壹、地質背景
姬塬地區位於鄂爾多斯盆地西部，區域構造屬於伊陜斜坡，與天環坳陷毗鄰(圖8-8)。根據各類沈積構造的發育程度和組合規律，認為長8油層組沈積特征明顯有別於長4+長5、長6、長7等油層組，屬於典型淺水三角洲沈積體系(韓永林等，2009)。淺水三角洲是壹種特殊的三角洲類型，它是指在水體淺、地形平緩部位形成的以分流河道為主體的三角洲類型，其沈積作用和砂體展布受湖平面升、降和物源方向控制明顯(韓永林等，2009)，對油氣成藏有著重要的意義。針對這壹特點，本項目研究以T.A.Cross的高分辨率層序地層學理論和技術方法為指導思想和研究思路，按陸相盆地基準面旋回發育規律和層次性，對姬塬地區長8油層組開展高分辨率層序分析，建立等時地層格架和對砂體進行詳細解剖和預測。
圖8-8鄂爾多斯盆地晚三疊世中期構造格局及研究區位置圖(據陳全紅等，2006，略作修改)
二、長8油層組高分辨率層序特征
(壹)高分辨率層序劃分
根據對姬塬地區長8油層組數十口井的巖心資料描述和測井資料分析，從長8油層組中可識別出的層序界面和區域對比標誌主要有如下三種類型:
(1)覆蓋長81頂部的長73底部凝灰巖;
(2)長81底部和長82底部區域性的侵蝕沖刷面及巖性和巖相轉換面(圖8-9);
圖8-9姬塬地區長8油層組沈積相和高分辨率層序地層綜合柱狀圖(羅11井)
(3)長81和長82內部的小型沖刷面。
針對姬塬地區長8油層組層序發育具有同時受構造、氣候、物源、A/S值變化和地層自旋回過程等因素控制的特點，以基準面旋回級別劃分和命名原則為基礎，同時考慮層序界面性質、級別、結構與疊加樣式，將姬塬地區長8油層組劃分為兩個中期(MSC1和MSC2)和六個短期(SSC1-SSC6)基準面旋回(圖8-9)。
(二)各級次基準面旋回特征
1.短期基準面旋回特征
研究區長8油層組短期基準面旋回厚度壹般為近十米至十余米，根據層序界面的類型和結構特征，可劃分為向上變“深”非對稱型(以下簡稱A型)和向上變“深”復變淺的對稱型(以下簡稱C型)兩種基本類型和五種亞類型。
圖8-10向上變“深”非對稱型短期基準面旋回結構
向上變“深”非對稱型此類型主要發育在近物源區的位置或物源供給較充分的河流沈積區，形成於沈積物供給率遠大於至大於可容納空間增長率的超補償和過補償沈積條件下(A/S?1和A/S＜1)，為長8油層組最發育的短期基準面旋回層序結構類型，特點是層序中僅保存基準面上升半旋回沈積記錄，下降半旋回表現為沖刷侵蝕狀態，測井曲線呈鐘形或箱形(圖8-10)，代表基準面緩慢上升和快速下降的強烈非均衡地層過程。根據可容納空間和沈積物供給比值的變化，此類型可進壹步細分為低可容納空間(A1型)和高可容納空間(A2型)兩種亞類型:前者形成於水淺流急和A/S?1的條件下，出現在淺水三角洲平原和前緣的上遊部位，以發育上升半旋回連續疊置的分流河道砂體為主，砂體間被沖刷面分割，壹般不發育泥質隔層(圖8-10A)，巖性主要為粗-中粒巖屑石英砂巖，少量為長石石英砂巖和巖屑砂巖，單個砂體往往具有向上加“深”變細的沈積序列;後者主要形成於水體相對較深但流動較緩和A/S＜1的條件下，出現在淺水三角洲前緣中下遊的水下分流河道沈積區，巖性組合相對較復雜，由細-中粒巖屑石英砂巖、粉砂巖和泥巖有序疊置組成向上變細加“深”的沈積序列，底部與下伏地層大多數呈巖性突變的沖刷接觸關系，層序中不僅中下部的河道砂體保存較完整，上部細粒的堤岸沈積也可得到不同程度的保存(圖8-10B)。
對稱型旋回結構此類型層序形成於沈積物供給率等於或略小於可容納空間增長率(A/S≥1)的條件下，為長8油層組常見的另壹類短期旋回層序結構，主要特點為:
(1)層序中發育有兩種界面類型，其壹為層序底、頂界的小型沖刷面或相關整合面，其二為層序內的短期洪泛面;
(2)上升和下降半旋回由粗變細復變粗的沈積記錄保存較完整，對應的測井曲線為鐘形→平直→漏鬥形組合形式;
(3)按層序內上升與下降半旋回厚度的變化狀況，可進壹步細分為三個亞類型，其壹為上升半旋回厚度為主的不完全對稱型(C1型，圖8-11A)，其二為上升與下降半旋厚度近於相等的近完全-完全對稱型(C2型，圖8-11B);其三為下降半旋回厚度為主的不完全對稱型(C3型，圖8-11C)。
圖8-11長8油層組對稱型短期基準面旋回結構
2.短期旋回層序分布模式
姬塬地區長8油層組不同類型的短期旋回層序的空間分布具有很強的分帶性，遵循可容納空間機制確定的A/S比值條件(圖8-12)，可分為如下三類。
(1)A型層序發育在淺水三角洲平原及前緣的河道位置，其中A1型發育在主河道活動區，A2型主要發育在分流河道活動區;
圖8-12 淺水三角洲各沈積相帶基準面旋回結構和砂體分布及對比關系模式圖
(2)C型層序主要分布在三角洲平原的分流間窪地、三角洲前緣分流河道的中、下遊及河口壩沈積區(圖8-12);
(3)垂直物源方向，在同壹層序的水上分流河道→水下分流河道上遊→水下分流河道中、下遊→河口壩(或分流間灣)→前三角洲的沈積相分帶序列中，依次出現A1型→A2型→C1型→C2型→C3型層序結構類型的變化和分布規律。
3.中期基準面旋回特征
長8油層組中期基準面旋回層序厚度壹般為數十米至近百米，根據界面類型劃分為MSC1和MSC2兩個中期旋回層序，此二層序的結構都屬於上升和下降半旋回沈積記錄都得到較好保存的對稱型(C型)層序(圖8-9)，主要特征為:
(1)分別都由三個短期旋回層序按壹定的方式疊置組成，其上升半旋回為A型→C1型，或單壹的C1型短期旋回層序疊加樣式，對應的沈積相演化為連續疊置的河道砂體→分流間泥巖組成向上逐漸加“深”變細的湖進序列，或由天然堤→分流間→決口扇微相的泥、粉砂巖薄互層組成的不明顯湖進序列。下降半旋回為單壹的C2型→C3型或短期旋回層序疊加樣式，對應的沈積相演化為分流間灣(或前三角洲)→決口扇(或遠砂壩→河口壩)微相的泥巖、粉-細砂巖組成向上變淺加粗的湖退序列，頂部偶爾夾有分流河道砂體，頂界面大多為低幅下切的侵蝕沖刷面;
(2)順物源方向，對應淺水三角洲平原→三角洲前緣→前三角洲相帶分布，中期旋回結構分布具有A型→C1型→C2型→C3型的演化序列，此特征與MSC1和MSC2疊加組成的三角洲生長旋回中，作為儲層骨架砂體的水下分流河道主要發育於各中期上升半旋回中，而作為次要儲層砂體的河口壩與發育於中期下降半旋回中的展布特征相壹致(圖8-12)。
(三)淺水三角洲與正常三角洲層序特征比較
淺水三角洲的定義是相對水體較深的正常三角洲而言，二者在受沈積物供給速率和可容納空間變化規律所影響的沈積特征方面有明顯區別，尤其是高分辨率層序特征上的差別更大(廖壹等，2010)。
1.正常三角洲基準面旋回發育特征
正常三角洲基準面旋回發育特征可歸結為以下四點:
(1)發育於正常三角洲的沈積盆地地形相對較陡，水體相對較深，A/S比值壹般比較大，盆地總體處於弱補償至欠補償狀態;
(2)短期基準面旋回層序中，A型、B型和C型三種層序基本結構類型都有發育;
(3)在三種層序類型中以C型層序最為發育，在三角洲各相帶都廣為分布，而A型層序發育不多，壹般出現在三角洲平原心灘或主河道活動區，B型層序發育在河口位置及前三角洲位置;
(4)A型層序中以A2亞類型更為發育，C型層序中C1、C2、C3三種亞類型都比較發育。
2.淺水三角洲基準面旋回發育特征
淺水三角洲基準面旋回發育特征也可歸結為以下四點:
(1)發育淺水三角洲的盆地地形十分平緩，傾角很小，水體很淺，A/S比值壹般比較小，盆地總體處於補償或過補償狀態，由於水體淺，湖平面升、降和湖平面波動對A/S比值影響強烈，因而具有與正常三角洲不同的、以河流大幅度進、退積作用和水下分流河道更為發育為顯著特征;
(2)由於A/S比值較低，短期旋回層序中只發育A型和C1型層序結構類型，不發育B型層序;
(3)A型層序結構類型在三角洲平原分流河道及三角洲前緣水下分流河道位置都很發育，尤以發育有較多的A1型層序為特征;
(4)C型層序中C1型層序最為發育，其次是C2型層序，主要發育在分流間窪地和分流間灣附近，C3型層序發育相對較少，而且主要分布在近河口的前三角洲附近。
三、層序地層格架和層序-巖相古地理特征
(壹)層序地層格架
在對巖心剖面和測井剖面的精細沈積相和高分辨率層序分析的基礎上，運用旋回等時對比法則，以旋回層序的二分時間單元分界線(層序界面和洪泛面)為優選時間地層等時對比位置，以最具等時對比意義的短期旋回層序為等時地層對比單元，對姬塬地區長8油層組進行了高分辨率層序地層等時對比和建立了等時層序地層格架(圖8-13)。層序地層格架內研究區長8油層組砂體的發育具有如下兩個特點:
(1)基準面上升期，由強烈主動進積作用形成的各類成因砂體(如充填下切河谷的河道砂體)更有利於優質儲層的發育，不僅砂體厚度大，儲層孔隙度和滲透率值也較高;
(2)基準面下降期，由強迫進積作用形成的各類成因砂體厚度明顯減小，砂體的側向連續性和連通性變差，含泥量或泥質夾層增多、分選變差，非均質性增高，儲層孔隙度和滲透率值明顯降低。
圖8-13 姬塬地區長8 油層組淺水三角洲層序地層對比和地層格架圖( 剖面位置見圖8-14)
圖8-14姬塬地區長8油層組層序-巖相古地理圖
(二)層序-巖相古地理
在建立等時地層格架對比圖的基礎上，選擇四級層序為成圖單元，編制了相當於中期基準面旋回的層序-巖相古地理圖(圖8-14)，利用該技術編制的層序-巖相古地理圖更具有等時性、成因連續性和實用性，可確定姬塬地區長8油層組沈積期巖相古地理面貌和砂體展布規律有如下幾個特點:
(1)發育有北東部、北西部和南部三個淺水三角洲扇體(圖8-14)，以北西部的扇體規模為最大，其余依次為北東部和南部的扇體;
(2)三個淺水三角洲扇體的前緣水下分流河道很發育，自物源區方向呈長條狀向湖泊方向長距離延伸，於低湖水位期在湖泊的中心部位發生交匯(圖7-34A)，顯示了受湖平面波動引起岸線大幅度擺動和物源方向對淺水三角洲沈積特征的強烈控制作用;
(3)由於淺水三角洲前緣水體較淺，可容納空間相對較小，河流的能量較強，以水下分流河道進積作用為主，其所攜帶的沈積物的量較多，因此淺水三角洲扇體前緣的水下分流河道砂體在向前延伸的過程中不僅對河口壩砂體有強烈的侵蝕作用，而且往往可直接進積超覆在前三角洲泥巖之上，致使河口壩幾乎不發育;
(4)長8早期(MSC1層序，相當於長82)和晚期(MSC2層序，相當於長81)的層序-巖相古地理有明顯差別，其中長8早期湖平面位置相對較高，湖岸線向物源方向擴展，研究區主要為湖域擴大的淺水三角洲前緣及前三角洲沈積環境，來自北東、北西及南部物源區的三個三角洲扇體呈相互獨立的鳥足狀向湖盆中心延伸(圖8-14A)，以北西部的扇體規模為最大，其余依次為北東部和南部的扇體;三角洲扇體前緣的水下分流河道較為發育，分流河道中以發育有較多的心灘為特征。長8晚期湖平面下降，湖岸線向湖泊方向大幅度推進，研究區主要為三角洲平原沈積環境(圖8-14B)，以發育含大量蘆木化石的沼澤化分流間窪地為典型標誌。三角洲前緣沈積區面積較小，來自不同三角洲扇體的前緣部分的長條狀和鳥足狀水下分流河道在研究區中部發生交匯。前三角洲-淺湖沈積區的分布範圍更小，被長條狀和鳥足狀交匯的水下分流河道分隔成湖灣形態。
四、結論
晚三疊世長8油層組沈積期，鄂爾多斯盆地姬塬地區經歷了前期沈積充填作用，地形趨於平緩，河流作用減弱，主要發育淺水三角洲沈積，其沈積及高分辨率層序具有以下特征:
(1)長8沈積期，湖泊水體淺，而沈積物供給充足，湖盆長期處於補償-過補償狀態，A/S比值小，主要發育A型和C型層序，不發育B型層序。
(2)A型層序主要發育在三角洲河道附近，C1型和C2型層序主要發育在分流間窪地和分流間灣附近並以C1型為主，C3型層序主要發育在前三角洲附近。
(3)MSC2三角洲砂體明顯較MSC1時期向湖盆方向的進積作用更強烈，體現了淺水三角洲以進積作用為主和非常有利於水下分流河道砂體的沈積特征。