鄂尔多斯白垩系自流水盆地水文地质特征与岩相古地理

文章编号:100020550(2006)0320387207

①国家“973”计划项目“多种能源矿产共存成藏(矿)机理与富集分布规律”(编号2003CB214607)和国土资源部“十五”重大项目“鄂尔多斯盆地

地下水勘查”(专题号1212010331302ZT121)共同资助.

收稿日期:2005210224;收修改稿日期:2006202220

鄂尔多斯白垩系自流水盆地水文地质特征

与岩相古地理

①

杨友运1　常文静1　侯光才2　王永和2　张蓬勃

(1.西安石油大学　西安　710065; 2.西安地质矿产研究所　西安　710054)

摘　要　鄂尔多斯白垩系盆地是一特大型自流水盆地,发育洛河、环河华池和罗汉洞三个含水岩组。通过分析早白垩世的盆地古构造、古地理、沉积环境和岩石特征、划分含水岩组沉积相类型,探讨沉积相与含水岩组发育分布规律以及含水性之间的关系,认为岩相古地理是控制含水岩组分布特征、含水性以及水质变化的重要因素,受其影响,在盆地边缘,含水岩组由多期冲积扇、河流和三角洲平原分流河道相砂砾岩和砂岩组成,不同沉积期次的砂砾岩层叠置,形成巨厚含水层,泥岩隔水层不发育,地下水循环系统性好,矿化度低;在盆内,洛河和罗汉洞组风成相砂岩,产状稳定、组份和结构成熟度高、易溶组份少,顶底板及边界隔挡岩性匹配合理,是最理想的含水岩组。环河华池组含水砂体,由三角洲水下分流河道以及滨湖滩坝相长石石英细砂岩组成,呈孤立透镜体状,含水性差,孔喉结构复杂,水溶蚀作用强,矿化度高;早白垩世形成的鄂尔多斯东西不对称湖盆结构既控制当时含水层的发育和分布,又是现今自流水盆地结构形成的基础。

关键词　鄂尔多斯　白垩系　自流水盆地　古地理　地下水

第一作者简介　杨友运　男　1961年出生　硕士　副教授　沉积学、石油地质及沉积盆地分析中图分类号　P512.2　文献标识码　A

鄂尔多斯盆地白垩系地下含水系统是目前世界上仅次于澳大利亚大自流盆地的又一特大型自流水

盆地[1]

,盆地含水岩组的岩性分布规律,水资源量、水化学以及循环运动状态与早白垩世时盆地沉积环境、成岩作用、岩相古地理以及含水岩组岩层的沉积特征密切相关。然而长期以来,由于白垩系地层没有发现重要能源和其它矿产资源,所以与地下水勘查有关的研究成果很少。加之早白垩世时,盆地外围区域构造和古地理背景复杂,盆内地层分布范围广、层系厚度大,沉积相类型多,岩性组份、岩相组合及层序变化复杂,致使人们至今对盆地的形态、水文地质结构特征、含水岩组的发育特征、地下水矿化度成因及分布规律认识不清,这不仅影响了对盆地内含水层沉积范围和特征的系统了解,更重要的是制约了对白垩系地下水资源的正确评价和认识。基于此,本文试图通过盆地沉积环境、岩性、沉积相古地理变化和砂体展布等特征进行系统分析,研究含水层、隔层以及顶底板的分布与组合规律,探讨岩相古地理演化与地下水质之间的关系,进而为查明白垩系地下水赋存运动状

态,正确评价水资源奠定坚实的地质理论基础。

1　地层发育特征及主要含水岩组沉积

相

1.1　地层格架及含水岩组划分

鄂尔多斯自流水盆地地层由白垩系下统组成,分布范围西起桌子山—贺兰山—六盘山,东以清水河—榆林—延安—宜君为界,北抵杭锦旗—东胜一线,南

到渭北的陇县—千阳—彬县—铜川[2]

,面积约13×104k m 2。根据研究区岩石地层划分方案[4,5],并依据区域性沉积间断面、沉积相突变面以及韵律旋回等标志,自下而上可分为洛河组、环河华池组、罗汉洞组和泾川组六个岩石地层单位(图1),其中洛河组、环河华池组、罗汉洞组是鄂尔多斯白垩系自流水盆地系统中的三个主要含水岩组。在层序剖面上它们形成两个沉积旋回:下旋回由洛河组下段“宜君砾岩”—洛河上段风成砂岩—环河华池组湖相及三角洲砂泥岩组成;上旋回由罗汉洞组砂岩—泾川组湖相杂色砂泥岩以及泥灰岩组成。区域上受沉积环境影响,下旋回

第24卷　第3期2006年6月沉积学报

ACT A SE D I M E NT OLOGI CA SI N I C A Vol .24　No 13

June 2006

图1　鄂尔多斯下白垩统层序地层格架及沉积环境演化

Fig.1　Lower Cretaceous sedi m entary envir on ment evolve ment and sequence stratigraphic fra me work,O rdos basin

厚度明显大于上旋回,并且各旋回内部岩层组之间厚度差异也很大,一般从100～1300m,仅洛河和环河组厚度就相差300～500m左右[6]。分布范围洛河组最广,覆盖盆地3/4地区,环河华池组次之,罗汉洞组和泾川组局限于盆地西北部坳陷区。

1.2　主要含水岩组岩性特征及沉积岩相古地理

白垩系三个含水岩组沉积相类型以及相带组合特征差异较大,主要岩石类型、岩性特征和厚度在垂向和横向的分布变化规律以及含水性也有较大区别(见图1)。

1.2.1　洛河组

洛河期,是全盆地含水砂岩最发育的时期。沉积类型包括风成沙漠相[7]、河流相、三角洲、湖泊相以及冲(洪)积相,厚约200～500m,主要岩石类型由紫红色石英砂岩、长石石英砂岩、灰质砂岩、含砾砂岩、砾岩和泥岩以及泥质粉砂岩组成。盆缘和盆内古高地附近以坡积、残积以及冲积扇河流相含砾砂岩、砾岩以及砂岩相为主,成楔状体局部分布,向盆内迅速变薄尖灭;盆内大部分地区含水岩组的骨架砂体为风成中细粒石英砂岩、长石石英砂岩[8],单层厚度大,杂基含量少;北部和西南盆缘浅湖斜坡带发育带状三角洲砂岩;盆地腹地主要由湖相粉砂岩和泥岩组成。

1.2.2　环河华池组

由湖泊相和三角洲相组成,在盆缘抬升区主要发育三角洲平原分流河道相砂岩,厚层连片分布,一般连续厚15～35m,最厚达80～150m;进入湖盆为三角洲水下分流河道和浅湖滩坝相砂岩夹粉砂质泥岩和泥岩,砂层较薄,一般5～12m,多为透镜体状。根据剖面沉积韵律,分为上下两个正旋回段,上旋回段发育三角洲平原分流河道和前缘水下分流河道相砂体,尤以盆地北部鄂托克前旗—杭锦旗和西部环县姬塬等地[9]具代表性,砂厚20～50m;下旋回冲积扇和三角洲平原分流河道相中砂岩发育,主要见于盆地西北部的盐池、环县、耿湾和演武等地,骨架砂体呈带状顺流向向盆地内延伸,累计砂厚20～40m。

1.2.3　罗汉洞组

罗汉洞组主要岩石类型包括长石石英砂岩、含岩屑石英砂岩和灰云质砂岩。在北部榆林到杭锦旗一带[10],由河流相砾岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩和粉砂质泥岩组成,岩石类型和成分结构复杂,分选性差。在盆地西部的盐池、泾川、镇原和环县一线坳陷区,以厚层风成长石石英砂岩、细砂岩和粉砂岩为主,底部有少量河流相细砾粗砂岩。在姬塬、麻黄山、盐池青山一带,既有风成砂岩,也有河流相长石细砂岩。根据剖面可分为两个沉积阶段:早期为河流相长石砂岩、岩屑长石砂岩和长石石英砂岩,晚期是风成相紫红色巨厚层状长石石英砂岩。

2　含(隔)水层空间匹配与沉积相序演化及岩相古地理环境变迁

早白垩世沉积环境既有湖泊,也有河流、冲积扇、三角洲以及风成沙漠,在不同演化阶段和同期不同岩

883　沉　积　学　报第24卷　

相古地理单元中,沉积相序演化和古地理环境变迁既决定了含水层的空间展布和组合形式,同时也控制了不同含水砂岩层之间的封隔层以及边界遮挡层的发育状况与分布特征。

在水文地质剖面上,白垩系自流盆地中能够划分三个主要含水岩组和6个含(隔)水层组合(图2),它们与盆地旋回式非均衡抬升下降运动以及伴随的湖进湖退有必然的内在联系。由于沉积环境和古地理面貌变化,岩性组合分布特征及沉积相序也随之改变。初期,由于盆地底床凸凹不平,沉积物分布局限,含水层主要为沿盆地周缘以及在盆内古高地旁附近堆(沉)积了洛河组坡积、残积物和洪积相砂砾岩相沉积体,呈扇状、丘状以及透镜体状,厚度和岩性变化大,向盆内迅速相变减薄,或者尖灭,往往洪积物扇顶上覆的泥岩形成顶板隔层,底部为碳酸盐胶结的砂砾岩致密层为底板。中期,逐渐夷平的盆地基底上广覆洛河组、环河华池组风成相、河流相以及湖泊和三角洲相沉积,含水砂体厚度大,组份结构复杂。其中洛河风成沉积是主要含水砂体,在盆地周缘沙漠相由旱谷式冲积扇砂砾岩、砾质辫状水道、风成席状砂和砾漠互层构成,盆内以带状沙丘为主,局部夹有丘间和小型沙漠湖泥质沉积,顶底板和隔层分别由洛河、环河华池组泥岩和粉砂质泥岩形成。

晚期,三角洲平原分流河道主要分布在盆地北部以及北东缘,三角洲前缘和前三角洲相粉砂岩分布在

盆地腹地。环河华池组的含水砂体主要由河流相、三角洲平原分流河道及前缘水下分流河道砂岩组成,隔水层以及侧向遮挡为湖侵期以及分流间湾形成的泥质沉积。含水砂体和隔层泥岩的发育厚度、形态和伸展范围、相互空间叠置关系以及侧向迁移变化规律取决于三角洲的进(退)积以及湖进(退)演化中的韵律层沉积速度、运动幅度和持续时间。总体上,环河华池期,由于湖盆外侵,沉积边界扩大,泥岩隔层发育,含水砂体较洛河期差。

上述沉积层序与沉积相演化中形成的洛河期沙漠—环河华池期湖泊—罗汉洞期沙漠—泾川期湖泊相沉积序列,明显控制了含(隔)水层在空间上的有序分布。平面上,由风成相、三角洲分流河道相组成的洛河、环河华池和罗汉洞组含水砂体由盆地边缘向湖盆地腹地,砂岩层度逐渐减薄,泥岩隔层越来越发育,含水砂体侧向挡层主要由三角洲水下分流河道间的泥岩组成,致密胶结砂岩也可以形成局部侧封。湖侵期泥岩的韵律变化、沉积相变造成的泥岩侧向遮挡层以及成岩胶结致密带是水系隔层、含水层顶底板和封存边界的主要类型。

3　岩相古地理对盆地水文地质结构的

影响

鄂尔多斯盆地白垩系自流水盆地是一个巨型地下水系统,盆地水文地质结构形态、含水岩组分布、岩性特征、

含水层形态和规模与沉积相及岩相古地理特

图2　盆地中部东西向水文地质剖面图中含(隔)水层空间组合

Fig .2　Spatial combinati on of water 2bearing (resisting )layer of east 2west hydr ogeol ogical secti on in the m iddle of O rdos basin

83　第3期杨友运等:鄂尔多斯白垩系自流水盆地水文地质特征与岩相古地理

征有关。

3.1　自流水盆地结构与早白垩世盆地古构造及古地

形

在现今的盆地东西剖面上,洛河组底面海拔,由东部露头区+1200m 演化到盆地西部沉积中心区的-20m ,相差约1200m 左右,并且不同的岩组中,厚度差异也很大,东翼以洛河组残留地层为主,厚度小,而在西翼及腹地,层序全,厚度大,于是推断在侏罗纪末期—早白垩世期间,鄂尔多斯盆地在燕山运动作用下曾发生过一次拗陷,主体拗陷区的长轴方向为南北向,由于大型盆地边界经历了不同的构造应力,构造升降作用不均衡,导致盆地整体西倾,东西两翼斜坡东缓西陡,地层厚度东厚西薄,并且沉降中心明显西移。白垩系自流水盆地轮廓和构造形态继承和再显了早期晚三叠世东高西低的非均衡不对称特征(图3),白垩系地下水由西补给、向东排泄的自流系统也是以早期盆地东西不对称结构形态为基础条件而产生。所以,决定地下水流动方式的盆地水文地质结构与古构造运动以及古地理形态有重要的内在联系。3.2　盆地古构造形态变化与含水岩组岩性发育和分布规律

白垩系地层沉积时,东西不对称的盆地结构以及盆地内起伏不同的古地理地形变化直接影响自流水盆地含水岩组岩的沉积特征、沉积相类型以及发育和展布规律。在盆地东翼,由于坡降小,地形开阔,洛河组、环河华池组以及罗汉洞组的岩层产状和厚度稳定,砂体发育,颗粒结构均匀;而在盆地西翼,坡降大,地形陡,从洛河组到泾川组,地层厚度变化大,一般100～800m ,岩性组分复杂,颗粒粗,分选差。几个大的沉降凹陷区沿宁蒙交界处的天池—甘肃环县—庆阳—镇塬及泾川一线南北向串珠式分布,凹陷区厚度≥1000m ,层序韵律性强,以洛河组为例,在盆地北部鄂前旗以凹陷区边缘以砂岩沉积为主夹砂砾岩,颗粒粗,分选差,胶结致密,而在鄂前旗和耿湾凹陷区,泥

岩明显增加,砂泥岩均较发育,地层厚度大,韵律变化快;在环县和泾川凹陷区,已完全进入湖盆腹地,以泥

岩沉积为主,砂厚明显减薄,甚至成夹层。同样环河华池组也受古构造形态影响,岩层以及岩性也存在差异,岩层西厚东薄,颗粒总体北粗南细、外粗内细,西粗东细,碳酸盐胶结物含量以及颗粒变化导致物性北好南差。3.3　古气候特征与洛河组含水层分布

洛河与罗汉洞组的风成砂岩无论水质还是含水砂岩的分布规模及含水性均是区内最好的,从沉积成因机理分析,风成砂体内部结构与地下水流状态及方

向,并受古气候特征影响,据江新胜等研究[11]

,早白垩世时鄂尔多斯盆地气候曾经历了干旱—潮湿—干旱—潮湿两次交替变化过程。在洛河晚期和罗汉洞晚期,由于盆地处于北半球中低纬度带(31.2°N ),横跨副热高压带,风向变化趋势与地表风带理想模式吻

合,属于典型干旱气候带[11]

,副热高压带忽南、忽北,致使副热高压带南北两侧的东北信风带和西风带忽进忽退,造成了西风和东北信风交替,导致区内砂体走向主要以北西南东向为主,风成大型斜层理非常发育。由于不同期次的砂体形态互相叠置,区域上形成分布最广的含水层,砂体层理构造和形态也与风向匹配以及盆地结构形态变化规律一致,所以有利于形成大范围蕴藏东西向水流的含水层。另外,在洛河期沙漠—环河华池期湖泊—罗汉洞期沙漠—泾川期湖泊相沉积环境演化中,环河华池和泾川期的湖泊沉积有利于形成含水砂体隔水层和顶板。

4　地下水特性与沉积相的关系

4.1　地下水循环及导水性能与岩相古地理及含水砂

体沉积相

综观全区,风成砂岩、冲积扇、三角洲分流河道和水下河道相砂岩是含水层骨架砂体。这些骨架砂体及砂带在平面上沿盆地边缘向盆地内逐渐延伸,

顺流

图3　鄂尔多斯自流水盆地中部东西向剖面结构形态

Fig .3　Structure pattern of the east 2west secti on in the m iddle of O rdos artesian basin

93　沉　积　学　报第24卷　

向以南北分布为主,砂体厚度连续性好,规模大,由分流河道主河道和河口砂坝相、风成砂岩和三角洲平原辫状河道砂体组成。在位于不同岩相古地理单元的含水层中,水循环条件有明显差异,以洛河组为例(图4),一般在盆地北部边缘近源区,由于以冲积河流相砂砾岩为主,连续成片状或者带状展布,岩石孔喉发育,加之不同期次沉积的砂体叠置,含水层连续

分布厚度大,层间泥岩隔层少[12]

,上下水层易于沟通,导水(含水)性好,利于地下水体循环;而在盆地内部以及腹地,含水砂体为三角洲前缘水下分流河道与前三角洲远砂坝组成,含水砂体之间相互为孤立状,泥岩隔层发育,含水层内水体循环差,为封闭还原环境;在盆地西缘抬升区,因古地形坡降大,主要形成辫状河三角洲沉积,沉积物搬运和沉降速度快,不仅颗粒分选磨圆差,组份结构复杂,而且含水层厚度不稳定,内部水岩反应强烈,水质变化复杂;在盆地东翼斜坡上,地形开阔平缓,无论风成或者曲流河三角洲相砂岩中,颗粒均匀,分选好,组份结构成熟度高,孔隙度渗透率高,所以地下水易流动,含水性和水质好

。

图4洛河组不同沉积相砂岩中水循环性能

Fig .4　W ater 2cycling capability of differentse 2di m entary facies sandst ones of Luohe f or mati on

4.2　地层水矿化度与沉积成岩相

在不同含水岩组之间因沉积相和岩性特征不同,

白垩系地层水矿化度差异较大,统计资料显示(表1),洛河组以及罗汉洞组风成相砂岩,由厚层石英砂岩和长石石英砂岩组成,砂体结构组分成熟度高,孔

隙度20%～35%,渗透率50×10-3～200×10-3μm 2

,孔喉连通性好,不仅有利于地下水的补给、径流和排泄,而且含水层胶结物和杂基含量低,可溶组份少(一般≤5%),地层水矿化度小,约222～560mg/l,从而形成了白垩系自流水盆地的主要优质水含水层。罗汉洞组因沉积环境与洛河组相似,所以矿化度值相近,约为236～1100mg/l;环河华池组和泾川组河流以及三角洲相砂体,由长石石英砂岩、岩屑长石砂岩组成,不稳定易溶组份含量高,多为带状和透镜体状,除盆地边缘的三角洲平原分流河道含水砂体因抬升地表水质条件较好外,盆内大部分地区沉积的三角洲前缘水下分流河道砂体多为小规模孤立砂体,含水砂体互不沟通,地层水长期处于分隔封闭还原体系中[13,14],胶结与溶蚀作用强,可溶组份达5%～15%,特别是酸溶作用强,孔渗结构复杂,含水性弱,矿化度明显偏高,一般≥1000mg/l,最高在镇原一带达3756mg/l 。进一步研究发现,同一含水岩组不同沉

积相带中也存在明显差异,以洛河组为例,在盆地北部的三角洲平原分流河道相含水砂体中,水矿化度为222～850mg/l,盆地东部风成砂中水矿化度为222～560mg/l,湖盆中西部三角洲水下分流河道相砂体

中,水矿化度为1100～2980mg/l 。可见在不同岩相古地理单元中,因沉积相和成岩特征变化、含水层孔渗性、含水性、导水能力存在差异,进而会引起地层水矿化度改变。

表1　白垩系不同沉积相中地层水矿化度变化值统计表

Table 1　Var i n g va lue ststisti cs of m i n era li za ti on degree of for ma ti on wa ter i n d i fferen t Cret aceous sed i m en t ary fac i es 不同含水岩组河流及三角洲矿化度值

/(mg/l )洛河组不同沉积相类型矿化度值

/(mg/l )

主要分布区

洛河组600～1100风成砂

222～560盆地东部B10井环河华池组

≥1000(镇10井3756)三角洲平原

分流河道

1870盆地北部B7井罗汉洞组236～1100前缘远砂坝2600

湖盆中西部B13井

注:本表数据系资助项目分析结果

5　结论

鄂尔多斯白垩系自流水盆地的水文地质结构是在早白垩世盆地结构与形态基础上形成的;早白垩世

东西非均衡沉降作用形成的不对称盆地结构和古地

93　第3期杨友运等:鄂尔多斯白垩系自流水盆地水文地质特征与岩相古地理

理形态导致洛河组含水层分布最广,环河华池组次之,罗汉洞组比较局限;从洛河—环河华池—罗汉洞—泾川期,盆地气候曾经历了干旱—潮湿—干旱—潮湿交替变化,剖面上形成的风成相、三角洲相含水砂岩和湖相泥岩韵律沉积层序结构控制了含水层、隔水层以及顶底板泥岩的空间匹配关系;受沉积环境和岩相古地理影响,覆盖盆地大部分地区的洛河组风成相砂岩,组份结构成熟度高、孔渗性能好、杂基等可溶组份含量低,酸溶解作用弱,顶底板及边界隔挡岩性空间匹配合理,是最理想的含水层;盆地周缘发育的冲积扇、河流相以及三角洲平原分流河道相含水含砾砂岩和砂岩,导水性好,矿化度较低,水质较好;三角洲前缘水下分流河道、浅湖滩坝以及远砂坝相含水砂岩,多呈孤立砂体,处于还原封闭环境体系,水循环运动性和水质均较差,矿化度高。

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　第3期杨友运等:鄂尔多斯白垩系自流水盆地水文地质特征与岩相古地理

Hydrogeologi cal Characteristi cs and L ithofaci es Pal aeogeography

of Cret aceous Artesi a n Basi n,Ordos

Y ANG You2yun1　CHANG W en2jing1　HOU Guang2cai2　WANG Yong2he2　ZHANG Peng2bo1

(1.X i’a n Petroleu m Un i versity,X i′an　710065;2.Shanx i I n stitute of Geology&M i n era l,X i′an　710054)

Abstract　O rdos basin is only the largest artesian basin in China during Cretaceous.Characteristics of early Creta2 ceous lithofacies palaeogeographic are significant fact ors that influence distributing features,aquosity and quality change of three water2bearing For mati ons,Luohe,Huanhe2Huachi and Luohandong For mati on.Thr ough analyzing palaeotect onic,palaeogeographic,sedi m entary envir on ment and litho2feature,sedi m entary facies types of mainly wa2 ter2bearing for mati on are divided in this article,and relati onshi p s bet w een sedi m entary facies with aquosity and dis2 tributing rule of water2bearing for mati on have been discussed further.It is considered that water2bearing f or mati ons lain in the margin of basin,composed of alluvial fans,rive facies and distributary channel of delta p lain,have characteris2 tics of different ep is ode of sedi m entary granulite super positi on,thicker water2bearing layers,less water2resisting layers of mudst ones,op ti m u m circle syste m of gr ound water and l ow m ineralizati on degree;and there are t w o types in the in2 side of basin,wind2bearing facies sandst ones of Luohe For mati on and Luohandong For mati on are the best of water2 bearing f or mati on with charateristics of stabile occurrence,high maturati on in co mponent and structure,l ow s olube component and reas onably s patial matching relati on of r oof and fl oor lithol ogy and boundary is olated barrier lithol ogy; on the other hand,water2bearing sand boies of Huanhe2Huachi For mati on,composed of felds par2quartz fine2sand of bar and lakefr ont,occurs is olated lens and has charateristics of poor aquosity,comp lex pore2thr oat texture,str ong cor2 r osi on and high m ineralizati on degree.A sy mmetrical lake2basin structure of O rdos basin in E W way,f or med in early Cretaceous,not only contr ol devel opment and distributi on of main water2bearing bed,but als o is the basis of structure for m ing of artesian basin nowadays.

Key words　O rdos,artesian basin,Cretaceous,palaeogeographic gr oundwater

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鄂尔多斯盆地构造演化及古地理特征研究进展讲解

卷 (Vo l um e ) 35 ,期 (N u m b e r ) 2 ,总 ( S U M ) 129 大地构造与成矿学 Geo t ec t on i ca e t M e t a l l ogen i a 页 ( Pages ) 190 ～197 , 2011 , 5 (M a y, 2011 ) 鄂尔多斯盆地古生代中央古隆起形成演化与油气勘探邓昆 1 , 2 , 张哨楠 1 , 周立发 3 , 刘燕 4 ( 1. 成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室 ,四川成都 610059; 2. 山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室 ,山东青岛 266510; 3. 西北大学地质系 ,陕西西安 710069; 4. 中石油长庆油田分公司勘探开发研究院 ,陕西西安 710021 ) 摘要 :鄂尔多斯盆地古生代中央古隆起形成演化对该地区构造格局和油气勘探具有重要意义。通过对古生代构造背景、地层体残余厚度、奥陶系顶面构造演化等特征分析 ,刻画中央古隆起在不同沉积期构造演化特点 ,大体分为 3个演化阶段 :初始演化阶段 :相对独立的中央古隆起形成于中晚寒武世 ; 发育阶段 : 中央古隆起在早奥陶世马家沟期反映最为明显 ,为隆升剥蚀过程 ;调整、消亡阶段 :石炭纪 - 二叠纪山西期古隆起仍有明显的显示 ,但其形态与位置均发生了较大变化 ,与马家沟期的中央古隆起有较大差别 ,为低缓隆起。晚二叠世以来不存在中央古隆起。中央古隆起对油气地质条件的控制作用体现在对沉积格局、残余生烃坳陷、储集条件、盖层圈闭条件及油气运聚等方面。关键词 :鄂尔多斯盆地 ; 中央古隆起 ; 形成演化 ; 油气勘探文章编号 : 1001 21552 ( 2011 ) 022******* 中图分类号 : P618. 13 文献标志码 : A 组之上 ,香 1 井是山西组不整合于蓟县系之上 ,镇探 1井为太原组不整合于罗圈组之上等 (图 1 ) , 对中央古隆起原先“L ”形展布形态及分布范围进行了修正 ,其隆起的构造高点明显向西偏移。在环县、龙门至宁县一带形成一个寒武系、奥陶系缺失的三角形隆起区 , 其面积约 11000 k m 2 。运用古构造图、构造顶面图、构造演化史等构造解析方法 ,认为其形成于中寒武世 ,并对构造演化阶段进行了划分。图 2显示 :古隆起顶部在镇探 1 井一线 ,不只缺失奥陶系 ,而且还缺失寒武系 ,甚至可能缺失部分元古界。但是 ,地层的缺失不等于古隆起的存在 ,地层缺失仅表示地质历史中的隆起 ,并不代表现今的隆起。下古生界展布特点表明 ,存在一个加里东期 - 早华力西期的古隆起是无疑的。但它并不代表这个古隆起在地质历史时期始终存在。在拉平的石炭系底面构造剖面图上存在一个削顶的隆起构造 ,说明 0 引言古隆起是沉积盆地内重要的构造单元 ,同时也是控制油气聚集的地质因素之一。关于鄂尔多斯盆地中央古隆起形成演化等 ,前人已有大量研究 ,给出了多种解释和不同的观点。主要分歧体现在 : 古隆起形成时代、分布特征、演化阶段和形成机制等 ,形成于中新元古代 (汤显明和惠斌耀 , 1993 ) 、早寒武世 (黄建松等 , 2005 ) , 早奥陶世 (张吉森等 , 1995 ) 、中奥陶世 (解国爱等 , 2003 , 2005 ) 、石炭纪 (王庆飞等 , 2005 ) 。形成机制的观点有 : 伸展背景下均衡翘升 (赵重远 , 1993① ; 何登发和谢晓安 , 1997 ) ,构造地体拼贴 (任文军等 , 1999; 解国爱等 , 2003 , 2005 ) ,继承基底构造格局 (贾进斗等 , 1997; 安作相 , 1998 ) 。本文结合最新钻井、测井及地震资料分析的基础上 ,如灵 1 井是太原组不整合于长山收稿日期 : 2010 203 216;改回日期 : 2010 205 217 项目资助 : 国家重点基础研究发展项目 ( 973 项目 ) ( 2003CB214601 )资助。第一作者简介 : 邓昆 ( 1968 - ) ,男 ,博士 ,讲师 ,主要从事石油地质教学及科研工作。 Em a i l: dk_dengk@ 126. co m ①赵重远. 1993. 陕甘宁盆地中央古隆起及其形成演化. 西北大学.

鄂尔多斯盆地下寺湾地区三叠系下组合地层石油地质特征及勘探方向

第４４卷　第４期西北地质Ｖｏｌ．４４　Ｎｏ．４２０１１年（总１８０期）ＮＯＲＴＨＷＥＳＴＥＲＮ　ＧＥＯＬＯＧＹ　２０１１（Ｓｕｍ１８０）　文章编号：１００９－６２４８（２０１１）０４－０１２２－１０鄂尔多斯盆地下寺湾地区三叠系下组合地层石油地质特征及勘探方向宋和平１，张炜２（１．延长油田股份有限公司下寺湾采油厂，陕西延安　７１６１００；２．陕西省地质矿产勘查开发局物化探队，陕西西安　７１００４３）摘　要：三叠系延长组上组合地层作为下寺湾油田的主力油层段，经过数十年的勘探开发，其后备资源日显不足。通过对近年来下寺湾地区探井含油层段的分析研究，发现三叠系延长组下组合地层长７－长１０段具有较好的油气显示。本文针对延长组下组合地层长７、８段，对其沉积微相、砂体形态、储盖组合、构造形态、岩性组合特征进行分析探讨，为下寺湾油田持续稳步发展寻找到层系接替资源。关键词：三叠系延长组；层系接替；储层特征；构造形态中图分类号：Ｐ６１８．１３０．２文献标识码：Ａ下寺湾油田位于陕西省延安市甘泉县境内，构造上处于鄂尔多斯盆地为一西倾单伊陕斜坡的南部（杨俊杰，２００２）（图１）。是鄂尔多斯盆地中生界油气比较富集的地区之一，面积约２　２８５ｋｍ２。该油田经历了３个勘探开发阶段，第一阶段是１９７０年长庆石油勘探局对甘泉县桥镇以东、王坪以西一带进行了勘探验证，钻探１２７口井，其中试油１０８口井，８７口井获工业油流，主要含油层位为延长组长１、长２和延安组延７、延９、延１０油层，探明含油面积８４ｋｍ２，地质储量２　１２７×１０４ｔ；第二阶段是１９８７年组建延长油矿管理局下寺湾钻采公司，采取“滚动开发，以油养油”的战略，主要围绕已有探井扩大生产规模，到２００１年先后在柳洛峪南部、雨岔西部、张岔、北沟、川道－龙咀沟、道镇等区块对延长组长２、长３、长６油组进行了勘探，累计探明含油面积４０８ｋｍ２，已探明地质储量１１　６００．８×１０４ｔ；第三阶段是２００８年开始对延长组下组合地层进行勘探，相继发现了柳洛峪区块延长组长８，雨岔区块延长组长７、长８、长１０，川道－龙咀沟区块延长组的长７、长８油层组。随着三叠系上统延长组上组合地层开发状况的日趋饱和，可用于继续勘探开发的后备资源面积日渐减少。笔者依据近年来在下寺湾地区探井钻遇油层特征，主要针对三叠系下组合地层进行综合地质研究，为下寺湾油田稳步增长寻找到接替性油藏资源（裘亦楠等，１９９４，１９９８；李道品，２００２）。１　区域概况鄂尔多斯盆地是一个整体升降、拗陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地。基底为太古宇和下元古界变质岩系。经过长期的地质发展演化，形　收稿日期：２０１１－０５－２４；修回日期：２０１１－１１－２１　基金项目：下寺湾采油厂“下寺湾地区三叠系下组合地层石油地质综合评价”（２００８年度科研项目）　作者简介：宋和平（１９６６－），男，陕西甘泉县人，１９９１年毕业于西安石油大学，高级工程师，现主要从事油田开发技术应用及研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｐ６６３＠１６３．ｃｏｍ

鄂尔多斯盆地的沉积演化

鄂尔多斯盆地的沉积演化盆地沉积演化阶段：第一阶段：上三叠系延安组。潮湿型淡水湖泊三角洲沉积阶段晚三叠世的印之运动，盆地开始发育，基地稳定下沉，接受了800-1400m的内陆湖泊三角洲沉积，形成了盆地中主要的生油岩和储集层。第二阶段：下侏罗系富县组、延安组。湿暖型湖沼河流相煤系地层沉积阶段延安统沉积后，三叠纪末期的晚印之运动使盆地整体抬升，延长组顶遭受不同程度的风化剥蚀形成了高差达300m的高地和沟谷交织的波状丘陵地形。细划出了一幅沟谷纵横，丘陵起伏，阶地层叠的古地貌景观。三叠系延长组与上覆侏罗系富县组地层之间存在一个不稳定的平行不整合面。因盆地的西南部抬升幅度较其他地区大，使陇东地区延长统遭受了强烈的风化剥蚀。所以陇东的测井剖面上普遍缺失长１、长２地层，个别井长３甚至长４＋５顶都不复存在。到侏罗纪延长统顶侵蚀完成，盆地再度整体下沉，在此基础上开始了早侏罗世湿暖型湖沼河流相煤系地层沉积。在延长统顶部的风化剥蚀面上，侏罗纪早期富县、延10期厚0—250米的河流相粗碎屑砂、砾岩，以填平补齐的方式沉积，地层超覆于古残丘周围。延10期末，侵蚀面基本填平，盆地逐渐准平原化，气候转向温暖潮湿，从而雨量充沛，植被茂盛，出现了广阔的湖沼环境，沉积了延9～延4+5厚度250～300ｍ的煤系地层。经差异压实作用形成了与延长顶古残丘，古潜山基本一致具继承性的披盖差异压实构造，成为中生界的主要储集层及次要生油层。第三阶段：中侏罗系直罗组、安定组，干旱型河流浅湖地层沉积阶段延安期末的燕山运动第一幕，盆地又一度上升造成侵蚀，使盆地中部的大部分地区缺失了延１～延３地层，延安组（延４＋５）与上覆的直罗层之间存在一平行不整合面。中侏罗世盆地第三次下沉，沉积了干旱（氧化）气候条件下的直罗组大套红色河流相砂岩，进而又沉积了上部安定组浅湖相杂色泥灰岩，之后盆地又再度

鄂尔多斯盆地地质特征

鄂尔多斯盆地地质特征鄂尔多斯盆地，北起、大青山，南抵，西至贺兰山、六盘山，东达、太行山，总面积37万平方公里，是我国第二大。鄂尔多斯盆地是上的名称，也称陕甘宁盆地，横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区）。“”意为“宫殿部落群”和“水草肥美的地方”。权威的解释，“鄂尔多斯”是“官帐”的意思。由蒙语翰尔朵（官帐的意思）的复数演变而来。但也有人把成吉思汗死后，其使用过的物品被安放在八个白室中供奉，专门的护陵人繁衍并逐渐形成了一个新的蒙古部落鄂尔多斯部落。其后几百年间，鄂尔多斯部落的按时祭奠，一直没有离开此地。这样久而久之，这一地区就叫做鄂尔多斯了。历史上的鄂尔多斯地区包括今日伊克昭盟全境，还包括的河套及宁夏和的一部分地区。鄂尔多斯地区西、北、东三面环水，南与相接，形成一个巨大的套子，因此也被称为“河套”。从所跨地域鄂尔多斯盆地，其地域跨蒙汉广大地域，而且绝大部分地域是汉族居住区，为什么把该“盆地”叫蒙语“鄂尔多斯”盆地，而不叫汉语名称。据传说1905年前后，英国人到此地域勘探，最早进入现在的，就是最先踏入的立足地，另外在西方人眼里，亚洲人都是属于序列。所以，自然而然地就把该盆地称之为鄂尔多斯盆地，但也无法考证。 “陕甘宁”盆地在长庆油田会战初期叫得比较响，但随着市场经济的缘故，人们都喜欢“新奇”，“陕甘宁”盆地叫的人越来越少了，加上赶时髦，伊克昭盟改为“鄂尔多斯”市，叫“陕甘宁”盆地的人就更少了。

“陕甘宁”也不确切，因为“盆地”跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区）地域。总之，这也不是个什么大问题，在和谐的今天，叫什么都无所谓。从地质特性看，鄂尔多斯盆地是一个整体升降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地，基底为太古界及下变质岩系，沉积盖层有长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、、石炭系、、三叠系、、白垩系、第三系、第四系等，总厚5000—10000m。主要油气产层是三叠系、侏罗系和奥陶系上古升界和下。从盆地构造特征看鄂尔多斯盆地石油开发示意图从盆地构造特征看，西降，东高西低，非常平缓，每公里坡降不足1°。从盆地油气聚集特征讲是半盆油，满盆气，北气、上油下气。具体讲，面积大、分布广、复合连片、多层系。纵向说含油层系有“四层楼”之说，因此，这个盆地有之誉。鄂尔多斯盆地地形模型鄂尔多斯盆地位于中国中西部地区，为中国第二大，其、、三种资源探明储量均居全国首位，石油资源居全国第四位。此外，还含有、、、水泥灰岩、、、、等其他矿产资源。盆地具有地域面积大、广、能源矿种齐全、资源潜力大、储量规模大等特点。盆地内石油总约为86亿吨，主要分布于盆地南部10万平方公里的范围内，其中占总储量78.7%，占总储量19.2%，宁夏占总储量2.1%。天然气总资源量约11万亿立方米，储量超过千亿立方米的天然气大气田就有5个。埋深2000米以内的煤炭总资源量约为4万亿吨；埋深1500米

鄂尔多斯盆地沉积及构造

鄂尔多斯盆地沉积——构造演化及油气勘探新领域 2002年9月

目录前言一．地质背景与构造演化（一）地质背景 (1) （二）构造演化 (2) 二．鄂尔多斯盆地古生代—中生代沉积演化（一）奥陶系沉积体系划分及岩相古地理演化 (4) （二）石炭—二叠纪沉积体系划分及岩相古地理演化 (10) （三）中生界沉积体系划分及岩相古地理演化 (18) 三．鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系生、储、盖特征及天然气富集规律（三）烃源岩特征 (25) （四）储集岩特征 (33) （五）盖层特征 (44) （六）天然气富集规律……………………………………………………四．尔多斯盆地上古生界生、储特征及天然气富集规律（一）烃源岩特征 (55) （二）储集岩特征 (56) （三）天然气富集规律 (69) 五．鄂尔多斯盆地中生界生、储特征及石油资源评价（一）烃源岩特征………………………………………………………… （二）储集岩特征………………………………………………………… （三）石油成藏规律………………………………………………………

前言本课题以新理论、新思路为指导，以收集、综合分析和总结已有成果为主，重点野外调查和岩芯观察为辅，深化、综合、总结前人研究成果，研究盆地沉积演化历史，确定生储盖组合、结合研究和总结石油地质规律和油气勘探新领域。为了完成有关研究内容，课题组成员自合同鉴定之后进行了大量的资料收集，露头剖面观测，钻井岩芯观察等工作，完成了大量工作量，具体见表1。表1 完成工作量一览表通过一年的工作取得了如下认识 1．确定了奥陶系、石炭—二叠系、中生界三叠—侏罗系沉积体系类型，其中奥陶系主要为碳酸岩沉积，包括4大沉积体系，石炭—二叠系主要为陆源碎屑岩沉积，包括6大沉积体系，中生界侏罗系包括三大沉积体系。 2．详细讨论了各时期岩相古地理特征及演化 3．深入论述了奥陶系、石炭—二叠系及中生界生储留特征，特别是详细讨论了各时代储集岩特征 4．在上述基础上分别讨论了奥陶系、石炭—二叠系及中生界的油气有无勘探目标区，认为今后不同时代油气勘探具有重要的指导意义。

鄂尔多斯盆地地质特征

鄂尔多斯盆地地质特征鄂尔多斯盆地，北起阴山、大青山，南抵岭，西至贺兰山、六盘山，东达吕梁山、太行山，总面积37万平方公里，是我国第二大沉积盆地。鄂尔多斯盆地是地质学上的名称，也称陕甘宁盆地，行政区域横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区）。“鄂尔多斯”意为“宫殿部落群”和“水草肥美的地方”。权威的解释，“鄂尔多斯”是蒙语“官帐”的意思。由蒙语翰尔朵（官帐的意思）的复数演变而来。但也有人把成吉思汗死后，其使用过的物品被安放在八个白室中供奉，专门的护陵人繁衍并逐渐形成了一个新的蒙古部落鄂尔多斯部落。其后几百年间，鄂尔多斯部落的蒙古人按时祭奠成吉思汗陵，一直没有离开此地。这样久而久之，这一地区就叫做鄂尔多斯了。历史上的鄂尔多斯地区包括今日伊克昭盟全境，还包括巴彦淖尔盟的河套及和陕北的一部分地区。鄂尔多斯地区西、北、东三面环水，南与古长城相接，形成一个巨大的套子，因此也被称为“河套”。从所跨地域鄂尔多斯盆地，其地域跨蒙汉广域，而且绝大部分地域是汉族居住区，为什么把该“盆地”叫蒙语“鄂尔多斯”盆地，而不叫汉语名称。

据传说1905年前后，英国人到此地域勘探石油，最早进入现在的伊克昭盟，鄂尔多斯大草原就是最先踏入的立足地，另外在西方人眼里，亚洲人都是属于蒙古人种序列。所以，自然而然地就把该盆地称之为鄂尔多斯盆地，但也无法考证。 “陕甘宁”盆地在长庆油田会战初期叫得比较响，但随着市场经济的缘故，人们都喜欢“新奇”，“陕甘宁”盆地叫的人越来越少了，加上赶时髦，伊克昭盟改为“鄂尔多斯”市，叫“陕甘宁”盆地的人就更少了。“陕甘宁”也不确切，因为“盆地”跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区）地域。总之，这也不是个什么大问题，在中国民族和谐的今天，叫什么都无所谓。从地质特性看，鄂尔多斯盆地是一个整体升降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地，基底为太古界及下元古界变质岩系，沉积盖层有长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、奥系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系、第四系等，总厚5000—10000m。主要油气产层是三叠系、侏罗系和奥系上古升界和下古生界。从盆地构造特征看鄂尔多斯盆地石油开发示意图从盆地构造特征看，西降东升，东高西低，非常平缓，每公里坡降

鄂尔多斯盆地地层组基本特征

鄂尔多斯盆地地层组基本特征第四系：第四系自下向上包括更新统和全新统。晚第三纪末，受喜山运动的影响，鄂尔多斯盆地曾一度抬升，大约以北纬38°为界，北部为一套河湖相沉积，南部为黄土沉积，黄土分布广，厚度大，构成塬、梁、峁的物质主体，与下伏新近系呈不整合接触。第四纪主要是人类的出现并有多期冰期，可见人类化石、旧石器与大量相伴生的哺乳动物化石和鸟类化石。新近系：曾称新第三系、上第三系，自下而上包括中新统和上新统。中国新近系仍以陆相为主，仅在大陆边缘，如台湾、西藏等地有海相沉积。古近系：曾称老第三系，自下而上包括古新统、始新统和渐新统，主要分布在河套、银川、六盘山等盆地。鄂尔多斯盆地早第三纪古新世，盆地继承了晚白垩世的挤压应力状态，断裂活动性强，沉积速度快，多发育冲积扇、水下扇等各种扇体。地层厚度厚50～300米左右，岩性主要为红色泥岩、砂质泥岩夹泥灰岩。白垩系：主要出露下白垩统，又称志丹群，分六个组，从上往下为泾川组、罗汉洞组、环河组、华池组、洛河组及宜君组。泾川组：命名地点在甘肃省泾川县。地层厚100-400米，岩性主要为暗紫、浅棕红、浅灰、浅灰绿色等杂色砂质泥岩、泥页岩、灰质泥岩与泥质粉砂岩互层，夹浅灰、浅紫红色灰

岩和浅灰色、浅黄色砂岩，与下伏罗汉洞组呈整合接触。罗汉洞组：命名地点在甘肃省泾川县罗汉洞。主要为河流相的砂泥岩沉积。地层厚度100～260米，上部为发育巨大斜层理的红色细至粗粒长石砂岩，含细砾和泥砾；中部以紫红色为主的泥岩及泥质粉砂岩，夹发育斜层理的细粒长石砂岩为主；下部岩性以紫红色为主的泥岩底部为发育巨大斜层理的黄色中至粗粒长石砂岩为主，与下伏环河组呈整合接触。环河组：命名地点在甘肃省环县环江。地层厚240米左右，岩性为黄绿色砂质泥岩与灰白色、暗棕黄色砂岩、粉砂岩互层，与下伏华池组呈整合接触。华池组：命名地点在甘肃省华池县。地层厚290米左右，岩性以灰紫、浅棕色砂岩夹灰紫、灰绿色泥岩为主，含中华弓鳍鱼、狼鳍鱼、原始星介、女星介等化石，与下伏洛河组呈整合接触。洛河组：旧称“洛河砂岩”，命名地点在陕西省志丹县北洛河。地层厚度250～400米，从西南往东北变厚，在黄陵沮水以南与宜君组为连续沉积；在沮水以北，宜君组缺失，假整合于侏罗系之上。岩性以河流相的紫红、桔红、灰紫色块状、发育巨型斜层理的粗一中粒长石砂岩为主，局部发育夹较多的砾岩、砾状砂岩。含介形类、狼鳍鱼、达尔文虫等化石。宜君组：主要分布在黄陵沮水、宜君、旬邑、彬县一带，

鄂尔多斯盆地中央古隆起板块构造成因初步研究

卷(Volum e)23,期(Num ber)2,总(SUM)80 页(Pages)191～196,1999,6(Jun.,1999)大地构造与成矿学 Geotectonica et Metallogenia 鄂尔多斯盆地中央古隆起板块构造成因初步研究X 任文军　张庆龙　张进　郭令智 (南京大学地球科学系,南京210093) 摘　要　运用板块构造理论,对鄂尔多斯盆地西缘和南缘的地质背景和构造变形特征进行分析, 认为鄂尔多斯盆地中央古隆起在早古生代由祁连海槽与鄂尔多斯盆地碰撞拼贴产生的近东西方向的侧向挤压应力作用而形成。盆地西缘近南北向的青铜峡-固原断裂是碰撞拼贴带,断裂带与中央古隆起延伸方向平行,同时,秦岭海槽由南向北推挤以及渭北构造带北界的近东西走向的草碧-老龙山-圣人桥断裂的左行走滑使中央古隆起的南端向东转折,导致中央古隆起在平面上呈现“L”形展布。关键词　鄂尔多斯盆地　中央古隆起　板块构造　断裂　挤压应力 1　前　言鄂尔多斯盆地是我国大型克拉通盆地,是我国的重要能源盆地之一。从元古代至早古生代时,盆地南部为秦岭海槽,西南部为祁连海槽,西北部为贺兰坳拉槽[1995,林畅松等]。中央古隆起是鄂尔多斯盆地一个主要构造单元。从1988年12月在中央古隆起的东翼北部的第一口科学探井——陕参1井获得工业气流后,在盆地中部下古生界奥陶系风化壳中找到了目前我国最大碳酸盐岩气田,这一大型气田的产出与中央古隆起关系甚密。因此,近年来,研究中央古隆起的成因已成为热点之一。已有不少学者提出不同的中央古隆起的成因观点[1992,汤锡元等;1994,张军等],经我们研究认为:祁连海槽在古生代由西向东的推挤和秦岭海槽由南向北的推挤是形成中央古隆起的主要原因。 X本文研究得到“九五”国家重点科技攻关项目资助,项目编号为96-110-01-05-09。任文军,男,1966年生,硕士研究生,工程师,从事构造地质及地球物理和石油地质的研究。 1999年1月收到,1999年5月改回。

鄂尔多斯盆地多种能源矿产分布及其构造背景

第31卷第3期地球科学中国地质大学学报 Vol.31 No.32006年5月 Earth Science Jour nal of China U niversit y of G eosciences M ay 2006 基金项目:国家重点基础研究规划项目(No.2003CB214600);教育部科学技术研究重点项目(No.0318);教育部跨世纪人才基金项目. 作者简介:邓军(1958-),男,教授,博士生导师,矿床学和构造地质学专业,主要从事区域构造、成矿流体及成矿动力学的教学和科研工作. E -mail:djun@cu https://www.360docs.net/doc/1610708615.html, 鄂尔多斯盆地多种能源矿产分布及其构造背景邓军1,2,王庆飞1,2,高帮飞1,2,徐浩1,2,周应华1,2 1.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083 2.中国地质大学岩石圈构造、深部过程及探测技术教育部重点实验室,北京100083 摘要:借助成矿系统的思维,探讨鄂尔多斯盆地成矿(藏)系统形成机制及其构造背景.盆地于中生代处于大地构造体制转折的重要阶段,盆地边缘的造山活动显著,盆内亦分别于晚三叠世、晚侏罗世与晚白垩世左右发生过3次构造热事件.区域构造体制转换事件导致了多种成藏(矿)作用的发生.盆地内部的构造热事件引发了有机流体的活动,周缘造山作用产生了向盆内流动的无机含铀热液.有机和无机流体的活动过程中存在相互作用,有机流体的存在形成氧化-还原障,导致无机流体关键物理化学参数的转变,在氧化-还原界面处成矿.突变成矿和界面成矿是多种能源矿产成矿过程的主要机制.关键词:鄂尔多斯盆地;多种能源矿产;造山作用;界面成矿. 中图分类号:P 617;P542 文章编号:1000-2383(2006)03-0330-07 收稿日期:2005-07-15 Distribution and Tectonic Background of Various Energy Resources in Ordos Basin DENG Jun 1,2 ,WANG Qing -fei 1,2,GAO Bang -fei 1,2,XU H ao 1,2 ,ZH OU Ying -hua 1,2 1.S tate K ey L aboratory of Geological Proc esses and Mineral Resources,China University of Geosciences ,Beij ing 100083,China 2.K ey L aboratory of L ithosp here Tectonics and Lithoprobing Te chnology of Ministry of Education ,China University of Geosciences,Beij ing 100083,China Abstract:T he for matio n pr ocess of the var io us energ y r eso ur ces coex isting system and its r eg io nal t ecto nic backg ro und in Or do s basin ar e analy zed by int roducing the met allogenic system theor y in this paper.T he M esozo ic is the impor tant t ran -sit ion perio d of the reg ional tect onic reg ime,during which the or og eny is outstanding aro und the basin and three tecto -ther mal events too k place in the basin.T he tr ansition of the tectonic reg ime induces the o ccur rence o f var io us accumulating pr ocesses of t he ino rg anic and org anic fluids,fo r example,the or ganic f luid in the basin is activ ated by the tecto -t her mal ev ents and the ino rg anic fluid flow ing t ow ards the basin is pr oduced due to the or og eny.T he recipro city betw een the inor -g anic and or ganic fluids happens during t heir transpo rting.T he existence o f the or ganic fluid pr oduces the redox bar rier ,which causes the mutation of the phy sicochemica l parameters o f the ino rg anic f luid and the pr ecipitatio n o f the uranium ele -ment at the interface.T he mutatio n and interface effect s ar e obvio us in the for matio n o f the v arious energ y r eso urces.Key words:O rdos basin;va rio us energ y r eso ur ces;oro geny;interface mineralizatio n. 0 引言鄂尔多斯盆地是中国重要的多种能源矿产共存盆地之一,盆内的有机矿产包括煤、油气、煤层气等,无机矿产以铀矿为主.查明盆地内多种能源矿产时空分布规律及其受控因素,对建立盆地多种能源矿产共存系统的协同勘探模式和指导油气勘探有着重要意义. 共存系统是指特定地质环境下无机和有机成矿过程相互作用而导致无机、有机等多种能源矿产共

鄂尔多斯盆地地质概况

鄂尔多斯盆地区域地质概况一、概况鄂尔多斯盆地的广义地理界线：北起阴山，南到秦岭，东自吕梁山，西至贺兰山，六盘山一线。盆地含油气地层主要为侏罗系的延安组合三叠系富含延长植物群的一套地层。盆地内出露的地层包括：太古界至奥陶系，石炭系至白垩系，第三系和第四系，以陆相中生代地层和第四系黄土最为发育且广泛分布，缺失志留系和泥盆系。二、区域地质构造，构造演化（鄂尔多斯盆地天然气地质）独立成盆时间应为中侏罗纪末。太古代—早元古代基底形成阶段：基底岩系由两部分组成：下部为太古界和下元古界下部的结晶岩系，上部为下元古界上部的褶皱岩系，这使得基底具备结晶—褶皱的双重构造。对基地形成起重要作用的构造事件是早元古代早期的五台运动和早元古代晚期的吕梁—中条运动。中晚元古代坳拉槽发育阶段：这个时期形成了向北收敛向南敞开的贺兰坳拉槽和向北东方向收敛，南西方向敞开的彬县临县坳拉槽，二者时间夹峙着向南倾伏的乌审旗庆阳槽间台地。早古生代克拉通坳陷阶段：寒武纪的构造面貌是：初始继承中、晚元古代构造格局，表现为北高南低，中隆(乌审旗一庆阳巾央古隆起带)东、西凹；晚期(晚寒武世)变为南北高、中间低，中凹(盐池、米脂凹陷)南北隆（坏县一庆阳隆起、乌兰格尔隆起)的形态。后者是新的构造体制控制下的构造变形。奥防纪初始，克拉通整体台升成陆，海水进一步退缩，冶里—亮甲山组仅分布在古陆四周，为厚度数十米至200m的含隧石结核或条带的深灰色白云岩夹灰岩。早奥陶世的古构造面貌，基本继承晚寒武世的构造轮廓。由于内蒙海槽活动性增强的影响，克拉通北部的乌兰格尔古隆起带仍保持古陆形式，而南部环县一庆阳古隆起则表现为相对校低的水下隆起。

鄂尔多斯盆地地质特征图文稿

鄂尔多斯盆地地质特征文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

鄂尔多斯盆地论文

鄂尔多斯盆地概况鄂尔多斯盆地的广义地理界线：北起阴山，南到秦岭，东自吕梁山，西至贺兰山，六盘山一线。盆地含油气地层主要为侏罗系的延安组合三叠系富含延长植物群的一套地层。盆地内出露的地层包括：太古界至奥陶系，石炭系至白垩系，第三系和第四系，以陆相中生代地层和第四系黄土最为发育且广泛分布，缺失志留系和泥盆系。鄂尔多斯盆地发育于鄂尔多斯地台之上，属于地台型沉积构造盆地。鄂尔多斯地台原是华北隆台的一部分，早古生代由于地幔上拱，拉开了秦岭祁连海槽，使中国古陆解体，分裂成塔里木隆台及扬子地台。华北隆台在中生界侏罗纪末是一个统一的整体，至白垩纪山西地区隆起，随使华北地台与鄂尔多斯地台分离，形成独立的盆地。鄂尔多斯盆地具有太古界和早元古界变质结晶基底、其上覆以中上元古界、古生界、中生界沉积盖层。下图为盆地基岩顶面起伏图

鄂尔多斯盆地在多旋回地质历史发展中,在古老的太古宙—古元古代基底岩系之上,自中、新元古代以来在 5 个不同的地质历史阶段 ,相继发育和形成了 5 种不同类型的原型盆地 ,即中、新元古代张裂型裂陷槽盆地 ,早古生代复合型克拉通坳陷盆地 ,晚古生代—中三叠世联合型克拉通坳陷盆地 ,晚三叠世—白垩纪扭动型大型内陆坳陷盆地及新生代扭张型周缘断陷盆地。

其中，中、新元古代的原型盆地 ,控制其生成发展的构造体制应是固结稳定古陆块及边缘受上地幔浅层热对流系控制的大规模张裂体系。早古生代 ,原型盆地形成南北两隆(庆阳古隆起、乌兰格尔古隆起) ,东西两凹 ( 米脂凹陷、盐池凹陷) 和中部一鞍 (靖边鞍部隆起) 的古构造格局 ,这是在中、新元古代近南北向的中央构造平台及东西两侧裂陷槽的古构造基础上 ,早古生代克拉通北缘内蒙洋壳、南缘秦岭洋壳扩张-俯冲联合作用形成的东西向构造与之横跨形成的典型复合构造形式。对于这种横跨的复合现象 ,李四光教授曾明确指出 : 只有当横跨褶皱的强度达到势均力敌的时候 ,它们之间的相互关系才显示两组褶皱相交的特征。这种特征是 :一组背斜群沿着它们伸展的方向 ,以同一步调 ,有节奏地一起一伏 ,其俯伏的一线与横跨其上的向斜轴相当 ,齐头昂起的一线与横跨其上的背斜轴相当 ,这样 , 横跨的背斜群就以排成穹隆的形式出现。在这里 ,形成了一组隆起呈东西走向 ,另一组呈南北走向。由此可见 ,早古生代的构造运动是前期古构造运动与后期构造运动共同作用的结果 ,显示继承性和新生性的平衡相持特点。晚古生代—中三叠世 ,初期继承早古生代的构造格局 ( 即南北两隆 ,东西两凹 ,中间一鞍) ,致使中石炭世东西两个分割的凹陷在晚石炭世海侵时首先沿中间鞍部沟通。在该阶段 ,由于受到南北边缘动力学机制共同作用的控制 ,与早古生代的拉张 - 俯冲作用不同 ,主要表现为进一步俯冲 ,并相继表现为弧 - 陆、陆 - 陆碰撞和碰撞造山 ,联合形成南北向收缩挤压作用 ,使克拉通内部强化了东西走向的次级隆起 ( 北部乌兰格尔隆起带、南部麟游隆起带) 、凹陷 (中部盐池—米脂凹陷带) 及定边—吴堡一带区域性东西向构造带的形成和发展。由此说明 ,晚古生代—中三叠世的构造面貌是新生性构造活动改造和克服前期构造变动影响(继承性) 的结果。晚三叠世—白垩纪 ,经历了印支、燕山两期大的构造运动 ,其中印支运动在盆地地史发展中是一次重要转折 ,它实现了盆地由海向陆的转变 ,使盆地自晚三叠世以来进入了大型内陆坳陷的发展史 ,主要表现为大范围差异升降 ,坳陷主体呈北西—北西西方向展布于盆地南缘,它是特提斯洋壳向北俯冲 ,处于欧亚古陆块内部的鄂尔多斯盆地西缘、南缘产生向盆内的挤压和顺时针扭动作用的结果。燕山运动则使盆地古构造格局发生了重大变革 ,原来近东西向的构造形态为此期近南北向隆起、沉降带所叠加。早白垩世 ,形成了西部天池—环县一带南北向凹陷带 ,其东部盆地内展现一幅平缓西倾的大斜坡。此期 ,盆地周缘产生了强烈的折皱、冲断、逆冲推覆构造 ,表明燕山期构造活动达到高峰。盆地中侏罗世—早白垩世的构造演化特点 , 与中国东部发生的强烈岩浆活动和构造变动、构造线方向转为北东—北北东方向有很好的一致性 ,它反映了库拉—太平洋洋壳和欧亚陆块的相互作用, 导致了近南北向左旋剪切运动。新生代以来 ,与中生代盆地整体沉降相反 ,转变为整体隆升 ,

鄂尔多斯盆地简介

鄂尔多斯盆地是一个含油气沉积盆地[24-27]。盆地北以阴山为界，向南经陕西，至北秦岭；西与六盘山、贺兰山毗邻，向东延伸，至山西吕梁山[7]。盆地横跨内蒙古、陕西、山西、甘肃、宁夏五省份，总面积约33×104km2。 2.1 大地构造背景及研究区范围 2.1.1 大地构造背景从大地构造背景来看（图2-1），鄂尔多斯盆地地块北隔河套盆地与内蒙地轴相望，南与秦岭褶皱带相接；西与北祁连褶皱带为界，至东部鄂尔多斯地块[28]。图2-1 鄂尔多斯盆地及其邻区构造格局图（据陈刚，1994）构造区划：Ⅰ鄂尔多斯地块；Ⅰ1天环向斜，Ⅰ2东部斜坡，Ⅰ3东南部挠褶带；Ⅱ贺兰断褶带；Ⅲ华北地块南缘构造带：Ⅲ1六盘山-鄂尔多斯南缘过渡带，a 六盘山弧形逆冲构造带；b 南北向构造带；c 鄂尔多斯南缘冲断带；Ⅲ2 祁连—北秦岭带：a 北祁连构造带； b 中祁连构造带； c 南祁连构造带； d 北秦岭带；Ⅳ阿拉善地块（阿拉善隆起）；Ⅴ山西地块；Ⅵ伊盟隆起；Ⅶ内蒙加里东海西褶皱带；Ⅷ内蒙隆起。主要断裂：①离石断裂；②桌子山东断裂；③贺兰山东麓断裂；④地块西南缘边界断裂:（4a）龙首山—查汉布鲁格断裂，（4b）金塔泉—马家滩断裂，（4c）惠安堡—沙井子断裂，（4d）草碧—老龙山—口镇圣人桥断裂；⑤青铜峡—固原断裂；⑥地块南缘过渡带与祁连—北秦岭构造带分界断裂:（6a）北祁连—海原断裂，（6b）宝鸡—洛南—栾川断裂；⑦（华北）地块南缘构造带与南秦岭构造带分界断裂：（7a）临夏—武山断裂，（7b）商县—丹凤断裂。图例说明：1、祁连—北秦岭变质杂岩（Ar-Pt1），2、一级构造单元分界断裂，3、二、三级构造单元分界 2.1.2 研究范围

鄂尔多斯盆地二氧化碳地质封存机理研究

鄂尔多斯盆地二氧化碳地质封存机理研究以CO2为主的温室气体效应引起了一系列全球气候变化问题：极地冰雪融化,海平面上升,物种灭绝等,无不令人触目惊心。积极采取措施应对气候变化是目前人类共同面临的紧迫责任。目前,CO2减排已成为人类共同关注的热点问题。国内外研究表明,碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,缩写为CCS)技术是能够有效减少CO2排放以应对气候变化的重要措施之一,其原理是将CO2转变成超临界态封存于地下埋存体中。而CO2地质埋存体主要有三种：深部咸水层、枯竭油气藏和不适宜开采的煤层。其中,深部咸水层由于其分布广泛,上部隔水层没有被过多地穿透(而油田开采时油井大量地破坏圈闭),封闭性能相对较好,总孔隙体积容量巨大等优点被认为是最具封存潜力和可实施的地质容器。关于深部咸水层CO2封存技术已开展了很多研究和示范工程。研究重点主要集中于CO2在深部咸水层中的运移规律、封存机理和储存潜力评估等方面,为深入研究和实施深部咸水层CO2地质储存工程奠定了一定的理论基础。然而,不同沉积盆地、不同深部咸水层具有不同的地质条件和物理化学特征,这些差异使CO2—水—岩石相互作用因盆地储层而异,导致CO2在深部咸水层中的封存机理呈现复杂化。神华集团CCS全流程示范工程项目所在的鄂尔多斯盆地覆盖面积为25万平方公里,是我国的第二大沉积盆地。盆地内深部咸水层分布广泛,其中发育有多套适宜于CO2地质封存的储盖层组合,评估的CO2总封存潜力达数百亿吨,封存前景广阔。但是由于该盆地深部咸水层中砂岩杂基含量普遍较高,矿物成分和结构成熟度普遍低,物性差,基本上是

鄂尔多斯盆地地质特征

鄂尔多斯盆地地质特征集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

鄂尔多斯盆地东南部二叠系碎屑岩物源分析

鄂尔多斯盆地东南部二叠系碎屑岩物源分析杨仁超1,韩作振1,樊爱萍1,李文厚2 (1.山东科技大学地球信息科学与工程学院,山东青岛266510;2.西北大学地质学系,陕西西安710069) 摘　要:鄂尔多斯盆地东南部二叠系碎屑岩具有巨大的天然气勘探潜力。为确定该区二叠系的物源方向,探索沉积体系和天然气储层的分布规律,从盆地周缘古陆特征、岩石类型、构造属性、石英阴极发光特征、岩屑类型、重矿物组合、古流向及地球化学等方面对鄂尔多斯盆地东南部二叠系碎屑岩进行了源区分析。结果表明:该区二叠系物源分别来自北东、北西和南部三个方向,即阴山古陆东部的太仆寺旗2集宁地区、阴山古陆中部的渣尔泰山2乌拉山地区及东秦岭古陆。沉积体系的分布受源区控制,储集砂体主要分布在坪桥2安塞地区、绥德2清涧2子长2延长2延安地区及富县2宜川一带。关键词:鄂尔多斯盆地;二叠系;碎屑岩;物源分析;沉积体系中图分类号:P588.21 文献标识码:A 文章编号:167223767(2007)0320001204 Provenance Analysis of Clastic Rocks in Permian System at Southeast Area of Ordos B asin YAN G Ren 2chao 1,HAN Zuo 2zhen 1,FAN Ai 2ping 1,L I Wen 2hou 2 (1.College of Geo 2info Science and Eng.,SUST ,Qingdao ,Shandong 266510,China ; 2.Dept.of Geology ,Northwest University ,Xi ’an ,Shanxi 710069,China ) Abstract :The clastic rocks in Permian System at the southeast area of Ordos Basin contain tremendous potential in exploration of natural gas.In order to ascertain provenance of Permian system in the studied area and grope for dis 2tribution regulation of depositional systems and gas reservoirs ,provenance analysis of clastic rocks in Permian Sys 2tem at southeast area of Ordos Basin is conducted f rom the features of peripheral ancient land of the basin ,lithology ,tectonic property ,cathodoluminescence features of quartz ,types of detritus ,combination of heavy crop ,direction of palaeoflow ,and geochemistry ,etc..Results show that the provenance of Permian System in this area comes from the northeast ,northwest and south directions ,respectively.That is to say ,provenance includes Taipusiqi 2Ji ’ning region in the east of Y inshan ancient land ,Zha ’ertai 2Wulashan region in the middle of Y inshan ancient land and the east Qinling ancient land.Distribution of depositional systems is under the control of provenance.Reservoirs are distributed mainly in the region of Pingqiao 2Ansai ,region of Suide 2Qingjian 2Zichang 2Yanchang 2Yan ’an and the strip of Fuxian 2Y ichuan. K ey w ords :Ordos Basin ;Permian System ;clastic rocks ;provenance analysis ;depositional systems 收稿日期:2006210209 基金项目:国家973项目:多种能源矿产共存成藏(矿)机理与富集分布规律(2003CB214602)作者简介:杨仁超(19762),男,陕西商南人,讲师,博士研究生,主要从事沉积学与层序地层学研究. 鄂尔多斯盆地中部奥陶系大型风化壳型气藏和北部石炭2二叠系大型地层2岩性气藏的发现,使该盆地古生界天然气勘探取得重大进展,但在盆地东南部古生界天然气勘探却未有大的突破。由于鄂尔多斯盆地构造相对不发育,气藏的富集主要受控于沉积体系和沉积相,因此,加强东南部古生界陆源碎屑岩物源的研究,对于分析该区沉积体系和储层分布规律,进而探索天然气藏分布规律具有重要的理论和现实意义。