鄂尔多斯盆地东缘太原组桥头砂岩成因初探

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鄂尔多斯盆地东缘太原组桥头砂岩成因初探

//m.kkreddy.com 15-10-11 点击: 字体: 【大中小】

鄂尔多斯盆地东缘太原组桥头砂岩成因初探

摘要通过对研究区露头剖面、钻测井的垂向沉积序列、岩性组合等的综合研究,指出鄂尔多斯盆地东缘太原组桥头砂岩具有南北向延伸远、东西向呈透镜状、区域上分布连片的沉积特征。结合区域构造、地层差异性压实作用等分析,指出桥头砂岩的发育因南北构造带小幅度不均匀沉降、下伏地层的差异性压实作用等为其提供了良好的地质背景。研究成果为鄂尔多斯盆地东缘太原组砂岩气藏优质储层的预测指明了方向。

关键词太原组;桥头砂岩;成因初探;鄂尔多斯盆地东缘

“桥头砂岩”由陈钟惠等[1]命名于山西保德桥头镇,层位上于处太原组L1灰岩和L2-3灰岩之间(表1),为一套中-厚层状灰白色中-粗粒石英砂岩、岩屑石英砂岩夹粉砂岩及煤线。近年来随着鄂尔多斯盆地上古生界石油天然气勘探与开发的深入,在东部太原组的砂岩中获得了工业气流,从而引起了人们对这套含气层系的重视。“桥头砂岩”是鄂尔多斯盆地东缘太原组主力产气层段,查明该砂岩的沉积特征、空间展布及其成因对生产有重要的现实意义。

对于桥头砂岩沉积环境前人作了大量的研究工作[1~5],或认为其是发育时间比较短暂的成因尚存疑义的河流-三角洲沉积[1,2]或特殊类型的河流环境的产物

[3],或指出其形成是由北东方向水系继承性地向研究区作用的结果,研究区内主要为三角洲沉积,仅在子洲—绥德一带形成滨岸砂坝沉积①,②,亦或认为分别是庙沟期、毛儿沟期、斜道期三期海侵作用后快速河流沉积的产物[4]。本文通过研究区5条露头剖面观测和200余口煤、油、气钻孔的综合研究,对鄂尔多斯盆地东缘太原组桥头砂岩沉积特征进行了研究,并探讨了桥头砂岩的发育背景。

表1鄂尔多斯盆地上古生界地层表(据郭英海等2004[6])

1 区域地质概况

研究区位于鄂尔多斯盆地东缘,在现今的构造格局中处在陕北斜坡和晋西挠褶带之间。研究区晚古生代地层自老而新依次为上石炭统本溪组、晋祠组,下二叠统太原组、山西组,中二叠统石盒子组和上二叠统石千峰组。研究区内太原组内部的主要对比标志层如表1所示。早二叠世太原期,受中海西运动的影响,兴蒙海槽向南俯冲消减,导致区域应力场受来自北侧的南北向的挤压应力控制[7],包括鄂尔多斯地区在内的华北地台区域构造格局北升南降,由南隆北倾转为北隆南倾[8]。北隆南倾的古地形决定了研究区太原组沉积相为南北向相分异的格局开始显现,并在区域海平面下降期在研究区东部形成了以桥头砂岩为代表的河道下切充填沉积。研究表明[6,9~12],晚石炭世—早二叠世太原组本区为碳酸盐潮坪—障壁泻湖—浅水三角洲沉积,伴有河流沉积,三角洲以河控浅水三角洲为主,形成陆源碎屑岩夹碳酸盐岩的含煤混合沉积。

2 桥头砂岩沉积特征