于洲，張道鋒，王維斌，李鵬，魏柳斌，吳東旭，劉雨昕

1 中國石油杭州地質(zhì)研究院；2 中國石油長(zhǎng)慶油田公司勘探開發(fā)研究院；3 中國石油長(zhǎng)慶油田公司勘探事業(yè)部；4 中國石油長(zhǎng)慶油田公司采氣五廠；5 中國石油大學(xué)（北京）

0 前 言

鄂爾多斯盆地是中國第二大沉積盆地，其下古生界奧陶系馬家溝組海相碳酸鹽巖蘊(yùn)藏豐富的天然氣資源［1］,在馬五1亞段—馬五4亞段和馬五5亞段中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)靖邊風(fēng)化殼氣藏［2-5］和靖西白云巖巖性氣藏［6-8］,累計(jì)提交近萬億方的探明儲(chǔ)量，為長(zhǎng)慶油田年產(chǎn)油氣當(dāng)量突破6 000×104t 做出了重要貢獻(xiàn)。近十年來，為夯實(shí)油氣資源基礎(chǔ)，長(zhǎng)慶油田不斷加大對(duì)盆地中東部奧陶系馬五6亞段—馬五10亞段（本文簡(jiǎn)稱鹽下）的勘探力度，并先后在統(tǒng)74 井、桃59井和蓮92 井等井的奧陶系鹽下白云巖儲(chǔ)集體中獲得幾十萬至百萬方的高產(chǎn)工業(yè)氣流，展示出奧陶系鹽下具有較大的勘探潛力，有望成為天然氣實(shí)現(xiàn)增儲(chǔ)上產(chǎn)的接替領(lǐng)域。截至目前，前人對(duì)奧陶系鹽下古地理格局和沉積儲(chǔ)層特征已做過一些研究［9-19］,認(rèn)識(shí)到顆粒灘是有利儲(chǔ)集相，積極地推動(dòng)了奧陶系鹽下天然氣勘探。然而，受限于研究資料不豐富，上述研究針對(duì)奧陶系鹽下古地理格局和有利儲(chǔ)集相帶展布規(guī)律所取得的認(rèn)識(shí)存在較大分歧，或者這些研究還不夠系統(tǒng)。謝錦龍等［9］、包洪平等［10］認(rèn)為盆地中東部奧陶系鹽下古地理格局由中央古隆起、米脂坳陷與離石隆起等3 個(gè)古地貌單元構(gòu)成，顆粒灘相發(fā)育于馬五9亞段、馬五7亞段和馬五6亞段中，并沿中央古隆起東側(cè)呈環(huán)帶狀分布，馬五10亞段和馬五8亞段由坳陷向隆起帶依次為呈同心環(huán)帶分異的膏鹽潟湖、膏云坪和泥云坪沉積；而付金華等［11］、于洲等［12-13］、席勝利等［14］、魏柳斌等［15-16］和鐘壽康等［17］提出了盆地中東部奧陶系鹽下沉積期具有“三隆兩坳”古地理格局的新認(rèn)識(shí)，并指出中央古隆起和橫山隆起或?yàn)鯇徠旃怕∑鹪隈R五9亞段、馬五7亞段和馬五6亞段發(fā)育雙顆粒灘帶，但未研究鹽下其他層位的巖相古地理。近期勘探實(shí)踐表明，隆起帶的馬五10亞段和馬五8亞段和坳陷區(qū)的馬五7亞段也發(fā)育顆粒灘，且具有良好的勘探潛力，如靳6 井在馬五10亞段白云巖儲(chǔ)層中獲得了4.76×104m3/d 的工業(yè)氣流。本文綜合野外露頭、鉆井巖心和微觀薄片等資料，并結(jié)合古地理格局研究的新進(jìn)展，精細(xì)恢復(fù)奧陶系鹽下巖相古地理，指出白云巖儲(chǔ)層發(fā)育的有利相帶分布區(qū)，以期為鄂爾多斯盆地奧陶系鹽下天然氣勘探與開發(fā)部署提供技術(shù)支撐。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地位于華北臺(tái)地西緣，在奧陶紀(jì)位于赤道附近［20］，氣候干旱炎熱［21］，蒸發(fā)作用強(qiáng)，并經(jīng)歷了多次海侵—海退旋回?；谛裸@井資料和新的地震解釋資料編制的地層厚度圖顯示（圖1a），鄂爾多斯盆地中東部在奧陶紀(jì)馬五期具有“三隆三坳”的古地理格局，由西向東依次為中央古隆起、桃利廟坳陷、橫山隆起、米脂坳陷、準(zhǔn)格爾坳陷和離石隆起，其中桃利廟內(nèi)部又發(fā)育東、西2 個(gè)次級(jí)凹陷和3 個(gè)凸起。受古氣候、海平面升降變化和“三隆三坳”古地理格局共同控制，鄂爾多斯盆地中東部在奧陶紀(jì)馬五期發(fā)育了一套硬石膏巖、鹽巖和海相碳酸鹽巖間互的沉積組合，自下而上細(xì)分為馬五10—馬五1共10 個(gè)亞段。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)馬五6亞段發(fā)育巨厚且分布廣泛的硬石膏巖、鹽巖，將馬五6亞段—馬五10亞段簡(jiǎn)稱為鹽下［22］。其中，馬五10亞段和馬五8亞段形成于相對(duì)海退期，橫山隆起及米脂坳陷以發(fā)育硬石膏巖、鹽巖、膏質(zhì)白云巖和含膏白云巖為主，桃利廟坳陷主要為石灰?guī)r和白云巖；馬五9亞段和馬五7亞段為相對(duì)海侵時(shí)期，以白云巖、灰質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r和石灰?guī)r沉積為主；馬五6亞段為馬五段內(nèi)的最大海退期沉積，以硬石膏巖、鹽巖、含膏白云巖和膏質(zhì)白云巖為主，夾少量白云巖薄層（圖1b）。

圖1 鄂爾多斯盆地奧陶紀(jì)馬五期古地理格局及榆9井馬五段地層綜合柱狀圖Fig.1 Paleogeographic map of O1m5 and comprehensive stratigraphic column of Well Y9 in Ordos Basin

2 沉積特征

2.1 沉積相類型與特征

基于“三隆三坳”古地理格局背景，綜合鉆井巖心、微觀薄片和野外露頭資料，在鄂爾多斯盆地中東部奧陶系鹽下識(shí)別出以下2類沉積相、8種沉積微相（表1，圖1b，圖2，圖3），各類相及微相特征如下：

圖2 鄂爾多斯盆地中東部奧陶系鹽下地層巖石學(xué)特征Fig.2 Petrological characteristics of Ordovician pre-salt strata in the central-eastern Ordos Basin

表1 鄂爾多斯盆地中東部奧陶系鹽下沉積相類型及特征Table 1 Types and characteristics of Ordovician pre-salt sedimentary facies in central-eastern Ordos Basin

2.1.1 蒸發(fā)臺(tái)地

沉積環(huán)境受到中央古隆起和離石隆起阻隔，與華北廣海、祁連海域的海水循環(huán)受到限制，干旱炎熱的氣候條件導(dǎo)致蒸發(fā)量大于補(bǔ)給量，海水發(fā)生強(qiáng)烈濃縮，形成含膏白云巖、膏質(zhì)白云巖、硬石膏巖和鹽巖等蒸發(fā)巖類沉積。在周緣海水間隙性補(bǔ)給初期，以發(fā)育含膏白云質(zhì)泥巖或白云質(zhì)泥巖沉積物為特征。根據(jù)沉積環(huán)境及巖性差異特征，蒸發(fā)臺(tái)地又劃分為泥云坪、含膏云坪、膏云坪和膏鹽潟湖等4類微相。

泥云坪 廣泛發(fā)育于盆地中東部的馬五10亞段、馬五8亞段和馬五6亞段中，水體能量低，沉積物為深灰色—黑灰色泥質(zhì)白云巖、白云質(zhì)泥巖（圖2a）和含膏泥質(zhì)白云巖（圖2b），膏質(zhì)、白云質(zhì)和泥質(zhì)成分常呈薄層狀互層，具水平層理。泥云坪常發(fā)育于準(zhǔn)同生暴露面之上、高頻旋回底部（圖3a，3b），伴隨海平面上升，上覆沉積物常遞變?yōu)榉劬О自茙r、砂屑白云巖和膏巖。

含膏云坪 見于中央古隆起和橫山隆起的馬五10亞段、馬五8亞段和馬五6亞段中，分布規(guī)模較小，發(fā)育灰色—淺灰色含硬石膏結(jié)核粉晶白云巖和含硬石膏晶體泥粉晶白云巖。硬石膏結(jié)核常呈橢圓形、不規(guī)則圓形等形態(tài)，直徑一般0.5~5 mm 不等，以1.5~3.0 mm 居多，呈彌散狀分布（圖2c）；硬石膏晶體大小一般為0.05 mm×0.5 mm~0.2 mm×0.5 mm，呈孤立狀順層分布。該相帶主要發(fā)育于高頻旋回上部（圖3b），下伏粉晶白云巖、砂屑白云巖、鮞粒白云巖或白云質(zhì)泥巖。

圖3 鄂爾多斯盆地中東部奧陶系鹽下沉積微相組合類型Fig.3 Assemblage types of Ordovician pre-salt sedimentary microfacies in the central-eastern Ordos Basin

膏云坪 廣泛發(fā)育于馬五10亞段、馬五8亞段和馬五6亞段中，馬五7亞段中有少量分布，并且在隆起和坳陷區(qū)均有分布。該相帶位于潮上帶，常暴露于地表，巖性為硬石膏巖（圖2d）和膏質(zhì)白云巖（圖2e）。硬石膏巖顏色為白色，硬石膏宏觀上呈瘤狀，粒徑一般為10~50 mm，混雜堆積，瘤狀硬石膏之間常被黑色泥質(zhì)白云巖充填（圖2d）。膏質(zhì)白云巖顏色為灰色，白色硬石膏常呈條帶狀、瘤狀分布于白云巖中（圖2e）。膏云坪發(fā)育于高頻旋回的頂部，其下部常與砂屑白云巖、疊層石白云巖、凝塊石白云巖或泥質(zhì)白云巖接觸（圖3a，3c，3d）。

膏鹽潟湖 廣泛發(fā)育于米脂坳陷的馬五10亞段、馬五8亞段和馬五6亞段中。該相帶水體能量低，海水鹽度值高，發(fā)育灰色含膏鹽泥質(zhì)白云巖、白色紋層狀含云硬石膏巖（圖2f）、無色鹽巖、棕紅色鹽巖（圖2g）和黑色塊狀鹽巖。該沉積相帶內(nèi)的微相組合常呈現(xiàn)出“旋回下部為硬石膏巖、上部為鹽巖”的沉積特征（圖3e）。

2.1.2 局限臺(tái)地

局限臺(tái)地屬于碳酸鹽巖清水沉積，陸源物質(zhì)含量少。由于海平面上升，盆地中東部與祁連海域和華北海域的海水循環(huán)通暢，海水鹽度值恢復(fù)正常或弱咸化。中央古隆起、離石隆起和桃利廟坳陷中的凸起等高部位水動(dòng)力較強(qiáng)，主要發(fā)育砂屑白云巖、鮞粒白云巖、凝塊石白云巖、粉晶白云巖；而米脂坳陷和桃利廟坳陷由于地勢(shì)較低，仍為低能環(huán)境，主要發(fā)育粉晶白云巖、灰質(zhì)白云巖和泥晶灰?guī)r。根據(jù)沉積環(huán)境及巖性差異特征，又可細(xì)分為云坪、臺(tái)內(nèi)丘灘、云質(zhì)潟湖和灰質(zhì)潟湖等4種沉積微相類型。

云坪 廣泛發(fā)育在中央古隆起和橫山隆起帶上，在奧陶系鹽下各亞段均有分布，沉積水體淺，能量低，沉積物為淺灰色—灰色粉晶白云巖（圖2h）和含泥質(zhì)泥粉晶白云巖。海侵期發(fā)育于向上變淺高頻旋回的中部或上部，其下部常沉積砂屑白云巖；海退期發(fā)育于向上變淺高頻旋回的中部，其下部沉積物常為泥質(zhì)白云巖或白云質(zhì)泥巖，上部為含硬石膏結(jié)核泥粉晶白云巖。

丘灘 研究區(qū)丘灘包括顆粒灘和微生物丘，單層厚度薄，在縱向上常多期次疊置，故本次研究將其歸納為一體。該類型廣泛發(fā)育在中央古隆起、橫山隆起和桃利廟坳陷凸起上的馬五9亞段和馬五7亞段中，馬五10亞段、馬五8亞段和馬五6亞段中也有少量分布。該相帶水體能量高，巖性為淺灰色—灰色塊狀或厚層狀砂屑白云巖、鮞粒白云巖（圖2i）和凝塊石白云巖（圖2j），常位于向上變淺高頻旋回的頂部或中部，其上部可見含云膏巖，下部常為粉晶白云巖或灰質(zhì)粉晶白云巖（圖3a，3d，3f）。

云質(zhì)潟湖 該相帶平面上位于中央古隆起、橫山隆起和桃利廟坳陷凸起上的臺(tái)內(nèi)丘灘體之間，沉積水體相對(duì)較深，海水弱咸化，發(fā)育淺灰色—灰色塊狀或厚層狀粉晶白云巖和灰質(zhì)粉晶白云巖（圖2k）?？v向上主要發(fā)育于馬五9亞段和馬五7亞段中，馬五10亞段、馬五8亞段和馬五6亞段中也有少量分布。

灰質(zhì)潟湖 該沉積相帶大面積發(fā)育于米脂坳陷和桃利廟坳陷中，沉積水體較深、能量低，海水循環(huán)通暢，鹽度正常或弱咸化，巖性主要為灰色—深灰色塊狀泥晶灰?guī)r（圖2l）。向上變淺旋回由下至上常由泥晶灰?guī)r、灰質(zhì)粉晶白云巖和粉晶白云巖中的2個(gè)或3個(gè)巖石類型隨機(jī)組成（圖3g），主要發(fā)育于馬五9亞段和馬五7亞段中，馬五10亞段和馬五8亞段中也有少量分布。

2.2 沉積相縱向演化與橫向?qū)Ρ?/h3>

受古氣候、海平面升降變化和“三隆三坳”古地理格局共同控制，鄂爾多斯盆地中東部奧陶系鹽下沉積相在縱向演化上呈現(xiàn)出韻律性，在橫向分布上又呈現(xiàn)出較強(qiáng)的分異性（圖4,圖5）。

從縱向來看，在中央古隆起南部的殘留地層中，形成于相對(duì)海退期的馬五10亞段、馬五8亞段和馬五6亞段主要為泥云坪沉積，主要發(fā)育泥質(zhì)白云巖；而形成于相對(duì)海侵期的馬五9亞段和馬五7亞段發(fā)育丘灘沉積，巖性主要為砂屑白云巖（圖4a）。在米脂坳陷邊緣，馬五10亞段、馬五8亞段和馬五6亞段主要為膏云坪沉積，巖性主要為含云硬石膏巖；而馬五9亞段和馬五7亞段水體能量高，發(fā)育丘灘，巖性主要為砂屑白云巖（圖4b,圖5）。在米脂坳陷中心，馬五10亞段、馬五8亞段和馬五6亞段為膏鹽潟湖沉積，主要發(fā)育膏巖和鹽巖；而馬五9亞段和馬五7亞段主要為灰質(zhì)潟湖沉積，巖性主要為石灰?guī)r，夾少量灰質(zhì)白云巖和白云巖薄層（圖5）。

圖4 鄂爾多斯盆地中東部奧陶系典型單井沉積相與儲(chǔ)層綜合柱狀圖Fig.4 Comprehensive column of Ordovician pre-salt sedimentary facies and reservoirs in central-eastern Ordos Basin

從橫向分布來看，同為相對(duì)海退期沉積的馬五10亞段和馬五8亞段存在相似的沉積相變特征，如從桃利廟坳陷到米脂坳陷均由灰質(zhì)潟湖依次相變?yōu)樵瀑|(zhì)潟湖/丘灘—云坪—膏云坪—膏鹽潟湖，反映了由相對(duì)開闊環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為局限環(huán)境的變化特征。同為相對(duì)海侵期沉積的馬五9亞段和馬五7亞段也存在較為相似的沉積相變特征，如米脂坳陷和桃利廟坳陷均主要為灰質(zhì)潟湖，向橫山隆起相變?yōu)樵瀑|(zhì)潟湖和丘灘（圖5）。馬五6亞段為馬五期內(nèi)的最大海退期沉積，米脂坳陷為膏鹽潟湖，發(fā)育了一套厚層膏鹽巖（圖1b，圖5）；桃利廟坳陷海平面頻繁震蕩，丘灘和膏云坪縱向上多期次疊置；盆地周緣的中央古隆起和橫山隆起則主要為泥云坪或膏云坪。

3 沉積相模式

在上述沉積特征分析的基礎(chǔ)上，綜合古氣候、海平面升降和古地理格局，建立了3 種具有臺(tái)地邊緣—局限臺(tái)地—蒸發(fā)臺(tái)地相分異特征的鄂爾多斯盆地中東部奧陶系鹽下沉積相模式（圖6）。

第1種模式典型發(fā)育層位為馬五10亞段和馬五8亞段（圖6a）。在該模式中，中央古隆起地勢(shì)高、水動(dòng)力強(qiáng)，廣泛發(fā)育臺(tái)緣顆粒灘沉積。桃利廟坳陷通過中央古隆起鞍部與祁連海域連通，從而具有海水持續(xù)補(bǔ)給通道，海水鹽度值正?；蛉跸袒?，總體上為局限臺(tái)地相沉積。從微古地貌來看，不同地貌單元由于水體能量差異發(fā)育不同的微相和微相組合：凹陷區(qū)地勢(shì)較低，始終處于低能帶，但伴隨海平面下降，海水鹽度值增加，沉積微相由灰質(zhì)潟湖變?yōu)樵瀑|(zhì)潟湖；凸起帶地勢(shì)相對(duì)較高，海平面較高時(shí)為灰質(zhì)潟湖沉積，但隨著海平面下降，水動(dòng)力逐漸增強(qiáng)，逐漸相變?yōu)樵瀑|(zhì)潟湖和臺(tái)內(nèi)丘灘沉積。橫山隆起—米脂坳陷—離石隆起遠(yuǎn)離祁連海和華北海的海水補(bǔ)給區(qū)，蒸發(fā)作用和古隆起障壁作用導(dǎo)致該區(qū)域總體為蒸發(fā)臺(tái)地相，其中米脂坳陷為膏鹽潟湖沉積；靠近海水補(bǔ)給區(qū)的橫山隆起和離石隆起在旋回下部發(fā)育薄層局限臺(tái)地臺(tái)內(nèi)丘灘或云坪，旋回上部發(fā)育蒸發(fā)臺(tái)地含膏云坪和膏云坪。

第2 種模式典型發(fā)育層位為馬五9亞段和馬五7亞段（圖6b）。在該模式中，中央古隆起繼承性發(fā)育臺(tái)地邊緣顆粒灘沉積，而東部的桃利廟坳陷—橫山隆起—米脂坳陷—離石隆起受海平面上升影響，盆地周緣古隆起障壁作用減弱，海水鹽度值恢復(fù)正常，且水動(dòng)力增強(qiáng)，演變?yōu)榫窒夼_(tái)地沉積模式，并呈現(xiàn)出“坳陷控灰質(zhì)潟湖和云質(zhì)潟湖沉積、隆起帶控臺(tái)內(nèi)丘灘沉積”的特征，是第1種沉積相模式中的桃利廟坳陷沉積特征的放大版，且具有相似的高頻旋回演化規(guī)律，故不再贅述。特殊之處在于該模式中的橫山隆起高部位易發(fā)生間歇性暴露，在高頻旋回頂部形成高鹽度沉積環(huán)境，發(fā)育膏云坪沉積，而顆粒灘向隆起帶兩側(cè)的高能環(huán)境遷移，在馬五7亞段可見此類沉積特征。

第3 種模式發(fā)育于海平面較低的馬五6亞段中（圖6c）。由于海平面下降幅度大，鄂爾多斯盆地奧陶系中東部總體以蒸發(fā)臺(tái)地相沉積為主，并呈現(xiàn)出“坳陷控膏鹽潟湖沉積，隆起帶控泥云坪、含膏云坪和膏云坪沉積”的特征。僅桃利廟坳陷在高頻旋回下部由海平面相對(duì)上升與祁連海域短暫連通而水動(dòng)力增強(qiáng)所致，發(fā)育局限臺(tái)地云質(zhì)潟湖和臺(tái)內(nèi)丘灘沉積。

4 巖相古地理平面展布

4.1 馬五10亞段

馬五10亞段為馬五段內(nèi)的首次海退沉積（圖1b）。因海平面下降，古隆起對(duì)海水的障壁作用增強(qiáng)，盆地東部米脂坳陷的海水循環(huán)不暢，強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用導(dǎo)致米脂坳陷的海水濃縮，大量膏質(zhì)和鹽類物質(zhì)從海水中析出，在神木—榆林—米脂—大寧一帶形成膏鹽潟湖沉積，并向米脂坳陷周緣的橫山隆起、離石隆起逐漸相變?yōu)楦嘣破汉湍嘣破?，呈現(xiàn)出同心環(huán)帶狀分異的特征。在西部桃利廟坳陷，由于中央古隆起在定邊地區(qū)存在一個(gè)地勢(shì)較低的鞍部（圖1a），為該坳陷與祁連海海域的海水循環(huán)提供了通道，從而導(dǎo)致該區(qū)域海水未發(fā)生與米脂坳陷內(nèi)的海水同步咸化的過程，仍處于正常海水鹽度范圍內(nèi)或趨于弱咸化，在桃利廟坳陷中心地區(qū)發(fā)育局限臺(tái)地灰質(zhì)潟湖沉積，主要發(fā)育泥晶灰?guī)r。向中央古隆起和橫山隆起方向，隨著地勢(shì)增高，海水鹽度值增加和水動(dòng)力增強(qiáng)，局部高部位沉積丘灘，丘灘之間的低部位為云質(zhì)潟湖沉積（圖7a）。

4.2 馬五9亞段

馬五9亞段為馬五段內(nèi)的首次短周期海侵沉積（圖1b）。由于海平面上升，東部離石隆起、橫山隆起及中央古隆起對(duì)海水的阻隔作用減弱，鄂爾多斯盆地中東部海水與華北廣海和祁連海域的循環(huán)正常。橫山隆起和離石隆起帶的高部位水動(dòng)力強(qiáng)，廣泛發(fā)育丘灘。丘灘之間的低部位水體能量較低，為云質(zhì)潟湖，發(fā)育粉晶白云巖。盆地東部米脂坳陷、西部桃利廟坳陷和北部準(zhǔn)格爾坳陷的沉積水體較深，水動(dòng)力較弱，海水鹽度值正常，為局限臺(tái)地灰質(zhì)潟湖環(huán)境，以泥晶灰?guī)r和灰質(zhì)白云巖沉積為主（圖7b）。

4.3 馬五8亞段

馬五8亞段為馬五段內(nèi)繼馬五10亞段后的再次海退沉積（圖1b），其沉積環(huán)境及沉積相展布特征與馬五10亞期具有相似性。盆地東部神木—榆林—米脂—大寧一帶的米脂坳陷仍為蒸發(fā)臺(tái)地相膏鹽潟湖沉積環(huán)境，以紋層狀硬石膏巖和塊狀鹽巖沉積為主。受古地理格局和盆地周緣海水補(bǔ)給的控制，沉積微相呈現(xiàn)出沿米脂坳陷環(huán)帶狀相變的特征，由內(nèi)向外依次為膏云坪和泥云坪。在西部桃利廟坳陷，由于中央古隆起定邊鞍部的溝通，該坳陷與祁連海域的海水循環(huán)通暢，海水鹽度正?；蜈呌谌跸袒?，沉積環(huán)境為局限臺(tái)地灰質(zhì)潟湖，主要發(fā)育泥晶灰?guī)r，并向橫山隆起相變?yōu)榫窒夼_(tái)地灰質(zhì)潟湖和丘灘沉積（圖7c）。

4.4 馬五7亞段

馬五7亞段為馬五段內(nèi)繼馬五9亞段后的再次海侵沉積（圖1b），但相對(duì)于馬五9亞期，其海平面上升幅度略小，因而沉積相展布特征與馬五9亞期具有相似性也有獨(dú)特性。盆地東部米脂坳陷的北部區(qū)域和準(zhǔn)格爾坳陷仍為局限臺(tái)地灰質(zhì)潟湖，以發(fā)育泥晶灰?guī)r和灰質(zhì)白云巖為主，夾少量的粉晶白云巖；橫山隆起高部位間歇性暴露，發(fā)育云坪和含膏云坪，巖性主要為含泥粉晶白云巖和含云硬石膏巖；中央古隆起及橫山隆起帶兩側(cè)的水動(dòng)力較強(qiáng)，廣泛發(fā)育丘灘，巖性以砂屑白云巖、粉—細(xì)晶白云巖為主；桃利廟坳陷中的凸起帶發(fā)育丘灘，而低凸起兩側(cè)的凹陷則發(fā)育局限潟湖，主要為泥晶灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖和粉晶白云巖沉積（圖7d）。

4.5 馬五6亞段

馬五6亞段為馬五段內(nèi)的最大海退沉積（圖1b）。東部米脂坳陷沉積環(huán)境與馬五10亞段和馬五8亞段的相似，仍廣泛發(fā)育蒸發(fā)臺(tái)地膏鹽潟湖，沉積物以鹽為主，厚度最大處可達(dá)200 m，鹽間夾少量白云巖和紋層狀硬石膏巖薄層。受米脂坳陷周緣海水間歇性補(bǔ)給控制，沉積相呈現(xiàn)出同心環(huán)帶狀的分異特征，從坳陷到周緣逐漸由膏鹽潟湖依次相變?yōu)楦嘣破汉湍嘣破?。在桃利廟坳陷，受海平面下降和西緣祁連海海水補(bǔ)給作用的共同控制，此時(shí)坳陷區(qū)的凸起帶間歇性暴露，而凹陷區(qū)的水動(dòng)力則逐漸增強(qiáng)，導(dǎo)致該區(qū)域總體呈現(xiàn)“坳陷東部凸起帶發(fā)育膏云坪，坳陷西部凹陷區(qū)發(fā)育丘灘體”的沉積特征（圖7e）。

5 有利儲(chǔ)層分布

綜合應(yīng)用巖心、薄片和物性數(shù)據(jù)研究表明，臺(tái)內(nèi)丘灘是鄂爾多斯盆地中東部奧陶系鹽下儲(chǔ)層發(fā)育的有利儲(chǔ)集相（圖2—圖5）。為此，基于新編制的巖相古地理圖（圖7）和前人關(guān)于鹽巖充填作用破壞儲(chǔ)層的認(rèn)識(shí)［13］，預(yù)測(cè)蘇里格—城川、烏審旗—志丹和神木—米脂地區(qū)是鄂爾多斯盆地奧陶系鹽下有利儲(chǔ)集相帶分布區(qū)（圖8a）。

5.1 蘇里格—城川有利儲(chǔ)層分布區(qū)

蘇里格—城川有利儲(chǔ)層分布區(qū)位于桃利廟坳陷和鹽巖邊界線外側(cè)。馬五10亞段—馬五8亞段，該有利區(qū)發(fā)育灰質(zhì)潟湖相（圖7a—7c）泥晶灰?guī)r，巖性致密。由于馬五10亞期—馬五8亞期的填平補(bǔ)齊作用，馬五7亞段在凸起帶廣泛發(fā)育顆粒灘，在凹陷區(qū)發(fā)育云質(zhì)潟湖相致密粉晶白云巖（圖7d），形成了良好的巖性圈閉。因海平面下降且頻繁震蕩，馬五6亞段丘灘呈薄層狀分布于硬石膏巖和泥質(zhì)白云巖中（圖3a，圖4c，圖5），并隨著海平面變化，丘灘逐步由凸起向凹陷方向遷移（圖7e），也可形成良好的巖性圈閉。目前該區(qū)域已發(fā)現(xiàn)了蘇322 井、桃38 井和桃59井等高產(chǎn)工業(yè)氣流井，是奧陶系鹽下的重要勘探目標(biāo)區(qū)，其儲(chǔ)層主要為粉—細(xì)晶白云巖、鮞粒白云巖（圖2i，圖8b）和凝塊石白云巖（圖2j）。儲(chǔ)層單層厚度一般為1~2 m，累計(jì)厚度最厚可達(dá)38.6 m，孔隙度一般為2%~14.6%，平均孔隙度為4.91%，滲透率分布于(0.002~115.7)×10-3μm2之間，平均滲透率為4.61×10-3μm2，是一套優(yōu)質(zhì)白云巖儲(chǔ)層。

5.2 烏審旗—志丹有利儲(chǔ)層分布區(qū)

烏審旗—志丹有利儲(chǔ)層分布區(qū)位于橫山隆起和鹽巖邊界線外側(cè)。新編制的巖相古地理圖顯示，該有利區(qū)除前人認(rèn)識(shí)到的馬五9和馬五7亞段發(fā)育的臺(tái)內(nèi)丘灘之外［11-16，18-19］，馬五10、馬五8和馬五6亞段均發(fā)育丘灘（圖7a，7c，7e），具有縱向上多層系疊置發(fā)育、橫向上分布范圍廣的特征，是奧陶系鹽下最重要的勘探目標(biāo)區(qū)，目前在該有利區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了統(tǒng)74 井和蓮92 井等產(chǎn)量達(dá)幾十萬方至百萬方的高產(chǎn)工業(yè)氣流井。儲(chǔ)層主要為粉—細(xì)晶白云巖（圖8c）和砂屑白云巖，儲(chǔ)層單層厚度一般為1~7 m，累計(jì)厚度可達(dá)53.5 m，孔隙度一般為2%~15.1%，平均孔隙度為5.93%，滲透率分布于(0.002~94.1)×10-3μm2之間，平均滲透率為4.57×10-3μm2，是一套優(yōu)質(zhì)白云巖儲(chǔ)層。

5.3 神木—米脂有利儲(chǔ)層分布區(qū)

神木—米脂有利儲(chǔ)層分布區(qū)位于米脂坳陷和離石隆起帶西翼，馬五7亞段發(fā)育臺(tái)內(nèi)丘灘。馬五7亞段頂部普遍發(fā)育一套泥晶灰?guī)r（圖5），加之中下部常與泥晶灰?guī)r在縱向上多期次疊置，石灰?guī)r的遮擋作用使得中下部?jī)?chǔ)層中的孔隙未被鹽巖充填而得到有效保存。儲(chǔ)層主要為粉晶白云巖（圖8d），單層厚度一般為1~7 m，累計(jì)厚度可達(dá)13.9 m，孔隙度一般為2%~4.57%，平均孔隙度為3.1%，滲透率為(0.002~2.63)×10-3μm2，平均值為0.05×10-3μm2，是一套較為優(yōu)質(zhì)的白云巖儲(chǔ)層。目前在米52 井測(cè)試獲得幾百方的低產(chǎn)氣流，未獲得重大勘探突破，而與該有利區(qū)具有相似沉積背景的米探1 井于2021年在馬四段獲得35.24×104m3的高產(chǎn)工業(yè)氣流［23］，此外，該區(qū)域多口鉆井在馬五5亞段也獲得了2×104m3以上的工業(yè)氣流。與米探1 井的馬四段儲(chǔ)層相比［24］，該有利區(qū)馬五7亞段儲(chǔ)層質(zhì)量更好，表明神木—米脂區(qū)域具有獲得勘探突破的潛力，是奧陶系鹽下天然氣勘探的潛在有利區(qū)（圖8）。

圖8 鄂爾多斯盆地奧陶系鹽下有利儲(chǔ)集相帶分布區(qū)及典型儲(chǔ)層微觀照片F(xiàn)ig.8 Favorable facies distribution areas and typical microscopic photos of reservoir of Ordovician pre-salt strata in Ordos Basin

6 結(jié) 論

（1）鄂爾多斯盆地中東部奧陶系鹽下發(fā)育局限臺(tái)地和蒸發(fā)臺(tái)地，局限臺(tái)地又可劃分為云坪、臺(tái)內(nèi)丘灘、云質(zhì)潟湖和灰質(zhì)潟湖等4種沉積微相；蒸發(fā)臺(tái)地可進(jìn)一步識(shí)別出泥云坪、含膏云坪、膏云坪和膏鹽潟湖等4種沉積微相。

（2）鄂爾多斯盆地中東部奧陶系鹽下沉積微相受“三隆三坳”古地理格局和海平面升降變化控制，從坳陷向古陸或古隆起方向呈現(xiàn)出環(huán)帶狀分異的特征。坳陷主要以分布云質(zhì)潟湖、灰質(zhì)潟湖和膏鹽潟湖為特征；隆起和凸起則主要發(fā)育泥云坪、含膏云坪、膏云坪和臺(tái)內(nèi)丘灘等微相。

（3）分布于橫山隆起、離石隆起和坳陷中凸起帶上的臺(tái)內(nèi)丘灘發(fā)育溶蝕孔、粒間孔、晶間溶孔和晶間孔。基于此，預(yù)測(cè)出蘇里格—城川、烏審旗—志丹和神木—米脂地區(qū)是鄂爾多斯盆地奧陶系鹽下有利儲(chǔ)集相帶分布區(qū)。