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鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7事件沉积特征及其耦合关系

梁庆韶  
【摘要】:鄂尔多斯盆地是我国第二大含油气盆地,油气资源极其丰富,不仅是我国西北的能源基地,也是西气东输工程的主要源头。延长组长7段在湖盆扩张期发育“张家滩页岩”,它是延长组最主要的烃源岩层段。近年来对事件沉积的研究逐渐受到学者们的重视,在大沉积环境分析的基础上,应用先进的测年技术,结合事件沉积耦合关系,能够定性、定量的分析沉积演化过程,不仅是沉积学研究领域的创新,对其它相关研究也有极大的指导意义。本文以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组为研究对象,在前人研究的基础上,以沉积学、地层学、事件沉积学、沉积地球化学的相关理论为指导,对盆地周缘的野外剖面及盆地内部的钻井岩心长7地层中的各事件沉积特征进行研究,并建立可靠的年龄框架,探讨长7各亚段沉积事件发生的时序关系及其耦合关系。通过综合分析,取得了如下成果和认识:1.系统描述了长7油层组地震事件、浊流事件、火山事件和缺氧事件沉积特征。长7段的沉积环境以深湖-半深湖为主,沉积速率低且沉积相对稳定,是陆相湖盆沉积事件研究的理想场所;在长7段中保存有众多事件沉积,如地震事件、浊流事件、火山事件和缺氧事件。地震事件的主要沉积响应是大量的沉积变形构造,可以具体划分出(1)软沉积物液化变形;(2)重力作用变形;(3)水塑性变形;(4)脆性变形等;并建立震积序列,分析震积岩特征与地震强度的关系及其平面分布特征。浊积岩是长7浊流事件的物质表现形式,浊积砂体较细、具有完整、不完整的鲍玛序列、见槽模、沟模、两段式粒度概率曲线和平行于C=M基线的C-M图解等构成长7典型浊流沉积的主要特点,浊积岩以长7_1最为发育。火山事件的物质表现形式为凝灰岩,综合其地球化学特征,判断其为大陆花岗岩环境;利用SHRIMP锆石U-Pb定年分别测得长7底部、中部、顶部凝灰岩中的年龄分别为243.0Ma、240.3Ma、239.3Ma;长7凝灰岩的平面分布呈北西向展布。缺氧事件在长7地层的物质表现形式为富有机质泥页岩,从测井曲线特征、岩性特征、微观特征识别长7缺氧事件;缺氧事件贯穿于整个长7的沉积过程,长7_3还原性最强、长7_2次之、长7_1最弱;由长7各亚层富有机质泥页岩的平面分布规律可以看出,其缺氧事件的分布规律与长7各期深湖-半深湖环境吻合。2.首次建立了鄂尔多斯盆地长7油层组米兰科维奇旋回天文年代标尺。运用频谱分析法对长7地层进行米兰科维奇旋回分析,建立长7地层的天文年代标尺,外加SHRIMP所测得的长7底部、中部及顶部的凝灰岩夹层的锆石U-Pb同位素年龄作为年代控制点,可以获得长7各个事件沉积层的精确年龄:长7_3的沉积时限为243.0-241.0Ma;长7_2的沉积时限为241.0-240.125Ma;长7_1的沉积时限为240.125-239.250Ma;明确长7在时间上归属中三叠世拉丁期,并结合米兰科维奇旋回首次建立了长7油层组天文年代标尺。3.首次系统建立了有时间刻度的长7多种事件沉积耦合模式。垂向上,震积岩、浊积岩、凝灰岩和优质烃源岩互层发育,相互影响。震积岩的发育与构造活动关系密切,长7_3期的构造活动最强,震积岩也最为发育;浊积岩的形成与地形特征联系紧密,浊流事件可将陆源物质沿一定坡度搬运至深湖地区;凝灰岩的形成与火山事件有关,而火山主要形成于板块交界处,与构造活动有关;富有机质泥页岩主要形成于长7_3期的深湖-半深湖内的缺氧环境。在长7_3期,主要发育缺氧事件、火山事件,长7_2、长7_1期主要发育浊流事件、地震事件;长7_3期缺氧事件形成的优质烃源岩与长7_2期、长7_1期浊流事件形成的大规模浊积岩紧邻接触,形成了良好的“下生上储”关系,为长7致密油的发育创造了条件。在精确的时间标尺下,结合事件沉积的耦合关系,把长7沉积过程定时、定性、定量、全面地精细描述,最终建立了鄂尔多斯盆地长7事件沉积时空组合模式。


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