鄂爾多斯盆地東北部神木—佳縣地區(qū)上石炭統(tǒng)本溪組沉積特征

摘要 綜合研究區(qū)鉆井巖心資料及東邊野外剖面的巖石類(lèi)型、巖石結(jié)構(gòu)、沉積構(gòu)造、巖電組合等及1 500余口井砂巖、泥巖、灰?guī)r和煤層等巖性厚度及砂地比展布特征，對(duì)神木—佳縣地區(qū)上石炭統(tǒng)本溪組的沉積特征和本1、本2段沉積微相平面展布特征及其演化進(jìn)行深入研究。結(jié)果表明，研究區(qū)主要為三角洲和障壁海岸沉積體系，其中三角洲體系主要為三角洲前緣亞相，可進(jìn)一步劃分為水下分流河道和分流間灣微相；障壁海岸體系可劃分為障壁島、潮坪和潟湖3種亞相，進(jìn)一步劃分為砂坪、泥坪、濱海沼澤等多種微相。研究區(qū)西部本2及本1段發(fā)育澙湖障壁島沉積，障壁島均呈零星狀分布;研究區(qū)東部本2期主要為潮坪沉積，潮坪沉積以泥坪和砂坪為主，僅北部存在三角洲前緣沉積且規(guī)模較??；到本1期演化為三角洲前緣沉積，具有明顯的南北分帶特征：雙山—雙99井以北為河控三角洲，西南部則為潮汐改造三角洲。西南部潮汐改造三角洲受潮汐改造程度高，巖石粒度較粗，巖屑及膠結(jié)物含量較高，因此粒間孔、巖屑溶孔及晶間孔含量較高，儲(chǔ)層物性較好，天然氣產(chǎn)量較高。

關(guān)鍵詞 上石炭統(tǒng)本溪組;巖石學(xué)相標(biāo)志;沉積特征;神木—佳縣地區(qū);鄂爾多斯盆地

中圖分類(lèi)號(hào)：P512.2 "DOI：10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-06-009

Sedimentary characteristics of Benxi Formation of the

upper Carboniferous in Shenmu-Jiaxian area

of the north-eastern Ordos Basin

GUO Yanqin1，2，3， LIANG Yanle1，3， WANG Shujie4，5， YU Lei4，5，LI Baiqiang6， ZHANG Kaixiao1，3， FU Sheng1，3

（1.School of Earth Sciences and Engineering， Xi’an Shiyou University， Xi’an 710065， China;

2.State Key Laboratory of Continental Dynamics， Northwest University， Xi’an 710069， China;

3.Shaanxi Key Laboratory of Petroleum Accumulation Geology， Xi’an Shiyou University， Xi’an 710065， China;

4.Research Institute of Petroleum Exploration and Development， Petro China Changqing Oilfield Company， Xi’an 710018， China;

5.National Engineering Laboratory for Low-permeability Petroleum Exploration and Development， Xi’an 710018， China;

6.School of Earth and Environment， Anhui University of Science ＆ Technology， Huainan 232001， China）

Abstract The Sedimentary features of Benxi Formation of the upper Carboniferous in Shenmu-Jiaxian area and the distribution pattern of sedimentary microfacies and evolution of the Section One and Section Two were studied in depth based on the comprehensive analysis of the rock type， rock texture， sedimentary structure， rock electric and the thickness and the exhibition features of sandstone， mudstone， limestone， coal seam and ratio of sand and stratum of 1 500 wells. The results show that the delta and barrier coastal sedimentation systems dominate the study area. The delta system is primarily composed of delta front subfacies， which are further divided into underwater diversion channel and diversion bay microfacies. The barrier coastal system is divided into three subfacies： barrier island， tidal flat， and lagoon， which are further subdivided into various microfacies， such as sand flats， mud flats， and coastal marshes. Lagoon-barrier islands are developed in the west of the study area in Section Two and Section One of the Benxi Formation and the barrier islands distribution are sporadic. In the eastern part of the study area， tidal flat deposits is the main Sedimentary subfacies in Section Two of the Benxi Formation， which include mud flat and sand flat mainly， and only a small scale delt front developed in the north of the study area. But in section one of the Benxi Formation， the tidal flat evolved into delta front which with a distinct north-south zoning features. The sedimentary facie is delta controlled by river in north of Shuangshan-Shuang 99 well， and the sedimentary facie is tidal modification delta in southwest of Shuangshan-Double 99 well line. Because of the high degree of tidal modification， the rock of modification delta in southwest are coarse granularity and higher content of rock debris and cement， therefore， the reservoir is more physical property and higher natural gas production because it had higher content of intergranular hole， debris dissolution hole and intercrystalline pore.

Keywords Benxi Formation of upper Carboniferous; petrographic facies symbol; sedimentary characteristics; Shenmu-Jiaxian area; Ordos Basin

鄂爾多斯盆地經(jīng)歷了加里東-喜山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)旋回和多幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，盆地周?chē)纳顚訕?gòu)造呈現(xiàn)出較高的活躍性，而與之相對(duì)的是，蓋層內(nèi)部構(gòu)造發(fā)育程度相對(duì)較低，是中國(guó)重要的煤、石油、天然氣能源生產(chǎn)基地之一［1］。晚石炭世本溪期，受古亞洲洋俯沖和消減作用的影響，盆地處于南隆北傾向北隆南傾的古地貌轉(zhuǎn)換階段［2-4］，華北陸表海因此從東側(cè)和北東側(cè)侵入盆地內(nèi)部，水體南深北淺，構(gòu)造-沉積格局與物源體系復(fù)雜。在多期次海侵、海退作用下，本溪組發(fā)育海陸交互相沉積體系［5］，普遍沉積兩套厚層砂體夾煤層，上覆太原組煤系烴源巖地層，烴源巖分布廣泛，厚度穩(wěn)定，具有優(yōu)質(zhì)的成藏地質(zhì)條件，成為上古生界一個(gè)重要的建產(chǎn)層系。近年來(lái)，盆地東北部臨興氣田及神木氣田本溪組油氣的突破，也展示出鄂爾多斯盆地東北部本溪組巨大的油氣勘探潛力［6-8］。

近年來(lái)鉆井結(jié)果及部分學(xué)者研究表明，烴源巖分布不是本溪組氣藏富集的主控因素，天然氣富集與砂體的厚度、類(lèi)型、規(guī)模及展布規(guī)律等直接相關(guān)［9-11］，而砂體厚度、類(lèi)型、規(guī)模及展布規(guī)律均受控于沉積相，因此要有效預(yù)測(cè)砂體展布規(guī)律及發(fā)育規(guī)模，就需要進(jìn)行沉積體系及沉積微相研究。近幾年，隨著鄂爾多斯盆地本溪組勘探的進(jìn)展，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其物源、沉積相、砂體成因、儲(chǔ)層特征及成藏主控因素進(jìn)行了大量的研究和討論，取得較多的成果和認(rèn)識(shí)，但眾多學(xué)者對(duì)本溪組的認(rèn)識(shí)存在較大的爭(zhēng)議，主要表現(xiàn)在物源、沉積相及砂體成因兩個(gè)方面。有學(xué)者認(rèn)為本溪期盆地僅發(fā)育北部物源［12-14］;也有學(xué)者認(rèn)為本溪期盆地北物源及南物源均發(fā)育［15-21］，北部物源和南部物源基本在盆地中部柳林成家莊一帶交匯［21-22］。有學(xué)者認(rèn)為，本溪組沉積體系為開(kāi)闊陸表海背景下的潮控海灣—三角洲體系［20，23］，砂體發(fā)育及分布受控于河流和潮汐共同作用；而部分學(xué)者認(rèn)為本溪組為障壁島—潟湖沉積體系［24-30］，障壁島的發(fā)育控制著砂體的分布。

近年來(lái)，在盆地東北部神木—佳縣地區(qū)，本溪組天然氣勘探取得較大突破，據(jù)本1段160口井及本2段3口井產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)，平均單井日產(chǎn)氣量達(dá)17.34×104 m3，其中本1段157口及本2段3口井達(dá)到工業(yè)氣流井。 天然氣產(chǎn)量在垂向上和平面上均表現(xiàn)出較強(qiáng)的差異性， 垂向上表現(xiàn)為本溪組本1段即晉祠砂巖工業(yè)氣流井分布較廣， 而本2畔溝砂巖中工業(yè)氣流井零星分布； 本溪組上段晉祠砂巖中天然氣日產(chǎn)在平面上具明顯的分區(qū)性， 高產(chǎn)井主要集中在雙山—雙99井一線(xiàn)西南地區(qū)， 121口井平均日產(chǎn)氣22.68×104 m3， 而雙山—雙99井一線(xiàn)東北部39口井單井日產(chǎn)明顯較低，平均日產(chǎn)氣8.64×104 m3。不管是垂向上還是平面上，天然氣富集均受儲(chǔ)層宏觀展布規(guī)律及儲(chǔ)層微觀特征的影響，根本上受控于沉積相。因此，綜合24口鉆井巖心的沉積構(gòu)造和薄片鑒定資料、1 500口鉆井的測(cè)井曲線(xiàn)和巖屑錄井資料及研究區(qū)東邊保德橋頭、保德扒樓溝、寧武紅土溝、興縣關(guān)家崖和呂梁招賢水542個(gè)野外露頭點(diǎn)的資料（見(jiàn)圖1），對(duì)本溪組沉積相及其特征進(jìn)行詳細(xì)研究，從而明確本溪組不同砂體的成因及其展布規(guī)律及規(guī)模，為今后本溪組天然氣高效勘探及開(kāi)發(fā)提供地質(zhì)依據(jù)。

1 地層及巖性特征

本溪組沉積作用由海西期華北海自NNE方向侵入而形成，其沉積基礎(chǔ)為加里東期奧陶系侵蝕風(fēng)化地貌，沉積物主要為風(fēng)化產(chǎn)物鋁土巖、濱淺海碎屑巖、潮坪灰?guī)r、濱海沼澤煤巖等。本溪組底部鐵鋁巖層與下伏馬家溝組巖溶白云巖不整合接觸，頂部發(fā)育一套海退下的煤系地層沉積，即8＃、9＃煤層，由于硫含量較高，經(jīng)常伴隨著一種特殊的氣味，被稱(chēng)作臭煤［31］，是本溪組與太原組橋頭砂巖的分界；除此以外，在本溪組內(nèi)部還發(fā)育畔溝灰?guī)r、晉祠砂巖及吳家峪灰?guī)r巖性標(biāo)志層，均具有典型的電性特征，將本溪組從下到上分為3段：本3、本2和本1，即湖田段、畔溝段和晉祠段（見(jiàn)圖2、表1）。

1）本3（湖田段）：主要由棕紅色、紫紅色富含鐵鋁的泥巖、頁(yè)巖以及“山西式鐵礦”組成。這一地層單元被命名為湖田段，是源于山東省淄博煤田的湖田礦區(qū)，該層段經(jīng)歷了多次沉積和侵蝕過(guò)程［31］。湖田段是本溪組最容易識(shí)別的巖層，表現(xiàn)為異常高的自然伽瑪值和低電阻率電性特征；研究區(qū)厚度為0～9 m，平均厚度為4 m。

2）本2（畔溝段）：巖性主要為砂巖、泥巖、粉砂巖及灰?guī)r，薄煤層局部發(fā)育。研究區(qū)厚度為6～47 m，平均厚度為20 m。畔溝段底部發(fā)育畔溝砂巖，穩(wěn)定性較差，常呈透鏡狀分布;中上部及頂部常發(fā)育1～3層層狀或透鏡狀灰?guī)r。畔溝段命名源于太原西山畔溝，表現(xiàn)為低伽瑪、低聲波、高電阻電性特征。

3）本1（晉祠段）：為一套由海相砂巖、泥巖、灰?guī)r和煤層組成的煤系地層，研究區(qū)厚度為11～56 m，平均厚度為29 m。晉祠段底部發(fā)育一套砂巖或含礫砂巖，稱(chēng)為晉祠砂巖，在研究區(qū)相對(duì)穩(wěn)定，厚度較大，電性表現(xiàn)為伽瑪、聲波、電阻均低特征;中部發(fā)育一套灰?guī)r，稱(chēng)吳家峪灰?guī)r，具低聲波、高電阻電性特征，發(fā)育不穩(wěn)定;頂部發(fā)育8＃，9＃煤層，在研究區(qū)分布廣泛，厚度較大，其電性特征表現(xiàn)為高聲波、高電阻。此外，吳家峪灰?guī)r與9＃煤之間局部發(fā)育一套細(xì)砂巖，稱(chēng)“西銘砂巖”，8＃、9＃煤之間局部發(fā)育一套粉細(xì)砂巖，稱(chēng)“屯蘭砂巖”，這兩套細(xì)、粉細(xì)砂巖厚度小，分布不穩(wěn)定［18］。

2 巖石學(xué)相標(biāo)志

2.1 巖石類(lèi)型及特征

研究區(qū)本溪組巖石類(lèi)型多樣，主要包括砂巖、泥巖、灰?guī)r和煤層，還可見(jiàn)部分泥頁(yè)巖、炭質(zhì)泥巖和石英礫巖。鉆井巖心薄片鑒定顯示，本1及本2段砂巖主要為石英砂巖和巖屑石英砂巖，含少量巖屑砂巖，砂巖粒度相對(duì)較粗，局部發(fā)育含礫砂巖及礫巖，通常為灰綠色和灰色，常見(jiàn)黃鐵礦及硫等反映還原環(huán)境的指示礦物〔見(jiàn)圖3（a）、（b）、（c）〕;灰?guī)r主要為泥晶灰?guī)r〔見(jiàn)圖3（d）〕;泥巖整體為深灰色和灰黑色，常發(fā)育植物碎片化石〔見(jiàn)圖3（e）〕，煤層中含大量硫和黃鐵礦礦物〔見(jiàn)圖3（f）〕，反映了還原—強(qiáng)還原沉積環(huán)境。

2.2 巖石結(jié)構(gòu)特征

2.2.1 粒度

砂巖粒度統(tǒng)計(jì)分析表明， 本溪組巖石粒度變化較大， 從巨砂至泥均有分布， 整體以粗砂、 中砂、 細(xì)砂和極細(xì)砂為主（見(jiàn)圖4）。 本1段單井粒度統(tǒng)計(jì)分析顯示， 巖石粒度在平面分布上具一定的分區(qū)性， 雙山—雙99井一線(xiàn)東北部自北向南從雙45井至神51井再至神13井，粗砂和中砂含量逐漸減少，細(xì)砂和極細(xì)砂含量逐漸增加〔見(jiàn)圖4（a）〕，反映了由北向南水動(dòng)力逐漸減弱，近物源區(qū)至遠(yuǎn)物源區(qū)粒度變細(xì)，河流或者三角洲分流河道或者水下分流河道的特征顯著，表明河控作用較強(qiáng);在雙山—雙99井一線(xiàn)西南部，巖石粒度仍以粗砂和中砂為主，部分井發(fā)育巨砂，個(gè)別井細(xì)砂和極細(xì)砂含量較高，但砂體巖石粒度平面展布無(wú)規(guī)律性〔見(jiàn)圖4（b）〕。其原因可能為三角洲受中等潮差的潮汐改造作用強(qiáng)，雖然砂體仍然較好地保留了三角洲的面貌［20］，但水下分流河道的砂體巖石粒度近物源至遠(yuǎn)物源逐漸變細(xì)的平面展布特征不再保留。

2.2.2 顆粒分選性

巖石顆粒分選程度統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，研究區(qū)本溪組巖石顆粒分選程度差異明顯，分選程度差、中等、中等—好以及好在研究區(qū)均發(fā)育（見(jiàn)圖5）。本1段巖石顆粒分選在平面分布上與巖石粒度分布具同樣的分區(qū)性，雙山—雙99一線(xiàn)東北部自北向南從雙85井至雙45井、神51井再至神13井和府14井，中等分選比例逐漸減少，分選中等—好和好比例逐漸增加〔圖5（a）〕。同樣，研究區(qū)東部從雙74井到雙99井也反映了由北至南分選程度變好的趨勢(shì)，表明水動(dòng)力主要受河流控制，同時(shí)表明雙74井—雙94井與雙85井—雙45井—神51井—神13井—府14井分屬兩支分流河道;在雙山—雙99井一線(xiàn)西南部，巖石顆粒分選以中等、中等—好以及好為主，個(gè)別井顆粒分選差，占比6％～50％不等，分選程度同樣平面展布無(wú)規(guī)律性〔見(jiàn)圖5（b）〕，表明后期受海水潮汐改造作用顯著。

2.2.3 顆粒磨圓度

巖石顆粒磨圓程度統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，研究區(qū)本溪組巖石顆粒磨圓程度差異同樣顯著，主要為次棱狀、次圓—次棱狀、次棱—次圓狀和次圓狀（見(jiàn)圖6）。本1段巖石顆粒磨圓在平面上與巖石顆粒分選分區(qū)性一致，雙山—雙99井一線(xiàn)東北部自北向南，從雙85井至雙45井、神51井再至神13井，磨圓度逐漸變好，次棱、次圓—次棱比例逐漸減小，而次棱—次圓、次圓—圓及圓比例逐漸增大〔見(jiàn)圖6（a）〕，研究區(qū)東部從雙74井到雙99井也反映了由北至南磨圓程度變好的趨勢(shì);在雙山—雙99井一線(xiàn)西南部，巖石顆粒磨圓整體以次棱—次圓為主，但次棱、次圓—次棱也較發(fā)育，個(gè)別井中，次棱、次圓—次棱占比較大，超過(guò)50％，磨圓度同樣平面展布無(wú)規(guī)律性〔見(jiàn)圖6（b）〕，表明后期受海水潮汐改造作用顯著。

雙山—雙99井一線(xiàn)西南部受潮汐改造顯著，水動(dòng)力強(qiáng)，顆粒整體較粗，分選及磨圓度較高，是導(dǎo)致西南部粒間孔及面孔率高于東北部的重要因素之一，也是雙山—雙99井一線(xiàn)西南部較東北部?jī)?chǔ)層物性好、天然氣產(chǎn)量高的重要因素之一。

2.3 巖屑及膠結(jié)物的類(lèi)型及特征

本溪組巖屑主要有變質(zhì)巖類(lèi)的石英巖、千枚巖、變質(zhì)砂巖巖屑、云母碎屑，其次為少量隱晶巖及噴發(fā)巖等巖漿巖巖屑，其中石英巖巖屑含量最大;膠結(jié)物主要為高嶺石、水云母等黏土礦物及鐵方解石、鐵白云石等碳酸鹽礦物。本1段巖屑及膠結(jié)物含量在平面上與巖石顆粒分選及磨圓分區(qū)性一致，以雙山—雙99井一線(xiàn)為界，西南部地區(qū)石英巖巖屑、云母碎屑、高嶺石膠結(jié)物含量整體高于東北部地區(qū)，尤其高嶺石膠結(jié)物最為突出（見(jiàn)圖7、8）。因此，西南部地區(qū)巖屑溶孔、高嶺石晶間孔較東北部發(fā)育，也是西南部較東北部面孔率高、儲(chǔ)層物性好、天然氣產(chǎn)量高的另一重要因素。

2.4 沉積構(gòu)造特征

研究區(qū)本溪組沉積構(gòu)造發(fā)育，本1段沉積構(gòu)造在平面上也具有明顯的分區(qū)性。研究區(qū)雙山—雙99井一線(xiàn)東北部鉆井巖心及其東部野外剖面中沉積構(gòu)造主要為板狀交錯(cuò)層理，其次為槽狀和平行層理，砂巖底部發(fā)育沖刷面（見(jiàn)圖9），反映了河道或三角洲平原分流河道或前緣水下分流河道沉積特征，羽狀、波狀及沖洗交錯(cuò)層理等潮汐層理局部發(fā)育，表明了受一定的波浪和潮汐作用的影響，整體上為河控三角洲。雙山—雙99井一線(xiàn)西南部，板狀、槽狀交錯(cuò)層理仍然發(fā)育，表現(xiàn)為三角洲前緣沉積特征，但羽狀、波狀及沖洗交錯(cuò)層理等潮汐層理更顯著，局部可見(jiàn)波痕等層面沉積構(gòu)造（見(jiàn)圖10），反映了波浪及潮汐改造作用顯著較東北部加強(qiáng)。

3 沉積體系及其主要特征

3.1 沉積相類(lèi)型劃分

綜合研究區(qū)鉆井及其東邊保德橋頭—呂梁招賢水等露頭的巖石類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、沉積構(gòu)造、旋回、韻律、巖性電性組合、砂地比等值線(xiàn)平面展布等，由單井到連井再到平面系統(tǒng)分析全區(qū)沉積特征，將鄂爾多斯盆地東北部神木—佳縣地區(qū)本溪組劃分為三角洲（河控三角洲和潮汐改造三角洲）和障壁海岸沉積體系，并進(jìn)一步劃分出三角洲前緣、障壁島、潮坪和潟湖4種亞相及水下分流河道、砂坪、泥坪、灰坪、濱海沼澤等多種微相（見(jiàn)表2）。

3.2 沉積相類(lèi)型及其特征

3.2.1 三角洲

研究區(qū)三角洲主要為前緣亞相沉積，本1段較本2段發(fā)育廣泛，由水下分流河道及分流間灣微相組成，水下分流河道主要巖性為中砂巖及粗砂巖，其次發(fā)育細(xì)砂巖及含礫粗砂巖，分流間灣巖性則以泥巖及粉砂質(zhì)泥巖為主。水下分流河道和分流間灣在垂向上交替出現(xiàn)，常發(fā)育多個(gè)旋回，單個(gè)水下分流河道底部發(fā)育沖刷面，河道內(nèi)部呈下粗上細(xì)的正旋回。砂層單層厚度一般3～6 m，多期河道互相切割疊置，累計(jì)厚度可達(dá)10～18 m。水下分流河道的伽馬曲線(xiàn)一般為鐘型或者箱型，或者是兩者的復(fù)合形態(tài)，曲線(xiàn)齒化或者光滑，底部突變，頂部漸變。三角洲的進(jìn)積作用常常導(dǎo)致后期陸源粗碎屑沉積于前期細(xì)粒沉積之上，垂向上呈現(xiàn)為典型的反粒序，由下向上沉積物粒度變粗，即三角洲前緣水下分流河道直接發(fā)育在潮坪之上〔見(jiàn)圖11（a）、（b）〕。

鉆井巖心及野外露頭中， 沉積構(gòu)造有板狀、 槽狀、 羽狀、 波狀和沖洗交錯(cuò)層理等。 研究區(qū)雙山—雙99井一線(xiàn)東北地區(qū)雙85、 神51、 雙74及雙99井等鉆井巖心中以板狀和槽狀交錯(cuò)層理為主， 整體上為河控三角洲， 砂體厚度大， 順物源方向即南北向砂體連續(xù)性較好， 垂直物源方向即東西向砂體連續(xù)性較差（見(jiàn)圖12， 13）; 雙山—雙99井一線(xiàn)西南地區(qū)米35、 米9及米138井等鉆井巖心中則以波狀、 羽狀和沖洗交錯(cuò)層理為主， 受潮汐改造更為顯著， 為潮汐改造三角洲沉積， 砂體厚度較北部小， 南北向順物源方向砂體連續(xù)性也較差（見(jiàn)圖12）。

3.2.2 障壁海岸

障壁海岸體系可劃分為澙湖、障壁島和潮坪3種亞相，本1段和本2段均發(fā)育澙湖及障壁島亞相，而本2段主要發(fā)育潮坪亞相。

1）障壁島。障壁島是海浪作用下形成的沙壩，常平行海岸分布。其主要巖性為灰色細(xì)砂巖，其次為中—粗砂巖，含礫粗砂巖和礫巖局部發(fā)育，單個(gè)砂體厚度一般5～8 m，伽馬曲線(xiàn)一般為漏斗型，表現(xiàn)為反韻律特征〔見(jiàn)圖11（c）〕，砂巖中以沖洗交錯(cuò)層理最為發(fā)育，其次為板狀交錯(cuò)層理〔見(jiàn)圖14（a）～（d）〕。

2）潟湖。其主要巖性為灰黑色泥巖、黑色碳質(zhì)泥巖和煤層，其次為薄層泥質(zhì)粉砂巖和粉砂巖，偶夾薄層灰?guī)r，其中本1段頂部濱海沼澤微相發(fā)育穩(wěn)定，形成分布廣泛、厚度較大的煤層（見(jiàn)圖12，13）。障壁島與潟湖密切共生，在垂向上表現(xiàn)為障壁島、潟湖相互疊置，構(gòu)成障壁島—澙湖統(tǒng)一的沉積體系〔見(jiàn)圖11（c）〕。

3）潮坪。潮坪沉積在本2段最為發(fā)育，主要為碎屑巖潮坪，可進(jìn)一步劃分為砂坪、泥坪、混合坪及泥炭沼澤沉積微相，碳酸鹽巖潮坪主要為灰坪，發(fā)育相對(duì)局限〔見(jiàn)圖11（a）、（b）、（c）〕。

砂坪巖性以灰白色細(xì)砂巖和粉砂巖為主，其次為粗砂巖。其主要發(fā)育波狀交錯(cuò)層理，其次為羽狀交錯(cuò)層理〔見(jiàn)圖14（e）、（f）〕。泥坪巖性以粉砂質(zhì)泥巖和泥巖為主，發(fā)育水平層理，常見(jiàn)植物碎片化石?；旌掀何⑾鄮r性主要為泥質(zhì)粉砂巖、薄層泥質(zhì)膏巖及薄煤層。灰坪以深灰色泥晶灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r為主，常發(fā)育方解石脈。

4 沉積微相平面展布特征及沉積演化

在重點(diǎn)井及連井剖面沉積相和沉積微相研究的基礎(chǔ)上，綜合研究區(qū)1 500余口井本1和本2段的砂巖、泥巖、煤層和灰?guī)r等巖性厚度及砂地比展布特征，進(jìn)行本溪組本2段和本1段沉積微相平面分布及其沉積演化研究。

4.1 本2段沉積微相展布特征

本2期， 受中央古隆起的影響， 鄂爾多斯盆地具西高東低的特征， 研究區(qū)主要為障壁海岸體系， 三角洲體系僅在東北部發(fā)育。 東北部三角洲共有3支水下分流河道， 但延伸距離較近， 最遠(yuǎn)到達(dá)雙140井—神木一線(xiàn)。研究區(qū)東南部為廣泛發(fā)育的潮坪沉積，主要為泥坪和砂坪，砂坪沉積范圍較廣，但單個(gè)砂坪面積相對(duì)較小，多呈孤立狀。研究區(qū)北部神木南局部發(fā)育灰坪沉積。研究區(qū)西部則為潟湖-障壁沉積，主要為澙湖泥質(zhì)沉積，障壁島呈零星分布狀〔見(jiàn)圖15（a）〕。

4.2 本1段沉積微相展布特征

本1段沉積展布與本2段具較好的繼承性，研究區(qū)西部廣大地區(qū)仍以潟湖-障壁沉積亞相沉積為主，顯著不同的是研究區(qū)東部地區(qū)演變?yōu)槿侵蕹练e。在研究區(qū)雙山—雙99井一線(xiàn)東北地區(qū)，三角洲沉積主要受河流控制，發(fā)育4支規(guī)模較大、延伸較遠(yuǎn)的水下分流河道，河道寬度5～15 km；而雙山—雙99井一線(xiàn)西南地區(qū)潮汐改造作用顯著增強(qiáng)，水下分流河道規(guī)模明顯減小，南北向連續(xù)性較差，河道寬度一般小于5 km，為潮汐改造三角洲〔見(jiàn)圖15（b）〕。

5 結(jié)論

1）綜合鉆井巖心及野外露頭的巖石類(lèi)型、粒度、分選及磨圓等沉積結(jié)構(gòu)、沉積構(gòu)造和測(cè)井電性特征，在研究區(qū)識(shí)別出三角洲和障壁海岸兩種沉積體系，并可進(jìn)一步劃分出三角洲前緣、澙湖、障壁島和潮坪4種沉積亞相和水下分流河道、分流間灣、砂坪、泥坪、灰坪及濱海沼澤等多種微相，建立了垂向序列。

2）本2段及本1段在研究區(qū)西部廣泛發(fā)育澙湖-障壁島沉積，障壁島均呈零星狀分布，本2較本1段略發(fā)育;本2期只在北部發(fā)育規(guī)模較小的三角洲前緣沉積，東部為廣泛發(fā)育的潮坪沉積，以泥坪和砂坪為主，規(guī)模較小的灰坪沉積局部發(fā)育;研究區(qū)東部到本1期演化為三角洲前緣沉積，但具有明顯的分區(qū)特征，在雙山—雙99井一線(xiàn)東北部為河控三角洲，西南部則為潮汐改造三角洲。

3）潮汐改造三角洲，受潮汐改造程度高，與北部河控三角洲相比，巖石粒度較粗，分選及磨圓度較高，巖屑及膠結(jié)物含量較高，因此粒間孔、巖屑溶孔及膠結(jié)物晶間孔含量較高，儲(chǔ)層物性較好，天然氣產(chǎn)量較高。

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（編 輯 雷雁林）

收稿日期：2024-09-11

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目（41702117）；陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃一般項(xiàng)目（2023-YBGY-079）;西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題基金（22LCD04）;陜西省技術(shù)創(chuàng)新引導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)基金（2023-YD-CGZH-02）; 陜西省科協(xié)青年人才托舉計(jì)劃項(xiàng)目（20240701）;陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2023-JC-QN-0287）。

第一作者：郭艷琴，女，博士，教授，從事沉積學(xué)及儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)研究，guoyanqin@xsyu.edu.cn。