鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征与沉积环境分析

第30卷第3期2011年5月

地质科技情报

Geological Science and Technology Information Vol．30No．3

May 2011

鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征与

收稿日期：2010-12-17编辑：刘江霞

基金项目：国家重大基础研究规划项目（2002CCC01400）；中国石油化工股份有限公司科技攻关项目

作者简介：毛小妮（1986—

），女，现正攻读矿产普查与勘探专业硕士学位，主要从事油气成藏机理与富集规律研究。E-mail ：466969658@qq．com

沉积环境分析

毛小妮a ，b ，周立发a ，b ，杨甫a ，b ，蒲磊a ，b

（西北大学a．大陆动力学国家重点实验室；b．地质学系，西安710069）

摘要：鄂尔多斯盆地西南缘发育奥陶系海相烃源岩，该套烃源岩沉积厚度大、分布广，具备良好的生储油条件。运用元素地球化学方法，结合岩石学特征，探讨了研究区的沉积环境及其烃源岩分布特征。研究认为，鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征能较好地反映其沉积环境的变化。南缘马家沟组和西缘桌子山组沉积时水体较浅，还原性差，不利于烃源岩的发育。南缘峰峰

组和西缘克里摩里组沉积时水体较深，

为还原环境，有利于烃源岩发育。平凉组沉积时水体较深，为闭塞的还原环境，烃源岩发育良好。这些特点对该区奥陶系的油气藏评价具有重要意义。

关键词：元素地球化学；沉积环境；烃源岩；奥陶系；鄂尔多斯盆地

中图分类号：P534．42；P595文献标志码：A 文章编号：1000-7849（2011）03-0098-05鄂尔多斯西南缘早古生代位于鄂尔多斯台地与

古秦岭洋之间，构造位置特殊。奥陶纪研究区处于相对凹陷构造位置，地层发育较全且保存完整。但是鄂尔多斯西南缘地区奥陶系各沉积期构造格局、

沉积环境差异很大［1-6］，不同的沉积体系以及后期构

造运动都对烃源岩分布有重要影响

［7-13］

。对该区进行地球化学特征研究对西南缘地区下古生界奥陶系

天然气勘探有重要意义：一方面可以反映本区及邻区奥陶系沉积环境的变化规律；另一方面可以反映该区烃源岩的分布规律。

笔者运用元素地球化学方法，以期能够重现鄂

尔多斯盆地西南缘奥陶系沉积演化历程，为西南缘地区奥陶系天然气藏分布及聚集规律研究提供理论

依据和资料。

1区域地质背景与样品数据

1．1区域地质背景

鄂尔多斯盆地西南缘早古生代毗邻秦祁地槽，具有被动大陆边缘的性质，沉积了碳酸盐岩、海相碎屑岩和浊积岩，形成向秦祁海槽倾斜的广阔陆架区（图1）。鄂尔多斯地区早奥陶世晚期发生海侵，除庆阳古陆外海水全部侵漫，早奥陶世末期大面积隆

升为陆，

仅在西南缘保留狭长海槽。中奥陶世平凉期研究区发育阶梯状同生断裂和重力流。晚奥陶世末，随着北秦岭加里东褶皱带最终形成，海水退出鄂

尔多斯地区，

结束了鄂尔多斯早古生代海相沉积历史。

奥陶系在鄂尔多斯盆地西南缘广泛分布。盆地西缘地区缺失下奥陶统冶里组、亮甲山组和上奥陶统背锅山组。西缘北段天池—桌子山地区下奥陶统自下而上为三道坎组（下马家沟组）、桌子山组（上马家沟组）和克里摩里组（峰峰组），中奥陶统为乌拉力克组、拉什仲组、公乌素组和蛇山组；西缘南段平凉地区下奥陶统自下而上为麻川组（下马家沟组）、水泉岭组（上马家沟组）、三道沟组（峰峰组），中奥陶统为平凉组。南缘地区下奥陶统为冶里组、亮甲山组和马家沟组（下马家沟组、上马家沟组和峰峰组），中奥陶统为平凉组。桌子山组（上马家沟组）主要由中厚层灰岩组成，偶含泥质或硅质结核，局部具瘤状突起；克里摩里组（峰峰组）主要由薄层

灰岩、

瘤状灰岩和黑色页岩组成，泥质成分含量向上递增；平凉组主要由黑色、深灰色、黄绿色钙质、泥质或粉砂质页岩组成，上部和下部各夹数层薄灰岩或灰岩透镜体。

第3期毛小妮等：

鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征与沉积环境分析

图1研究区构造背景

Fig．1Tectonic background of study area

1．2样品数据

研究样品分别采自麟游地区、平凉地区和青龙山地区，采样层位主要为下奥陶统和中奥陶统。所

有样品未经蚀变、矿化和次生风化作用，岩性主要为

页岩、

灰岩和白云岩。本次研究样品的主量和微量元素（表1）在西北大学大陆动力学国家重点实验室

表1鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系代表性样品主量、微量元素分析

Table 1

Major element and trace element analysis of representive samples of the Ordovician in the southwestern margin of Ordos Basin

地区平凉青龙山麟

游层

位

O 2p

O 1k O 1zh

O 1f O 1m 样品123456

7

891011岩性页岩页岩页岩页岩页岩灰岩白云岩页岩灰岩灰岩白云岩SiO 2TiO 20．340．510．750．500．440．010．010．570．010．01＜0．01Al 2O 37．7511．9213．6810．729．920．230．2013．510．160．100．14TFe 2O 32．924．815．874．294．050．121．515．340．060．120．08MnO

0．020．030．050．030．020．000．070．11＜0．010．01＜0．01MgO w B /%1．342．492．642．202．483．0419．513．440．250．2220．31CaO 7．162．3210．755．385．2050．6530．5612．7155．1555．7832．38Na 2O 0．330．230．460．110．170．030．110．05＜0．010．010．09K 2O 2．923．893．113．253．090．070．203．780．050．030．03P 2O 50．060．070．130．060．050．020．010．050．010．010．01TOC 0．750．960．760．480．41－－－－－－V 71．61103．15105．8588．1375．022．694．9989．991．981．811．62Cr 43．6786．8180．0658．4751．857．209．1064．7512．332．064．83Co 11．3722．4018．1925．7339．583．186．019．675．708．405．18Ni 24．5260．4334．4829．4136．104．716．3532．0919．335．3513．30Cu 26．6138．6730．6147．7148．101．242．9737．591．821．514．67Zn 43．2439．3777．5343．5458．262．4810．2661．721．883．416．33Rb

110．76162．56173．40147．82140．892．404．18177．411．780．913．62Sr w B /10－696．3269．58180．78176．65239．091124．96104．31732．24203．37101．21120．84Zr 60．44111．26151．1193．4282．483．254．34135．283．241．982．74Nb 7．7811．7016．2911．209．880．260．4421．570．190．130．33Ba 199．08317．52261．25353．62335．9915．1231．51406．163．803．988．99La 20．6032．0239．7422．0737．061．292．7845．180．541．511．22Ce 41．9061．7476．2346．0192．052．404．1889．770．882．691．97Pr 4．236．468．394．308．290．270．449．360．110．260．22Hf 1．713．204．372．652．320．060．123．570．040．040．07Ta 0．660．971．360．940．830．030．041．560．020．020．04Pb 25．3035．7817．0630．9036．334．154．918．340．360．821．32Th 10．6418．6919．3615．8914．480．330．6018．300．150．170．37U

2．75

4．35

3．69

2．70

2．670．45

0．71

1．99

0．23

0．59

1．45

注：O 2p 为平凉组；O 1k 为克里摩里组；O 1zh 为桌子山组；O 1f 为峰峰组；O 1m 为马家沟组（上、下马家沟组）；TOC 为有机碳；－

表示没有测定。

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