２０１６年１月 地下水 Ｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ Ｊａｎ．．２０１６ Ｖ０１．３８ ＮＯ．１ 第３８卷第１期 子长油田延长组长４＋５、长６地层 古流向及物源方向分析 唐建云 ，殷 文 ，宋红霞 ，师 剑 ，王彦龙 （１．克拉玛依职业技术学院，克拉玛依８３４０００；２．克拉玛依理工学院（筹），克拉玛依８３４０００；３．中国 石油吐哈油田分公司勘探开发研究院，哈密８３９００９；４．延长油田股份有限公司，陕西延安２５７０９１） ［摘要］ 通过野外典型剖面古水流方向实测、野外剖面样品及室内钻井岩芯样品的重矿物测定、显微镜下薄 片中轻矿物组分的定量统计以及地层砂／地比值等室内研究方法，对子长油田杨家园则区延长组长４＋５、长６地层 沉积期的古流向及物源方向进行了综合分析研究。研究结果表明：研究区延长组沉积期间， 古水流方向以西南方向 为主，研究区及其外围地区的物源主要来自盆地东北缘的阴山和吕梁山地区的结晶基底的变质岩、变质中一基性火 山岩、花岗岩和变质碎屑岩及其上的古生界碎屑岩和碳酸盐沉积盖层。 ［关键词］ 子长油田；古流向；物源 ［中图分类号］ＴＥｌ２１．３ ［文献标识码］ Ａ ［文章编号］ １００４—１１８４（２０１５）０１—０１４０—０５ Ｐｒｏｖｅｎａｎｃｅ ａｎｄ Ｐａｌａｅｏｃｕｒｒｅｎｔ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈａｎｇ４＋５、Ｃｈａｎｇ６ Ｏｆ ＺｉＣｈａｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ ＴＡＮＧ Ｊｉａｎ—ｙｕｎ ，ＹＩＮ Ｗｅｎ ，ＳＯＮＧ Ｗｅｎ—ｘｉａ ，ＳＨＩ Ｊｉａｎ ，ＷＡＮＧ Ｙａｎ—ｌｏｎｇ （１．Ｋａｒａｍａｙ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｋａｒａｍａｙ ８３４０００，Ｘｉｎｊｉａｎｇ；２．Ｋａｒａｍａｙ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｐｒｅｐａｒａ— ｔｉｏｎｓ）Ｈａｍｉ ８３４０００，Ｘｉ￣ｉａｎｇ；３．Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｔｕｈａ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｐｅｔｒｏ Ｃｈｉｎａ，Ｈａｍｉ ８３９００９， Ｘｉ￣ｉａｎｇ；４．Ｙａｎｃｈａｎｇ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇｒｏｕｐ，Ｙａｎ＇ａｎ ７ １ ６００５，Ｓｈａａｎｘｉ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ｐａｌａｅｏｃｕｒｒｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ ｔｙｐｉｃａｌ ｐｒｏｆｉｌｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｆｉｌｅ ｓａｍｐｌｅｓ ａｎｄ ｉｎｄｏｏｒ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｃｏｒｅ ｓａｍ— ｐｌｅｓ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｉｎｅｒａｌ，ｌｉｇｈｔ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ ｃｈｉｐ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｎｅｒａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｓａｎｄ／ｉｎｄｏｏｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｍｅｔｈｏｄｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ Ｃｈａｎｇ４＋５、Ｃｈａｎｇ６ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ａｎｃｉｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ＳＯＵｒＣｅ ｈａｓ ｃａ￣ｉｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕ￣ｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ａｒｅａ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｙａｎｃｈａｎｇ ｏｆ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ，ｐａｌａｅｏｃｕｒｒｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ｇｉｖｅｎ ｐｒｉｏｒｉｔｙ ｔｏ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ，ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ａｒｅａ ａｎｄ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ａｒｅａ ｎｏｒｔｈｅａｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｍｉｎｅｒａｌｓ ｅｔｃ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｍｅｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｂａｓｉｎ ｍｏｕｎｔａｉｎ ａｎｄ ｌｕ——ｌｉａｎｇ ｍｏｕｎｔａｉｎｓ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｂａｓｅｍｅｎｔ ｍｅｔａ— ｍｏｒｐｈｉｃ ｒｏｃｋｓ，ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃ ｂａｓｉｃ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ，ｇｒａｎｉｔｅ ａｎｄ ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃ ｃｌａｓｔｉｃ ｒｏｃｋ ａｎｄ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ Ｐａｌｅｏｚｏｉｃ ｃｌａｓｔｉｃ ｒｏｃｋ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｃｏｖｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｚｉｅｈａｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ；ｐａｌａｅｏｃｕｒｒｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｖｅｎａｎｃｅ 由于许多盆地受构造运动的改造，使盆地现今的面貌与 当时盆地的面貌有很大差异。古流向分析可以为古地理恢 复提供定量数据，为相分析提供重要资料，并为解决现今被 改造过的盆地与古盆地之间的关系提供依据。根据古水流 和沉积物分散体系，可以判断各盆地是否具有共同的物源 区，也可以确定沉积物的补给方向－． 。 本研究通过野外典型剖面古水流方向实测、野外剖面样 沉积构造称为指向构造。一些指向构造如交错层理、波痕、 槽模等反映水流方向（方位），另一些沉积构造如冲刷构造、 水道构造、滑塌褶曲构造等只反映水流的流经途径（走向）。 在沉积构造中，最有用的古流向标志式交错层理、砾石最大 扁平面的排列方向及底面构造” （表１）。 １．１ 野外露头剖面古水流方向测定 对研究区东北部、东部与东南部外围地区出露的子洲大 理河剖面、绥德淮宁河长４十５一长６地层露头剖面、延长县 延河长４＋５一长８地层露头剖面、宜川仕望河延长组地层露 品及室内钻井岩芯样品的重矿物测定、显微镜下薄片中轻矿 物组分的定量统计以及地层砂／地比值等室内研究方法，对 子长油田杨家园则探区长４＋５、长６地层沉积期的古水流方 向进行了综合分析研究，目的在于查明该区长４＋５、长６地 层的古水流方向及物源方向，为沉积相的研究奠定基础。 头剖面、铜川金锁关一漆水河延长组地层露头剖面、韩城薛 峰川一白马滩延长组剖面和旬邑三水河露头剖面（图１）中 １研究区延长组沉积期古流向测定及其分析 沉积岩的许多沉积构造都可以作为古水流的标志，这些 的交错层理等沉积指向构造进行了实地观察和测定。在上 述几个剖面测古流向点２３处，获得４０８个古流向数据， 用其绘制成玫瑰花图，计算出古水流方向值，并得出古水流 型式 ［收稿日期］２０１５—０７—０２ ［基金项目］ 山东省自然科学基金（ＺＲ２０１０ＤＭ０１６） ［作者简介］ 唐建云（１９８０一），男，陕西宝鸡人，讲师，研究方向：储层地质学研究工作。 １４０ 第３８卷 第１期 地下水 ２０１６年１月 对研究区及其外围野外露头剖面延长组长４＋５和长６ 矿物总量的１６．３％），少量榍石（平均占１０．３％），绿帘石 油层组５０个砂岩（其中野外样品２５个，杨家园则岩心样品 ２５个）中重矿物的测定结果表明，研究区东北部野外露头剖 面（子洲大理河剖面、绥德淮宁河剖面、延长县延河剖面和宜 （占８．６％）、锆石（占６．３％）和微量白钛矿（占１％）。个别 砂岩中可见粒状磁铁矿和柱状板钛矿和重晶石。石榴石为 淡红色或无色石榴石，以具有贝壳状断口为特征。绿帘石和 川仕望河剖面）中延长组砂岩中的重矿物成分及其相对含量 比较相近（表３）。砂岩中的重矿物主要为淡红色石榴石，平 均占重矿物总量的４４．３％，其次，为无色石榴石（平均占重 榍石以粒状为特征，锆石全部为自形锆石，多呈短柱状，可见 生长环带状结构，为典型的岩浆成因锆石。 表２研究区长４＋５、长６砂岩轻矿物组分百分含量统计表 研究区东部韩城薛峰川一白马滩剖面长６砂岩中的重 矿物与东北部野外剖面和研究区不同。重矿物主要为磁铁 矿，占重矿物总量的７６％，少量无色石榴石（占１１％）和锆石 （占８％）和淡红色石榴石（占５％）。石榴石以无色石榴石为 主，锆石为自形的岩浆成因锆石。研究区南部铜川金锁关剖 面和旬邑三水河剖面长６砂岩中的重矿物也与东北部野外 实说明，与盆地东北部相比，杨家园则探区离物源区稍远，砂 岩中的稳定重矿物锆石含量应该略高；无色石榴石含量稍高 显示，研究区可能也受到来自东部或东南部物源的影响。 由以上叙述可以看出，研究区东北部、东部和东南部分 别来自三个不同的主物源方向和物源区，并分别与鄂尔多斯 剖面和研究区不同。重矿物以无色石榴石为主，占重矿物总 量的７９％，其次为白形的岩浆成因锆石（占１４．５％）和少量 盆地东部地区延长组沉积期间来自东北部、东部和东南部的 三个古水流方向和物源方向相对应。子长油田延长组沉积 期间，主要物源来自东北部物源方向和物源区，研究区南部 与西南部可能有来自盆地东部或东南部物源的加入。 ２．２．２砂岩中重矿物的平面变化规律 白钛矿（占６％）。铜川金锁关长６砂岩中还有少量粒状绿帘 石（占１％）。杨家园则探区长４＋５和长６砂岩中的重矿物 成分及其相对含量与盆地东北部野外露头剖面（子洲大理河 剖面、绥德淮宁河剖面、延长县延河剖面和宜川仕望河）中延 长组砂岩中的重矿物具有较强的一致性，以淡红色石榴石为 主（平均占重矿物总量的４４％），无色石榴石平均占重矿物 研究区由于长４＋５地层取芯井较少，只获得一口井（子 １６３）、６个砂岩样品的重矿物分析数据；长６地层获得４口 井、１６个重矿物分析数据。根据重矿物分析结果显示，不稳 定重矿物中淡红色石榴石由北东向西南方向逐渐减少。而无 总量的２１％，榍石（平均占１０％），绿帘石（占９．５％）、锆石 （占９％），微量白钛矿（占１．５％）和磁铁矿（占１．５％），相比 而言，研究区砂岩中的锆石与无色石榴石含量稍高，这一事 色石榴石在南部有增加的趋势，稳定重矿物锆石则由北东向 西南方向逐渐增加，绿帘石在东北部含量稍高于西南部，其 它重矿物榍石、白钛矿与磁铁矿无明显分布规律。野外露头 １４３ 第３８卷 第１期 地下水 ２０１６年１月 剖面与研究区钻井岩心砂岩样品的重矿物对比研究结果以 及研究区重矿物平面分布规律表明，长４＋５与长６地层沉 积期间，研究区主要来自东北方向的物源，研究区南部可能 有来自盆地东南部或东部方向次要物源的加入。 ３ 地层砂／地比值平面分布规律 通过对研究区２２口钻井长４＋５和长６地层的砂岩与地 层厚度统计结果所作的砂／地比等值线平面分布图显示，长４ ＋５和长６地层的砂／地比值及其变化规律表现出良好的一 致性，各油层组之间、各亚油层组之问砂／地比值平面展布特 征具有很好的继承性，砂／地比高值带与低值带呈北东一南 西向相间展布，由西北方向向东南方向呈现出三个砂／地比 高值带与三个砂／地比低值带。 三个高值带分别位于西北部神树沟一杨家园则（即子７１ 一子７２井）一线以西北地区，中部子１８４一子１８４一庙山一 石口子沟一湫滩沟一严家屹一王家庄沟（即子１８７一子１８６ 一子１８４一庙山为该带的西北部边界，子１３９一子１４２一子 １６１一石口子沟为该带的东南部边界）所围的北东一南西向 带状分布区，东南部子１５６一任家沟一子１５８一子１６０一小湫 滩一子１６５一子１５０一辛庄所围的北东一南西向带状分布 区。三个北东一南西向砂／地比高值带之间为三个北东一南 西向砂／地比低值带分布区。呈北东一南西向相问展布的 砂／地比高值带与低值带显示了研究区长４＋５和长６地层沉 积期的主要古流向和物源方向为北东一南西方向。 ４ 研究区物源方向与源区性质讨论 沉积盆地与物源区的分布格局受大地构造控制，因此沉 积盆地内沉积物碎屑组分和结构特征与物源区大地构造性 质必然有着密切联系 。延长组沉积期，子长油田及其 东部地区属于安塞三角洲与延安三角洲的一部分，而安塞三 角洲与延安三角洲及其外围地区靖边、子洲、绥德、延长及宜 川地区延长组的物源区主要来自盆地北缘的阴山和东缘吕 梁山地区。 北缘阴山断褶带结晶基底由太古界集宁群（Ａｒ ）、乌拉 山群（Ａｆ２）和中元古界渣尔太群（Ｐｔ：）组成。集宁群以暗色 麻粒岩和浅色片麻岩为主，含角闪岩、花岗岩、磁铁矿石英 岩、变粒岩、长石石英岩；乌拉山群属于铁铝榴石角闪岩相。 原岩为沉积碎屑岩、中基性火山岩、火山碎屑岩、基性一中基 性火山岩和白云质灰岩；渣尔太群岩性主要为石英岩、长石 石英岩、变质砾岩、碳质硅质板岩、白云质灰岩和白云岩。震 旦系那什干群为石英岩、含燧石条带石灰岩夹泥岩，属于浅 海相沉积；寒武系以碎屑岩为主，奥陶系以碳酸盐为主；早古 生界海陆交互相与陆相碎屑岩沉积 。东缘吕梁山地区结 晶基底由上太古界界河口群（Ａｒ ）、下元古界吕梁群（Ｐｔ ）和 岚河群（又称野鸡山群或黑茶山群）组成。上太古界界河口 群为一套片麻岩系；下元古界吕梁群为铁铝榴石角闪岩相和 麻粒岩相；下元古界岚河群为变质沉积岩和变质火山岩。盖 层下古生界浅海台地相沉积，上古生界为海陆交互相含煤沉 积和陆相煤系沉积 。 研究区古水流方向测定结果、地层的砂／地比值平面展布 规律、砂岩中的轻、重矿物及其平面分布规律显示出良好的 一致性，表明研究区延长组沉积期间主要受到东北方向古水 流及其物源方向的影响。砂岩中的岩屑类型主要为变质岩 岩屑和少量沉积岩岩屑，表明主要来自变质岩区和沉积岩 １４４ 区；重矿物以石榴石为主，含绿帘石、榍石岩浆成因锆石、磁 铁矿等，显示源区岩石以变质岩和岩浆岩为主。鄂尔多斯盆 地东北缘古陆形成于元古代吕梁运动之后，并长期处于隆起 剥蚀状态，为盆地东北部地区有利的物源供给区。其结晶基 底主要由前寒武系变质岩系组成，总厚度在２６ ｋｍ以上 Ｊ， 古生界沉积盖层则主要为沉积碎屑岩系和碳酸盐系，东北缘 古陆的岩性特征与研究区砂岩轻、重矿物特征显示的源区岩 性特征基本一致。由此推测研究区及其外围地区的物源主 要来自盆地东北缘的阴山和吕梁山地区的结晶基底的变质 岩、变质中一基性火山岩、花岗岩和变质碎屑岩及其上的古 生界碎屑岩和碳酸盐沉积盖层。 参考文献 ［１］罗静兰，李忠兴，史成恩，等．鄂尔多斯盆地西南部上三叠统延长 组长８、长６油层组的沉积体系与物源方向［Ｊ］．地质通报． ２００８，０１：１０１—１１１． ［２］杨斌虎，白海强，戴亚权，等．鄂尔多斯盆地庆阳地区晚三叠世延 长期长８沉积期物源与沉积体系研究［Ｊ］．古地理学报．２００８， ０３：２５１—２５９． ［３］梁积伟，肖丽，高小林，等．鄂尔多斯盆地晚三叠世早期物源分析 ［Ｊ］．西北地质．２００８，０２：８１—８６． ［４］宋凯．鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组物源方向分析与三角 洲沉积体系［Ｊ］．古地理学报．２００２，４（３）：５９—６６． ［５］赵云翔，王建峰，丁熊，等．鄂尔多斯盆地上ｉ叠统长９油层组物 源分析［Ｊ］，石油天然气学报．２０ｔ２，０４：７一ｌ３＋１６４． ［６］金艳，何雁兵，刘彬彬．鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组 ９一长 １０１物源分析［Ｊ］．上海国土资源．２０１２，０３：９６—１００． ［７］刘志华，淡明轩，丁晓琪．鄂尔多斯盆地富县地区长８和长６物 源分析［Ｊ］．油气藏评价与开发．２Ｏ１２，０５：ｌ ｌ一１４． ［８］屈红军，马强，高胜利，等．鄂尔多斯盆地东南部二叠系物源分析 ［Ｊ］．地质学报．２０１ｌ，０６：９７９—９８６． ［９］杨华，付金华，欧阳征健，等．鄂尔多斯盆地西缘晚三叠世构造一 沉积环境分析［Ｊ］．沉积学报．２０ｌ１，０３：４２７—４３９． ［１０］刘锐娥，黄月明，卫孝锋，等．鄂尔多斯盆地北部晚古生代物源 区分析及其地质意义［Ｊ］．矿物岩石．２００３，０３：８２—８６． ［１１］魏斌，魏红红，陈全红，等．鄂尔多斯盆地上三叠统延长组物源 分析［Ｊ］．西北大学学报（自然科学版）．２００３，０４：４４７—４５０． ［１２］唐建云，宋红霞，赵进义．鄂尔多斯盆地西区油田延长组长８ 储层特征及影响因素［Ｊ］．兰州大学学报（自然科学版）． ２０１４，０６：７７９—７８５ ［１３］付国民，赵俊兴，张志升，等．鄂尔多斯盆地东南缘三叠系延长 组物源及沉积体系特征［Ｊ］．矿物岩石．２０１０，０１：９９一ｌ０５． ［１４］陈安清，陈洪德，向芳，等．鄂尔多斯东北部山西组～上石盒子 组砂岩特征及物源分析［Ｊ］．成都理工大学学报（自然科学 版）．２００７，０３：３０５—３１１． ［１５］唐建云，任战利，宋红霞，等．子北油田毛家河区长６储层特征 与物性影响因素［Ｊ］．兰州大学学报（自然科学版）．２０１ ３，２５ （１）：３２—３７． ［１６］杨仁超，韩作振，樊爱萍，等．鄂尔多斯盆地东南部二叠系碎屑 岩物源分析［Ｊ１．山东科技大学学报（自然科学版）．２００７，０３：１ —４． ［１７］王兴志，林刚，姚泾利，等．鄂尔多斯盆地盐池地区二叠系山ｌ 盒８段物源分析［Ｊ］．地质与勘探．２０１４，０５：９９７—１００６． ［１８］刘志武，周立发，白斌，等．鄂尔多斯盆地西南缘印支期沉积特征 及物源［Ｊ］．西北大学学报（自然科学版）．２００６，０２：２７０—２７４． ［１９］张宇昆．物源分析方法研究［Ｊ］．地下水．２０１３，０５：１７４—１７５ 【２０］汪正江，张锦泉，陈洪德．鄂尔多斯盆地晚古生代陆源碎屑沉积 源区分析［Ｊ］．成都理工学院学报．２００１，０１：７—１２．
