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    鄂爾多斯盆地地質特征概述 - 圖文 聯系客服

    在地理上,鄂爾多斯盆地是指河套以南,長城以北的內蒙古自治區伊可昭盟地區。而地質學中的鄂爾多斯盆地范圍則廣闊,它東起呂梁山,西抵桌子山~賀蘭山~六盤山一線,南起秦嶺山坡,北達陰山南麓。包括寧夏東部,甘肅隴東,內蒙古伊可昭盟、巴彥單爾盟南部、阿拉善盟東部,陜北地區,山西河東地區。面積約37萬K㎡。(長慶油田勘探開發的鄂爾多斯盆地總面積約25萬K㎡。)

    黃土高原是盆地主要地貌特征,著名的毛烏素沙漠位于盆地北部,周邊山系海拔1500~3800m,平均2500m左右。盆地內部西北高,東南低,海拔800~1800m左右;西北部的銀川平原、北部的河套平原、南緣的關中平原,地勢相對較低(前二者海拔高度1600m左右,關中平原僅300~600m)。

    中華民族的搖籃——黃河沿盆地周緣流過。盆地內部發育有十幾條河流,多數集中在中南部,在東南角匯入黃河,屬黃河中游水系;像著名的無定河、延河、洛河、涇河、渭河流域都是我們中華民族的發祥地之一。

    盆地內油氣勘探始于上世紀初,1907年在地面油苗出露的陜北地區,用日本技術鉆了我國大陸第一口油井。大規模油氣勘探 、開發始于1970年。到目前,不但在石油、天然氣開采上取得了輝煌成果,而且在地質理論研究、鉆采工藝技術等方面取得了重大突破,為世界特低滲透油田開發提供了成功經驗。

    第一講 盆地構造特征

    一、區域構造單元劃分

    地質學上講的鄂爾多斯盆地是一個周邊隆起,中部下陷,內部西低東高,不對稱的地史時期的沉積盆地;并非現今的地貌盆地。按地層的分布形態劃分為:(盆地一級構造單元)

    1 、(北部)伊盟隆起 2 、(南部)渭北隆起

    3 、(西部)西緣斷褶帶 、天環坳陷(天環向斜) 4 、(東部)晉西撓褶帶

    5 、(中部)陜北斜坡 (西傾單斜構造)

    陜北斜坡是目前我們研究時間最長、認識比較清楚的一個一級構造單元。由于它的存在,盆地內同一個時期的地層(同一套儲層),在西部埋藏深度大,東部埋藏淺。例如:馬嶺油田主力含油層延10在慶陽埋深1400m左右,在延安出露地表,西峰油田的長8油層在隴東埋深2200多米,在陜北延河入黃河口處則高懸在山崖上。為什么會出現這種現象?下面來講構造成因。

    二、 區域構造成因

    鄂爾多斯盆地是在古生代地臺基礎上產生和發展的大型內陸坳陷,形成于中生代的印支運動和燕山運動。

    三迭世盆地還是華北地臺上的一個西部坳陷,晚三疊世的印支運動,基底穩定下沉,盆地開始發育。燕山運動早中期(侏羅紀~白堊紀),坳陷內發生了強烈的水平運動,形成了西緣斷褶帶及南緣渭北構造帶。燕山運動中晚期(白堊紀中、晚期)東部的呂梁山升起形成晉西撓褶帶,坳陷遂與華北地臺分離,形成了獨立的鄂爾多斯盆地。

    盆地沉積史和構造史的特點是:隨著歷史的推演,沉積和沉陷的中心不斷向西推移。三疊紀盆地發育早期,沉積沉降中心位于盆地中部的直羅,吳旗,定邊一帶;白堊紀末盆地生長晚期,沉積沉降中心移到盆地西部邊緣。呂梁山的崛起使盆地東部抬升,在此過程中,西部一直處于下沉狀態,出現了天環坳陷,在盆地本部形成了西低東高的大型西斜單斜——中部斜坡。至此,地史時期不對稱的向斜型沉積盆地發育結束,構造特征保持至今。

    盆地內大小近百余個油田,除馬家灘、擺宴井等個別油田位于西緣斷褶帶上,其余油田均分布在陜北斜坡上。

    三、構造和油氣的關系

    鄂爾多斯盆地含油氣構造的成因有三類: 1、區域構造運動形成的鼻隆帶

    燕山運動使盆地四周持續上升,中間振蕩性下沉。構造應力在西部表現的最為劇烈和集中(構造類型也較典型),使該區地層大起大落,高聳入云的六盤山腳下是深達數百米的天環向斜,從天環向斜到呂梁山的晉西撓褶帶之間地層處于一個平緩而穩定的傾斜狀態,平均坡降為每公里10米左右,傾角小于一度,多數為0.4度,這個斜坡面積約12萬平方公里,占據了盆地總面積的二分之一。

    斜坡由于受到南北方向擠壓應力和東西方向拉伸應力的作用(南北擠壓應力來自西伯利亞板塊和華南板塊的南北相向運動。東西方向的拉伸應力來自西部天環坳陷下沉,東部呂梁山升起),使地層波浪起伏,形成了一系列向西傾伏(重心向下)向東開口的鼻狀隆起帶。這些鼻狀隆起大多成行排列,相鄰相伴,規模較大,上下地層間具有良好的繼承性和穩定性。此類鼻狀隆起帶是盆地內延長統油氣大面積聚集的主要場所。

    2、差異壓實作用形成的局部隆起

    所謂的差異壓實作用是指地史時期的沉積物,由于沉積環境不同和沉積作用的非均一性,存在著巖性、粒度、成分等差別,導致同一時期的地層成巖后,厚度不同的現象。

    在上覆地層壓力相等的情況下,抗壓強度砂巖大,而泥巖小,粗砂巖不易被壓實,而細、粉砂巖則容易被壓實(這也是粒度細時物性較差的原因)。所以相同沉積厚度的地層,成巖后砂巖厚度較大,而泥巖厚度較;在砂巖發育部位形成海拔相對較高的頂凸構造叫差異壓實構造。此類構造多沿河道和砂體方向延伸,隨砂體尖滅而消失,規模相對較小。隴東地區延安組地層中此類油藏較多,如:馬嶺的延7、延6、延4+5等油藏。

    3、復合鼻狀構造

    復合鼻狀構造是由區域構造運動和差異壓實作用共同形成的局部高點或平緩臺階區。長2、長1、延9、延8等巖性構造油藏多屬此類。

    這三種構造是鄂爾多斯盆地油氣聚集的最有利場所。 四、構造分析技術

    鄂爾多斯盆地含油氣構造的研究方法有三種:

    1、采用廣泛分布、特征明顯的油層頂部標志層,研究區域構造分布規律。

    勘探初期,通過地震剖面在縱向上追蹤標志層起伏變化形態、高點范圍;確定探井位置。 詳探~開發階段,以完鉆井標志層的海拔高度做平面等值線圖,確定構造的閉合高度、閉合面積、走向、傾向、分布范圍。

    2、根據巖性的壓實率計算壓實程度,預測壓實構造的分布規律;再結合出油井點的構造特征,預測其它油氣藏。

    3、 在井眼較稀的地方,可根據鉆井程度較高的區塊的構造特征,類比預測油藏分布情況。

    第二講 盆地地層特征

    一、盆地沉積演化階段劃分

    鄂爾多斯盆地是在古生代華北地臺的西緣上發育起來的中新生代內陸坳陷型盆地,地層沉積演化的過程實際上是區域構造運動的演化過程。根據大量的巖芯資料,野外露頭及地層特征研究,盆地的沉積演化大體可劃分為五個階段:

    第一階段:上三疊系延長組,潮濕型淡水湖泊三角洲沉積階段。

    晚三疊世的印支運動,盆地開始發育,基底穩定下沉,接受了800~1400m的內陸湖泊三角洲沉積,形成了盆地中主要的生油巖和儲集層。

    第二階段:下侏羅系富縣組、延安組,濕暖型湖沼河流相煤系地層沉積階段。

    延長統沉積后,三疊紀末期的晚印支運動使盆地整體抬升,延長組頂遭受不同程度的風化剝蝕,形成了高差達300m的高地和溝谷交織的波狀丘陵地形。細劃出了一幅溝谷縱橫,丘陵起伏,階地層疊的古地貌景觀。三疊系延長組與上覆侏羅系富縣組地層之間存在一個不穩定的平行不整合面。

    因盆地的西南部抬升幅度較其他地區大,使隴東地區延長統遭受了強烈的風化剝蝕。所以隴東的測井剖面上普遍缺失長1、長2地層,個別井長3甚至長4+5頂都不復存在。

    到侏羅紀延長統頂侵蝕完成,盆地再度整體下沉,在此基礎上開始了早侏羅世濕暖型湖沼河流相煤系地層沉積。

    在延長統頂部的風化剝蝕面上,侏羅紀早期富縣、延10期厚0—250米的河流相粗碎屑砂、礫巖,以填平補齊的方式沉積,地層超覆于古殘丘周圍。延10期末,侵蝕面基本填平,盆地逐漸準平原化,氣候轉向溫暖潮濕,從而雨量充沛,植被茂盛,出現了廣闊的湖沼環境,沉積了延9~延4+5厚度250~300m的煤系地層。經差異壓實作用形成了與延長頂古殘丘,古潛山基本一致具繼承性的披蓋差異壓實構造,成為中生界的主要儲集層及次要生油層。

    第三階段:中侏羅系直羅組、安定組,干旱型河流淺湖地層沉積階段。

    延安期末的燕山運動第一幕,盆地又一度上升造成侵蝕,使盆地中部的大部分地區缺失了延1~延3地層,延安組(延4+5)與上覆的直羅層之間存在一平行不整合面。

    中侏羅世盆地第三次下沉,沉積了干旱(氧化)氣候條件下的直羅組大套紅色河流相砂巖,進而又沉積了上部安定組淺湖相雜色泥灰巖,之后盆地又再度上升。

    第四階段:下白堊系志丹統,干旱型湖泊沉積階段。

    第三階段安定組雜色泥灰巖沉積之后,燕山運動第二幕開始,盆地再度上升,并在周邊發生了強烈的印度板塊和太平洋板塊的聯合作用,褶皺斷裂造山運動開始,形成了盆地格局。

    此后盆地第四次下沉,沉積了厚達千米的志丹統棕紅色砂礫河流沖積相和雜色砂泥巖互層干旱型湖泊碎屑物。其頂部的環河組地層在慶城東西兩河床上都可看到。