廖建波, 李相博, 趙惠周, 張曉磊, 李智勇, 完顏容, 王 菁

(1.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川成都 610500; 2.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院西北分院,甘肅蘭州 730020;3.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第十采油廠,甘肅慶城 745100; 4.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開發(fā)研究院,陜西西安 710018)

鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組深水塊狀砂巖“泥包礫”結(jié)構(gòu)成因機(jī)制

廖建波1,2, 李相博2, 趙惠周3, 張曉磊4, 李智勇2, 完顏容2, 王 菁2

(1.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川成都 610500; 2.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院西北分院,甘肅蘭州 730020;3.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第十采油廠,甘肅慶城 745100; 4.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開發(fā)研究院,陜西西安 710018)

通過(guò)元素地球化學(xué)分析、X-衍射全巖分析、巖石薄片分析等試驗(yàn)方法對(duì)鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組塊狀砂巖中“泥包礫”結(jié)構(gòu)成因機(jī)制進(jìn)行研究。結(jié)果表明:該結(jié)構(gòu)中泥質(zhì)包殼層Fe/Mn值較低、MnO2含量較高,Th/U值較高、δU小于1,Sr/Ba值較低,反映近岸、偏氧化及低古鹽度的淺水地球化學(xué)特征,和與其伴生的半深湖層狀泥巖的沉積介質(zhì)環(huán)境存在較大差異性;結(jié)構(gòu)中內(nèi)核的主要成分為砂質(zhì)、泥質(zhì)或白云石團(tuán)塊,形成于濱淺湖或三角洲前緣環(huán)境;“泥包礫”結(jié)構(gòu)非瞬態(tài)形成,而是貫穿長(zhǎng)7—長(zhǎng)63期三角洲前緣砂泥巖軟沉積物往深湖區(qū)塊體搬運(yùn)的全過(guò)程,經(jīng)歷淺湖相團(tuán)塊形成、結(jié)構(gòu)初始形成、巖性混合轉(zhuǎn)移、最終停積定型4個(gè)階段。

“泥包礫”結(jié)構(gòu); 延長(zhǎng)組; 沉積環(huán)境; 地球化學(xué); 深水沉積; 鄂爾多斯盆地

勘探實(shí)踐證實(shí),塊狀砂巖是陸相湖盆深水區(qū)最為主要的儲(chǔ)集類型[1],油氣勘探意義重大。由于缺乏有效的證據(jù),對(duì)深水塊狀砂巖的成因存在頗多爭(zhēng)議,有學(xué)者認(rèn)為是由塊體流搬運(yùn)形成的砂質(zhì)碎屑流[2-3],也有學(xué)者認(rèn)為是高密度濁流[4-5]或超高濃度密度流[6],存在爭(zhēng)議的原因是缺乏直接證據(jù)。以往人們主要通過(guò)沉積物的宏觀特征,比如沉積構(gòu)造、韻律、顏色等來(lái)判斷砂體成因[7-9],然而塊狀砂體的成因很難用這些特征來(lái)判別。近年來(lái),有學(xué)者在野外露頭中發(fā)現(xiàn)塊狀砂體中的“泥包礫”現(xiàn)象,通過(guò)地質(zhì)露頭沉積現(xiàn)象描述與成因推測(cè),認(rèn)為它是由水下碎屑流形成,并且是判斷深水塊體搬運(yùn)的直接證據(jù)[10]。但對(duì)“泥包礫”現(xiàn)象,一些學(xué)者認(rèn)為是黏性碎屑流(泥石流)的產(chǎn)物,是由沉積物中的礫石或泥質(zhì)團(tuán)塊在黏性泥石流介質(zhì)搬運(yùn)中,一邊碰撞磨圓,一邊不斷附著一層泥質(zhì)細(xì)粒沉積物或泥質(zhì)漿體而形成[11];另一些學(xué)者認(rèn)為是冰川沉積產(chǎn)物,由于冰磧物分選極差,細(xì)顆粒(包含一定黏土)和較大的礫石團(tuán)塊緊密包裹在一起沉積形成[12-13]。對(duì)于以上爭(zhēng)議,僅由宏觀結(jié)構(gòu)特征判斷“泥包礫”成因證據(jù)不足。筆者依據(jù)元素地球化學(xué)分析、X-射線衍射全巖礦物定量分析以及薄片偏光顯微鏡等系統(tǒng)試驗(yàn)分析對(duì)深水塊狀砂巖“泥包礫”結(jié)構(gòu)形成機(jī)制進(jìn)行研究。

1 地質(zhì)背景

鄂爾多斯盆地是中國(guó)第二大含油氣盆地,盆地本部面積約為25×104km2,上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組為其主力含油層系,前人將延長(zhǎng)組自下而上劃分為10個(gè)油層組[14],其中長(zhǎng)10—長(zhǎng)8期為湖盆初步形成期,長(zhǎng)7期為湖盆最大拗陷擴(kuò)張期,長(zhǎng)6期為盆緣碎屑沉積物大規(guī)模推進(jìn)充填期,在經(jīng)歷長(zhǎng)4+5短期小規(guī)模湖泛之后湖盆逐漸消亡。長(zhǎng)7—長(zhǎng)63期在湖盆大范圍發(fā)育三角洲沉積,沿著湖盆中心吳旗—富縣—黃陵—合水—環(huán)縣—定邊一帶廣泛發(fā)育半深湖—深湖相沉積(圖1, 據(jù)李相博等[10])。近年來(lái),針對(duì)該區(qū)域勘探發(fā)現(xiàn)了數(shù)億噸級(jí)儲(chǔ)量規(guī)模,其主要儲(chǔ)油砂體為深水塊狀砂巖[15]。研究該套砂巖中的沉積構(gòu)造具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

圖1 鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)期湖泊-三角洲體系略圖Fig.1 Sketch of lacustrine and delta system in Yanchang Formation, Ordos Basin

2 樣品與試驗(yàn)方法

選取盆地南部出露較好、沉積現(xiàn)象較為豐富的旬邑縣三水河、銅川縣瑤曲鎮(zhèn)柳林川剖面開展研究(圖1)。其中山水河剖面長(zhǎng)7段地層出露于旬邑縣城東北部附近,巖性組合為多套灰黑色油頁(yè)巖與厚層灰綠色—黃綠色塊狀細(xì)砂巖及薄層細(xì)粉砂巖間互組成(圖2(a))。銅川瑤曲鎮(zhèn)柳林川出露長(zhǎng)63—長(zhǎng)7段地層,底部為一套黃灰色塊狀含油細(xì)砂巖,向上單層砂巖厚度逐漸減薄,夾薄層深灰色泥頁(yè)巖(圖2(b))。兩條剖面砂巖層底負(fù)載、槽模、溝模等沉積構(gòu)造極為發(fā)育(圖2(c)、(e)、(f))。塊狀砂巖單層厚度一般大于0.5 m,最大可達(dá)2～3 m(圖2(a)、(b));砂巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為均一,不發(fā)育層理構(gòu)造,無(wú)明顯粒度變化,常見漂浮狀分布的長(zhǎng)條狀泥礫,其長(zhǎng)軸方向略顯定向性(圖2(d));砂巖底面與半深湖相泥巖呈突變接觸,接觸面較為平直,可見負(fù)載構(gòu)造現(xiàn)象,頂面常與具有正粒序變化的濁積巖(A段)接觸(圖2(a)、(b))。前人研究,這兩條剖面中的厚層塊狀砂巖為半深湖—深湖相砂質(zhì)碎屑流沉積,“泥包礫”呈漂浮狀分布在其中[15](圖2(d))。“泥包礫”具有雙層結(jié)構(gòu),由內(nèi)層紡錘形或橢圓形團(tuán)塊和外層厚度不超過(guò)3 cm的泥質(zhì)或粉砂質(zhì)包殼層組成(圖3)。

圖2 研究露頭及其沉積構(gòu)造Fig.2 Outcrop and sedimentary structure

該兩條剖面因施工而導(dǎo)致巖石崩塌,從而出露新鮮“泥包礫”結(jié)構(gòu)及層狀泥巖,排除了蝕變、風(fēng)化作用的影響,確保原始樣品的可靠性;層狀泥巖與“泥包礫”樣品視塊狀單砂體厚度不同,間隔0.5～3 m不等,保持兩類樣品各自的獨(dú)立性與代表性。在科學(xué)采集樣品的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)開展巖石薄片、X-衍射、主微量元素地球化學(xué)分析等實(shí)驗(yàn)。

本次試驗(yàn)主量、微量元素測(cè)試由同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成,采用Thermo fisher IRIS Advantage型電感耦合等離子光譜儀(ICP-OES)進(jìn)行主量元素分析,Thermo fisher VG-X7型電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)進(jìn)行微量元素分析。試驗(yàn)中采取硝酸(HNO3)與氫氟酸(HF)混合液去除巖樣中的的硅質(zhì)和碳酸鹽礦物;以1×10-9的錸(Re)及銠(Rh)元素作內(nèi)標(biāo),監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中儀器的穩(wěn)定性;采取國(guó)標(biāo)(GSR-5、GSR-6、GSD-9)及空白樣品進(jìn)行分析標(biāo)定。主量、微量元素分析相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD%)分別小于1%及2%。

圖3 “泥包礫”結(jié)構(gòu)特征及其內(nèi)部團(tuán)塊薄片照片F(xiàn)ig.3 Photos of mud-coated structure and its inner block mass

X-射線衍射分析(XRD)在中國(guó)石油集團(tuán)油藏描述重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成,儀器型號(hào)為荷蘭PANalytical(帕納科)Empyrean(銳影)。利用熒光照射,確定巖樣含油級(jí)別低于四級(jí)后(熒光四級(jí)以上需洗油處理),在球磨儀中將巖樣研磨至粒徑小于40 μm,稱重約2 g后,采用背壓法制成樣片放入主機(jī)進(jìn)行掃描,然后對(duì)XRD圖譜中的主要衍射峰進(jìn)行面積積分,從而確定了計(jì)算各種礦物相對(duì)百分含量。儀器測(cè)試條件:工作電壓40 kV,工作電流40 mA,掃描速度2°/min(2θ),采樣步寬0.02°/min(2θ),掃描范圍5°～45°(2θ)。數(shù)據(jù)分析采用K值法(基本沖洗法),分析結(jié)果滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

選取新鮮巖石樣品雙面拋光至0.03 mm厚制作巖石薄片,用于薄片鑒定的偏光顯微鏡型號(hào)為蔡司(Zeiss) Axio Scope A1。

3 結(jié)果分析及討論

3.1 泥質(zhì)包殼層沉積環(huán)境

測(cè)試常量元素Al、Ca、Mn、Fe、K、Na、P、Ti共8項(xiàng);微量元素Sr、Ba、Cu、Pb、Zn、Ni、Th、U、Co、La等40項(xiàng),主要用于沉積環(huán)境分析的主微量元素含量見簡(jiǎn)表(表1,表中*號(hào)層狀泥巖數(shù)據(jù)見參考文獻(xiàn)[16])

表1 泥質(zhì)包殼層與層狀泥巖樣品主量、微量元素分析統(tǒng)計(jì)Table 1 Analysis and statistic of major and trace elements within argillaceous cladding layer and layer mudstone

3.1.1 氧化-還原條件分析

U為變價(jià)元素,在還原條件下為+4價(jià),不溶解于水介質(zhì),導(dǎo)致在沉積物中富集,而在氧化環(huán)境中,以易溶的+6價(jià)存在,導(dǎo)致U的流失;Th只有+4價(jià)一種價(jià)態(tài),且不易溶解,因此常用Th/U比值法判斷沉積介質(zhì)氧化還原狀態(tài)[16-17]。此外,自生鈾含量(U-Th/3)通常被視為古代沉積物的重要環(huán)境指標(biāo),吳朝東等[18-19]利用自生鈾和鈾總量建立了δU,δU=2Utotal/(Utotal+Th/3),若δU>1,表明缺氧環(huán)境,δU<1,說(shuō)明正常水體環(huán)境。

測(cè)試結(jié)果表明:泥質(zhì)包殼層δU<1、T h/U 值分布在4. 6～ 5.3,下覆層狀泥巖δU>1、T h/U 值在1.4～3.4(圖4、表1,其中*號(hào)層狀泥巖數(shù)據(jù)見參考文獻(xiàn)[16]),泥質(zhì)包殼顯示偏氧化環(huán)境下U虧損的特征,反映形成于正常淺水氧化環(huán)境。

3.1.2 古鹽度分析

Sr/Ba元素比值法是計(jì)算古鹽度的一種重要方法,與鍶相比,鋇的化合物溶解度較低,河流所攜帶的Ba2+在與富含SO42-相結(jié)合容易形成難溶的BaSO4發(fā)生沉淀作用,因此Ba在近岸沉積物中富集;Sr的遷移能力較強(qiáng),可遷移到較深水區(qū)[17]。根據(jù)中國(guó)陸相盆地Sr/Ba研究,咸化湖泊沉積中Sr/Ba大于1,淡水沉積中Sr/Ba小于1(1.0～0.6為半咸水相,小于0.6為微咸水相),Sr/Ba值可以用來(lái)判別鹽度[17,20]。

圖4 泥質(zhì)包殼層與層狀泥巖δU及Th/U比值投點(diǎn)圖Fig.4 Scatter diagram of δU and Th/U ratio within argillaceous cladding layer and layer mudstone

通過(guò)泥質(zhì)包殼與下覆層狀泥巖Sr/Ba比值參數(shù)判斷沉積期鹽度相對(duì)高低(圖5、表1,其中*號(hào)層狀泥巖數(shù)據(jù)見參考文獻(xiàn)[16]),結(jié)果表明,泥質(zhì)包殼Sr/Ba較低,除個(gè)別樣品外,其值小于0.4,下覆層狀泥巖Sr/Ba較高,顯示泥質(zhì)包殼形成于相對(duì)低鹽度的水介質(zhì)條件。

圖5 泥質(zhì)包殼層與層狀泥巖Sr含量及Sr/Ba比值投點(diǎn)圖Fig.5 Scatter diagram of Sr content and Sr/Ba ratio within argillaceous cladding layer and layer mudstone

3.1.3 離岸距離(古水深)分析

前人根據(jù)元素分散與聚集的地球化學(xué)習(xí)性研究得出,Fe多在離岸近的地區(qū)聚集,Mn相對(duì)在離岸遠(yuǎn)的地區(qū)聚集,Fe/Mn比值從淺湖到深湖降低[17,21],并且MnO2含量可用于劃分湖泊的次級(jí)亞相[22]。Fe/Mn比值與MnO2含量可以作為判斷離岸距離與沉積物相對(duì)古水深的重要量化指標(biāo)。

泥質(zhì)包殼層Fe/Mn>15、w(MnO2)?0.5%(個(gè)別樣品除外);層狀泥巖Fe/Mn<15、w(MnO2)≥0.5%(圖6、圖中*層狀泥巖數(shù)據(jù)見參考文獻(xiàn)[22],

表1),泥質(zhì)包殼層具有相對(duì)高Fe/Mn值及低MnO2含量,說(shuō)明泥巖包殼層形成于近岸相對(duì)淺水沉積環(huán)境。

圖6 泥質(zhì)包殼層與層狀泥巖MnO2含量及Fe/Mn 比值投點(diǎn)圖Fig.6 Scatter diagram of MnO2 and Fe/Mn ratio within argillaceous cladding layer and layer mudstone

3.2 “泥包礫”結(jié)構(gòu)團(tuán)塊成因

3.2.1 團(tuán)塊成分分析

通過(guò)薄片鑒定分析,旬邑1號(hào)團(tuán)塊成分為細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖(圖3(b)),其成分與圍巖塊狀砂巖類似。其他團(tuán)塊粒度較細(xì),采取巖石薄片與X-衍射全巖分析綜合鑒定(表2),旬邑2、3號(hào)團(tuán)塊為褐鐵礦化泥巖(圖3(d)、(f)),瑤曲1號(hào)為泥巖(圖3(h)),瑤曲2號(hào)為泥晶白云巖巖(圖3(j))。綜上,“泥包礫”團(tuán)塊成分主要為砂質(zhì)、泥質(zhì)、白云質(zhì)。

表2 團(tuán)塊成分X射線衍射全巖分析統(tǒng)計(jì)Table 2 Whole rock analysis and statistic of X-ray diffraction for block mass composition

3.2.2 團(tuán)塊成因

在濱淺湖環(huán)境或三角洲前緣亞相的泥質(zhì)沉積物中,會(huì)存在少量泥質(zhì)、白云質(zhì)或鐵質(zhì)團(tuán)塊,這在陸相湖盆沉積中是一個(gè)普遍現(xiàn)象[23]。喬秀夫等[24]對(duì)于湖相泥巖中的砂質(zhì)團(tuán)塊來(lái)源做過(guò)詳細(xì)研究,認(rèn)為與古地震作用有關(guān)。在三角洲前緣砂泥巖交互地層中,由于快速的堆積作用,泥巖處于欠壓實(shí)塑性可流動(dòng)狀態(tài),上覆砂巖層會(huì)形成底負(fù)載構(gòu)造,在瑤曲、旬邑露頭剖面中重荷模構(gòu)造是一個(gè)極其普遍的沉積現(xiàn)象(圖2(f)),這些重荷負(fù)載體在遇到地震、重力滑動(dòng)等外力觸發(fā)時(shí)極易脫離砂巖層形成球枕構(gòu)造。銅川瑤曲、旬邑山水河出露地層為長(zhǎng)7—長(zhǎng)63期沉積,正是晚三疊世震積巖發(fā)育與地震作用活動(dòng)的高潮期[25],在三角洲前緣泥質(zhì)沉積物中較易形成各類砂泥質(zhì)團(tuán)塊。

3.3 “泥包礫”結(jié)構(gòu)成因機(jī)制

“泥包礫”結(jié)構(gòu)的泥巖包殼層和與其伴生的半深湖層狀泥巖的地球化學(xué)對(duì)比分析結(jié)果表明,泥巖包殼層具有低鹽度、偏氧化條件等特征,為近岸淺水沉積環(huán)境產(chǎn)物。 通過(guò)“泥包礫”結(jié)構(gòu)內(nèi)核成分分析,主要為泥質(zhì)、砂質(zhì)團(tuán)塊,在三角洲前緣及濱淺湖地區(qū)普遍發(fā)育。因此含有“泥包礫”結(jié)構(gòu)的塊狀砂巖與其相伴生層狀泥巖沉積環(huán)境差別迥異,這種塊狀砂體是明顯的“外來(lái)”沉積。

研究表明,長(zhǎng)7沉積期鄂爾多斯盆地進(jìn)入板塊碰撞拼接、幕式構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)烈的時(shí)期,盆地南部事件沉積頻發(fā),地層中凝灰?guī)r和震積巖在縱向上頻繁互層;進(jìn)入長(zhǎng)6—長(zhǎng)4+5沉積期,構(gòu)造活動(dòng)的強(qiáng)度和頻率逐漸降低,湖盆開始重新進(jìn)入穩(wěn)定沉降期[26]。由此說(shuō)明,長(zhǎng)7—長(zhǎng)6早期是古地震等地質(zhì)事件最為活躍時(shí)期。受此影響,并伴隨該時(shí)期三角洲的快速推進(jìn),在三角洲前緣砂泥巖軟沉積物向深湖區(qū)做二次搬運(yùn)的過(guò)程中形成了塊狀砂體中特有的“泥包礫”結(jié)構(gòu)?！澳喟[”形成主要經(jīng)歷了如下4個(gè)階段:①三角洲前緣半固結(jié)軟泥層中砂質(zhì)、泥質(zhì)或白云質(zhì)團(tuán)塊形成階段;②三角洲前緣斜坡區(qū)砂泥巖互層在重力、古地震等觸發(fā)下失穩(wěn)滑動(dòng),受剪切力作用軟泥層中團(tuán)塊發(fā)生滾動(dòng)并附著泥質(zhì)黏土,“泥包礫結(jié)構(gòu)”初始形成階段;③砂泥巖互層在向深湖區(qū)滑動(dòng)中不斷發(fā)生巖性混合,“泥包礫”結(jié)構(gòu)從泥質(zhì)層卷入塊體流砂質(zhì)層的轉(zhuǎn)移階段;④隨著湖水的加深,坡度降低,重力流搬運(yùn)能量削減殆盡,最終停積在半深湖、深湖床底的定型階段。

4 結(jié) 論

(1)“泥包礫”雙層結(jié)構(gòu)中的泥質(zhì)包殼層具有淺水元素地球化學(xué)特征,內(nèi)核形成于濱淺湖區(qū)或三角洲前緣環(huán)境,含有“泥包礫”結(jié)構(gòu)的塊狀砂巖與其相伴生層狀泥巖沉積環(huán)境差別迥異,是一種典型的異地沉積產(chǎn)物。

(2)三角洲前緣半固結(jié)軟泥層中砂質(zhì)、泥質(zhì)或白云質(zhì)團(tuán)塊在碎屑流搬運(yùn)過(guò)程中發(fā)生滾動(dòng)附著泥質(zhì)形成初始“泥包礫”結(jié)構(gòu),隨著碎屑流中砂泥層不斷混合,“泥包礫”結(jié)構(gòu)卷入砂巖層中,并停積在深水平原之上,最終形成了這種賦存于深水塊狀砂巖中特殊的“泥包礫”結(jié)構(gòu)。

[1] 鄒才能,趙政璋,楊華,等.陸相湖盆深水砂質(zhì)碎屑流成因機(jī)制與分布特征:以鄂爾多斯盆地為例[J].沉積學(xué)報(bào),2009,27(6):1065-1075. ZOU Caineng,ZHAO Zhengzhang,YANG Hua,et al.Genetic mechanism and distribution of sandy debris flows in terrestrial lacustrine basin[J].Acta Sedimentary Sinica,2009,27(6):1065-1075.

[2] SHANMUGAM G.New perspectives on deep-water sandstones:implications[J].Petroleum Exploration and Development,2013,40(3):316-32.

[3] 李相博,王菁,廖建波,等.陸相盆地深水沉積中的塊體搬運(yùn)作用與搬運(yùn)機(jī)理研究:以鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組為例[J].天然氣地球科學(xué),2015,26(4):625-633. LI Xiangbo,WANG Jing,LIAO Jianbo,et al.The mechanism of transport process of deep-water sedimentation in lacustrine basin: a case study of deep-water sandstone in Ycanchang Formation,Ordos Basin[J]. Natural Gas Geoscience,2015,26(4):625-633.

[4] STOW D A V,JOHANSSON M.Deep-water massive sands:nature,origin and hydrocarbon implications[J].Marine and Petroleum Geology,2000,17(2):145-174.

[5] TALLING P J,MASSON D G,SUMNER F J,et al. Subaqueous sediment density flows: depositional processes and deposit types[J].Sedimentology,2012,59(7):1937-2003.

[6] MULDER T,ALEXANDER J.The physical character of subaqueous sedimentary density flows and their deposits[J].Sedimentology,2001,48(2):269-299.

[7] 蘇妮娜,金振奎,宋璠,等.柴達(dá)木盆地古近系沉積相研究[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,38(3):1-9. SU Nina,JIN Zhenkui,SONG Fan,et al.Sedimentary facies of the Paleogene in Qaidam Basin[J].Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science),2014,38(3):1-9.

[8] 袁靜.惠民凹陷古近系風(fēng)暴沉積研究[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2006,30(4):1-6. YUAN Jing.Study of tempestite sedimentary of Paleogene in Huimin depression[J].Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science),2006,30(4):1-6.

[9] 商曉飛,侯加根,董越,等;板橋凹陷同沉積斷層主控的灘壩砂體沉積機(jī)制與分布樣式[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,38(6):32-39. SHANG Xiaofei,HOU Jiagen,DONG Yue,et al.Sedimentary mechanism and distribution pattern of beach-bar sandbodies mainly dominated by contemporaneous faults in Banqiao Sag[J].Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science),2014,38(6):32-39.

[10] 李相博,劉化清,張忠義,等.深水塊狀砂巖碎屑流成因的直接證據(jù):“泥包礫”結(jié)構(gòu):以鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組研究為例[J].沉積學(xué)報(bào),2014,32 (4):611-622. LI Xiangbo, LIU Huaqing, ZHANG Zhongyi, et al.“Argillaceous parcel”structure: a direct evidence of debris flow origin of deep-water massive sandstone of Yanchang Formation,Upper Triassic,the Ordos Basin[J].Acta Sedimentary Sinica,2014,32(4):611-622.

[11] LOWE D R.Sediment gravity flows: II,depositional models with special reference to the deposits of high-density turbidity currents[J].Journal of Sedimentary Research,1982,52(1):279-297.

[12] 賀明靜,孫根年,宋詠梅.陜西西安翠華山地質(zhì)景觀遺跡成因探析[J].干旱區(qū)地理,2005,28(2):145-149. HE Mingjing,SUN Gennian,SONG Yongmei.Study on the formation causes of the geologic landscape relics in the Cuihuashan Mountain National Geo-Park in Xian city,Shanxi Province[J].Arid Land Geography,2005,28(2):145-149.

[13] 李四光.華北平原西北邊緣地區(qū)的冰磧和冰水沉積[C]//中國(guó)第四紀(jì)冰川遺跡研究文集.北京:科學(xué)出版社,1964:1-13.

[14] 楊俊杰.鄂爾多斯盆地構(gòu)造演化與油氣分布規(guī)律[M].北京: 石油工業(yè)出版社,2002.

[15] LI Xiangbo,CHEN Qilin,LIU Huaqing,et al.Features of sandy debris flows of the Yanchang Formation in the Ordos Basin and its oil and gas exploration significance[J].Acta Geologica Sinica,2011,85(5):1187-1202.

[16] 張才利,高阿龍,劉哲,等.鄂爾多斯盆地長(zhǎng)7油層組沉積水體及古氣候特征研究[J].天然氣地球科學(xué),2011,22(4):582-586. ZHANG Caili,GAO Along,LIU Zhe,et al. Study of character on sedimentary water and palaeoclimate for Chang7 Oil Layer in Ordos Basin[J]. Natural Gas Geoscience,2011,22(4):582-586.

[17] 鄧宏文,錢凱.沉積地球化學(xué)與環(huán)境分析[M].蘭州:甘肅科學(xué)技術(shù)出版社,1993.

[18] 騰格爾,劉文匯,徐永昌,等.缺氧環(huán)境及地球化學(xué)判識(shí)標(biāo)志的探討:以鄂爾多斯盆地為例[J]. 沉積學(xué)報(bào),2004,22(2):365-372. TONGER,LIU Wenhui,XU Yongchang,et al. The discussion on Anoxic environments and its geochemical identifying indices,in the Ordos Basin as an example[J]. Acta Sedimentologica Sinica,2004,22(2):365-372.

[19] 吳朝東,楊承運(yùn),陳其英.湘西黑色巖系地球化學(xué)特征和成因意義[J].巖石礦物學(xué)雜志,1999,18(1):26-39. WU Chaodong,YANG Chengyun,CHEN Qiying.The origin and geochemical characteristics of black shales in western Hunan[J].Acta Petrologica et Mineralogica,1999,18(1):26-39.

[20] 鄭榮才,柳梅青.鄂爾多斯盆地長(zhǎng)6油層組古鹽度研究[J].石油與天然氣地質(zhì),1999,20(1):20-25. ZHENG Rongcai,LIU Meiqing. Study on palaeosalinity of Chang-6 oil reservoir set in Ordos Basin[J]. Oil & Gas Geology,1999,20(1):20-25.

[21] 熊小輝,肖加飛.沉積環(huán)境的地球化學(xué)示蹤[J].地球與環(huán)境,2011,39(3):405-409. XIONG Xiaohui,XIAO Jiafei.Geochemical indicators of sedimentary environments-a summar [J]. Earth and Environment,2011,39(3):405-409.

[22] 張新建,范迎風(fēng),張劍君,等.富縣探區(qū)延長(zhǎng)組微量元素特征及地質(zhì)意義[J].新疆石油地質(zhì),2004,25(5):483-485. ZHANG Xinjian,FAN Yingfeng,ZHANG Jianjun,et al.Microlement and geologic significance of Yanchang Formation in Fuxian area,Ordos Basin[J]. Xinjiang Petroleum Geology,2004,25(5):483-485.

[23] 王昌勇,鄭榮才,高博禹,等.珠江口盆地荔灣井區(qū)珠江組深水扇沉積特征[J].中國(guó)地質(zhì),2010,37(6):1628-1637. WANG Changyong,ZHEN Rongcai,GAO Boyu,et al.Deep-water fan sedimentary characteristics of Zhujiang Formation in Liwan area of Zhujiang River Mouth Basin[J].Geology in China,2010,37(6):1628-1637.

[24] 喬秀夫,郭憲璞,李海兵,等.龍門山晚三疊世軟沉積物變形與印支期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào),2012,86(1):132-156. QIAO Xiufu,GUO Xianpu,LI Haibing,et al.Soft-sediment deformation in the Late Triassic and the Indosinian Tectonic Movement in Longmenshan[J].Acta Geologica Sinica,2012,86(1):132-156.

[25] 李潔,陳洪德,林良彪,等.鄂爾多斯盆地東南部延長(zhǎng)組古地震效應(yīng)及其地質(zhì)啟迪[J].地質(zhì)論評(píng),2010,56(4):480-489. LI Jie,CHEN Hongde,LIN Liangbiao,et al.Effect of ancient earthquake and its geological significance of Upper Triassic Yanchang Formation in southeast Ordos Basin[J].Geological Review,2010,56(4):480-489.

[26] 王峰,田景春,范立勇,等. 鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組沉積充填演化及其對(duì)印支構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)[J].天然氣地球科學(xué), 2010,21(6):882-889. WANG Feng,TIAN Jingchun,FAN Liyong,et al.Evolution of sedimentary fillings in Triassic Yanchang Formation and its response to Indosinian Movement in Ordos Basin[J]. Natural Gas Geoscience,2010,21(6):882-889.

(編輯 徐會(huì)永)

Genetic mechanism of mud-coated intraclasts within deep-water massive sandstone in Yanchang Formation, Ordos Basin

LIAO Jianbo1,2, LI Xiangbo2, ZHAO Huizhou3, Zhang Xiaolei4,LI Zhiyong2, WANYAN Rong2, WANG Jing2

(1.SchoolofGeoscienceandTechnology,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu610500,China;2.NorthwestBranch,ResearchInstituteofPetroChinaExploration&Development,Lanzhou730020,China;3.TheTenthOilProductionPlantofPetroChinaChangqingOilfieldCompany,Qingcheng745100,China;4.ExplorationandDevelopmentResearchInstituteofPetroChinaChangqingOilfieldCompany,Xian710018,China)

The genetic mechanism of mud-coated intraclasts within deep-water massive sandstone in Yanchang Formation of Ordos Basin was studied combining the test method of element geochemistry, XRD and rock thin section analysis. The findings of this study include the following: the Fe/Mn is low, the content of MnO2is high, Th/U is high, the δU is less than 1, and the Sr/Ba is low in the argillaceous cladding layer, reflecting the geochemistry characteristics of shallow water environment are nearshore, oxidation and low salinity. There is a large difference in depositional environment with the associated layered mudstone of the semi-deep lake. The main components of the core of the mud-coated intraclasts are sandy, muddy or dolomitic lump, which were formed in shore-shallow lake or delta front environment. The formation process of mud-coated intraclasts was long,in which the soft sandy or muddy sediments within the delta front were transported into deep lakes in clumps from Chang7 to Chang63period through four stages: lump formation of shallow lake facies, initial formation of structure, mixed transfer of lithology and eventually deposition setting.

mud-coated intraclasts; Yanchang Formation; sedimentary environment; geochemistry; deep-water sedimentary; Ordos Basin

2017-01-12

國(guó)家科技重大專項(xiàng) (2011ZX05001-003)

廖建波(1979-),男,高級(jí)工程師,博士研究生,研究方向?yàn)槌练e學(xué)。E-mail:liao_jb@petrochina.com.cn。

1673-5005(2017)04-0046-08

10.3969/j.issn.1673-5005.2017.04.006

TE 121.3

A

廖建波,李相博,趙惠周,等. 鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組深水塊狀砂巖“泥包礫”結(jié)構(gòu)成因機(jī)制[J]. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2017,41(4):46-53.

LIAO Jianbo, LI Xiangbo, ZHAO Huizhou, et al. Genetic mechanism of mud-coated intraclasts within deep-water massive sandstone in Yanchang Formation, Ordos Basin[J]. Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science),2017,41(4):46-53.