鄂尔多斯盆地富县地区下古生界马家沟组典型沉积相特征研究

鄂尔多斯盆地富县地区下古生界马家沟组典型沉积相特征研究

刘 璐

中国石化华北油气分公司 河南郑州 450006

摘要：本文基于鄂尔多斯盆地富县地区钻井及岩心观察资料的认识，有效开展了区内马家沟组典型沉积微相的识别及划分，并结合连井对比手段，明确了区内马家沟组沉积相空间展布特征，初步探讨了沉积相发育的主控因素，为区域沉积相研究及勘探部署工作提供了一定的指导意义。

关键词：富县地区 马家沟组 沉积相 主控因素

0 序言

富县区块位于鄂尔多斯盆地南部，目前作为中石化华北油气分公司天然气有效接替建设阵地，受控于资料基础薄弱、高产富集规律认识不清、研究程度相对较低等一系列问题，勘探开发局面难以打开。本文从单井及区域沉积相划分与对比方面入手，初步探讨了富县地区沉积相空间展布特征。

1 沉积相类型及特征

1.1 沉积相划分方案

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组时期为一套陆表海浅水碳酸盐岩沉积，通过区内富古1井等多口钻井的岩芯观察，建立了研究区的沉积相划分方案（表1）。

表1 富县地区马家沟组O₁m₅—O₁m₆段组沉积相划分方案

富县地区马家沟组O₁m₅—O₁m₆段沉积相为局限台地相和开阔台地相^[1]。其中，O₁m₅段为局限台地相，O₁m₆段为开阔台地相；在局限台地相区内进一步可划分出包括潮坪（潮上和潮间）亚相、瀉湖亚相和台内滩亚相，在开阔台地相区主要发育开阔潮下亚相。每个亚相中可进一步细分出若干个微相。

1.2 典型沉积相及沉积微相的识别标志与特征

根据上述研究区马家沟组O₁m₅—O₁m₆段沉积体系、沉积相、亚相及微相划分方案，结合区内岩芯、薄片观察及岩电分析，总结提出云坪、膏云坪、含膏云坪、泥质瀉湖、灰坪等典型微相的岩石学识别标志及特征。

1）局限台地相-潮坪亚相-云坪微相

局限台地相潮坪亚相云坪微相在研究区内O₁m₅¹⁰、O₁m₅⁹、O₁m₅⁸、O₁m₅⁷、O₁m₅⁵、O₁m₅²、O₁m₅¹各亚段中广泛发育，岩性为微晶云岩或粉—微晶云岩，局部见干裂角砾云岩，颜色为浅灰色—灰色—深灰色。这类岩石与同生期高盐度白云石化作用关系密切，形成于水流循环受限的浅水局限环境中，具有高蒸发、高盐度、低能量的沉积特征。

2）局限台地相-潮坪亚相-膏云坪、含膏云坪微相

同云坪微相一样，局限台地相潮坪亚相膏云坪微相在研究区内O₁m₅¹⁰、O₁m₅⁹、O₁m₅⁸、O₁m₅⁷、O₁m₅⁵、O₁m₅²、O₁m₅¹各亚段中广泛更为广泛发育，尤其是在O₁m₅²和O₁m₅¹亚段时期，随着海平面的持续降低，在高蒸发、高盐度、低能量地局限环境沉积背景下，膏云坪和含膏云坪的发育分布范围几乎占据了整个研究区。岩石类型多样，以含膏云岩、膏质云岩、和灰质云岩为主，局部夹有少量较纯的膏盐岩和次生灰岩，另外干裂角砾云岩较为发育，岩石颜色较浅，为灰白色—浅灰色—灰色；岩芯及薄片中，生物碎屑缺乏，富含石膏、硬石膏斑点和石膏、硬石膏假晶，在石膏含量较重的层段，往往可见石膏、硬石膏呈纹层状或条带状分布，与膏溶解有关的膏模孔和膏溶孔洞较为常见^[2]。

3）局限台地相-潟湖亚相-泥质潟湖、泥云质潟湖微相

潟湖是局限或半局限台地背景下相对水体较深、能量较低、盐度不正常、水体流动受限制的一类亚相，研究区内O₁m₅⁶、O₁m₅⁴、O₁m₅³亚段中均发育此类亚相，岩性主要为灰色—深灰色—灰黑色泥质云岩、云质泥岩、泥岩，泥质含量高是其重要特征，岩芯上可见富泥纹层或富云纹层。

5）开阔台地相-开阔潮下亚相-灰坪微相

开阔台地相开阔潮下亚相灰坪微相在研究区马家沟组O₁m₆广泛发育，岩性以微晶灰岩为主，局部夹有少量薄层状泥质灰岩或含泥灰岩，岩石整体较为致密，颜色较深，呈灰色—深灰色，岩石中可含有珊瑚、三叶虫、腹足、双壳、介形虫等生物碎屑，揭示了其为正常盐度的开阔台地环境

^[3]。

2 马五段沉积相平面展布特征

通过研究区内多条钻井剖面的沉积亚相、微相的划分对比，确定每条钻井剖面马五各亚段优势相带，结合各亚段沉积厚度变化特征，编制了富县地区马家沟组主要目的层O₁m₅⁸ 、O₁m₅⁵ 、O₁m₅² 、O₁m₅¹亚段沉积微相平面展布图，揭示了平面上各时期沉积微相展布特征及变化规律。

1）O₁m₅⁸亚段

受中央古隆起的影响，在研究区西南部，发育一定规模的泥云坪，中部到东北，发育膏云坪或含膏云坪，在古地貌较低的中南部区域，发育局部规模的云坪，以新富3—富探1—延569井一线为主，并在云坪中部发育孤立的含膏云坪，以新富8井—新富7—新富6井连线范围为主。

2）O₁m₅⁵亚段

3）O₁m₅²亚段

O₁m₅²时期整体发育潮坪亚相沉积，膏云坪和含膏云坪相带依旧优势发育，仅在工区富古4井—延559井—新富5井—线和新富10井—新富9井—新富17井—延424井一线发育小规模的云坪相带。

4）O₁m₅¹亚段

O₁m₅¹时期膏云坪和含膏云坪相带规模进一步扩大，云坪相带向东北方向退至新富17井—延424井一线。

3 马五段沉积相发育主控因素

1）气候条件控制了区内的沉积物类型为碳酸盐岩类—蒸发岩

鄂尔多斯盆地在奥陶纪靠近赤道的中低纬度（3°-30°）干旱气候带，因干旱炎热的古气候条件，海水受到到强烈的蒸发作用影响，这种极度干旱的气候条件有利于高盐度海水的形成，再加上周围古隆一定程度上限制了盆内海水与秦岭海、贺兰海海水的循环交换，鄂尔多斯盆地发育大规模的陆表海局限台地或蒸发台地的碳酸盐岩—蒸发岩沉积。

2）古构造和古地貌控制了沉积相带在平面上的分布

在O₁m₅¹⁰- O₁m₅⁷时期，奥陶纪马家沟期为间歇性暴露古陆，这个间歇性暴露的古陆提供的陆源物质，一定程度上影响了研究区西南部区域沉积相类型，发育泥云坪或含泥云坪相带。研究区中部到东北部，膏云坪或含膏云坪相的发育占据优势地位，但相对较低位置，也发育局部的云坪相带。

3）海平面周期性变化控制了沉积微相在纵向上的变化

在马五时期，存在多个震荡性海进—海退旋回，在海平面相对高位时期（O₁m₅⁶、O₁m₅⁴、O₁m₅³时期），研究区整体发育泥云质瀉湖微相相—膏云质瀉湖微相沉积，而海平面相对低位时期（O₁m₅¹⁰、O₁m₅⁹、O₁m₅⁸、O₁m₅⁷、O₁m₅²、O₁m₅¹时期），研究区整体发育膏云坪微相—云坪微相沉积。

参考文献：

[1]胡鑫. 鄂尔多斯盆地富县地区马五段沉积环境与储层特征[D].成都理工大学，2019.

[2]何碧云. 鄂尔多斯盆地富县地区碳酸盐岩微相分析[J].石油地质与工程，2018，32(1)：68-71.

[3]史基安,邵毅等. 鄂尔多斯盆地东部地区奥陶系马家沟组沉积环境与岩相古地理研究[J].天然气地球科学，2009，20(3)：316-324.

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