發(fā)生的主要層位是長7—長6油層組,長7期是湖盆最大湖泛期,底部沉積了厚層灰黑色油頁巖及深灰色泥巖,中上部沉積厚層塊狀砂巖夾薄層泥巖,長6期深湖面積有所萎縮,底部以厚層塊狀砂巖夾薄層泥巖為主,中上部為深灰色泥巖與薄層粉、細砂巖互層沉積。
事件沉積是指由一系列的突發(fā)性的或災(zāi)變性的地質(zhì)事件所引起的沉積物重新搬運和沉積作用[8]。通過對研究區(qū)28口取心井巖心觀察和140口鉆測井資料分析及對旬邑三水河、彬縣白子溝、耀縣瑤曲、銅川漆水河、銅川何家坊等5個野外剖面的詳細觀測,總結(jié)出研究區(qū)的事件沉積主要有地震事件、火山事件、深水重力流沉積及缺氧事件。
地震是指由火山活動、斷裂和地層崩塌等因素誘發(fā)產(chǎn)生的地殼快速劇烈顫動,是地殼運動最直觀的表現(xiàn)形式[9]。震積巖是指記錄古地震活動,具有震積構(gòu)造特征的有成因聯(lián)系的巖石序列組合[10]。通過對研究區(qū)大量的巖心觀察,發(fā)現(xiàn)了眾多記錄震積巖特征的典型標志,主要發(fā)育在長6—長7油層組中的細、粉砂巖與泥巖互層或粉砂質(zhì)泥巖中,包括階梯狀微斷層(圖2(a)、(b))、微褶皺(圖2(c))、液化砂巖脈(圖2(d)、(e))、震積砂球砂枕(圖2(f))、火焰狀構(gòu)造(圖2(g))、包卷層理(圖2(h))、環(huán)狀層理(圖2(i))等。
地震作用作為研究區(qū)一種非常重要的構(gòu)造活動,首先對研究區(qū)的沉積體系產(chǎn)生了重要的影響,其誘發(fā)三角洲前緣砂體發(fā)生滑塌形成深水重力流沉積,為深水隱蔽油氣勘探奠定了物質(zhì)基礎(chǔ);其次,地震作用對儲層產(chǎn)生影響,一方面由地震產(chǎn)生的震裂縫、階梯狀斷層改善了儲層的滲透率,同時還可以作為油氣運移的通道,震積角礫巖也可成為良好的油氣儲集體,另一方面地震的剪切作用可能引起沉積顆粒的雜亂排列,降低儲層的孔隙度和滲透率,成為儲層致密化的一個重要原因。
鄂爾多斯盆地南部長8期末至長7期為構(gòu)造活躍期,在此期間火山活動頻發(fā),沉積了多套凝灰?guī)r,其火山噴發(fā)的時期主要集中在晚三疊世(距今約221.8 Ma),與印支運動Ⅰ幕相對應(yīng),已經(jīng)被學者證實[11]。凝灰?guī)r通常發(fā)育頁理,在巖心中以薄層狀產(chǎn)出,夾于灰黑色的油頁巖和炭質(zhì)泥巖中,顏色鮮艷,多呈淺黃色、土黃色(圖3(a)),在野外露頭中,凝灰?guī)r也是夾雜于厚層的油頁巖中,但因長期暴露地表易被風化成凝灰質(zhì)的斑脫巖、黏土巖,顏色呈灰黃色(圖3(b))。在旬52井1 260.7 m處所采一塊凝灰?guī)r樣品,通過薄片分析,該樣品主要為玻屑凝灰?guī)r,可見晶屑微粒,其質(zhì)點細小,以塵灰級為主,顯不連續(xù)的紋層(圖3(c)、(d))。同時,對該樣品進行了掃描電鏡及能譜分析,樣品的元素以O(shè)、Si、Al為主,含有少量的C、K、Mg、Na。O的質(zhì)量分數(shù)平均為35.27%,原子分數(shù)平均為40.51%;Si的質(zhì)量分數(shù)平均為15.94%,原子分數(shù)平均為10.87%;Al的質(zhì)量分數(shù)平均為22.81%,原子分數(shù)平均為14.94%,說明研究區(qū)長7油頁巖中的凝灰?guī)r以中、酸性為主,基性較少。凝灰?guī)r夾層在電測曲線上表現(xiàn)為高聲波時差、高自然伽馬、低電阻、低密度的特征,同時也是進行區(qū)域地層對比和確定關(guān)鍵地質(zhì)時間的可靠標志[12-13]。
圖3 延長組凝灰?guī)r特征Fig.3 Tuff features of Yanchang Formation
研究區(qū)火山活動與凝灰?guī)r的存在與優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育休戚相關(guān)?;鹕交业某两凳沟煤钑簳r處于缺氧環(huán)境,生物大量死亡,為油頁巖的發(fā)育提供大量的生物殘體,其對原先沉積的有機質(zhì)還起到保護作用。此外,還有學者發(fā)現(xiàn)了凝灰?guī)r中放射性鈾異常,其富集生熱有利于烴源巖的熱演化和生烴[14]。
圖4 鄂爾多斯盆地南部延長組長7泥頁巖中的黃鐵礦(旬41井,1 090.3 m)Fig.4 Pyrite in shale of Chang7 interval of Yanchang Formation in Southern Ordos Basin(well Xun 41, 1 090.3 m)
由于印支期構(gòu)造活動的影響,鄂爾多斯盆地在長7期發(fā)生強烈拗陷,深湖范圍急劇擴大,水體變深,再加上因火山活動產(chǎn)生凝灰?guī)r的覆蓋作用,使得盆地在長7期發(fā)生區(qū)域性的缺氧事件,并在長7底部沉積了一套優(yōu)質(zhì)烴源巖。對長7底部的烴源巖進行掃描電鏡及微量元素分析,發(fā)現(xiàn)了眾多證明缺氧事件的證據(jù)。黃鐵礦的發(fā)育指示了強還原環(huán)境,在長7的泥頁巖中分布著許多條帶狀的黃鐵礦(圖4),它們是缺氧事件的重要證據(jù)之一。放射性元素U/Th的比值被廣泛地應(yīng)用于缺氧環(huán)境的研究中,Jones等[15]通過研究北美、北歐的黑色頁巖,提出了U/Th對缺氧環(huán)境的判別標準,認為U/Th的比值大于1.25顯示厭氧環(huán)境,研究區(qū)所測的長7油頁巖的U/Th比值平均為1.92(表1),反映了厭氧環(huán)境。一些微量金屬元素,特別是第一過渡系列的元素常作為推斷古代厭氧沉積環(huán)境的地球化學工具,Jones等提出過渡金屬元素的含量及V/(V+Ni)和Ce/La的比值可以作為缺氧環(huán)境的重要判別標志,并確定出了相應(yīng)的判別標準,V/(V+Ni)的比值大于0.54,Ce/La的比值大于2.0都表示厭氧環(huán)境。通過對研究區(qū)長7油頁巖微量元素分析發(fā)現(xiàn),V/(V+Ni)的比值平均為0.72,Ce/La的比值平均為2.17(表1),也都代表了研究區(qū)在長7期為缺氧環(huán)境。
對研究區(qū)長7烴源巖有機地化分析(表2)表明,長7烴源巖為優(yōu)質(zhì)烴源巖,生烴潛力大。有機質(zhì)類型以Ⅱ1型為主,可見少量Ⅱ2型;有機碳含量高,平均為4.74,最高達12.42;氯仿瀝青“A”含量高,平均為0.200 4,為較好烴源巖;產(chǎn)烴潛量(S1+S2)平均為22.43 mg/g,最大可達68.27 mg/g;有機質(zhì)成熟度Ro值和最高熱解峰值都達到生油高峰階段。
表1 延長組長7油層組微量元素分析
表2 延長組長7烴源巖評價
缺氧事件的發(fā)生促使了研究區(qū)優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育,為整個鄂爾多斯盆地油氣藏的形成提供源巖條件,是油氣藏形成的關(guān)鍵。
在地震、火山等觸發(fā)機制的影響下,研究區(qū)在長6—長7期廣泛發(fā)育深水重力流砂體,成為研究區(qū)重要的儲集層。通過巖心觀察和野外典型剖面觀測,共識別出了滑塌砂體、砂質(zhì)碎屑流砂體、濁流砂體3種類型的深水重力流砂體。
2.4.1 滑塌砂體
滑塌砂體是指位于三角洲前緣的砂體,受到外力作用的影響,使流體產(chǎn)生的超孔隙壓力不足以支撐沉積物的重力,發(fā)生液化,并整體搬運,沿著下凹滑移面發(fā)生旋轉(zhuǎn)剪切運動,在前緣斜坡坡腳處停止滑動并堆積下來形成滑塌巖。在滑塌過程中,砂體常發(fā)生卷曲變形,發(fā)育揉皺變形層理[16-17]及微褶皺、旋轉(zhuǎn)火焰狀構(gòu)造、球枕構(gòu)造,泥巖中可見砂質(zhì)注入體(圖5(a)),這些成為識別滑塌砂體的重要特征。
2.4.2 砂質(zhì)碎屑流砂體
砂質(zhì)碎屑流是一種塑性流變、層流狀態(tài)的沉積物流,沉積物通常以整體“凍結(jié)”的方式發(fā)生沉積[18]。在研究區(qū)廣泛發(fā)育砂質(zhì)碎屑流沉積,巖性以細砂巖、粉砂巖為主,整體呈塊狀,無層理,單層砂體厚度大(圖5(b)),一般大于0.5 m,累積厚度可達20 m,有較好的含油性;具突變的頂?shù)酌娼佑|關(guān)系,砂質(zhì)碎屑流沉積物頂部常與泥巖突變接觸(圖5(c)),這種接觸方式是砂質(zhì)碎屑流沉積物整體凍結(jié)沉積作用的重要證據(jù);具泥巖撕裂屑及“漂浮狀”泥礫(圖5(d)),灰黑色泥巖撕裂屑呈層狀分布,大小混雜,分選、磨圓較差,具不明顯的定向性,屬內(nèi)源型碎屑沉積物,“漂浮狀”泥礫具淺黃的氧化色,磨圓較好,屬外源型碎屑沉積物。砂質(zhì)碎屑流還具有典型的“泥包礫”結(jié)構(gòu)(圖5(e)),廖建波等[19]通過研究這種結(jié)構(gòu)的形成,認為“泥包礫”反映了砂體整體搬運的狀態(tài),是確定砂體為深水砂巖的重要證據(jù)。砂質(zhì)碎屑流砂體是研究區(qū)分布范圍最廣,儲層物性、含油性較好的砂體。
圖5 延長組深水重力流沉積特征Fig.5 Sedimentary characteristics of deep-water gravity flow of Yanchang Formation
2.4.3 濁積砂體
濁積砂體是研究區(qū)重力流沉積的又一種表現(xiàn)形式,位于重力流沉積的末端。濁流屬于牛頓流體,不具有任何屈服強度,一旦受到外力作用就會運動。其流動狀態(tài)屬于紊流[20],具有侵蝕性,因此在濁積巖的底部常見到槽模、溝模(圖5(f))等各種底模構(gòu)造。濁流沉積具有正粒序的沉積特征,這是由于重力分異作用形成的,大的顆粒先沉積,小的顆粒后沉積。
研究區(qū)濁積砂體可分為近源砂質(zhì)濁積巖和遠端細粒濁積巖兩種。近源砂質(zhì)濁積巖巖性主要為細砂巖和粉砂巖,具侵蝕的底接觸關(guān)系,濁積巖底部常見溝模、槽模等各種底模,砂質(zhì)濁積巖一般由多個正韻律組合而成,每個正韻律厚度變化不大,一般為0.3~0.5 m,構(gòu)成不完整的鮑馬序列,研究區(qū)常見的組合形式主要有ABC、CD、CDE、DE等(圖5(g)、(h))。遠端細粒濁積巖巖性主要為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及有機質(zhì),是低密度濁流的產(chǎn)物,其粒徑一般小于0.1 mm,其巖相組合主要是遞變紋層泥巖相及塊狀泥巖相。遞變紋層泥巖通常由底部粉砂巖頂部泥巖、有機質(zhì)組成,厚度較薄,自下而上顯由粗到細的正粒序,完整的層序組合自下而上為底部遞變層段,中部水平紋層段,頂部有機質(zhì)層段(圖5(j)、(k))的“三元結(jié)構(gòu)”,也可見到底部為粉砂質(zhì)紋層泥巖,頂部有機質(zhì)的“二元結(jié)構(gòu)”(圖5(l))?;鷫K狀泥巖(圖5(i))由泥質(zhì)沉積物滑塌形成[21],其粒級遞變不明顯,但是有成分的遞變,無任何明顯的沉積構(gòu)造現(xiàn)象,在巖心上可見小型變形層理、波狀層理及泥巖撕裂屑。
深水重力流沉積的砂體是研究區(qū)致密油重要的儲集層。砂質(zhì)碎屑流沉積的厚層塊狀砂體的物性最好,平均孔隙度為9.8%,平均滲透率為0.89×10-3μm2,其次是近源砂質(zhì)濁積巖砂體,平均孔隙度為7.9%,平均滲透率為0.42×10-3μm2,滑塌砂體及遠端細粒濁積巖因含有較多的泥質(zhì)物性較差,但其距優(yōu)質(zhì)烴源巖較近,也是研究區(qū)致密油重要的潛在儲層。
各個事件沉積之間不是相互獨立的,而是存在多種必然的共生組合關(guān)系。地震、火山事件是重力流沉積的主要觸發(fā)因素,同時地震、火山及缺氧事件之間也存在共生穿插關(guān)系。通過對研究區(qū)典型井的巖心描述(圖6),總結(jié)各個事件沉積之間的組合關(guān)系,研究區(qū)主要存在以下4種典型的組合:
(1)不同深水重力流砂體之間的組合。在長6油層組出現(xiàn)了多期重力流砂體的疊置,主要是多期砂質(zhì)碎屑流砂體及多期濁積巖砂體的疊置,也可見砂質(zhì)碎屑流砂體與濁積巖砂體之間的垂向疊置,重力流砂體之間的組合在研究區(qū)非常普遍,也是研究區(qū)存在厚層砂體的原因。
圖6 旬51井延長組長6—長7巖心柱狀圖Fig.6 Core column of well Xun51 of Chang6-Chang7 interval of Yanchang Formation
(2)地震、火山、重力流沉積關(guān)聯(lián)密切。地震、火山活動使得原地沉積的砂體發(fā)生改造,形成震積巖,同時也可誘發(fā)重力流沉積,形成震濁積巖,一般形成底部震積巖頂部震濁積巖的垂向疊置關(guān)系。
(3)缺氧事件與重力流沉積的組合。在油頁巖內(nèi)可見薄層的濁積巖夾層,它是由地震活動引起的遠端細粒濁積巖在半深湖—深湖的沉積,體現(xiàn)了這兩種事件沉積的組合關(guān)系。
(4)火山活動事件與缺氧事件的組合。在長7底部的油頁巖內(nèi)常見到厚度不等的凝灰?guī)r夾層,證明了油頁巖的形成與火山活動同時期。印支期Ⅰ幕構(gòu)造活動引起了湖盆凹陷,深湖范圍擴大,在缺氧的情況下沉積了厚層富含有機質(zhì)的油頁巖,同時由火山灰的沉降形成的凝灰?guī)r降落在油頁巖內(nèi)部,形成了油頁巖夾凝灰?guī)r的地層。
通過事件沉積的共生組合關(guān)系研究,結(jié)合各個事件沉積的典型的伴生沉積構(gòu)造現(xiàn)象,總結(jié)出了事件沉積的垂向組合模式(圖7),發(fā)現(xiàn)研究區(qū)火山、地震、缺氧及重力流事件之間存在垂向上的多種穿插共生關(guān)系。根據(jù)Rodrguez-Pascua等[22]震積巖地震震級判別圖序,小于5級地震主要見擾動層理及震動卷曲變形,5~6級地震見蘑菇狀砂巖脈及腸狀液化砂巖脈,6~7級地震出現(xiàn)環(huán)狀層理及砂球、砂枕構(gòu)造,7~8級地震出現(xiàn)枕狀層,大于8級地震見階梯狀斷層及砂礫巖中的液化砂脈,研究區(qū)液化砂巖脈、環(huán)狀層理及砂球、砂枕構(gòu)造廣泛可見,因此判斷研究區(qū)多次發(fā)生5.5~6.5級地震,并發(fā)現(xiàn)了階梯狀斷層,有可能發(fā)生約8級的古地震。
通過對研究區(qū)典型事件沉積特征及其垂向組合特征的精細解剖,結(jié)合野外剖面觀測,總結(jié)鄂爾多斯盆地南部地區(qū)延長組事件沉積模式(圖8)。受地震、火山活動的影響,位于三角洲前緣的砂體發(fā)生滑動、滑塌,在三角洲前緣斜坡及斜坡坡腳處沉積下來,形成滑塌沉積巖,多呈孤立的透鏡體狀,同時受到地震的影響,沉積物受到改造,形成典型的震積巖。在三角洲前緣斜坡滑動砂體中可見階梯狀斷層;在三角洲斜坡坡腳滑塌砂體中軟沉積變形構(gòu)造最為豐富,可見滑塌褶皺、火焰狀構(gòu)造、砂球砂枕構(gòu)造、包卷層理等;緊鄰斜坡坡腳處的泥質(zhì)沉積物中可見液化砂巖脈,關(guān)于這些典型的震積巖特征的分布位置,鄢繼華等[23]通過模擬實驗得到證實,并且它們與地震發(fā)生的強度及活動時間有著密切的關(guān)系。在半深湖—深湖區(qū)域還可以看到具有泥巖撕裂屑及泥礫的砂質(zhì)碎屑流砂體及受到地震影響形成的震濁積巖。
致密油勘探的關(guān)鍵在于明確富有機質(zhì)頁巖分布范圍及烴源巖與儲層的匹配層段[24],研究區(qū)長7油層組底部油頁巖非常發(fā)育,且厚度大、有機質(zhì)含量高,是非常重要的頁巖油潛在儲層;鄰近烴源巖的長6—長7深水重力流砂體,具有近源優(yōu)勢,是致密油的有利含油層段。研究區(qū)長73油頁巖非常發(fā)育且連續(xù)性好,長72—長64深水砂巖油藏發(fā)育好,但連續(xù)性較差,多為孤立的透鏡狀隱蔽油藏,這也為勘探增加了難度。
圖8 鄂爾多斯盆地南部延長組事件沉積模式Fig.8 Sedimentary pattern of event deposits of Yanchang Formation in Southern Ordos Basin
(1)研究區(qū)存在地震事件、火山事件、缺氧事件及深水重力流沉積4種典型的事件沉積現(xiàn)象,各種事件沉積特征明顯,是相互聯(lián)系的整體。地震作用形成了典型的震積巖;火山事件的記錄為凝灰?guī)r沉積;在缺氧的環(huán)境下形成的烴源巖富含豐富的有機質(zhì),是研究區(qū)油氣成藏的油源,也是研究區(qū)頁巖油潛在儲集層;深水重力流砂體類型多,砂體疊置厚度大,是致密砂巖油重要儲層。
(2)事件沉積之間共存在4種典型的配置關(guān)系,深水重力流砂體之間的組合最為普遍,主要表現(xiàn)為砂質(zhì)碎屑流的多期疊置及濁積砂體的多期疊置,地震、火山及濁積巖的配置組合形成了典型的震濁積巖,此外烴源巖中也沉積了重力流砂體及凝灰?guī)r,說明缺氧事件與重力流及火山活動之間也存在著密切的關(guān)系,通過事件沉積的垂向組合模式及震積巖典型沉積構(gòu)造現(xiàn)象研究,發(fā)現(xiàn)研究區(qū)在長6—長7期主要發(fā)生5.5~6.5級地震。
(3)三角洲前緣斜坡至半深湖—深湖區(qū)是事件記錄的重要區(qū)域,前緣斜坡坡腳處的滑塌砂體具有記錄事件沉積的多種典型特征,前緣斜坡到半深湖砂質(zhì)碎屑流沉積區(qū)是震積巖主要發(fā)育層段,深湖區(qū)域主要發(fā)育震濁積巖。
致謝感謝山東科技大學楊仁超老師提供部分巖心照片!
[1] 鮮本忠,朱筱敏,岳大力,等.沉積學研究熱點與進展:第19屆國際沉積學大會綜述[J].古地理學報,2014,16(6):816-826.
XIAN Benzhong, ZHU Xiaomin, YUE Dali, et al. Current hot topics and advances of sedimentology: a summary from 19th International Sedimentological Congress[J]. Journal of Palaeogeography, 2014,16(6):816-826.
[2] 趙俊興,李鳳杰,申曉莉,等.鄂爾多斯盆地南部長6和長7油層濁流事件的沉積特征及發(fā)育模式[J].石油學報,2008,29(3):389-394.
ZHAO Junxing, LI Fengjie, SHEN Xiaoli, et al. Sedimentary characteristics and development pattern of turbidity event of Chang6 and Chang7 oil reservoirs in the southern Ordos Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 2008,29(3):389-394.
[3] 陳安清,陳紅德,侯明才,等.鄂爾多斯盆地中—晚三疊世事件沉積對印支運動Ⅰ幕的指示[J].地質(zhì)學報,2011,85(10):1681-1690.
CHEN Anqing, CHEN Hongde, HOU Mingcai, et al. The middle-late Triassic event sediments in Ordos Basin: indicators for episode Ⅰof the indosinian movement[J]. Acta Geologica Sinica, 2011,85(10):1681-1690.
[4] 夏青松,田景春.鄂爾多斯盆地南部上三疊統(tǒng)延長組震積巖的發(fā)現(xiàn)及地質(zhì)意義[J].沉積學報,2007,25(2):246-252.
XIA Qingsong, TIAN Jingchun. Characteristics and geological significance of seismites of the Yanchang Formation Upper Triassic Ordos Basin[J]. Acta Sedmentologica Sinica, 2007,25(2):246-252.
[5] 李潔,陳洪德,林良彪,等.鄂爾多斯盆地東南部延長組古地震效應(yīng)及其地質(zhì)啟迪[J].地質(zhì)論評,2010,56(4):480-489.
LI Jie, CHEN Hongde, LIN Liangbiao, et al. Effect of ancient earthquake and its geological significance of Upper Triassic Yanchang Formation in Southeast Ordos Basin[J]. Geological Review, 2010,56(4):480-489.
[6] 楊俊杰.鄂爾多斯盆地構(gòu)造演化與油氣分布規(guī)律[M].北京:石油工業(yè)出版社,2002.
[7] 付金華,郭正權(quán),鄧秀芹,等.鄂爾多斯盆地西南地區(qū)上三疊統(tǒng)延長組沉積相及石油地質(zhì)意義[J].古地理學報,2005,7(11):34-44.
FU Jinhua, GUO Zhengquan, DENG Xiuqin, et al. Sedimentary facies of the Yanchang Formation of Upper Triassic and petroleum geological implication in southwestern Ordos Basin[J]. Journal of Palaeogeography,2005,7(11):34-44.
[8] 佟彥明,郭成賢,危宇寧.長江三峽東部地區(qū)震旦紀事件沉積[J].古地理學報,2002,4(2):38-45.
TONG Yanming, GUO Chengxian, WEI Yuning. Sinian event deposits in the eastern part of the Yangtze Gorge[J]. Journal of Palaeogeography, 2002,4(2):38-45.
[9] 袁靜.中國震積作用和震積巖研究進展[J].石油大學學報(自然科學版),2005,29(1):144-149.
YUAN Jing. Research of seismic deposition and seismites of China[J]. Journal of the University of Petroleum, China(Edition of Natural Science),2005,29(1):144-149.
[10] 吳勘.震積巖、海嘯巖、震濁積巖研究進展[J].地質(zhì)學報,2010,30(2):136-139.
WU Kan. Advances in research for seismite, tsunamite and seismoturbidite[J]. Acta Geologica Sinica, 2010,30(2):136-139.
[11] 鄧秀芹,藺芳曉,劉顯陽,等.鄂爾多斯盆地三疊系延長組沉積演化及其早印支運動關(guān)系的探討[J].古地理學報,2008,10(2):159-166.
DENG Xiuqin, LIN Fangxiao, LIU Xianyang, et al. Discussion on relationship between sedimentary evolution of the Triassic Yanchang Formation and the early Indosinian movement in Ordos Basin[J]. Journal of Palaeogeography, 2008,10(2):159-166.
[12] HUFF W D, BERGSTR?M S M, KOLATA D R. Gigantic Ordovician volcanic ash fall in North America and Europe: biological, tectonomagmatic, and event-stratigraphic significance[J]. Geology, 1992,20:875-878.
[13] DESMARES D, GROSHENY D, BEAUDOIN B, et al. High resolution stratigraphic record constrained by volcanic ash beds at the Cenomanian-Turonian boundary in the Western Interior basin, USA[J]. Cretaceous Research,2007,28:561-582.
[14] 譚成仟,劉池洋,趙軍龍,等.鄂爾多斯盆地典型地區(qū)放射性異常特征及其地質(zhì)意義[J].中國科學(D輯):地球科學,2007,37(增Ⅰ):147-156.
TAN Chengqian, LIU Chiyang, ZHAO Junlong, et al. Radioactive anomaly character and its geological significance in typical area, Ordos Basin[J]. Science in China(Ser D): Earth Sciences, 2007,37(supⅠ):147-156.
[15] BRYN Jones, DAVID A C, MANNING. Comparison of geochemical indices used for the interpretation of palaeoredox conditions in ancient mudstones[J]. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol, 1995,111:111-119.
[16] 張雷,李振海,張雪娟,等.重力流沉積巖相劃分及其發(fā)育規(guī)律[J].中國石油大學學報(自然科學版),2015,39(1):17-24.
ZHANG Lei, LI Zhenhai, ZHANG Xuejuan, et al. Lithofacies classification and development rule of gravity flows deposits [J]. Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science),2015,39(1):17-24.
[17] SHANMUGAM G.深水砂巖新論:成因、識別、觸發(fā)機制與儲層性質(zhì)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2013:29-86.
[18] 孫寧亮,鐘建華,王書寶,等.鄂爾多斯盆地南部三疊系延長組重力流沉積特及其石油地質(zhì)意義[J].古地理學報,2017,19(2):299-314.
SUN Ningliang, ZHONG Jianhua, WANG Shubao, et al. Sedimentary characteristics and petroleum geologic significance of deep-water gravity flow of the Triassic Yanchang Formation in southern Ordos Basin[J]. Journal of Palaeogeography, 2017,19(2):299-314.
[19] 廖建波,李相博,趙惠周,等.鄂爾多斯盆地延長組深水塊狀砂巖“泥包礫”結(jié)構(gòu)成因機制[J].中國石油大學學報(自然科學版),2017,41(4):46-53.
LIAO Jianbo, LI Xiangbo, ZHAO Huizhou, et al. Genetic mechanism of mud-coated intraclasts within deep-water massive sandstone in Yanchang Formation, Ordos Basin[J]. Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science), 2017,41(4):46-53.
[20] MIDDLETON G V. Sediment deposition from turbidity currents[J]. Annu Rev Earth Planet Sci, 1993,21:89-114.
[21] 饒孟余,鐘建華,郭澤清,等.濟陽拗陷牛莊洼陷沙三段三角洲前緣濁積巖特征[J].高校地質(zhì)學報,2004,10(4):624-633.
RAO Mengyu, ZHONG Jianhua, GUO Zeqing, et al. Turbidite characteristics of delta front for the 3rd member of shahejie formation in Niuzhuang sag, Jinyang Depression[J]. Geological Journal of China Universities, 2004,10(4):624-633.
[22] RODRGUEZ-PASCUA M A, CALVO J P, DE VICENTE G, et al. Soft-sediment deformation structures interpreted as seismites in lacustrine sediments of the Prebetic Zone, SE Spain, and their potential use as indicators of earthquake magnitudes during the late Miocene[J]. Sedimentary Geology,2000,135(1):117-135.
[23] 鄢繼華,崔永北,陳世悅.幾種常見震積巖相標志在模擬實驗中的識別[J].沉積學報,2009,27(6):1131-1137.
YAN Jihua, CUI Yongbei, CHEN Shiyue. Identification of common facies indicators of seismites in simulated experiments[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2009,27(6):1131-1137.
[24] 劉群,袁選俊,林森虎,等.鄂爾多斯盆地延長組湖相黏土巖分類和沉積環(huán)境探討[J].沉積學報,2014,32(6):1016-1025.
LIU Qun, YUAN Xuanjun, LIN Senhu, et al. The classification of lacustrine mudrock and research on its depositional environment[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2014,32(6):1016-1025.
RelationshipbetweeneventdepositsandtightoilofYanchangFormationinSouthernOrdosBasin
SUN Ningliang1, ZHONG Jianhua1, TIAN Dongen2, LIU Chuang1, QU Junli3, CAO Mengchun1, YANG Guanqun1, HAO Bing1
(1.SchoolofGeosciencesinChinaUniversityofPetroleum,Qingdao266580,China;2.YanchangOilfieldIncorporatedCompany,Jingbian718500,China;3.StrategicResearchCenterofOil&GasResources,MinistryofLand&Resources,Beijing100034,China)
Using a large number of core and and outcrop samples, and combining the drilling and logging data as well as laboratory measurements, the relationship between the event deposits and the tight oil of Yanchang formation in southern Ordos Basin were systematically studied. The results show that there are four kinds of typical event deposits, including seismic, volcanic, anoxic and gravity flow deposit events. There are four typical combinations among these event deposits, in which the superposition of multi-stage sandy debris flow sandbody and turbidite is the most common type. Earthquakes and volcanos may induce turbidity flow, and subsequently form seismic turbidities. In addition, the combinations of oil shale, turbidite and tuff can be found clearly. The vertical model of event deposits and the typical sedimentary structure phenomena of seismites indicate that there were 5.5-6.5 magnitude earthquakes at Chang6 and Chang7 period in the study area. The event deposit model indicates that the regions with delta front slope, semi-deep and deep lake is the most important area to record event deposits. The slumping sand body in the delta front slope has the most plentiful records of event deposits. The seismic-turbidite mainly develops in deep lake area. High-quality source rocks caused by anoxic events are the source of tight oil; gravity flow sandbody is the important reservoir of tight oil; and seismic and volcanic events may improve tight reservoir. Sandy debris flow sandbodies are worth of great concern for their preferable properties and hydrocarbon potential.
event deposit; deep-water gravity flow; tight oil; Yanchang Formation; Ordos Basin
2017-09-20
國家自然科學基金項目(41572088);中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項(15CX06002A);中國石油大學(華東)研究生創(chuàng)新工程(YCX2015004)
孫寧亮(1987-),男,博士研究生,研究方向為重力流沉積及非常規(guī)油氣地質(zhì)。E-mail:sunningliangll@163.com。
1673-5005(2017)06-0030-11
10.3969/j.issn.1673-5005.2017.06.004
TE 121.3
A
孫寧亮,鐘建華,田東恩,等.鄂爾多斯盆地南部延長組事件沉積與致密油的關(guān)系[J]. 中國石油大學學報(自然科學版),2017,41(6):30-40.
SUN Ningliang, ZHONG Jianhua, TIAN Dongen, et al. Relationship between event deposits and tight oil of Yanchang Formation in Southern Ordos Basin[J]. Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science),2017,41(6):30-40.
(編輯 徐會永)