魏斌課題組
『壹』 沉積物源條件的控製作用
物源條件與沉積物供給，既是沉積盆地研究的重要課題之一，也是層序地層形成與發育控制因素研究的一個主要內容。筆者綜合利用多學科、多手段獲得的資料進行沉積物源分析，深入探討物源條件對富縣地區延長期層序地層的形成演化與砂體展布控制關系。
（一）物源方向分析
鄂爾多斯盆地延長期沉積物源問題，前人已有定論，即盆地東北、西南、東南3個物源區控制盆地延長期湖泊-三角洲的沉積充填作用。但是，對於延長期富縣地區物的物源與三角洲-湖泊相沉積的展布等問題，卻多有爭議。一是認為，富縣地區主體為淺湖-深湖相區而缺乏碎屑物源供給，儲層砂體不發育；二是認為，延長期鄂爾多斯盆地中央為近東西向的湖泊沉積，富縣地區由來自於北部和東北部的物源供給控制著沉積相帶近南北向展布。
筆者通過富縣地區及其鄰區重礦物、岩性特徵、岩屑組分、粒度法、砂體厚度展布、露頭古水流方向等綜合研究認為，不能把富縣地區延長組僅僅歸入湖相沉積，它仍有較大規模的三角洲砂體發育，沉積相展布具有東、中、西明顯分帶性，存在兩個不同方向的物源。
1.古水流方向揭示物源方向與砂體的展布
根據魏斌等（2003）通過露頭區古水流方向的統計分析（圖5-10）可見，盡管延長組早、中、晚期主、次物源區的分布及方向發生了一些具有繼承性的演化，早中期以東北、西南邊緣的古陸區提供主要物源供給，晚期西南邊緣古陸區因抬升而成為更為重要的物源供給區；但是，作為盆地東南近邊緣的富縣地區，在整個延長組沉積時期總體上仍發育北東東和南部兩個物源供給區。
圖5-10 富縣東南鄰區延長組露頭剖面古流水方向玫瑰花示意圖
通過對富縣及其鄰區宜川、宜君、道鎮、旬邑、韓城及銅川等地延長組剖面的古水流方向的實際調查，對所獲得的測量數據（表5-2，5-3，圖5-10，圖版Ⅰ-2）分析也得出相似的結論，即研究區東部及區外東北的主水流方向分別為南西西方向，研究區南部及區外南方的古水流主方向為北、北北西等方向，顯示研究區東牛武沉積亞相（富縣三角洲前緣）與區西直羅沉積亞相（黃陵三角洲前緣）分別向西和北延伸，相應具有東—北東、東南方向的古陸隆起物源區。
表5-2 富縣地區及鄰區露頭剖面古水流方向測量數據統計表
表5-3 富縣地區南部鄰區露頭剖面古水流方向測量數據統計表
2.重礦物組合特徵表明存在兩個物源
在富縣地區西部直羅與東部富縣—牛武兩地，延長組岩石重礦物組合存在明顯差異（表5-4）：①直羅一帶岩石中鋯石含量多，鋯石顏色以無色為主，僅少數為淺紅色。除ZF22井外都有較豐富的板鈦礦；磁鐵礦含量高；主要為鋯石+石榴子石+磁鐵礦穩定組合，距物源遠。②富縣—牛武南三角洲遠端 ZF29 井鋯石含量又遠大於三角洲近端富縣北東眾多鑽井。富縣牛武鋯石多為淺紅色、玫瑰紅色；幾乎沒有板鈦礦；為石榴子石+鋯石+磁鐵礦次穩定組合。
表5-4 富縣地區延長組砂岩重礦物組成（wB/%）及分布統計表
從延長組重礦物組合的特點、重礦物對物源的響應及「ZTR」指數以及重礦物組合的平面分布規律分析表明，晚三疊世延長期富縣地區存在兩個物源區：①牛武一帶物源來自東北部和東部的古隆起物源區。該物源區為南北向條帶狀分布，位置與現今呂梁山區相當，到侏羅紀可能為低矮丘陵，此時非主要物源區。母岩主要為前震旦系的花崗片麻岩、花崗岩、淺變質石英岩、石英雲母片岩、板岩等。②直羅一帶物源主要來自於東南方向的藍田、華山地區太古界斜長片麻岩、石英絹雲母岩等母岩，這與該地區延長組以長石砂岩為主、石榴子石、磷灰石等重礦物含量較高的特點吻合。
3.岩石中岩屑成分的差異反映兩個方向物源的存在
碎屑岩岩屑成分及含量是物源追索與沉積搬運條件恢復的良好指示性標志。薄片觀察發現，延長組砂岩岩屑含量均較高但成分差異大：富縣牛武一帶以硅質岩、變粒砂岩、變粒泥岩及少量凝灰岩為主；直羅一帶則以大量碳酸鹽岩岩屑和雲母、泥質岩岩屑為主。表明二者物源存在差異，牛武一帶物源來自東北部和東部的古隆起，直羅一帶物源則是東南部古隆起。
4.沉積特徵橫向變化揭示物源方向與砂體的展布
根據延長組主要油層組和重點層序的砂岩比等值線和沉積相圖（圖4-6，4-7，5-8）分析可見，本區沉積特徵與砂體展布的地區分帶性和差異性受到不同物源的控制，具體表現為：①牛武地區砂岩粗，直羅—張村驛地區砂岩細，說明前者距物源近，後者距物源遠；②牛武地區水動力條件強，直羅—張村驛地區水動力條件弱，前者屬近岸環境，後者相對遠離岸邊；③牛武地區泥頁岩不如直羅—張村驛地區發育，牛武地區屬淺湖環境，直羅—張村驛地區屬淺湖-半深湖環境。這些均表明牛武（富縣三角洲）與直羅（黃陵三角洲）延長組是兩個物源不同、既獨立又聯系的兩個三角洲體的延伸部分，即富縣三角洲物源來自北部和東北部的古隆起，黃陵三角洲物源來自南部和西南部，二者之間被湖泊-前三角洲亞相分開；三角洲砂體總體呈北西-南北向展布。
綜上所述，延長期沉積時富縣地區存在東北—東和東南兩個方向的物源供給，區內三角洲砂體既不僅呈南北向展布，也不單純呈東西延伸，而是具有明顯的東西分帶性，即東部富縣一帶三角洲呈南西西向延伸，而西部直羅一帶黃陵三角洲遠端部分為向北展布。
（二）物源供給條件對層序地層的控制
由於湖盆具有體積小、水體少、內部構造差異大、多物源、近物源、多沉積沉降中心等特點（Shanley等，1994），因此物源供給對湖盆沉積可容空間的變化有重要影響，並決定了層序內部沉積相的展布與疊置樣式。
富縣地區延長組物源來自於盆地東—東北部和東南部兩個方向，這兩個方向的物源及其因受多次次級構造運動、氣候變化而發生的多次供給變化，對本區延長組6個層序地層的形成演化及其互相間的差異性的形成均產生深刻的影響。整體上，SQ1、SQ3、SQ6形成時，構造運動使湖盆和物源區的高差增大，一方面加速物源區的物理風化作用；另一方面使河流攜帶物質的能力增強，提高了沉積物供應速率，因此物源供給充足，儲層砂體較為發育；而SQ2、SQ4、SQ5沉積時構造運動相對微弱，使湖盆與物源區的高差小，物源供給欠充足，而多發育分流間灣、含煤沼澤微相與前三角洲亞相等細粒沉積物，儲層總體上厚度小、粒度細。
而每個層序發育過程中，又受因構造運動、氣候等變化引起的次級物源供給情況變化的影響，表現出每個層序發育演化的不同時期形成不同的沉積亞相組合、不同類型的沉積物以及不同的沉積疊置樣式，儲層發育情況也存在差異。在早期低水位體系域和晚期高水位體系域（以SQ2-HST、SQ3-HST、SQ6-LST等為代表）形成時，常有豐富的物源供給，物源供給速率大於可容空間增長速率，多形成進積型式，當兩者速率趨於相當時也形成垂向加積型式沉積序列，主要發育三角洲前緣、三角洲平原亞相儲層砂體；而中期湖進體系域（以 SQ3-TST為典型）形成時，由於湖平面的上升，氣候濕潤，物源區以化學風化為主而多形成細粒沉積供給，物源供給速率小於可容空間增長速率，常常形成退積型式准層序疊置序列，當兩者速率趨於相當時也形成加積型式沉積，三角洲前緣亞相區域縮小，前三角洲亞相極度發育，缺乏儲層分布而發育生油岩系。