鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統沉積相剖析及其對儲層的關鍵意義探究一、引言1.1研究背景與目的鄂爾多斯盆地作為中國重要的能源基地之一，其油氣資源勘探開發對于國家能源安全和經濟發展具有舉足輕重的意義。鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統地層蘊含著豐富的油氣資源，對其深入研究有助于揭示該區域地質演化規律，為油氣勘探提供關鍵依據。在沉積學領域，沉積相分析是理解地層形成環境和沉積過程的核心環節。通過對鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統沉積相的研究，可以明確當時的古地理環境、水體深度、水流方向、物源供給等關鍵信息。這些信息不僅能幫助我們重建古生態系統，還能為地層對比和區域地質演化研究提供基礎。例如，不同沉積相的識別可以確定沉積盆地的邊界、古海岸線位置以及沉積中心的遷移，進而了解盆地的構造演化歷史。此外，沉積相分析還能揭示沉積過程中的氣候變化，如干旱或濕潤氣候對沉積物類型和沉積構造的影響。從儲層研究角度來看，沉積相直接控制著儲層的分布、物性和連通性。不同的沉積相形成的巖石類型和結構差異顯著，從而影響儲層的孔隙度、滲透率等關鍵參數。在鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統中，高能沉積相帶如臺地邊緣灘、生物礁等，往往形成顆粒支撐的巖石，具有較高的原生孔隙度，經過后期成巖作用改造后，可能成為優質儲層。而低能沉積相帶如盆地相、斜坡相等，沉積的泥質巖類通常孔隙度低、滲透率差，儲集性能不佳，但在特定條件下，也可能因裂縫發育等因素而具備一定的儲集能力。本研究旨在通過對鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統沉積相的詳細剖析，明確各沉積相類型的特征、分布規律以及演化過程，進而深入探討沉積相對儲層發育的控制作用，為該區域的油氣勘探開發提供科學依據和理論指導。具體而言，將運用多種研究方法，包括野外地質調查、巖心觀察與分析、薄片鑒定、地球化學分析以及測井資料解釋等，全面系統地研究沉積相；通過對儲層巖石學特征、物性參數、孔隙結構等方面的分析，建立沉積相與儲層特征之間的內在聯系，預測優質儲層的分布范圍，為后續勘探開發工作提供目標區建議。1.2國內外研究現狀國內外學者對鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統的研究由來已久，在沉積相、地層學、古生物學、地球化學等多個領域均取得了豐碩成果。在沉積相研究方面，早期的研究主要基于野外露頭觀察和簡單的巖性分析，對該區域的沉積相類型和分布有了初步認識。隨著研究技術的不斷進步，學者們綜合運用巖心觀察、薄片鑒定、測井資料分析等多種手段，對沉積相進行了更深入細致的研究。研究表明，鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統主要發育碳酸鹽巖臺地相、斜坡相、盆地相等沉積相類型。其中，碳酸鹽巖臺地相又可進一步細分為蒸發臺地、局限臺地、開闊臺地和臺地邊緣等亞相。臺地邊緣相中的臺地邊緣灘和臺地邊緣礁亞相，因其高能的沉積環境，常形成顆粒支撐的巖石，具備較好的儲集性能，成為油氣勘探的重點目標。斜坡相和盆地相則主要沉積了泥質巖類和深水碳酸鹽巖，儲集性能相對較差，但在特定條件下，如裂縫發育等，也可能具備一定的儲集能力。地層學研究方面，通過對巖石地層、生物地層和層序地層的綜合分析，建立了較為完善的地層劃分和對比方案。鄂爾多斯盆地奧陶系被劃分為2個二級層序和8個三級層序，其中上奧陶統包含了3個三級層序。這為研究該區域的沉積演化和地質歷史提供了重要的時間框架。古生物學研究則側重于對該時期生物化石的發現、鑒定和生態分析，通過對古生物群落的研究，推斷當時的沉積環境和古生態特征。例如，珊瑚、層孔蟲等生物礁的發現，表明該區域在特定時期存在溫暖、清澈、能量較高的淺海環境。在地球化學研究領域，學者們運用元素分析、同位素分析等技術，對沉積物的地球化學特征進行了研究，以揭示沉積環境的氧化還原條件、古鹽度、古氣候等信息。如通過對碳、氧同位素的分析，了解海水的溫度和鹽度變化；通過微量元素分析，判斷物源區的性質和沉積環境的變化。然而，現有研究仍存在一些不足之處。在沉積相研究方面，雖然對各沉積相類型的特征和分布有了一定認識，但對于沉積相的精細劃分和微相研究還不夠深入，尤其是在一些過渡相帶，沉積相的識別和劃分還存在爭議。例如，在臺地邊緣與斜坡相的過渡帶，由于沉積環境的復雜性，巖性和沉積構造特征不典型，導致相帶劃分存在不確定性。在儲層研究方面，雖然認識到沉積相對儲層發育的控制作用，但對于沉積相如何具體影響儲層的孔隙結構、滲透率等關鍵參數，以及在不同沉積相帶中儲層的成巖演化過程，研究還不夠系統和深入。此外，在區域對比方面，鄂爾多斯盆地西緣南緣與周邊地區在沉積相、地層發育等方面的對比研究還相對薄弱，不利于從更大區域尺度上理解該地區的地質演化規律。針對現有研究的不足，本文將重點開展以下研究工作：運用高分辨率的巖心分析技術和先進的測井解釋方法，對鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統的沉積相進行精細劃分和微相研究，明確各沉積微相的特征和分布規律；通過巖石學、地球化學和儲層物性分析等多學科手段，深入研究沉積相對儲層發育的控制作用，建立沉積相-儲層特征的定量關系；加強與周邊地區的對比研究，從區域構造演化和沉積環境變遷的角度，探討該區域上奧陶統沉積相和儲層的形成與演化機制，為油氣勘探提供更全面、準確的理論支持。1.3研究方法與技術路線本研究綜合運用多種研究方法，全面系統地對鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統沉積相和儲層意義展開研究。在野外地質調查方面，通過詳細的野外踏勘，對研究區內上奧陶統地層的露頭進行系統觀察與描述。記錄地層的巖性組合、沉積構造、地層接觸關系等信息，繪制實測地質剖面，為后續的室內研究提供第一手資料。例如，在野外識別出不同沉積相的典型巖石類型，如臺地相的顆粒灰巖、斜坡相的礫屑灰巖和盆地相的泥頁巖等，并觀察其沉積構造特征，如交錯層理、粒序層理、水平層理等，以此初步判斷沉積環境和沉積相類型。室內實驗分析是本研究的重要環節。對采集的巖心樣品進行巖石薄片鑒定，在顯微鏡下觀察巖石的礦物組成、結構構造、顆粒分選磨圓度等特征，進一步確定巖石類型和沉積微相。通過電子探針、掃描電鏡等分析手段，研究巖石的化學成分和微觀結構，為沉積相分析和儲層特征研究提供依據。例如，利用電子探針分析碳酸鹽巖中微量元素的含量，判斷其沉積環境的氧化還原條件和古鹽度；通過掃描電鏡觀察儲層巖石的孔隙結構，了解孔隙類型、大小和連通性。地球化學分析也是重要研究方法之一。對巖石樣品進行主量元素、微量元素和同位素分析，獲取地球化學數據，揭示沉積環境的古氣候、古氧化還原條件、物源區性質等信息。如通過碳、氧同位素分析，了解海水的溫度和鹽度變化，進而推斷沉積時期的古氣候；利用微量元素分析，確定物源區的巖石類型和構造背景，分析沉積物的搬運和沉積過程。測井資料解釋在研究中發揮關鍵作用。收集研究區內的測井數據，包括自然伽馬、電阻率、聲波時差等曲線，通過測井相分析，建立測井相-沉積相轉換關系，對沉積相進行橫向和縱向的連續解釋，彌補野外露頭和巖心資料的局限性。利用測井資料識別不同沉積相的測井響應特征，如臺地相在自然伽馬曲線上表現為低值，電阻率曲線表現為高值；而盆地相則自然伽馬曲線表現為高值，電阻率曲線表現為低值。通過對測井曲線的綜合分析，繪制測井相圖，進而確定沉積相的平面和剖面分布。本研究的技術路線是從數據收集入手，首先進行野外地質調查，獲取研究區的宏觀地質信息，包括地層展布、構造特征和沉積相的初步認識。同時，收集前人研究成果和相關地質資料，對研究區的地質背景有全面的了解。在室內，對采集的巖心和巖石樣品進行實驗分析，獲取巖石學、地球化學等數據，為沉積相和儲層特征研究提供微觀依據。利用測井資料，對沉積相進行橫向和縱向的連續解釋，將野外和室內研究成果進行整合，建立沉積相模式和儲層評價模型。最后，結合區域地質背景，探討沉積相和儲層的形成與演化機制，分析沉積相對儲層發育的控制作用，預測優質儲層的分布范圍，為油氣勘探提供科學依據。具體流程如圖1所示：[此處插入技術路線流程圖，圖中應清晰展示野外地質調查、室內實驗分析、測井資料解釋等環節的數據流向和研究步驟，以及各環節之間的相互關系]通過以上研究方法和技術路線的綜合運用，本研究旨在深入揭示鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統沉積相的特征和分布規律，以及沉積相對儲層發育的控制作用，為該區域的油氣勘探開發提供有力的理論支持。二、區域地質背景2.1鄂爾多斯盆地概況鄂爾多斯盆地地處中國大陸中部，是中國第二大含油氣盆地，屬于華北板塊的次級構造單元。其北起陰山、大青山，南抵秦嶺，西至賀蘭山、六盤山，東達呂梁山、太行山，周邊被一系列山脈環繞，山脈海拔一般在2000m左右。盆地內部地勢相對較低，海拔在800-1400m，橫跨陜西、甘肅、山西、寧夏和內蒙古5省區，總面積約為330000平方千米，若除去周邊如河套、渭河、六盤山和銀川等小型中新生代外圍盆地，盆地本部面積約為250000平方千米。從地質歷史時期的演化過程來看，鄂爾多斯盆地經歷了多個重要階段。在太古代-早元古代，為地臺基底形成階段。基底巖系由下部太古界和下元古界下部的結晶巖系，以及上部下元古界上部的褶皺巖系組成，具備結晶褶皺的雙重構造。對基底形成起關鍵作用的構造事件是早元古代早期的五臺運動和早元古代晚期的呂梁中條運動，這些運動使得原始地殼逐漸固結和加厚，為后續的沉積蓋層發育奠定了基礎。中晚元古代，盆地進入坳拉槽發育階段，形成了向北收斂向南敞開的賀蘭坳拉槽和向北東方向收斂、南西方向敞開的彬縣-臨縣坳拉槽，二者夾峙著向南傾伏的烏審旗-慶陽槽間臺地。這一時期的坳拉槽沉積了巨厚的碎屑巖和火山巖，反映了當時強烈的構造活動和復雜的沉積環境。早古生代，鄂爾多斯盆地處于克拉通坳陷階段。寒武紀時，初始繼承中、晚元古代構造格局，呈現北高南低，中隆（烏審旗-慶陽中央古隆起帶）東、西凹的形態；晚期（晚寒武世）則變為南北高、中間低，中凹（鹽池、米脂凹陷）南北隆（環縣-慶陽隆起、烏蘭格爾隆起）的構造面貌。這一時期主要沉積了海相碳酸鹽巖和碎屑巖，生物繁盛，三葉蟲和腕足動物大量繁衍。奧陶紀初期，克拉通整體抬升成陸，海水退縮，冶里-亮甲山組僅分布在古陸四周，為含燧石結核或條帶的深灰色白云巖夾灰巖。早奧陶世的古構造面貌基本繼承晚寒武世的輪廓，受內蒙海槽活動性增強影響，克拉通北部的烏蘭格爾古隆起帶保持古陸形式，南部環縣-慶陽古隆起表現為相對較低的水下隆起。早奧陶世晚期，華北海和祁連海在本區溝通，之后在馬家溝末期發生中加里東運動第I幕（早期），使鄂爾多斯陸塊抬升，導致中奧陶統缺失；中奧陶世末期，中加里東運動第II幕（晚期）使華北地臺大面積抬升，全區成為剝蝕區，缺失晚奧陶世、志留紀、泥盆紀、早石炭世的沉積。晚古生代-早、中三疊世，構造特點表現為初期（石炭紀）繼承早古生代構造格局，南北隆、東西凹、中間有一鞍部。東西兩凹沉降幅度和構造活動性差異顯著，中石炭世呈分割狀態，晚石炭世初期海水才與中間鞍部連通。西緣凹陷是在早古生代剪切張性裂谷基礎上發育起來的楔形張性裂谷，東部凹陷是克拉通內的坳陷。后期，二疊紀以后，由于南、北邊緣的俯沖和碰撞造山，以及南北方向上的收縮擠壓作用，形成統一的克拉通坳陷，并強化了克拉通內東西走向的次級隆起（北部烏蘭格爾隆起帶、南部麟游隆起帶）和凹陷（中部鹽池-米脂凹陷帶）以及定邊-吳堡區域東西向構造。這一時期沉積了海陸交互相和陸相碎屑巖，含煤地層發育，形成了重要的煤炭資源。晚三疊世-白堊紀，印支運動是鄂爾多斯盆地地史發展的重大變革，在沉積上實現由海相、過渡相向大陸相的轉變，盆地進入大型內陸差異沉降盆地的形成和發展時期，結束了古生代以來克拉通坳陷的歷史。構造活動性明顯增強，燕山期達到高峰，圍繞盆緣形成平行盆地邊緣的褶皺沖斷、逆沖推覆鑲邊。晚三疊世，除北部外，其他地區沉積了灰綠色泥巖，局部夾煤層，盆地邊緣區沉積厚度不過百米，盆地中部最大沉積厚度可達300米。侏羅系分布廣泛，中下侏羅統為溫暖濕潤-半干旱氣候下形成的河流-沼澤相含煤碎屑巖建造，沉積中心位于吳旗一帶，與下伏延長群呈平行不整合接觸；上侏羅統為半干旱環境下的沖洪積相碎屑沉積，主要分布于盆地西緣。下白堊統沉積在侏羅紀盆地東界向西和西北方向退縮后的基礎上開始，沉積范圍較侏羅系小，主要集中分布在盆地中西部，為干旱-溫濕氣候環境下的河流相、湖相碎屑沉積，沉積中心位于盆地西部的天環向斜（演武）一帶。新生代以來，受東亞瀕太平洋邊緣海盆的擴張及印度陸塊對歐亞大陸塊的碰撞造山作用影響，盆地及周緣地區出現總體張性、局部擠壓性的構造環境。鄂爾多斯盆地在這一時期整體表現為區域性大面積的緩慢上升，在地形上形成了現今的鄂爾多斯高原，無定河的深切“V”字形河谷、斷續發育的三級階地都是新構造上升運動的證據。鄂爾多斯盆地在構造上呈現出獨特的特征。盆地具有雙重基底，真正基底由太古界及中下元古界變質巖系組成，而對于中生代自流水盆地而言，其直接“基底”是下伏的古生界（奧陶系、石炭系和二疊系）。盆地內主要二級構造單元包括“一坳一坡一隆”，即天環坳陷帶、伊陜斜坡、伊盟北部隆起，以及周邊的渭北隆起帶、晉西撓褶帶。天環坳陷帶也稱天環向斜，形成于晚三疊世，南北長560km，東西寬60-165km，走向南北，呈似矩形，是下白堊統志丹群的沉降及沉積中心，侏羅-白堊系厚達2800-4000m，其沉積中心隨著時代變新由東向西遷移。伊陜斜坡是盆地內面積最廣的構造單元，坡度平緩，地層傾角一般小于1°，是油氣運移和聚集的有利場所。伊盟北部隆起長期處于相對隆起狀態，對沉積和構造演化產生重要影響，其周邊地區地層遭受剝蝕，沉積厚度較薄。西緣褶斷帶具有典型的逆沖推覆構造特征，規模較大的斷裂構造有青銅峽-固原斷裂、韋州-安國斷裂、青龍山-平涼斷裂、惠安堡-沙井子斷裂等，斷面均向西傾斜，向東逆沖，新構造運動的抬升掀斜作用使天環向斜西翼局部地段發育相對穩定的構造斜坡帶，為地下水補、徑、排系統的形成及后期油氣運移提供了有利條件。這些構造特征控制了盆地內沉積相的分布和演化，對油氣的生成、運移和聚集也起到了關鍵作用。2.2西緣南緣地質特征鄂爾多斯盆地西緣南緣的地層分布呈現出獨特的特征，其發育的上奧陶統地層是研究的重點對象。在西緣地區，上奧陶統主要包括烏拉力克組、拉什仲組和公烏素組。烏拉力克組以黑色頁巖、泥巖為主，夾薄層灰巖，富含筆石類化石，反映了深水、低能的沉積環境，這種沉積環境通常是在遠離海岸、水體較深且較為安靜的區域形成的，水體的低能狀態使得細小的泥質顆粒能夠穩定沉積，而筆石類生物也適應了這種缺氧、富含有機質的深水環境。拉什仲組主要為泥質灰巖、瘤狀灰巖，其沉積環境相對烏拉力克組水體能量有所增加，但仍處于相對較深的海域，瘤狀灰巖的形成與水動力條件的變化以及生物作用等因素相關，可能是在間歇性的較強水動力作用下，沉積物發生再搬運和聚集，同時生物活動也對其結構產生了一定影響。公烏素組則以砂巖、粉砂巖為主，表明沉積環境逐漸向淺水環境轉變，水體能量進一步增強，陸源碎屑物質供應充足，反映了物源區與沉積區之間的距離相對較近，或者當時的搬運作用較為強烈，能夠將較粗粒的碎屑物質搬運到該區域沉積。南緣地區的上奧陶統主要有背鍋山組和平涼組。背鍋山組巖性主要為灰巖、泥灰巖，夾少量頁巖，沉積環境為淺海相，其灰巖的形成通常與溫暖、清澈、陽光充足的淺海環境有關，適宜的光照和水溫條件有利于生物的生長和碳酸鹽的沉淀，泥灰巖和頁巖的夾層則表明沉積過程中存在水體能量的波動，可能是由于季節性的氣候變化或者海平面的小幅度升降導致的。平涼組為一套巨厚的碎屑巖和碳酸鹽巖沉積，其中碎屑巖包括砂巖、粉砂巖等，碳酸鹽巖主要為灰巖，該組沉積環境較為復雜，既有淺海高能環境下形成的顆粒灰巖，也有相對低能環境下沉積的泥質粉砂巖，反映了沉積過程中沉積環境的頻繁變化，可能是受到構造運動、海平面變化以及物源區性質改變等多種因素的綜合影響。西緣南緣經歷了復雜的構造運動歷程，這些構造運動對地層沉積產生了深遠影響。在早古生代，受加里東運動影響，鄂爾多斯盆地整體處于海侵狀態，西緣南緣接受了廣泛的海相沉積。隨著加里東運動的持續，在中奧陶世末期，構造運動導致了華北地臺大面積抬升，鄂爾多斯盆地西緣南緣也受到影響，發生海退，使得晚奧陶世部分地層缺失。這一時期的構造運動改變了區域的古地理格局，原本連續的海相沉積環境被打破，導致沉積過程中斷，沉積物來源和沉積環境發生顯著變化。晚古生代，海西運動對西緣南緣產生重要作用。海西運動使得盆地周邊構造活動加劇，西緣地區形成了一系列的褶皺和斷裂構造。這些構造活動控制了沉積物的堆積和分布，例如斷裂活動可能導致地形的起伏，形成沉積洼地，使得沉積物在這些低洼地區大量堆積，同時褶皺構造也會影響沉積地層的產狀和厚度分布。在南緣，海西運動使得地層發生一定程度的變形，改變了古水流方向，進而影響了沉積物的搬運和沉積過程。中生代，印支運動和燕山運動對鄂爾多斯盆地西緣南緣影響顯著。印支運動使盆地進入大型內陸差異沉降盆地發展階段，沉積環境由海相轉變為陸相。西緣南緣在這一時期沉積了大量的陸相碎屑巖，構造運動導致的地形差異使得不同區域的沉積厚度和巖性組合存在明顯差異。燕山運動進一步加強了構造變形，形成了更多的褶皺和斷裂，這些構造不僅影響了當時的沉積，還對后期油氣的運移和聚集起到了控制作用。例如，斷裂可以作為油氣運移的通道，而褶皺構造形成的背斜和向斜則為油氣的聚集提供了有利的圈閉條件。新生代，喜馬拉雅運動使西緣南緣地區地殼繼續發生升降運動，形成了現今的構造格局。在這一過程中，西緣南緣的地形進一步分化，山脈和盆地的地形特征更加明顯。構造運動對地層沉積的影響不僅體現在沉積物的堆積上，還影響了地層的后期改造，如地層的壓實作用、成巖作用等，進而影響了儲層的物性和油氣的保存條件。2.3上奧陶統地層特征在鄂爾多斯盆地西緣南緣，上奧陶統地層的分布與厚度變化呈現出一定的規律性。西緣地區，上奧陶統自下而上依次為烏拉力克組、拉什仲組和公烏素組。烏拉力克組主要分布于桌子山、賀蘭山等地，厚度一般在100-300m之間，在桌子山地區厚度可達350m。該組巖性以黑色頁巖、泥巖為主，夾薄層灰巖，富含筆石類化石，代表了深水、低能的沉積環境，水體較深且較為安靜，細小的泥質顆粒能夠穩定沉積，筆石類生物適應了這種缺氧、富含有機質的深水環境。拉什仲組在西緣也有廣泛分布，厚度通常在50-150m，在賀蘭山地區厚度可達到200m。其巖性主要為泥質灰巖、瘤狀灰巖，反映了相對較深的海域沉積環境，水體能量較烏拉力克組有所增加，但仍處于相對較低的水平，瘤狀灰巖的形成可能與水動力條件的變化以及生物作用等因素相關。公烏素組厚度一般在30-80m，巖性以砂巖、粉砂巖為主，表明沉積環境逐漸向淺水環境轉變，水體能量進一步增強，陸源碎屑物質供應充足，可能反映了物源區與沉積區之間的距離相對較近，或者當時的搬運作用較為強烈。南緣地區，上奧陶統主要包括背鍋山組和平涼組。背鍋山組分布于隴縣、岐山等地，厚度在80-200m左右，在岐山地區厚度可達250m。巖性主要為灰巖、泥灰巖，夾少量頁巖，沉積環境為淺海相，灰巖的形成與溫暖、清澈、陽光充足的淺海環境有關，泥灰巖和頁巖的夾層則表明沉積過程中存在水體能量的波動。平涼組在南緣廣泛出露，厚度較大，一般在300-800m，在平涼地區厚度可達1000m。為一套巨厚的碎屑巖和碳酸鹽巖沉積，其中碎屑巖包括砂巖、粉砂巖等，碳酸鹽巖主要為灰巖，沉積環境較為復雜，既有淺海高能環境下形成的顆粒灰巖，也有相對低能環境下沉積的泥質粉砂巖，反映了沉積過程中沉積環境的頻繁變化。上奧陶統的巖性特征與巖石組合具有鮮明特點。在西緣，烏拉力克組的黑色頁巖和泥巖具有頁理發育、質地細膩的特點，頁巖中常含有豐富的有機質，是良好的烴源巖；薄層灰巖多為泥晶灰巖，結構致密，生物化石主要為筆石，反映了深水、低能的沉積環境。拉什仲組的泥質灰巖中泥質含量較高，顏色多為灰色或深灰色，瘤狀灰巖呈瘤狀構造，瘤體大小不一，一般在幾厘米到十幾厘米之間，瘤體之間多為泥質充填，其形成可能與生物作用、水動力條件變化以及沉積物的壓實作用等多種因素有關。公烏素組的砂巖和粉砂巖分選性和磨圓度中等，成分以石英、長石為主，含有少量巖屑，反映了陸源碎屑物質的快速堆積，沉積環境水體能量較高。南緣背鍋山組的灰巖多為亮晶灰巖和生物碎屑灰巖，亮晶灰巖中顆粒之間為亮晶方解石膠結，結構清晰，生物碎屑灰巖中生物碎屑含量較高，常見的生物化石有腕足類、三葉蟲等，表明沉積環境水體清澈、能量較高；泥灰巖則是灰巖與泥巖的過渡類型，具有細膩的紋理。平涼組的碎屑巖中砂巖以中細粒為主，分選性較好，粉砂巖質地細膩；碳酸鹽巖中的灰巖既有顆粒灰巖，也有泥晶灰巖，顆粒灰巖主要由生物碎屑、內碎屑等組成，反映了沉積環境的多樣性。地層對比是研究地層發育和演化的重要手段。對于鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統地層對比，主要依據巖石組合特征、生物化石組合以及地層接觸關系等方法。從巖石組合特征來看，西緣的烏拉力克組與南緣的平涼組下部在巖性上有一定相似性，都以泥質巖類為主，且都含有筆石類化石，表明它們可能處于相似的沉積環境。拉什仲組的泥質灰巖和瘤狀灰巖與南緣平涼組中部的部分巖性也具有一定的可比性。公烏素組的砂巖、粉砂巖與南緣背鍋山組上部的砂巖夾層在巖性組合上有一定聯系，反映了沉積環境向淺水環境轉變的趨勢。生物化石組合在地層對比中起到關鍵作用。西緣烏拉力克組富含筆石類化石，如對筆石、單筆石等，這些筆石在南緣平涼組下部也有發現，且種類和豐度具有一定相似性，通過對筆石化石帶的劃分和對比，可以確定這兩個地層單元在時間上的對應關系。在南緣背鍋山組和平涼組中，還發現了腕足類、三葉蟲等生物化石，這些化石在西緣的相應地層中也有出現，進一步為地層對比提供了依據。地層接觸關系也是地層對比的重要依據。西緣南緣上奧陶統與下伏地層多為整合接觸，表明沉積過程相對連續；而上奧陶統內部各巖組之間，有的為整合接觸，有的為假整合接觸，反映了沉積環境的變化和構造運動的影響。通過對地層接觸關系的分析，可以更好地理解地層的沉積演化過程，從而進行準確的地層對比。綜合以上巖石組合特征、生物化石組合以及地層接觸關系等多方面的對比分析，建立了鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統的地層對比關系（見表1）。這一對比關系對于深入研究該區域的地質演化、沉積相分布以及儲層發育等具有重要意義。[此處插入地層對比表，表中應清晰列出西緣南緣上奧陶統各巖組的對比關系，包括巖性特征、生物化石組合、地層厚度等信息]三、上奧陶統沉積相類型及特征3.1沉積相類型劃分依據在對鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統沉積相類型進行劃分時，主要依據巖石學特征、沉積構造、古生物化石等多方面因素，這些依據從不同角度反映了沉積環境和沉積過程，為準確識別沉積相提供了關鍵線索。巖石學特征是劃分沉積相的重要基礎，包括巖石的顏色、成分、結構、構造、巖石類型及其組合等方面。巖石顏色能反映沉積環境的氧化還原條件，在鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統中，黑色頁巖多形成于缺氧的深水還原環境，如西緣的烏拉力克組，其黑色頁巖富含有機質，是在水體較深、底層水缺氧的條件下，有機質得以保存并沉積形成的。而紅色或棕色的巖石則通常指示氧化環境，可能是在淺水環境下，沉積物與空氣充分接觸，發生氧化作用導致的。巖石成分直接反映了物源區的性質和沉積環境。在該區域上奧陶統中，碳酸鹽巖的成分以方解石和白云石為主，不同的碳酸鹽巖類型與沉積環境密切相關。例如，亮晶顆粒灰巖通常形成于高能的淺海環境，如南緣背鍋山組的亮晶灰巖，其中的顆粒主要為生物碎屑和內碎屑，在較強的水動力條件下，顆粒被反復沖刷和搬運，使得泥質等雜質被淘洗干凈，隨后被亮晶方解石膠結，形成結構清晰的亮晶顆粒灰巖。而泥晶灰巖則多形成于低能環境，如西緣拉什仲組的泥質灰巖，是在水體能量較低、沉積速率較慢的情況下，泥晶碳酸鹽物質緩慢沉積而成。巖石結構如粒度大小、分選性和磨圓度等，能反映沉積時的水動力條件。粗粒的砂巖和礫巖通常形成于高能環境，如河流、海灘等，水動力較強，能夠搬運和沉積較大顆粒的碎屑物質。在鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統中，公烏素組的砂巖分選性和磨圓度中等，表明其沉積時的水動力條件具有一定的能量，但相對不穩定，可能是在近岸的濱岸帶或三角洲前緣等環境下沉積的。而細粒的粉砂巖和泥巖則多形成于低能環境，如湖泊、深海等，水動力較弱，只能搬運和沉積細小的顆粒。沉積構造是沉積相劃分的重要標志，它記錄了沉積物沉積時的水流、波浪、潮汐等動力條件以及沉積后的變形過程。交錯層理是在水流或波浪作用下，沉積物發生側向加積形成的，常見于河流相、三角洲相和濱岸相等高能環境。在研究區上奧陶統中，若發現大型槽狀交錯層理，可能指示河流相的河道沉積，水流方向多變且能量較強；而板狀交錯層理則可能與濱岸帶的海灘沉積有關，水動力相對穩定且具有一定的方向性。粒序層理是由于重力作用，沉積物在搬運和沉積過程中發生粒度分選形成的，常見于濁流沉積等重力流環境。在盆地相或斜坡相的深水區域，當發生濁流事件時，濁流攜帶的沉積物在流動過程中，粗顆粒先沉積，細顆粒后沉積，從而形成正粒序層理。如在西緣的一些地層中，發現具有明顯正粒序的砂質沉積物，可能是濁流沉積的產物。水平層理是在低能、安靜的水體環境中，沉積物緩慢堆積形成的，常見于湖泊相、深海相和淺海相的低能區域。在南緣上奧陶統的一些泥質巖中，發育水平層理，表明其沉積環境水體能量極低，如半深湖或深海的靜水環境。波狀層理則是在水體有一定波動但能量較弱的情況下形成的，常見于淺海、濱湖等環境。古生物化石是推斷沉積環境的重要依據，不同的生物對生存環境有特定的要求，通過分析古生物化石的種類、豐度、生態特征等，可以了解當時的沉積環境。筆石類化石是研究區上奧陶統中常見的化石類型，它們多生活在缺氧、富含有機質的深水環境中，如西緣烏拉力克組和南緣平涼組下部富含筆石，這表明這些地層形成于深水、低能的沉積環境，水體較深且相對安靜，適合筆石類生物生存。腕足類、三葉蟲等底棲生物化石則常見于淺海相沉積中，它們需要附著在海底或沉積物表面生活，對水體的光照、溫度、鹽度等條件有一定要求。在南緣背鍋山組中發現大量腕足類和三葉蟲化石，說明該區域在當時為淺海環境，水體清澈、陽光充足，適合這些底棲生物繁衍。珊瑚、層孔蟲等生物礁化石的出現，表明沉積環境為溫暖、清澈、能量較高的淺海環境，通常是在臺地邊緣等位置，具備適宜生物礁生長的條件。如在一些地區發現的珊瑚礁化石，其生長形態和分布特征反映了當時的水動力條件和生態環境，為確定沉積相提供了重要線索。綜合巖石學特征、沉積構造和古生物化石等多方面的依據，可以更準確地劃分鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統的沉積相類型。在實際研究中，需要對這些依據進行系統分析和綜合判斷，避免單一依據帶來的片面性，從而建立起可靠的沉積相劃分方案。3.2主要沉積相類型及特征3.2.1臺地相鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統臺地相巖石類型豐富多樣，主要包括顆粒灰巖、泥晶灰巖、白云巖以及生物礁灰巖等。顆粒灰巖中，常見的顆粒有生物碎屑、內碎屑和鮞粒等。生物碎屑顆粒灰巖中，生物碎屑含量較高，常見的生物化石有腕足類、三葉蟲、棘皮動物等，這些生物多生活在淺海環境，其碎屑的大量出現表明沉積時水體能量較高，能夠搬運和沉積這些生物碎屑。內碎屑顆粒灰巖則是由先期沉積的碳酸鹽巖經水流沖刷、破碎再沉積形成，內碎屑的分選和磨圓度反映了水動力條件的強弱。鮞粒灰巖中的鮞粒通常是在溫暖、動蕩的淺海環境中，由碳酸鈣圍繞核心質點呈同心圓狀生長而成，其形成需要較強的水動力條件，以保證鮞粒能夠不斷翻滾和生長。泥晶灰巖質地細膩，泥晶含量高，是在低能、安靜的水體環境中，泥晶碳酸鹽物質緩慢沉積而成。白云巖的形成與沉積環境的鹽度、溫度等因素密切相關，一般認為是在蒸發作用較強、鹽度較高的環境下，由灰巖經白云石化作用形成。生物礁灰巖是由珊瑚、層孔蟲等造礁生物的骨骼和分泌物堆積而成，其形成需要溫暖、清澈、陽光充足且水動力條件適中的淺海環境，適宜的光照和水溫條件有利于造礁生物的生長和繁殖。臺地相沉積構造特征明顯，常見的有交錯層理、波狀層理和生物擾動構造等。交錯層理是臺地相中的典型構造，大型槽狀交錯層理通常出現在高能的臺地邊緣灘等沉積環境中，反映了水流方向多變且能量較強，如在南緣背鍋山組的臺地邊緣灘沉積中，可見大型槽狀交錯層理，表明當時水流湍急，對沉積物進行了強烈的搬運和再沉積。板狀交錯層理則常見于水動力相對穩定且具有一定方向性的臺地邊緣砂壩等沉積環境，如在西緣的一些臺地邊緣砂壩沉積中，可觀察到板狀交錯層理。波狀層理是在水體有一定波動但能量較弱的情況下形成的，常見于臺地內部的淺灘、潮坪等沉積環境。在臺地相的一些泥質灰巖和粉砂巖中，發育波狀層理，說明沉積時水體波動較小，能量較低。生物擾動構造是生物在沉積物中活動留下的痕跡，反映了生物的生存和活動情況。在臺地相的沉積中，常見的生物擾動構造有蟲孔、爬痕等，表明當時生物活動較為頻繁，沉積環境較為適宜生物生存。臺地相古生物化石豐富，以底棲生物為主，如腕足類、三葉蟲、棘皮動物、珊瑚、層孔蟲等。腕足類是臺地相中的常見生物，其化石在西緣南緣上奧陶統臺地相地層中廣泛分布，腕足類通常生活在淺海海底，其殼體形態多樣，不同的屬種對環境的適應能力有所差異，通過對腕足類化石的研究，可以推斷當時的沉積環境和古生態特征。三葉蟲也是臺地相中的重要生物，其具有多種生態類型，有的三葉蟲善于游泳，有的則生活在海底，它們的出現反映了淺海環境的多樣性。珊瑚和層孔蟲等造礁生物是臺地相的標志性生物，它們的存在表明沉積環境為溫暖、清澈、能量較高的淺海，如在一些地區發現的珊瑚礁化石，其生長形態和分布特征反映了當時的水動力條件和生態環境。棘皮動物如海星、海膽等，也常見于臺地相沉積中，它們的生活習性和生態特征對沉積環境的研究具有重要意義。臺地相的沉積環境主要為淺海，水體較淺，陽光充足，氧氣和營養物質豐富，適宜生物生存和繁衍。臺地邊緣是臺地相與其他相帶的過渡區域，水動力條件較強，以高能的波浪和潮汐作用為主，形成了顆粒支撐的巖石，如顆粒灰巖、生物礁灰巖等，這些巖石具有較好的儲集性能。臺地內部水動力條件相對較弱，以潮汐和波浪的微弱作用為主，沉積了泥晶灰巖、白云巖等細粒巖石。在臺地相的演化過程中，受海平面變化、構造運動和氣候變化等因素的影響，沉積環境發生了多次改變。當海平面上升時，臺地相的范圍可能會擴大，沉積環境可能會從臺地邊緣向臺地內部轉變，巖石類型也會相應發生變化，如從顆粒灰巖逐漸轉變為泥晶灰巖。構造運動可能導致臺地的隆升或沉降，從而改變沉積環境和沉積相類型。氣候變化可能影響海水的溫度、鹽度和營養物質含量，進而影響生物的生長和分布，對臺地相的演化產生影響。3.2.2斜坡相鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統斜坡相的巖石類型主要有礫屑灰巖、泥質灰巖和泥巖等。礫屑灰巖中礫石成分主要為碳酸鹽巖，礫石大小不一，分選性較差，呈棱角狀或次棱角狀。這些礫石是由上部臺地或相鄰高地的巖石經水流、重力等作用搬運到斜坡區域沉積而成，其形成與斜坡的地形和水動力條件密切相關。在斜坡的上部，由于靠近物源區，水流和重力作用較強，能夠搬運較大顆粒的礫石，形成礫屑灰巖；而在斜坡的下部，水流和重力作用相對減弱，礫石的粒度逐漸變細。泥質灰巖是斜坡相的常見巖石類型之一，其泥質含量較高，顏色多為灰色或深灰色。泥質灰巖的形成是在水動力條件相對較弱的環境下，泥質物質與碳酸鹽物質混合沉積而成。泥質的來源可能是陸源碎屑的輸入，也可能是海洋中生物的分解產物。在斜坡相的沉積過程中，泥質灰巖的沉積反映了沉積環境的相對穩定性和水體能量的較低水平。泥巖在斜坡相中也有一定分布，其質地細膩，頁理發育。泥巖主要是在低能、安靜的水體環境中，由細小的泥質顆粒緩慢沉積而成。在斜坡的某些區域，由于水動力條件極為微弱，如斜坡底部的深水區，泥質顆粒能夠穩定沉積，形成泥巖。泥巖的沉積反映了沉積環境的安靜和缺氧特征，其中可能保存有豐富的有機質，對研究當時的沉積環境和古生態具有重要意義。斜坡相的沉積構造主要有滑塌構造、重力流構造和水平層理等。滑塌構造是斜坡相的典型構造之一，它是由于斜坡上的沉積物在重力作用下發生滑動和坍塌而形成的。滑塌構造的形態多樣，常見的有褶皺狀、卷曲狀等，其規模大小不一。在斜坡相的地層中，滑塌構造的存在表明當時斜坡上的沉積物處于不穩定狀態，受到重力、地震等因素的影響，發生了滑動和變形。例如，在西緣的一些斜坡相地層中，可觀察到明顯的滑塌構造，其巖石層理發生強烈扭曲和變形，這是沉積物在斜坡上滑動和坍塌的結果。重力流構造包括碎屑流、濁流等形成的構造。碎屑流是一種高密度的重力流，由大量的碎屑物質和水混合而成，其搬運和沉積過程中形成了塊狀構造和雜亂的礫石堆積。在斜坡相的礫屑灰巖中，常可見到塊狀構造，這是碎屑流沉積的典型特征，表明沉積物在短時間內快速堆積，沒有經過明顯的分選和層理發育。濁流是一種低密度的重力流，由懸浮在水中的碎屑物質在重力作用下形成的密度流。濁流沉積形成的構造主要有鮑馬序列，包括底部的遞變層理、中部的平行層理和上部的水平層理等。在斜坡相的一些砂質和泥質沉積物中，可識別出鮑馬序列，反映了濁流的搬運和沉積過程。水平層理是在低能、安靜的水體環境中形成的，常見于泥質灰巖和泥巖中。在斜坡相的底部或相對安靜的區域，由于水動力條件微弱，沉積物能夠緩慢堆積，形成水平層理。水平層理的存在表明沉積環境的相對穩定性和水體能量的極低水平。斜坡相的沉積動力條件主要受重力和水流的影響。在斜坡的上部，靠近物源區，重力作用較強，水流速度較快，主要以牽引流和重力流為主，能夠搬運和沉積較大顆粒的物質，形成礫屑灰巖等粗粒巖石。隨著斜坡的向下延伸，水流速度逐漸減慢，重力作用相對減弱，水動力條件逐漸變為以懸浮沉積為主，沉積物質逐漸變細，形成泥質灰巖和泥巖等細粒巖石。在斜坡相的演化過程中，其沉積環境和沉積特征受到多種因素的影響。海平面變化是影響斜坡相演化的重要因素之一，當海平面上升時，斜坡相的范圍可能會擴大，沉積環境可能會向深水方向轉變，巖石類型和沉積構造也會相應發生變化。例如，海平面上升可能導致斜坡上的沉積物被淹沒，水動力條件發生改變，原本的粗粒沉積可能轉變為細粒沉積。構造運動也會對斜坡相的演化產生重要影響，構造運動可能導致斜坡的隆升或沉降，改變斜坡的地形和水動力條件，從而影響沉積物的搬運和沉積。此外，物源區的變化、氣候變化等因素也會對斜坡相的演化產生一定的影響。3.2.3海槽相鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統海槽相巖性以泥巖、頁巖和硅質巖為主，夾少量薄層灰巖。泥巖和頁巖質地細膩，頁理發育，顏色多為黑色或深灰色，這是由于海槽相沉積環境水體較深，處于缺氧狀態，有機質得以大量保存，使得巖石顏色較深。硅質巖主要由生物成因的硅質組成，如放射蟲、硅藻等生物的硅質骨骼在海底堆積形成硅質巖。薄層灰巖的夾層在海槽相中相對較少，其形成可能與間歇性的水體能量變化或生物活動有關。海槽相的沉積構造主要為水平層理和遞變層理。水平層理是在低能、安靜的水體環境中，沉積物緩慢堆積形成的，是海槽相的典型構造之一。在海槽相的泥巖和頁巖中，普遍發育水平層理，表明沉積過程中水體平靜，沒有明顯的水流擾動。遞變層理則是由于重力作用，沉積物在搬運和沉積過程中發生粒度分選形成的，常見于濁流沉積等重力流環境。在海槽相的某些砂質沉積物中，可觀察到遞變層理，這是濁流在海槽中流動并沉積的結果，反映了海槽相沉積過程中存在間歇性的較強水動力事件。海槽相的古生物化石以浮游生物為主，如筆石、放射蟲等。筆石是海槽相中最具代表性的化石之一，它們多生活在缺氧、富含有機質的深水環境中，通過浮游方式在水體中生存。筆石的種類和豐度能夠反映沉積環境的水體深度、氧化還原條件等信息。在西緣南緣上奧陶統海槽相地層中，發現了豐富的筆石化石，表明該區域在當時為深水、缺氧的海槽環境。放射蟲也是海槽相常見的浮游生物，其硅質骨骼能夠保存為化石，放射蟲的分布和演化與海洋環境的變化密切相關，對研究海槽相的沉積環境和古生態具有重要意義。海槽相的沉積環境為深水、缺氧的海域，水體深度較大，遠離海岸，陸源碎屑物質輸入較少。這種環境下，沉積物主要由海洋自生的生物成因物質和細粒的懸浮物質組成。由于水體缺氧，底棲生物難以生存，浮游生物成為主要的生物類型。海槽相的沉積過程相對穩定，以緩慢的懸浮沉積為主，形成了水平層理發育的泥巖、頁巖等巖石。在海槽相的演化過程中，受海平面變化、構造運動和全球氣候變化等因素的影響，沉積環境發生了相應的改變。當海平面上升時，海槽相的范圍可能會擴大，水體深度增加，沉積環境進一步向深水方向發展。構造運動可能導致海槽的隆升或沉降，改變海槽的地形和水動力條件，進而影響沉積物的來源和沉積過程。全球氣候變化可能影響海洋的溫度、鹽度和環流模式，對海槽相的生物群落和沉積特征產生影響。例如，氣候變冷可能導致海洋表層水溫降低，影響浮游生物的生長和分布，進而改變海槽相的沉積特征。3.3沉積相平面展布特征通過對鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統沉積相類型及特征的深入研究，繪制了沉積相平面分布圖（見圖2）。在該圖中，清晰地展示了臺地相、斜坡相和海槽相在平面上的分布情況，這些分布特征受到多種因素的綜合控制。[此處插入沉積相平面分布圖，圖中應明確標注出臺地相、斜坡相和海槽相的分布范圍，以及主要的地質構造單元、地名等信息，顏色或圖例應清晰區分不同沉積相]臺地相主要分布于研究區的東部和南部部分地區。在東部，臺地相沿著現今的鄂爾多斯盆地邊緣呈條帶狀分布，其范圍大致從東北向西南延伸。這一區域的臺地相主要包括開闊臺地和臺地邊緣亞相。開闊臺地亞相以泥晶灰巖、粉晶灰巖等細粒碳酸鹽巖沉積為主，水體相對較淺，水動力條件較弱，生物化石以底棲生物為主，如腕足類、三葉蟲等。臺地邊緣亞相則靠近斜坡相，水動力條件較強，以顆粒灰巖、生物礁灰巖等粗粒碳酸鹽巖沉積為主，生物化石豐富，珊瑚、層孔蟲等造礁生物大量發育。在南部，臺地相主要集中在一些相對隆起的區域，形成了臺地的主體部分。這些區域的臺地相沉積環境相對穩定，沉積物以碳酸鹽巖為主，且具有較好的分選性和磨圓度。斜坡相分布于臺地相的西側和北側，是臺地相向海槽相過渡的地帶。在西緣地區，斜坡相呈南北向狹長帶狀分布，與臺地相和海槽相呈逐漸過渡的關系。斜坡相的沉積物主要為礫屑灰巖、泥質灰巖和泥巖等，沉積構造以滑塌構造、重力流構造和水平層理為主。在南緣，斜坡相分布范圍相對較窄，主要位于臺地相和海槽相之間的過渡區域。斜坡相的沉積動力主要受重力和水流的影響，在斜坡的上部，靠近物源區，重力作用較強，水流速度較快，主要以牽引流和重力流為主，能夠搬運和沉積較大顆粒的物質，形成礫屑灰巖等粗粒巖石；隨著斜坡的向下延伸，水流速度逐漸減慢，重力作用相對減弱，水動力條件逐漸變為以懸浮沉積為主，沉積物質逐漸變細，形成泥質灰巖和泥巖等細粒巖石。海槽相主要分布于研究區的西部和北部的廣大區域。在西緣，海槽相延伸至賀蘭山以西的廣闊地區，其沉積環境為深水、缺氧的海域，水體深度較大，遠離海岸，陸源碎屑物質輸入較少。海槽相的沉積物主要為泥巖、頁巖和硅質巖，夾少量薄層灰巖，沉積構造以水平層理和遞變層理為主，古生物化石以浮游生物為主，如筆石、放射蟲等。在北緣，海槽相的分布范圍也較為廣泛，與西緣的海槽相連通，形成了一個相對統一的深水沉積區域。沉積相平面展布的控制因素主要包括構造運動、海平面變化和物源供給等。構造運動對沉積相的分布起著重要的控制作用。在鄂爾多斯盆地西緣南緣，加里東運動導致了區域的隆升和沉降，形成了不同的構造單元，從而控制了沉積相的分布格局。例如，臺地相主要分布在相對隆起的區域，而海槽相則分布在相對凹陷的區域。斜坡相則位于臺地相和海槽相之間的過渡地帶，其分布受到構造邊界的控制。海平面變化也是影響沉積相平面展布的重要因素。當海平面上升時，海侵范圍擴大，海槽相的范圍可能會向臺地相方向擴展，而臺地相的范圍則可能會縮小。相反，當海平面下降時，海退發生，臺地相的范圍可能會向海槽相方向擴展。在鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統沉積時期，海平面的升降變化導致了沉積相帶的頻繁遷移和變化。物源供給對沉積相的分布也有重要影響。物源區的巖石類型、風化程度和搬運距離等因素決定了沉積物的成分和粒度。在臺地相地區，物源主要來自于臺地內部或周邊地區的碳酸鹽巖，因此沉積物以碳酸鹽巖為主。而在海槽相地區，物源主要來自于陸源碎屑物質，經過長距離的搬運后，沉積下來形成泥巖、頁巖等細粒沉積物。斜坡相的物源則既有來自臺地相的碳酸鹽巖碎屑，也有來自陸源的碎屑物質，其沉積特征受到物源混合的影響。四、上奧陶統沉積相控制因素4.1構造運動對沉積相的控制鄂爾多斯盆地西緣南緣在地質歷史時期經歷了復雜而頻繁的構造運動，這些構造運動對沉積相的發育和分布產生了深遠且關鍵的控制作用。加里東運動是該區域早古生代最重要的構造事件之一。在加里東運動的影響下，鄂爾多斯盆地西緣南緣的構造格局發生了顯著變化。這一時期，區域內的地殼運動導致了不同部位的隆升和沉降差異，從而形成了不同的構造單元，如隆起區和坳陷區。這些構造單元的形成直接控制了沉積相的分布格局。在隆起區，由于地勢較高，水體較淺，通常發育臺地相沉積。臺地相中的顆粒灰巖、生物礁灰巖等巖石類型，是在相對高能的淺海環境中形成的，這與隆起區靠近物源、水動力條件較強等因素密切相關。例如，在南緣的一些地區，由于加里東運動形成的局部隆起，使得該區域在奧陶紀時期發育了典型的臺地邊緣相，其中的臺地邊緣灘沉積了大量的顆粒灰巖，這些顆粒灰巖中的生物碎屑和內碎屑分選良好，磨圓度較高，反映了當時較強的水動力條件。而在坳陷區，由于地勢較低，水體較深，為海槽相沉積提供了有利條件。海槽相主要沉積了泥巖、頁巖和硅質巖等細粒沉積物，這些沉積物的形成與坳陷區遠離物源、水動力條件較弱、水體安靜等因素有關。如在西緣的一些坳陷區域，上奧陶統沉積了大量的黑色頁巖和泥巖，這些巖石中富含筆石等浮游生物化石，表明沉積環境為深水、缺氧的海槽環境。海西運動對鄂爾多斯盆地西緣南緣的沉積相也產生了重要影響。海西運動使得區域內的構造活動進一步加劇，形成了一系列的褶皺和斷裂構造。這些構造活動改變了區域的地形地貌和沉積環境。褶皺構造使得地層發生彎曲變形，形成了背斜和向斜等構造形態。背斜頂部由于受到張力作用，巖石破碎，容易遭受侵蝕，在沉積過程中可能形成剝蝕區，而向斜底部則相對低洼，有利于沉積物的堆積。例如，在一些背斜構造的頂部，上奧陶統地層可能遭受了不同程度的剝蝕，導致地層缺失或變薄；而在向斜構造的底部，沉積物則相對較厚，沉積相類型也可能發生變化。斷裂構造對沉積相的控制作用更為直接。斷裂活動可以導致地形的突然變化，形成斷層崖和斷層谷等地形。在斷層崖附近，由于地形陡峭，沉積物容易發生崩塌和滑落，形成重力流沉積，如礫屑灰巖等。而在斷層谷中，水流速度加快，可能形成牽引流沉積，沉積相類型也會相應發生改變。此外，斷裂活動還可能影響物源的供給和水流的方向，從而間接影響沉積相的分布。例如，斷裂活動可能使得物源區與沉積區之間的距離發生變化，或者改變水流的路徑，導致沉積物的搬運和沉積方式發生改變，進而影響沉積相的類型和分布。中生代的印支運動和燕山運動同樣對該區域的沉積相產生了重要影響。印支運動使鄂爾多斯盆地進入大型內陸差異沉降盆地發展階段，沉積環境由海相轉變為陸相。在西緣南緣，這一時期沉積了大量的陸相碎屑巖，如砂巖、粉砂巖和泥巖等。沉積相類型也相應地由海相沉積轉變為陸相沉積，如河流相、湖泊相和三角洲相等。例如，在南緣的一些地區，印支運動后形成了河流相沉積，河流的侵蝕和搬運作用使得沉積物在河道中堆積，形成了具有交錯層理的砂巖和礫巖。燕山運動進一步加強了區域的構造變形，形成了更多的褶皺和斷裂。這些構造活動不僅影響了當時的沉積，還對后期油氣的運移和聚集起到了控制作用。在沉積方面，燕山運動導致的地形差異使得不同區域的沉積厚度和巖性組合存在明顯差異。在構造活動強烈的地區，地層可能發生強烈的褶皺和斷裂，沉積厚度變化較大，沉積相類型也較為復雜；而在構造相對穩定的地區，沉積厚度相對均勻，沉積相類型相對單一。例如，在西緣的一些地區，燕山運動形成的褶皺和斷裂使得上奧陶統地層發生了強烈的變形，沉積相類型也變得更加復雜多樣，既有陸相沉積，也有海相沉積的殘留。綜上所述，構造運動通過改變區域的地形地貌、地層結構和物源供給等因素，對鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統的沉積相產生了多方面的控制作用。不同的構造運動階段，其控制作用的方式和強度有所不同，但總體上都對沉積相的發育、分布和演化產生了深遠的影響。深入研究構造運動與沉積相之間的關系，對于理解該區域的地質演化歷史和油氣資源分布具有重要意義。4.2海平面變化對沉積相的影響海平面變化是控制鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統沉積相的重要因素之一，其對沉積相的影響主要體現在沉積相的垂向變化和橫向遷移兩個方面。在垂向變化方面，當海平面上升時，海水逐漸淹沒陸地，發生海侵作用。海侵過程中，沉積環境由淺變深，沉積相也隨之發生相應變化。在西緣南緣上奧陶統沉積時期，海侵導致臺地相逐漸向斜坡相和海槽相轉變。例如，在臺地邊緣地區，原本發育的顆粒灰巖等淺水沉積逐漸被泥質灰巖、泥巖等深水沉積所取代。這是因為海平面上升使得水動力條件減弱，陸源碎屑物質輸入減少，同時水體加深，氧氣含量降低，生物群落也發生了改變，從而形成了適合深水沉積的環境。在南緣的一些地區，上奧陶統下部為臺地相沉積，隨著海平面上升，中部逐漸過渡為斜坡相沉積，上部則出現了海槽相沉積，這種垂向的沉積相變化反映了海侵過程中沉積環境的演變。相反，當海平面下降時，發生海退作用，海水逐漸退出陸地，沉積環境由深變淺。海退過程中，沉積相從海槽相和斜坡相逐漸向臺地相轉變。在海槽相地區，原本沉積的泥巖、頁巖等細粒沉積物，隨著海平面下降，可能會被砂巖、粉砂巖等粗粒沉積物所覆蓋，沉積相轉變為斜坡相或臺地相。在西緣的一些地區，上奧陶統上部為海槽相沉積，隨著海平面下降，中部出現了斜坡相沉積，下部則恢復為臺地相沉積，這種垂向的沉積相變化記錄了海退過程中沉積環境的改變。海平面變化還導致了沉積相的橫向遷移。在海平面上升階段，海侵使得沉積相帶向陸地方向遷移。臺地相的范圍縮小，斜坡相和海槽相的范圍擴大。例如，在鄂爾多斯盆地西緣，當海平面上升時，臺地邊緣相的位置向陸地內部移動，原本位于臺地邊緣的生物礁和顆粒灘等沉積體，可能會被海水淹沒，轉變為斜坡相或海槽相沉積。這是因為海平面上升使得海岸線向陸地方向推進，沉積環境發生了改變，導致沉積相帶也相應地發生遷移。在海平面下降階段，海退使得沉積相帶向海洋方向遷移。臺地相的范圍擴大，斜坡相和海槽相的范圍縮小。在南緣地區，當海平面下降時，臺地相的范圍向海洋方向擴展，原本位于斜坡相的沉積物可能會暴露在水面之上，經過改造后轉變為臺地相沉積。這種沉積相的橫向遷移反映了海平面變化對沉積環境的控制作用，也使得不同沉積相在平面上的分布發生了改變。海平面變化對沉積相的影響還與構造運動、物源供給等因素相互作用。構造運動可以改變區域的地形地貌，影響海平面變化對沉積相的控制作用。在構造活動強烈的地區，地形起伏較大，海平面上升或下降時，沉積相的變化可能更加復雜。物源供給的變化也會影響沉積相的分布，當物源供給充足時，即使海平面發生變化，沉積相的轉變可能也會受到一定的制約。例如，在物源區附近，即使海平面上升，陸源碎屑物質的大量輸入可能使得沉積相仍然以淺水環境的沉積為主。綜上所述，海平面變化通過控制沉積環境的水深、水動力條件和生物群落等因素，對鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統沉積相的垂向變化和橫向遷移產生了重要影響。深入研究海平面變化與沉積相之間的關系，對于理解該區域的沉積演化歷史和地質構造背景具有重要意義。4.3物源供給對沉積相的作用物源供給是控制鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統沉積相的重要因素之一，其類型、數量和搬運方式對沉積相的特征產生了顯著影響。物源類型決定了沉積物的成分，進而影響沉積相的巖石類型。在鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統沉積時期，物源主要有陸源碎屑和碳酸鹽內源兩種類型。陸源碎屑物源主要來自周邊的古陸，如阿拉善古陸、華北地臺南緣等。這些古陸經過長期的風化剝蝕，產生了大量的碎屑物質，包括石英、長石、巖屑等。這些陸源碎屑物質被搬運到沉積區后，形成了以碎屑巖為主的沉積相，如公烏素組的砂巖、粉砂巖等。砂巖中的石英顆粒含量較高，表明其物源區可能存在富含石英的巖石，如花崗巖、變質巖等；長石顆粒的存在則說明物源區可能有長石含量較高的巖石，如長石砂巖、花崗巖等。碳酸鹽內源物源則主要來自海洋中的生物作用和化學沉淀。海洋中的生物，如珊瑚、腕足類、三葉蟲等，它們的骨骼和外殼主要由碳酸鈣組成，這些生物死亡后，其骨骼和外殼在海底堆積，經過壓實、膠結等作用，形成了碳酸鹽巖。此外，海水中的碳酸鈣在一定的物理化學條件下也會發生化學沉淀，形成碳酸鹽巖。在臺地相和斜坡相的沉積中，碳酸鹽巖是主要的巖石類型，如臺地相的顆粒灰巖、生物礁灰巖，斜坡相的泥質灰巖、礫屑灰巖等。顆粒灰巖中的生物碎屑主要來自海洋生物，如腕足類、三葉蟲的殼體，這些生物碎屑在水動力條件較強的環境下被搬運和沉積，形成了顆粒支撐的巖石；生物礁灰巖則是由珊瑚、層孔蟲等造礁生物的骨骼和分泌物堆積而成，反映了溫暖、清澈、能量較高的淺海環境。物源數量的多少直接影響沉積物的堆積速率和沉積相的厚度。當物源供給充足時，沉積物的堆積速率較快，沉積相的厚度較大。在西緣的一些地區，由于靠近物源區，陸源碎屑物質大量輸入，公烏素組的砂巖、粉砂巖厚度較大，可達數十米甚至上百米。這些厚層的碎屑巖沉積反映了當時物源供給充足，水動力條件較強，能夠搬運和沉積大量的碎屑物質。相反，當物源供給不足時，沉積物的堆積速率較慢，沉積相的厚度較小。在海槽相地區，由于遠離陸源碎屑物源區，物源供給相對較少，主要以海洋自生的生物成因物質和細粒的懸浮物質沉積為主，沉積相的厚度相對較薄。海槽相的泥巖、頁巖和硅質巖厚度一般在幾十米到上百米之間，與臺地相和斜坡相相比，厚度明顯較小。物源的搬運方式也對沉積相的特征產生重要影響。常見的搬運方式有牽引流搬運和重力流搬運。牽引流搬運是在水流、波浪等動力作用下，沉積物呈懸浮或推移狀態搬運。在臺地相的沉積中，牽引流搬運較為常見，如臺地邊緣灘的顆粒灰巖，是在波浪和潮汐的作用下，生物碎屑和內碎屑等顆粒物質被牽引搬運到臺地邊緣，經過分選和磨圓后沉積形成的。這種搬運方式形成的沉積物分選性和磨圓度較好，顆粒之間的排列較為緊密。重力流搬運則是在重力作用下，沉積物呈整體移動的方式搬運。在斜坡相和海槽相的沉積中，重力流搬運較為常見，如斜坡相的礫屑灰巖和海槽相的濁流沉積。在斜坡上，由于地形陡峭，沉積物在重力作用下容易發生滑動和坍塌，形成重力流，將上部的碎屑物質搬運到斜坡下部或海槽中沉積。濁流是一種典型的重力流，它是由懸浮在水中的碎屑物質在重力作用下形成的密度流，濁流沉積形成的鮑馬序列具有明顯的遞變層理，反映了重力流搬運和沉積的過程。這種搬運方式形成的沉積物分選性和磨圓度較差，顆粒之間的排列較為雜亂。物源供給還與構造運動、海平面變化等因素相互作用，共同影響沉積相的發育和分布。構造運動可以改變物源區的地形和巖石類型，從而影響物源的供給。在構造活動強烈的地區，巖石破碎，風化剝蝕作用增強，物源供給可能會增加；而在構造相對穩定的地區，物源供給相對較少。海平面變化也會影響物源的搬運和沉積，當海平面上升時，海水淹沒陸地，陸源碎屑物質的搬運距離可能會增加，沉積相的分布范圍也會發生變化；當海平面下降時，陸地暴露，物源區與沉積區之間的距離可能會縮短，沉積相的特征也會相應改變。綜上所述，物源供給通過其類型、數量和搬運方式，對鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統沉積相的巖石類型、厚度和沉積構造等特征產生了重要影響。深入研究物源供給與沉積相之間的關系，對于理解該區域的沉積演化歷史和地質構造背景具有重要意義。五、上奧陶統儲層特征及與沉積相的關系5.1儲層巖石學特征鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統儲層巖石類型多樣，主要包括碳酸鹽巖和碎屑巖兩大類，不同巖石類型具有獨特的礦物成分和結構特征，這些特征對儲層物性產生了顯著影響。碳酸鹽巖是上奧陶統儲層的重要巖石類型之一，主要礦物成分為方解石和白云石。在臺地相沉積中，常見的顆粒灰巖主要由生物碎屑、內碎屑和鮞粒等顆粒與方解石膠結物組成。生物碎屑顆粒灰巖中，生物碎屑主要來源于腕足類、三葉蟲、棘皮動物等淺海生物，其礦物成分主要為方解石。這些生物碎屑在水動力條件較強的臺地邊緣等環境中，經過搬運和沉積，被亮晶方解石膠結，形成了顆粒支撐的巖石結構。例如，在南緣背鍋山組的臺地邊緣灘沉積中，生物碎屑顆粒灰巖的生物碎屑含量較高，分選性和磨圓度較好，顆粒之間為亮晶方解石膠結，這種結構使得巖石具有一定的原生孔隙度，為儲層提供了一定的儲集空間。內碎屑顆粒灰巖是由先期沉積的碳酸鹽巖經水流沖刷、破碎再沉積形成的，內碎屑的礦物成分同樣以方解石為主。內碎屑的大小、形狀和分選性反映了沉積時的水動力條件，在高能環境下，內碎屑分選性好，磨圓度高，形成的顆粒灰巖儲集性能相對較好。鮞粒灰巖中的鮞粒是在溫暖、動蕩的淺海環境中，由碳酸鈣圍繞核心質點呈同心圓狀生長而成，其礦物成分主要為方解石。鮞粒灰巖的結構緊密，原生孔隙度相對較低，但在后期成巖作用過程中，鮞粒之間的膠結物可能發生溶蝕，從而增加孔隙度，改善儲集性能。白云巖也是碳酸鹽巖儲層的重要組成部分，其礦物成分為白云石。白云巖的形成與沉積環境的鹽度、溫度等因素密切相關，一般認為是在蒸發作用較強、鹽度較高的環境下，由灰巖經白云石化作用形成。在鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統中，白云巖主要分布在臺地相的一些區域，如西緣桌子山組的部分白云巖，其晶體結構較為規則，晶間孔隙發育，儲層物性相對較好。白云巖的晶間孔隙為油氣的儲存和運移提供了良好的空間，且白云巖的抗壓實能力較強，在成巖過程中能夠較好地保存孔隙，有利于儲層的發育。碎屑巖在西緣南緣上奧陶統儲層中也有一定分布，主要礦物成分為石英、長石和巖屑等。在公烏素組等地層中，砂巖和粉砂巖是主要的碎屑巖類型。砂巖中的石英顆粒含量較高，硬度大，化學性質穩定，在搬運和沉積過程中不易被磨損和溶解，能夠較好地保持顆粒形態。長石顆粒的含量和種類反映了物源區的巖石類型，不同種類的長石在成巖過程中的穩定性不同，可能會對儲層物性產生影響。巖屑則是巖石破碎后的碎塊，其成分復雜，包括各種巖石類型，巖屑的含量和性質也會影響碎屑巖的儲集性能。碎屑巖的結構特征對儲層物性有重要影響。粒度大小直接影響孔隙大小和滲透率，粗粒砂巖的孔隙較大，滲透率相對較高，有利于油氣的儲存和運移；而細粒粉砂巖的孔隙較小，滲透率較低。分選性和磨圓度也與儲層物性密切相關，分選性好、磨圓度高的碎屑巖，顆粒之間的排列較為緊密，孔隙連通性較好，儲集性能相對較好。例如，在公烏素組的一些砂巖中，分選性和磨圓度中等，孔隙度和滲透率相對適中，具有一定的儲集能力。除了碳酸鹽巖和碎屑巖，上奧陶統儲層中還存在少量的泥巖和頁巖。泥巖和頁巖主要由黏土礦物組成，如蒙脫石、伊利石、高嶺石等，這些黏土礦物顆粒細小，孔隙度低，滲透率差，通常被認為是較差的儲層巖石。在某些情況下，泥巖和頁巖中的微裂縫可能會發育，這些微裂縫可以增加巖石的滲透性，為油氣的儲存和運移提供通道。例如，在海槽相的泥巖和頁巖中，由于受到構造應力的作用，可能會產生微裂縫，使得這些巖石具備一定的儲集能力。5.2儲集空間類型及特征鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統儲層的儲集空間類型豐富多樣，主要包括孔隙和裂縫兩大類型，這些儲集空間的形成與演化受到沉積作用、成巖作用和構造作用等多種因素的綜合影響。孔隙類型主要有原生孔隙和次生孔隙。原生孔隙是在沉積過程中形成的，與巖石的原始結構密切相關。在臺地相的顆粒灰巖中，原生粒間孔是常見的原生孔隙類型。例如，在南緣背鍋山組的生物碎屑顆粒灰巖中，生物碎屑之間的孔隙在沉積時就已存在，這些粒間孔的大小和形狀取決于生物碎屑的大小、分選性和排列方式。當生物碎屑分選性好、排列疏松時，粒間孔相對較大且連通性較好；而當生物碎屑分選性差、排列緊密時，粒間孔則較小且連通性較差。原生粒間孔為油氣的初始儲存提供了一定的空間，但在后期成巖作用過程中，容易受到壓實、膠結等作用的影響而減小或消失。鑄模孔也是一種原生孔隙，主要發育在鮞粒灰巖和生物碎屑灰巖中。在鮞粒灰巖中，當鮞粒被溶解后，會留下與鮞粒形狀相同的鑄模孔。這些鑄模孔的形成與沉積環境和生物活動密切相關，在溫暖、動蕩的淺海環境中，鮞粒容易形成，而后期的溶解作用則使得鑄模孔得以發育。鑄模孔的大小和形態取決于鮞粒的大小和溶解程度，其連通性相對較差，對儲層物性的影響相對較小。次生孔隙是在成巖作用過程中形成的，是儲集空間的重要組成部分。溶蝕孔是常見的次生孔隙類型，主要由碳酸鹽巖的溶解作用形成。在臺地相和斜坡相的碳酸鹽巖中，當巖石與酸性流體（如富含二氧化碳的地下水）接觸時，碳酸鹽礦物會發生溶解，形成溶蝕孔。例如，在西緣桌子山組的白云巖中，由于受到后期酸性流體的溶蝕作用，形成了大量的溶蝕孔。這些溶蝕孔的大小和形狀不一，小的溶蝕孔可能只有幾微米，大的溶蝕孔可達幾毫米甚至更大。溶蝕孔的發育程度與巖石的成分、結構以及酸性流體的性質和流動路徑密切相關。巖石中碳酸鹽礦物的含量越高、結構越疏松，越容易被溶蝕形成溶蝕孔；酸性流體的酸性越強、流動速度越快，溶蝕作用越強烈，溶蝕孔的發育程度也越高。晶間孔主要發育在白云巖中，是白云石晶體之間的孔隙。白云巖的晶間孔大小和形狀取決于白云石晶體的大小、形狀和排列方式。當白云石晶體大小均勻、排列疏松時，晶間孔相對較大且連通性較好；而當白云石晶體大小不均勻、排列緊密時，晶間孔則較小且連通性較差。在西緣桌子山組的細晶白云巖中，晶間孔發育良好，這些晶間孔為油氣的儲存和運移提供了重要的空間。晶間孔的形成與白云石化作用密切相關，在白云石化過程中，白云石晶體逐漸生長并取代原來的碳酸鹽礦物，從而形成晶間孔。裂縫在鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統儲層中也較為發育，對儲層物性和油氣運移具有重要影響。構造裂縫是由構造應力作用形成的，其方向和密度受構造應力場的控制。在西緣地區，由于受到多期構造運動的影響，構造裂縫較為發育。例如，在加里東運動和海西運動期間，區域構造應力導致地層發生變形和破裂，形成了大量的構造裂縫。這些構造裂縫的走向主要受區域構造應力方向的控制，一般呈南北向或東西向。構造裂縫的密度在不同地區和不同地層中存在差異，在構造活動強烈的地區，構造裂縫密度較大；而在構造相對穩定的地區，構造裂縫密度較小。構造裂縫的存在大大提高了儲層的滲透率，為油氣的運移提供了通道。溶蝕裂縫是在溶蝕作用和構造作用共同影響下形成的。當巖石中的裂縫被酸性流體溶蝕擴大時，就形成了溶蝕裂縫。溶蝕裂縫的大小和形狀不規則，其延伸方向與構造裂縫和溶蝕作用的方向有關。在南緣的一些地區，由于巖石中存在構造裂縫，后期的酸性流體沿著裂縫流動并對其進行溶蝕，使得裂縫進一步擴大，形成了溶蝕裂縫。溶蝕裂縫不僅增加了儲層的孔隙度，還改善了儲層的連通性，對油氣的儲存和運移起到了重要作用。儲集空間的形成機制與演化過程較為復雜。在沉積階段，原生孔隙的形成主要取決于沉積物的粒度、分選性和排列方式等因素。在高能的臺地邊緣灘等沉積環境中，沉積物粒度較大、分選性好，原生粒間孔發育；而在低能的盆地相等沉積環境中，沉積物粒度較小、分選性差，原生孔隙相對較少。在成巖階段，壓實作用和膠結作用使原生孔隙減小或消失，而溶解作用和白云石化作用則形成了次生孔隙。隨著埋深的增加，上覆地層壓力增大，巖石發生壓實作用，原生孔隙被壓縮變小；同時，孔隙水中的礦物質沉淀形成膠結物，充填原生孔隙，進一步降低了孔隙度。當巖石與酸性流體接觸時，碳酸鹽礦物發生溶解，形成溶蝕孔；白云石化作用則使白云石晶體生長，形成晶間孔。在構造活動階段，構造應力作用形成構造裂縫，后期的溶蝕作用又對裂縫進行改造，形成溶蝕裂縫。這些裂縫的形成和演化進一步改變了儲集空間的結構和連通性，對油氣的運移和聚集產生了重要影響。5.3儲層物性特征鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統儲層物性特征受多種因素影響，孔隙度和滲透率是衡量儲層物性的關鍵參數，其在平面和垂向上的分布規律對于理解儲層的非均質性和油氣勘探具有重要意義。通過對大量巖心樣品的分析測試，獲取了上奧陶統儲層的孔隙度和滲透率數據。在臺地相儲層中，顆粒灰巖的孔隙度范圍在3%-15%之間，平均孔隙度約為8%。其中，臺地邊緣灘的生物碎屑顆粒灰巖孔隙度相對較高，可達10%-15%，這是由于其在高能環境下沉積，顆粒分選性好，原生粒間孔發育，為油氣儲存提供了較大的空間。而臺地內部的泥晶灰巖孔隙度較低，一般在3%-6%之間，泥晶灰巖的細粒結構導致其孔隙細小且連通性較差。白云巖儲層的孔隙度相對較高，范圍在5%-20%之間，平均孔隙度約為12%。西緣桌子山組的細晶白云巖孔隙度可達15%-20%，其晶間孔發育良好，為油氣的儲存和運移提供了有利條件。斜坡相儲層的孔隙度和滲透率相對較低，礫屑灰巖的孔隙度一般在1%-5%之間，平均孔隙度約為3%。礫屑灰巖的礫石分選性差，排列緊密，孔隙主要為礫石間的不規則孔隙，連通性較差，導致其滲透率較低。泥質灰巖的孔隙度在2%-6%之間，平均孔隙度約為4%，泥質含量較高，泥質的填充使得孔隙度和滲透率進一步降低。海槽相儲層以泥巖和頁巖為主，孔隙度和滲透率極低。泥巖的孔隙度一般小于1%，滲透率小于0.01×10?3μm2，頁巖的孔隙度和滲透率也與之類似。海槽相儲層的細粒沉積物在壓實作用下，孔隙被大量壓縮，且泥質和有機質的填充使得孔隙連通性極差。儲層物性在平面上的分布受沉積相的控制。臺地相分布區，尤其是臺地邊緣地區，由于其高能的沉積環境，形成的巖石具有較好的儲集性能，孔隙度和滲透率相對較高。在南緣背鍋山組的臺地邊緣相帶，孔隙度和滲透率明顯高于其他相帶。而斜坡相和海槽相分布區，儲層物性相對較差，孔隙度和滲透率較低。西緣烏拉力克組的海槽相沉積區，孔隙度和滲透率極低，不利于油氣的儲存和運移。在垂向上，儲層物性也存在一定的變化規律。隨著地層深度的增加，上覆地層壓力增大，巖石受到的壓實作用增強，孔隙度和滲透率逐漸降低。在臺地相儲層中，上部地層由于埋藏較淺，壓實作用相對較弱，孔隙度和滲透率相對較高；而下部地層埋藏較深，壓實作用較強，孔隙度和滲透率較低。在西緣桌子山組的臺地相儲層中，上部地層的孔隙度可達10%-15%，而下部地層的孔隙度降至5%-10%。成巖作用對儲層物性在垂向上的變化也有重要影響。在淺埋藏階段，壓實作用和膠結作用使孔隙度降低，而溶解作用和白云石化作用則有助于孔隙的形成和保存。隨著埋藏深度的增加，壓實作用和膠結作用逐漸增強，溶解作用和白云石化作用相對減弱，導致孔隙度和滲透率進一步降低。在斜坡相儲層中，由于其沉積環境的特殊性，垂向上的物性變化更為復雜。在斜坡上部，由于靠近物源區，沉積物顆粒較粗，早期可能受到較強的壓實作用，但后期可能因構造運動等因素產生裂縫，從而改善儲層物性；而在斜坡下部，沉積物顆粒較細，壓實作用和膠結作用較強，儲層物性相對較差。5.4沉積相對儲層的控制作用5.4.1沉積相控制儲層的分布鄂爾多斯盆地西緣南緣上奧陶統不同沉積相帶的儲層分布呈現出明顯的規律性，沉積相對儲層分布起到了關鍵的控制作用。臺地相是儲層發育的有利相帶，主要分布于研究區的東部和南部部分地區。在臺地邊緣亞相，水動力條件較強，以顆粒灰巖、生物礁灰巖等粗粒碳酸鹽巖沉積為主，這些巖石類型具有較好的儲集性能。在南緣背鍋山組的臺地邊緣灘沉積中，生物碎屑顆粒灰巖和鮞粒灰巖發育，由于其高能的沉積環境，顆粒分選性好，原生粒間孔發育，為油氣儲存提供了較大的空間，形成了優質的儲層。臺地邊緣的生物礁灰巖也是重要的儲層類型，珊瑚、層孔蟲等造礁生物的骨骼和分泌物堆積形成了生物礁，其內部孔隙和孔洞發育，連通性較好，有利于油氣的儲存和運移。臺地內部亞相，水動力條件相對較弱，以泥晶灰巖、粉晶灰巖等細粒碳酸鹽巖沉積為主，儲集性能相對較差。泥晶灰巖的細粒結構導致其孔隙細小且連通性較差，孔隙度和滲透率較低，不利于油氣的儲存和運移。在一些臺地內部的泥晶灰巖中，孔隙度通常在3%-6%之間，滲透率也較低。斜坡相位于臺地相和海槽相之間的過渡地帶，其儲層分布受沉積環境和物源供給的影響。斜坡相的沉積物主要為礫屑灰巖、泥質灰巖和泥巖等，儲層物性相對較差。礫屑灰巖的礫石分選性差，排列緊密，孔隙主要為礫石間的不規則孔隙，連