鄂尔多斯盆地志丹地区延长组长7段高分辨率层序地层格架与沉积演化

《Geosciences》：High-Resolution Sequence Stratigraphic Framework and Sedimentary Evolution of the Chang 7 Member of the Yanchang Formation, Zhidan Area, Ordos Basin, China

　　

鄂尔多斯盆地志丹地区的长7段是陆相页岩油勘探开发的战略目标。然而，对于高分辨率层序地层划分、砂体和沉积相的空间分布、沉积演化及其控制因素的系统认识仍不充分。在高分辨率层序地层学指导下，该研究整合了志丹地区的岩心观测、测井和录井数据。通过运用合成预测误差滤波分析及井间剖面对比等信号处理技术，建立了高精度层序地层格架。基于该格架，精细刻画了砂体和沉积相的空间分布，并深入探讨了沉积演化过程及其控制因素。结果表明，志丹地区长7段沉积于一个完整的三级旋回中，可进一步细分为两个四级旋回。沉积相以曲流河三角洲前缘—湖泊—浊积扇体系为主要特征。从长7³至长7¹沉积期，三角洲前缘由北向南向湖盆中心进积。同时，砂体由薄层沉积演变为多层叠置和侧向连续展布的沉积体。长7段的沉积充填受构造沉降、古地貌、古气候、物源供给和基准面变化的协同控制。随着基准面由加速上升转为减速上升，沉积过程由退积转为进积。该研究不仅为志丹地区的层序地层和沉积演化提供了重要认识，也对促进陆相页岩油气的勘探开发具有重要意义。

论文解读：鄂尔多斯盆地志丹地区长7段高分辨率层序地层与沉积演化研究

近年来，全球油气勘探开发重点逐步从常规储层转向页岩和致密油气等非常规资源，其成功开发与岩性分布、层序地层格架、砂体几何形态及沉积相带密切相关。鄂尔多斯盆地志丹地区位于伊陕斜坡中南部，具有良好的油气资源潜力。然而，以往研究多集中于全盆地及西南边缘，对盆地内部志丹地区长7段的精细层序划分、砂体和沉积相空间分布、沉积充填过程及控制因素缺乏系统认识，制约了对该区沉积演化和有利砂体分布规律的理解。为此，研究人员以高分辨率层序地层学理论为指导，系统开展了志丹地区长7段研究，成果发表在《Geosciences》。

研究整合了志丹地区100余口井的岩心、测井和录井数据，其中对15口取心井进行了系统岩心观察与描述，对24口井进行了沉积相划分，选取永探14、丹3、丹246等典型井开展层序界面分析。采用合成预测误差滤波分析（INPEFA）技术对自然伽马测井曲线进行最大熵谱分析和预测误差滤波，提取隐蔽地层不连续信息，识别层序界面和最大洪泛面。结合岩性突变、沉积相转换、常规测井响应及井间剖面追踪验证，建立了高精度层序地层格架，并统计各层位砂体厚度及变异系数，刻画砂体与沉积相空间分布。

研究结果包括四方面。第一，层序界面特征。INPEFA曲线与四级层序对应良好。以永探14井为例，长7段可划分出YCQ1和YCQ2两个四级层序，分别对应长8²—长7²和长7²—长6¹，并识别出低位体系域、水进体系域和高位体系域。第二，层序地层格架。地层对比剖面显示，长7³和长7²地层向盆地方向减薄，呈退积充填特征；长7¹厚度较为均匀，以加积为主。垂向上长7段由退积向进积演化，总体呈东北厚、西南薄。第三，沉积相类型与特征。志丹地区长7段整体为曲流河三角洲前缘—湖泊—浊积扇沉积体系，识别出三角洲前缘、滨浅湖、深—半深湖和浊积扇4种亚相，进一步划分为水下分流河道、河口坝、分流间湾、远砂坝、碎屑流沉积、泥坪、湖相泥和浊积水道8种微相。水下分流河道以细砂岩、粉砂岩为主，呈正粒序，发育冲刷面、交错层理；河口坝呈反粒序；浊积扇以泥岩和粉砂质岩为主，发育变形层理。测井曲线上各微相具有典型响应。第四，砂体和沉积相分布。长7¹亚段以水下分流河道为主，砂体平均厚度8.51 m，侧向连续性好，呈进积特征；长7²亚段以水下分流河道和河口坝砂体为主，平均厚度7.07 m，多层叠置，侧向可对比性好；长7³亚段砂体以水下分流河道、河口坝、远砂坝及局部浊积砂体为主，平均厚度7.33 m，连续性较差，多呈透镜状或条带状分布。总体上，长7²砂体发育频率最高且厚度变化最大；长7¹砂体平均厚度最大；长7³砂体发育程度最低。平面沉积相图显示，长7³时期东北部发育三角洲前缘，中部发育浊积扇，南部为开阔湖盆；长7²时期三角洲前缘扩展，浊积扇厚度增大；长7¹时期三角洲沉积广泛，砂体大规模进积。

讨论部分围绕沉积演化和控制因素展开。沉积演化方面，长7段沉积于一个完整的三级旋回中，基准面由加速上升转为减速上升，沉积充填由退积转为进积。长7³至长7²时期，构造沉降使湖盆扩张，基准面快速上升，物源供给相对不足，沉积体系呈退积特征；长7²至长7¹时期，基准面上升速率减缓，物源供给增强，三角洲前缘分布扩大，砂体多期叠置；长7¹时期，基准面上升速率进一步减慢，沉积物供给达到峰值，发生强烈水退砂进，砂体大面积连片分布。控制因素方面，古地貌对沉积体系类型和砂体分布有重要控制作用。志丹地区发育斜坡坡折带，校正后坡度主要为0.3°—1°，为缓坡。东北部为沟道区，西南部为湖盆区，斜坡带分隔了三角洲沉积与湖泊沉积。来自东北物源的沉积物经沟道区后受坡折带影响，牵引流转化为重力流，形成浊积扇砂体。古气候温暖潮湿，促进了风化剥蚀和河流洪水，增强物源供给，利于异重流形成，将陆源物质搬运至深水区，同时湖平面波动影响浊积扇发育。

研究结论表明：志丹地区长7段沉积于一个完整的三级旋回，可划分为两个四级层序；沉积体系为曲流河三角洲前缘—湖泊—浊积扇体系，包括8种沉积微相；从长7³到长7¹，三角洲前缘逐渐向南推进，砂体由局部薄层发展至多层叠置和大规模侧向分布；沉积充填过程受古地貌、古气候、物源供给和基准面变化协同控制，基准面由加速上升转为减速上升导致沉积由退积转为进积。该研究为理解志丹地区层序地层与沉积演化提供了关键依据，并为陆相页岩油气勘探开发提供了重要参考。