鄂爾多斯盆地奧陶系烏拉力克組沉積特征及其控源作用

摘要 鄂爾多斯盆地奧陶系上統(tǒng)烏拉力克組發(fā)育一套分布穩(wěn)定的黑色頁(yè)巖，為盆地奧陶系的優(yōu)質(zhì)烴源巖層，近期多口探井獲得工業(yè)油氣流，證實(shí)了具有較好的勘探潛力?？碧窖芯孔C實(shí)，優(yōu)質(zhì)烴源巖分布為頁(yè)巖氣富集的基礎(chǔ)，因此，系統(tǒng)開(kāi)展烏拉力克期沉積特征及對(duì)優(yōu)質(zhì)烴源巖的控制作用研究，對(duì)于尋找優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖及指導(dǎo)下一步勘探方向意義重大。通過(guò)系統(tǒng)開(kāi)展沉積特征及地球化學(xué)特征研究，建立了烏拉力克期沉積模式，明確了優(yōu)質(zhì)烴源巖分布規(guī)律。①烏拉力克組平面上穩(wěn)定分布，整體具有“西厚東薄”的特征，主要發(fā)育盆地相、廣海陸棚相、斜坡相三類大相，斜坡相可細(xì)分為上斜坡亞相和下斜坡亞相兩類亞相。②建立了烏拉力克期沉積模式：盆地西部烏拉力克期屬祁連海域，為臺(tái)地邊緣型沉積，水體整體具有“西深東淺，南深北淺”的沉積格局，斜坡坡度較大，相變快。③烏拉力克組發(fā)育一套低有機(jī)質(zhì)豐度頁(yè)巖，有機(jī)質(zhì)含量的變化主要受頁(yè)巖紋層礦物成分、沉積相帶、沉積層序控制。結(jié)論認(rèn)為，鄂爾多斯盆地西部地區(qū)烏拉力克期發(fā)育一套臺(tái)地邊緣沉積，廣海陸棚相、下斜坡亞相黑色頁(yè)巖發(fā)育，有機(jī)質(zhì)豐度高，為有利相帶，優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖主要分布在底部20～30 m范圍內(nèi)。

關(guān)鍵詞 鄂爾多斯盆地西部;烏拉力克組;廣海陸棚相;下斜坡亞相;優(yōu)質(zhì)烴源巖

中圖分類號(hào)：TE122.3 "DOI：10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-06-007

Sedimentary characteristics and controlling effect on source rocks in Wulalike Formation of Ordovician in Ordos Basin

XI Shengli1， LI Wenhou2， HUANG Zhengliang1， LIU Yan3

（1.National Engineering Laboratory of Low-permeability Oil ＆ Gas Exploration and

Development／PetroChina Changqing Oilfifield Company， Xi’an 710018， China;

2.Department of Geology， Northwest University， Xi’an 710069， China;

3.Changqing Branch of Research Institute of PetroChina Oriental Geophysical Company， Xi’an 710021， China）

Abstract It developes thick shale with stable distribution and it is the best source rock in Wulalike Formation of Ordovician in Ordos Basin.Many exploration wells have obtained high production of industrial oil and gas recently， it shows a good exploration situation. It has significance to study sedimentary characteristics and controlling effect on high-quality source rocks’distribution.Based on the study of sedimentary characteristics and geochemical characteristics，nbsp; it shows that： ① Wulalike Formation distribute extensively and characterd by \"thick in the west and thin in the east\"， it developes basin facies， open shelf facies and slope facies， slope facies includes upper slope subfacies and lower slope subfacies. ②It belongs to the Qilian Sea in Wulalike period， seawater is deep in the west and shallow in the east， deep in the south and shallow in the north， the slope grade is large and the facies transition is fast. ③It developes low-abundance shales in the Wulalike Formation and the spatial distribution of high-quality shales is mainly controlled by the mineral composition， sedimentary facies and sedimentary sequence. The conclusion is that open shelf facies and lower slope subfacies are favorable facies， high-quality shales are mainly distributed in the bottom 20～30 m range.

Keywords western Ordos Basin; Wulalike Formation; open shelf facies; lower slope subfacies; high-quality source rocks

鄂爾多斯盆地奧陶系烏拉力克組發(fā)育一套黑色頁(yè)巖，有機(jī)質(zhì)豐度較高，為下古生界一套優(yōu)質(zhì)的烴源巖層［1-2］，近年來(lái)，盆地勘探者突出烏拉力克組源內(nèi)勘探，多口探井獲得高產(chǎn)工業(yè)油氣流，已成為該盆地重要的天然氣勘探接替領(lǐng)域。烏拉力克組頁(yè)巖氣勘探領(lǐng)域新、研究起步晚，前人研究多關(guān)注烏拉力克組儲(chǔ)層特征、頁(yè)巖氣富集規(guī)律等方面，沉積特征、優(yōu)質(zhì)烴源巖分布等研究相對(duì)較少［1-5］，嚴(yán)重影響了勘探進(jìn)程。為此，本文以野外剖面、巖心、薄片、常微量元素等資料為基礎(chǔ)，結(jié)合盆地西部區(qū)域構(gòu)造沉積演化背景，還原烏拉力克期巖相古地理特征，優(yōu)選有利相帶，分析沉積對(duì)優(yōu)質(zhì)烴源巖分布的控制作用，以期為鄂爾多斯盆地烏拉力克組海相頁(yè)巖氣下一步勘探方向提供指導(dǎo)。

1 構(gòu)造沉積演化背景

鄂爾多斯盆地西部地區(qū)北與阿拉善地塊相接， 南鄰祁連造山帶東側(cè)與華北古陸相連，處于3大構(gòu)造塊體的過(guò)渡部位［1-3］。早古生代，受鄂爾多斯盆地中央古隆起阻隔影響，以中央古隆起為界，以東地區(qū)為華北海沉積體系，以西地區(qū)屬祁連海域沉積體系。

寒武紀(jì)末，盆地西部地區(qū)與華北地臺(tái)整體短暫抬升為陸，并遭受剝蝕。自早奧陶世冶里亮甲山期開(kāi)始，盆地西部地區(qū)與華北地臺(tái)整體接受海侵沉積，至三道坎期、桌子山期、克里摩里期，海侵范圍逐步擴(kuò)大，盆地西部地區(qū)整體以碳酸鹽巖臺(tái)地斜坡相沉積為主，陸源碎屑基本未注入，巖性以碳酸鹽巖為主［3-4］。晚奧陶世烏拉力克期開(kāi)始，構(gòu)造演化格局發(fā)生了巨大轉(zhuǎn)變，由早奧陶世盆地西部地區(qū)與華北地臺(tái)的整體海侵，轉(zhuǎn)變?yōu)椴町惵∩两档臉?gòu)造格局：鄂爾多斯本部地區(qū)整體構(gòu)造抬升，而盆地西部地區(qū)受晚加里東期的區(qū)域性聚斂閉合構(gòu)造背景下的局部構(gòu)造陷落影響，發(fā)生快速的構(gòu)造沉降，盆地西部地區(qū)沉積水體快速加深。因此，鄂爾多斯本部地區(qū)未沉積烏拉力克組，烏拉力克組僅發(fā)育在盆地西部地區(qū)，也正是因?yàn)槌练e水體的快速加深，伴隨陸源碎屑的不斷注入，烏拉力克組發(fā)育一套以黑色頁(yè)巖為主的厚層沉積。

早期對(duì)于烏拉力克組分布的認(rèn)識(shí)主要依據(jù)地震對(duì)地層厚度的識(shí)別，認(rèn)為受同沉積斷裂影響，烏拉力克組局部較厚，形成局部洼地，為隆洼相間的沉積格局，洼地區(qū)烏拉力克組地層厚度一般80～150 m，洼地兩側(cè)地層厚度一般20～60 m［4-5］。但隨著勘探及研究工作進(jìn)一步深入，認(rèn)識(shí)到早期地震對(duì)烏拉力克組的識(shí)別存在錯(cuò)誤，應(yīng)為中上奧陶統(tǒng)地層厚度，即烏拉力克組與拉什仲組的總厚度。從地層對(duì)比來(lái)看，地層厚度變化極大，引起了勘探者對(duì)烏拉力克組分布規(guī)律的疑惑，為此開(kāi)展了基于探井的地層對(duì)比工作，發(fā)現(xiàn)烏拉力克組與下伏克里摩里組界線為頁(yè)巖與厚層泥晶灰?guī)r的界線，較明顯;主要問(wèn)題為烏拉力克組與上覆的拉什仲組界面，早期將該界面認(rèn)識(shí)為泥晶灰?guī)r與頁(yè)巖分界處，但是烏拉力克組內(nèi)部發(fā)育多層灰?guī)r層，給頂面分界帶來(lái)極大困難。

為進(jìn)一步明確烏拉力克組與拉什仲組的界面，通過(guò)對(duì)鄂爾多斯盆地西部地區(qū)中段的A4井中上奧陶統(tǒng)開(kāi)展全取心及筆石鑒定研究，研究表明：在A4井中上奧陶統(tǒng)共識(shí)別出14種23屬筆石，其中烏拉力克組主要發(fā)育纖細(xì)絲筆石帶（Nemagraptus gracilis），該筆石帶共識(shí)別6種11屬筆石;拉什仲組主要發(fā)育雙刺?hào)殴P石帶（Climacograptus bicornis），該筆石帶共識(shí)別8種12屬筆石，該筆石帶建立標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)筆石帶吻合良好［5］?；趯?duì)A4井烏拉力克組頂界的確定，開(kāi)展了筆石、巖性、測(cè)井曲線的標(biāo)定，重新建立了盆地西部烏拉力克組上下界面的劃分標(biāo)準(zhǔn)：烏拉力克組與下伏克里摩里組的界線為黑色頁(yè)巖與厚層泥晶灰?guī)r的分界處;烏拉力克組與上覆拉什仲組的界線為黑色頁(yè)巖與泥晶灰?guī)r的分界處，GR曲線具有明顯的“雙峰”特征（見(jiàn)圖1）。

從最新的地層展布特征來(lái)看，烏拉力克組整體厚度分布穩(wěn)定，東西寬介于50～200 km，南北長(zhǎng)達(dá)600 km，面積約2.5×104 km2，整體具有“北厚南薄、西厚東薄”的特征。厚度變化較小，最大厚度由前期160 m下降到100～120 m［5］。北段地區(qū)地層厚度大，厚度介于80～120 m，向東由于靠近鄂爾多斯盆地中央古隆起，地層遭受剝蝕而造成殘留厚度減薄;中段地區(qū)，厚度明顯減薄，從之前普遍100 m降為40～60 m［5］，向東同樣靠近中央古隆起變薄;南段銀洞子地區(qū)烏拉力克組厚度穩(wěn)定，約100 m（見(jiàn)圖1）。

2 沉積相類型及特征

在前人研究的基礎(chǔ)上［6］，結(jié)合野外剖面、巖心及薄片等資料，根據(jù)沉積物礦物組分、沉積構(gòu)造及沉積相標(biāo)志等特征，系統(tǒng)開(kāi)展了烏拉力克組巖石學(xué)、沉積微相特征研究，認(rèn)為盆地西部烏拉力克組為一套鑲邊的陸緣海沉積，識(shí)別出盆地、廣海陸棚、臺(tái)緣斜坡3類大相，臺(tái)緣斜坡相可識(shí)別出上斜坡、下斜坡兩類亞相。

2.1 盆地相

盆地相主要分布在銀川吳忠一線以西地區(qū)，據(jù)前人研究，與烏拉力克組相對(duì)應(yīng)的地層為米缽山組上部。地層厚度巨厚，一般超過(guò)1 000 m，巖性以淺色泥頁(yè)巖與砂巖互層為主：淺色泥頁(yè)巖中不含碳酸鹽巖礦物，砂巖主要長(zhǎng)石砂巖和長(zhǎng)石石英砂巖韻律性類復(fù)理石建造，為濁積成因〔見(jiàn)圖2（a）、（b）〕。泥頁(yè)巖顏色淺，反映盆地相區(qū)內(nèi)由于水體過(guò)深，不利于生物生存，烴源巖條件較差。同時(shí)泥頁(yè)巖顏色及巖性組合明顯區(qū)別于銀川吳忠一線以東地區(qū)，結(jié)合前人研究，物源主要來(lái)自阿拉善古陸［6］。

2.2 廣海陸棚相

廣海陸棚相緊鄰盆地相，水體較盆地相淺，為缺氧環(huán)境，巖性以厚層黑色紋層狀頁(yè)巖為主，局部夾薄層透鏡狀灰?guī)r，厚0.5～2 m。頁(yè)巖中礦物成分以硅質(zhì)為主，其次為黏土質(zhì)，不含碳酸鹽礦物，通過(guò)全巖X衍射分析：硅質(zhì)礦物含量占71.5％，黏土礦物含量占28.5％，鈣質(zhì)礦物含量為0。局部透鏡狀灰?guī)r巖性為角礫狀灰?guī)r，為重力流成因引起的遠(yuǎn)端搬運(yùn)沉積〔見(jiàn)圖2（c）、（d）、（e）〕。

2.3 臺(tái)緣斜坡相

臺(tái)緣斜坡相緊鄰廣海陸棚相，水體較廣海陸棚相稍淺，碳酸鹽礦物含量明顯增加，按照巖性組合，識(shí)別出上斜坡和下斜坡兩個(gè)亞相。

下斜坡亞相為相對(duì)深水，靠廣海陸棚一側(cè)，巖性以黑色紋層狀頁(yè)巖為主，夾垮塌角礫狀灰?guī)r〔見(jiàn)圖2（f）、（g）、（h）〕。紋層狀頁(yè)巖的紋層極為發(fā)育，每米紋層條數(shù)可達(dá)到63～176條，相對(duì)于四川盆地龍馬溪組頁(yè)巖而言，烏拉力克頁(yè)巖的紋層更為發(fā)育。與廣海陸棚相礦物成分相比，下斜坡頁(yè)巖中開(kāi)始出現(xiàn)碳酸鹽礦物，通過(guò)全巖X衍射分析：硅質(zhì)礦物含量占50.2％，碳酸鹽礦物含量占21.6％，黏土礦物含量占28.2％。同時(shí)紋層狀頁(yè)巖與廣海陸棚也有差異，下斜坡的紋層狀頁(yè)巖主要由于礦物成分差異引起，主要由硅質(zhì)紋層和灰質(zhì)紋層組成，硅質(zhì)紋層的礦物組成以石英為主，其次為伊利石、鈉長(zhǎng)石;灰質(zhì)紋層的礦物組成以方解石、石英為主，含少量白云石。

（a）米缽山剖面，米缽山組，砂泥巖互層;（b）米缽山，米缽山組，薄板狀砂巖;（c）一線天剖面，烏拉力克組，黑色紋層狀筆石頁(yè)巖，夾透鏡狀角礫灰?guī)r;（d）一線天剖面，烏拉力克組，黑色紋層狀頁(yè)巖，不含碳酸鹽巖礦物;（e）一線天剖面，烏拉力克組，透鏡狀角礫灰?guī)r，透鏡體最薄處厚0.5 m，最厚處厚2 m;（f）A4，烏拉力克組，4 283.81 m，黑色紋層狀頁(yè)巖，紋層主要包括硅質(zhì)紋層及灰質(zhì)紋層兩類;（g）A4井，烏拉力克組，4 274.01 m，maipscan礦物掃描，左側(cè)為灰質(zhì)紋層，礦物以方解石、石英為主，含少量白云石，右側(cè)為硅質(zhì)紋層，礦物組成以石英為主，其次為伊利石、鈉長(zhǎng)石;（h）A4井，烏拉力克組， 4 286.55 m， 垮塌角礫巖; （i）A1井， 烏拉力克組， 4 286.55 m， 垮塌角礫巖;（j）A1井， 烏拉力克組， 4 286.55 m， 砂屑灰?guī)r，可見(jiàn)生物碎屑

上斜坡為盆地西部的相對(duì)淺水區(qū)，位于靠中央古隆起一側(cè)，上斜坡亞相碳酸鹽巖礦物含量急劇升高，不同于廣海陸棚相和下斜坡亞相黑色頁(yè)巖極為發(fā)育，上斜坡亞相巖性以灰?guī)r為主，夾薄層頁(yè)巖〔圖2（i）、（j）〕?；?guī)r多以砂屑灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r為主：角礫狀灰?guī)r反映重力流成因，證實(shí)這類灰?guī)r為異地搬運(yùn)而來(lái)，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，物源最可能來(lái)自中央古隆起區(qū)的灰質(zhì)來(lái)源，砂屑灰?guī)r的晶粒較粗，亮晶結(jié)構(gòu)，為顆粒灘相沉積，高能環(huán)境，反映了上斜坡區(qū)存在水體較淺區(qū)域，能量高，可形成較好的灘相灰?guī)r儲(chǔ)層。

3 沉積模式及巖相古地理特征

3.1 沉積相空間變化規(guī)律

早期研究以礦物組成、元素分析為基礎(chǔ)，提出了烏拉力克組為深水強(qiáng)還原環(huán)境，在縱向上整體為一向上變淺的沉積旋回，缺陷在于開(kāi)展元素分析的單井未對(duì)烏拉力克組底部開(kāi)展測(cè)試分析。本次研究結(jié)合前期元素分析，以層序地層學(xué)理論為指導(dǎo)，明確了烏拉力克組為先快速變深后緩慢變淺，呈現(xiàn)一個(gè)完整的沉積旋回，在向上變淺的沉積半旋回中，發(fā)育3個(gè)向上變淺的次級(jí)沉積半旋回，反映了烏拉力克早期，沉積水體快速加深，隨后開(kāi)始緩慢變淺，在變淺的過(guò)程中，仍存在3次短時(shí)沉積水體的變化。

關(guān)于沉積水體的平面變化，本次研究主要從硅質(zhì)含量及U／Th兩個(gè)方面開(kāi)展研究。烏拉力克組頁(yè)巖硅質(zhì)含量高，平均含量為54.6％，主要為硅藻、放射蟲、海綿骨針等生物硅，而硅質(zhì)生物主要在較深的海水中活動(dòng)，因此頁(yè)巖中硅質(zhì)含量變化可以有效指示沉積環(huán)境的變化。鄂爾多斯盆地西部烏拉力克組頁(yè)巖硅質(zhì)含量范圍在10％～70％，從南西向北東方向逐漸降低（見(jiàn)表1），表明烏拉力克組頁(yè)巖沉積時(shí)期盆地西部水體由南西向北東方向逐漸變淺。U／Th值一直作為鑒別氧化還原環(huán)境的一個(gè)重要參數(shù)，烏拉力克組頁(yè)巖U／Th比值從南西向北東方向逐漸降低，同樣證實(shí)了烏拉力克期水體由南西向北東方向逐漸變淺。

3.2 沉積模式

立足盆地西部為祁連海陸緣海臺(tái)地邊緣實(shí)際，結(jié)合沉積相標(biāo)志及元素分析結(jié)論，證實(shí)了盆地西部地區(qū)烏拉力克期水體呈“南西深、北東淺”的總體特征，自西向東依次發(fā)育盆地相、廣海陸棚相、斜坡相（自西向東依次發(fā)育下斜坡、上斜坡亞相）沉積（見(jiàn)圖3）。同時(shí)烏拉力克期受構(gòu)造沉降影響，斜坡相發(fā)育區(qū)坡度相對(duì)較大，相變快，區(qū)別于四川盆地龍馬溪期為山前閉塞海灣，整體為深水陸棚沉積［7-21］。

3.3 巖相古地理特征

烏拉力克期巖相古地理特征：沉積相平面展布整體呈南北帶狀展布，南段地區(qū)受沉積水體變化影響，呈現(xiàn)明顯的“大陸棚、小斜坡”的特征（見(jiàn)圖4）。盆地相主要發(fā)育在銀川—吳忠—大羅山一線以西，為盆地西部最西側(cè)地區(qū)，受沉積水體深影響，不利于生物生存，淺色泥巖與濁積砂體互層，巖性與其他相帶區(qū)別明顯，物源來(lái)自阿拉善古陸。盆地相以東，一線天—馬家灘—大水坑一線以西地區(qū)主要發(fā)育廣海陸棚相，巖性以黑色紋層狀頁(yè)巖為主，紋層狀頁(yè)巖不含碳酸鹽巖礦物，局部夾角礫狀灰?guī)r，角礫狀灰?guī)r厚度為0.5～3 m。廣海陸棚相以東至棋盤井—上海廟—大水坑一線以西地區(qū)，主要發(fā)育下斜坡亞相，巖性為紋層狀頁(yè)巖夾多個(gè)薄層角礫狀灰?guī)r，下斜坡亞相的紋層狀頁(yè)巖相對(duì)于廣海陸棚相而言，頁(yè)巖中開(kāi)始發(fā)育碳酸鹽礦物，且角礫狀灰?guī)r薄夾層的數(shù)量也明顯增加;棋盤井—上海廟—大水坑一線以東地區(qū)至上海廟—青石峁一線以西區(qū)域發(fā)育上斜坡沉積，巖性以碳酸鹽巖沉積為主，夾薄層頁(yè)巖沉積。

4 沉積對(duì)優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖分布的控制作用

4.1 頁(yè)巖地球化學(xué)特征

烏拉力克組頁(yè)巖TOC一般介于0.43％～1.52％，平均值為0.86％，生烴潛量（S1+S2）平均值為0.11 mg／g，為一套低豐度海相頁(yè)巖。生烴母質(zhì)以硅藻、放射蟲為主，少量海綿骨針，總體而言，生烴母質(zhì)均為硅質(zhì)生物，這也導(dǎo)致了頁(yè)巖中的硅質(zhì)礦物含量高。

烏拉力克組烴源巖的干酪根顯微組分以腐泥組為主，腐泥無(wú)定形體占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，一般超過(guò)85％，少量為腐殖無(wú)定形體（見(jiàn)圖5），其他顯微組分為海相鏡質(zhì)體和海相惰質(zhì)體，除個(gè)別樣品外，兩者含量加起來(lái)一般不超過(guò)15％?？傮w上，烏拉力克組烴源巖的有機(jī)質(zhì)類型為腐泥型，干酪根類型主要為Ⅰ型，少量為Ⅱ1型。鏡質(zhì)體反射率（Ro）一般介于1.50％～1.90％，整體達(dá)到了有效生氣階段。

4.2 沉積對(duì)優(yōu)質(zhì)烴源巖空間分布的控制作用

頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐度主要受頁(yè)巖紋層礦物成分控制：烏拉力克組頁(yè)巖由于具有發(fā)育硅質(zhì)紋層及灰質(zhì)紋層的獨(dú)特地質(zhì)特征，前期研究由于沒(méi)有認(rèn)識(shí)到這一重要特征，均以全巖樣品開(kāi)展有機(jī)地球化學(xué)測(cè)試，隨著烏拉力克組頁(yè)巖氣勘探的深化及地質(zhì)研究的不斷深入，認(rèn)識(shí)到烏拉力克組頁(yè)巖發(fā)育的兩類紋層受礦物成分差異影響，二者在有機(jī)質(zhì)豐度上具有較大差別，通過(guò)對(duì)兩類紋層分別開(kāi)展了有機(jī)質(zhì)豐度測(cè)試，灰質(zhì)紋層有機(jī)質(zhì)豐度一般為0.11％～0.23％，平均0.15％，硅質(zhì)紋層有機(jī)質(zhì)豐度一般為0.96％～2.69％，平均1.56％，明顯高于灰質(zhì)紋層有機(jī)質(zhì)豐度（見(jiàn)圖6）。

早期研究表明頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐度平面變化大， 呈“南段、 北段有機(jī)質(zhì)豐度高， 中段有機(jī)質(zhì)豐度低”的特征［3］。 近期通過(guò)沉積相與頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐度相關(guān)性分析， 發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)烴源巖平面分布主要受烏拉力克組沉積相帶分異控制， 主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面： 一是深水沉積區(qū)（包括廣海陸棚相、 下斜坡亞相）烴源巖厚度明顯更高， 烏拉力克組普遍大于50 m， 黏土礦物及硅質(zhì)礦物含量更高， 更有利于有機(jī)質(zhì)發(fā)育及保存。 二是深水沉積區(qū)烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度更高（見(jiàn)圖7）， 通過(guò)對(duì)300余塊次頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐度分析表明， 深水陸棚相有機(jī)質(zhì)豐度更高， 一般為0.81%～2.52％， 平均1.23％; 其次為下斜坡亞相， 有機(jī)質(zhì)豐度一般為一般為0.52％～1.16％， 平均0.76％; 盆地相及上斜坡亞相有機(jī)質(zhì)豐度低， 一般不超過(guò)0.3％， 僅個(gè)別樣品在0.3％～0.5％之間， 一般認(rèn)為不具備較好的生烴條件。

深入分析表明，優(yōu)質(zhì)烴源巖縱向分布主要受烏拉力克組沉積層序控制：前期研究已經(jīng)證實(shí)烏拉力克組優(yōu)質(zhì)烴源巖主要分布在底部20～30 m范圍［23-25］，通過(guò)近期對(duì)探井開(kāi)展全取心及有機(jī)質(zhì)豐度測(cè)試對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，烏拉力克組頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐度縱向變化并非呈單一的變化趨勢(shì)，而是有機(jī)質(zhì)豐度自下而上先變高再變低，但整體上呈現(xiàn)“底部高、中上部低”。頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐度的變化區(qū)域與層序變化相吻合，即烏拉力克早期海平面快速上升，利于有機(jī)質(zhì)的發(fā)育及保存，為頁(yè)巖甜點(diǎn)發(fā)育段，但隨后開(kāi)始了緩慢海退，造成烏拉力克組中上段頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐度逐步變低（見(jiàn)圖8）。

5 結(jié)論

1）盆地西部烏拉力克期發(fā)育陸緣海臺(tái)地邊緣型沉積，水體呈“南西深、北東淺”的總體特征，自西向東依次發(fā)育盆地相、廣海陸棚相、斜坡相（自西向東依次發(fā)育下斜坡、上斜坡亞相）沉積，坡度大，相變快。

2）烏拉力克組頁(yè)巖發(fā)育一套低豐度海相頁(yè)巖，厚度大、平面分布穩(wěn)定，有機(jī)烴源巖空間分布受沉積控制明顯：礦物成分上，頁(yè)巖硅質(zhì)紋層有機(jī)質(zhì)豐度更高;優(yōu)質(zhì)烴源巖平面分布上，廣海陸棚相及下斜坡亞相由于水體深，利于有機(jī)質(zhì)保存，為優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育的有利相帶;優(yōu)質(zhì)烴源巖縱向分布上受沉積層序控制，有機(jī)質(zhì)豐度自下而上先變高再變低，整體上呈現(xiàn)“底部高、中上部低”。

參考文獻(xiàn)

［1］ 李文厚，張倩，陳強(qiáng)，等.鄂爾多斯盆地及周緣地區(qū)早古生代沉積演化［J］.西北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020， 50（3）： 456-479.

LI W H， ZHANG Q， CHEN Q，et al.Sedimentary evolution of Early Paleozoic in Ordos Basin and its adjacent Areas［J］.Journal of Northwest University（Natural Science Edition），2005， 35（6）： 771-776.

［2］ 席勝利， 劉新社， 黃正良，等. 鄂爾多斯盆地中奧陶統(tǒng)烏拉力克組頁(yè)巖油氣富集條件及勘探方向［J］. 天然氣工業(yè)， 2023， 43（3）： 12-22.

XI S L， LIU X S， HUANG Z L， et al. Enrichment characteristics and exploration direction of shale oil and gas in Wulalike Formation of Middle Ordovician in the Ordos Basin［J］. Natural Gas Industry， 2023， 43（3）： 12-22.

［3］ 李文厚，陳強(qiáng)，李智超，等.鄂爾多斯地區(qū)早古生代巖相古地理［J］.古地理學(xué)報(bào)，2012，14（1）： 85-100.

LI W H，CHEN Q，LI Z C，et al. Lithofacies palaeo-geography of the early Paleozoic in Ordos Area［J］.Journal of Palaeogeography Chinese Edition，2012，14（1）： 85-100.

［4］ 席勝利，莫午零，劉新社，等. 鄂爾多斯盆地西緣奧陶系烏拉力克組頁(yè)巖氣勘探潛力： 以忠平 1 井為例［J］. 天然氣地球科學(xué)，2021，32（8）：1235-1246.

XI S L，MO W L，LIU X S，et al. Shale gas exploration potential of Ordovician Wulalike Formation in the western margin of Ordos Basin：Case study of Well Zhongping 1［J］.Natural Gas Geoscience，2021，32（8）：1235-1246.

［5］ 付鎖堂，付金華，席勝利，等.鄂爾多斯盆地奧陶系海相頁(yè)巖氣地質(zhì)特征及勘探前景［J］中國(guó)石油勘探，2021，26（2）： 33-44.

FU S T， FU J H， XI S L， et al. Geological characteristics of Ordovician marine shale gas in the Ordos Basin and its prospects［J］. China Petroleum Exploration， 2021， 26（2）： 33-44.

［6］ 馬占榮，白海峰，劉寶憲，等.鄂爾多斯西部地區(qū)中—晚奧陶世克里摩里期—烏拉力克期巖相古地理［J］. 古地理學(xué)報(bào)，2013，15（6）： 751-764.

MA Z R， BAI H F，LIU B X， et al. Lithofacies paleogeography of the Middle-Late Ordovician Kelimoli and Wulalike ages in western Ordos area［J］. Journal of Palaeogeography（Chinese Edition）， 2013， 15（6）： 751-764.

［7］ 鄒才能，董大忠，王玉滿，等.中國(guó)頁(yè)巖氣特征、挑戰(zhàn)及前景（Ⅰ）［J］.石油勘探與開(kāi)發(fā)，2015，42（6）：689-701.

ZOU C N，DONG D Z，WANG Y M，et al.Shale gas in China： Characteristics， changes and prospects（Ⅰ）［J］. Petroleum Exploration and Development， 2016，43（2）：166-178.

［8］ 苗建宇，趙建設(shè)，李文厚，等.鄂爾多斯盆地南部烴源巖沉積環(huán)境研究［J］.西北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005， 35（6）： 771-776.

MIAO J Y，ZHAO J S，LI W H，et al.Reseach on the dipositeen vieonment about source rocks in south Ordos Basin［J］.Jounai of Northwest University（Natural Science Edition），2005， 35（6）： 771-776.

［9］ 董大忠，高世葵，黃金亮，等.論四川盆地頁(yè)巖氣資源勘探開(kāi)發(fā)前景［J］.天然氣工業(yè)，2017，34（12）：1-15.

DONG D Z，GAO S K， HUANG J L.A discussion on the shale gas exploration＆development propect in the Sichuan Basin［J］. Natural Gas Industry，2017，34（12）：1-15.

［10］董大忠，王玉滿，李新景，等.中國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)新突破及發(fā)展前景思考［J］.天然氣工業(yè)，2016，36（1）：19-32.

DONG D Z，WANG Y M，LI X J，et al. Breakthrough and prospect of shale gas exploration and development in China［J］.Natural Gas Industry， 2016，36（1）：19-32.

［11］VAN DE KAMP P C. Smectite-illite-muscovite transformations， quartz dissolution， and silica release in shales［J］.Clays and Clay Minerals， 2008， 56（1）： 66-81.

［12］郭雯，董大忠，李明，等.富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖中石英的成因及對(duì)儲(chǔ)層品質(zhì)的指示意義： 以四川盆地東南部及周緣龍馬溪組龍一-1亞段為例［J］.天然氣工業(yè)，2021，41（2）：65-74.

GUO W， DONG D Z， LI M， et al. Quartz genesis in organic-rich shale and its indicative significance to reservoir quality： A case study on the first submember of the first Member of Lower Silurian Longmaxi Formation in the southeastern Sichuan Basin and its periphery［J］. Natural Gas Industry， 2021，41（2）： 65-74.

［13］董大忠，王玉滿，黃旭楠，等.中國(guó)頁(yè)巖氣地質(zhì)特征、資源評(píng)價(jià)方法及關(guān)鍵參數(shù)［J］.天然氣地球科學(xué)，2016，27（9）：1583-1601.

DONG D Z， WANG Y M， HUANG X N，et al. Discussion about geological characteristics， resource evaluation methods and its key parameters of shale gas in China［J］. Natural Gas Geoscience， 2016，27（9）：1583-1601.

［14］張金川，姜生玲，唐玄，等.我國(guó)頁(yè)巖氣富集類型及資源特點(diǎn)［J］.天然氣工業(yè)，2009，29（12）：109-114.

ZHANG J C，JIANG S L，TANG X，et al. Accumulation types and resources characteristics of shale gas in China［J］. Natural Gas Industry， 2009，29（12）：109-114.

［15］劉文平，張成林，高貴冬，等.四川盆地龍馬溪組頁(yè)巖孔隙度控制因素及演化規(guī)律［J］.石油學(xué)報(bào)，2017，38（2）：175-184.

LIU W P， ZHANG C L， GAO G D，et al.Controlling factors and evolution laws of shale porosity in Longmaxi formation，Sichuang Basin［J］.Acta Prtrolei Sionica，2017，38（2）：175-184.

［16］鄒才能，董大忠，王社教，等.中國(guó)頁(yè)巖氣形成機(jī)理、地質(zhì)特征及資源潛力［J］.石油勘探與開(kāi)發(fā)，2010，37（6）：641-653.

ZHOU C N， DONG D Z， WANG S J， et al. Geological characteristics， formation mechanism and resource potential of shale gas in China［J］. Petroleum Exploration and Development， 2010， 37（6）： 641-653.

［17］馬新華， 李熙喆， 梁峰， 等.威遠(yuǎn)頁(yè)巖氣田單井產(chǎn)能主控因素與開(kāi)發(fā)優(yōu)化技術(shù)對(duì)策［J］. 石油勘探與開(kāi)發(fā)， 2020， 47（3）： 555-563.

MA X H， LI X Z， LIANG F， et al. Dominating factors on well productivity and development strategies optimization in Weiyuan shale gas play， Sichuan Basin， SW China［J］. Petroleum Exploration and Development， 2020， 47（3）： 555-563.

［18］王淑芳， 鄒才能， 董大忠， 等. 四川盆地富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖硅質(zhì)生物成因及對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的意義［J］. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2014，50（3）： 476-486.

WANG S F， ZOU C N， DONG D Z， et al. Biogenic silica of organic-rich shale in Sichuan Basin and its significance for shale gas［J］. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis， 2014， 50（3）： 476-486.

［19］謝軍，鮮成鋼，吳建發(fā)，等.長(zhǎng)寧國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)地質(zhì)工程一體化最優(yōu)化關(guān)鍵要素實(shí)踐與認(rèn)識(shí)［J］.中國(guó)石油勘探，2019，24（2）：174-185.

XIE J，XIAN C G，WU J F，et al.Optimal key elements of geoengineering intergration in Changning national shale gas demonstration zone［J］.China Petroleum Exploration， 2019，24（2）：174-185.

［20］郭旭升.涪陵頁(yè)巖氣田的發(fā)現(xiàn)與勘探認(rèn)識(shí)［J］. 中國(guó)石油勘探，2016，21（3）：24-37.

GUO X S. Discovery and exploration of Fuling shale gas field［J］. China Petroleum Exploration， 2016，21（3）：24-37.

［21］趙文智，賈愛(ài)林，位云生，等.中國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)展及發(fā)展展望［J］.中國(guó)石油勘探，2020，25（1）：31-44.

ZHAO W Z， JIA A L， WEI Y S，et al.Progress in shale gas exploration in China and prospects for future development［J］.China Petroleum Exploration，2020，25（1）：31-44.

［22］于洲， 黃正良， 李維嶺， 等. 鄂爾多斯盆地中奧陶統(tǒng)烏拉力克組海相頁(yè)巖巖相類型及優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育特征［J］. 天然氣工業(yè)， 2023， 43（3）： 23-33.

YU Z， HUANG Z L， LI W L， et al. Lithofacies types and high-quality reservoir development characteristics of marine shale in the Middle Ordovician Wulalike Formation， Ordos Basin［J］. Natural Gas Industry， 2023， 43（3）： 23-33.

［23］黃軍平，黃正良，劉立航，等.鄂爾多斯盆地烏拉力克組頁(yè)巖儲(chǔ)層孔徑表征及其主控因素［J］.中南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2022，53（9）：3418-3433.

HUANG J P， HUANG Z L， LIU L H， et al.Pore size characterization and their mainly controlling factors in Wulalike Formation shale， Ordas Basin［J］. Journal of Central South University（Science and Technology），2022，53（9）：3418-3433.

［24］王玉滿，周尚文，黃正良，等.鄂爾多斯盆地西北緣奧陶系烏拉力克組裂縫孔隙表征［J］.天然氣地球科學(xué)，2023，34（7）：1146-1162.

WANG Y M，ZHOU S W，HUANG Z L，et al.Fracture pore characterization of the Ordovician Wulalike Formation in the northwestern margin of the Ordos Basin［J］.Natural Gas Geoscience，2023，34（7）：1146-1162.

［25］馬永生，蔡勛育，趙培榮.中國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)理論認(rèn)識(shí)與實(shí)踐［J］.石油勘探與開(kāi)發(fā)，2018，45（4）：561-574.

MA Y S，CAI X Y，ZHAO P R.China’s shale gas exploration and development： understanding and practice［J］. Petroleum Exploration and Development，2018，45（4）：561-574.

［26］鄧?yán)?，周文，周立發(fā)，等.鄂爾多斯盆地奧陶系平?jīng)鼋M筆石頁(yè)巖微孔隙特征及其影響因素［J］.石油勘探與開(kāi)發(fā)，2016，43（3）：378-385.

DENG K，ZHOU W，ZHOU L F，et al.Influencing factors of micropores in the graptolite shale of Ordovician Pingliang Formation in Ordos Basin， China［J］.Petroleum Exploration and Development，2016，43（3）：378-385.

（編 輯 亢小玉）

收稿日期：2024-09-15

基金項(xiàng)目：中國(guó)石油天然氣股份有限公司“十四五”前瞻性基礎(chǔ)性重大科技項(xiàng)目（2021DJ1904）；中國(guó)石油天然氣股份公司攻關(guān)性應(yīng)用專項(xiàng)（2023ZZ16YJ01）。

第一作者：席勝利，男，博士，正高級(jí)工程師，從事石油與天然氣地質(zhì)技術(shù)管理與研究，xsl-cq@petrochina.com.cn。

通信作者：黃正良，男，高級(jí)工程師，從事頁(yè)巖氣及海相碳酸鹽巖勘探研究，hzl0915-cq@petrochina.com.cn。