石油地质学课程设计

1、成绩石油地质学课程设计 题目：鄂尔多斯盆地油气藏形成条件的分析与综述院 系：地球科学与工程学院班 级：地工1301班指导老师：蒲泊伶小组成员学 号院 系：地球科学与工程学院班 级：地工1301班指导老师：蒲泊伶小组成员学 号院 系：地球科学与工程学院班 级：地工1301班指导老师：蒲泊伶小组成员学 号院 系：地球科学与工程学院班 级：地工1301班指导老师：蒲泊伶小组成员学 号目录1.鄂尔多斯盆地区域况.11.1鄂尔多斯盆地构造演化.11.1.1中、晚元古代拗拉谷阶段.11.1.2早古生代浅海台地阶段.21.1.3晚古生代滨海平原阶段.3 1.1.4中生代内陆盆地阶段.41.1.5新生代盆地周

2、边断陷阶段.41.2鄂尔多斯盆地构造属性、沉积特征.71.2.1鄂尔多斯盆地构造属性.71.2.2鄂尔多斯盆地沉积特征.81.3 盆地构造区划.101.3.1伊盟隆起.101.3.2西部冲断构造带.101.3.3天环坳陷.111.3.4中央古隆起.121.3.5陕北古坳陷.151.3.6晋西挠褶带.171.3.7渭北挠褶带.182.鄂尔多斯盆地油气的分布特征及富集规律.192.1盆地的基本概况.192.1.1烃原岩的基本特征.192.1.2构造特征.212.2油气分布特征 .222.2.1鄂尔多斯盆中生界石油分布规律 .222.2.2鄂尔多斯盆地古生界天然气分布规律.232.3鄂尔多斯盆地优质

3、储层特征 .262.3.1 储层沉积及展布特征 263.鄂尔多斯盆地安塞油田长10油层组富油因素分析.273.1有效烃源岩及三角洲平原沉积体系.273.1.1长7、长9烃源岩特征及其分布与湖盆演化密切相关.283.1.2三角洲平原沉积体系是长10油藏分布的主要场所.283.2完整连续的沉积体系组合形成良好的生储盖组合配置.303.3储层有利发育区是岩性油藏形成的重要依据.313.3.1储层岩石学特征.313.3.2成岩作用与孔隙演化.323.2.3 成岩作用与次生孔隙的形成.323.4湖盆古构造及古地形对长10段油藏的控制作用.334.1参考文献.34- 1 -第一章 鄂尔多斯盆地区域概况1.

4、鄂尔多斯盆地构造演化 鄂尔多斯盆地位于华北克拉通西缘，奠基于太古界和下元古界基底之上，南北分别濒临秦祁海槽和兴蒙海槽，东西则被贺兰拗拉谷和陕、豫晋拗拉谷所夹持。盆地内，区域坳陷复合、地质构造平缓，缺少背斜与断层，总体上呈东部翘起向西部倾伏的区域性斜坡面貌。沉积盖层时代较全，仅缺失志留系、泥盆系及下石炭统，平均沉积岩厚度为5000m。其中，中、上元古界以海相、陆相沉积及火山喷出岩为主，厚度200一3000m;下古生界以海相碳酸岩为主，厚度为400一1600，m在盆地东部还有厚达314m的岩盐、石膏沉积;上古生界由局限海相沉积向陆相河流沼泽沉积过渡，厚度600一1700m;中生界为内陆湖泊、沼泽、

5、河流相沉积，厚度2500一3000m;新生界，古气候由湿热转向干旱，构造由沉降转为隆升，沉积厚度不足300m。因此，根据地质构造层和沉积古地理环境，可将该盆地地质构造演化、发展分为五大阶段。 1.1.1中、晚元古代拗拉谷阶段 早元古代，华北、塔里木陆块经过吕梁(中条)地壳运动的拼接而稳固化，但两者之间却被阿尔金平移断裂带所分隔。中、晚元古代，由地壳热点所控制的秦祁裂谷应运而生，并发展为陆间裂谷系，对应于一系列三联点所产生的由主裂谷楔入华北陆块的陆内支裂谷又在其演化中天折，自西向东有贺兰拗拉谷，陕、豫、晋拗拉谷，皖、苏、鲁拗拉谷等。它们向东北收敛、向西南张开，即向秦祁陆间裂谷沉积厚度增大、粒度变

6、细、层位变全。其中: 1.皖、苏、鲁拗拉谷由山东沂源向江苏徐州张开，长度220km。沉积青白口系，称八公山组。下部为碎屑岩，上部为页岩、泥岩，厚度800一1600m。上覆震旦系称徐淮群、宿县群、栏杆群，由碎屑岩、页岩和碳酸盐岩所组成。晚期，裂谷趋于消亡，出现以碳酸盐岩为主的蒸发台地相沉积。累计沉积厚度可达5000m。 2.陕、豫、晋拗拉谷由山西安泽向西南逐步张开，东界洛阳、许昌，西界运城、永济，长度260km。这是一个继承性较强的陆内裂谷。统一的晚太古代华北克拉通于五台期先形成三叉裂谷系，后经五台运动又关闭固结;但至早元古代晚期却再度复活发展，形成陆内支裂谷。再经中条运动变质变形又一次与华北地

7、块结成统一基底。上元古界，下部为陆源碎屑一中性、中基性、中酸性喷出火山岩，中上部为碎屑岩一碳酸盐岩建造，沉积巨厚、地层完整，变质程度向南愈近秦岭造山带愈深。 3.贺兰拗拉谷由桌子山经贺兰山向海源张开，长300km，呈北北东向延展。中元古代一晚元古代，水体北浅南深，沉积物北粗南细，地层北薄南厚，在桌子山区，厚度60m，至海源一带厚度达3000m。早古生代，该区拗拉谷再度活动，早寒武世沧浪铺期海侵达银川，龙王庙期海侵达石嘴山;至中寒武世，海水已遍布贺兰拗拉谷并波及鄂尔多斯广大地区。晚寒武世后期，海水短暂后退;奥陶纪则再次海侵。在贺兰山南段，中奥陶世为类复理式沉积，其中贺兰山、罗山、香山一带常见重力

8、滑塌堆积，砾石、泥沙、灰基质与大小不等的外来岩块相混杂，充分预示着该拗拉谷即将消亡。 1.1.2早古生代浅海台地阶段 从华北全区看，当时的古地形是西部较高、东部较低，在东部形成平缓而开阔的台地。寒武纪早期，海水开始由东部和南部向陆地进侵，产生浅海相碳酸盐及泥质碎屑沉积。总的沉积特点是徐庄组为含陆源碎屑的红色钙泥质沉积，张夏组、固山组、风山组为潮汐沉积。早、中奥陶世时，华北地壳运动处于宁静期，以缓慢沉降、海浸频繁、超复明显为特点。然而，中奥陶世后期，不仅南侧的秦岭海槽向北俯冲消减于山阳一桐城一线、北侧的兴蒙海槽向南俯冲消减于索伦一西拉木伦一线，而且北祁连海槽也开始向阿拉善地块俯冲，终于导致了华北

9、陆块的整体抬升。 早志留世时的南北祁连海槽仍发育复理石沉积、火山喷发物及浅侵入基性岩体，它们到了晚志留世才开始回返，形成粗粒碎屑类磨拉石沉积，至志留纪末期终于褶皱成祁连造山带。在此阶段内，和华北地区一样，鄂尔多斯地块南、北分别为秦岭海槽、兴蒙海槽所夹持，东、西分别为晋陕拗拉谷、贺兰拗拉谷所控制，形成北部高、南部低、中间高、东、西两侧低的古构造背景。在鄂尔多斯地块本体内，下古生界主要沉积厚400一1000m的浅海台碳酸盐岩;但其西南缘属于被动陆缘，形成向秦、祁海槽倾斜的陆架，沉积了厚达4500m的碳酸盐岩、海相碎屑岩及浊积岩。总之，鄂尔多斯地区在早古生代经历了三次海进和海退。寒武纪毛庄组时，鄂尔

10、多斯陆与拉善陆分开;徐庄组时，鄂尔多斯陆又与吕梁陆分开，一度形成三陆并存的古构造背到了晚寒武世，吕粱陆下沉，鄂尔多斯陆却一分二，出现伊盟陆、庆阳陆与阿拉善陆相鼎立的局面。 早奥陶世，鄂尔多斯陆不仅南、北贯通，而且范围有所扩大，仅吕梁、渭北、贺兰地区为海域，在古拗拉谷基础上形成西南缘L型厚沉积带和东南缘反L型薄沉积带。中奥陶世马家沟期，上述两个沉积带扩大并连为一体，使鄂尔多斯陆退至伊盟北部;平凉再度海退，鄂尔多斯陆随之扩大，至背锅山期，更与阿拉善陆、吕粱陆连为一体，恢复了华北古陆的面貌。奥陶纪末期的加里东地壳运动使华北地区缺失了志留系、泥盆系及下石炭统沉积，沉积中断期长达130Ma。这一长期侵蚀

11、，在鄂尔多斯地区奥陶系顶部所形成的风化壳古岩溶带，对该区天然气富集成藏具有重大实际意义。我国陆上第一个大气田一中部气田就是在奥陶系顶部风化壳古岩溶潜台中被发现的。 1.1.3晚古生代滨海平原阶段 晚古生代，包括鄂尔多斯在内的大华北陆块发生了巨大变化，主要表现是地理环境由海过渡为陆、地质构造由海中“台”过渡为陆上“盆”、地质演化由南北两侧双临海过渡为南侧半临海，规模由华北区扩展为华北一塔里木区。早石炭世，该区海域再度扩大，南侧的秦岭海北缘可达南阳一西安一线，北侧的兴蒙海南缘可达赤峰一额济纳旗。又一次呈现出华北陆、柴达木陆与塔里木陆相分隔的局面。晚石炭世，海侵继续扩展，除华北陆北缘由酒泉经固阳至沈

12、阳的条状高地、南缘由西宁经兰州至南阳的条状高地以及石家庄、蹼阳丘状高地外，全区呈现了局限浅海的沉积背景。到了早二叠世，海水迅速后退，沉积以陆相为主。但是至其末期，由于兴蒙海槽向南俯冲，蒙古陆块沿索伦一西拉木伦缝合带与华北陆块对接，遂形成了西南濒临上扬子海和南祁连海湾的古亚洲大陆。晚古生代时，鄂尔多斯地区进一步与华北地块统一发展，仅其西南隅濒临古特提斯海并在麟游的二叠系、三叠系中见有多层潮坪海相夹层，累计厚度达50m，这也是鄂尔多地块西南濒临滨海环境的直接证据。 晚石炭世，气候更加湿润，但祁连海退缩、华北海进侵，从华北经鄂尔多斯到贺兰山区终于形成了太原组沉积的一统局面，其成煤期在中国煤炭矿产中占

13、有重要地位。下二叠统山西组为煤系地层，在银川、环县一带的西部浅凹陷沉积岩厚150m，在绥德、宜川一带的东部浅凹陷沉积岩厚l00m，而中部古隆起区的沉积厚度却在75m以内。石盒子组大体沿袭着山西组的沉积背景，然气候转旱，鄂尔多斯地区作为大华北盆地的组成部分沉积了河流相杂色碎屑岩，西部沉降区的厚度为35m0，东部沉降区的厚度为420m，中部古隆起区的厚度为250m。石千峰组沉积时的地壳沉降发生了重大调整，由南部和北部的沉降(300一400m)代替了前期的西部与东部的沉降，中部古隆起亦趋于消亡。所以，中部古隆起消亡的过程也是鄂尔多斯沉积区逐步与大华北盆地分离并向独立沉积盆地发展的过程。 1.1.4中

14、生代内陆盆地阶 在古亚洲大陆地质背景下，形成鄂尔多斯盆地乃是华北克拉通构造、沉积发展的必然结果。从区域地质看，早三叠世所形成的华北盆地属该克拉通的缩影，它北界北京一阴山南缘，西界银川一宝鸡，南界西安一许昌，东界济南一杨山，范围约800000平方千米。由干其南所濒临的西秦岭浅海和南祁连海湾均可与松潘、甘孜海槽相沟通，所以，华北盆地应属陆缘滨海盆地环境。中三叠世，扬子海明显南退，西秦岭浅海与北祁连海湾的残存面貌更加清楚，这种古亚洲大陆与特提斯洋的对立发展给华北盆地西南缘中三叠统沉积海泛夹层提供着有利的古地理背景。晚三叠世，扬予陆块己与华北陆块碰撞、拼合，从而封闭了残存的右江、秦岭海槽，导致了秦岭的

15、崛起，中国大陆的轮廓也日趋定型。此时，松潘、甘孜海槽已退至汉中一格尔木以南，在东部抬升、西部沉降的古构造背景下，大华北盆地也向西收缩为晋陕盆地，其弧形走向应是秦岭北侧前渊和贺兰、六盘山东侧前渊的复合反映。 早侏罗世，昆仑山与巴颜喀拉山崛起，松潘、甘孜海槽关闭，湘、桂、黔高地与之一起并人中国大陆，出现了“两海、两盆”遥相对应的局面，即一方面是冈底斯地块北部的藏南海槽、念青唐古拉海槽与东南沿海的赣、湘、粤海湾遥相对应，另一方面是华北克拉通的鄂尔多斯盆地与扬子克拉通的川滇盆地遥相对应。中侏罗世，海水已从中国大陆东部退去，所剩的海域只有西藏的羌塘一唐古拉海槽。晚侏罗世，中国大陆的构造和沉积作用发生了两

16、大变化:其一是火山岩盆地的出现，东北地区的兴安火山岩盆地范围达900000平方千米，岩相属钙碱性系列的玄武岩一安山岩一流纹岩组合:东南沿海的陆缘火山岩盆地范围达350000平方千米，岩相属钙碱性系列的流纹岩一英安岩组合;其二是陆内大型沉积盆地规模的缩小，即鄂尔多斯盆地缩至晋陕大峡谷以西、川滇盆地缩至万县、宜宾、楚雄西北。 早白奎世，中国大陆东北和东南沿海的内陆断陷火山碎屑一含煤沉积继续发育，真正算得上是沉积盆地的只有鄂尔多斯地区、河西走廊一潮水地区和准噶尔地区。晚白奎世，中国大陆内部的小型断陷群继续发育。尽管鄂尔多斯地区在晚三叠世属于晋陕盆地的一部分，但其主体坳陷、沉积中心的地位应是肯定无疑的

17、;而且鄂尔多斯盆地所经历的前陆期，其西缘的标志要比南缘的标志更加明显。 1.1.5新生代盆地周边断陷阶 早第三纪，海水基本退出喜马拉雅地区，但塔里木却有海水从中亚侵入，形成喀什海湾。当时华北东部发育陆相渤海湾盆地，阴山以北发育陆相戈壁盆地。晚第三纪，渤海湾盆地向南扩大，海水己从中国大陆全部退出;加上扬子克拉通区大面积隆升遭受侵蚀，气候转旱、断块活动等因素，中国大陆进入陆内山前小盆地群发展阶段。第四纪，中国大陆从西部到东部，地形呈现着高、中、低三级阶梯的总面貌，地壳厚度也呈现着厚、中等、薄的总变化趋势。从第三纪开始，鄂尔多斯盆地在欧亚板块和印度板块、太平洋板块的相互作用下，盆地本部相对隆升，而周

18、边地区却相继断陷形成一系列地堑，即南为汾渭地堑(5000m)、北为河套地堑(15000m)、西为银川地堑(5000m)和清水河地堑(4000m)。这种近东西走向与近南北走向的裂陷反映了加里东、燕山期地壳运动的复活，也明显预示了该盆地正在走向解体。从区域地质角度看，上述盆地本体隆升而周边断陷，正是其地壳运动均衡调整作用的结果(图1一1)。 通过对鄂尔多斯盆地构造的演化分析，我们可以得出如下认识: 1.该盆地的构造演化符合盆地原型说和盆地发展阶段论，其地史轨迹是由陆核地块(太古代)一克拉通拗拉谷(中上元古代)一浅海台地(下古生代)一局限海、陆缘平原(上古生代)一内陆盆地(中生代)一周边断陷(新生代

19、)。 2.就沉积的构造背景而言，海相沉积主要发生于陆架区，陆相沉积主要发生于大盆地，在一定意义上可以说“盆生于陆“。所以，广阔的中国大陆是陆相沉积盆地得以发育的重要地质背景，中国华南克拉通上的川滇盆地和华北克拉通上的冀、陕、晋盆地相互对应发展的分布格局就是引人注目的例子。 3.晚古生代以前，华北克拉通四周为广阔的海洋，南北更镶有海槽，其地势是西部较高、东部较低。然而，随着亚洲大陆和中国大陆的形成，自二叠纪开始地势发生了逆转，像翘翘板一样又变为东部较高，西部较低。到了新生代，地势再一次逆转，又恢复了西部高，东部低的面貌。而鄂尔多斯盆地正好处于这种变动的枢纽带上。 4.在褶皱带的一些地段，往往会经

20、过火山侵入、喷发作用而变得相对稳定，并以此为基础在其上形成年青的大型沉积盆地，中国东北的松辽盆地和台湾海峡盆地均可作为例子。所以，断陷地裂作用所引起的火山岩活动区往往会成为该区发育沉积盆地的先兆。 5.以拗拉谷为构造背景，在其东西夹持中孕育沉降格架;以南北海槽俯冲为契机，在其南北翘升中孕育伸展坳陷;以印支燕山期地壳运动为成盆标志，在其推复冲断中孕育迁移性前渊;.以喜山期地壳伸展为发展特点，在其压、张、扭应力交插中孕育地壳活化;乃是鄂尔多斯盆地构造发展演化的主线。 1.2鄂尔多斯盆地构造属性、沉积特征 1.2.1鄂尔多斯盆地构造属性 鄂尔多斯盆地的构造属性是其地壳基底的克拉通本质所决定的，主要标

21、志是整体升降、平起平落，地层水平、少见背斜，沉积盖层薄、岩浆活动弱。 （一）整体升降、平起平落 作为华北克拉通的重要组成部分，鄂尔多斯盆地在地质历史中一直保持着整体升降、平起平落的特点。元古代后的几次全球性地壳运动在这里虽造成长期侵蚀，但都未见明显的角度不整合接触关系。例如，晋宁地壳构造运动虽导致了中、晚元古界的变薄与缺失，但却未造成寒武系与之成为不整合的构造事件;加里东地壳运动早期(兴凯期)虽导致了下寒武统(笨竹寺组、沦浪铺组、龙王庙组)和下奥陶统亮甲山组沉积的缺失，晚期虽导致上奥陶统、志留系、泥盆系及下石炭统的缺失，但都只造成相应地层间的侵蚀平行不整合接触关系;海西期地壳运动也只导致了下石

22、炭统的缺失;至于印支期地壳运动中，也只是在三叠系顶部形成了明显的侵蚀面和古地貌起伏;即便是在华北地区相对强烈的燕山期地壳运动中，也只形成了侏罗系和白至系之间、白至系(缺失中、上白至统)和第三系之间轻微的边缘不整合接。 （二）地层水平、少见背斜 人们常说鄂尔多斯盆地的区域构造呈不对称向斜状，西翼窄陡，东翼宽缓;其实它是东翘西倾的大斜坡倒更显得贴切些。盆地地层倾角平均仅为半度，几近水平。盆地中部唯一可测量的背斜是天池弯窿构造，其形状浑圆、无长、短轴之分，闭合面积50km。在盆地边部的挠褶带、冲断带上则可见为数不少的小型背斜、半背斜构造。 （三）沉积盖层薄、岩桨活动弱 该区沉积盖层平均厚6000m，

23、在西部冲断带前渊中也不过7000m，属于稳定地块区典型的沉积岩披盖状态。岩浆岩虽有多期次的特点，但其分布都比较局限。晋宁期:位于天环坳陷的天深1井长城系见5层变辉绿岩，累积厚度70m;位于中部古隆起南部的庆深1井长城系见安山岩2一3层，累积厚度42.5m。 1.2.2鄂尔多斯盆地沉积特 盆地中的沉积系指盆地沉积盖层的全部，按海、陆环境变迁可将其区分为单层、双层和多层三种沉积结构形式。单层式沉积系指沉积盖层纯属海相或陆相，形成单一的海相沉积盆地或陆相沉积盆地;双层式沉积系指沉积盖层先海相后陆相或先陆相后海相，形成互相叠合的沉积盆地;多层式沉积系指沉积盖层陆相、海相多次互变，形成多次叠加的沉积盆地

24、。鄂尔多斯盆地显然属于双层式沉积结构型。 盆地基底隆升与沉降必然给沉积盖层的海、陆变迁打上多旋回性的烙印。鄂尔多斯盆地沉积盖层多旋回性是十分明显的。通过海陆环境变迁、地层层序、接触关系、地壳升降、沉积分异、岩相变化和储盖组合等方面的综合分析，对其沉积的多旋回性已有深刻的认识(图1一2)。 沉积旋回规模有大有小，可将跨“系的沉积旋回称为一级沉积徊，将相当于“系”的沉积旋回称为二级沉积旋回，将相当于“统”的沉积旋回称为三级沉积旋回，将相当于“组“的沉积旋回称为四级沉积旋回，将“组”内的沉积旋回称为五级沉积旋回。 在分析鄂尔多斯盆地含油气岩系的沉积类型时，应特别注意奥陶系的盐岩地层。当时的古地形背景

25、是南低、北高，自东而西，吕梁古隆起和中部古隆起作为两个水下屏障，控制着海域及海水流向，使之开放与封闭交替、淡化与成化相间。清楚地呈现着奥陶纪海水自东向西进侵所形成的蒸发岩沉积序列。总之，从已知下古生界含气区带看，奥陶系盐、膏地层对成气具有主宰作用;但从全区来看，奥陶系盐、膏地层对定性盆地类型仍然只有区带意义。 按照含油气沉积盆地综合成因分类原则与方案，结合以上分析，鄂尔多斯盆地应属多旋回沉积型克拉通类含油气沉积盆地。1.3.1盆地构造区划 鄂尔多斯盆地地质构造具有稳定为主与活动为辅的两重性。其稳定性的标志如整体升降、斜坡宽缓、地层水平、缺乏背斜及接触整合;其活动性的标志如基底镶嵌增生、边缘弧形

26、构造发育、坳陷中心由老而新自西向东迁移以及后期周边断陷等。全盆地包括七个一级地质构造区(图l一3)。（二）伊北挠褶带 该挠褶带北邻基岩凸起带，南抵弧形构造区，区域构造背景为东北抬升向西南倾伏，白奎系地层依次不整合于侏罗系、三叠系地层之上。它主要包括4个挠褶带。必须指出:盆地北部著名的白至系油砂带既紧邻于基岩局部凸起南侧，又对应于鼻状挠褶的上翘地区。这些鼻状挠褶起着鄂尔多斯盆地北部上古生界油气运移通道的作用。 （三）伊南斜坡 伊南斜坡北接杭锦旗一秦太梁弧形断隆带，南邻中部古隆起区，西抵天环坳陷，面积约3.5x10报m，。总趋势为东北翘升、西南倾伏，构造呈单斜状，少见背斜。由于受控于伊盟隆起，其沉

27、积盖层明显变薄(小于3000m)，特别是缺失了寒武系和下奥陶统冶里组和亮甲山组，使双层沉积结构的盖层特点在本区相形见拙。本区古生界以隆升为主，呈现出中生界陆相沉积盖层占主导地位的单一面貌。 1.3.2西部冲断构造带 该构造带系指银川地堑、六盘山以东，天环坳陷以西，北起桌子山，南达平凉的狭长地带，南北长600km，东西宽20一50km，范围约25000平方千米。该带在加里东期微弱褶皱，在岩山期强烈冲掩，具有东、西分带，南、北切块的构造分布格局。 (一)桌子山复合冲断席 该冲断席北起瞪口，南到铁克苏木，包括千里山、岗德尔山、桌子山，范围约3000km，。冲断席由半背状的冲断片及其间的向斜所组成。主

28、冲断层走向北偏西，断面西倾，倾角较陡(600)，上、下盘落差在千米以上。在岗德尔山和桌子山东麓，前寒武系变质岩可推覆于二叠系之上。基底岩的卷入，使其具有厚皮构造变形的特征。石炭二叠纪系煤系中的滑脱，又使其兼有薄皮推覆的属性。 (二)横山堡阶状冲断席 其北起铁克苏木，南到磁窑堡，冲断带宽35km，范围约S000k耐。主冲断层走向北偏东，由东向西作等间距排列，冲断面东倾，但浅部较陡、深部较缓，向下消失于石炭二叠系滑脱层中。主冲断层和次级对冲断层使地层褶皱、破碎。西侧靠近银川地堑的冲断层发生较早，断距也大、冲断块抬升亦高，伴有挤压褶皱;东侧靠近天环坳陷的冲断层发生得较晚，断距小，地层表现为掀斜抬升，

29、无褶皱伴生。这一反向冲断席的形成与该区基底向东楔进所产生的拆离作用有一定关系。 （3） 马家滩叠瓦冲断席 北起磁窑堡，南到甜水堡，西至积家井，东抵马家滩，冲断席宽3Omk，范围约30O0km，。主冲断层走向北偏西，呈雁行状排列，断面西倾，挤压作用明显。主冲断层呈雁行状排列，断距在平面上有明显变化，即向南端渐趋消失，具有挤压水平滑移分量，属于深层次变形体之上的薄皮构造变形。冲断片呈叠瓦状以背驮式自西而东扩展，至白奎纪末定型于目前的位置。主冲断层旁侧或消失端发育有扭动褶皱及水平牵引褶皱。横剖面上表现为“Y“字型冲断层组合，并夹持所谓的“正花状“构造，充分表明其扭动的应力状况。 （4） 石沟骚复合冲

30、断席 它北起石沟骚，南抵甜水堡，东以马家滩叠瓦席为邻，西与太阳山冲断席对应，宽30mk，范围约3500mkZ。构造面貌是向斜宽缓，半背斜窄陡，断层往往沿轴部截切。所以，向斜深部会有古生界潜伏隆起存在。 （五）沙井子片状冲断席 其北起甜水堡，南至平凉，冲断席宽20一25km，范围约13500平方千米。主冲断层近南北向，断面西倾，由于该区扭压应力更为集中，故断层甚为密集;又由于该区广泛分布古生界刚性地层，故而冲断前缘及反冲断层不够发育。 1.5.3天环坳陷 天环坳陷西临冲断构造带，东接中央古隆起和伊盟隆起，北达内蒙千里山东麓，南抵渭北小秦岭构造带北侧，南北长600km，东西宽50一60km，范围约

31、32000平方千米。该区在布伽重力图上显示为条状负异常，其中，铁克苏木东、姬原麻黄山、南揪、合道、白水等地基岩埋藏最深。所以，天环坳陷实际上也可视为西缘掩冲构造带推覆、东迁、隆升与坳陷的对立统一体，更是下白坚统的沉积前渊。构造面貌为一平缓西倾。从一定意义上说，天环坳陷应是西缘冲断带地层重叠、地壳荷载加大而下弯的产物。在天环坳陷中，尽管地层十分平缓，但因地应力处于相对平衡状态，故可产生像天池构造这样浑圆的弯隆背斜。 1.5.4中央古隆 中央古隆起北起乌审旗、鄂托克前旗，南至正宁、黄陵，西达环县、宁县，东到吴旗、横山，其范围约60000平方千米，系由贺兰拗拉谷东侧裂谷肩隆起演化而来的盆地中央古生代

32、潜伏隆起。可根据今构造基底起伏变化趋势、中晚元古代古构造隆起背景、古生代水下隆起对沉积厚度和沉积岩相的控制作用及其对华北海和祁连海的分隔作用予以界定。 （一）今构造基底起伏变化趋势 尽管鄂尔多斯盆地沉积盖层的构造呈平缓西倾单斜，但基底起伏仍反映着中央隆起的蛛丝马迹。乌审旗一靖边一吴旗一庆阳近南北向的隆起是客观存在的，基底埋深3000一3800m。该隆起以东为隆坳相间区，基底埋深3000一5O00m;以西为继承性坳陷区，基底埋深4100一6000m;在平凉一带，最深可达9000m。 （二）中上元古界古构造隆起背景 中晚元古代是贺兰拗拉谷裂陷的鼎盛时期。鄂尔多斯地块作为被动陆缘裂谷肩部位必然会产生

33、相应的隆起，反映在该期沉积上也必然呈现出古隆起的地质背景，定边一庆阳沉积变薄带(小于500m)的出现就是例子。当然，鄂尔多斯地块腹地榆林一吴旗一庆阳古隆起区则更加重要。因为正是上述裂谷肩隆起改变了克拉通边缘持续下沉的构造背景;又正是裂谷肩隆起与地块隆起相结合才诱发孕育了中央古隆起的产生和发展。 （三）古生代水下隆起对沉积厚度和岩相的控制 早寒武世苏峪口期、馒头期、毛庄期，鄂尔多斯地块大部分属于陆地，是古构造的较高部位;到了中寒武世徐庄期，海侵才一漫及除东胜地区以外的广大地区，中央古隆起区的沉积厚度一般小于40m，属于含砂泥坪相和泥云坪相的水下隆起。张夏期，鄂尔多斯腹地发育为台内局限海，中央古隆

34、起区的沉积厚度小于80m，广泛发育鲡粒滩相。晚寒武世，由于沉积陡海水逐渐变浅，导致吴旗一环县一庆阳一带变为陆地，古隆起的轮廓又一次显露出其周围沉积厚度均小于40m，属于环陆云坪相。奥陶系层序以下超、上剥为特点。下奥陶统冶里组、亮甲山组乃至马家沟组第一段沉积期间，靖边、定边、吴旗、庆阳一带均为陆地。值得注意的是，从马家沟组第一段沉积时起，陕北的米脂膏、盐洼地便随之出现了，沉积厚度达80m，恰与盆地西部陶乐一平凉一带道坎组云坪相遥遥相对。马家沟组第二段沉积时，吴旗、环县、庆阳陆地依然存在，其两侧的米脂一延安一带(I00m)和陶乐一平凉一带(125m)则均为开阔海沉积。马家沟组第三段沉积时，海侵虽然

35、淹没了中央古隆起区，但沉积厚度却小于40m，东侧米脂膏盐洼地(320m)与西侧陶乐一平凉一带的开阔海(120m)可谓隔水下隆起而相望。马家沟组四段沉积时，中央古隆起区仍然保持了水下隆起的面貌，沉积厚度小于40m，属于云坪相，东侧米脂洼地(160m)和西侧陶乐一平凉开阔海在定边地区汇合。马家沟组第五段沉积时期，中央古隆起顶部继续保持水下隆起状态，沉积厚度小于5m0，东侧米脂膏盐洼地(350m)与西侧陶乐一平凉开阔海(150m)的对应，仍然烘托着中央古隆起的存在。 （四）中央古隆起对华北海和祁连海的分隔作用 中央古隆起对华北海和祁连海直接分隔主要发生在中石炭世。当时，中央古隆起与伊盟古隆起相连，呈

36、南北向陆梁展布。东胜一延安一线以东属古华北海域，沉积了本溪组(小于40m)，底部为铁铝岩，向上变为深灰色砂质泥岩、泥岩夹煤线;向东至山西地区可见骨屑石灰岩，富含蜓科化石，层位相当于羊虎沟组中、上部。到了晚石炭世太原期，虽然上述两大海域再度沟通，但天池一庆阳一志丹一乌审旗一带的沉积厚度均小于50m，面积达4000平方千米的水下隆起。二叠纪，鄂尔多斯地区则又恢复了华北克拉通整体隆升的面貌，中央古隆起也随之濒临消亡。可以看出:中央古隆起是复合因素造成的，裂谷肩隆起与地块隆起相结合是产生中央古隆起的基本原因。具体来说，裂谷肩隆起起着诱发作用，而地块隆起起着主导作用。如果说鄂尔多斯盆地是大华北盆地萎缩的

37、结果，那么，中央古隆起也就是鄂尔多斯地块早期隆升的反映。虽然中央古隆起长期潜伏，但它却是华北海与祁连海的分隔性隆起，对鄂尔多斯盆地的地质影响要大于吕梁隆起。因为，后者乃是华北海域内的一个隆起，只是在燕山期地壳运动中迅速隆升，而中央古隆起却长期潜伏罢了。由于中央古隆起于晚古生代晚期已经消亡，所以，对鄂尔多斯盆地古生界的天然气成藏有着区域控制作用，而与中生界的右油成藏则关系不密切。 1.3.5陕北古坳陷 陕北古坳陷与中央古隆起实属孪生。如果说中央古隆起是地块隆起与裂谷肩隆起复合演变而成的话，那么，陕北古坳陷就是中央古隆起和吕梁古隆起对立发展的结果。将陕北古坳陷列为鄂尔多斯盆地一级构造单元，既是深化

38、盆地构造研究的需要，也是分析该油气区地质构造发展规律的必然结果。陕北古坳陷孕育于寒武纪，全盛于早奥陶世，消亡于晚古生代，和该区的海侵期有不解之缘，也是盆地沉积盖层产生双沉积结构的重大地质事件。晚寒武世，离石、临县一带开始隆起，由兴县、佳县到横山有一沉积凹地插人陕北地区，这可能就是陕北古坳陷的初期雏形。然而，奥陶纪早期的冶里组和亮甲山组沉积时却又恢复了鄂尔多斯地块性隆升的古地理面貌。只是到了早奥陶世马家沟期一期才又明显演变为坳陷环境(图1一4).在马家沟期一期，坳陷范围在吴堡、兴县、靖边、富县一带，约44000平方千米。沉积中心有三，一为绥德地区，二为宜川地区，三为安塞以西，沉积了厚达40一10

39、0m的盐岩、膏岩和碳酸盐岩，并且形成榆9井区、陕巧井区、富探1一宜探1井区等三个盐、膏洼地。其中，榆9井区为盐、膏复合;陕巧井区盐层占沉积总厚度的59.6%，不含石膏;富探l一宜川1井区，盐层占沉积总厚的46.3%一了3.4%，石膏层占沉积总厚的9.3%一2.5%。在马家沟期二期，坳陷继续扩大，北达关，南抵延安、延长，范围约55000平方千米。延川、米脂和榆林为三个沉积中心，沉积厚度达I00m，属开阔海石灰岩沉积。在马家沟期三期，坳陷持续发展，南达宜川、黄龙，北抵乌审旗、伊金霍洛旗、偏关，西至志丹，范围约6000平方千米，。坳陷中心在佳县一米脂、延安一延长及青1井等地，沉积厚度为140m，岩性

40、为盐岩、石膏和膏质白云岩。其中，榆林一靖边一富县一吴堡圈闭的地区，膏岩占地层厚度的10%以上，而米脂、吴堡、佳县地区的盐岩约占其地层厚度的10%一30%。在马家沟期四期，陕北坳陷明显向北收缩在榆林、靖边、吴堡一带，范围约25000平方千米，沉积了厚达200m的开阔海石灰岩。沉积中心有两个，一个在镇川堡地区，另一个在吴堡地区。岩性为厚层、块状泥晶石灰岩、颗粒石灰岩、云斑石灰岩和细一粉晶白云岩。在马家沟期五期，坳陷达到鼎盛期，北达保德，西至吴旗，南到富县，范围约65000平方千米。坳陷中心在米脂、绥德地区，沉积厚度达360m。代表岩性为含膏一膏质自云岩、泥粉晶白云岩、石膏与岩盐。其中，米1井(27

41、.1%)、陕巧井(22.3%)、宜探1井(16.2%)等地区石膏层占地层总厚10%一29%，榆9井(53.3%)、陕24井(21.6%)等地区石盐层占地层总厚10%以上。在石炭纪，坳陷在榆林、米脂一带仍有残存，地层厚度达100m,范围约7000平方千米。早二叠世山西期，坳陷近于消亡，只在兴县、米脂地区见其痕迹，范围也缩小在1000平方千米以内。中二叠世，在清涧、河津、宜川一带，沉积厚度40Om，坳陷已很微弱，范围约18000平方千米。至晚二叠世，该坳陷基本消亡。 古坳陷为奥陶系在陕北地区形成盐、膏洼地提供了必要构造条件，使之从华北一晋南一陕北出现“碳酸盐岩相一石膏碳酸盐岩相一岩盐、石膏、碳酸盐

42、岩相”的完整蒸发岩沉积序列。根据时空分析，该坳陷系从其北部启动，在中部发展，最后向南部萎缩消亡。它所控制的环陆弧形云坪相带乃是发育下古生界天然气储集体极其有利的场所。 1.5.6晋西挠褶带 晋西挠褶带东隔离石断裂与吕梁断隆相接，西越黄河与陕北古坳陷为邻，北抵偏关、南达吉县，南北长450km，东西宽50km，范围23000平方千米，(1一5)。 该带在地史中一直相对隆起，沉积盖层较薄。其中，晚元古界厚度小于200m，甚至缺失蓟县系;寒武系下部没有沉积，至中统始为海侵所波及，徐庄组和张夏组的沉积厚度小于140一180m，上寒武统的沉积厚度也只有120m;下奥陶统冶里组和亮甲山组的沉积小于120m，

43、马家沟组也只有220一690m;虽然石炭系有向东增厚的趋势，但厚度也只有120一140m;至于二叠系的陆相碎屑沉积厚度一般在650m左右。区域构造向东翘升，向西倾伏，呈阶状跌落。离石以北主要出露奥陶系、背斜少而小，离石以南主要出露二叠系和三叠系、背斜较大且挠曲明显。全带地层倾角5度一10度，在临县西北紫金山更有闪长斑岩侵入于二叠系。离石断裂向南可延至蒲县黑龙关，向北可延至偏关，由东向西冲断，断面东倾，断距达500一800m。该带近南北向的构造线与山西地块的东北西向的构造体系对照不协调。其原因一是山西地块区的中生代构造体系皆向西收敛于离石断裂带;二是沿离石断裂带，燕山期存在左行扭动，导致晋西挠褶

44、带发育近南北向的背斜构造群。1.3.7渭北挠褶带 渭北地区的地质构造远比以往人们认为的复杂。原来所说的渭北隆起实际上包括了小秦岭西段的一部分。因此，应将其从原渭北隆起中划出，使鄂尔多斯盆地的西南边界止于老龙山断层。经大比例尺地面地质填图发现，千阳、麟游、永寿一带的结晶基底为太古界杂岩和下元古界沉积变质岩，沉积盖层为中元古界熊耳群、蓟县系和上元古界青白口系以及震旦系昭陵组、寒武系(50一150m)、奥陶系(2000一3000m)、二叠系、中生界、新生界。该区加里东期褶皱明显，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;喜山期的断块伸展运动也对其进行了进一步的改造。 渭北挠褶带应指老龙

45、山断裂东北、建庄一马栏以南，由陇县至铜川、韩城的三角形地区，范围约18000平方千米。该区地层呈挠曲状由南向北倾伏，褶皱轴由东北向西南倾没，导致背斜南翼缓北翼陡、东部高西部低的鼻状背景十分明显，因而其闭合度不大。再者，由于该区的古构造并非隆起为主，而今构造又显现出从盆地边部向盆地内部作阶状跌落的特点，故而将其称为渭北挠褶带。该区共发现地面背斜构造数十个，后经地震勘探证实其构造高点在深部一般向南偏移数百米，两翼倾角及闭合幅度亦相应变小，而且断层密集，隐含着表层构造的特点。全区自南而北包括8排走向北东、向西南倾没的鼻隆背斜构造带。第二章 鄂尔多斯盆地油气的分布特征及富集规律2.1盆地的基本概况 鄂

46、尔多斯盆地由于其具有与我国东、西部明显不同的地质构造背景，因而有着独特的油气聚集规律和分布特征。主要表现在 :古生界以海相或海陆交互相沉积为主，烃源岩分布面积较广，且较稳定；古生界以生气为主 ，而中生界以生油为主，油、气生成高峰时期趋于一致；盆地主体部分地层平缓(地层倾角 1），构造简单，并少见断裂，储集岩物性较差，因此油气以短距离运移为主 ，而油藏以自生自储岩性-地层圈闭为主。根据含油气系统的基本研究方法，结合鄂尔多斯盆地的地质特征，该盆地含油气系统研究的总体思路可以概括为定源 (烃源岩评价）定时 (生烃高峰或关键时刻）定灶（生烃中心或生油洼陷）定向 (油气运移方向）定位 (油气运聚单元），

47、下面根据这一原则，对鄂尔多斯盆地含油气系统予以初步分析。 2.1.1 烃源岩基本特征 鄂尔多斯盆地存在J2，T3，CP，O2四套烃源岩，其中几湖相泥岩和C一P系煤系泥岩是两套主要的烃源岩。 1.下古生界气源岩 下古生界碳酸盐岩残余有机质丰度一般在0.12 %0.33 %之间，平均为0.21% 0.22 % 。泥岩、泥灰岩烃源岩主要产于中奥陶统平凉组和上奥陶统克里摩里组、桌子山组及乌拉力克组，分布于中央 古隆起西缘或南缘。泥岩有机碳含量一般为0.4%0.5 % ;泥灰岩残余有机碳含量大多在0.2%0.5 % ，最高达1.11 %。干酪根镜检、干酪根碳同位素及轻烃组成等研究表明，鄂尔多斯盆地下古生

48、界碳酸盐岩原始有机质类型为海相腐泥型生烃母质，即以型干酪根为主。有机质成熟度大多已进人高成熟阶段，故以生气为主。 2.上古生界烃源岩 石炭一二叠系气源岩主要是一套海陆过渡相及陆相含煤岩系,主要发育在下石炭统本溪组 、上石炭统太原组、下二叠统山西组 ,总体上分布较广。煤主要分布于太原组 和山西组。暗色泥岩分布于山 西组、太原组。石灰岩主要发育于太原组中上部,本溪组中也有分布,但分布较局限,厚度薄。暗色泥岩有机质丰度 比较高,有机碳含量为 0.5 2 %7.19 % ,平均为2.7 1 % ,有机碳含量在 2 %4 %之间,地区间差异不大。太原组生物灰岩有机质丰度较高,有机碳含量为0.11 %4.

49、16% ,平均为1.0 % ,有机碳含量一般为0.91% 1.52% ,个别生物灰岩可达4%5% ,氯仿沥青“A”平均为0.0735%。根据有机显微组分研究 ,石炭一二叠系煤主要显微组分为镜质组,属腐殖型;暗色泥岩一般为腐殖型,少量本溪组、太原组泥岩干酪根为腐泥型。根据碳同位素特征及干酪根研究,煤和暗色泥岩有机质类型主体为腐殖型,石岩的母质类型较煤和暗色泥岩好,有机质类型主要为腐泥腐殖型和腐殖腐泥型。盆地南部富县一带热演化程度最高,R02.2 %以上,局部达 2.8 %以上。盆地中东部,以这个地区为中心,向四周均有所降低。盆地东北部热成熟度最低(R01.0%),盆地西缘天环坳陷中部R0在2.0

50、 %左右,但西南部由于深陷,R0可达4.0%以上。西缘逆冲带则为上盘成熟度低、下盘成熟度高。根据有机质性质及热成熟度,可以确定鄂尔多斯盆地上古生界属于一套生气为主的烃源岩层系。 3.中生界烃源岩 中生界烃源岩主要以暗色泥岩、油页岩、碳质泥岩等碎屑岩类为主,纵向上主要发育于上三叠统延长组二、三段(即长7、长8及长4+5) 及下侏罗统延安组二段(即延6延8),生油岩的分布严格地受沉积环境制约。由于延长组与延安组的沉积环境存在一定差异,其烃源岩的分布特征亦有所不同。延长组烃源岩主要发育段属半深水湖相沉积。 延安组主要生油岩段的暗色泥岩分布于吴旗环县华池庆阳志丹一带,主要为碳质泥岩及暗色泥岩,暗色泥岩的有机质丰度较高,但烃转化率不高,有机碳含量为2.32%,氯仿沥青“A”为0.083 2 % ,HC 为262mg/L。上三叠统延长组泥岩的有机质丰