陸相坳陷湖盆深水重力流沉積類型、模式及控制因素分析

摘要 鄂爾多斯盆地長7深水沉積是大型坳陷湖盆深水重力流的典型代表?；诙嗫谌⌒木迕准墡r心描述和測錄井、薄片資料，對長7深水重力流沉積的類型、特征、流體性質(zhì)和沉積演化過程進行探索。明確深水沉積包括4種類型：深湖泥頁巖沉積、滑塌沉積、砂質(zhì)碎屑流沉積、濁流沉積。剖面上三角洲前緣砂體在外力觸發(fā)條件下發(fā)生滑塌，轉變?yōu)樯百|(zhì)碎屑流，最終演化為濁流。平面上三角洲前緣坡折帶末端發(fā)育大面積砂質(zhì)碎屑流舌狀體，其前端的濁流沉積呈扇狀分布。鄂爾多斯盆地晚三疊世獨特的構造背景、氣候條件以及強烈的造山活動，造就了鄂爾多斯盆地特有的重力流沉積模式。砂質(zhì)碎屑流和濁流砂體分別對應長7頁巖油的一類、二類砂體，具有近源成藏的優(yōu)勢，油氣資源量可觀，目前已產(chǎn)生規(guī)模效益。

關鍵詞 鄂爾多斯盆地；長7油層組；深水重力流；沉積環(huán)境；成因模式

中圖分類號：P618.12 "DOI：10.16152/j.cnki.xdxbzr.2024-06-013

Analysis of sedimentary types， patterns， and controlling factors of

deep-water gravity flow in terrestrial depression lake basins：

Takeing Chang" 7" member of Yanchang Formation of

Ordos Basin as an example

WANG Lan1，2， WANG Xiujuan3，4， LI Wenhou5， HUI Xiao3，LIU Yuxi3， YANG Wenjing3， XIA Xiaomin6， BAI Bin1，2

（1.PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration amp; Development， Beijing 100083， China；

2.National Key Laboratory for Green Mining of Multi-resource of Continental Shale Oil， Daqing 163712， China；

3.PetroChina Changqing Oilfield Company， Xi’an 710018， China；

4.National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-Permeability Oil and Gas Fields， Xi’an 710018， China；

5.Department of Geology /State Key Laboratory of Continental Dynamics， Northwest University， Xi’an 710069， China；

6.Research Institute of Exploration ＆ Development，Qinghai Oilfield，PetroChina，Dunhuang 736202， China）

Abstract The deep-water sedimentary system of Chang 7 in the Ordos Basin is a typical representative of deep-water gravity flow in large depression lake basins. Exploring the types， characteristics， fluid properties， and sedimentary evolution process of deepwater gravity flow sedimentation in Chang 7 based on centimeter level core descriptions， logging， and thin section data from multiple core wells. There are four types of deep-water sedimentation： deep lake mud shale sedimentation， landslide sedimentation， sandy debris flow sedimentation， and turbidity current sedimentation. The delta front sand body on the profile undergoes collapse under external force triggering conditions， transforming into sandpaper debris flow and ultimately evolving into turbidity current. On the plane， a large area of sandy debris flow tongue shaped bodies are developed at the end of the delta front slope break zone， and turbidite deposits are distributed in a fan-shaped pattern. The unique tectonic background and climatic conditions of the Late Triassic in the Ordos Basin， as well as strong orogenic activity， formed a gravity flow sedimentary model unique to this type of large depression lake basin. The sandy debris flow and turbid flow sand bodies are the first and second types of sand bodies of Chang 7 shale oil， respectively， and have currently formed economies of scale.

Keywords Ordos Basin; Chang 7 oil-bearing formation; deep water gravity flow; sedimentary environment； genetic model

全球重要的深水油氣田分布在與深海陸架和深湖坡折相關的深水碎屑巖體系中，占全球油氣總產(chǎn)量的15％，其油氣勘探意義重大，深海以及深水沉積過程及其產(chǎn)物成為沉積學領域最受關注的熱點領域之一。以Kuenen等 ［1］發(fā)表“粒序層理由濁流形成”一文為深水沉積研究的開端，國內(nèi)外學者將露頭、巖心觀測和水槽實驗相結合，提出了經(jīng)典稱鮑馬序列［2］、古代扇模式［3］、Normark扇模式［4］、有水道和扇舌的古代扇模式［5］，并對流體特征進行了區(qū)分，提出砂質(zhì)碎屑流［6］、異重流［7］、超臨界流［8］等概念。這些模式和概念的提出，為深水油氣勘探提供了理論指導。在扇模式的指導下，深水油氣勘探陸續(xù)取得重大發(fā)現(xiàn)，近10年深水油氣項目已成為全球石油行業(yè)增儲上產(chǎn)的核心領域。新發(fā)現(xiàn)的101個大型油氣田中，深水油氣田數(shù)量占比67％、儲量占比68％，其中，過半來自具有儲集條件的深水重力流沉積。這些理論和模式的發(fā)展在沉積學領域具有里程碑式的意義，揭示了深水細粒沉積物的地質(zhì)特征和發(fā)育規(guī)律。

鄂爾多斯盆地作為國內(nèi)最大的含油氣盆地之一，也是陸相大型坳陷淡水湖盆的代表，其深水重力流沉積獨具特色。鄒才能等［9］運用砂質(zhì)碎屑流理論解釋了盆地內(nèi)高頻出現(xiàn)的含泥礫砂巖，并建立滑塌-砂質(zhì)碎屑流濁流的砂體搬運模式;付金華［10］、呂奇奇等［11］識別出多種巖相和重力流沉積微相，建立水道型重力流沉積模式;楊仁超［12］、李克永［13］通過對盆地南部不同成因單元重力流沉積的研究，提出異重流等新的流體搬運機制?？傊?，對于延長組長7油層組這類較為特殊的深湖重力流沉積特征和流體搬運機制，已經(jīng)形成比較明確且較為一致的觀點，但對于盆地的構造背景、沉積背景以及古氣候環(huán)境對重力流沉積的控制作用尚未進行系統(tǒng)論述。本文旨在通過對長7深水沉積的沉積微相、巖相的深度解剖，結合其沉積時期特有的火山活動頻發(fā)的構造背景，探討這類大型坳陷湖盆重力流沉積的成因機制，為陸相湖盆的重力流成因類型提供個案參考，同時為長7油層組頁巖油勘探提供理論依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

鄂爾多斯地塊處于華北克拉通西部，其東、西介于太行山與賀蘭山之間，南、北介于秦嶺與陰山山脈之間，面積達到25×104 km2，是一個早期穩(wěn)定沉降，后期坳陷中心經(jīng)歷遷移的大型疊合沉積盆地。其基底為呂梁運動期（約1 800 Ma）南、北微陸塊拼合固結而成的克拉通地塊［14］。根據(jù)地層發(fā)育特征及基底頂面的構造形態(tài)，可將鄂爾多斯盆地劃分為西緣沖斷帶、伊陜斜坡、晉西撓褶帶、渭北隆起和伊盟隆起等構造單元（見圖1）。晚三疊世時期， 華北陸塊與揚子陸塊碰撞拼接， 受秦嶺造山活動的影響， 在華北陸塊西南部的鄂爾多斯地區(qū)形成了大型陸相湖盆。延長組自下而上劃分為長10—長1共10個油層組，記錄了鄂爾多斯古湖盆從發(fā)生到消亡的全過程 （見圖2）。其中長7期經(jīng)歷了晚三疊世最大的一次湖泛事件，強烈的構造活動使得盆地基底快速沉降，發(fā)生快速湖侵，形成大范圍的深水沉積，湖區(qū)面積超過10×104 km2，全區(qū)發(fā)育分布穩(wěn)定的黑色頁巖層系，以“張家灘頁巖”最為著名。大量鉆井統(tǒng)計結果表明， 長7湖相頁巖平面上呈北西—南東向展布，與半深湖—深湖相帶吻合，厚度介于10～130 m之間，厚度大于10 m的頁巖分布范圍可達3×104 km2［15］。

2 深水沉積特征及巖相組合

在盆地白豹、合水、正寧等深湖重力流沉積發(fā)育較好的地區(qū)選取典型井開展厘米級巖心觀察描述，結合研究區(qū)的測錄井資料，將長7油層組劃分出深湖泥頁巖沉積、滑塌沉積、砂質(zhì)碎屑流沉積、濁流沉積以及底流再改造砂體。

2.1 深湖泥頁巖

深湖相泥頁巖是判斷重力流的重要指標。如果一套砂巖中找不到典型的沉積構造標志，也可根據(jù)其上下的泥頁巖來判斷。長7深湖泥頁巖巖性為一套深黑、灰黑色頁巖、泥巖，夾有高頻出現(xiàn)的黃褐色、灰白色薄層凝灰?guī)r。黑色頁巖見貝殼狀斷口、滑脫面和生烴增壓縫，不染手〔見圖3（a）、（b）、（c）〕，層面可見魚化石、魚鱗片、炭屑、黃鐵礦等指示深湖環(huán)境的標志〔見圖3（d）、（e）、（f）〕。有機質(zhì)含量異常高且放射性元素鈾富集，TOC介于6％～25％，中位數(shù)為10％。巖礦組成中黏土礦物含量高，介于39%～61％，平均51.3％，黃鐵礦含量高，平均13.2％，最高達到21％。頁巖中紋層結構發(fā)育，黏土礦物、長英質(zhì)與有機質(zhì)組成的水平紋層或微波狀紋層，因礦物成分不同呈現(xiàn)明暗相間的結構〔見圖3（g）、（h） 、（i）〕，系深湖靜水條件下，有機質(zhì)與黏土絡合物緩慢沉降形成的。經(jīng)壓實定向排列的黏土礦物是紋層和頁理結構形成的原因。黏土礦物和黃鐵礦含量高、有機質(zhì)紋層發(fā)育以及古生物化石的存在均佐證了長7沉積期盆地發(fā)育水體深度大、還原環(huán)境強的深湖環(huán)境，為深水砂體的堆積提供了可容空間。

2.2 滑塌沉積

滑塌作用和滑移作用一般是在陸上和水下隆起的斜坡上，由于重力、水流和震動等原因引起松軟沉積物順坡下滑或順層流動的作用。長7滑塌變形構造極為發(fā)育，軟沉積中的滑塌作用可局限于同一砂層，也可影響上下幾個砂、泥沉積層，其厚度、規(guī)模從數(shù)厘米至數(shù)米不等。常見的類型有包卷層理、液化砂巖脈（砂巖注入體）、球-枕構造、泥巖滑脫面等。包卷層理是指細砂，粉砂沉積物液化過程中，流水施加的剪切力或斜坡上的重力作用使沉積物發(fā)生滑動，使一個層內(nèi)的原始層理構造具有盤回褶皺和復雜揉褶的變形特點，巖心上可見環(huán)形褶皺高5～10 cm，長7～12 cm，環(huán)帶粗細不均〔見圖4（a）、（b）〕。液化砂巖脈是一種在砂、泥互層中發(fā)育的砂質(zhì)巖脈或巖墻，呈不規(guī)則狀延伸，并切穿圍巖的水平層理。脈體規(guī)模一般0.2～5 cm，長度1 cm至幾十厘米，與層面呈垂直或者斜交，沿震裂縫充注下伏巖層或者呈飄帶狀平行于層面〔見圖4（c）、（d）〕。球枕構造層的形成是強地震剪切力誘發(fā)沉積物液化， 粗顆粒單元的沉積物遠比下伏細顆粒單元沉積物比重大， 在剪切的振動搖晃下和在重力作用下下沉到下伏強液化層中， 下沉的負載體脫離母巖層后形成的球體或橢球體［16］。巖心中可觀察到較大的砂球結構，直徑約10 cm，且與上覆砂層完全分離，下沉深度約5 cm〔見圖（e）〕。

2.3 砂質(zhì)碎屑流沉積

砂質(zhì)碎屑流是G.Shanmugam［17］在大量露頭觀察基礎上提出的重力流流體類型，是對現(xiàn)行經(jīng)典濁流理論的補充。砂質(zhì)碎屑流可定義為泥質(zhì)含量少、流體濃度較大、具多種支撐機制、層流為主、整體固結的賓漢塑性流體（非牛頓流體）。其代表巖性為與暗色泥巖伴生的塊狀灰色、褐灰色細砂巖、細-粉砂巖，呈塊狀結構。其突出特點是發(fā)育不規(guī)則形態(tài)與層面平行的具備一定成層性的泥巖碎屑，表現(xiàn)了一種高密度流“凍結式”固結沉積。泥礫的粒徑差異較大。礫石的大小可能與滑塌變形的規(guī)模有關，也與運移距離的長短有關，巖心觀察表明，較大的礫石還保留有原始的沉積構造-水平層理，礫石均有棱角，說明這些頁巖被打碎搬運后快速凝結下來;而大部分泥礫經(jīng)過長時間搬運，顆粒大小趨于一致并逐漸被磨圓，因而在巖心中表現(xiàn)為質(zhì)純的橢圓狀黑色泥礫，這種礫石漂浮在基質(zhì)之中的結構構造更加接近碎屑流沉積的“漂礫構造”〔見圖5（a）、（b）、（c）〕。較為常見的泥礫直徑約3～5 cm，N3井的泥礫直徑可達10 cm〔見圖5（d）〕。另一種類型是與含泥礫砂巖伴生的塊狀砂巖，質(zhì)地純凈，泥質(zhì)含量極低，頂?shù)淄蛔兘佑|，是最好的一類含油儲層〔（見圖5（e）、（f）〕。

2.4 濁流沉積

濁流屬于牛頓流體，不具任何屈服強度，沉積物內(nèi)部由湍流支撐并呈懸浮狀態(tài)搬運沉降。濁流沉積在深湖區(qū)廣泛發(fā)育，以泥巖夾持的薄層粉細砂巖為主。正向粒序層理是濁流典型標志，在正向粒序之上見具牽引流特征的平行層理、沙紋層理、頂部泥巖段，與正向粒序組成不完整的鮑馬序列〔見圖6（a）、（b）〕。砂巖底部因差異壓實作用可見火焰構造，多發(fā)育溝模、槽模、重荷模等印模構造〔見圖6（c）、（d）〕。

3 深水重力流沉積模式

通過露頭、巖心觀測和測井參數(shù)分析，建立了以鄂爾多斯盆地三疊系延長組坳陷湖盆中心深水“砂質(zhì)碎屑流”重力成因沉積模式。湖盆周邊三角洲前緣由于砂體快速堆積，沉積物常常不穩(wěn)定，在地震、波浪等外界動力機制觸發(fā)下發(fā)生垮塌，沿坡折帶或斜坡的限制性水道發(fā)生滑動形成重力流沉積。松動的巖層首先發(fā)生滑動與三角洲前緣本體脫離，隨后發(fā)生滑塌形變，隨著水體注入，巖層塊體破碎攪渾，以碎屑流的形式呈層狀流動，在三角洲前緣坡折帶末端及深湖平原堆積形成大面積砂質(zhì)碎屑流舌狀體，碎屑流沉積物的前方或者頂部發(fā)育濁流沉積，因流體密度降低而呈扇狀分布（見圖7）。從生產(chǎn)實踐的角度考慮，可以大致劃分為3個帶：滑塌根部、中間部位和盆地平原。由于砂質(zhì)碎屑流流體密度大，運移的距離較近，主要集中于滑塌的根部，也就是三角洲前緣坡折帶下的區(qū)域，在這些地區(qū)的單井剖面上可以看到大量塊狀砂巖與含泥礫砂巖形成的互層以及滑塌成因的砂泥互層。越靠近滑塌根部砂體越厚，含油性好;靠近盆地平原的地區(qū)則多是濁流和底流形成的薄層砂體，物性較差，含油性相對砂質(zhì)碎屑流砂體變差；中部地區(qū)多為砂質(zhì)碎屑流向濁流轉換的地帶。兩種砂體均衡發(fā)育（見圖8）。

不同學者對于三角洲前緣滑塌重力流的觸發(fā)機制開展了地質(zhì)條件分析和物理模擬。趙密福等［18］認為滑塌濁積巖形成和發(fā)育受到沉積古地形、水動力條件、三角洲的規(guī)模、三角洲體系的空間演化和盆地構造演化階段的影響。王穎［19］等通過不同啟動臨界坡度模擬實驗研究，得出斜坡高差是影響沉積物再搬運的結論，砂質(zhì)碎屑流可發(fā)生在斜坡坡降大致在6 m／km的斜坡帶，也可發(fā)生在坡度較緩、斜坡較長的情況下。李趁義［20］認為斷裂的幕式活動通過地震作用和改變沉積底形誘發(fā)大規(guī)?；瑫r湖浪和湖流為次要作用。水槽實驗顯示地震作用產(chǎn)生滑塌濁積砂體的分布范圍較廣而波浪作用產(chǎn)生濁積砂體的分布更靠近三角洲前緣的主滑塌沉積體。鄢繼華等［21］通過水槽實驗總結出4種滑塌濁積巖類型：無觸發(fā)機制的天然滑塌、與波浪作用相關的滑塌、與地震作用相關的滑塌、與底形相關的砂巖透鏡體，并指出地震和波浪作用是最主要觸發(fā)機制。在低水位期和高水位晚期間歇性發(fā)生洪水泛濫，同時河流的流速和流量很大，所攜帶的大量碎屑物質(zhì)在三角洲前緣快速堆積，形成具有固定前緣斜坡、廣泛分布于泥巖之上的三角洲進積砂體，當外在風暴、地震、波浪等觸發(fā)條件發(fā)生，或其沉積厚度和坡度增大到穩(wěn)定休止角的極限值時，首先在沉積物內(nèi)部形成超孔隙壓力，使沉積物自身的重力大于下部泥巖的承受能力，促使沉積界面發(fā)生傾斜并超出穩(wěn)定休止角，使沉積物進一步強烈液化，沿泥質(zhì)沉積物表面順坡發(fā)生滑移，進而發(fā)生重力滑塌和流動。

4 長7深水重力流沉積的控制因素

鄂爾多斯長7深水重力流沉積是在大盆深湖、潮濕氣候以及高頻火山地震活動等條件綜合作用下形成。首先，廣闊的湖域和穩(wěn)定沉降的構造背景是長7深水重力流發(fā)育的構造基礎。晚三疊世是華北陸塊與楊子陸塊碰撞拼接，秦嶺造山帶崛起的構造活動期。強烈的區(qū)域構造活動使長7湖盆急劇擴張，沉積中心位于姬塬白豹華池宜君一線，形成呈北西東南向展布的橢圓形深湖坳陷，大致與秦嶺造山帶平行，湖盆擴張期面積逾 10×104 km2，深湖半深湖區(qū)面積5×104 km2［22］。綜合延長組長7段生物標志、遺跡化石、沉積構造、巖性標志以及元素組合法判定長7段沉積期最大水深介于50～120 m［23］。此時地勢西南陡，東北緩，水體南深北淺，負向古地貌形態(tài)為長7湖盆中部細粒沉積提供了良好的發(fā)育場所。長73沉積了厚約30 m的黑色頁巖，上部長72和長71深水重力流成因的復合砂體厚度占比達到60％，重力流砂體面積近10 000 km2（見圖9）。整個長7沉積期，沉積中心向西南方向遷移至華池—正寧一帶，在華池—正寧地區(qū)暗色泥巖、油頁巖、重力流砂體累計厚度達到50～100 m。這套深湖沉積全盆地廣泛發(fā)育，測井曲線表現(xiàn)為高阻、高伽馬、高時差、低電位、低密度的特征，地震具有雙相位或三相位、強振幅連續(xù)反射特征［24］。

溫暖潮濕的氣候條件加速了盆地周邊露頭區(qū)的風化剝蝕和物源輸送，為形成湖盆中部疊合連片的重力流砂體提供物質(zhì)基礎。眾多學者利用孢粉組合特征與微量元素比值恢復了長7沉積期古氣候。張才利等［23］通過孢粉組合分析，認為長8—長7沉積期為持續(xù)溫暖潮濕的適宜期，植被茂盛且屬種繁多。 蕨類植物孢子相對含量減少而裸子植物花粉增多， 沒有明顯的氣候波動和植被更替， 佐證了長7沉積期為溫暖潮濕古氣候條件。吉利明等［25］通過現(xiàn)生主要植物類型生態(tài)環(huán)境分布規(guī)律的討論和孢粉植物群已知親緣關系類型的地層分布特征研究推測隴東地區(qū)中晚三疊世氣候溫暖潮濕雨量充沛植被茂盛。孢粉植物群反映的古氣候為溫帶亞熱帶暖濕或濕熱氣候。付金華等［26］利用沉積物CaO／MgO·Al2O3值與貴州紅楓湖現(xiàn)今氣溫進行類比，推斷長7沉積期為年均古氣溫大于15 ℃的溫帶-亞熱帶氣候類型。在長7段沉積演化期，伴隨湖盆萎縮，古氣候呈微弱升高的趨勢。長期穩(wěn)定溫暖潮濕氣候和廣闊的深水湖泊環(huán)境為大型三角洲的發(fā)育創(chuàng)造了條件，為重力流沉積提供了物質(zhì)基礎。

長7深水重力流砂體規(guī)模大，震積巖沉積標志廣泛發(fā)育，體現(xiàn)了印支期構造運動對深水重力流沉積的影響。震積巖的標志包括各種軟沉積物變形，如震裂縫、層內(nèi)階梯狀微斷層、微褶皺、液化砂巖脈、液化卷曲變形、球枕構造、環(huán)狀層理、丘槽構造、震積角礫巖等［27］。晚三疊世， 印支運動導致華北板塊南部的秦嶺洋閉合秦嶺地區(qū)全面碰撞造山盆地周緣構造活動處于活躍期。盆地南部邊界西段， 由于西南特提斯構造域影響， 西秦嶺向北逆沖作用強于東秦嶺， 加之秦祁褶皺帶自西南向東北方向擠壓， 秦嶺西部北側在多期應力作用下， 派生了一系列走滑逆沖古斷裂， 導致盆地西南緣成為走滑逆沖邊界， 并且同期的巖漿活動也主要位于秦嶺西部;而盆地南部邊界東段， 位于秦嶺東部商州—丹鳳主縫合線北側， 受秦嶺造山帶南北地塊的碰撞和造山活動作用， 形成了向北逆沖推覆斷層邊緣。盆地南緣秦嶺造山帶活動引發(fā)晚三疊世鄂爾多斯盆地的地震活動頻發(fā)?；鹕脚c地震在分布范圍、深部構造特征及伴隨現(xiàn)象等方面存在明顯的共性特征，長7凝灰?guī)r的發(fā)育也佐證了構造活動發(fā)育的頻次。長7地層中凝灰?guī)r異常發(fā)育，常見顏色為淺灰色、淺灰黃色、紫紅色等，呈薄層狀、紋層狀（見圖10），長7 底部的凝灰?guī)r最為代表， 其分布穩(wěn)定、厚度較大，可達達1～2 m左右。凝灰?guī)r厚度由盆地西緣、西南緣向東及東北方向逐漸減薄， 至陜北地區(qū)長7底部凝灰?guī)r不發(fā)育［28］（見圖9）。同時期湖底熱水活動頻繁，造成Mo、Cu 、U 、Mn等微量元素的顯著正異常和硅質(zhì)巖、鐵白云石的形成［29］，說明強烈的構造活動不僅造成火山和地震活動頻發(fā)，對基底斷裂也起到激活作用。震積巖、凝灰?guī)r發(fā)育以及湖底熱液活動都是盆地周緣構造活動強烈的佐證。強烈的構造運動是三角洲砂體滑動滑塌的觸發(fā)機制，使得大量砂體從湖盆邊緣以砂質(zhì)碎屑流的流態(tài)搬運到坡折帶末端，并在盆底平面演變?yōu)闈崃鳎ㄒ妶D11）。松遼盆地白堊紀青山口組沉積期為亞熱帶暖濕氣候，形成了面積達8.7×104 km2的超大型內(nèi)陸坳陷湖盆［30］，周邊六大水系形成大型復合三角洲朵體，具備形成滑塌重力流沉積的物質(zhì)基礎。但其最大湖泛期盆地周緣構造活動不強烈，凝灰?guī)r沉積稀缺，滑塌重力流沉積相對不發(fā)育，僅在西部英臺地區(qū)見到較為典型的滑塌重力流砂體，滑塌變形的規(guī)模也較小，可見構造活動對滑塌型重力流的控制作用。

總之，鄂爾多斯盆地晚三疊世獨特的構造背景和氣候條件以及強烈的造山運動，形成了這類大型坳陷湖盆特有的重力流沉積模式，是陸相湖盆深水重力流學研究的特殊案例。

5 重力流沉積的油氣地質(zhì)意義

長7深水重力流沉積砂體發(fā)育在半深湖—深湖地區(qū)，與深湖相優(yōu)質(zhì)烴源巖呈互層結構，形成良好的源儲配置，是非常優(yōu)秀的油氣儲層。油藏類型為受不同物性差異遮擋的巖性油藏，其特點為油氣未經(jīng)過大規(guī)模長距離運移而形成的石油聚集。重力流砂體規(guī)模較為可觀，據(jù)統(tǒng)計，主要發(fā)育塊狀砂質(zhì)碎屑流砂體為主的限制性水道中，單砂體厚度在1.0～4.8 m之間，多期疊置的砂體累計厚度可達20 m。在非限制性水道中，主要以發(fā)育砂質(zhì)碎屑流與濁流混合成因砂體為主，單砂體厚度一般為1.0～3.0 m，累計厚度10～15 m。

根據(jù)巖性組合、砂地比、砂體厚度等因素，將盆地長7 段重力流成因的頁巖油劃分為2類。其中一類甜點砂體厚度大，砂地比達到20％～30％，主要分布在長72和長71的三角洲前緣水下分流河道與半深湖砂質(zhì)碎屑流沉積區(qū)。二類甜點砂體砂地比一般為10％～20％，為濁流薄砂體與泥頁巖間互分布，主要分布在長73亞段半深湖—深湖泥頁巖沉積區(qū)。這兩類重力流成因的砂體與長73富有機質(zhì)頁巖近距離接觸，形成下生上儲的成藏模式，具備成藏的優(yōu)異條件（見圖12）。初步評價長7段一類頁巖油地質(zhì)資源量（40～60）×108 t，二類頁巖油遠景資源量（30～40）×108 t［31］，可見大型坳陷湖盆滑塌重力流沉積油氣資源量非?？捎^，是繼湖盆三角洲復合體之后的接替領域。

通過長7大型坳陷湖盆深水重力流類型、砂體成因、觸發(fā)機制等問題的深入探討，給同類型油藏勘探帶來兩點啟示。①大型坳陷湖盆的三角洲坡折帶下是滑塌重力流發(fā)育的場所，因此對鄂爾多斯盆地三疊系延長組來說，恢復原型盆地和明確深湖范圍是尋找更多重力流砂體的切入點;②在國內(nèi)其他含油氣盆地中，可在大型坳陷湖盆最大湖泛面發(fā)育期之上，且勘探程度較低的地區(qū)，尋找潛在的滑塌成因的重力流砂體。

6 結論

1）鄂爾多斯盆地長7深水沉積發(fā)育深湖泥頁巖沉積、滑塌沉積、砂質(zhì)碎屑流沉積、濁流沉積4種沉積微相類型。深湖泥頁巖具有有機碳和黃鐵礦含量高，凝灰?guī)r夾層和有機質(zhì)紋層結構發(fā)育的特點，代表深湖安靜水體?；练e有包卷層理、液化砂巖脈（砂巖注入體）、球-枕構造、泥巖滑脫面等，由重力、水流和震動等原因觸發(fā)。砂質(zhì)碎屑流是一種非牛頓流體，其典型沉積為含泥礫砂巖和厚層塊狀砂巖，泥礫層狀分布。濁流見不完整的鮑馬序列，濁積砂巖底部發(fā)育多種印模構造。

2）長7深水重力流為典型的滑塌型重力流，其物質(zhì)來源是湖盆周緣的三角洲前緣砂體。三角洲前緣沉積物常常不穩(wěn)定，在地震、波浪等外界動力機制觸發(fā)下發(fā)生垮塌，沿坡折帶或斜坡的限制性水道發(fā)生滑動，隨著水體注入，巖層塊體破碎攪渾，以碎屑流的形式向前搬運，在坡折帶末端及深湖平原堆積形成大面積砂質(zhì)碎屑流舌狀體，隨著流體密度進一步降低演變?yōu)闈崃鞒练e，呈扇狀分布。

3）長7深水重力流發(fā)育受到古氣候、古構造背景以及火山地震活動的多重控制。廣闊的湖域和穩(wěn)定沉降的構造背景是長7深水重力流發(fā)育的構造基礎。溫暖潮濕的氣候條件加速了盆地周邊露頭區(qū)的風化剝蝕和物源輸送，為形成湖盆中部疊合連片的重力流砂體提供物質(zhì)基礎。強烈的構造運動是三角洲砂體滑動滑塌的觸發(fā)機制，使得大量砂體從湖盆邊緣以砂質(zhì)碎屑流的流態(tài)搬運到坡折帶末端，并在盆底平原演變?yōu)闈崃鳌?/p>

4）長7深水重力流砂體與深湖優(yōu)質(zhì)烴源巖呈互層結構，形成良好的源儲配置，具備大規(guī)模成藏的優(yōu)越條件。目前已發(fā)現(xiàn)的Ⅰ類和Ⅱ類頁巖油甜點分別對應砂質(zhì)碎屑流砂體和濁流砂體，并形成規(guī)模地質(zhì)儲量。研究認為大型坳陷湖盆三角洲前緣坡折帶下是滑塌重力流發(fā)育的場所，下一步應開展恢復鄂爾多斯長7原型盆地和明確深湖范圍的研究，可以尋找更多同類型的深水油藏。

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（編 輯 邵 煜）

收稿日期：2024-09-05

基金項目：國家自然科學基金（42072186）；中國石油天然氣股份有限公司科技課題（2023DJ84）。

第一作者：王嵐，女，高級工程師，從事沉積儲層及非常規(guī)油氣地質(zhì)研究，wl2008@petrochina.com.cn。

通信作者：白斌，男，博士，高級工程師，從事致密油/頁巖油形成條件與富集規(guī)律研究，baibin81@petrochina.com.cn。