地质发展简史
2020-01-15 · 技术研发知识服务融合发展。
早古生代以来,因多期沉降,鄂尔多斯盆地形成了厚达5000~10000m的沉积盖层,后经多期抬升,形成了加里东期、印支期和燕山期多个明显侵蚀面。盆地沉积主要经历了三大发育阶段,即早古生代陆表海、晚古生代滨海平原及中生界内陆湖盆。
元古宙末,盆地开始沉降,出现早古生代最早的浅海台地。早寒武纪,整个的中东部、北部的广大地区为古陆,而西南区首先沉降并接受沉积,从西、南两侧向古陆超覆,形成了一套边缘海的砂页岩和碳酸盐岩。
中寒武张夏期,盆地整体下降,是长城纪以来下降和海侵规模最大的一次。除北部的乌兰格尔古陆以外,其余地区均接受了沉积,西南部沉积了一套较厚的盆地边缘相灰岩和页岩,中央古隆起地区沉积较薄,为一套潮坪相的含泥云岩和颗粒灰岩;在其余地区,主要为浅滩相的颗粒灰岩沉积。
晚寒武纪,盆地又趋于抬升,海水从中央古隆起逐渐退缩,此时中央古隆起和北部乌兰格尔为古陆,西南部沉积了一套盆地边缘相白云岩,而在庆阳和乌兰格尔古陆周缘沉积了一套较薄的潮坪云岩,东部为局限海白云岩。
早奥陶纪冶里期和亮甲山期,盆地继续抬升。西部抬升的早且幅度大,致使西部和中北部广大地区为古陆,而在东南部的坳陷区,沉积了一套潮坪相云岩和泥质云岩。
奥陶纪马家沟期,除乌兰格尔外,整个盆地再次整体下沉,为继寒武纪以后的又一次大幅度、大范围海侵。在中央古隆起的西部为开阔海环境的灰岩沉积,其东部为闭塞的台地膏盐湖相沉积,表现为膏盐岩、白云岩和灰岩互层。此时的中央古隆起地区为潮上环境的膏盐和云岩。
中奥陶世平凉组,海水退缩至西部和南部,使该区沉积了一套黑色灰岩和泥质灰岩,晚奥陶世后,因加里东运动,整个盆地全部抬升为陆,缺失了志留系、泥盆系和下石炭统,并经历了近1.5亿年之久的风化剥蚀和大气淡水淋滤,形成了较厚的奥陶系顶部风化壳,它是下古生界天然气运移聚集的重要储集场所。
中石炭世晚期,华北海和祁连海同时从东、西两个方向侵入盆地,但中间仍被中央古隆起分隔,形成东、西两个不同的沉积海域,其中西部海域沉降幅度大。
晚石炭世太原期,海侵范围扩大,华北海和祁连海连为一体,东、西沉积差别消失,海水淹没了整个盆地,沉积了一套太原组黑色泥岩、炭质泥岩、煤及局部生物灰岩。
图2-2 鄂尔多斯盆地综合地层柱状图及石油地质基本特征(据冯福闿等,1995,有修改)
早二叠世山西期,海水从中央古隆起的两侧向东、西方向退出,至此开始了鄂尔多斯盆地的陆相沉积期。早二叠世晚期以后(石盒子期),湖沼面积缩小,煤层变薄,至二叠纪末期,以干旱气候为主,又发育了大面积湖沼杂色沉积,这期间可形成储集层及良好的盖层。到中生代才形成统一的盆地——鄂尔多斯盆地。
鄂尔多斯盆地地温梯度介于2.3~3.2℃/100m,平均为2.8℃/100m。石油地质基本特征见图2-2。纵向上,鄂尔多斯盆地被划分为三套含油气系统。中部气田即处于下古生界含气系统中,它是以下古生界奥陶系顶部风化壳为储层,直接被石炭系底部铝土质泥岩覆盖,以上古生界石炭-二叠系含煤地层为区域盖层。