鄂尔多斯盆地中东部马家沟组盐下沉积相特征及相模式

鄂尔多斯盆地中东部马家沟组盐下沉积相特征及相模式

在近年来中组合勘探研究的启示下，我们认识到膏盐岩下白云岩储层具有较好的烃源条件。因此，文章以鄂尔多斯盆地中东部盐下地区为研究对象，通过野外调查，岩芯观察，薄片鉴定、测试分析等技术手段，系统的研究了研究区内的沉积相类型、特征及分布规律。研究认为：研究区马家沟组盐下主要发育了局限台地和开阔台地两种沉积相，包括潮坪、点滩等4个亚相以及潮上泥云坪、潮上云坪等12个沉积微相。结合研究区情况和参考邻区的沉积模式，得出结论：鄂尔多斯盆地中东部盐下地区为潮上云坪-潮间灰云坪-膏盐湖（泻湖）的变迁模式。

标签：鄂尔多斯；盐下；台地；沉积相

前言

相对上古生界和中生界的勘探程度而言，鄂尔多斯盆地下古生界的海相碳酸盐岩的油气勘探最为薄弱。近期在中组合勘探研究的启示下，提出膏盐岩下上古煤系烃源侧向供烃成藏新认识：加里东风化壳期，奥陶系地层自东向西依次剥露，中央古隆起及其东侧邻近地区，膏盐下白云岩储层与上古生界煤系烃源岩直接接触，形成南北向带状展布的供烃窗口，供烃面积大、范围广，形成利于规模运聚的源储配置关系[1]。在这一新的理论认识下，文章对其中之一的勘探目标-东部坳陷下的盐下储集体进行研究，详细分析其储层的沉积相，希望为该地区的油气勘探提供一定的理论指导依据。

1 区域地质背景

鄂尔多斯盆地位于华北板块西部，在晚元古带-早古生代早期沉积了一套厚层的碳酸盐岩[1]。文章的研究区位于盆地东部为华北海域，区内普遍缺失中、上奥陶系沉积[2]，后受到加里东运动的影响，东边的大部分地区缺失了马家沟组六段的地层，顶部均为马五段白云岩。在地理位置上盐下地区位于盆地东部，主要是米脂、绥德、延安一带，在区域上地跨伊陕斜坡、晋西挠褶带，行政区域上地跨陕西省、山西省、内蒙古自治区。

2 沉积相类型及特征

从区域地质概况及研究区内的沉积相标志来分析，研究区内主要发育局限台地和开阔台地两种沉积相。经过对研究区岩芯的观察，结合区域沉积背景的特点，进一步划分了潮坪、点滩等4个亚相以及潮上泥云坪、潮上云坪等12个沉积微相（表1）。

2.1 潮坪亚相

2.1.1 潮上环境中的微相

潮上位于正常平均高潮面以上，是大潮及风暴潮所能作用的地区。岩性上以泥微晶白云岩为主，白云岩常常含泥质、石膏，形成纹层状构造，纹层多断续。在成岩期，少数岩石中含有少量陆源碎屑物质，多为石英，还可见黄铁矿结核，切穿层理，晶粒较大，少数泥微晶白云石重结晶形成粉晶白云石，使得岩石中晶体大小不一，形成似“角砾状”构造。根据这种白云岩化、去膏化白云巖及具角砾状结构的泥微晶云岩的特征，我们将潮上带划分为潮上泥云坪、潮上含泥云坪、潮上云坪、膏云坪、潮上含膏云坪、潮上泥坪6个沉积微相。

2.1.2 潮间环境中的微相

潮间沉积区分布在研究区的东部一带，发育有潮间灰云坪微相，岩性主要为灰云岩，这种岩石主要经去白云石化作用形成，去白云石化生成的次生方解石晶体大于原岩白云石晶体，可达细晶，岩石内发育溶缝和溶孔，局部被方解石充填。

2.1.3 潮滩

潮滩位于潮上带和潮间带之间，岩性主要为生物屑、砂屑白云岩。

2.2 泻湖亚相

泻湖相在研究区内马五6-马五10亚段广泛发育，主要岩性为硬石膏、盐岩。相对于其他亚段，马五7亚段泻湖相带长而窄，变化明显；马五10亚段泻湖相带宽而短。主要以膏盐湖的形式存在，它的形成是由于研究区受中央古隆起控制，水体不通畅，在干旱气候条件下，蒸发量大于海水补给量。

2.3 点滩

点滩的形成主要来自于间歇性的潮汐作用，在潮坪之上，潮汐作用可以形成局部高能的环境，造成半固结的沉积物破碎成颗粒，并且往往被潮汐带到潮坪之上的各个位置沉积下来，其岩性主要为颗粒白云岩、残余颗粒白云岩。这种沉积环境在马五5亚段较常见，其他层位发现较少。

2.4 礁（滩）间

开阔台地内相对深水的低洼地区，湖水交流不畅，由于水体的不断蒸发，盐度增大，在研究区内以薄层状的泥微晶灰岩为主可见泥质纹层或略显纹层构造。

3 沉积相展布及演化

在对研究区内沉积微相的划分基础上，结合单井沉积相的分析和连井剖面的对比分析，我们归纳了马五6-马五10各个亚段的沉积微相展布规律。

3.1 马五10亚段沉积微相展布规律

鄂尔多斯盆地马家沟组马五段整体上是一个海退的过程，马五10亚段则是海退的开始，此时中央古隆起大范围暴露，研究区自西往东，水体逐渐加深，依次发育云坪、灰云坪和泻湖三个相带：（1）乌审旗地区为潮上沉积区，以浅水蒸发环境为主，主要岩性为白云岩，发育潮上云坪；（2）在榆林-延安-宜川一带发育潮间环境的灰云坪，岩性以灰云岩为主；（3）在研究区东边的龙探1井-榆9井地区，则为泻湖相沉积，发育有膏盐岩。

3.2 马五9亚段沉积微相展布规律

到马五9亚段时期，研究区仍然处于大的海退的背景之下，但是次一级海平面变化有微弱的海侵表现，导致水体加深，大的沉积环境分布跟马五10相似，在沉积相带上，自西向东，依次发育云坪、潮间云坪和泻湖相沉积，由于水体的变深，其分界范围明显向东发生迁移，潮坪的面积扩大而泻湖的面积缩小，此时的延安-靖边一带为潮上云坪沉积，而泻湖相带中的主要岩性则为膏盐岩。

3.3 马五8亚段沉积微相展布规律

马五8亚段沉积时期，在整体海退的背景下，海平面略微下降，其沉积环境分布与马五9、马五10基本一直，但水体较马五9有所下降，其沉积厚度较上一期也变厚。在相带上自西向东仍发育潮坪-潮间云坪-泻湖的沉积环境，潮坪环境的面积有所缩小而泻湖的面积有所增大。

3.4 马五7亚段沉积微相展布规律

马五7时期，海平面再一次上升，在大的沉积格局上未发生改变，自西向东依次发育云坪、潮间云坪和泻湖三个相带，云坪的范围较马五8基本没有变化，但是泻湖的分布呈狭长状，存在于研究的整个东北部，变化十分明显，岩性为膏盐岩。

3.5 马五6亚段沉积微相展布规律

马五6时期，在上一个海平面上升之后，海平面再次发生下降，其沉积格局相比于马五7发生了很大的变化，其沉积厚度较上一期也变厚。在相带上云坪的范围缩小，仅在研究区北部的乌审旗和南部的宜川地区发育有潮上云坪，在榆林-靖边-延安一带发育环绕着内部泻湖沉积环境的潮间云坪沉积，泻湖的范围明显扩大，充满了整个研究区的中部，通过单井岩性分析发现其膏盐岩的沉积厚度最厚可达120m。

4 沉积相模式

鄂尔多斯盆地在奥陶系马家沟组马五段时期，其气候干燥炎热，整体为一个海平面下降的过程，海侵和海退的频繁交替使得潮上带和潮间带交替发育，膏盐湖的范围也在不断的变化，这是研究区内沉积环境的主要特征。中央古隆起重新暴露于海面之上时把鄂尔多斯盆地分割为了东、西两大海域，研究区属于古隆起