硬石膏结核白云岩沉积微相——以鄂尔多斯盆地东部马五13小层为例
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天 然 气 工 业Natural Gas Industry第41卷第4期2021年 4月· 13 ·鄂尔多斯盆地西南部寒武系风化壳天然气成藏特征刘显阳1,2 魏柳斌1,2,3,4 刘宝宪1,2 张 雷1,2 郭 玮1,2 张建伍1,2 郑 杰1,21.中国石油长庆油田公司2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室3.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·成都理工大学4. 成都理工大学沉积地质研究院摘要:鄂尔多斯盆地早古生代中央古隆起及其周缘形成的寒武系风化壳一直都是该盆地油气勘探重点关注的目标,并取得了重要的油气勘探突破。
为了进一步加快该领域天然气勘探的进程,在系统分析该盆地西南部寒武系风化壳源储配置及圈闭类型的基础上,评价了该盆地西南部寒武系风化壳天然气勘探的潜力以及有利的勘探区带。
研究结果表明:①该盆地内上古生界煤系烃源岩是主要的气源岩,与寒武系储层形成“上生下储”型源储匹配关系;②寒武系风化壳储层的储集空间类型以白云岩晶间(溶)孔型及岩溶缝洞型为主,其发育分别受控于颗粒滩沉积微相和风化壳期岩溶作用;③寒武系风化壳圈闭类型主要为岩性—地层圈闭,形成于燕山期鄂尔多斯盆地东部抬升的构造背景,上倾方向存在着岩性及地层遮挡的地质条件,有利于天然气近距离运移与聚集成藏。
结论认为,该盆地西南部中央古隆起东侧环县—正宁地区是寒武系风化壳气藏的有利勘探区带,中寒武统张夏组及上寒武统三山子组是该区油气勘探的有利层段。
关键词:鄂尔多斯盆地;中央古隆起西南部;寒武系;风化壳;气藏形成;岩溶作用;上生下储;岩性—地层圈闭DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2021.04.002Characteristics of natural gas accumulation in the Cambrian weathering crust inthe southwestern Ordos BasinLIU Xianyang 1,2, WEI Liubin 1,2,3,4, LIU Baoxian 1,2, ZHANG Lei 1,2, GUO Wei 1,2, ZHANG Jianwu 1,2, ZHENG Jie 1,2(1. PetroChina Changqing Oilfield Company , Xi'an , Shaanxi 710018, China ; 2. National Engineering Laboratory of Low-permeability Oil & Gas Exploration and Development , Xi'an , Shaanxi 710018, China ; 3. State Key Laboratory of Oil & Gas Reservoir Geology and Ex-ploitation , Chengdu University of Technology , Chengdu , Sichuan 610059, China ; 4. Institute of Sedimentary Geology , Chengdu University of Technology , Chengdu , Sichuan 610059, China )Natural Gas Industry, Vol.41, No.4, p.13-21, 4/25/2021. (ISSN 1000-0976; In Chinese)Abstract: The Cambrian weathering crust formed in the Lower Paleozoic central paleouplift of the Ordos Basin and its periphery has always been a key target for oil and gas exploration in this basin, and important breakthroughs in oil and gas exploration have been made there. In order to further accelerate the process of natural gas exploration in this field, this paper systematically analyzes the source-reser-voir configurations and trap types in the Cambrian weathering crust in the southwestern Ordos Basin. Then, natural gas exploration poten-tials and favorable exploration zones in the Cambrian weathering crust inf the southwestern Ordos Basin are evaluated. And the following research results were obtained. First, in the Ordos Basin, the Upper Paleozoic coal-measure source rocks are the main gas source rocks, which together with the Cambrian reservoir form a source -reservoir pattern of "upper source and lower reservoir". Second, the types of the reservoir spaces in the Cambrian weathering crust reservoir are mainly dolomite intercrystalline (dissolution) pores and karst fractures and vugs, whose development is controlled by grain shoal microfacies and karstification in the weathering crust stage, respectively. Third, the traps in the Cambrian weathering crust are mainly lithologic -stratigraphic traps, which are formed in the tectonic setting of the east-ern Ordos Basin uplifting in the Yanshanian. There are geological conditions of lithologic and stratigraphic barriers in the updip direction, which is beneficial to the short-distance natural gas migration and accumulation. In conclusion, Huanxian -Zhengning area on the east side of the central paleouplift in the southwestern Ordos Basin is a favorable exploration zone of Cambrian weathering crust gas reser-voirs, and Middle Cambrian Zhangxia Formation and Upper Cambrian Sanshanzi Formation are favorable intervals of oil and gas exploration.Keywords: Ordos Basin; Southwestern area of the central paleouplift; Cambrian; Weathering crust; Natural gas accumulation; Karstifica-tion; Upper source and lower reservoir; Lithologic -stratigraphic trap基金项目:国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(编号:2016ZX05004-006)、中国石油天然气股份有限公司重大科技专项 “长庆油田5 000万吨持续高效稳产关键技术研究与应用”(编号:2016E-0514)。
鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组马五段白云岩的地球化学特征2010-10-15鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组马五段属于浅海碳酸盐层系,间夹蒸发岩层.盆地中东部通常含有白云岩,它们是主要油气储集层.一些研究者把它们看成近地表回流白云岩.然而白云岩的岩石学和地球化学表明这些白云岩具有埋藏成因的.证据.马家沟组白云岩(马五段)具有暗红色阴极发光,微量元素Fe为5500×10-6~6 200×10-6,Mn为170×10-6~210×10-6,稳定同位素氧组分为-7.093‰~-9.932‰PDB,(平均值为-8.671‰PDB),稳定同位素锶(87Sr/86Sr)为0.709 766~0.708 65(有硅质碎屑物的放射性87Sr的影响).薄片下可以看到白云石沿着裂缝交代,上述特征表明白云岩可能在埋藏条件下形成.白云岩稀土元素的分布模式与海水的稀土元素分布有明显的差别,缺少Ce和Eu的负异常,表明交代流体不会是海水或蒸发海水.包裹体的均一化温度为160~220℃,盐度为5wt%~25wt%,暗示白云石化作用温度高,压力大,交代流体为卤水.密西西比谷型(MVT)矿化作用(方铅矿和闪锌矿)以及共生的低温热液矿物--钾长石、萤石、石英、黄铁矿等表明白云岩具有区域热液特征.作者:姚泾利王保全王一黄道军文彩霞 YAO Jing-li WANG Bao-quan WANG Yi HUANG Dao-jun WEN Cai-xia 作者单位:姚泾利,YAO Jing-li(成都理工大学沉积地质研究院,成都,610059;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,西安,710021)王保全,王一,WANG Bao-quan,WANG Yi(西南石油大学资源与环境学院,成都,610500)黄道军,文彩霞,HUANG Dao-jun,WEN Cai-xia(中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,西安,710021)刊名:沉积学报 ISTIC PKU英文刊名:ACTA SEDIMENTOLOGICASINICA 年,卷(期):2009 27(3) 分类号:P595 P588.24+5 关键词:马家沟组埋藏白云岩热液白云岩地球化学特征。
天然气地质学收稿日期:2009202224;修回日期:20092042201基金项目:国家科技重大专题项目(编号:2008ZX050082003204);国家重点基础研究发展计划(“973”)项目(编号:2006CB202305)联合资助.第一作者E 2m ail :jashi @.鄂尔多斯盆地东部地区奥陶系马家沟组沉积环境与岩相古地理研究史基安1,邵 毅1,2,张顺存1,2,付翠琴3,白海峰4,马占龙4,吴志雄1,2(1.中国科学院油气资源研究重点实验室,甘肃兰州730000;2.中国科学院研究生院,北京100049;3.中国石化股份有限公司胜利油田分公司胜利采油厂,山东东营257051;4.中国石油长庆油田公司勘探开发研究院,陕西西安710016)摘要:鄂尔多斯盆地是我国重要的含油气盆地,以奥陶系碳酸盐岩为主的层位赋存有相当丰富的天然气资源。
马家沟组在鄂尔多斯盆地有广泛分布,其中马一段、马三段、马五段以白云岩、硬石膏岩和盐岩为主,夹少量石灰岩;马二段、马四段、马六段为石灰岩和白云岩。
运用沉积学与地球化学方法,分析了研究区马家沟组的沉积环境,认为:马一段、马三段和马五段沉积时期气候干热,海平面下降,盆地东部龙探1井区一带主要为台地蒸发岩相沉积,发育了膏盐岩和盐岩沉积,其周边则发育了一套白云岩夹薄层硬石膏岩的含膏云坪相沉积,在盆地东部周边地区主要沉积了泥质白云岩、白云质灰岩和细晶白云岩的云灰坪和局限海相沉积。
马二段和马四段沉积期气候湿热,海平面上升,研究区主要发育了石灰岩夹少量白云岩的开阔海相沉积,周缘地区发育了白云岩和灰岩互层的云灰坪或白云岩为主的局限海相沉积。
并建立了马家沟组的沉积模式,绘制了马家沟组各个岩性段的岩相古地理平面图。
关键词:鄂尔多斯盆地;马家沟组;沉积环境;沉积模式;岩相古地理中图分类号:TE121.3 文献标识码:A 文章编号:167221926(2009)03203162091 概述鄂尔多斯盆地是我国重要的油气勘探基地之一[1],该盆地中一系列奥陶系大气田的发现,进一步揭示了下古生界碳酸盐岩,尤其以下奥陶系碳酸盐岩为主的层位赋存有相当丰富的油气资源。
鄂尔多斯盆地奥陶系马五段孔隙充填物类型与成因张军涛;金晓辉;李淑筠;李维;孙宜朴【摘要】鄂尔多斯盆地马五段主要孔隙类型为硬石膏结核溶模孔,充填矿物有方解石、粉晶白云石、粗晶白云石,以及少量的石英、硬石膏、高岭石等。
方解石多为粗晶,阴极发光下为黄色,具有较低的Fe含量、中等Mn含量,明显偏负的碳、氧同位素,说明其形成于大气降水环境中。
粉晶白云石多为半充填,矿物学特征与基质白云石类似,与基质白云石具有同源性,但具有两种阴极发光情况,一类为橘色,另一类与基质白云石相近,为暗红色,电子探针背散射下,可分为外边和内核两部分,内核的Fe和Mn的含量与基质白云石相近,外边具有较高的Fe和Mn含量。
粉晶白云石较基质白云石碳、氧同位素偏负,这些差异反映了成岩流体的变化。
粗晶白云石染色后呈蓝色,具有较高的Fe和Mn含量,较负的碳、氧同位素,其可能形成于后期的热流体活动。
因此,不同类型的充填物是不同流体活动的结果。
方解石形成于表生期的大气降水充填作用,与岩溶古地貌有一定的联系,多分布于流体相对充足地势相对低洼的区域;而粉晶白云石的含量则与沉积环境相关,后经历过热流体改造;粗晶白云石的形成于与裂缝相关的热流体活动。
%Mold poreof anhydrite nodule is the major pore type in the 5th member of Ordovician Majiagou Formation ,Or-dos Basin .The fillings of the pore consist mainly of calcite ,very fine crystalline dolomite ,and coarse crystalline dolomite , as well as a small amount ofquartz ,anhydrite,kaolinite,etc.The calcite,fully filling the pores,is mostly coarse crystalline and shows yellow color under cathodoluminescence .Its moderate Mn content ,a relatively low Fe content and the obviously negative δ18 O values indicate that the calcite deposited in atmosphericenvironment .The very fine crystalline dolomite , usually partly filling the pores ,is similar to matix dolomite in mineralogy and origin .It shows two color types ( one is light orange and the other is dark red similar to matix dolomite ) under cathodoluminescence .The very finecrystalline dolomite can be divided into two parts under electron probe backscatter:the core and the cortex .The Fe and Mn content of the core are close to that of the matrix dolomite ,while the cotex has the highest Fe and Mn content inc arbonate minerals . Furthermore,its δ18 O and δ13 C values are more negative than that of the matrix dolomite .These features illustrate the change of diagenetic fluids .The coarse crystalline dolomite , blue after dyeing , has higher Mn and Fe content , r elatively negative δ18 O andδ13 C values,suggesting a possble late hydrothermal fluid origin .Different pore-fillings in the reservoir are the results of different fluids .The calcite is possibly the result of meteoric water filling in hypergenic stage and has certain relatonship with karst paleogeomorphology .It commonly occurs in low-lying areas with surficient fluids .In con-strast,the very fine crystalline dolomite is related to sedimentary environments and alterated by hydrothermal fluids .The fromation of coarse crystalline dolomite as a result of hydrothermal fluids associated with fractures .【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2016(037)005【总页数】7页(P684-690)【关键词】孔隙充填物;白云石;方解石;碳酸盐岩储层;马五段;鄂尔多斯盆地【作者】张军涛;金晓辉;李淑筠;李维;孙宜朴【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;中国石化江苏油田地质科学研究院,江苏扬州225009;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE122.2流体活动在碳酸盐岩储层形成演化过程中起着极其重要的作用[1-6]。
鄂尔多斯东部奥陶系马家沟组微相分析包洪平;杨承运【期刊名称】《古地理学报》【年(卷),期】2000(002)001【摘要】早奥陶世马家沟期,在鄂尔多斯东部的陕北地区沉积了近千米厚的碳酸盐岩-蒸发岩地层。
运用微相分析的方法,对这套地层进行了矿物岩石学、古生物学、沉积动力特征及形成环境的分析。
按矿物组成、微观结构、组构和生物化石(及其碎屑)的组成等特征,把该区碳酸盐岩-蒸发岩划分为18个典型的微相类型。
又根据其成因概括为6个微相系列,即与开阔海环境有关的微相系列、与滩相沉积有关的微相系列、与生物礁(丘)有关的微相系列、与隐藻席有关的微相系列、与局限-强烈蒸发条件有关的微相系列、次生晶粒结构微相系列。
各系列的微相类型具有相近的成因环境特征,且微相的变化表现为相对的连续性。
微相研究结果还表明,该区马家沟组的石灰岩类微相主要形成于开阔海陆棚环境和潮坪环境,部分与生物礁的发育有关;硬石膏岩、石盐岩等蒸发岩类微相主要形成于蒸发盆地与外海周期性隔绝的干化蒸发条件下;白云岩类微相有两种成因类型,即萨布哈环境的准同生白云岩化作用和埋藏成岩环境的成岩白云岩化作用。
【总页数】12页(P31-42)【作者】包洪平;杨承运【作者单位】北京大学地质系,北京 100871;北京大学地质系,北京 100871【正文语种】中文【中图分类】P53【相关文献】1.鄂尔多斯盆地东部奥陶系马家沟组白云岩成因机理分析 [J], 刘燕;付金华;李建明2.鄂尔多斯东部奥陶系马家沟组四段碳酸盐岩沉积微相及古地理分析 [J], 潘为;张永生;何幼斌;邢恩袁;蒋苏扬3.基于沉积微相的野外露头剖面准层序分析--以鄂尔多斯盆地奥陶系临汾晋王坟剖面马家沟组为例 [J], 王千遥;冯乔;王太元;韩波;赵伟;周书昌;刘阵;姜文娟4.碳酸盐岩层序分析的微相方法:以鄂尔多斯东部奥陶系马家沟组… [J], 包洪平;杨承运5.碳酸盐岩层序分析的微相方法——以鄂尔多斯东部奥陶系马家沟组为例 [J], 包洪平;杨承运因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
1.1 研究目的及意义世界许多含油气盆地均发育有碳酸盐岩古风化壳含油气层(体)。
油气勘探成果证明, 世界油气的20%~30% 与不整合面有关,且主要与古风化壳有关。
鄂尔多斯盆地是我国第二大含气盆地,气藏主要发育在靖边气田奥陶系顶部古风化壳内。
中奥陶世末,华北地块因晚加里东运动整体抬升,后经历了130余Ma 的沉积间断,盆地主体缺失晚奥陶世至早石炭世的沉积。
中奥陶统马家沟组地层顶部由于经受了长期的岩溶作用,风化壳及溶蚀孔、洞、缝发育,并伴有印支期和燕山期裂隙,成为鄂尔多斯盆地下古生界的主要天然气储、产层。
随着勘探开发的快速发展,近年来在靖边潜台及以西地区取得新的发现和突破,但有待进一步深入研究,尤其是马五41的储层分布及含气情况尚需作进一步分析,以期取得新的认识,为下一步勘探提供基础地质资料。
为此,中国石油长庆油田分公司采气一厂特设立课题《靖边气田北部马五41气藏富集规律研究》,委托西南石油大学资源与环境学院为主,采气一厂协作,对该专题进行研究。
2.1 区域地质概况2.1.1 概述鄂尔多斯盆地,地理位置处于东经106°20´~110°30´,北纬35°~40°30´,横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省区;构造位置则处于我国东部构造域和西部构造域的过渡带。
根据现今构造及演化历史,鄂尔多斯盆地可划为六个一级构造单元。
盆地中部是陕北(或伊陕)斜坡,向东为晋西挠褶带,向西依次为天环坳陷、西缘冲断构造带,北部为伊盟隆起,南面为渭北隆起。
研究区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部,即靖边气田北部,目的层位为马五41。
研究区范围东至统13井,南至陕144井,西起桃4井区,北抵陕238井,研究区东西宽为63km ,南北长43km ,面积为2709km 2(图2-1)。
在研究区的东、西两侧发育有两个醒目的中奥陶世古地貌单元,即东侧的陕北坳陷和西侧的中央古隆起,该隆起亦称“L ”型裂谷脊。
鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组马五6亚段硬石膏产状类型与成因邓伟;谭秀成;张道锋;钟寿康;董国栋;肖笛;卢子兴;杨梦颖;熊鹰;聂万才【期刊名称】《古地理学报》【年(卷),期】2022(24)2【摘要】鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组马五_(6)亚段硬石膏产状类型多样,基于系统的宏观与微观岩石学分析,识别并区分出星散状(A1型)、纹层状(A2型)、致密块状(A3型)、结核状或团块状(A4型)、鸡雏状或角砾状(A5型)等硬石膏产状类型。
单井高频旋回和微相分析表明,马五_(6)亚段发育与潮坪、潟湖、鲕粒滩、砂屑滩、微生物丘等有关的5种高频向上变浅序列,硬石膏的产状类型、产出位置和分布形式等与向上变浅序列有很好的耦合关系。
A1型和A2型硬石膏发育于高频向上变浅序列的下部和中部,主要与膏云质或云膏质潟湖相关,属于潟湖相原生化学沉积成因。
A3型硬石膏分布于高频向上变浅序列的上部,受膏质潟湖控制,也属于原生化学沉积成因。
经典的结核状硬石膏(A4-1)呈随机分布形式产于潮坪沉积序列,为成岩期交代作用或者膏化作用成因,与传统萨布哈交代成因的膏质结核相似。
A4-2型硬石膏主要出现在颗粒岩和微生物岩中,主要由富含CaSO_(4)的下渗卤水在溶蚀孔洞中沉淀形成;A5型硬石膏发育于向上变浅序列的上部和顶部,与高频暴露有关,为准同生期以溶蚀—充填为主的岩溶改造成因。
发育完整的单个高频旋回,大致经历了高频快速海侵早期、高频快速海侵晚期至缓慢海退早期、高频缓慢海退晚期和高频海退末期暴露4个演化阶段,形成了与之耦合的海相碳酸盐岩与硬石膏共生序列。
这些认识将对马家沟组沉积古环境的再认识具有重要的参考意义。
【总页数】19页(P226-244)【作者】邓伟;谭秀成;张道锋;钟寿康;董国栋;肖笛;卢子兴;杨梦颖;熊鹰;聂万才【作者单位】西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室;中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室西南石油大学研究分室;中国石油长庆油田公司勘探开发研究院;中国石油长庆油田分公司宜黄天然气项目部【正文语种】中文【中图分类】P588.2【相关文献】1.鄂尔多斯盆地靖边潜台西侧奥陶系马家沟组马五4亚段岩溶储层特征及分布2.鄂尔多斯盆地高桥地区奥陶系马家沟组马五1+2亚段储层特征3.白云岩成岩相与地球化学特征——以鄂尔多斯盆地中东部马家沟组马五5—马五1亚段为例4.鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组马五5亚段微生物岩盆地尺度分布特征及主控因素5.鄂尔多斯盆地大牛地地区奥陶系马家沟组马五5亚段白云岩地球化学特征及成因因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
鄂尔多斯盆地奥陶系马五段低孔低渗岩溶白云岩储层特征分析本文针对鄂尔多斯盆地奥陶系马五段低孔低渗岩溶白云岩储层发育特征,展开对致密岩溶白云岩储层孔隙成因进行研究。
通过分析,明确了白云岩储层岩石学类型、孔隙类型及成因。
结合测井及地球化学分析,认为表生期孔隙主要为膏溶孔、溶孔及地开石晶间孔隙;白云石含量及结构控制了白云岩晶间孔隙;残留有机质保护了藻云岩残余晶间孔隙。
标签:鄂尔多斯盆地;马家沟组五段;岩溶白云岩前言隨着水平井压裂技术的进步,克服了岩溶白云岩储层不连续的缺陷,且水平井压裂技术的运用,水井产能取得重大平突破,然而,低孔低渗白云岩储层孔隙成因及分布给水平井勘探及预测带来了困难。
本文通过大量取心以及物性资料数据,在岩石学分析基础上,从成岩作用入手,研究优质储层的白云岩类型和孔隙成因,进而分析储层发育规律,为下一步勘探开发提供地质依据。
2 区域地质背景早古生代,鄂尔多斯盆地作为华北盆地的一部分,沉积了厚度为400~1600m 的浅海台地相碳酸盐岩。
马家沟组沉积时期,构造发育稳定,主要发育以碳酸盐岩为主的浅水台地相沉积。
鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段是以海退为主要背景的沉积过程,在经历了马四段长期、大范围的海侵,马五段沉积了一套碳酸盐岩为主夹蒸发岩的地层,以白云岩为主,夹石灰岩及蒸发岩,纵向上岩性变化大,沉积厚度较大。
3 白云岩类型及特征白云岩类型包括:①含膏泥微晶白云岩:含膏质泥晶白云岩整体含膏,膏质被溶蚀带走后,泥晶白云岩在埋藏阶段普遍经历重结晶作用,形成晶间孔隙,也从某种意义上保护了早期的溶孔;②泥晶白云岩:岩石普遍发育水平纹层、波状纹层,保留了原始沉积物的结构特点,在镜下观察普遍可见由于藻纹层遭受溶蚀形成的“定向”的溶孔;③粉-细晶白云岩:粉-细晶白云岩具有晶体干净明亮、晶面平直、晶体大小均匀,自形-半自形晶粒,晶间孔及晶间溶孔极为发育。
晶间孔隙普遍发育,是研究区马五5段主要的储集岩;④藻纹层白云岩:主要指藻砂屑灰岩被白云石化交代后的具有残余颗粒结构、残余粒屑结构的白云岩,由于白云石化作用残留的原生粒间孔隙、部分重结晶作用产生的晶间孔隙,在野外剖面可以看到藻纹层白云岩保留较好的沉积构造特征。
鄂尔多斯地区马家沟组层序岩相古地理特征
鄂尔多斯地区是中国的一个重要油气勘探区,马家沟组是其中一个重要的地层单元,其岩相古地理特征对于研究该区域的沉积演化和油气藏的分布具有重要意义。
本文将对马家沟组的岩相古地理特征进行探讨。
岩相特征:
马家沟组主要由泥岩、粉砂岩和砾岩组成,其中泥岩含量最高达到90%以上。
泥岩呈灰色或蓝灰色,常含有石英、长石和云母等矿物,其颗粒粒度多为细粒或粉粒状;粉砂岩和砾岩则为灰色或灰白色,粒度较粗,与泥岩夹层分布。
岩石多呈水平或缓倾斜状分布,结构单一,无明显节理或褶皱。
古地理特征:
马家沟组的沉积环境主要为浅海或近滨海相,其形成时期为侏罗纪至白垩纪交界。
从岩相特征来看,该层主要由泥岩和粉砂岩组成,泥岩居多,表明其沉积环境以较为稳定的深海或海湾为主。
而砾岩可以反映当时沉积环境的动态性,其可能由于波浪、水流撞击而形成。
在地质构造上,马家沟组的分布范围较广,从鄂东北至鄂南地区,而且经过长时间的海侵与海退、地壳抬升等作用,形成了不同的构造单元。
例如,鄂东北地区的马家沟组主要分布于龙大地块,该地块为当时的陆块,受到环绕海洋的影响较小,因此沉积环境稳定,岩石多为泥岩,在岩层中分布与岩石类型较
为单一;而鄂南地区的马家沟组则主要分布于横山—南河地块,该地块在侏罗纪时期处于海洋中心位置,受到丰富的陆源物质的输入,因此岩石中含有大量砾石和颗粒较大的石英和长石等,呈现为多元的岩相。
总体来说,马家沟组的岩相古地理特征表明其主要沉积环境为浅海或近滨海相,沉积环境较为稳定,而地质构造的差异则导致了岩相的多样性。
对于油气勘探来说,马家沟组的研究有助于确定油气藏的分布区域,为地层划分与储层分析提供重要依据。
鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩成因及白云岩储层发育特征包洪平1,2 杨帆1,2 蔡郑红1,2 王前平1,2 武春英1,21.中国石油长庆油田公司2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室摘要:白云岩是鄂尔多斯盆地奥陶系最重要的有效储集岩类,由于岩石结构及产状特征复杂多变,对其成因认识尚存在争议。
为此,综合宏观区域地质背景、微观岩石结构、矿物学及岩石地球化学等分析研究成果,将该区奥陶系白云岩划分为泥—细粉晶、粗粉晶、细(中)晶3种类型,指出其分别形成于“蒸发泵吸准同生云化”“淡水与富镁卤水混合水云化” “回流—渗透云化”3种不同的白云岩化成岩作用环境,并在层位及空间展布上表现出明显的“层控性”及“区位性”分布特征。
进而探讨了白云岩的成因,结果认为:①3种白云岩化作用在时空演化特征上表现出一定的相关性,即均与蒸发背景下的膏盐矿物沉淀有着密切的成因联系;②白云岩中所发育的溶孔、白云石晶间孔及生物格架孔等主要孔隙类型分别形成于3种白云岩类型中,对白云岩类型表现出一定的“专属性”,表明孔隙成因与白云岩化成岩作用环境密切相关;③白云岩有效储层的发育与分布主要受原始沉积相带、大区白云岩化的成岩作用环境、相对海平面变化产生的层序界面等3类要素的控制。
关键词:鄂尔多斯盆地奥陶纪白云岩成因地球化学储集层白云岩分布层控性区位性白云石化作用及白云岩成因长期以来一直是地学界争论的难点问题,因涉及Mg2+来源、白云石化交代作用的热力学、地质背景的稳定性以及成岩流体的循环动力学等诸多复杂问题,而一直未能得到完满的解决,只是形成了各种不同的成因假说,影响较大的主要有萨布哈蒸发泵模式、渗透回流模式、毛细管浓缩模式、地下混合水带模式、区域性深埋藏模式以及热液白云石化模式等[1-2],对于不同的地区可能各有一定的适应性。
近年来,有关热液作用及微生物对白云岩化的影响受到越来越多的关注[3-5],尤其是针对现代盐湖环境中白云石自生沉淀物的考察及模拟自然环境的微生物白云石沉淀实验,基本证实了表生条件下的白云石化作用具有一定普遍性[6-8]。
鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组沉积环境与岩相发育特征摘要鄂尔多斯盆地位于华北地台西部,中奥陶统马家沟组含硬石膏的白云岩是盆地中主要的储层与产层之一。
奥陶纪由于西侧贺兰裂谷再次开启,裂谷肩部发生抬升,以及南侧逆冲断层的左行走滑作用,在盆地西部和南部形成一“L”形隆起,又称中央隆起。
在隆起东侧由均衡补偿作用伴生一西缓东陡的边侧坳陷(盆地),称(内)陆棚盆地亚环境。
通过沉积相研究,建立了两个马家沟组的沉积模式。
其一为东西向穿越(内)陆棚盆地中心的陆棚沉积模式,该模式中的(内)陆棚盆地与中央隆起之间为水下凸起—洼地亚环境,其东为开阔内陆棚亚环境。
马一时、马三时、马五时(内)陆棚盆地发育为含白云岩的硬石膏岩石盐岩盆地,盆缘主要发育白云岩—硬石膏岩坪,马五时西缘硬石膏岩—白云岩坪发育,是天然气藏主要分布区。
以上表明沉积时气候干热,海平面下降,具深坳陷海水浓缩成盐特征。
马二时、马四时气候湿热,海平面上升,(内)陆棚盆地发育成石灰岩白云岩盆地,周围盆缘发育为(含)白云岩—石灰岩坪。
水下凸起—洼地亚环境于马三时和马五时发育白云岩;马四时发育石灰岩,南延则过度为白云岩石灰岩的浅滩。
东侧的开阔内陆棚亚环境,主要发育微晶—亮晶颗粒石灰岩夹硬石膏岩、风暴岩。
马六时,中央白云岩隆起以东根据残留地层推测应属于石灰岩陆棚环境。
中央古隆起以西地区,除较早期在西北角因有陆源碎屑注入发育成混积陆棚和斜坡环境外,其余时期主要发育为石灰岩、白云岩陆棚,各类重力流碳酸盐岩斜坡及碳酸盐碎屑和陆源硅质碎屑混积的浊积岩和深水泥岩海槽环境。
其二为鄂尔多斯盆地南部在马家沟期一直处于继承行缓坡环境,为此建立了末端变陡的缓坡模式。
早期为含硬石膏岩的白云岩缓坡,中、后期演化为交替发育的石灰岩—白云岩缓坡,或白云岩—石灰岩缓坡与白云岩缓坡环境。
关键词鄂尔多斯盆地马家沟组沉积模式内陆棚盆地海水浓缩陆棚缓坡1 概述鄂尔多斯盆地位于华北地台西部,为一矩形构造盆地,面积约25万km2(参见附录一)。
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)。
鄂尔多斯盆地马五5亚段白云岩化成因模式宁博;王起琮;李百强;朱云飞;靳程光;闫佐【摘要】用地球化学法分析探讨了鄂尔多斯盆地马五5亚段的成岩机制.兴县关家崖剖面马五5亚段岩性自上而下主要由粉晶白云岩、灰斑白云岩及白云斑灰岩构成,属一完整的沉积旋回,白云石的含量、粒径、有序度自上而下逐渐减小.粉晶白云岩的碳氧同位素明显偏负,白云斑以及灰岩基质的δ18O偏负,但δ13C与奥陶纪海水接近,87Sr/86Sr值明显升高.研究表明,马五5亚段的原始沉积序列为泥晶灰岩、含粒及泥粒灰岩、生物扰动灰岩、砂屑灰岩,最后到泥晶白云岩,随着海平面的降低,蒸发浓缩海水依次从潮上、潮下带,最后到浅埋藏环境进行各类白云岩化作用,粉晶白云岩和白云斑灰岩成因为浓缩海水的回流渗透作用.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2015(036)005【总页数】8页(P531-538)【关键词】鄂尔多斯盆地;马家沟组;地球化学特征;电子探针;白云岩化成因模式【作者】宁博;王起琮;李百强;朱云飞;靳程光;闫佐【作者单位】西安石油大学地球科学与工程学院,西安710065;西安石油大学地球科学与工程学院,西安710065;西安石油大学地球科学与工程学院,西安710065;中国石油新疆油田分公司彩南油田作业区,新疆阜康831511;西安石油大学地球科学与工程学院,西安710065;西安石油大学地球科学与工程学院,西安710065【正文语种】中文【中图分类】TE112.221下奥陶统马家沟组马五5亚段是鄂尔多斯盆地近年天然气勘探与开发获得重大突破的主要层系,2010年苏里格气田苏203井马五5亚段产天然气104×104m3/d,成为马五5亚段标志性的勘探与开发成果[1]。
为进一步阐明马五5亚段独特的沉积与成岩特征,笔者对兴县关家崖剖面的马五5亚段进行了详细踏勘与测量。
兴县关家崖剖面位于鄂尔多斯盆地东缘的晋西挠褶带中段(图1),是盆地东缘奥陶系重点剖面之一(图2)。
鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段岩相古地理及有利区带预测谢锦龙;吴兴宁;孙六一;于洲;王少依【摘要】鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段自上而下分为马五1至马五10 10个亚段,其中马五1+2、马五4、马五6、马五8、马五10等亚段处于相对海退期,以发育膏盐沉积为特征,马五3、马五5、、马五7、马五9等亚段处于相对海进期,以发育灰岩沉积为特征.综合露头剖面、钻井岩心及岩石薄片的观察,结合测井、地震解释及单因素综合方法,在马五段中识别出16种典型的沉积微相序,建立了相应海进期和海退期沉积模式.勾画出古隆起东侧马五段中组合(马五5—马五10亚段)台内颗粒滩分布.恢复了盆地马家沟组五段内10个亚段的岩相古地理.预测了马家沟组上组合(马五1—马五4亚段)风化壳岩溶储层及中组合白云岩储层发育有利相带的平面分布.【期刊名称】《海相油气地质》【年(卷),期】2013(018)004【总页数】10页(P23-32)【关键词】鄂尔多斯盆地;奥陶系;马家沟组;沉积相;岩相古地理;碳酸盐岩储层;远景预测【作者】谢锦龙;吴兴宁;孙六一;于洲;王少依【作者单位】中国石油杭州地质研究院;中国石油杭州地质研究院;中国石油长庆油田公司勘探开发研究院;中国石油杭州地质研究院;中国石油杭州地质研究院【正文语种】中文【中图分类】TE111.3鄂尔多斯盆地是我国重要的含油气盆地,特别是盆地下古生界奥陶系马家沟组五段碳酸盐岩地层中赋存丰富的天然气资源。
勘探表明其储层的发育明显受到岩相古地理的控制。
前人对鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组岩相古地理的研究多以段为单元[1-11]①冯增昭,等.鄂尔多斯地区马家沟组岩相古地理及白云岩形成机理研究[R].长庆油田,1988.,对马家沟组五段(以下简称“马五段”,)内部各亚段的岩相古地理尚缺乏深入研究,对沉积微相及与储层发育关系研究相对不足,制约了鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组地层岩性气藏的勘探。
含硬石膏白云岩坪微相是马五段上组合(马五1-4亚段)的有利相带,白云岩坪和颗粒滩微相是马五段中组合(马五5-10亚段)的有利相带,准确识别各个亚段有利相带的分布,对鄂尔多斯盆地奥陶系马五段优质储层及勘探区带的预测具有重要意义。
夏子街油田26-35井区克上组洪积扇相沉积特征孙利;程清艳【摘要】on the bases of petrology ,log facies for the upper Kelamayi formation in the well 26-35 area of Xiazijie oilfield ,by the combination of principles and approaches of sedimentology and petrology ,and its sedimentary models were figured out in this paper .The top fan subfaciesof the proluvial fan is the dominant facies for the target formation ,among them ,the major microfacies are the side edge of trough microfacies and the major trough microfacies ,and they tend to distribute in huge area with flakiness shape ,the slot beach microfacies distribute along two sides of major trough microfacies ,fluvial zone distribute the west area .The research results demonstrated that the spatial distribution of the depositional microfacies will mainly and obviously control the oil and water movement ,and it will provide a guideline for the further exploration and development .%综合应用沉积学、岩石学等原理、方法,在对夏子街油田26-35井区克上组的岩石学、测井相分析的基础上,建立了该区目的层的沉积模式。
鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组中组合沉积微相特征及演化付斯一;陈洪德;苏中堂;周俊烈【摘要】鄂尔多斯盆地奥陶系中组合发育了一套较典型的白云岩储层,在钻井岩芯分析、薄片鉴定和室内微相等综合分析的基础上,对中组合的沉积微相类型、展布规律及其演化特征进行了研究,其结果表明:在中央古隆起东侧奥陶系中组合主要有开阔台地和局限台地2种沉积相,潮坪、泻湖、点滩、礁(滩)间4种亚相,其中潮坪包含潮上泥云坪、潮间灰云坪,潮下灰坪等9个微相类型,泻湖主要为膏盐微相,点滩主要为生屑灰岩微相,礁(滩)间主要为灰岩微相。
在马五沉积时期在大的海退背景之下存在着马五5‐马五6,马五7‐马五8,马五9‐马五10三个次一级的海进‐海退过程,在此研究基础上我们提出中央古隆起‐潮上云坪‐潮间灰云坪‐膏岩洼地(泻湖)的沉积相模式解释空间上的岩相组合。
%A set of typical dolomite reservoir developed in the middle Ordovician assemblages in the Ordos Basin .The authors have done some researches on evolution characteristics and types of sedimentary microfacies ,which are based on core analysis ,identifying under the microscope and comprehensive analysis indoors .There are two kinds of sedimentary facies four intrafacies and several microfacies in the eastern margin of central paleo‐uplift in the middle Ordovician assemblages .During the depositionof the fifth Majiagou period under the background of marine regression there existed Ma55‐Ma56 ,Ma57‐Ma58 ,Ma59‐Ma510 three concussive transgression‐regression process .The authors established a mode of sedimentary facies on the basis of petrological combination .Thesedimentary facies are as follows :supratidal doloflat face ,intertidal limestone‐doloflat and gypsum rock depression (lagoon) .【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】6页(P81-86)【关键词】鄂尔多斯盆地;中组合;沉积微相;沉积模式【作者】付斯一;陈洪德;苏中堂;周俊烈【作者单位】成都理工大学,四川成都610059;成都理工大学,四川成都610059;成都理工大学,四川成都610059;四川省核工业地质局,四川达州635000【正文语种】中文【中图分类】P539.2“微相”在1943年被Browm第一次提出,1952年被Cuvilliery重新进行了定义,原来微相一词只是在岩石薄片鉴定中用来描述和定义岩石类型和古生物学特征的一个术语。
硬石膏结核白云岩沉积微相——以鄂尔多斯盆地东部马五13小层为例姚泾利;魏新善;张道锋;王少飞;黄道军;季海锟【摘要】鄂尔多斯盆地奥陶系古风化壳顶部发育的马五13小层是盆地东部的主要产层之一,小球状硬石膏结核白云岩是其重要的储集层.对马五13小层岩石学特征及微相标志研究表明,这套小球状硬石膏结核白云岩及与其间互的含硬石膏白云岩和白云岩均属潮坪沉积,自中央隆起边缘向东,硬石膏结核含量逐渐减少,含盐度降低,水体变得更开阔,自西向东依次发育硬石膏结核白云岩坪-含硬石膏结核白云岩坪--白云岩坪,3个沉积相带呈环状弧形展布.硬石膏结核白云岩坪是马五13小层最有利的沉积微相,含硬石膏结核白云岩坪次之,靖边大气田分布于硬石膏结核白云岩坪中.沉积微相是控制靖边气田及榆林-米脂地区有利储集层展布的基本因素.图5表5参15【期刊名称】《石油勘探与开发》【年(卷),期】2010(037)006【总页数】6页(P690-695)【关键词】鄂尔多斯盆地;马家沟组;马五13小层;小球状硬石膏结核;沉积微相【作者】姚泾利;魏新善;张道锋;王少飞;黄道军;季海锟【作者单位】中国石油长庆油田勘探并发研究院;中国石油长庆油田勘探并发研究院;中国石油长庆油田勘探并发研究院;中国石油长庆油田勘探并发研究院;中国石油长庆油田勘探并发研究院;中国石油长庆油田勘探并发研究院【正文语种】中文【中图分类】TE122.2鄂尔多斯盆地东部靖边气田主要含气层位为中奥陶统马家沟组。
靖边气田是中国最早发现的海相碳酸盐岩气藏之一,自1989年发现以来,在靖边气田东侧、塔湾—高桥地区和盆地东部岩溶盆地下古生界马家沟组勘探均获成功,主力含气层段均以马五13小层为主。
因此,对鄂尔多斯盆地东部(见图1)马五13小层储集层沉积微相开展深入研究,对靖边气田今后的勘探开发具有重要意义。
与华北地台相似,鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组主要是一套广阔的碳酸盐岩内陆棚间蒸发岩沉积,最大厚度超过1 000 m。
马一段、马三段、马五段以发育硬石膏岩-盐岩-白云岩的蒸发岩组合为特征;马二段、马四段和马六段则以发育块状石灰岩为主。
这6个层段沉积时期的岩相古地理环境相间出现,构成了3个完整的海进海退旋回[1,2]。
由于中奥陶世末加里东运动使华北地台抬升为陆,马家沟组上部经受了长达1.3×108年的风化侵蚀。
研究区马五13小层厚度相对较薄,一般为2~5 m;靖边气田马五13小层普遍相对较厚,一般大于4 m。
总体上,研究区北部马五13小层遭受了不同程度的剥蚀,南部则保存较好。
华北地台马五段沉积期总体为干热气候,古陆及古隆起边缘区发育膏质-白云质的盆缘坪,内部不同程度发育膏岩-岩盐盆地,何自新等指出:马五段沉积期沉积格局明显呈现出潮间云坪、含膏云坪、膏盐湖等微相环境[3]。
马五段沉积期内,海平面呈振荡变化,在区域总体干热局限背景下时有海面相对较为开阔的沉积环境,如马五13小层沉积期。
研究区地处华北地台西部,主体属于鄂尔多斯盆缘坪范围,西缘邻近中央古隆起,受潮汐作用控制发育潮坪沉积。
潮上坪由于蒸发作用强,往往发育具小球状硬石膏结核的硬石膏质白云岩和含膏质白云岩,当小球状硬石膏结核含量为15%~30%时为硬石膏结核白云岩坪,若含量在5%~15%则为含硬石膏结核白云岩坪(见表1)。
潮间坪虽然也经历强蒸发作用,但其同时也不断地受到海水浸扰,主要发育白云岩,间或有含膏质白云岩;潮间坪下部或潮下低洼处可形成局部泥质岩洼地。
硬石膏结核白云岩坪潮坪与含硬石膏结核白云岩坪潮坪除硬石膏结核含量不同外,二者总体特征基本相同。
研究区马五13小层(含)硬石膏结核细粉晶白云岩为灰色、深灰色或褐灰色,中—厚层状,硬石膏结核含量不等(5%~30%,见图2a,2b),在靠近中央古隆起一侧可达30%,向东至佳县—绥德—延安—宜川一带逐渐降低,见少量硬石膏斑晶;此外,间有细粉晶白云岩、含针状—板状硬石膏的泥晶白云岩(见图2c),或与(含)硬石膏结核细粉晶白云岩呈不等厚互层。
发育连续或不连续的水平纹层与波状纹层层理,局部见有含藻纹层白云岩,具有毫米级的藻成因纹层构造,纹层多呈微波状、平行状或线纹状(见图2a,2b,2c)。
硬石膏结核呈1~5 mm大小不等的球状(现多为铸模孔,见图2d,2e)。
显微镜观察发现部分硬石膏结核及斑晶中不同程度地含有基质微晶白云石包裹体。
结核溶模孔常被后期自形细粉晶白云石(见图2d,2e)、方解石充填或半充填,偶见自生石英、高岭石等充填。
硫、碳、氧同位素与X射线衍射分析显示,硬石膏结核的硫同位素δ34 S值达27.9‰(见表2),与邻区层状硬石膏及硬石膏斑晶硫同位素基本一致,同属“重硫型”。
膏溶孔中细粉晶白云石δ13 C(PDB)值为-0.918‰、δ18 O(PDB)值为-9.175‰,计算古温度为56℃(见表3),有序度为0.9、M g/Ca值为1(见表4);基质细粉晶白云石的δ13 C(PDB)值为0.728‰、δ18 O(PDB)值为-7.242‰[4-7],计算古温度为45℃(见表3),有序度为1,M gCO3和CaCO3含量分别为51%和49%、M g/Ca值为1.04(见表4)。
(含)硬石膏结核细粉晶白云岩的岩石学、同位素及晶体结构特征表明其形成与海洋蒸发环境有关。
区内硬石膏结核的δ34 S值与层状硬石膏岩以及硬石膏斑晶的δ34 S值基本相同,反映它们形成于相同的硫酸盐成矿体系。
基质泥晶—细粉晶白云石的碳、氧同位素值和古温度值分别比北京周口店地区奥陶系灰岩(国家标准)的碳氧同位素值高0.148‰、1.248‰和10℃,这也说明其形成时环境为较强的干热蒸发环境;再者, X射线衍射结果显示基质白云石的M gCO3物质的量分数为51%,大于CaCO3物质的量分数,是相对富镁的白云石。
综合分析各因素以及鄂尔多斯地区奥陶纪时位于赤道附近的事实[4,5],说明(含)硬石膏结核细粉晶白云岩形成于潮上带。
郑聪斌等也认为:盆地马家沟组马五段白云岩中的硬石膏结核属于潮上萨勃哈成因,从主力含气层段中硬石膏结核的硫同位素测定可知,白云岩中硬石膏结核的硫同位素δ34 S值与上下围岩层状硬石膏的δ34 S值基本一致,是在白云岩化过程中与白云岩同时形成的,属于同一沉积环境[7],亦即在蒸发潮坪发育硬石膏结核白云岩时,蒸发潮坪上一些低洼处的残留海水因强蒸发而不断浓缩,当残余浓缩海水中的CaSO4过饱和时,则可发育层状硬石膏层,所以硬石膏结核与层状硬石膏岩的δ34 S 值基本相同。
马五13小层泥晶—细粉晶白云岩呈灰色、褐灰色,薄层状(见图2f),具有泥粉晶结构及镶嵌接触,常与(含)硬石膏结核白云岩呈不等厚互层,此外,间或有含泥质泥粉晶白云岩,其泥质含量一般为5%~30%,有时含陆源石英、粉砂及铁质。
碳、氧同位素分析显示:在所有7个泥晶—细粉晶白云岩样品中,5个样品碳同位素组成大于零,占71.4%,小于零的仅2个样品(占28.6%);泥晶—细粉晶白云岩样品氧同位素值较为接近,且高于周口店奥陶系灰岩的氧同位素值(见表3)。
根据氧同位素计算的古地温为42~54℃(见表3)。
X射线衍射分析显示:8个泥晶—细粉晶白云岩样品有序度在0.65~0.95,平均值为0.77,显示出中等有序度特征(见表4);CaCO3物质的量分数变化较大,为45.9%~53.2%,平均50.71%,部分富钙。
阴极发光显微镜观察发现,在阴极射线照射下,白云石呈暗褐色—暗红色均匀光,无核心和环带。
综上所述,泥晶—细粉晶白云岩虽自身不含硬石膏等蒸发盐类矿物,但与含蒸发盐的白云岩间互;碳氧同位素相对较高、白云石有序度仅为中等、镁钙比变化明显等均说明这类泥晶—细粉晶白云岩属盆缘坪下部—潮间坪下部的产物(见表1)。
结合录井和岩心资料分析发现,研究区马五13自西向东纵向上总体构成了3种向上变浅的沉积相序(见图3),即:①(泥晶—细粉晶)白云岩—硬石膏结核细粉晶白云岩;②泥页岩—(泥晶—细粉晶)白云岩—含硬石膏结核细粉晶白云岩;③泥晶白云岩—细粉晶白云岩。
受加里东运动的影响,马五13小层受后期剥蚀影响较大,乌审旗—吴起—富县一线,马五13小层均遭受剥蚀。
在盆地内部,由于沟槽的下切作用,局部缺失马五13小层。
盆地东部马五13小层整体为蒸发潮坪相沉积,自西向东硬石膏结核含量逐步减少(见图3、图4),相应地依次发育硬石膏结核白云岩坪—含硬石膏结核白云岩坪—白云岩坪。
硬石膏结核白云岩坪主要分布于榆林—横山—靖边—志丹—甘泉一带,呈环状弧形展布,靖边大气田和盆地东部榆林—米脂一带发育此微相。
白云岩坪主要分布于佳县—吴堡—清涧—子长—延长一线以东,岩性主要为微晶—细粉晶白云岩,局部为含灰质微晶白云岩,硬石膏结核的含量小于5%或无。
含硬石膏结核白云岩坪分布于硬石膏结核白云岩坪和白云岩坪之间。
研究表明,鄂尔多斯盆地东部古地形较为平坦,起伏变化微弱。
马五段沉积期环绕盐岩盆沿古隆起东侧由于极强蒸发形成了硬石膏结核白云岩坪,向东虽也有极强的蒸发作用,但由于不时受到较大风浪或风暴浪的影响,形成含硬石膏结核白云岩坪;再向东,则因处于潮间坪,受潮汐作用的影响而形成白云岩坪(见图5)。
此外,在潮坪上一些低洼处,海水因蒸发作用不断浓缩,当其达到硬石膏过饱和浓度后即可形成硬石膏层。
这反映了盆地东部在马五13沉积时期干燥气候条件下以潮上带和潮间带上部为主的沉积微相特征。
硬石膏呈结核状出现及其含量向东逐渐减少到为零,含盐度逐渐降低,水体逐渐变开阔,这与马五段向坳陷中心含盐度变高正好相反,说明马五13小层是在海退背景上,由短暂的海侵所形成。
储集层的性能和空间展布一般受沉积相带控制。
盆地东部奥陶系马家沟组碳酸盐岩储集层类型为风化壳岩溶型,储集层非均质性强,其控制因素包括沉积环境、古沟槽的展布、压释水运移规律、孔隙类型、充填程度以及充填物类型等[7-15]。
盆地东部马五13小层储集层孔隙类型主要是小球状硬石膏结核的溶模孔(见图2d)、晶间孔和白云岩卸压缝。
由于溶蚀期后的改造,部分溶模孔又被后期细粉晶白云石(见图2e)、自生石英、亮晶方解石,间或有少量高岭石晶体充填或半充填。
卸压缝则是硬石膏溶蚀时白云岩释压形成的,大量卸压缝的产生改善了储集层的连通性,提高了储集层的储集性能。
盆地东部不同沉积微相带的物性特征表明(见表5),储集层物性与硬石膏结核含量呈正相关,其中,以硬石膏结核白云岩坪储集层物性最好,含硬石膏结核白云岩坪储集层次之,白云岩坪储集层最差。
储集层发育的物质基础受沉积环境控制,沉积微相变化导致的岩性差异是造成储集层非均质性的根本原因,而后期的成岩改造和古沟槽切割加剧了储集层的非均质性。
因此,硬石膏结核白云岩坪是马五13小层最有利的沉积微相,含硬石膏结核白云岩坪次之,沉积微相是控制靖边气田及榆林—米脂地区有利储集层展布的基本因素[8,13,14]。