阮壮
文/胡月
鄂尔多斯盆地地处华北板块,是我国重要的能源聚集盆地。中—晚三叠世的鄂尔多斯盆地沉积了一套优质的砂岩储层,是油气聚集的重点层段,积累了大量的研究成果,然而在中—晚三叠世鄂尔多斯原型盆地的确切边界、盆内古地理演化、构造-古地理成因联系等问题上依然存在不少争议。
中—晚三叠世鄂尔多斯原型盆地边界
早期的构造地质学研究已经指出鄂尔多斯盆地是华北板块内部的一个稳定区块,在古生代到三叠纪期间,其沉积-构造演化与华北板块保持一致。晚三叠世的印支运动使华北板块进入到内板块大地构造阶段,进而导致大华北盆地的收缩。因此,鄂尔多斯盆地是大华北盆地的继承和发展,现今鄂尔多斯盆地的边界并不能反映沉积时期盆地的边界位置。结合野外露头和钻井的岩性特征、古流向测定、相分析、造山带岩体年龄梳理等工作,发现在中-晚三叠世的鄂尔多斯盆地在南北侧别受限于北秦岭造山带和内蒙古造山带,西部可延伸至河西走廊西段,东部边界在现今吕梁山以东,东南部甚至可延伸至渤海湾盆地以南。
鄂尔多斯原型盆地中晚三叠世古地理演化特征
最终我们科研团队得出以下四个结论:
一、中—晚三叠世鄂尔多斯原型盆地北部边界为内蒙古达拉特旗—山西大同一线,东部边界为山西宁武—太原—太谷—榆社—河南安阳—开封—登封一线,南部边界为陕西陈河—洛南—栾川—南召一线,西部以肃南马良沟为界,西北则以贺兰山断裂带为界。
二、中—晚三叠世鄂尔多斯原型盆地经历了从起始阶段到最大沉降阶段再到后期关闭阶段的湖泊演化过程。古地理模式主体表现为北部/东北部的曲流河–三角洲沉积体系和南部/西南部冲积扇-辫状河-三角洲沉积体系的汇聚,沉积中心从起始阶段沉积期到最大沉降阶段沉积期不断向西北迁移,并在随后的后期关闭阶段沉积期分异为多个沉积中心。
三、兴–蒙造山运动在中—晚三叠世趋于平静,盆地北部相对稳定的构造背景控制了低斜坡带的发育,结合北部阴山—大青山源区到沉积中心的长距离搬运,在北坡发育曲流河沉积-三角洲-湖泊沉积体系。盆地南缘中—晚三叠世造山活动活跃,勉略洋闭合后的造山运动诱发北秦岭造山带的活化和盆地南部陡坡带的形成,并为盆地南部提供了充足的较粗粒物源供给,发育冲积扇/近岸水下扇-辫状河/扇三角洲-湖泊沉积体系。盆地沉积中心向西北迁移和盆内古地理格局变化是对华北扬子板块拼合的响应。
在研究过程中,通过地层出露所记录的岩石学信息,回推当时的沉积环境。根据盆地中各处资料点的岩性组合差异分析古环境差异,明确汇水中心、沉积物转移区及物源供给区,进而恢复三叠纪时的原型盆地。当时的沉积物输送至盆地内沉积下来,历经成岩作用形成沉积地层,构成了现今油气资源赋存的优质载体。掌握了原型盆地的范围及盆内的古地理特征,勘探人员就能从沉积学角度预测哪里可能会有更好的油气储层,明确勘探开发有利区,因此对现阶段的油气开采与勘探具有重要指导意义。