油矿地质课程设计.docx

油矿地质学课程设计 作者：张龙第一节 大地构造背景与区域构造特征鄂尔多斯盆地处于我国沉积盆地分布的中带，北起阴山、大青山，南抵秦岭，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大地(图1)。构造格局上兼受其东滨太平洋构造域和西南特提斯喜马拉雅构造域地壳运动的影响，是一个稳定沉降、坳陷迁移、扭动明显的多旋回叠合盆地。一、盆地整体构造特征鄂尔多斯盆地是一个整体升降、平起平落;地层水平，少见背斜;沉积盖层薄，岩浆活动弱的大型多旋回克拉通盆地。盆地西降东升，东高西低，非常平缓，每公里坡降不足1°。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、奥陶系、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 图1 鄂尔多斯盆地位置图10000米。主要油气产层是三叠系、侏罗系和奥陶系上古升界和下古生界。从盆地油气聚集特征讲就是半盆油，满盆气，南油北气、上油下气。鄂尔多斯盆地内部，地层之间的接触关系以整合和平行不整合为主，几乎不见角度不整合，加里东早期运动使下寒武统和下奥陶统缺失，加里东晚期使上奥陶统、志留系、泥盆系和缺失，如此规模的构造运动只是形成了平行不整合。后期的构造运动其强度要小于加里东运动，如海西期构造运动使下石炭统缺失。印支期的构造运动，使三叠系顶部形成侵蚀和地貌起伏。燕山期的构造运动是华北地区较强的构造运动，也只是形成了侏罗系和白垩系、白垩系和第三系之间小规模的平行不整合，轻微的角度不整合仅仅见于盆地的边部。鄂尔多斯盆地的这种构造特征与盆地基底的岩石圈类型密切相关，鄂尔多斯是典型的克拉通岩石圈(邱瑞照，2004)，于晚太古宙一早元古宙最终形成以后，一直保持至今，其间经历了中新生代地台“活化”和“改造”。燕山一太行山是华北东部地区新生代发育裂谷作用后残留的造山型岩石圈。二、地层结构1、盆地基底鄂尔多斯盆地基底岩系具有明显的镶嵌结构。一类是由变粒岩岩相(麻粒岩、浅粒岩、混合花岗岩及片麻状花岗岩等)组成的放射线年龄大于25亿年的太古界;另一类是由绿岩岩性组成为主(绿片岩、千枚岩、大理岩和变质的火山岩)的年龄大于17亿年的中下元古界。基底结构不均匀，大体以斜贯盆地中部的环县一大同基底断裂为界，将盆地基底划分为两个区。北部以集宁群及鸟拉山群为代表，主要由太占界占陆核组成南部以昌梁群、岚河群及野鸡山群为代表，主要由下元占界褶皱变质岩系组成。根据对鄂尔多斯地区重磁场的分析，最后可以推断盆地结晶基岩面的构造总貌为东高西低，北高南低，中部相对隆起.具体可以划分9个构造单元： (1)北部隆起区.该区位于伊金霍洛旗弧形断裂以北，为一西倾鼻状隆起. (2)东部褶皱区.该区东边以离石大断裂为界，西边在神木志丹正宁附近，南至耀县一韩城大断裂.区内隆凹相间，呈北东向雁行排列.隆起和坳陷均有翼部陡窄、轴部宽缓的特点.自南往北为运城渭南隆起，石楼彬县坳陷，延安直罗隆起，府谷安塞坳陷. (3)中部隆起区.此隆起区东临东部褶皱区，西界在鄂托克旗一庆阳附近，南界在正宁泾川，北界为伊金霍洛大断裂，轴向近南北向，顶部开阔平缓. （4）西部坳陷区.该区东与中部隆起区相邻，西界为铁盖苏木一白杨城大断裂.为一近南北向深坳陷.坳陷的深度自北向南增大，最深达一9 400m.坳陷内分布有多个次级坳陷.鄂尔多斯盆地基底断裂包括早期发育于基底而后期未继续活动的断裂和盖层沉积后发育的，或活动性强烈的早期基底断裂.前者断裂带大多只分布在基底中，而对盖层变形影响小;后者断裂带则可能延伸到沉积盖层，或引起盖层严重变形，如挠曲，不对称隆起，发生次级断裂组等。按断裂在平面上展布特点鄂尔多斯盆地基底断裂可分为北东向、北西向、南北向和东西向几组近东西向断裂大多分布在盆地北缘和东部;近南北向断裂分布于东西缘;北东向断裂则主要分布于南缘和盆地北部;而北西向断裂大多在西南缘和南缘.显然，基底与周缘断裂均与构造走向一致.在一些构造走向交汇部位，以及不同构造单元交接带，则形成基底断裂密集带 .因此，在盆地北西南三边，为 不同构造单元交接带，故形成规模较大的基底断裂系，造成凹、 （图2）鄂尔多斯盆地基底构造分区图 隆相间的基底构造格局（图2）。2、盆地沉积盖层鄂尔多斯盆地沉积盖层较为齐全(仅志留系、泥盆系缺失)，平均沉积岩厚度5000m。其中，中上元古界以海相、陆相的裂谷沉积为特征，厚度2003000m;下占生界以海相碳酸欲岩为主，厚度400 1600m;上古生界以沼泽、二角洲、河流相为主，厚度6001700m第二节 盆地构造单元划分及其构造特征根据基底性质、构造发展演化史及构造特征，盆地本部可划分为西缘掩冲带、天环坳陷、伊陕斜坡、渭北挠褶带、晋西挠褶带和伊盟隆起等6个一级构造单元（图2-2）1.伊盟隆起 占据盆地北部面积4.3 x104km2的区域。基底隆起高，沉积较薄。从下古生代起就常以陆地面貌出现。伊盟隆起的地层发育不完整，缺失多套地层，形成多个平行不整合和微角度不整合。秦泰梁一独贵加汗一百眼井以北缺失下古生界，上古生界直接上覆于太古代地层之上，向南古生界逐步增厚，T9构造为一向南倾斜的斜坡，地震发现一些背斜或鼻状构造。侏罗系也不完整，下部缺失富县组，上部缺失芬芳河组，安定组的顶部也大多缺失。伊盟隆起与吕梁古陆、阿拉善古陆一起影响着鄂尔多斯盆地的发展和演化。航磁研究表明，伊盟隆起南部和西部是深凹陷，这些深凹陷属于基底大断裂。在隆起内部，也存在地壳断裂和基底断裂，断裂以近EW向为主，也有NEE向和SN（图25），还发育环状构造。这些断层以断开奥陶系风化壳、太原组和山西组煤层等地震反射层波组为主，通常组成单向逆冲断层、对冲断凹型、背冲断垒型和先逆后正反转型等几种断层类型，是在燕山运动中、晚期受到周边构造单元强烈挤压所形成的，也是由克拉通盆地向前陆盆地转化的伴生产物。在包头市幅1/25万区域地质调查工作中，在黄河南部鄂尔多斯北缘隆起带中发现了由北向南逆冲的石合拉沟推覆构造。逆冲推覆变形作用发生在晚侏罗世，与河套新生代断陷盆地北缘大青山逆冲推覆构造晚期逆冲推覆变形作用是同时的，逆冲推覆方向相反，构成了以现代河套盆地为中心的晚侏罗世背冲型逆冲推覆构造。2.伊陕斜坡 占据盆地中部的主要区域，范围约9.0 X 104km2。基底起伏甚小，沉积盖层倾角平缓，晚元古代晚期至早古生代早期为隆起区，发生剥蚀作用，没有接受沉积，仅在中晚寒武世、早奥陶世沉积了总厚500-1000m的海相地层。吴旗一定边一庆阳为古隆起区，沉积厚度250m。晚古生代以后接受陆相沉积。该斜坡在侏罗纪已具有雏形，主要形成于早白坚世。陕北斜坡现今构造面貌为一呈向西倾斜的平缓单斜，平均坡降为10m / km，倾角不到10，以发育鼻状构造为主。 3.晋西挠褶带 位于盆地东缘，呈带状延伸，面积约2.3 x 104km2。中晚元古代一古生代处于相对隆起状态。仅在中晚寒武世、早奥陶世、中晚石炭世及早二叠世有较薄的沉积。中生代侏罗纪末隆起，与华北地台分离，形成鄂尔多斯地区的东部边缘.晋西挠褶带成形于燕山运动(高山林，2000)，其区域构造东翘西伏，呈阶状跌落，亦可视为伊陕斜坡东部的翘起部分。该构造带的东缘南部发育南北向的狭窄背斜构造，构造带的西部多发育南西向的鼻状构造。4 天环坳陷天环坳陷西接西缘逆冲推覆带，东临伊陕斜坡，北抵伊盟隆起的千里山东麓，南达渭北隆起的西端，呈南北向狭长带状展布，南北长600km，东西宽50-60km，面积3.2 x 104km2 天环坳陷是西缘逆冲推覆带向东推覆和隆升的结果，与西缘逆冲推覆带呈盆山祸合的关系，是在西缘逆冲推覆带的负载作用下，地壳发生弹性变形向下弯曲的产物。一些学者从天环坳陷的形态及其和西缘逆冲推覆带的关系出发，认为天环坳陷就是前陆盆地的前渊，但是，鄂尔多斯盆地西缘是不是前陆盆地这个观点一直存在争论，一些学者认为鄂尔多斯盆地西缘中生代不是典型的前陆盆地，只是形态与前陆盆地相似而已。天环坳陷的形成时代较少争议，是晚侏罗世到晚白至世时期燕山运动的结果。天环坳陷的形态呈俯冲状向西插入西缘逆冲推覆带之下的斜坡。5.渭北隆起渭北隆起也称渭北挠褶带(杨俊杰，2002)，二者的含义略有不同，渭北隆起不应该包含小秦岭西段，其西南边界应该止于老龙山断层。 渭北隆起南界为秦岭，北与伊陕斜坡过渡，呈NEE走向的带状，面积1.8x104km2。渭北隆起带加里东期褶皱明显，形成韧性一脆性冲断构造，并且有燕山期冲断、褶皱叠加其上，喜山期的断块伸展作用也对其进行了进一步改造。该区域按照构造特征的不同，可以划分为三大逆冲挤压构造系，即东西向构造系、北东向构造系和北西向构造系，还有一个渭河断陷盆地伸展构造系。6.西缘逆冲推翻带 西缘逆冲推覆带呈南北向的狭长带状展布于盆地西部，北起桌子山，南达平凉，西邻阿拉善地块(图2-6)，东与天环坳陷过渡，南北长600km，东西宽20一50km，分布面积2.5 x104km2 e 西缘逆冲推覆带构造复杂，历来受到很多学者的关注并进行了深入的研究，研究程度较高，但是争议较大。早期的研究工作有陈发景(1987)对鄂尔多斯西缘褶皱一逆冲断层带的构造特征的探讨，指出西缘存在褶皱一逆冲断层型、褶皱一逆冲推覆型、褶皱一犁式逆冲断层型、反向逆断层型等多种构造类型。综合性的研究集中与1990年代初期，以赵重远等(1990)著的华北克拉通沉积盆地形成与演化及其油气赋存、杨俊杰(1990)主编的鄂尔多斯盆地西缘掩冲带构造与油气、汤锡元等(1992)著的陕甘宁盆地西缘逆冲推覆构造及油气勘探、李克勤(1992)主编的中国石油地质志(卷十二)、的出版为代表，对盆地西缘的构造特征进行了系统研究。此后，盆地西缘的研究向更加深入和精细的方向发展。任战利(1996)、高峰(2000)利用磷灰石裂变径迹研究了鄂尔多斯盆地西缘热历史，厘定了西缘逆冲推覆构造的形成时间为130 Ma，即晚侏罗世。张进(2004)认识到鄂尔多斯盆地西缘构造带南北存在差异，南、北两个带形成时代不同，形成机制各异，南北两部分之间存在着一个较大的侧断坡。 盆地西缘构造格局整体近南北向展布，具有东西分带、南北分段的特征。构造线总体走向近南北向(图2-4)，构造作用十分复杂，变形强烈，表现为一系列西倾的大型逆冲断层，并伴随着同生和由断层牵引而形成的褶皱，以及反冲断层、后冲断层、正断层和平移断层(汤锡元等，1992)。逆冲带内反冲断层和内部构造十分发育，褶皱以断展褶皱和断滑褶皱为主。断面一般上陡下缓，往往沿石炭系和二叠系煤系地层滑脱，推覆体系呈叠瓦状构造，逆冲席前锋为背斜隆起，尾部为向斜构造，原地岩体一般变形微弱(赵重远等，1988)。不同构造段之间的构造特征、变形机制和形成时期都有所不同，南北构造分段有两种方案:一种为南北两分的方案，以张进(2004)为代表，北段主要包括桌子山段、贺兰山中、北部、银川地堑地区和横山堡段;南段主要包括贺兰山南部、马家滩段以及沙井子段。构造带南北两部分之间存在着一个较大的侧断坡。赵红格(2005)提出了南北三分的划分方案，即南区、中区北区，中区即指37.50 -380“横向构造带所在部位，其南、北部边界分别在中宁一中卫断裂带和青铜峡一吴忠断裂带附近。北区分为桌子山段和横山堡段，中区分为转换带和马家滩两大构造带，南区可以分为沙井子北、固原和华亭南三个次级分段。西缘主要断裂带特征如下:(1)横山堡逆断裂带 横山堡地区的构造形式、逆冲方向等都与其他构造段特征不同，其主冲断层走向北偏东，大致呈等间距平行排列，在平面上有六组主冲断层，冲断面东倾，冲断块自东向西冲，并发育牵引褶皱。横山堡地区除了东倾的逆冲断层外，还有少数断面西倾的次一级逆冲断层，与向东倾的逆冲断层呈“y;字形或反“y;字形。该段逆冲带的台阶式几何形态不明显，主冲断层的组合型式为叠瓦式，向西逆冲。该段的反冲断层也十分发育，与主冲断层组成背冲式。反冲断层与主冲断层交汇部位组成断层“三角带”，构造变形十分强烈。(2)磁窑堡构造带 该带内不存在大型的逆冲构造，而以一些背向斜相间排列为主，总称为刘家庄复背斜。褶皱的轴向在北端为北北东向，与横山堡构造带的总体方向相近。中间逐渐过渡为近南北向，向南逐渐过渡为北北西向，与马家滩构造带的总体方向相似，显示出既与相邻两区有一定联系，又表现出明显的过渡带的特征。(3)马家滩褶皱逆冲带 在研究区南部的马家滩褶皱逆冲构造带由五条主干逆冲断裂形成的典型叠瓦状构造(汪泽成，1996:李振宏，2005)，具有逆冲推覆构造的特征(图2一7,图2-8)。主冲断层走向北偏西，冲断面西倾，平面上呈雁列排列。断层面上陡下缓，且常在太原组一山西组煤系地层中发生滑脱，形成底板逆冲断层。与主冲断层相伴生的还有一些同向的分支断层和反向的逆冲断层，同时还伴随着一些和断层成因有密切关系的不对称背斜构造。(4)甜水堡走滑断裂带 在西缘逆冲推覆带南端，发育走滑断裂，平面上表现为断裂的雁行排列以及S形、反S形，剖面上主要表现为花状构造，断面较陡(图2-9)。这种走滑断裂是在剪切应力作用下形成的。 (5)横向断层 主要包括黎家新庄张扭性断层、清水营张扭性断层和摆宴井断裂。 黎家新庄断裂:北东向延伸，倾向南东，倾角700，断距约1700m,致使北侧中下奥陶统同南侧中生界直接接触。该断层分割了横山堡复背斜和刘家庄复背斜。 清水营张扭性断层:北东向延伸，断面倾向北北西，倾角700-800，北盘下落。断层南北两侧地层分别为白坚系和第三系。 摆宴井断层:北北西一北西向延伸，断面西倾，浅部倾角为600，深部变缓为300，最大断距2760m，地表为第四系所覆盖。第三节 地层系统一、 地层概述 1、中晚元古代地层由长城系、蓟县系和震旦系组成，厚8002770m，岩性分别以石英砂岩、碳酸盐岩和冰碛岩为主。长城系和蓟县系发育于该区的大陆裂谷之中，其沉积层序为典型的裂谷充填层序，与下伏地层呈假整合接触，厚度为7102670m。区内的震旦系是一套山麓冰川沉积物，零星出露干盆地四周，名为罗圈组或正目观组，厚90100m，与下伏长城系和蓟县系呈假整合接触。2、早古生代地层主要由碳酸盐岩组成。盆地及其东缘早古生代地层的沉积特点与华北类似，缺失中、晚奥陶世沉积，从寒武纪到早奥陶世均以稳定的地台型碳酸盐岩沉积为主，古生物群亦与华北雷同。但在盆地西缘和南缘，因毗邻秦祁海槽而具过渡型沉积特征，其特点是地层发育全、沉积厚度巨大、有大量碎屑岩和火山凝灰岩出现，并在早奥陶世开始出现华南型古生物群分子，这些特征均指示着秦祁加里东海槽对盆地西缘和南缘的影响。早古生代地层总厚度为3506450m，与下伏地层多呈假整合接触。从地层层序、岩石组合和古生物群来看，本区早古生代地层基本可以划为3个地层分区，即鄂尔多斯分区、西缘分区和南缘分区。下古生界各组之间的接触关系以整合过渡为主，仅凤山组与冶里组、亮甲山组与下马家沟组之间存在着假整合面。3、晚古生代一中三叠世地层基本由碎屑岩组成，仅石炭系存在少量碳酸盐岩。特点是：下二叠统及其以下地层为暗色含煤碎屑岩建造，以上地层为红色碎屑岩建造。全区地层分异不大，仅石炭系存在祁连和华北两种沉积类型。前者的特点是地层沉积早，发育全、厚度大(16701400m)，泻湖相发育，后者则以地层沉积晚、厚度小(570200m)，潮坪相发育为特征。两者大致分界于东径107。附近。二叠系和中、下三叠统为海陆过渡相与内陆河湖相间互沉积，厚度5801780m。该地层与下伏地层呈假整合或不整合接触，其内各组之间以整合过渡为主，仅纸坊组与和尚沟组之间为假整合接触。；4、晚三叠世一白垩纪地层主要由内陆河湖相碎屑岩组成，在安定组和环河华池组内见淡水碳酸盐岩，在延长组和环河华池组内见火山凝灰岩。火山凝灰岩以环河华池组最多。该时期沉积的主要特征是：纵向上红黑分明，黑色地层主要分布于晚三叠世延长组和早侏罗世延安组(煤层和煤线发育)，红色地层主要集中在中上侏罗统。平面上存在补偿和非补偿两种沉积类型。补偿性沉积分布于盆地西缘安口窑、石沟驿、汝箕沟一带，特点是砂岩、砾岩发育，沉积厚度大，如延安组厚度为20003000m；非补偿性沉积分布于补偿沉积以东，特点是沉积厚度薄(延长组厚度为1700m左右)，岩性较细。5、新生代地层 鄂尔多斯盆地自白垩纪后期隆起之后，除盆地西及西北缘有渐新统超覆之外，盆内广大地区仅有新第三系沉积。渐新统为杂色砂泥岩夹石膏层，厚20360m。新第三系为一套红土层，厚28m。第四纪地层在盆地内部基本以北纬38。为界，北部是砂砾层，南部是黄土，厚度70300m。它们与下伏地层的接触关系均为不整合。该区的新生代地层主要发育于周缘断陷盆地之中，在渭河断陷盆地内厚度可达7000m左右，在河套断陷盆地内厚度近于9000m，在银川断陷盆地中厚度为5000m左右。二、含油气层系在鄂尔多斯盆地，除上奥陶统一下石炭统外，中元古代至第三纪各时代地层发育较齐全，沉积旋回清楚，目前已查明有多套生储盖组合。下古生界在盆地西缘寒武系和奥陶系暗色泥岩厚度达5001000m，有机碳含量平均为0.5，氯仿沥青“A”含量为0.08，烃含量为168472mgkg，为良好气源岩。下古生界碳酸盐岩广泛分布，有机碳含量0.110.26，原始有机物质主要属卫型和型，可能具生烃条件。碳酸盐岩亦可作为储层，特别是下奥陶统顶部经长期风化剥蚀形成的碳酸盐风化壳已证实为良好储集层，其原始沉积为含膏、含灰云岩，次生孔、洞发育，溶蚀发育段的面孔率为3-7，孔隙度为4-7，最高19.8，渗透率为510×10-3um2，最大为316x10-3 um2时，储集层在大范围内可以对比，一般厚20-25m，其上有分布稳定的铝土质泥岩和暗色泥岩可作良好盖层。石炭一二叠系是一套海陆交替相沉积的煤系地层，一般厚度500-1500m，下部太原组和山西组为滨浅海与湖沼相沉积，暗色泥岩和煤层发育，煤层一般厚15-30m，暗色泥岩的厚度一般为50m，最厚可达900m，暗色泥岩的有机碳含量为1.37-2.07，氯仿沥青“A含量为0.0378-0.0964，烃含量为136.1381.9mgkg，干酪根具明显腐殖型的特点，是主要气源岩系。中部下石盒子组为平原河流相沉积，砂岩较发育，在盆地西北部物性较好，孔隙度为618，渗透率为2×10-3-250×10-3 时，是良好储集层段。上部上石盒子组沉积较细，红色泥岩厚度大，可作区域性盖层，因此，构成完整的生储盖组合，是盆地内勘探煤型气的主要层系。上三叠统延长组为内陆湖泊砂泥岩沉积，厚度一般为6001500m，西部边缘凹陷最大厚度达3200m。上三叠世是本区湖盆的主要发育期，经历了湖盆形成、发育及消亡期，形成了粗一细一粗的完整沉积旋回。湖泊具有南深北浅的广阔水域，基底宽平和沉积条件统一，在北纬38。线以南形成北西向的深水湖泊，沉积了厚而广的生油层，厚度约400m，面积达5.4万km2，除延长组第一段以外，其余均具良好生油条件，尤以二、三段为佳，有机碳含量为2.4-3.02，氯仿沥青“A”含量为0.100.34，烃含量为10602300rngkg，有机质为腐殖腐泥型，镜质组反射率为0.71.1，属热演化生油成熟阶段，少数接近高成熟阶段。在延长组的沉积建造中，三角洲广泛发育，各油层组中均有各种规模的三角洲存在，三角洲的主要建设期有张有弛，每期建造均伴随一期沼泽化旋回组合，形成了较好的生、储、盖配置关系。延长组储集层具有“一广、二多、三低”的特点，分布面积广达6万km2；储盖组合多，含油层段多；储油层渗透率低，大多不足1×10-3um2，能达到2×10-3um2已算好的；油水分异程度低，油层产能低。在生油坳陷东北区发育几个大型三角洲，储集层厚度大，砂层物性较好，长6段主力油层厚度10-25m，平均孔隙度为1113，渗透率1×10-32×10-3 um2。长2段油层一般是多期分流河道叠加沉积的厚砂岩，孔隙度可达1218，渗透率可达20×10-3 um2左右。侏罗系延安组为河流湖沼相沉积，是一套灰黑色泥岩与灰白色砂岩夹煤层的沉积，具有良好的储盖条件。暗色泥岩厚度达80-100m，具有生烃条件，可以作为自身油源，但是，在盆地内，延长组为延安组的主要油源。延安组砂岩是盆地内最好的储集层，属古河道充填砂岩与湖沼相条带状砂岩，该储层具厚层、块状、中一细粒，底部常发育巨厚含砾粗砂岩等特点，砂岩厚度250-360m，岩性变化大，储油物性中等，孔隙度为15-20，平均167，渗透率一般为10×10-3100×10-3 um2，平均为41×10-3 um2。三、烃源岩1、气源岩由于沉积环境的差异，区内主要发育两套气源岩，即:下古生界的暗色碳酸欲岩、上古生界的海陆交匀互相煤系地层。下古生界烃源岩主要以奥陶系碳酸欲岩为主，分布在盆地的西南缘和中东部地区，厚度40800m。早古生代，盆地西部、南部地处碳酸欲台地与槽、台过渡带，岩相古地理环境变化较为复杂，所形成的海相烃源岩，既有各类碳酸欲岩，又有斜坡盆地沉积的钙质泥(页)岩。碳酸欲岩中，含泥灰岩、泥灰岩、泥云岩和含泥云岩的残余有机碳含量相对丰富，泥质碳酸盐岩烃源母质类型以腐泥型为主，厚度达到了148. 6m;残余有机碳丰度平均值达到了0. 25%，热演化程度大都处于高、过成熟阶段(盆地南部Ro=2.23%一3. 22%)，热解烃含量(S1+S2)分别为0. 14mg/g和0. 25mg/g，表明具有较好的生烃能力。另外，蓟县系在盆地南部沉积了厚达2000m的深灰、灰及浅灰色粉细晶白云岩，各种藻类十分丰富，也有可能成为潜在的烃源岩 上古生界烃源岩是一套呈现广覆型分布的海陆过渡相至陆相的含煤岩系，受同期构造的控制，在盆地东部和西缘形成厚度中心。煤层有机质含量较高，生气能力强。侏罗纪以前，上古生界有机质以深成变质作用为主;晚侏罗世到白华纪由于构造热事件的影响，有机质进入生烃高峰。日前，盆地内烃源岩卞要处于高一过成熟阶段，盆地边部烃源岩处于成熟高成熟阶段，其中盆地南部庆阳富县延长一带Ro>2. 8，处于过成熟干气带，以此为中心向周围环带状降低。对鄂尔多斯盆地上古生界烃源岩研究表明，成熟烃源岩(Ro>1. 25，达到生烃高峰)面积达18 X 104km2，占现今盆地总面积。25 X 104km2的72%，表现为大面积成熟，达到了生气阶段。按形成大中气川生烃强度为20 X 108m3/km2计算，鄂尔多斯盆地上古生界生烃强度大于20 X 108 m3/km2的分布面积达13. 8 x 104km2，占现今盆地总面积的55. 2%，也就是说占鄂尔多斯盆地一半以上的地区具备形成大中型气川的烃源岩条件。如果以生烃强度12x 108m3/km2计算，鄂尔多斯盆地上占生界生烃强度大于12 X 104m3/Km2的分布面积达17. 9 X 104km2，占现今盆地总面积的71.6%，表现为大面积生烃强度较高的特征。受沉积中心和热演化中心控制，上古生界烃源岩在盆地中东部、西部的鸟达和桌了山地区形成二个局部生烃中心。2、生油岩鄂尔多斯盆地中生界主要含油层系为侏罗系延安组和三叠系延长组，分别属古地貌河流砂岩油藏和河控湖泊型三角洲油藏。烃源岩主要分布在中生界三叠系延长组，延长组为一套河湖相沉积，其中，长7湖盆范围大，水体深，发育半深湖一深湖相沉积，岩性以深灰色和灰黑色泥页岩、油页岩为主，富含有机质，为主要生油层。最新的研究表明，在鄂尔多斯晚三叠世湖盆全盛期沉积的长7段发育了一套富含有机质、岩性为黑色泥页岩(含油页岩)的优质油源岩，其有机质丰度、生排烃能力及规模明显优于其他岩性和层段的生烃岩，该套优质油源岩很可能是盆地中生界的主力油源岩(张文正、杨华，2005) 371。同时长4+5段湖相泥岩有机质丰度较高，类型主要为型，具有比较高的生烃潜力，其演化程度处于低成熟到成熟阶段，为中等到较好烃源岩。 大量钻孔的统计结果表明，长7油页岩段大面积发育，分布范围可达5 x 104Km2，但是厚度变化较大，最发育的地区累计厚度可达80m以上，大部分地区油页岩段的厚度在10-50m之间。 生烃凹陷控制大油气田的分布。盆地内中生界三叠系、侏罗系油气田的形成严格受三叠系延长统中、上部烃源岩的控制:平面上油气田均分布在三叠系5.4万kM2生烃凹陷范围内，也就是说成熟烃源岩分布面积有多大，油气田分布范围就有多大;系延长统中、纵向上油气田主要分布在延长统中部烃源岩以上地层中(包括三叠上部和侏罗系延安统)。该区褶皱、断裂构造不发育，物性差异较大，盆地内油气进行大规模远距离运移的可能性较小，“源控论”地质规律所决定的。第四节 储盖组合 鄂尔多斯盆地形成于裂谷充填与克拉通沉积的背景上。在成盆前与成盆期发育了一套层序齐全、厚度巨大的沉积建造，自下而上包括下占生界寒武奥陶系海相碳酸欲岩与浊积碎屑岩上古生界石炭、二叠系海陆交互相煤系碎屑岩。并分别在寒武系系、二叠系发育多套储集岩和封盖岩类型，构成了不同的储盖组合形式。下古生界储盖组合 上寒武统泥质岩和中寒武统灰岩组合:上寒武统发育的泥质岩、碳质泥岩与下部的张夏组碳酸盐岩可以组成下古生界最老的一套储盖组合。张夏组在全区主要发育一套鲡粒灰岩、粒屑灰岩，其粒间溶孔、溶缝、溶洞发育，具有良好的储集性能。中东部碳酸盐岩与蒸发岩储盖组合:在绥德榆林地区和靖边鸟审旗以东地区马家沟组内部发育了膏盐湖相的沉积，其中马五段和马三段以膏盐、盐岩为主，而马四段和马二段以泥粉晶、细粉晶云质灰岩为主，从而在奥陶系内部形成了以碳酸盐岩与膏、盐岩间互的储盖组合 下奥陶统灰岩和中奥陶统泥质岩的储盖组合:中奥陶统在西部发育深水盆地相的砂质泥岩，构成了下奥陶统气层的区域盖层。该套组合的储层为下奥陶统的亮晶砂屑灰岩、凝块含藻灰岩、团粒灰岩。储集空间由溶孔、溶洞、裂缝、品间孔、粒间孔形成的不均质孔隙网络所组成，渗透性好，盖层条件优越。 奥陶系风化壳和中石炭统铝土岩储盖组合:奥陶系顶部经过1. 3亿年左右的沉积间断，发育了一套风化淋滤和溶蚀带储层。位于风化壳之上的中石炭统铝土岩可作为直接盖层，上覆的上石炭统碳质泥岩可作为间接盖层。上古生界储盖组合 太原组海相砂泥岩储盖组合:在太原组的下部，全区零星地发育了一套离岸砂坝砂岩，由于时代较老，成岩作用强烈，其原始粒间孔儿乎消失，砂岩经过后期溶蚀作用，次生孔隙相对发育。该组合的盖层是太原组海相泥质岩和碳质泥岩。 太原组海相碳酸盐岩和碎屑岩储盖组合:在神木鸟审旗靖边华池以东地区太原组发育了一套海相碳酸盐岩的沉积，自上而下可分为五段，即:东大窑灰岩段、斜道灰岩段、毛儿沟灰岩段、庙沟灰岩段和吴家峪灰岩段。除东大窑为泥灰岩段外，其他灰岩下部均为质纯的生物碎屑泥晶灰岩，上部为海相泥质岩或碳质泥岩，从而在太原组的灰岩段内部构成了多套储盖组合。 山西组砂泥岩储盖组合:由山西组中下部分流河道砂作为储层，盖层为山西组中上部冲积平原相的泥质粉砂岩和沼泽相的碳质粉砂质泥岩。 上、下石盒了组砂、泥岩储盖组壳早石盒了期曲流河、网状河沉积的砂体以及大量的点砂坝、心滩、决口扇，构成了本组合多种形态的储集体。在河流洪泛期间沉积的砂质泥岩，可作为储层的直接盖层。另外，上石盒了组湖相泥质岩累计厚度一般为150 250m，可作为下部气层的区域盖层。 石千峰组砂、泥岩储盖组合:石千峰期沉积环境属于干旱、炎热、氧化的陆相湖泊环境，发育了一套独特的红色碎屑岩沉积。储层为三角洲平原分流河道及三角洲前缘的水下分流河道砂体，盖层为冲积一三角洲平原的泥岩。第五节 圈闭与油气藏盆地本部四周为“南北两隆、东西两褶”所限，南有渭北隆起，北有伊盟隆起，西为西缘逆冲带，东为晋西挠褶带，内部则是一块呈南北向长方形刚性西倾斜坡，倾角不足50，历次造山运动都未能使它隆褶变形，只产生了轻微的隆升和下降。这种构造面貌对油气藏的形成起重要作用。盆地西缘逆冲带和晋西挠褶带构造较发育，可以寻找构造和断块油气藏，并已发现了油气田，如胜利井三叠系气田、马家滩三叠系油田、大水坑侏罗系油田等。其他广大地区，中新生界局部构造不发育，大多数为岩性地层油藏，部分为鼻状构造和岩忡混合油藏。盆地南部三叠系延长组大面积的生油坳陷控制了三叠系、侏罗系油气的分布，但二者的成藏条件不同，油藏类型也有差异。在生油坳陷范围内延长组砂岩普遍见油，其北部、东部是各期三角洲普遍发育地带，储集条件较为有利，是延长组油气主要分布区，已发现安塞、延长和靖安等油田。其次是在西部环县以南水下扇的扇中部位，砂岩储油物性较好，也获得工业油流。目前所发现延长组油藏大多数属于岩性圈闭的油气藏，即在平缓斜坡背景上，含油砂岩上倾尖灭或侧变为非渗透性砂岩形成遮挡所封闭的油气藏。中、下侏罗统延安组的油气分布特征与延长组不同，它与古地貌密切相关，生油坳陷与古河道配套是形成油田的宏观背景。印支运动末盆地抬升，在生油区内，剥蚀成一条近东西向侵蚀河谷，在此基础上形成的早侏罗世古河流系统控制着油气的分布。延安组的油源通道是它与延长组之间的侵蚀面，因此，河流下切强度和广度决定了上覆层的含油丰度。早侏罗世盆地西高东低，西部河流下切比较强烈，且靠近生油中心，因此，供油丰富。特别沿主河道延长组被河流下切侵蚀的厚度大，层位多，充填于河床的延安组底砂岩大面积直接与延长组主要生油岩接触，供油更加充分，形成了较大型的马岭油田。东部处于河流下游，地形高差较小，河道谷地开阔，下切作用减弱，延长组保留层位较全，沿主河道，延安组只能和延长组上部的四、五段接触，使主要生油层向上供油受到阻碍，侏罗系底砂岩含油不如西部丰富，找到的油藏不多。延安组分为10个砂组，纵向上主要油层分布于底部的延9、延10砂组。横向上油田主要分布于古河谷侧缘的滨河床浅滩和河漫滩阶地或低山丘陵前缘。其主要油藏类型有：地层超覆油藏，侵蚀沟谷中填充的砂岩与沟谷紧密接触而形成的侵蚀面遮挡油藏，也称古地貌油藏；岩性油藏，河流相砂岩沉积过程中由于砂岩上倾尖灭，或砂岩渗透性变差而形成的岩性遮挡油藏；砂岩局部增厚所控制的沉积差异压实而形成“砂岩顶凸”的构造圈闭，也能形成油藏，但一般面积幅度较小。上古生界暗色泥岩及煤层发育，具良好的煤成气环境，在盆地内的产气层主要有下石盒子组、山西组及太原组。这些层系中分流河道与三角洲砂体十分发育，形成大量透镜状岩性圈闭、上倾岩性尖灭圈闭，在古隆起区有超覆不整合圈闭，在奥陶顶部侵蚀面的高部位还有残丘圈闭，因此，多为构造岩性、构造地层混合型气藏。上二叠统上石盒子组发育大套浅湖相泥质岩，分布极为广泛，横向连续性强，一般厚4060m，泥岩渗透率低于10-3 um2，是一套良好区域盖层，已发现的油气层多分布于这套盖层之下。下古生界气藏以长庆大气田下奥陶统碳酸盐岩气藏为典型代表，该气藏是在加里东晚期至海西期的古风化壳上形成的。气源为混合型石炭一二叠系及下古生界气源。气藏的控制因素比较复杂，主要有6种气藏类型，即岩性圈闭、地层圈闭、构造一岩性复合圈闭、古地貌一成岩复合圈闭、次生白云岩透镜体圈闭、背斜圈闭。 第六节 重要产油层位概述一、延长组概述1烃源岩特征延长组烃源岩发育，包括三角洲平原沼泽相含煤暗色泥岩和半深湖深湖亚相暗色泥岩，油页岩，并以长7油层组油页岩为主，长9、长8、长4+5油层组为次。烃源岩具有厚度大(20200m)、分布广(5X104 km)、有机质类型好(腐植腐泥型为主的混合干酪根)、有机碳含量高(25)、成熟度适中(0.71.06)等特点；生烃潜力巨大，油源丰富，最新模拟计·算的总生油量达1900X108t，总生烃量达2600X108t(胡文瑞等，2001)，总资源量达7278x108t2储层特征延长组储层成因类型主要为长6、长2、长8油层组三角洲前缘水下分流河道、河门砂坝及三角洲平原水上分流河道砂岩；岩性主要为中细粒岩屑长石砂岩、长石砂岩；储层层数多巾单层厚度小，单层厚度多小于30m，一般为520m；储层岩石致密，压实作用和胶结作用强烈，残余粒间孔、长石溶蚀孔、沸石溶蚀孔隙为主要含油孔隙；储层物性较差，为我国有名的低孔渗陆相砂岩储层，平均孔隙度为10-14，平均渗透率为(0.1-5)X10-3 微米；储层岩性、物性、含油性等非均质性强，储层分布复杂，储层的发育主要受三角洲沉积作用和成岩作用的共同控制。长2油层组储层石英含量高，残余原生粒间孔发育，以粒间孔为主，物性好(孔隙度15.6，渗透率17.5x10-3 微米)，是延长组最好储层发育层段。长6油层组长石含量高，陕北地区沉积坡降小，三：角洲规模大，延伸远；砂岩横向较稳定，叠合连片；以三角洲前缘水下分流河道的长石中细砂岩为主，分选好，粒度细；邻近生烃中心，溶蚀作用控制了陕北长6有效储层的发育，次生孔隙发育，安塞志靖南浊沸石溶孔发育，是延长组最主要的油气产层。长8油层组在陕北沉积坡降相对较小(2mkm)，发育曲流河三角洲，分选较好，长石含量相对较高；在陇东沉积坡降较大(10mkm)，辫状河·：角洲发育，砂体呈条带状展布，杂基含量高，石英、岩屑含量相对较高；总体上，长8储层足以粒间孔主的中细粒砂岩，是延长组颇具潜力的油气勘探目的层+3盖层特征延长组盖层岩石发育，主要为长7、长4+5油层组区域性分布的泥岩、油页岩及致密泥质粉砂岩盖层岩石，次为长1油层组分布较广的泥岩及致密泥质粉砂岩盖层岩石，厚度达数十至数百米，泥岩盖层排替压力为1208X106Pa(李国玉，2001)，具有良好的封盖条件。4生储盖组合特征延长组主要发育以长2、长6、长8为储层的3套生储盖组合(图25)：第一组合是以长8为主要储层、长7和长9为生油层、长7为盖层的组合，以西峰油田为代表；第二组合是以长6储为主要储层、长7为主力生油层、长4+5为盖层的组合，是延长组分布最广的牛储盖组合，也是迄今延长组主力产油组合，岩性油藏大面积连片分布，以安塞志靖油田为代表；第三组合是以长2(以及部分长3)为主要储层、长2下伏生油层、长1为盖层的组合，汕藏主要受局部构造(低幅度鼻状构造)控制，以杨米涧油田为代表。5油气运移条件延长组油气藏属于典型的自生自储式，生烃中心与储集砂体毗邻，大规模的油气运移主要发生在早白垩世。此时延长组西倾斜坡构造形态基本形成，有利于西部生油凹陷的油气向东北部、西南部储集砂体的油气运移。油气侧向运移距离短，一般小于40km，最大为60km(李国玉，2001)；烃类向储集层运移及其在储层中的侧向顺层运移和纵向跨层运移取决于某一方向压差与渗透率的关系；由于长7油层组过剩压力最高可大于20xl06 Pa，长8段为(10-15) x106 Pa，存在明显的压力差，垂向上油气具备从长7油层组向下运移到长8油层组的动力条件。6油气藏类型特征延长组背斜、断裂等构造不发育，地层总体为向西缓倾，主要发育受地层、岩性控制的隐蔽型油藏，其隐蔽性强、勘探难度大。隐蔽油藏具体包括砂岩上倾尖灭型、砂岩透镜体型(直罗油田长2油层组)、差异压实“构造”岩性型(长2油层组)、上倾致密砂岩遮挡型(子长油田)、鼻状构造岩性