鄂尔多斯盆地神府地区石千峰组地层对比研究

XLVI第一章绪论1.1选题背景及意义鄂尔多斯盆地在我国地质研究以及能源领域都占据着关键地位，它是中国第二大沉积盆地，其地质构造相对稳定，属于大型多旋回克拉通盆地，神府地区处于鄂尔多斯盆地东北部，石千峰组地层在该地区广泛分布，它是晚二叠世时期沉积形成的一套地层，在盆地演化进程中，历经了多个构造运动以及沉积环境变化阶段。对神府地区石千峰组地层展开详细对比，可更精准地划分地层单元，补充并完善地层学理论知识，比如精准识别地层界面，确定不同岩性段的分布规律，可构建更为精细的地层格架，精细的地层对比可重塑神府地区石千峰组沉积环境模型，精确还原古地貌特征，填补区域地层研究在晚二叠世时段的精细空白。在公路、铁路、建筑等基础设施建设工程中，了解石千峰组地层对比情况对工程地质评价有益，不同地层岩性对地基承载能力有不同影响，准确地层划分与对比可为工程基础设计提供可靠地质依据，保障工程稳定性与安全性，这对提高钻井成功率、合理规划勘探开发布局意义重大，在煤炭开采方面，准确地层对比能为煤矿规划与开采提供精确地质资料。对于油气勘探，地层对比可优化勘探井位部署，了解地层横向及纵向变化，能更准确预测油气藏位置，降低勘探成本，提高油气发现率。1.2地层对比国内外研究现状1.2.1地层对比国内研究现状传统岩石地层研究方法包含多方面：一是岩石特征观察，通过肉眼或工具观察岩石颜色、鉴定矿物成分、分析颗粒结构，以此判断沉积环境、物质来源等；二是地层划分与对比，依据岩性变化划分群、组、段等地层单位，寻找标志层用于不同剖面精准对比，构建区域地层格架；三是野外地质填图，沿设定路线穿越记录岩石露头信息、追索地质界线，勾勒地层地表分布、完善地质图边界精度。传统层序地层研究方法也有两类：露头层序分析，依据不整合面、古土壤层、下切谷充填沉积识别层序界面，划分低位、海侵、高位体系域；测井层序地层分析，利用自然伽马、电阻率等测井曲线形态变化识别地层旋回、标定层序界面，追踪地层单元地下展布，为资源勘探提供依据，二者相辅相成，揭示地层形成与演化规律。在我国国内，地层对比研究呈现出多学科相互交叉融合的态势，地质学、物理学以及计算机科学等学科相互交叉融合，给地层对比研究给予了全新的思路与方法，随着技术持续进步，三维地质建模、地理信息系统等新技术和新方法不断被应用到地层对比研究里，大幅度提高了研究的精度以及效率。这些创新技术的运用，让国内地层对比研究在水平井、大位移井等复杂井位的地质导航以及井眼轨迹控制方面收获了成果，提高了国内在全球能源市场的竞争力。1.2.2地层对比国外研究现状国外地层对比起步时间较早，其研究进展主要体现于以下几个方面，高精度同位素定年技术例如U-Pb、Ar-Ar等得到广泛运用，可更加精确地确定地层年龄，古地磁学借助研究地层磁性特征来明确其形成时的古地理位置以及地质年代，与其他方法相结合，可提高地层对比的准确性。地球化学方法开始兴起，元素地球化学、同位素地球化学对地层中的元素以及同位素组成展开分析，以此示踪地层物质来源以及沉积环境，比如借助分析碎屑锆石的Hf同位素等，了解源区岩石类型以及演化历史，数值模拟技术有所发展，利用计算机模拟地层沉积、构造变形等过程，预测地层分布以及变化规律，辅助地层对比工作，例如建立盆地演化模型来模拟地层沉积过程。在研究领域方面，大洋地层学研究较为深入，自1968年深海钻探计划启动之后，大洋地层学发展速度较快，已经建立起新生代整套大洋浮游生物地层序列以及多种微体化石带，像浮游有孔虫化石带、钙质超微化石带、放射虫化石带等，当前更加注重生物演化事件与磁性地层学、年代地层学的结合，以提高地层对比的分辨率以及精度。大陆地层对比不断拓展，在造山带、盆地等研究过程中，借助区域地质调查、地质填图等工作，建立详细的地层系统以及对比关系，如在中亚造山带研究中，对比不同地区早古生代地层，揭示地体属性以及演化历史，对前寒武纪地层的研究有所增多，利用锆石U-Pb定年等方法，了解古老地层的形成以及演化。第四纪地层研究受到重视，在全球变化研究的背景下，第四纪地层对比对于了解气候变化、环境演变以及人类演化有意义，依据古气候代用指标如氧同位素、孢粉等，结合放射性测年等技术，对比不同地区第四纪地层，重建古气候以及古环境变化历史，在技术手段方面，先进仪器得到广泛应用，电子探针、离子探针等可高精度分析地层中矿物成分以及微量元素。高精度磁力仪、重力仪用于地球物理勘探，获取地层物理性质信息，推断地层结构以及分布，遥感与地理信息系统发挥帮助作用，遥感技术可获取大范围地层信息，识别地层露头、构造等特征，地理信息系统即GIS可整合、分析多种地层数据，构建地层三维模型，直观展示地层分布以及对比关系。1.2.3鄂尔多斯盆地东缘二叠系地层对比研究现状在早期研究中，多采用生物地层研究分析等方法。如今，广泛运用地球化学分析、测井资料分析、高分辨率层序地层学等现代技术手段。通过对鄂尔多斯盆地东缘二叠系煤系地层的野外地质考察，地层发育特征与地层序列，利用自然伽马对泥质含量的敏感特性、电阻率对岩石孔隙流体的反映，通过测井曲线形态变化，研究岩性进行识别标志层。地层序列中上二叠统石千峰组主要为一套陆相碎屑岩沉积地层。岩性以紫红色、砖红色砂岩、泥岩为主，夹有少量的砾岩。其底部以骆驼脖子砂岩与下伏地层分界。石千峰组沉积时期，气候干燥炎热，湖泊萎缩，河流作用增强，形成了大量的碎屑沉积物。其中的化石相对较少，主要为一些耐旱的植物化石和介形虫化石等，反映了当时干旱的气候环境。鄂尔多斯盆地东缘二叠系石千峰组可细分为千5、千4、千3、千2和千1段，千5段主要为紫红色含砾砂岩和紫红色砂质泥岩互层，底部常发育有砾岩，砾石成分以石英岩、花岗岩等为主，磨圆度较好，分选性中等。千4段以紫红色砂质泥岩和粉砂岩互层为主，夹有少量薄层细砂岩，砂质泥岩中常含有钙质结核，结核大小不一，形状不规则，粉砂岩具有水平层理和小型交错层理。千3段紫红色泥岩含量增加，与紫红色粉砂岩互层，泥岩颜色鲜艳，质地细腻，粉砂岩中常含有云母片等矿物，具有波状层理和透镜状层理。千2段主要为紫红色泥岩夹少量粉砂岩，泥岩中常含有植物化石碎片，粉砂岩具有小型交错层理和沙纹层理，厚度相对较薄。千1段紫红色泥岩为主，夹有极少量的粉砂岩条带，泥岩颜色较深，质地较硬，粉砂岩条带具有平行层理和小型交错层理。1.3主要研究内容和研究方法1.3.1主要研究内容（1）单井小层地层划分：上二叠统石千峰组的命名源自山西太原西山的石千峰以及古交关村，其属于晚二叠世时期的沉积物，与下伏上石盒子组呈整合接触，厚度在250至300米之间，该地层从老到新被划分为千5、千4、千3、千2、千1五段，主要由灰白色细砾岩、含砾砂岩，以及紫红色泥岩、棕紫色、浅灰色、少部分灰绿色中细砂岩不等厚互层构成，底部可见浅褐灰色含砾粗砂岩。依据岩性、古生物化石、测井曲线等资料，对单井石千峰组进行精细分层，在岩性方面，运用前文提到的多尺度岩性标志体系，留意宏观的颜色、岩性组合变化，还借助显微镜等对微观矿物特征进行深入分析，以识别不同小层的岩性差异，比如若某小层中出现特殊的石英晶体生长形态或云母片排列方式，便可将其作为该小层的细分标志。古生物化石同样是关键依据，系统采集和鉴定单井中的化石，建立化石纵向分布档案，若在某一深度段发现特定植物化石组合的首次出现或消失，结合其生态习性，就能精准确定小层界限。（2）连井地层对比：选择区域内有代表性的多口井，将各井石千峰组的小层划分结果相互对比，从横向对比岩性标志着手，观察同一小层于不同井内的岩性变化情况，以此判断究竟是沉积相变还是构造因素致使出现差异，比如对比相邻井中某小层的砂岩粒度变化，要是粒度渐渐变细，再结合区域古水流方向，判断是否是河道侧向迁移造成的。运用测井曲线进行对比验证，剖析自然伽马、电阻率、声波时差等曲线的形态以及数值变化规律，一般不同岩性在测井曲线上有着不同的响应特征，借助曲线对比可确认小层的对应关系，倘若某小层在一口井中呈现出高电阻率的砂岩特征，那么在相邻井中电阻率曲线也应当呈现出相似特征，要是出现差异，就需要深入探寻原因。（3）完成石千峰组地层平面分布规律研究依据多口井资料，对石千峰组各小层岩性在平面上的变化情况展开分析，统计不同区域砂岩、泥岩、砾岩等的含量比例，并绘制岩性比例平面图，观察岩性呈现出的渐变或者突变特征，要是某小层在一个区域内砂岩含量比较高且颗粒相对较粗，而相邻区域突然变成泥岩含量高，结合构造以及沉积环境来分析，判断是否存在断层遮挡或者古河道改道等因素产生影响。对于岩性中的特殊标志层，像富含铁锰质结核的泥岩条带，追踪其在平面上的分布范围，分析其连续性以及变化特征，完善对地层平面规律的认识。1.3.2研究方法及技术路线岩石地层学中将区域分布稳定、岩性特征突出、测井响应明显、易于识别对比的地层称为标志层，常见的标志层有煤层、化石层、碳酸盐岩和古土壤层等。在大量的国内外研究现状的基础上，结合前人研究成果，依据岩性、测井曲线分析资料进行地层对比划分，通过标志层识别，单井地层划分，连井地层对比分析出地层平面分布规律，收集研究区内石千峰组的测井资料，岩心照片、录井岩性数据，通过对测井曲线的形态、幅度、变化趋势等特征的分析，识别地层的岩性、划分地层界面，并和钻井岩芯分析结果进行对比和验证，提高地层对比的精度和可靠性。国内外文献调研国内外文献调研岩性、测井、录井、岩心分析资料岩性、测井、录井、岩心分析资料地层划分对比地层划分对比连井地层对比单井地层划分标志层识别连井地层对比单井地层划分标志层识别地层平面分布规律地层平面分布规律图1-1技术路线图1.4完成工作量及取得主要认识1.4.1完成工作量序号内容工作量完成情况1搜集整理相关资料关于地层对比资料的搜集整理100%2单井测井曲线完成11口单井的测井曲线的绘制100%3连井对比完成南北连井对比图3幅，东西连井对比图3幅100%4论文编辑完成论文内容，平面地层厚度分布图1张，完成精细地层划分对比100%1.4.2取得主要认识运用地层划分与对比中的标志层识别、单井小层地层划分、连井地层对比方法，开展了“鄂尔多斯盆地东缘地区二叠系石千峰组地层对比研究”，取得以下几方面的认识：（1）利用岩性特征、测井响应等手段识别出区域分布稳定、岩性特征突出的标志层，结合前人研究成果，依据岩性和测井曲线分析资料进行地层对比划分，从而分析出地层的平面分布规律。（2）通过岩性、古生物化石和测井曲线等资料，对石千峰组进行精细分层，关注宏观颜色和岩性组合变化，并深入分析微观矿物特征，建立化石纵向分布档案。（3）选取区域内多口具有代表性的井，对比各井石千峰组的小层划分结果，从横向对比岩性标志入手，观察同一小层在不同井中的岩性变化，利用测井曲线进行对比验证。（4）石千峰组地层平面分布厚度有差异，西南各地层分层复杂，东北部整体厚度小。各小层厚度不一样，千2分层厚度地段有点大，千4分层比其他分层薄。这种厚度不一样说明石千峰组不同区域地质演化过程存在很多区别。西南区域石千峰组各分层厚度变化很多，显示出该区域复杂的地质构造和沉积环境；东北部部分区域整体厚度波动小，各小层厚度分布差异为研究其地质历史提供了重要的依据。千2厚度波动明显、千4厚度低于其他小层，这对研究石千峰组地层形成演化有着意义重大。

第二章区域地质概况2.1鄂尔多斯盆地构造背景鄂尔多斯神府地区石千峰组所在的神府区块位于图2-1中的鄂尔多斯盆地东北部，伊陕斜坡东北段至晋西挠褶带西北缘交叉地带。伊陕斜坡是鄂尔多斯盆地内的一个重要构造单元，基岩起伏小，沉积地层平缓，为向西倾斜的平缓单斜，倾角不到1°，主要发育鼻状构造。石千峰组在伊陕斜坡东北段，地层比较稳定，对沉积地层的保存和油气等矿产资源的聚集有好处。图2-1鄂尔多斯盆地构造背景图鄂尔多斯盆地地域广阔，涵盖陕西、甘肃全省，宁夏回族自治区以及内蒙古部分地区，其基底由太古界至下元古界变质岩组成，具有多旋回演化特性，形成庞大的基底构造；在早中生代前，它隶属于华北克拉通盆地体系，到中生代末期逐渐脱离，历经一系列地质变迁，最终成为大型沉积盆地，且从其基底变质岩可知，盆地主要发育期从中古生代延续至上新世，期间形成完整盖层，盆地内部分地层呈现出二元结构特征。鄂尔多斯盆地的变质结晶基底在早元古代时期形成，其作为地球早期地质活动所产生的结果，有古老且坚固的特质，在这一基底之上，自古老的古生代起直至新生代，各种各样的岩石一层又一层地进行堆叠，最终构成了完整的沉积盖层，如此这般长期并且连续不断的沉积过程，塑造出了这个盆地典型的多旋回沉积特性。在漫长的地质历史中，曾经遍布盆地的湖泊，因受地壳运动、气候变化等多重因素影响，逐渐萎缩直至消失。经过长期的风化剥蚀与流水切割，原本相对平坦的地形被重塑，形成如今地表沟壑交错的地貌格局。早侏罗世时，盆地内发育大规模河流沉积体系，南北走向的河流携带大量碎屑物质不断沉积。沉积作用主要集中在盆地西部，这里成为当时的沉积中心；盆地整体东倾，地势较为平缓，沉积物得以向东逐渐变薄。到了早白垩世，受海退影响，沉积中心向东迁移，形成新的沉积相带。山西地块东侧的抬升挤压，使得盆地地层发生变形，形成向西倾斜的单斜构造，标志着鄂尔多斯盆地的基本形态初步定型。鄂尔多斯盆地内发育着三套烃源岩、两个主要不整合面以及多套储盖组合，这些地质条件共同造就了下古生界奥陶系气藏、上古生界至三叠系含煤气藏、侏罗系至三叠系中生界气藏等主要油气系统。盆地内油气藏的规模与结构在很大程度上由烃源岩决定，油气藏一般处于或邻近烃源岩所在的凹陷区域，因而油气运移的距离比较短。古生界的天然气源岩在盆地中广泛分布，其生成的天然气运移距离有长有短，但最终常常在有效的岩溶圈闭下方，或者在上古生界与石炭系叠合带的有效低渗砂岩圈闭中聚集起来，形成天然气藏。需要留意的是，虽然千峰组的泥岩层发育状况良好，可是其有机质含量比较低，所以不具备生烃能力。不过，盖层与生烃岩的良好搭配，依然为油气的聚集和储存创造了有利条件。2.2石千峰组地层特征鄂尔多斯盆地周边地层出露完整，岩层面貌清晰可辨，且蕴藏着丰富的化石资源。这种得天独厚的地质条件，使其成为石油地质学家研究基底地层、剖析油气成藏条件的天然实验室；同时，也为地层古生物学家解决地层学疑难问题提供了极具价值的关键资料。从地理区位来看，鄂尔多斯盆地处于新疆兴安岭地层区与陕西-秦岭地层区之间，在区域地层划分中归属于华北地层区的鄂尔多斯地层亚区。依据区域构造特征，结合陕西、甘肃、宁夏及内蒙古部分区域原型盆地的发育特征，综合考量地层实际展布情况，鄂尔多斯盆地可进一步划分为晋西、西缘、北缘、盆地内部、南缘和小北缘等六个地层区。晋西地层区地处山西省西部，其分布范围北起准格尔旗，南抵河津，东以吕梁山麓为界，西至黄河之滨。该区域呈长约400公里、宽约50公里的条带状，总面积约2×10⁴平方公里。在地质构造体系中，此区域即为晋西褶皱带，作为鄂尔多斯盆地最东侧的构造单元，其地层划分包含华北地区的准格尔旗组、山西-临县小亚组、奥陶系、大宁组、汾宁组等，相关煤系常被称为河东煤田。区域地势东高西低，海拔介于700-1500米，属于黄河中游黄土高原东部。受后期侵蚀切割，发育出梁状黄土地貌。清水河、卓家峁河等众多短小河流在此汇聚，形成自东向西注入黄河的“梳状水系”。晋西地区出露地层以古生界为主，自下而上分布着西华山系、奥陶系、石灰岩系、三叠系，其中三叠系中下统在黄河西北侧局部出露，上三叠统与侏罗系也有部分露头。该区域下古生界寒武系崮山组和奥陶系地层发育完备，富含化石，河津西剖面更是被视作盆地东南缘早古生界的标准剖面；晚古生界的柳林成家庄剖面研究程度高，被认定为盆地边缘上古生界的标准剖面。鄂尔多斯盆地西缘的西缘地层区包含天环坳陷、西缘逆冲褶皱带两大构造单元及贺兰山地区，地层划分涉及华北内蒙古区域地层表、河北湾组与西北宁夏贺兰山组、马家滩群、甘肃省组等地层单元。该区域南北长约600公里、东西宽100-160公里，总面积达10×10⁴平方公里，除泥岩与直罗组地层缺失外，其余地层发育完整，露头清晰且化石丰富，整体特征与华北地区相似。北缘地层区位于关中平原以北、黄陵-泾川一线以北、韩城以东，并向西延伸至陇县和华亭地区。区域东西宽约350公里，南北长约120公里，总面积约4×10⁴平方公里，构造位置大致对应伊盟隆起。其地层划分参照西北地区区域地层表，包含陇县-永寿区和铜川-韩城区，并细化于陕西省专册。区域内最古老地层为长城系熊耳群，仅在千阳东南部有出露；蓟县系和青白口系分布于华亭、陇县和岐山，但缺失辛集组和朱砂洞组。蓟县系以较厚藻白云岩为主，震旦系为冰川沉积，其地层序列和岩性特征可与小秦岭地区及华北地台南缘沉积相带对比。寒武系与华北地区基本特征一致，下、中、上三叠统发育完全。早寒武世地层从盆地腹地向西南逐渐增厚，下层位时代渐老，正目组之下可见辛集组和朱砂洞组，毛庄组遍布上寒武统。奥陶系是华北地台发育最完整区域之一，下奥陶统马家沟组之上还有中、上奥陶统背锅山组，因不同生物群系和沉积相发育，成为研究我国奥陶系及南北中国海奥陶系对比的理想区域。直罗组仅在礼泉东庄有出露，为深水潟湖环境下的灰黑色粉砂岩和薄层粉砂质泥岩沉积，化石稀缺。上古生界缺失煤系地层，但三叠系发育良好。在宜君县-陇县一线，存在三个以上地层缺失；侏罗系延安组厚度较薄，下层多缺失但延伸地层超十个；延长组煤层9是北方“黑腰带”主煤层；除华亭和安口外，大部分地区有五个以上地层缺失；盆地边缘以直罗组沉积为主，主要为红色砾岩和泥岩；整个区域缺失富县组。不同区域石千峰组的厚度呈现出颇为十分突出的差异，以地势较低的山西太原地区为例，因其长时间处于沉积环境里，沉积物持续不断地堆积，致使该地区地层厚度能达到200至300米，相比之下，河北唐山等地因古地形相对较高，沉积物来源受到一定限制，其厚度一般在100至200米之间。这种厚度变化主要受古地形条件、构造运动强度以及沉积速率等地质因素影响，古地形的高低情况决定了沉积物的堆积空间，构造运动对沉积环境稳定性会产生相应作用，沉积速率则直接和地层的累积速度有关联。自晚二叠世起始直至如今，华北地区历经了数次意义重大的地质运动，这些地质活动对石千峰组地层产生了颇为深刻的改变，在印支运动的阶段，华北陆地呈现出整体抬升的态势，石千峰组上部的岩层遭受了程度各异的侵蚀，于某些特定区域，上层的岩石近乎被彻底剥蚀，使得该地层与上方岩层构建起不连续的接触关系。燕山运动以及喜马拉雅运动对地层结构进行了的塑造，使得大量褶皱与断裂得以形成，在这其中，如背斜和向斜这类褶皱构造在各处都可见到，断层同样广泛发育，这些构造对石千峰组原本的分布造成了改变，部分区域的地层完整性受到了损害，从资源分布的角度来看，背斜构造大多时候会成为油气聚集的有利地点，然而断层有可能会对油气藏造成破坏，导致资源出现流失的情况，并且对于煤炭等矿产的储存条件也会产生较为关键的影响。在与其他地层的接触关系上面，石千峰组与下伏地层多数是呈整合或平行不整合接触的。在沉积环境稳定区域里，石千峰组与下伏上石盒子组呈整合接触，二者岩性和沉积特征过渡自然，展示了沉积过程的连续性；在沉积环境剧变或受构造运动影响地区，二者是呈平行不整合接触，表现为地层缺失、沉积间断。石千峰组与上覆地层多数为不整合接触，印支运动引发的区域抬升使石千峰组遭受剥蚀，后面在新的沉积环境下接受上覆地层沉积，这种不整合接触关系成为研究区域地层演化、构造运动历史及沉积环境变迁的不可忽视的地质依据。

第三章地层划分与对比3.1标志层识别依据神府地区石千峰4号井综合柱状图展开分析，可观察到千1段顶面的测井曲线呈现出三个较为十分突出的变化情况：伽马数值有所增大，密度数值出现减小，电阻率数值也相应降低，伽马值的上升意味着岩层当中放射性元素有所增多，一般这是由于泥质含量增加所造成的，密度的下降说明岩石内部结构变得越发疏松，电阻率的降低意味着岩石的导电能力变强，这有可能是孔隙内流体性质发生改变或者颗粒间填充物变化所引发的。岩性从下部的砂岩逐渐过渡到上部的泥岩，颗粒由粗变细，这体现出沉积环境从水流较为活跃逐步转变为水流相对平缓，古生物化石的分布也存在差异，在顶面以上常见介形虫、藻类化石，这些生物适宜在静水环境中生存，顶面以下则以鱼类、双壳类化石为主，下部沉积环境的水流动力比较强，空间更为开阔。千2段顶面处的测井曲线呈现出相同的变化态势，伽马值出现升高的情况，而密度以及电阻率则呈现出降低的趋势，岩性从粉砂岩逐步转变为泥质粉砂岩，其颗粒变得更加细小，水流的搬运能力在持续不断地减弱，古生物组合发生了改变，在顶面以上发现了腹足类、微体古植物化石，而在顶面以下主要是小型螺类、贝类化石，不同生物对于环境的适应性存在差异，这为研究沉积时期的生态环境提供了关键的依据。千3段顶面测井曲线特征依旧，伽马值上升、密度和电阻率下降。岩性从砂质泥岩变为泥岩，颗粒进一步变细，显示沉积环境持续稳定、水流动力更弱。古生物分布显示，顶面以上有藻类、浮游生物化石，这类生物对水流要求不高；顶面以下以腕足类、底栖虫类化石为主，说明下部环境更适合底栖生物生存，上下沉积环境存在差异。千4段顶面测井曲线变化规律不变，伽马值升高、密度和电阻率降低。岩性从细砂岩变为泥岩，颗粒变细，表明沉积环境水动力条件持续减弱。古生物化石方面，顶面以上出现轮藻、昆虫化石，顶面以下以鲤科鱼类、介形虫化石为主，不同生物的生存环境偏好，有助于分析该地层沉积时期的生态演变。千5段顶面的测井曲线呈现出这样的特征，伽马值出现上升的情况，而密度以及电阻率则呈现下降态势，其岩性从含砂泥岩逐渐转变为纯泥岩，这种纯泥岩的颗粒是最为细小的，这一转变标志着沉积环境已然进入到一种极为稳定的弱动力状态之中。图3-1石千峰4号井综合柱状图3.2单井地层划分在石千峰组地层对比开展的研究工作里，分析石千峰12号井综合柱状图时可发现，千1-5段呈现出连贯性的垂向演化特性，依据图3-1所示的石千峰4号井综合柱状图深度层面给予观察，各段呈现出阶梯式递增的态势，其中千1段的深度范围在1392-1420m之间，到了千5段深度范围达到1551-1596m，说明沉积空间在持续不断地拓展和沉积时间有延续性。在岩性对比工作中，五个段落均呈现出粒度朝着向上方向逐渐变细的整体态势，不过具体的岩性组合存在差别，千1段主要是褐灰色细粒岩与紫红色、褐红色泥岩相互交替出现，其中泥岩占优势，千2段以褐色泥质粉砂岩为主要成分，夹杂着褐红色泥岩，千3段呈现褐红色泥岩与褐色砂岩均衡交替分布的情况。千4段是紫红色泥岩与浅灰色细砂岩相伴，砂岩发育程度较高，千5段以紫红色泥岩为主，仅含有少量粉砂岩和细砂岩，这种岩性变化规律在纵向层面有可对比性，说明沉积环境经历了水体逐渐加深、水动力条件持续减弱的过程。图3-2石千峰12号井综合柱状图3.3连井地层对比在这组测井曲线图里，自然伽马曲线也就是GR曲线，在不同井之间有着较为十分突出的波动特征，当对各井中相同或者相近颜色所代表的地层展开对比时，会发觉GR曲线的数值有较大差别，比如某一特定的地层深度段，13井的GR曲线数值相对处于较高位置，这是由于自然伽马曲线主要反映地层中放射性物质的含量，泥质沉积物一般含有较多放射性元素，这种现象很可能意味着此深度段泥质含量较高。而看5井对应深度段，GR曲线数值明显较低，这暗示着该段地层泥质含量较少，从岩性方面判断，更像是砂岩等碎屑岩，这种GR曲线在纵向上的高低起伏变化，给地质人员准确判断岩性在垂直方向上的变化情形提供了关键依据，借助追踪曲线的变化趋势，可清楚地识别出地层中泥岩与砂岩等岩性的交替分布状况。各井的电阻率曲线，以RD等为例，不管是形态还是具体数值都有明显差异，在部分地层区域，2井的电阻率曲线数值呈现出较高水平，在地质勘探领域，对于储层来说，较高的电阻率往往和含油可能性有关联，因为油的导电性差，当岩石孔隙中充满油时，会妨碍电流的传导，使得地层电阻率升高。与之相反，14井在对应地层的电阻率曲线数值较低，从地层含流体性质角度分析，这可能说明该地层的含水性较强，电阻率曲线的这种变化，可体现地层含流体的性质差异，还可以反映出岩石孔隙结构、矿物成分等诸多因素对地层导电性的综合影响。图3-3-1石千峰13-5-2-14连井对比图在4井的深度段，GR曲线数值比较高说明该深度段地层泥质含量高，可能是泥岩。而在17井对应的地层，GR曲线数值较低暗示泥质含量少，更可能是砂岩等碎屑岩。电阻率曲线对地层含流体性质敏感。在部分井的一些地层里面，19井某深度段电阻率曲线数值是高，在排除其他干扰因素，该地层含油可能性大；而4井对应地层电阻率较低，可能含水性强点。图3-3-2石千峰4-19-18-17连井对比图在这几口井当中，像是13井的某些深度段，GR曲线呈现出较高的数值，这意味着该地层的泥质含量较为丰富，很有可能是泥岩，而在1井的对应深度段，GR曲线数值较低，泥质含量较少，更偏向于是砂岩这类碎屑岩，借助各井GR曲线的高低起伏状况，可有效地识别纵向上岩性的交替变化。对比不同井相同颜色的GR曲线，会发现其形态和数值存在较大差异，16井与19井在某一地层处，GR曲线的变化趋势以及数值高低并不相同，这对分析地层在横向上沉积环境的差异，或者是否存在后期地质改造等情形有一定帮助，在部分井的特定地层里，19井某深度段电阻率曲线数值偏高，该地层含油的可能性比较大，16井对应地层电阻率较低，可能意味着含水性较强。图3-3-3石千峰13-16-19-1连井对比图20井某些层段，GR曲线数值较高，表明该地层泥质含量高，大概率是泥岩；而12井对应层段数值低，暗示岩性更可能是砂岩等碎屑岩。通过各井GR曲线波动，能识别纵向上岩性更替，对比不同井相同颜色（代表相同地层）区域的曲线。18井与15井在某地层，GR曲线表现不同，可用于分析地层横向沉积环境差异或后期地质变动。电阻率曲线对地层流体性质敏感。在部分井的特定层段，若15井某层电阻率曲线数值高，排除干扰后，可能指示含油；18井对应层数值低，可能含水多。图3-3-4石千峰12-15-18-20连井对比图在图中，不同井的GR曲线波动明显，16井某些层段GR曲线数值较高，表明该地层泥质含量丰富，多为泥岩；而14井对应层段数值较低，更可能是砂岩等碎屑岩。通过各井GR曲线的起伏，可在纵向上有效识别岩性变化。对比不同井相同颜色GR曲线，形态和数值存在差异。2井与15井在某一地层，GR曲线变化趋势和数值高低不同，有助于分析地层在横向上沉积环境的差异或后期地质改造情况。在部分井的特定地层中，15井某深度段电阻率曲线数值偏高，在排除其他干扰因素后，可能指示该地层含油可能性大；而2井对应地层电阻率较低，可能表明含水性强。图3-3-5石千峰16-15-2-14连井对比图自然伽马曲线主要是对地层当中放射性元素的含量给予反映，其与岩性之间存在着紧密的联系，在相关图中，针对14井的部分层段而言，GR曲线的数值相对较高，这就意味着该地层当中富含泥质成分，大多属于泥岩，而6井所对应的层段，GR曲线的数值比较低，其泥质含量较少，更有可能是砂岩这类碎屑岩。借助仔细观察各井GR曲线的起伏变化状况，可以有效地识别纵向上岩性的交替情形。对比不同井相同颜色（代表相同地层）区域的GR曲线，其形态和数值存在明显差异。2井与17井在某一地层处，GR曲线的变化趋势和数值高低不同，这有助于分析地层在横向上沉积环境的差异，或是后期是否经历过地质改造等情况。在部分井的特定层段，像17井某层的电阻率曲线数值偏高，可能指示该地层含油可能性较大；而2井对应层的电阻率较低，可能表明含水性强。图3-3-6石千峰14-2-17-6连井对比图3.4石千峰组地层平面规律1.石千峰组地层厚度呈现出一定的规律变化情况，凭借观察相应的图可发现，地层厚度自西南朝着东北方向呈现出逐渐变小的态势，西南部地区的地层厚度数值比较大，出现了70、75这样的等值线，然而东北部地区的地层厚度相对来说较小，有50等值线分布在该区域。2.石千峰组地层厚度等值线呈现出其等值线分布并非整齐划一，存在疏密程度不同的情况，在中部以及西南部地区，等值线分布颇为密集，这清楚地说明该区域内地层厚度的变化梯度较大，厚度变化较为明显，在东北部区域，等值线分布相对稀疏，这意味着此地地层厚度的变化梯度较小，厚度变化相对平缓。3.石千峰组地层厚度的中心分布有厚度较大的区域，如以12、13井等标识点附近的区域，即为地层厚度较大的中心区域，其厚度可达70，也存在厚度相对较小的区域，1、19井等标识点附近的区域属于厚度相对较薄的区域，厚度大约在50左右。不同厚度的区域之间依靠等值线来实现过渡，地层厚度在平面上呈现出连续的变化状态。图3-4石千峰组地层厚度平面图

结论（1）对鄂尔多斯盆地东缘二叠系石千峰组地层展开研究，借助标志层识别和单井地层划分和连井地层对比以及平面分布规律，取得了重要的成果，在进行地层划分与对比工作时，研究明确了区域内分布稳定且岩性特征较大的标志性地层。经对石千峰组不同层位顶面的测井曲线分析，发现存在伽马值上升、密度与电阻率下降的特征，同时结合岩性由粗至细的变化和古生物组合差异精确界定了地层边界，以石千峰四号井为例，千1段顶面测井曲线的变化显示沉积环境从强水动力的砂岩沉积转变为弱水动力的泥岩沉积，古生物化石也从适应强水流的鱼类、双壳类转变为适合静水的介形虫、藻类，多方面的证据为地层划分提供了支持。单井研究说明，千1至5段呈现出规律性的垂向变化：厚度从千1段的1392-1420米逐渐增加到千5段的1551-1596米，沉积空间在扩大、时间在延长，岩性整体变细，各段组合有所不同，千1段以泥岩为主，千5段以紫红色泥岩为主，反映出水体加深、水动力减弱的过程，为区域地层对比奠定了沉积学基础。连井对比选取区域典型井，借助岩性标志的横向对比以及测井曲线的验证，追踪地层的横向变化，构建地层格架，为研究地层连续性提供了依据。（2）石千峰组地层在平面上的分布会受到多种因素的作用，从沉积环境来看，该地层是在陆地沉积环境中形成的，其发育了河流、湖泊以及三角洲等多种沉积体系，其中河流沉积形成了条带状的砂体，砂岩里的交错层理、冲刷面等特征可记录沉积的过程，在垂向上呈现出下粗上细的正韵律，湖泊沉积主要是以泥质和粉砂为主，大多时候可以见到水平层理以及生物扰动的痕迹，在部分区域会与河流沉积交替出现，在三角洲沉积中，前缘砂体和前三角洲泥质层相互叠置，形成了上粗下细的反韵律，这指示着海陆过渡的环境。古地形以及构造运动同样会对地层的分布产生影响：古地形的高低会致使沉积物厚度出现差异，印支运动使得华北地区发生抬升，石千峰组受到剥蚀，部分地层出现缺失，燕山运动和喜马拉雅运动引发了地层的褶皱、断裂，改变了地层原本的分布，影响了油气、煤炭等资源的分布。（3）研究出来的成果用于能源勘测和工程建设上的应用是相当广泛的，就能源勘探而言，进行准确的地层对比是有用的，来判断是否有油气田的位置存在，石千峰组不能产油也不能产气，但却可以为油（气）提供良好的盖层条件，在与其他能产石油或天然气的岩层相互搭配后利于成藏，做好地层划分，正确合理地划分为不同的级别，将多余的勘探井位作出合理的选取与缩减成本投入，提高成功找油、寻气率，在煤矿开采中为煤矿井下的规划提供有用的资料从而保证煤矿的安全；而不同种类的岩石会影响建筑物基础的承受能力，好的地层划分也可以为各种工程如公路、铁路乃至大楼等的设计打好基础、确保工程质量。（4）后续研究可从三个方面展开：1.利用高精度三维地震等技术，获取一些岩心和测井数据，准确描述地层结构；2.结合数值模拟，建立构造-地层演化模型，量化构造运动影响；3.将地层研究与区域地质演化和全球气候变化结合，深入探讨环境演变对地层形成的作用，为地质研究和资源开发提供更多全面理论支持。

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