古地理学报

岩性	岩相	代码	基本特征	成因解释
细砂岩	块状层理细砂岩	Sm	灰色或灰褐色,块状,砂质较纯且含泥量低,含油性较好	沉积物以砂质碎屑颗粒为主,泥质和水作为基质填充于砂颗粒之间,以块体流动为主
	含泥砾、泥岩撕裂屑块状层理细砂岩	Smm	灰色或灰褐色,块状,砂岩局部含次棱角泥砾或不规则泥岩撕裂屑
	正粒序递变层理细砂岩	Sn	灰白色或灰褐色,或见鲍马序列、火焰状构造、印模构造	沉积物以细粒碎屑为主,泥质含量更高,颗粒在湍流中随涡旋悬浮并扩散,运动过程中颗粒发生分选
粉砂岩	平行层理泥质粉砂岩	MSp	灰黑色,常与薄层砂泥岩叠置
泥岩	透镜状层理粉砂质泥岩	MSl	暗色或黑色,可见透镜状层理	半深湖—深湖静水条件下稳定沉积
		Mm	黑色,块状,有机质含量丰富

岩性

岩相

代码

基本特征

成因解释

细砂岩

块状层理细砂岩

灰色或灰褐色,块状,砂质较纯且含泥量低,含油性较好

沉积物以砂质碎屑颗粒为主,泥质和水作为基质填充于砂颗粒之间,以块体流动为主

含泥砾、泥岩撕裂屑
块状层理细砂岩

Smm

灰色或灰褐色,块状,砂岩局部含次棱角泥砾或不规则泥岩撕裂屑

正粒序递变层理细砂岩

灰白色或灰褐色,或见鲍马序列、火焰状构造、印模构造

沉积物以细粒碎屑为主,泥质含量更高,颗粒在湍流中随涡旋悬浮并扩散,运动过程中颗粒发生分选

粉砂岩

平行层理泥质粉砂岩

MSp

灰黑色,常与薄层砂泥岩叠置

泥岩

透镜状层理粉砂质泥岩

MSl

暗色或黑色,可见透镜状层理

半深湖—深湖静水条件下稳定沉积

黑色,块状,有机质含量丰富

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岩性

岩相

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基本特征

成因解释

细砂岩

块状层理细砂岩

灰色或灰褐色,块状,砂质较纯且含泥量低,含油性较好

沉积物以砂质碎屑颗粒为主,泥质和水作为基质填充于砂颗粒之间,以块体流动为主

含泥砾、泥岩撕裂屑
块状层理细砂岩

Smm

灰色或灰褐色,块状,砂岩局部含次棱角泥砾或不规则泥岩撕裂屑

正粒序递变层理细砂岩

灰白色或灰褐色,或见鲍马序列、火焰状构造、印模构造

沉积物以细粒碎屑为主,泥质含量更高,颗粒在湍流中随涡旋悬浮并扩散,运动过程中颗粒发生分选

粉砂岩

平行层理泥质粉砂岩

MSp

灰黑色,常与薄层砂泥岩叠置

泥岩

透镜状层理粉砂质泥岩

MSl

暗色或黑色,可见透镜状层理

半深湖—深湖静水条件下稳定沉积

黑色,块状,有机质含量丰富

开发尺度重力流沉积特征与模式:以鄂尔多斯盆地合水南地区长7₁亚段为例^*

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刘梦 ¹ , 王喜鑫 ¹ , 张昌民 ¹ , 李少华 ¹ , 何右安 ² , 李大鹏 ¹

古地理学报 | 岩相古地理学及沉积学 2026,28(1): 211-225

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古地理学报 |岩相古地理学及沉积学 2026 , 28 (1) : 211 -225

开发尺度重力流沉积特征与模式:以鄂尔多斯盆地合水南地区长7₁亚段为例^*

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LIU Meng,born in 1998,is a master degree candidate. She is mainly engaged in research related to sedimentology,reservoir geology and related fields. E-mail: liumeng2356@163.com.

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刘梦,女,1998年生,硕士研究生,主要从事沉积学、储集层地质学等研究。E-mail: liumeng2356@163.com。

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刘梦¹, 王喜鑫¹, 张昌民¹, 李少华¹, 何右安², 李大鹏¹

作者信息

1 长江大学地球科学学院,湖北武汉 430100

2 中国石油长庆油田公司勘探开发研究院,陕西西安 710018

通讯作者:

王喜鑫,男,1986年生,博士,副教授,主要从事储集层智能表征与建模研究。E-mail: wangxixin86@hotmail.com。

作者简介:

刘梦,女,1998年生,硕士研究生,主要从事沉积学、储集层地质学等研究。E-mail: liumeng2356@163.com。

Sedimentary characteristics and models of gravity flow at development scale: a case study of the Chang 7₁ submember in Heshuinan area,Ordos Basin

Meng LIU¹, Xixin WANG¹, Changmin ZHANG¹, Shaohua LI¹, Youan HE², Dapeng LI¹

Affiliations

1 School of Geosciences,Yangtze University,Wuhan 430100,China

2 Research Institute of Exploration and Development,PetroChina Changqing Oilfield Company,Xi’an 710018,China

Corresponding Author:

WANG Xixin,born in 1986,is an associate professor. He is mainly engaged in research on intelligent reservoir characterization and modeling. E-mail: wangxixin86@hotmail.com.

LIU Meng,born in 1998,is a master degree candidate. She is mainly engaged in research related to sedimentology,reservoir geology and related fields. E-mail: liumeng2356@163.com.

出版时间: 2026-02-01 doi: 10.7605/gdlxb.2026.037

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摘要

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重力流沉积砂体是油气开发的重要目标,从开发尺度探究重力流沉积特征可完善重力流沉积模式,为重力流油气储集层高效开发提供依据。利用岩心、测井等资料,从开发尺度探究鄂尔多斯盆地合水南地区三叠系延长组7₁亚段(长7₁亚段)重力流沉积特征、沉积微相的划分和分布,对比不同沉积微相储集层特征,总结重力流沉积模式。结果表明: 长7₁亚段主要发育块状层理细砂岩(Sm)、含泥砾、泥岩撕裂屑块状层理细砂岩(Smm)、正粒序递变层理细砂岩(Sn)、平行层理泥质粉砂岩(MSp)、透镜状层理粉砂质泥岩(MSl)及块状泥岩(Mm)6种岩相类型和6种岩相组合。在非限制性水道区域划分出主水道、水道侧缘、溢岸、半深湖—深湖泥原地沉积4种沉积微相,其中,主水道多由砂质碎屑流沉积形成,物性好,主要为Sm-Mm(MSl)-Sm和Sm-Smm岩相组合; 水道侧缘多由混合流沉积形成,物性次之,多发育MSp-Sm、Sn-Sm(Smm)岩相组合; 溢岸多由浊流沉积形成,物性最差,以Sn-MSp和Sn-Mm(MSl)岩相组合为主。合水南地区长7₁亚段重力流经历了砂质碎屑流、混合流、浊流3个演化阶段,平缓的地形及复杂的流体演变使重力流沉积在垂直物源方向相变依然明显,同期发育主水道、水道侧缘、溢岸。该研究旨在揭示小尺度重力流沉积特征及沉积模式,为重力流油气储集层的有效动用提供理论指导。

关键词

重力流沉积 / 沉积特征 / 沉积模式 / 延长组 / 鄂尔多斯盆地

Abstract

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Lacustrine deep-water gravity flow sedimentary sand bodies are the crucial targets for oil and gas development. Investigating the depositional characteristics of gravity flow sand bodies at the development scale can complement gravity flow depositional models and provide a basis for efficient exploitation of gravity flow reservoir. Based on cores,well logging and other data,this study examines the depositional characteristics,microfacies classification,and distribution of the Chang 7₁ gravity flow in Heshuinan area of the Ordos Basin at the development scale. We compare the reservoir characteristics between the different microfacies and summarizes the gravity flow depositional model. The results show the presence of six lithofacies types and six lithofacies combinations of the Chang 7₁,including Massive-bedded fine sandstone(Sm),Massive-bedded fine sandstone with mud pebbles and mudstone rip-up clasts(Smm),Normally graded-bedding fine sandstone(Sn),Parallel-bedded muddy siltstone(MSp),Lenticular-bedded silty mudstone(MSl),Massive-like mudstone(Mm). This study subdivides the unconfined channel area into four sedimentary microfacies: main channel,channel margin,overflow bank,mud faice of semi-deep to deep lake mud. The main channel is predominantly formed by sandy debris flow deposits,exhibiting good reservoir properties,mainly consisting of Sm-Mm(MSl)-Sm and Sm-Smm lithofacies combinations. The channel margin is mostly formed by the hybrid flow deposits,exhibiting moderate reservoir properties,primarily developing MSp-Sm and Sn-Sm(Smm)lithofacies combinations. The overflow bank is mainly formed by the turbidity current deposits,with the poorest reservoir properties,dominated by Sn-MSp and Sn-Mm(MSl)lithofacies combinations. The Chang 7₁ gravity flow in the Heshuinan area underwent three evolutionary stages: sandy debris flow,hybrid flow,turbidity current. The gentle topography and complex fluid evolution result in significant lateral facies variations perpendicular to the sediment source direction. During the same period,three main sedimentary facies developed: main channel,channel margin,and overflow bank. Gravity flow depositional characteristics,and sedimentary patterns are investigated in small-scale in this study,providing the theoretical guidance for effective exploitation of gravity flow hydrocarbon reservoir.

Key words

gravity flow deposits / sedimentary characteristics / sedimentary model / Yanchang Formation / Ordos Basin

引用本文

刘梦, 王喜鑫, 张昌民, 李少华, 何右安, 李大鹏. 开发尺度重力流沉积特征与模式:以鄂尔多斯盆地合水南地区长7₁亚段为例^*. 古地理学报, 2026 , 28 (1) : 211 -225 . DOI: 10.7605/gdlxb.2026.037

Meng LIU, Xixin WANG, Changmin ZHANG, Shaohua LI, Youan HE, Dapeng LI. Sedimentary characteristics and models of gravity flow at development scale: a case study of the Chang 7₁ submember in Heshuinan area,Ordos Basin[J]. Journal of Palaeogeography (Chinese Edition), 2026 , 28 (1) : 211 -225 . DOI: 10.7605/gdlxb.2026.037

正文

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深水重力流具有强大的搬运能力,可将大量陆源和海洋物质输送至深水区,因此重力流沉积既是地质历史的记录者,也是沉积学和储集层地质学的研究热点(Zavala and Arcuri,2016;Shanmugam,2017;Wang et al., 2021;张自力等,2023;冯有良等,2024)。截至2017年,以深水浊积扇为主的全球深水区油气储量占油气发现总储量的50%(张功成等,2019)。中国学者相继在鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、渤海湾盆地等地区发现大量重力流沉积并取得重要勘探突破(陈轩等,2023;冯有良等,2023;龚承林等,2023;官大勇等,2023;吴千然等,2023)。其中,鄂尔多斯盆地陇东地区深湖—半深湖区发现了储量规模超过数十亿吨级的2个大型油气田:华庆油田与庆城油田(朱如凯等,2024)。

作为浅水沉积物向深水搬运的重要机制之一(Shanmugam,2013;吕奇奇等,2023),深水重力流沉积类型多样且沉积特征明显(李相博等,2023;刘显阳等,2023;王启明等,2023)。重力流主要包括泥质碎屑流、砂质碎屑流、浊流及颗粒流,其沉积物多以分选较差、杂基含量高的杂砂岩、砾岩和泥岩为主(孙国桐等,2015)。结构上,块状构造是反映重力流沉积物快速堆积的重要识别特征,鲍马序列是沉积过程中浊流能量逐渐减弱的重要体现(张可等,2022)。重力流沉积模式颇多,可归为Walker(1978)提出的综合扇模式和Shanmugam(2000)提出的碎屑流主导的深水斜坡扇沉积模式。其中,Shanmugam(2000)提出的碎屑流主导的深水斜坡扇沉积模式可细分为水道体系和非水道体系2种类型,该类沉积模式因对深水油气勘探有着有效指导作用而被广泛应用。

鄂尔多斯盆地长7段沉积期发育的内陆拗陷淡水湖盆是重力流沉积发育的重要场所(Liu et al., 2025)。鄂尔多斯盆地南部存在滑动—滑塌沉积、滑塌沉积、砂质碎屑流沉积、浊流沉积及泥质碎屑流沉积5种类型的重力流沉积物,其中,富县地区主要发育滑动—滑塌、砂质碎屑流和浊流沉积类型(孙宁亮等,2017)。盆地东南部湖底扇发育重力流水道、溢流沉积、重力流分支水道、分支水道间、朵叶体等微相(尹虎等,2024)。盆地西南部长7段沉积期古地貌呈“东北宽缓、西南陡窄”坳陷形态(吕奇奇等,2022)。受多方物源、触发机制等因素共同影响,西南部陇东地区发育湖底扇和滑塌2类沉积体(刘芬等,2015),从坡折带以下至湖盆中心,重力流呈现砂质碎屑流、砂质碎屑流—浊流、浊流的演化特征并依次发育限制性水道、非限制性水道、前端溢岸3个亚相(王林等,2025)。近年来,诸多学者从勘探角度出发,研究了鄂尔多斯盆地各区域的古地貌形态及其重力流触发机制、沉积特征等,并分析了顺物源方向上沉积微相的转化及分布规律。然而,重力流在向前推进的过程中,由于流体复杂的转换机制、地形坡度变化大等原因,使得湖盆中央的远端重力流沉积砂体分布不稳定,其侧向上沉积特征变化剧烈,岩性、岩相组合、岩电响应等差异明显。仅从勘探尺度探究重力流沉积顺水流方向的沉积特征及微相转换规律,难以充分认识湖盆中央的远端重力流砂体展布规律。

从开发尺度储集层非均质角度出发,以鄂尔多斯盆地合水南地区长7₁亚段为例,通过岩心、测井等资料分析研究区的沉积构造、岩相类型及特征,精细划分该地区重力流沉积微相,深入探讨其分布规律,并在此基础上进一步总结沉积模式,为评价鄂尔多斯盆地储集层非均质性及储集层质量提供依据。

1 地质背景

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鄂尔多斯盆地位于中国华北板块西部,东抵吕梁山,西至贺兰山,南抵秦岭,北至阴山,面积约25×10⁴ km²,内含伊盟隆起、渭北隆起、西缘冲断带、天环坳陷、晋西挠折带、伊陕斜坡6个一级构造单元(图 1-a)(田媛等,2015)。三叠系延长组沉积期发生的一系列构造运动使得盆地在历经河流—三角洲—湖泊相的沉积演化过程中,发育了1套厚度大于1000 m的陆源碎屑岩地层。延长组自下而上细分为长10—长1共10个油层组(杨华和邓秀芹,2013)。

湖盆于延长组长7段沉积期达至鼎盛时期,在盆地周边东北部、西部、南部等多方向物源供给下,盆内大面积发育半深湖—深湖沉积。该时期中期,由于物源供给加大,三角洲持续进积且湖盆萎缩,伴随触发机制的发生,导致半深湖—深湖区广泛发育重力流沉积(张晓辉等,2020)。根据标志层及岩性组合特征,长7段细分为长7₁、长7₂、长7₃共3个亚段(王岚等,2012;杨仁超等,2014)。

合水南地区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡西南部的庆城县、合水县境内,延长组顶面构造以小型鼻状隆起为主,整体呈东高西低的特征(肖玲等,2023)。研究区长7段整体厚度约为70~130 m,越靠近湖盆中心,地层沉积厚度相对较薄,整体呈现出由西南向东北减薄的趋势。其中,长7₁主要以泥岩、粉砂岩、细砂岩不等厚互层为主,依照岩性组合、沉积旋回和油层分布等特征可将其细分为长

711

、长

712

共2个小层。长

711

厚度17~38 m,平均28 m;长

712

厚度14~40 m,平均25 m;合水南地区长7段主要发育重力流沉积,前人将研究区重力流沉积体系划分为内扇、中扇和外扇3种沉积亚相,且顺源方向依次发育近源限制性水道、远源水道、溢岸、浊积朵叶体、深湖泥5种沉积微相,研究区在长7₁亚段沉积时期以中扇沉积为主,发育近源水道微相,砂体的连片性较好(常梁杰等,2022)。

2 岩相类型及特征

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岩相是在一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合,既是沉积环境的重要反映,也是还原沉积过程的重要依据。对合水南地区80余个样品的砂岩薄片分析表明,该地区长7₁亚段储集层岩石粒度细,主要为细砂岩、粉砂岩、泥岩。岩石类型主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,岩屑含量一般在6%~27.5%,岩屑成分以变质岩和沉积岩为主,填隙物(16.4%)以伊利石、铁方解石、铁白云石和绿泥石为主。岩石颗粒以次棱角为主且颗粒间分选较大,以中等—偏好为主,总体呈现低成分成熟度、低结构成熟度的特点。

通过观察、分析和描述岩心资料,根据沉积构造、岩性等特征将合水南地区长7₁亚段重力流沉积划分为6种岩相类型,并对其岩性、沉积特征、成因等进行了总结(表 1)。

块状层理细砂岩(Sm)呈纯净的灰色或灰褐色,杂质含量少,颗粒较细,无粒序和层理变化,多发育块状构造,常呈现厚层叠置的特点,是砂质碎屑流的典型特征。块状层理细砂岩底部常见冲刷面,反映了深水环境下重力流沉积物呈块状搬运的特点以及搬运过程对底部沉积物的剪切作用(图 2-a)。

含泥砾、泥岩撕裂屑块状层理细砂岩(Smm)呈灰色或灰褐色,主要为块状砂岩,局部含次棱角泥砾或不规则状泥岩撕裂屑构造,其分选较差且呈漂浮状散乱分布,是砂质碎屑流的典型特征。次棱角泥砾或不规则状泥岩撕裂屑反映了深水环境下重力流流体搬运距离短的特点以及其运动过程中对下伏泥岩的侵蚀作用(图 2-b,2-c)。

正粒序递变层理细砂岩(Sn)呈灰白色或灰褐色,杂质含量高,常见不完整鲍马序列、火焰状构造、印模构造等,是浊流沉积的典型特征。正粒序递变层理细砂岩厚度较小但容易多期次叠置。不完整鲍马序列反映了深水环境下重力流流体呈悬浮式搬运的特点。同时,正粒序递变层理细砂岩底部的火焰状构造及印模构造等体现了重力流流体在紊流状态下对下伏地层的侵蚀作用(图 2-d,2-h)。

平行层理泥质粉砂岩(MSp)呈灰黑色,泥质含量高,常见水平层理,常夹杂于原地沉积的泥岩中(图 2-e)。

透镜状层理粉砂质泥岩(MSl)多为暗色或黑色,发育透镜状层理,偶伴随少量植物碎屑或多样动物遗迹化石,常与块状层理细砂岩以相互叠置的方式产出。一般形成于水动力相对较弱的半深湖—深湖区(图 2-f)。

块状泥岩(Mm)呈黑色,富含大量有机质,可见大量黄铁矿,是深水环境下有机质—矿物集合体在深湖原地悬浮沉积的结果(图 2-g)。

3 岩相垂向组合

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重力流沉积的垂向变化与组合特征不仅是不同流体间转换关系的重要反映,也是不同时期内各流体叠置关系的主要体现。在岩心观察、测井资料及岩相类型分析的基础上,结合该地区岩相在垂向上的叠置与沉积特征,提出长7₁亚段共发育6个岩相组合(图 3)。

1)岩相组合Ⅰ: Sm-Mm(MSl)-Sm

岩相组合Ⅰ主要由块状层理细砂岩(Sm)夹块状泥岩(Mm)或透镜状层理粉砂质泥岩(MSl)组成。岩性以灰色或灰褐色细砂岩、泥岩为主,发育块状构造,透镜状层理。岩心上常表现为多期块状层理细砂岩叠置发育,中间夹块状泥岩或透镜状层理粉砂质泥岩,是最常见的岩相类型之一。岩相组合Ⅰ厚度一般在0.1~10 m,泥岩厚度不超过15 cm,块状层理发育较好,常与块状泥岩或透镜状层理粉砂质泥岩呈突变接触,是典型的砂质碎屑流沉积(图 3-a)。

2)岩相组合Ⅱ: Sm-Smm

岩相组合Ⅱ主要由上覆块状层理细砂岩(Sm)和下伏含泥砾、泥岩撕裂屑块状层理细砂岩(Smm)组成。岩性以灰色或灰褐色细砂岩、黑色泥岩为主,发育块状构造,局部含次棱角泥砾或不规则泥岩撕裂屑。岩心上常表现为块状层理细砂岩与含泥砾、泥岩撕裂屑块状层理细砂岩相互叠置。岩相组合Ⅱ厚度一般在0.1~12 m,块状层理细砂岩厚度较大且发育较好,是典型的砂质碎屑流沉积(图 3-b)。

3)岩相组合Ⅲ: MSp-Sm

岩相组合Ⅲ主要由上覆平行层理泥质粉砂岩(MSp)与下伏块状层理细砂岩(Sm)组成。岩性以灰色或灰褐色细砂岩、灰黑色粉砂岩为主,发育块状构造。岩相组合Ⅲ厚度一般在0.1~8 m。岩心上可观察到自下而上逐渐变细变薄,是砂质碎屑流向浊流转换时发育的结果(图 3-c)。

4)岩相组合Ⅳ: Sn-Sm(Smm)

岩相组合Ⅳ主要由上覆的正粒序递变层理细砂岩(Sn)与下伏的块状层理细砂岩(Sm)或含泥砾、泥岩撕裂屑块状层理细砂岩(Smm)组成。岩性以灰白色或灰褐色细砂岩为主,常发育火焰状构造、粒序层理、印模构造、块状构造,含次棱角泥砾或不规则泥岩撕裂屑等。岩相组合厚度一般在0.3~8 m。岩心体现为由上至下岩性逐渐变粗,单砂体厚度逐渐变厚的特点,是砂质碎屑流向浊流转换时发育的结果(图 3-d)。

5)岩相组合Ⅴ: Sn-MSp

岩相组合Ⅴ主要由上覆的正粒序递变层理细砂岩(Sn)与下伏的平行层理泥质粉砂岩(MSp)组成。岩性以灰白色或灰褐色细砂岩、灰黑色粉砂岩为主,发育火焰状构造、平行层理、印模构造等。岩心上体现为薄层正粒序递变层理细砂岩与薄层泥质粉砂岩互层产出,构成多个韵律层。岩相组合Ⅴ厚度一般在0.1~1 m,厚度变化较小,是半深湖—深湖沉积环境下浊流沉积多期次发育的结果(图 3-e)。

6)岩相组合Ⅵ: Sn-Mm(MSl)

岩相组合Ⅵ主要由上覆的正粒序递变层理细砂岩(Sn)和下伏的泥岩(Mm)或透镜状层理粉砂质泥岩(MSl)组成。岩性以灰白色或灰褐色细砂岩、黑色泥岩为主,发育火焰状构造、透镜状层理、印模构造、条带状构造等。岩心上正粒序层理明显,粒度由下至上逐渐变细,局部杂基含量少,常见岩性突变。岩相组合Ⅵ厚度一般在0.1~3 m,单砂体厚度小于0.5 m,是半深湖—深湖沉积环境下浊流沉积多期次发育的结果(图 3-f)。

4 重力流沉积特征

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4.1 重力流沉积微相划分

合水南地区长7₁亚段以发育砂质碎屑流砂体为主,浊流砂体次之。砂质碎屑流成因砂体最薄仅0.1 m左右,最厚可达13 m,浊流成因砂体多期发育但单期厚度小。在前人关于鄂尔多斯盆地西南部重力流沉积体系认识的基础上,根据岩性、岩相组合及测井响应,将研究区划分为主水道、水道侧缘、溢岸、半深湖—深湖泥原地沉积4种沉积微相。

砂质碎屑流是1种呈塑性流变性质的层状流(Shanmugam,2013)。在非限制性水道区域,砂质碎屑流呈块状搬运并卸载沉积了1套以块状细砂岩为主的砂体,部分块状细砂岩中可见泥砾、泥质撕裂屑,发育岩相组合Ⅰ和组合Ⅱ,测井曲线呈中幅箱形或钟形,这套砂质碎屑流成因的块状层理细砂岩为主水道微相。块状层理细砂岩单砂体厚达1~13 m,含泥砾、泥质撕裂屑块状层理细砂岩单砂体最厚可达3 m,泥砾及撕裂屑形态不均一,长度一般在1~20 cm,呈不规则状排列。

砂质碎屑流继续向前搬运至坡度更缓区域,与环境水体呈不稳定接触,砂质碎屑流前端或侧翼经水体稀释、剪切破碎、流体转化等作用后与环境水体发生混合,逐渐向牛顿流变性质的浊流转换,砂质碎屑流密度大,浊流密度小,呈上下分层现象。转换初期,砂质碎屑流沉积厚度较大,浊流沉积厚度较小。随流体转化程度的深入,上覆的浊流比例增大,其沉积的砂体厚度增加。这个过程既发育砂质碎屑流成因的块状层理细砂岩,也发育浊流成因的正粒序递变层理细砂岩及透镜状层理泥质粉砂岩,以岩相组合Ⅲ、Ⅳ为主,测井曲线呈锯齿状箱型或钟型,这套互层砂体为水道侧缘微相。

重力流继续向前运动,流体进一步转化为浊流。浊流沉积物受重力分异作用发生卸载沉积,形成了1套以正粒序递变层理细砂岩、平行层理泥质粉砂岩为主的细粒沉积体。该砂体可见透镜状层理、鲍马序列的BAE段等,单砂体厚度可达20 cm,常与灰黑色泥岩呈薄互层,主要发育岩相组合Ⅴ、Ⅵ,测井曲线呈低幅齿状或指形,为溢岸微相。

半深湖—深湖泥原地沉积微相发育于重力流末期或间隙期,主要表现为半深湖—深湖原地沉积,发育黑色泥岩。测井曲线呈低幅齿化基线形。

4.2 沉积微相垂向分布特征

以研究区典型取心井L27井长7₁亚段为例,通过岩心描述、岩相组合特征及与测井曲线的对应关系,探讨了重力流沉积砂体的垂向分布特征(图 4)。L27井长7₁亚段主要发育1套厚层灰色细砂岩夹少量灰黑色粉砂岩与黑色泥岩的细粒沉积,砂岩占比较大(约66.1%)。其中,主水道砂体厚度达20.2 m,占长7₁亚段厚度比例的51.8%,水道侧缘砂体厚度达10 m,占长7₁亚段厚度比例的25.6%,溢岸砂体累计厚度可达8.8 m,占长7₁亚段厚度比例的22.6%。L27井长7₁亚段砂体以岩相组合I、Ⅱ、Ⅵ为主,垂向上主水道、水道侧缘及溢岸交替发育。

选择典型取心井及常规井,绘制平行物源及垂直物源方向的连井沉积微相剖面,总结鄂尔多斯盆地合水南地区重力流沉积剖面演化特征(图 5)。研究区垂直物源方向主水道、水道侧缘及溢岸微相均有发育(图 5-a),表明砂质碎屑流与浊流2种流体在垂直物源方向上亦存在相互转换现象。在长7₁期,主水道砂体厚度大,表现为多期砂质碎屑流成因砂体叠置,连续性强; 水道侧缘砂体厚度较小,为砂质碎屑流与浊流成因砂体叠置而成; 溢岸微相发育局限,规模最小。在顺物源方向,主水道、水道侧缘及溢岸微相依次过渡现象明显(图 5-b),反映出砂质碎屑流向浊流转化过程中砂体的沉积过程。顺物源方向上砂体的规模逐渐减小,其中水道侧缘与溢岸微相占比增高,总体体现出重力流向前运动过程中流体变化特征及多期多类型的沉积特点。

4.3 沉积微相平面分布特征

根据岩心、单井相解释及砂岩厚度分布,明确了合水南地区长7₁亚段沉积微相展布特征。总体上,合水南地区长7₁亚段广泛发育重力流成因砂体,砂体厚度从西南至东北逐渐减薄。平面上,主水道、水道侧缘及溢岸均有发育,主水道以条带状呈西南—东北向展布,水道侧缘和溢岸呈片状或朵叶状分布于主水道两侧、前端。

长

712

期砂质碎屑流与浊流发育相当,主水道的规模最大,延伸较远且连通性好图 6。水道侧缘随主水道由西南向东北方向广泛分布,而溢岸主要发育在东北部。长

712

至长

711

期砂体厚度逐渐增厚,主水道宽度明显变宽,水道侧缘与溢岸面积均明显减小。该时期砂质碎屑流发育好于浊流,主水道呈条带状聚拢展布于南部,水道侧缘与溢岸在西北部占比较高。整体上,长7₁时期以主水道沉积为主部,水道侧缘与溢岸发育相对较小,半深湖—深湖泥原地沉积发育最少(图 7)。

通过铸体薄片、扫描电镜、高压压汞等实验,对比分析了不同沉积微相物性特征。主水道形成的储集层物性最好,孔隙较为发育,发育部分残余粒间孔及大量溶蚀孔隙,该类储集层孔隙度主要分布在11%~15%,渗透率主要集中在(0.08~1)×10^-3 μm²,孔隙半径大,进汞曲线呈低平下凹状,最大进汞饱和度>70%;水道侧缘形成的储集层物性次之,发育少量溶蚀孔及残余粒间孔,此类储集层孔隙度主要分布在4%~12%,渗透率主要集中在(0.04~0.1)×10^-3 μm²,孔隙半径较小,进汞曲线微微上突,最大进汞饱和度为30%~70%;溢岸形成的储集层物性最差,以晶间微孔为主,此类储集层孔隙度主要分布在1%~8%,渗透率主要集中在(0.01~0.05)×10^-3 μm²,孔隙半径最小,进汞曲线呈明显上突,最大进汞饱和度小于25%(表 2)。

5 开发尺度重力流沉积模式

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众多学者从勘探尺度研究了鄂尔多斯盆地重力流的沉积特征,按其成因或形态将重力流沉积砂体描述为湖底扇、浊积扇、沟道重力流沉积等(刘芬等,2015;庞军刚等,2022;王林等,2025)。但重力流成因复杂、砂体形态多样,前人仅依据成因或扇体形态阐述重力流砂体特征,难以支撑重力流油藏精细描述。以重力流沉积构型要素特征及其组合规律为理论框架,系统刻画湖盆斜坡非限制性水道沉积区重力流砂体的沉积响应特征与空间分布特征,总结不同微相储集层质量特征及沉积模式。

重力流沉积的形成及分布主要受物源供应、湖盆水深、湖盆地形和触发机制的控制(王林等,2025)。在物源的持续供应下,三角洲前缘沉积大量砂体。受构造运动、火山等触发因素的影响,三角洲前缘砂体失稳滑塌后向前运动,进而在深水区沉积(王林等,2025)。具体规律如下: 三角洲前缘砂体在构造运动、火山等触发机制的作用下失稳成为滑动滑塌体,并沿着坡折带移动至限制性水道区域。期间,由于环境水体注入、斜坡带坡度变缓等原因,沉积物流体由块状滑动体变为砂质碎屑流。砂质碎屑流沿着限制性水道搬运至坡折带末端后开始沉积。砂质碎屑流继续运动至水体更深、地形更为宽阔的非限制性水道区域后,沿平缓的湖盆散开并因环境水体的稀释发生流体转换。在非限制性水道沉积区,砂质碎屑流流体的头部与侧翼均因环境水体的稀释作用发生流体性质改变,从而形成混合流体(Manica,2012)。未被稀释的砂质碎屑流以岩相组合Ⅰ、Ⅱ的形式沉积进而形成主水道微相,主水道延伸较远,呈分支状展布。因水体稀释作用而形成的混合流体由砂质碎屑流和浊流组成,多存在于砂质碎屑流的表面及前方。流体运动过程中,沉积物发生卸载并以岩相组合Ⅲ、Ⅳ的形式沉积从而形成了水道侧缘微相,水道侧缘主要以片状广泛分布于主水道两侧及前端。随着搬运距离持续增加及稀释作用的持续发生,砂质碎屑流大量转化为浊流并沉积了1套以岩相组合Ⅴ、Ⅵ为主的砂泥沉积,形成了溢岸微相(图 8)。

6 结论

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1)鄂尔多斯盆地合水南地区长7₁亚段重力流沉积发育块状层理细砂岩、含泥砾、泥岩撕裂屑块状层理细砂岩、正粒序递变层理细砂岩、平行层理泥质粉砂岩、透镜状层理粉砂质泥岩及块状泥岩6种岩相类型及相应6个岩相组合,代表了砂质碎屑流沉积、混合流沉积、浊流沉积及半深湖—深湖原地沉积成因类型。

2)依据岩相类型及组合特征,将非限制性水道区域细分为主水道、水道侧缘、溢岸、半深湖—深湖泥原地沉积4种沉积微相。合水南地区地处非限制性水道沉积区,顺物源及垂直物源方向上,各微相均有发育。其中,主水道发育规模最大,物性最好; 水道侧缘规模中等,物性次之; 溢岸规模较小,物性最差; 半深湖—深湖泥原地沉积发育最少。

3)鄂尔多斯盆地长7₁亚段重力流依次经历了砂质碎屑流、混合流、浊流3个演化阶段,平缓的地形及复杂的流体演变致使重力流沉积在顺物源及垂直物源方向均发育主水道、水道侧缘、溢岸及半深湖—深湖泥原地沉积,并建立了长7₁亚段湖盆细粒重力流沉积模式。

基金

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*中国石油科技创新基金项目(2021DQ02-0106)

参考文献

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文献

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2026年第28卷第1期

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文章信息

doi: 10.7605/gdlxb.2026.037

接收时间：2025-04-10
首发时间：2026-09-22
出版时间：2026-02-01

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作者

出版历史

收稿日期：2025-04-10
修回日期：2025-06-09

基金

China Petroleum Science and Technology Innovation Fund Project(2021DQ02-0106)

*中国石油科技创新基金项目(2021DQ02-0106)

作者信息

1 长江大学地球科学学院,湖北武汉 430100

2 中国石油长庆油田公司勘探开发研究院,陕西西安 710018

通讯作者:

王喜鑫,男,1986年生,博士,副教授,主要从事储集层智能表征与建模研究。E-mail: wangxixin86@hotmail.com。

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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