鄂尔多斯盆地西南部晚古生代早—中期物源分析

鄂尔多斯盆地西南部物源主要为太古界的中—深变质、强烈岩浆活动和混合岩化的复杂变质岩系及下元古界的一套变质火山岩—沉积岩系,在构造上具有稳定与活动的双重性。在不同物源影响区内,轻、重矿物组分特征也明显不同。镇原—庆阳地区的石英主要是棕色变质成因岩石,长石以碱性长石为主,母岩区为祁连—北秦岭造山带的太华群、秦岭群及宽坪群的变质石英砂岩、石英片岩、石英岩、花岗岩或花岗片麻岩等。综合分析,区内有3个不同的物源区,岩屑组成及重矿物组合在南、北物源分布区中明显不同,而且从盒8期青铜峡—固原断裂以西地区开始隆升,西部物源逐渐补给,并伴有火山活动。在REE配分模式上,南或西南物源的与海原地区的差异较大,与陇西古陆的一致,而且此物源的影响区距源区近,砂体厚度大,物性较好,山西组长石溶孔特别发育,并存在次生溶蚀型孔隙发育带,为最有利的勘探目标区。

鄂尔多斯盆地西南部汭水河地区上三叠统碎屑锆石U-Pb年代学特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地西南部延长组物源及其演化是进行区域原盆恢复和认识区域构造演化及华北克拉通西部破坏的关键。本文以鄂尔多斯盆地西南部汭水河地区晚三叠世延长组砂岩为研究对象,采用锆石LA-ICP-MS测年方法,通过砂岩样品中碎屑锆石U-Pb年龄及其变化,结合区域背景及古水流资料,系统地研究了盆地西南部延长组物源及其演化。研究认为,晚三叠世早期(231～225Ma),盆地西南部延长组沉积物源主要为盆地东北部阜平杂岩及盆地北部的海西期岩浆岩,部分搬运来的物质与来自秦祁造山带的剥蚀物质一起经宝鸡—武都裂陷槽流入松潘—甘孜地区;晚三叠世中期(225～218Ma),来自秦岭造山带的挤压开始增强,盆地西南部延长组地层中来自南缘秦岭造山带的物源开始增加,盆地西南部沉积物源开始与松潘—甘孜地区出现明显差别,宝鸡—武都裂陷槽开始关闭;至晚三叠世晚期(218～210Ma),秦岭与祁连造山带完成拼贴,宝鸡—武都裂陷槽最终完全关闭。

鄂尔多斯盆地西南部上古生界油气成藏条件分析

鄂尔多斯盆地西南部上古生界烃源岩主要为太原组、山西组的煤层及暗色泥岩,有机碳含量为0.2%～7.95%,干酪根类型为Ⅱ和Ⅲ型, Ro平均为2.34%,烃源岩普遍进入高成熟-过成熟阶段;储集层主要为三角洲平原分流河道砂体、水下分流河道砂体,属Ⅱ-Ⅲ类储集层;区域性盖层主要为二叠系下部的水进和高位体系域的滨浅湖相泥岩,连续性好,封闭性好;天然气主要通过微裂缝及扩散排烃的方式向庆阳一带一直持续运聚,赋存于二叠纪形成的地层-岩性圈闭中.油气成藏主要受储层及区域构造控制.惠安堡-沙井子断裂向东的天环向斜东翼区,局部背、向斜构造相对发育,保存条件相对变好,成为天然气主要富集区.主要的有利勘探目标分布在泾川-宁县缓坡区及环县-镇原向斜区的有利储集体的构造高点上.

鄂尔多斯盆地西南部三叠纪末抬升剥蚀事件及热年代学记录

三叠纪末期大型鄂尔多斯盆地遭受了中生代成盆以来首次较大规模的抬升剥蚀,显著改造了中晚三叠世延长期盆地面貌,并控制了侏罗纪早期沉积格局和油藏分布,对盆地演化及矿产资源分布产生了重要影响。本文利用地质及大量钻井资料揭示了该期构造事件对盆地的剥蚀改造特征,盆地及周邻地区磷灰石裂变径迹年代学记录并约束了此次构造抬升的时限与过程;综合周邻区域构造研究成果,探讨了其发育的动力学背景。结果表明,鄂尔多斯盆地三叠纪末期的剥蚀具西南强、东北弱的特点,西南部大范围内延长组地层残缺不全,剥蚀量最大可达1000余米;前侏罗纪沉积古地貌总体呈西南高、北东低的特点;其抬升时间始于205~190Ma,西南部稍早于盆地腹部,抬升速率大于1℃/Myr,可持续至中侏罗世(约160Ma)。该期抬升剥蚀事件范围可涉及至盆地西南缘更广阔的区域,与同期秦岭造山带内出现的快速抬升冷却事件具有较好的时空耦合关系,是对秦岭造山带区域构造环境转变的响应和纪录。该研究丰富和发展了三叠纪末期构造事件在华北克拉通的影响,对该区油气、煤炭资源的进一步勘探和评价提供了新的思路,具有一定的现实意义。

鄂尔多斯盆地西南部地区上古生界砂体地震预测及勘探新突破

鄂尔多斯盆地西南部地区天然气勘探程度较低,2004年ZT1井在山西组山1段试气获工业气流,揭示上古生界具备良好的勘探前景.上古生界天然气成藏特征研究表明,二叠系发育西南物源石英砂岩储集体,主要含气层系是山西组山1段、石盒子组盒8段,砂体厚度相对较薄,埋深超过4000m.区内储层普遍致密,局部发育相对高渗层段,与煤系烃源岩配置良好,是形成致密砂岩气藏的有利区带.本文应用地震勘探攻关成果,建立主力砂体地震响应模式,进一步落实了山1、盒8砂体的展布,结合探井钻探效果,优选了有利钻探目标.在试气方法上引入体积压裂理念,QT1井试气获工业气流,勘探取得新突破.对研究区天然气成藏条件的分析、主力砂体地震预测模式及试气工艺等成功经验的总结,对该区天然气勘探的深入开展具有重要的指导意义.

鄂尔多斯盆地西南部上古生界碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

通过对鄂尔多斯盆地西南部晚古生代山西组1段和下石盒子组8段碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb测年分析,结合周缘地层年龄结构和地质历史事件,进而追寻盆地沉积物物源,推断盆地与造山带的盆山耦合过程。研究表明105个岩浆成因的碎屑锆石可分为4个年龄组段:(1)260~340 Ma,占总数的21.9%,推断物源主要来自北秦岭和西秦岭构造带;(2)370~470 Ma,占总数的24.8%,反映物源主要来自北秦岭、西秦岭构造带和北祁连造山带;(3)1600~2000 Ma,占总数的32.4%,指示物源来自北秦岭造山带、北祁造山带和华北板块;(4)2300~2600 Ma,占总数的15.2%,物源分别来自华北板块基底结晶岩系、北祁连构造带、北秦岭构造带和西秦岭构造带。研究区总体上具有来自北秦岭造山带、西秦岭造山带、北祁连造山带、兴蒙造山带及华北板块基底五个物源区,其中兴蒙造山带、北秦岭造山带和北祁连造山带为主要物源区。古生代碎屑锆石年龄证实了鄂尔多斯盆地西南部奥陶纪被动大陆边缘形成,志留纪—泥盆纪转化为陆-陆碰撞造山带,石炭纪—二叠纪逐渐由造山带转化为沉积盆地。

鄂尔多斯盆地西南部上三叠统延长组碎屑锆石U-Pb定年及其物源意义

由于构造位置的特殊性和勘探开发工作的局限性,鄂尔多斯盆地西南部上三叠统延长组6段的物源分析一直存在较大的分歧。本文选取鄂尔多斯盆地西南部里78井、庄33井、演40井以及汭水河地区上三叠统长6段砂岩为研究对象,运用LA-ICP-MS U-Pb方法对样品中的碎屑锆石进行了年代学研究。结果表明,4个样品都存在250~350 Ma、400~660 Ma、920~1200 Ma、1750~1950 Ma和2200~2600 Ma 5个基本相近的年龄区间,与之对应的峰值年龄主要集中在284~330 Ma、430~460 Ma、950~1000 Ma、1850~1915 Ma以及2250~2450Ma。通过与邻区碎屑锆石年龄分布特征对比并结合重矿物资料,对研究区长6段物源的方向、母岩时代及岩性进行了系统全面的分析,认为研究区物源具有多方向、多时期、多岩石类型的特点,主要来自于盆地西南缘、南缘分布的北秦岭西段、北祁连东段及西秦岭的加里东期岩浆岩、晋宁期岩体和位于盆地东北部的古元古代孔兹岩系,盆地西北缘阿拉善地块的华力西期岩浆岩、鄂尔多斯地块东南部的变质基底也提供了部分物源。这一研究结果将有助于进行原盆沉积环境的恢复和指导下一步油气勘探的部署。

深水碎屑流与浊流混合事件层沉积特征及分布——以鄂尔多斯盆地西南长7油层组为例

采用岩石学、深水沉积学等方法,解剖野外露头及重点钻井岩心,结合测井、分析化验等资料,研究鄂尔多斯盆地西南延长组长7油层组深水碎屑流与浊流混合事件层的沉积特征及分布。结果表明:研究区长7油层组发育下部砂质碎屑流上部浊流混合事件层、下部浊流上部泥质碎屑流混合事件层(分为下部浊流上部富泥质碎屑和下部浊流上部贫泥质碎屑混合事件层)、泥质碎屑流和浊流频繁互层混合事件层3种类型。其中,下部砂质碎屑流上部浊流、下部浊流上部富泥质碎屑混合事件层发育于重力流沉积区的近端和远端,下部浊流上部贫泥质碎屑、泥质碎屑流和浊流频繁互层混合事件层主要分布于重力流沉积区的远端。研究区长7油层组深水重力流沉积具有近端呈条带状分布、水道化特征显著,远端相邻朵体沉积物相互叠置、连片、呈环带状分布的特征。该结果对完善深水重力流沉积理论及开展非常规油气勘探、开发具有指导意义。

鄂尔多斯盆地西南部延长组长7段浊积岩沉积特征

根据野外露头、岩心观察及粒度分析,对鄂尔多斯盆地西南部延长组长7段浊积岩的沉积特征进行了研究。结果表明,浊积岩主要为岩屑长石砂岩,以次棱角状为主,成分成熟度及结构成熟度较低;粒度分布上具有典型的浊流沉积的特征,发育粒序层理、包卷层理、沟模、槽模、重荷模、滑塌变形等沉积构造;常见的鲍马序列层序组合有AB型、ABC型、ADE型、AE型。研究区浊积扇可分为上扇、中扇、下扇亚相及主沟道、辫状沟道等相应的沉积微相,上扇、中扇分布范围较广,是浊积扇的主体。在古地理演化过程中,长73浊积岩体规模较小,长72—长71湖侵作用减弱,深湖线收缩,浊积岩逐渐发育,在华池—庆城一带连片展布;湖盆地形、物源供给及构造运动是影响浊积岩发育及分布的重要原因。

鄂尔多斯盆地西南部晚三叠世辉绿岩年代学、地球化学及其构造意义

鄂尔多斯盆地西南部中奥陶统马家沟组灰岩内部发育多条辉绿岩脉。辉绿岩富集高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti、Zr、Hf等,具有板内拉斑玄武岩的地球化学特征,其地球化学数据显示原始岩浆经历过比较强烈的结晶分异演化。对辉绿岩的锆石进行U-Pb LA-ICP-MS测年获得的^(206) Pb/^(238) U年龄为750~195 Ma。根据峰值年龄并结合区域地质资料,本文把辉绿岩的形成年龄确定为224 Ma(晚三叠世)。辉绿岩反映鄂尔多斯盆地西南部在晚三叠世处于类似大陆裂谷的伸展构造环境,晚三叠世西邻陇山地区发生的强烈碰撞后伸展作用也可能有助于进一步强化鄂尔多斯盆地西南部的伸展构造环境。当时该地区岩石圈的稳定性相对较弱,为该地区后续的早侏罗世和早白垩世岩浆活动提供了物质基础。晚三叠世及后期的岩浆活动提高了鄂尔多斯盆地西南部的地温梯度并加快了该地区烃源岩的热演化进程,可能对该地区的油气成藏条件造成潜在影响。

鄂尔多斯盆地西南部长6、长7储集层特征及控制因素

为研究鄂尔多斯盆地西南部长6、长7储集层特征及其控制因素,开展了岩心观察和描述、铸体薄片鉴定、扫描电镜分析和其他分析测试工作。结果表明:①研究区可识别出垂积作用、侧向加积作用、前积作用和浊积作用等4种沉积类型,划分出水下分流河道、河口坝、重力流砂体等多种沉积微相,并识别出6种成岩相。②储层的物性由沉积作用与成岩作用共同控制,原始沉积组分较粗、塑性矿物含量低的岩石多发育绿泥石薄膜,且次生溶蚀孔隙更发育,储层物性较好;原始沉积组分较细、塑性矿物含量高的岩石,压实作用较强,硅质和碳酸盐胶结物发育,易形成致密储层。③沉积相带决定了岩石先天性的物质基础,成岩作用控制了后期岩石物性的改造效果,二者共同控制了现今岩石的储集性。该研究成果对鄂尔多斯盆地西南部有利储层预测具有指导作用。

鄂尔多斯盆地西南部山1、盒8段孔隙特征及物性研究

近年来,鄂尔多斯盆地西南部逐渐成为致密气勘探开发的重点区块。然而,对该地区主力产气层山1段和盒8段的储集空间以及物性特征的研究还十分不足。利用偏光显微镜、扫描电镜观察,结合压汞实验数据,对研究区山1、盒8段砂岩的孔隙微观特征及类型、孔隙结构及物性关系进行了详细的分析。结果表明:研究区主要发育的孔隙类型为残余粒间孔、岩屑溶孔、杂基溶孔和晶间孔;孔喉大小、分选性以及连通性的分析显示,盒8上亚段的孔隙结构最好,其次为盒8下亚段,山1段的孔隙结构相对较差;山1段和盒8段均为低渗透储层,孔隙度与渗透率呈指数相关,其中盒8上亚段的孔渗高于下亚段,盒8段的孔渗性明显优于山1段。综合来看,储层物性以盒8上亚段最好,其次为盒8下亚段,山1段的物性最差。

鄂尔多斯盆地西南部多元地学特征及其找铀意义

研究区位于鄂尔多斯盆地铀成矿区(带)西南部,区内中、小比例尺航磁、重力等物探方法已覆盖,但大比例尺、高精度物探资料较少,尤其是航放仍是空白,加上由于中央古隆起的存在导致了主要找矿目的层埋深大,严重制约了该区找矿突破。通过对最新实测的1∶5万高精度航放、航磁及收集的重力资料的分析,认为航磁梯度带、航放高场区、航放活性铀迁入区、局部重力高异常边缘复合区是与已知铀矿化有关的多元地学信息,航放异常是寻找铀矿化的直接标志。提出了在对航放数据进行地质单元编码统计、去除背景干扰后,利用活性铀迁入区(<0)缩小找矿范围,用古铀>2.00×10^-6、活性铀<-0.05×10^-6、铀归一>0.30×10^-6、铀增量>0.20×10^-6、sm9>0.30×10^-6套合区识别隐伏铀矿化的航放弱信息提取技术。综合上述研究成果,结合铀成矿地质条件,建立了找矿标志,圈定铀成矿远景区5片。对其中1片开展了地面查证,结果显示地面伽马能谱测量铀含量最高达556×10^-6,岩石取样化学分析铀含量最高为0.018%(边界品位0.01%),具有重要的找矿前景。

鄂尔多斯盆地西南部Y33区块储层地质建模研究

油藏进入开发中后期水淹情况复杂,急需进行油藏精细描述研究,储层三维地质模型作为其核心内容能够反映地质情况且为数值模拟提供可靠数据体。基于已有的地质认识、综合大量地质数据对研究区延7油层组进行储层三维地质建模研究。模型显示:(1)延72砂体在中偏东北及西南部有大面积连续分布;延71砂体在西北部、中偏东北部以及东部局部区域较厚,泥岩夹层较延72略为发育。(2)延71属于低孔中渗储层,延72属于低孔低渗储层,均质程度均为中等;平面上延71高值分布范围较延72大,且高值部位与砂体较厚的区域对应性好,是研究区的有利开发区。经概率分布一致性检验及储量核算验证,对Y33区块目的层建立的储层三维地质模型可靠,能准确反映出储集体的空间展布规律及物性参数的分布特征,可作为后续数值模拟原始数据体,为生产开发提供有利指导。

鄂尔多斯盆地西南边缘地区长8段充注成藏模式南北对比

鄂尔多斯盆地长8段油层在区域上含油性差异显著,但勘探潜力巨大。在鄂尔多斯盆地西南缘成藏地质背景研究的基础上,开展环西与彭阳地区油藏形成控制因素攻关研究和成藏模式系统对比,总结成藏模式,为明确该区油气勘探潜力,预测有利区带提供理论支持。通过试油资料、岩心观察、薄片鉴定、有机地球化学与定量颗粒荧光技术分析等技术手段,从环西与彭阳地区延长组8段低渗透致密油的沉积储层、油藏特征差异着手,分析了南北充注成藏差异及石油富集主控因素。结果表明:区内南北油藏特点及成藏条件差异较大,南部彭阳烃源岩厚度较大、生排烃条件相对有利,加上整体物性较好,相比北部环西更有利于油气充注富集;但彭阳构造调整或破坏作用较强,使油气分布进一步复杂化。综合成藏条件与主控因素研究建立了区内长8段成藏模式,南部彭阳地区为垂向运移成藏模式,北部环西靠西地区主要表现为侧向运移成藏模式。

鄂尔多斯盆地西南部上古生界致密砂岩储层孔隙结构研究

利用场发射扫描电镜技术、CT扫描技术结合常规薄片、铸体薄片分析对鄂尔多斯盆地西南部上古生界山1、盒8段致密砂岩储层孔喉结构特征进行研究。研究表明,盆地西南部上古生界致密砂岩储层发育大量微米-纳米级孔隙,微米级孔隙包括残余粒间孔、粒内溶孔及晶间孔,纳米级孔隙包括粒内孔、黏土矿物晶间孔和微裂隙。通过CT扫描分析对盆地西南部上古生界致密储层孔隙结构进行三维重构,对储层孔喉在三维空间的分布及其连通性分析,结果表明,盆地西南部上古生界致密砂岩储层非均质性较强,连通孔隙主要受喉道均值半径的控制,只占总孔隙度的40%~70%。

鄂尔多斯盆地西南部S1-S15井区山1_(3)亚段沉积特征

鄂尔多斯盆地西南部是近年来天然气勘探开发程度较低的一个新区块,在系统分析岩石学特征、粒度特征、沉积构造和测井曲线等沉积相标志的基础上,结合区域沉积背景,开展了S1–S15井区山1_(3)亚段沉积微相类型及砂体展布特征研究。结果表明,S1–S15井区山1_(3)亚段属于曲流河浅水–三角洲沉积体系,发育三角洲前缘、浅湖两种沉积亚相,水下分流河道、分流砂坝、河口坝、席状砂、分流间湾、河道侧翼和浅湖泥7种沉积微相;水下分流河道和分流砂坝是主要控砂微相,均主要分布在研究区的中部区域,也是区内的有利储集相带。

鄂尔多斯盆地西南部上古生界山1、盒8段古水流分析

在物源分析研究中,古水流分析对揭示物源方向具有特殊的指示意义,笔者在鄂尔多斯盆地西南部平凉二道沟、三道沟剖面进行了大规模的古流向测量工作:主要对板状交错层理和叠瓦状砾石进行实地测量,共测得数据495组,基于吴氏网原理,利用极射赤平投影软件StereoNett V2. 46,对研究区古水流数据进行恢复校正后,绘制研究区山1、盒8段古流向玫瑰花图。结果表明研究区山1、盒8段沉积期,古水流方向基本一致,均以NE向为主,具有明显的继承性,揭示了山1、盒8段沉积期物源方向没有大的变化。

鄂尔多斯盆地西南部早—中二叠世源—汇充填过程及构造—沉积格局

鄂尔多斯盆地上古生界是主要的含气层,但其西南部早—中二叠世不同物源体系及构造—沉积格局的争议制约了进一步的勘探与开发。基于鄂尔多斯盆地西南部下—中二叠统85件样品的主、微量和稀土元素测试结果及16件锆石分析测试数据,多方法综合分析鄂尔多斯盆地太原—石盒子期沉积物源及其控制下的充填过程。通过微量稀土元素物源背景分析,认为太原组大地构造背景以被动大陆边缘为主,山西组和石盒子组表现为主动大陆边缘和大陆岛弧沉积。太原组沉积时期物源体系单一,母岩成分复杂;到山西组、石盒子组沉积时期,存在多个物源体系,母岩成分趋于稳定。太原组样品的锆石U-Pb年龄主要分布在400~500 Ma之间,且呈单峰分布;山西组样品则大致可以分为3段:280~500 Ma、1824~1873 Ma和2440~2569 Ma;石盒子组样品的锆石U-Pb年龄介于254~2769.2 Ma之间,年龄区间大,且不同区域锆石年龄谱存在较大的差异。综合多种物源分析结果,认为研究区太原组物源主要来自北祁连,而北部中亚造山带的影响较为有限;山西组沉积时期,祁连构造带抬升加剧、供源增强,但低于同时期华北古老基底;石盒子组沉积期,华北克拉通古老基底供源持续增强,同时中亚造山带的影响逐渐增强并成为第二大物源,北秦岭、北祁连局部供源,研究区此时属于鄂尔多斯盆地南北源—汇系统交汇区。

鄂尔多斯盆地西南部上古生界流体包裹体特征及其意义

通过单偏光、荧光显微镜观察和显微冷热台测温等方法，对鄂尔多斯盆地西南部16口井24块上古生界砂岩样品进行全面的流体包裹体分析，归纳山西组和盒8段内主要含气层段流体包裹体岩相学特征，将不同包裹体组合内与烃类包裹体伴生的盐水包裹体均一温度、冰点温度等参数对比分析，结合研究区埋藏史推测致密砂岩储层内天然气的充注期次。测试结果显示与气态烃包裹体伴生的盐水包裹体均一温度范围为100～170℃，均一温度和冰点温度均未显示明显间断，表明储层内天然气运移是在中侏罗世一早白垩世内（200～100Ma）持续进行；愈合微裂隙内高气液比气态烃包裹体的气相组分以CH4为主，与其伴生盐水包裹体均一温度介于140～170℃之间，表明储层内天然气大量富集期为早白垩世（155～100Ma）；流体包裹体组合、均一温度及其地球化学组分测试结果综合分析认为，鄂尔多斯盆地西南部上古生界天然气运移富集是一个相对漫长且连续的过程，并以早白垩世为主要充注期。