1、成績石油地質學課程設計 題目：鄂爾多斯盆地油氣藏形成條件的分析與綜述院 系：地球科學與工程學院班 級：地工1301班指導老師：蒲泊伶小組成員學 號院 系：地球科學與工程學院班 級：地工1301班指導老師：蒲泊伶小組成員學 號院 系：地球科學與工程學院班 級：地工1301班指導老師：蒲泊伶小組成員學 號院 系：地球科學與工程學院班 級：地工1301班指導老師：蒲泊伶小組成員學 號目錄1.鄂爾多斯盆地區域況.11.1鄂爾多斯盆地構造演化.11.1.1中、晚元古代拗拉谷階段.11.1.2早古生代淺海臺地階段.21.1.3晚古生代濱海平原階段.3 1.1.4中生代內陸盆地階段.41.1.5新生代盆地周

2、邊斷陷階段.41.2鄂爾多斯盆地構造屬性、沉積特征.71.2.1鄂爾多斯盆地構造屬性.71.2.2鄂爾多斯盆地沉積特征.81.3 盆地構造區劃.101.3.1伊盟隆起.101.3.2西部沖斷構造帶.101.3.3天環坳陷.111.3.4中央古隆起.121.3.5陜北古坳陷.151.3.6晉西撓褶帶.171.3.7渭北撓褶帶.182.鄂爾多斯盆地油氣的分布特征及富集規律.192.1盆地的基本概況.192.1.1烴原巖的基本特征.192.1.2構造特征.212.2油氣分布特征 .222.2.1鄂爾多斯盆中生界石油分布規律 .222.2.2鄂爾多斯盆地古生界天然氣分布規律.232.3鄂爾多斯盆地優質

3、儲層特征 .262.3.1 儲層沉積及展布特征 263.鄂爾多斯盆地安塞油田長10油層組富油因素分析.273.1有效烴源巖及三角洲平原沉積體系.273.1.1長7、長9烴源巖特征及其分布與湖盆演化密切相關.283.1.2三角洲平原沉積體系是長10油藏分布的主要場所.283.2完整連續的沉積體系組合形成良好的生儲蓋組合配置.303.3儲層有利發育區是巖性油藏形成的重要依據.313.3.1儲層巖石學特征.313.3.2成巖作用與孔隙演化.323.2.3 成巖作用與次生孔隙的形成.323.4湖盆古構造及古地形對長10段油藏的控制作用.334.1參考文獻.34- 1 -第一章 鄂爾多斯盆地區域概況1.

4、鄂爾多斯盆地構造演化 鄂爾多斯盆地位于華北克拉通西緣，奠基于太古界和下元古界基底之上，南北分別瀕臨秦祁海槽和興蒙海槽，東西則被賀蘭拗拉谷和陜、豫晉拗拉谷所夾持。盆地內，區域坳陷復合、地質構造平緩，缺少背斜與斷層，總體上呈東部翹起向西部傾伏的區域性斜坡面貌。沉積蓋層時代較全，僅缺失志留系、泥盆系及下石炭統，平均沉積巖厚度為5000m。其中，中、上元古界以海相、陸相沉積及火山噴出巖為主，厚度200一3000m;下古生界以海相碳酸巖為主，厚度為400一1600，m在盆地東部還有厚達314m的巖鹽、石膏沉積;上古生界由局限海相沉積向陸相河流沼澤沉積過渡，厚度600一1700m;中生界為內陸湖泊、沼澤、

5、河流相沉積，厚度2500一3000m;新生界，古氣候由濕熱轉向干旱，構造由沉降轉為隆升，沉積厚度不足300m。因此，根據地質構造層和沉積古地理環境，可將該盆地地質構造演化、發展分為五大階段。 1.1.1中、晚元古代拗拉谷階段 早元古代，華北、塔里木陸塊經過呂梁(中條)地殼運動的拼接而穩固化，但兩者之間卻被阿爾金平移斷裂帶所分隔。中、晚元古代，由地殼熱點所控制的秦祁裂谷應運而生，并發展為陸間裂谷系，對應于一系列三聯點所產生的由主裂谷楔入華北陸塊的陸內支裂谷又在其演化中天折，自西向東有賀蘭拗拉谷，陜、豫、晉拗拉谷，皖、蘇、魯拗拉谷等。它們向東北收斂、向西南張開，即向秦祁陸間裂谷沉積厚度增大、粒度變

6、細、層位變全。其中: 1.皖、蘇、魯拗拉谷由山東沂源向江蘇徐州張開，長度220km。沉積青白口系，稱八公山組。下部為碎屑巖，上部為頁巖、泥巖，厚度800一1600m。上覆震旦系稱徐淮群、宿縣群、欄桿群，由碎屑巖、頁巖和碳酸鹽巖所組成。晚期，裂谷趨于消亡，出現以碳酸鹽巖為主的蒸發臺地相沉積。累計沉積厚度可達5000m。 2.陜、豫、晉拗拉谷由山西安澤向西南逐步張開，東界洛陽、許昌，西界運城、永濟，長度260km。這是一個繼承性較強的陸內裂谷。統一的晚太古代華北克拉通于五臺期先形成三叉裂谷系，后經五臺運動又關閉固結;但至早元古代晚期卻再度復活發展，形成陸內支裂谷。再經中條運動變質變形又一次與華北地

7、塊結成統一基底。上元古界，下部為陸源碎屑一中性、中基性、中酸性噴出火山巖，中上部為碎屑巖一碳酸鹽巖建造，沉積巨厚、地層完整，變質程度向南愈近秦嶺造山帶愈深。 3.賀蘭拗拉谷由桌子山經賀蘭山向海源張開，長300km，呈北北東向延展。中元古代一晚元古代，水體北淺南深，沉積物北粗南細，地層北薄南厚，在桌子山區，厚度60m，至海源一帶厚度達3000m。早古生代，該區拗拉谷再度活動，早寒武世滄浪鋪期海侵達銀川，龍王廟期海侵達石嘴山;至中寒武世，海水已遍布賀蘭拗拉谷并波及鄂爾多斯廣大地區。晚寒武世后期，海水短暫后退;奧陶紀則再次海侵。在賀蘭山南段，中奧陶世為類復理式沉積，其中賀蘭山、羅山、香山一帶常見重力

8、滑塌堆積，礫石、泥沙、灰基質與大小不等的外來巖塊相混雜，充分預示著該拗拉谷即將消亡。 1.1.2早古生代淺海臺地階段 從華北全區看，當時的古地形是西部較高、東部較低，在東部形成平緩而開闊的臺地。寒武紀早期，海水開始由東部和南部向陸地進侵，產生淺海相碳酸鹽及泥質碎屑沉積。總的沉積特點是徐莊組為含陸源碎屑的紅色鈣泥質沉積，張夏組、固山組、風山組為潮汐沉積。早、中奧陶世時，華北地殼運動處于寧靜期，以緩慢沉降、海浸頻繁、超復明顯為特點。然而，中奧陶世后期，不僅南側的秦嶺海槽向北俯沖消減于山陽一桐城一線、北側的興蒙海槽向南俯沖消減于索倫一西拉木倫一線，而且北祁連海槽也開始向阿拉善地塊俯沖，終于導致了華北

9、陸塊的整體抬升。 早志留世時的南北祁連海槽仍發育復理石沉積、火山噴發物及淺侵入基性巖體，它們到了晚志留世才開始回返，形成粗粒碎屑類磨拉石沉積，至志留紀末期終于褶皺成祁連造山帶。在此階段內，和華北地區一樣，鄂爾多斯地塊南、北分別為秦嶺海槽、興蒙海槽所夾持，東、西分別為晉陜拗拉谷、賀蘭拗拉谷所控制，形成北部高、南部低、中間高、東、西兩側低的古構造背景。在鄂爾多斯地塊本體內，下古生界主要沉積厚400一1000m的淺海臺碳酸鹽巖;但其西南緣屬于被動陸緣，形成向秦、祁海槽傾斜的陸架，沉積了厚達4500m的碳酸鹽巖、海相碎屑巖及濁積巖。總之，鄂爾多斯地區在早古生代經歷了三次海進和海退。寒武紀毛莊組時，鄂爾

10、多斯陸與拉善陸分開;徐莊組時，鄂爾多斯陸又與呂梁陸分開，一度形成三陸并存的古構造背到了晚寒武世，呂粱陸下沉，鄂爾多斯陸卻一分二，出現伊盟陸、慶陽陸與阿拉善陸相鼎立的局面。 早奧陶世，鄂爾多斯陸不僅南、北貫通，而且范圍有所擴大，僅呂梁、渭北、賀蘭地區為海域，在古拗拉谷基礎上形成西南緣L型厚沉積帶和東南緣反L型薄沉積帶。中奧陶世馬家溝期，上述兩個沉積帶擴大并連為一體，使鄂爾多斯陸退至伊盟北部;平涼再度海退，鄂爾多斯陸隨之擴大，至背鍋山期，更與阿拉善陸、呂粱陸連為一體，恢復了華北古陸的面貌。奧陶紀末期的加里東地殼運動使華北地區缺失了志留系、泥盆系及下石炭統沉積，沉積中斷期長達130Ma。這一長期侵蝕

11、，在鄂爾多斯地區奧陶系頂部所形成的風化殼古巖溶帶，對該區天然氣富集成藏具有重大實際意義。我國陸上第一個大氣田一中部氣田就是在奧陶系頂部風化殼古巖溶潛臺中被發現的。 1.1.3晚古生代濱海平原階段 晚古生代，包括鄂爾多斯在內的大華北陸塊發生了巨大變化，主要表現是地理環境由海過渡為陸、地質構造由海中“臺”過渡為陸上“盆”、地質演化由南北兩側雙臨海過渡為南側半臨海，規模由華北區擴展為華北一塔里木區。早石炭世，該區海域再度擴大，南側的秦嶺海北緣可達南陽一西安一線，北側的興蒙海南緣可達赤峰一額濟納旗。又一次呈現出華北陸、柴達木陸與塔里木陸相分隔的局面。晚石炭世，海侵繼續擴展，除華北陸北緣由酒泉經固陽至沈

12、陽的條狀高地、南緣由西寧經蘭州至南陽的條狀高地以及石家莊、蹼陽丘狀高地外，全區呈現了局限淺海的沉積背景。到了早二疊世，海水迅速后退，沉積以陸相為主。但是至其末期，由于興蒙海槽向南俯沖，蒙古陸塊沿索倫一西拉木倫縫合帶與華北陸塊對接，遂形成了西南瀕臨上揚子海和南祁連海灣的古亞洲大陸。晚古生代時，鄂爾多斯地區進一步與華北地塊統一發展，僅其西南隅瀕臨古特提斯海并在麟游的二疊系、三疊系中見有多層潮坪海相夾層，累計厚度達50m，這也是鄂爾多地塊西南瀕臨濱海環境的直接證據。 晚石炭世，氣候更加濕潤，但祁連海退縮、華北海進侵，從華北經鄂爾多斯到賀蘭山區終于形成了太原組沉積的一統局面，其成煤期在中國煤炭礦產中占

13、有重要地位。下二疊統山西組為煤系地層，在銀川、環縣一帶的西部淺凹陷沉積巖厚150m，在綏德、宜川一帶的東部淺凹陷沉積巖厚l00m，而中部古隆起區的沉積厚度卻在75m以內。石盒子組大體沿襲著山西組的沉積背景，然氣候轉旱，鄂爾多斯地區作為大華北盆地的組成部分沉積了河流相雜色碎屑巖，西部沉降區的厚度為35m0，東部沉降區的厚度為420m，中部古隆起區的厚度為250m。石千峰組沉積時的地殼沉降發生了重大調整，由南部和北部的沉降(300一400m)代替了前期的西部與東部的沉降，中部古隆起亦趨于消亡。所以，中部古隆起消亡的過程也是鄂爾多斯沉積區逐步與大華北盆地分離并向獨立沉積盆地發展的過程。 1.1.4中

14、生代內陸盆地階 在古亞洲大陸地質背景下，形成鄂爾多斯盆地乃是華北克拉通構造、沉積發展的必然結果。從區域地質看，早三疊世所形成的華北盆地屬該克拉通的縮影，它北界北京一陰山南緣，西界銀川一寶雞，南界西安一許昌，東界濟南一楊山，范圍約800000平方千米。由干其南所瀕臨的西秦嶺淺海和南祁連海灣均可與松潘、甘孜海槽相溝通，所以，華北盆地應屬陸緣濱海盆地環境。中三疊世，揚子海明顯南退，西秦嶺淺海與北祁連海灣的殘存面貌更加清楚，這種古亞洲大陸與特提斯洋的對立發展給華北盆地西南緣中三疊統沉積海泛夾層提供著有利的古地理背景。晚三疊世，揚予陸塊己與華北陸塊碰撞、拼合，從而封閉了殘存的右江、秦嶺海槽，導致了秦嶺的

15、崛起，中國大陸的輪廓也日趨定型。此時，松潘、甘孜海槽已退至漢中一格爾木以南，在東部抬升、西部沉降的古構造背景下，大華北盆地也向西收縮為晉陜盆地，其弧形走向應是秦嶺北側前淵和賀蘭、六盤山東側前淵的復合反映。 早侏羅世，昆侖山與巴顏喀拉山崛起，松潘、甘孜海槽關閉，湘、桂、黔高地與之一起并人中國大陸，出現了“兩海、兩盆”遙相對應的局面，即一方面是岡底斯地塊北部的藏南海槽、念青唐古拉海槽與東南沿海的贛、湘、粵海灣遙相對應，另一方面是華北克拉通的鄂爾多斯盆地與揚子克拉通的川滇盆地遙相對應。中侏羅世，海水已從中國大陸東部退去，所剩的海域只有西藏的羌塘一唐古拉海槽。晚侏羅世，中國大陸的構造和沉積作用發生了兩

16、大變化:其一是火山巖盆地的出現，東北地區的興安火山巖盆地范圍達900000平方千米，巖相屬鈣堿性系列的玄武巖一安山巖一流紋巖組合:東南沿海的陸緣火山巖盆地范圍達350000平方千米，巖相屬鈣堿性系列的流紋巖一英安巖組合;其二是陸內大型沉積盆地規模的縮小，即鄂爾多斯盆地縮至晉陜大峽谷以西、川滇盆地縮至萬縣、宜賓、楚雄西北。 早白奎世，中國大陸東北和東南沿海的內陸斷陷火山碎屑一含煤沉積繼續發育，真正算得上是沉積盆地的只有鄂爾多斯地區、河西走廊一潮水地區和準噶爾地區。晚白奎世，中國大陸內部的小型斷陷群繼續發育。盡管鄂爾多斯地區在晚三疊世屬于晉陜盆地的一部分，但其主體坳陷、沉積中心的地位應是肯定無疑的

17、;而且鄂爾多斯盆地所經歷的前陸期，其西緣的標志要比南緣的標志更加明顯。 1.1.5新生代盆地周邊斷陷階 早第三紀，海水基本退出喜馬拉雅地區，但塔里木卻有海水從中亞侵入，形成喀什海灣。當時華北東部發育陸相渤海灣盆地，陰山以北發育陸相戈壁盆地。晚第三紀，渤海灣盆地向南擴大，海水己從中國大陸全部退出;加上揚子克拉通區大面積隆升遭受侵蝕，氣候轉旱、斷塊活動等因素，中國大陸進入陸內山前小盆地群發展階段。第四紀，中國大陸從西部到東部，地形呈現著高、中、低三級階梯的總面貌，地殼厚度也呈現著厚、中等、薄的總變化趨勢。從第三紀開始，鄂爾多斯盆地在歐亞板塊和印度板塊、太平洋板塊的相互作用下，盆地本部相對隆升，而周

18、邊地區卻相繼斷陷形成一系列地塹，即南為汾渭地塹(5000m)、北為河套地塹(15000m)、西為銀川地塹(5000m)和清水河地塹(4000m)。這種近東西走向與近南北走向的裂陷反映了加里東、燕山期地殼運動的復活，也明顯預示了該盆地正在走向解體。從區域地質角度看，上述盆地本體隆升而周邊斷陷，正是其地殼運動均衡調整作用的結果(圖1一1)。 通過對鄂爾多斯盆地構造的演化分析，我們可以得出如下認識: 1.該盆地的構造演化符合盆地原型說和盆地發展階段論，其地史軌跡是由陸核地塊(太古代)一克拉通拗拉谷(中上元古代)一淺海臺地(下古生代)一局限海、陸緣平原(上古生代)一內陸盆地(中生代)一周邊斷陷(新生代

19、)。 2.就沉積的構造背景而言，海相沉積主要發生于陸架區，陸相沉積主要發生于大盆地，在一定意義上可以說“盆生于陸“。所以，廣闊的中國大陸是陸相沉積盆地得以發育的重要地質背景，中國華南克拉通上的川滇盆地和華北克拉通上的冀、陜、晉盆地相互對應發展的分布格局就是引人注目的例子。 3.晚古生代以前，華北克拉通四周為廣闊的海洋，南北更鑲有海槽，其地勢是西部較高、東部較低。然而，隨著亞洲大陸和中國大陸的形成，自二疊紀開始地勢發生了逆轉，像翹翹板一樣又變為東部較高，西部較低。到了新生代，地勢再一次逆轉，又恢復了西部高，東部低的面貌。而鄂爾多斯盆地正好處于這種變動的樞紐帶上。 4.在褶皺帶的一些地段，往往會經

20、過火山侵入、噴發作用而變得相對穩定，并以此為基礎在其上形成年青的大型沉積盆地，中國東北的松遼盆地和臺灣海峽盆地均可作為例子。所以，斷陷地裂作用所引起的火山巖活動區往往會成為該區發育沉積盆地的先兆。 5.以拗拉谷為構造背景，在其東西夾持中孕育沉降格架;以南北海槽俯沖為契機，在其南北翹升中孕育伸展坳陷;以印支燕山期地殼運動為成盆標志，在其推復沖斷中孕育遷移性前淵;.以喜山期地殼伸展為發展特點，在其壓、張、扭應力交插中孕育地殼活化;乃是鄂爾多斯盆地構造發展演化的主線。 1.2鄂爾多斯盆地構造屬性、沉積特征 1.2.1鄂爾多斯盆地構造屬性 鄂爾多斯盆地的構造屬性是其地殼基底的克拉通本質所決定的，主要標

21、志是整體升降、平起平落，地層水平、少見背斜，沉積蓋層薄、巖漿活動弱。 （一）整體升降、平起平落 作為華北克拉通的重要組成部分，鄂爾多斯盆地在地質歷史中一直保持著整體升降、平起平落的特點。元古代后的幾次全球性地殼運動在這里雖造成長期侵蝕，但都未見明顯的角度不整合接觸關系。例如，晉寧地殼構造運動雖導致了中、晚元古界的變薄與缺失，但卻未造成寒武系與之成為不整合的構造事件;加里東地殼運動早期(興凱期)雖導致了下寒武統(笨竹寺組、淪浪鋪組、龍王廟組)和下奧陶統亮甲山組沉積的缺失，晚期雖導致上奧陶統、志留系、泥盆系及下石炭統的缺失，但都只造成相應地層間的侵蝕平行不整合接觸關系;海西期地殼運動也只導致了下石

22、炭統的缺失;至于印支期地殼運動中，也只是在三疊系頂部形成了明顯的侵蝕面和古地貌起伏;即便是在華北地區相對強烈的燕山期地殼運動中，也只形成了侏羅系和白至系之間、白至系(缺失中、上白至統)和第三系之間輕微的邊緣不整合接。 （二）地層水平、少見背斜 人們常說鄂爾多斯盆地的區域構造呈不對稱向斜狀，西翼窄陡，東翼寬緩;其實它是東翹西傾的大斜坡倒更顯得貼切些。盆地地層傾角平均僅為半度，幾近水平。盆地中部唯一可測量的背斜是天池彎窿構造，其形狀渾圓、無長、短軸之分，閉合面積50km。在盆地邊部的撓褶帶、沖斷帶上則可見為數不少的小型背斜、半背斜構造。 （三）沉積蓋層薄、巖槳活動弱 該區沉積蓋層平均厚6000m，

23、在西部沖斷帶前淵中也不過7000m，屬于穩定地塊區典型的沉積巖披蓋狀態。巖漿巖雖有多期次的特點，但其分布都比較局限。晉寧期:位于天環坳陷的天深1井長城系見5層變輝綠巖，累積厚度70m;位于中部古隆起南部的慶深1井長城系見安山巖2一3層，累積厚度42.5m。 1.2.2鄂爾多斯盆地沉積特 盆地中的沉積系指盆地沉積蓋層的全部，按海、陸環境變遷可將其區分為單層、雙層和多層三種沉積結構形式。單層式沉積系指沉積蓋層純屬海相或陸相，形成單一的海相沉積盆地或陸相沉積盆地;雙層式沉積系指沉積蓋層先海相后陸相或先陸相后海相，形成互相疊合的沉積盆地;多層式沉積系指沉積蓋層陸相、海相多次互變，形成多次疊加的沉積盆地

24、。鄂爾多斯盆地顯然屬于雙層式沉積結構型。 盆地基底隆升與沉降必然給沉積蓋層的海、陸變遷打上多旋回性的烙印。鄂爾多斯盆地沉積蓋層多旋回性是十分明顯的。通過海陸環境變遷、地層層序、接觸關系、地殼升降、沉積分異、巖相變化和儲蓋組合等方面的綜合分析，對其沉積的多旋回性已有深刻的認識(圖1一2)。 沉積旋回規模有大有小，可將跨“系的沉積旋回稱為一級沉積徊，將相當于“系”的沉積旋回稱為二級沉積旋回，將相當于“統”的沉積旋回稱為三級沉積旋回，將相當于“組“的沉積旋回稱為四級沉積旋回，將“組”內的沉積旋回稱為五級沉積旋回。 在分析鄂爾多斯盆地含油氣巖系的沉積類型時，應特別注意奧陶系的鹽巖地層。當時的古地形背景

25、是南低、北高，自東而西，呂梁古隆起和中部古隆起作為兩個水下屏障，控制著海域及海水流向，使之開放與封閉交替、淡化與成化相間。清楚地呈現著奧陶紀海水自東向西進侵所形成的蒸發巖沉積序列。總之，從已知下古生界含氣區帶看，奧陶系鹽、膏地層對成氣具有主宰作用;但從全區來看，奧陶系鹽、膏地層對定性盆地類型仍然只有區帶意義。 按照含油氣沉積盆地綜合成因分類原則與方案，結合以上分析，鄂爾多斯盆地應屬多旋回沉積型克拉通類含油氣沉積盆地。1.3.1盆地構造區劃 鄂爾多斯盆地地質構造具有穩定為主與活動為輔的兩重性。其穩定性的標志如整體升降、斜坡寬緩、地層水平、缺乏背斜及接觸整合;其活動性的標志如基底鑲嵌增生、邊緣弧形

26、構造發育、坳陷中心由老而新自西向東遷移以及后期周邊斷陷等。全盆地包括七個一級地質構造區(圖l一3)。（二）伊北撓褶帶 該撓褶帶北鄰基巖凸起帶，南抵弧形構造區，區域構造背景為東北抬升向西南傾伏，白奎系地層依次不整合于侏羅系、三疊系地層之上。它主要包括4個撓褶帶。必須指出:盆地北部著名的白至系油砂帶既緊鄰于基巖局部凸起南側，又對應于鼻狀撓褶的上翹地區。這些鼻狀撓褶起著鄂爾多斯盆地北部上古生界油氣運移通道的作用。 （三）伊南斜坡 伊南斜坡北接杭錦旗一秦太梁弧形斷隆帶，南鄰中部古隆起區，西抵天環坳陷，面積約3.5x10報m，。總趨勢為東北翹升、西南傾伏，構造呈單斜狀，少見背斜。由于受控于伊盟隆起，其沉

27、積蓋層明顯變薄(小于3000m)，特別是缺失了寒武系和下奧陶統冶里組和亮甲山組，使雙層沉積結構的蓋層特點在本區相形見拙。本區古生界以隆升為主，呈現出中生界陸相沉積蓋層占主導地位的單一面貌。 1.3.2西部沖斷構造帶 該構造帶系指銀川地塹、六盤山以東，天環坳陷以西，北起桌子山，南達平涼的狹長地帶，南北長600km，東西寬20一50km，范圍約25000平方千米。該帶在加里東期微弱褶皺，在巖山期強烈沖掩，具有東、西分帶，南、北切塊的構造分布格局。 (一)桌子山復合沖斷席 該沖斷席北起瞪口，南到鐵克蘇木，包括千里山、崗德爾山、桌子山，范圍約3000km，。沖斷席由半背狀的沖斷片及其間的向斜所組成。主

28、沖斷層走向北偏西，斷面西傾，傾角較陡(600)，上、下盤落差在千米以上。在崗德爾山和桌子山東麓，前寒武系變質巖可推覆于二疊系之上。基底巖的卷入，使其具有厚皮構造變形的特征。石炭二疊紀系煤系中的滑脫，又使其兼有薄皮推覆的屬性。 (二)橫山堡階狀沖斷席 其北起鐵克蘇木，南到磁窯堡，沖斷帶寬35km，范圍約S000k耐。主沖斷層走向北偏東，由東向西作等間距排列，沖斷面東傾，但淺部較陡、深部較緩，向下消失于石炭二疊系滑脫層中。主沖斷層和次級對沖斷層使地層褶皺、破碎。西側靠近銀川地塹的沖斷層發生較早，斷距也大、沖斷塊抬升亦高，伴有擠壓褶皺;東側靠近天環坳陷的沖斷層發生得較晚，斷距小，地層表現為掀斜抬升，

29、無褶皺伴生。這一反向沖斷席的形成與該區基底向東楔進所產生的拆離作用有一定關系。 （3） 馬家灘疊瓦沖斷席 北起磁窯堡，南到甜水堡，西至積家井，東抵馬家灘，沖斷席寬3Omk，范圍約30O0km，。主沖斷層走向北偏西，呈雁行狀排列，斷面西傾，擠壓作用明顯。主沖斷層呈雁行狀排列，斷距在平面上有明顯變化，即向南端漸趨消失，具有擠壓水平滑移分量，屬于深層次變形體之上的薄皮構造變形。沖斷片呈疊瓦狀以背馱式自西而東擴展，至白奎紀末定型于目前的位置。主沖斷層旁側或消失端發育有扭動褶皺及水平牽引褶皺。橫剖面上表現為“Y“字型沖斷層組合，并夾持所謂的“正花狀“構造，充分表明其扭動的應力狀況。 （4） 石溝騷復合沖

30、斷席 它北起石溝騷，南抵甜水堡，東以馬家灘疊瓦席為鄰，西與太陽山沖斷席對應，寬30mk，范圍約3500mkZ。構造面貌是向斜寬緩，半背斜窄陡，斷層往往沿軸部截切。所以，向斜深部會有古生界潛伏隆起存在。 （五）沙井子片狀沖斷席 其北起甜水堡，南至平涼，沖斷席寬20一25km，范圍約13500平方千米。主沖斷層近南北向，斷面西傾，由于該區扭壓應力更為集中，故斷層甚為密集;又由于該區廣泛分布古生界剛性地層，故而沖斷前緣及反沖斷層不夠發育。 1.5.3天環坳陷 天環坳陷西臨沖斷構造帶，東接中央古隆起和伊盟隆起，北達內蒙千里山東麓，南抵渭北小秦嶺構造帶北側，南北長600km，東西寬50一60km，范圍約

31、32000平方千米。該區在布伽重力圖上顯示為條狀負異常，其中，鐵克蘇木東、姬原麻黃山、南揪、合道、白水等地基巖埋藏最深。所以，天環坳陷實際上也可視為西緣掩沖構造帶推覆、東遷、隆升與坳陷的對立統一體，更是下白堅統的沉積前淵。構造面貌為一平緩西傾。從一定意義上說，天環坳陷應是西緣沖斷帶地層重疊、地殼荷載加大而下彎的產物。在天環坳陷中，盡管地層十分平緩，但因地應力處于相對平衡狀態，故可產生像天池構造這樣渾圓的彎隆背斜。 1.5.4中央古隆 中央古隆起北起烏審旗、鄂托克前旗，南至正寧、黃陵，西達環縣、寧縣，東到吳旗、橫山，其范圍約60000平方千米，系由賀蘭拗拉谷東側裂谷肩隆起演化而來的盆地中央古生代

32、潛伏隆起。可根據今構造基底起伏變化趨勢、中晚元古代古構造隆起背景、古生代水下隆起對沉積厚度和沉積巖相的控制作用及其對華北海和祁連海的分隔作用予以界定。 （一）今構造基底起伏變化趨勢 盡管鄂爾多斯盆地沉積蓋層的構造呈平緩西傾單斜，但基底起伏仍反映著中央隆起的蛛絲馬跡。烏審旗一靖邊一吳旗一慶陽近南北向的隆起是客觀存在的，基底埋深3000一3800m。該隆起以東為隆坳相間區，基底埋深3000一5O00m;以西為繼承性坳陷區，基底埋深4100一6000m;在平涼一帶，最深可達9000m。 （二）中上元古界古構造隆起背景 中晚元古代是賀蘭拗拉谷裂陷的鼎盛時期。鄂爾多斯地塊作為被動陸緣裂谷肩部位必然會產生

33、相應的隆起，反映在該期沉積上也必然呈現出古隆起的地質背景，定邊一慶陽沉積變薄帶(小于500m)的出現就是例子。當然，鄂爾多斯地塊腹地榆林一吳旗一慶陽古隆起區則更加重要。因為正是上述裂谷肩隆起改變了克拉通邊緣持續下沉的構造背景;又正是裂谷肩隆起與地塊隆起相結合才誘發孕育了中央古隆起的產生和發展。 （三）古生代水下隆起對沉積厚度和巖相的控制 早寒武世蘇峪口期、饅頭期、毛莊期，鄂爾多斯地塊大部分屬于陸地，是古構造的較高部位;到了中寒武世徐莊期，海侵才一漫及除東勝地區以外的廣大地區，中央古隆起區的沉積厚度一般小于40m，屬于含砂泥坪相和泥云坪相的水下隆起。張夏期，鄂爾多斯腹地發育為臺內局限海，中央古隆

34、起區的沉積厚度小于80m，廣泛發育鱺粒灘相。晚寒武世，由于沉積陡海水逐漸變淺，導致吳旗一環縣一慶陽一帶變為陸地，古隆起的輪廓又一次顯露出其周圍沉積厚度均小于40m，屬于環陸云坪相。奧陶系層序以下超、上剝為特點。下奧陶統冶里組、亮甲山組乃至馬家溝組第一段沉積期間，靖邊、定邊、吳旗、慶陽一帶均為陸地。值得注意的是，從馬家溝組第一段沉積時起，陜北的米脂膏、鹽洼地便隨之出現了，沉積厚度達80m，恰與盆地西部陶樂一平涼一帶道坎組云坪相遙遙相對。馬家溝組第二段沉積時，吳旗、環縣、慶陽陸地依然存在，其兩側的米脂一延安一帶(I00m)和陶樂一平涼一帶(125m)則均為開闊海沉積。馬家溝組第三段沉積時，海侵雖然

35、淹沒了中央古隆起區，但沉積厚度卻小于40m，東側米脂膏鹽洼地(320m)與西側陶樂一平涼一帶的開闊海(120m)可謂隔水下隆起而相望。馬家溝組四段沉積時，中央古隆起區仍然保持了水下隆起的面貌，沉積厚度小于40m，屬于云坪相，東側米脂洼地(160m)和西側陶樂一平涼開闊海在定邊地區匯合。馬家溝組第五段沉積時期，中央古隆起頂部繼續保持水下隆起狀態，沉積厚度小于5m0，東側米脂膏鹽洼地(350m)與西側陶樂一平涼開闊海(150m)的對應，仍然烘托著中央古隆起的存在。 （四）中央古隆起對華北海和祁連海的分隔作用 中央古隆起對華北海和祁連海直接分隔主要發生在中石炭世。當時，中央古隆起與伊盟古隆起相連，呈

36、南北向陸梁展布。東勝一延安一線以東屬古華北海域，沉積了本溪組(小于40m)，底部為鐵鋁巖，向上變為深灰色砂質泥巖、泥巖夾煤線;向東至山西地區可見骨屑石灰巖，富含蜓科化石，層位相當于羊虎溝組中、上部。到了晚石炭世太原期，雖然上述兩大海域再度溝通，但天池一慶陽一志丹一烏審旗一帶的沉積厚度均小于50m，面積達4000平方千米的水下隆起。二疊紀，鄂爾多斯地區則又恢復了華北克拉通整體隆升的面貌，中央古隆起也隨之瀕臨消亡。可以看出:中央古隆起是復合因素造成的，裂谷肩隆起與地塊隆起相結合是產生中央古隆起的基本原因。具體來說，裂谷肩隆起起著誘發作用，而地塊隆起起著主導作用。如果說鄂爾多斯盆地是大華北盆地萎縮的

37、結果，那么，中央古隆起也就是鄂爾多斯地塊早期隆升的反映。雖然中央古隆起長期潛伏，但它卻是華北海與祁連海的分隔性隆起，對鄂爾多斯盆地的地質影響要大于呂梁隆起。因為，后者乃是華北海域內的一個隆起，只是在燕山期地殼運動中迅速隆升，而中央古隆起卻長期潛伏罷了。由于中央古隆起于晚古生代晚期已經消亡，所以，對鄂爾多斯盆地古生界的天然氣成藏有著區域控制作用，而與中生界的右油成藏則關系不密切。 1.3.5陜北古坳陷 陜北古坳陷與中央古隆起實屬孿生。如果說中央古隆起是地塊隆起與裂谷肩隆起復合演變而成的話，那么，陜北古坳陷就是中央古隆起和呂梁古隆起對立發展的結果。將陜北古坳陷列為鄂爾多斯盆地一級構造單元，既是深化

38、盆地構造研究的需要，也是分析該油氣區地質構造發展規律的必然結果。陜北古坳陷孕育于寒武紀，全盛于早奧陶世，消亡于晚古生代，和該區的海侵期有不解之緣，也是盆地沉積蓋層產生雙沉積結構的重大地質事件。晚寒武世，離石、臨縣一帶開始隆起，由興縣、佳縣到橫山有一沉積凹地插人陜北地區，這可能就是陜北古坳陷的初期雛形。然而，奧陶紀早期的冶里組和亮甲山組沉積時卻又恢復了鄂爾多斯地塊性隆升的古地理面貌。只是到了早奧陶世馬家溝期一期才又明顯演變為坳陷環境(圖1一4).在馬家溝期一期，坳陷范圍在吳堡、興縣、靖邊、富縣一帶，約44000平方千米。沉積中心有三，一為綏德地區，二為宜川地區，三為安塞以西，沉積了厚達40一10

39、0m的鹽巖、膏巖和碳酸鹽巖，并且形成榆9井區、陜巧井區、富探1一宜探1井區等三個鹽、膏洼地。其中，榆9井區為鹽、膏復合;陜巧井區鹽層占沉積總厚度的59.6%，不含石膏;富探l一宜川1井區，鹽層占沉積總厚的46.3%一了3.4%，石膏層占沉積總厚的9.3%一2.5%。在馬家溝期二期，坳陷繼續擴大，北達關，南抵延安、延長，范圍約55000平方千米。延川、米脂和榆林為三個沉積中心，沉積厚度達I00m，屬開闊海石灰巖沉積。在馬家溝期三期，坳陷持續發展，南達宜川、黃龍，北抵烏審旗、伊金霍洛旗、偏關，西至志丹，范圍約6000平方千米，。坳陷中心在佳縣一米脂、延安一延長及青1井等地，沉積厚度為140m，巖性

40、為鹽巖、石膏和膏質白云巖。其中，榆林一靖邊一富縣一吳堡圈閉的地區，膏巖占地層厚度的10%以上，而米脂、吳堡、佳縣地區的鹽巖約占其地層厚度的10%一30%。在馬家溝期四期，陜北坳陷明顯向北收縮在榆林、靖邊、吳堡一帶，范圍約25000平方千米，沉積了厚達200m的開闊海石灰巖。沉積中心有兩個，一個在鎮川堡地區，另一個在吳堡地區。巖性為厚層、塊狀泥晶石灰巖、顆粒石灰巖、云斑石灰巖和細一粉晶白云巖。在馬家溝期五期，坳陷達到鼎盛期，北達保德，西至吳旗，南到富縣，范圍約65000平方千米。坳陷中心在米脂、綏德地區，沉積厚度達360m。代表巖性為含膏一膏質自云巖、泥粉晶白云巖、石膏與巖鹽。其中，米1井(27

41、.1%)、陜巧井(22.3%)、宜探1井(16.2%)等地區石膏層占地層總厚10%一29%，榆9井(53.3%)、陜24井(21.6%)等地區石鹽層占地層總厚10%以上。在石炭紀，坳陷在榆林、米脂一帶仍有殘存，地層厚度達100m,范圍約7000平方千米。早二疊世山西期，坳陷近于消亡，只在興縣、米脂地區見其痕跡，范圍也縮小在1000平方千米以內。中二疊世，在清澗、河津、宜川一帶，沉積厚度40Om，坳陷已很微弱，范圍約18000平方千米。至晚二疊世，該坳陷基本消亡。 古坳陷為奧陶系在陜北地區形成鹽、膏洼地提供了必要構造條件，使之從華北一晉南一陜北出現“碳酸鹽巖相一石膏碳酸鹽巖相一巖鹽、石膏、碳酸鹽

42、巖相”的完整蒸發巖沉積序列。根據時空分析，該坳陷系從其北部啟動，在中部發展，最后向南部萎縮消亡。它所控制的環陸弧形云坪相帶乃是發育下古生界天然氣儲集體極其有利的場所。 1.5.6晉西撓褶帶 晉西撓褶帶東隔離石斷裂與呂梁斷隆相接，西越黃河與陜北古坳陷為鄰，北抵偏關、南達吉縣，南北長450km，東西寬50km，范圍23000平方千米，(1一5)。 該帶在地史中一直相對隆起，沉積蓋層較薄。其中，晚元古界厚度小于200m，甚至缺失薊縣系;寒武系下部沒有沉積，至中統始為海侵所波及，徐莊組和張夏組的沉積厚度小于140一180m，上寒武統的沉積厚度也只有120m;下奧陶統冶里組和亮甲山組的沉積小于120m，

43、馬家溝組也只有220一690m;雖然石炭系有向東增厚的趨勢，但厚度也只有120一140m;至于二疊系的陸相碎屑沉積厚度一般在650m左右。區域構造向東翹升，向西傾伏，呈階狀跌落。離石以北主要出露奧陶系、背斜少而小，離石以南主要出露二疊系和三疊系、背斜較大且撓曲明顯。全帶地層傾角5度一10度，在臨縣西北紫金山更有閃長斑巖侵入于二疊系。離石斷裂向南可延至蒲縣黑龍關，向北可延至偏關，由東向西沖斷，斷面東傾，斷距達500一800m。該帶近南北向的構造線與山西地塊的東北西向的構造體系對照不協調。其原因一是山西地塊區的中生代構造體系皆向西收斂于離石斷裂帶;二是沿離石斷裂帶，燕山期存在左行扭動，導致晉西撓褶

44、帶發育近南北向的背斜構造群。1.3.7渭北撓褶帶 渭北地區的地質構造遠比以往人們認為的復雜。原來所說的渭北隆起實際上包括了小秦嶺西段的一部分。因此，應將其從原渭北隆起中劃出，使鄂爾多斯盆地的西南邊界止于老龍山斷層。經大比例尺地面地質填圖發現，千陽、麟游、永壽一帶的結晶基底為太古界雜巖和下元古界沉積變質巖，沉積蓋層為中元古界熊耳群、薊縣系和上元古界青白口系以及震旦系昭陵組、寒武系(50一150m)、奧陶系(2000一3000m)、二疊系、中生界、新生界。該區加里東期褶皺明顯，形成韌性一脆性沖斷構造，并且有燕山期沖斷、褶皺疊加其上;喜山期的斷塊伸展運動也對其進行了進一步的改造。 渭北撓褶帶應指老龍

45、山斷裂東北、建莊一馬欄以南，由隴縣至銅川、韓城的三角形地區，范圍約18000平方千米。該區地層呈撓曲狀由南向北傾伏，褶皺軸由東北向西南傾沒，導致背斜南翼緩北翼陡、東部高西部低的鼻狀背景十分明顯，因而其閉合度不大。再者，由于該區的古構造并非隆起為主，而今構造又顯現出從盆地邊部向盆地內部作階狀跌落的特點，故而將其稱為渭北撓褶帶。該區共發現地面背斜構造數十個，后經地震勘探證實其構造高點在深部一般向南偏移數百米，兩翼傾角及閉合幅度亦相應變小，而且斷層密集，隱含著表層構造的特點。全區自南而北包括8排走向北東、向西南傾沒的鼻隆背斜構造帶。第二章 鄂爾多斯盆地油氣的分布特征及富集規律2.1盆地的基本概況 鄂

46、爾多斯盆地由于其具有與我國東、西部明顯不同的地質構造背景，因而有著獨特的油氣聚集規律和分布特征。主要表現在 :古生界以海相或海陸交互相沉積為主，烴源巖分布面積較廣，且較穩定；古生界以生氣為主 ，而中生界以生油為主，油、氣生成高峰時期趨于一致；盆地主體部分地層平緩(地層傾角 1），構造簡單，并少見斷裂，儲集巖物性較差，因此油氣以短距離運移為主 ，而油藏以自生自儲巖性-地層圈閉為主。根據含油氣系統的基本研究方法，結合鄂爾多斯盆地的地質特征，該盆地含油氣系統研究的總體思路可以概括為定源 (烴源巖評價）定時 (生烴高峰或關鍵時刻）定灶（生烴中心或生油洼陷）定向 (油氣運移方向）定位 (油氣運聚單元），

47、下面根據這一原則，對鄂爾多斯盆地含油氣系統予以初步分析。 2.1.1 烴源巖基本特征 鄂爾多斯盆地存在J2，T3，CP，O2四套烴源巖，其中幾湖相泥巖和C一P系煤系泥巖是兩套主要的烴源巖。 1.下古生界氣源巖 下古生界碳酸鹽巖殘余有機質豐度一般在0.12 %0.33 %之間，平均為0.21% 0.22 % 。泥巖、泥灰巖烴源巖主要產于中奧陶統平涼組和上奧陶統克里摩里組、桌子山組及烏拉力克組，分布于中央 古隆起西緣或南緣。泥巖有機碳含量一般為0.4%0.5 % ;泥灰巖殘余有機碳含量大多在0.2%0.5 % ，最高達1.11 %。干酪根鏡檢、干酪根碳同位素及輕烴組成等研究表明，鄂爾多斯盆地下古生

48、界碳酸鹽巖原始有機質類型為海相腐泥型生烴母質，即以型干酪根為主。有機質成熟度大多已進人高成熟階段，故以生氣為主。 2.上古生界烴源巖 石炭一二疊系氣源巖主要是一套海陸過渡相及陸相含煤巖系,主要發育在下石炭統本溪組 、上石炭統太原組、下二疊統山西組 ,總體上分布較廣。煤主要分布于太原組 和山西組。暗色泥巖分布于山 西組、太原組。石灰巖主要發育于太原組中上部,本溪組中也有分布,但分布較局限,厚度薄。暗色泥巖有機質豐度 比較高,有機碳含量為 0.5 2 %7.19 % ,平均為2.7 1 % ,有機碳含量在 2 %4 %之間,地區間差異不大。太原組生物灰巖有機質豐度較高,有機碳含量為0.11 %4.

49、16% ,平均為1.0 % ,有機碳含量一般為0.91% 1.52% ,個別生物灰巖可達4%5% ,氯仿瀝青“A”平均為0.0735%。根據有機顯微組分研究 ,石炭一二疊系煤主要顯微組分為鏡質組,屬腐殖型;暗色泥巖一般為腐殖型,少量本溪組、太原組泥巖干酪根為腐泥型。根據碳同位素特征及干酪根研究,煤和暗色泥巖有機質類型主體為腐殖型,石巖的母質類型較煤和暗色泥巖好,有機質類型主要為腐泥腐殖型和腐殖腐泥型。盆地南部富縣一帶熱演化程度最高,R02.2 %以上,局部達 2.8 %以上。盆地中東部,以這個地區為中心,向四周均有所降低。盆地東北部熱成熟度最低(R01.0%),盆地西緣天環坳陷中部R0在2.0

50、 %左右,但西南部由于深陷,R0可達4.0%以上。西緣逆沖帶則為上盤成熟度低、下盤成熟度高。根據有機質性質及熱成熟度,可以確定鄂爾多斯盆地上古生界屬于一套生氣為主的烴源巖層系。 3.中生界烴源巖 中生界烴源巖主要以暗色泥巖、油頁巖、碳質泥巖等碎屑巖類為主,縱向上主要發育于上三疊統延長組二、三段(即長7、長8及長4+5) 及下侏羅統延安組二段(即延6延8),生油巖的分布嚴格地受沉積環境制約。由于延長組與延安組的沉積環境存在一定差異,其烴源巖的分布特征亦有所不同。延長組烴源巖主要發育段屬半深水湖相沉積。 延安組主要生油巖段的暗色泥巖分布于吳旗環縣華池慶陽志丹一帶,主要為碳質泥巖及暗色泥巖,暗色泥巖的有機質豐度較高,但烴轉化率不高,有機碳含量為2.32%,氯仿瀝青“A”為0.083 2 % ,HC 為262mg/L。上三疊統延長組泥巖的有機質豐