鄂尔多斯盆地是一个富含油气资源的大型内陆坳陷盆地，该盆地湖盆发育的鼎盛时期为三叠纪延长组沉积时期
[1-3]。延长组长7油层组是盆地主力产油层系，其中泥页岩在长7
3油层亚组最为发育，为油气来源的主力源岩，而长7
1、长7
2油层亚组主要是由灰色细砂岩与粉砂岩组成，为良好的致密油储集层
[3-4]。传统研究认为，长7油层组在沉积时期的湖盆水体深度、砂体规模大小、储层孔隙度和渗透率等方面均不能满足规模油气藏形成的条件，近年来在安塞、西峰等地区发现多个含油气富集区，这使人们需对这一传统观点进行重新认识。因此，确定砂体的几何形态、展布方向、延伸规模等是研究长7油藏分布规律的重要方面，而上述因素的确定就需要对长7的物源方向、源区母岩性质以及沉积体系类型和分布等问题进行深入探讨。
关于鄂尔多斯盆地延长组物源体系，前人研究已取得重要进展。多数学者支持多源汇聚模式，认为物源主要来自北部、西北部、西南部及南部等多个方向
[5-6]，但东部是否存在物源，一直存有争议。尽管盆地东北部安塞、志丹
[6-7]、西南部马岭、泾川、镇原和西峰
[8-10]和南部铜川、黄陵以及宁县地区等研究程度相对较高
[11-16]。已有学者对盆地长7油层组物源、沉积相和砂体展布特征开展了较多的研究工作
[17-20]，然而受限于基础资料的不足，盆地物源方向、源区母岩性质以及沉积体系的具体划分仍不够精细，阻碍了长7油层组的进一步油气勘探。
基于上述研究认识，综合已有研究成果和近年来新补充的大量地质资料，从轻、重矿物类型组合特征、古水流方向以及稀土元素配分模式等方面对鄂尔多斯盆地伊陕斜坡长7油层组的物源方向和源区母岩性质进行系统阐述，并通过野外露头、钻井岩心、薄片、测井分析等方法对长7油层组的沉积体系类型进行划分，详细剖析不同沉积体系的岩石学特征及其在研究区的分布规律，为盆地内长7油层组的油气勘探及有利区优选提供参考。
1 物源分析
作为沉积盆地研究的重要内容之一，物源分析已有几十年研究历史，并且形成了较为统一的分析方法
[21]，如传统的碎屑岩碎屑成分分析
[22-24]、重矿物含量分析
[25-27]、古水流方向
[28-30]、砂岩和砾岩含量分布图
[31]、粒度分析
[32]、常、微量元素及稀土元素地球化学特征
[33-34]、黏土矿物
[35]、轻矿物单矿物分析
[36]、测井
[37]和地震资料
[38]分析等方法，以及近年来新发展的碎屑锆石U/Pb测年
[39]、独居石、金红石
[26]以及磷灰石等单矿物的同位素测试、多矿物组合分析以及单矿物多重定年等方法。
1.1 轻矿物组合特征及其物源指示
母岩在经历风化破裂、搬运、沉积后形成的产物之一就是陆源碎屑岩，由于经历的一系列作用为物理变化，其碎屑矿物成分可以反映物源区的构造性质，因此这些矿物成分通常被作为物源分析的重要指标。例如，稳定矿物（石英）和不稳定矿物（长石）的含量增加或减小的趋势可以反映物源方向，而岩屑可以用来直接标志母岩的类型，因此岩屑类型和含量变化特征可为物源区母岩性质分析提供依据。
统计结果表明，同一层位不同地区的轻矿物组合类型及含量都具有一定差异（
表1）。研究区长7油层组沉积时期，东北部地区长石含量最高（平均为45.8%），其次是石英和岩屑（平均分别为20%和13%），岩屑类型主要为变质岩岩屑（平均为3.3%）。西南部地区（代表地区如陇东地区）石英含量相对增高（平均为35.2%），岩屑中沉积岩岩屑含量也增高（平均为8.5%）。西部地区（代表地区如环县-吴起地区）石英含量（平均为33.1%）高于长石含量（平均为28.9%），岩屑中变质岩屑含量相对较高（平均为7%）。而在东南部富县-宜川地区长石含量（平均为41.1%）增加，石英和岩屑含量均减小。
上述统计结果及长7油层组轻矿物组分及含量变化平面图（
图1）显示，安塞-志丹-白豹一带的碎屑含量自东北向西南呈现出有规律变化，如随着延伸距离变远，石英含量逐渐增加、长石含量逐渐减少。这是因为在同一地区，古水流的改造使得矿物的成熟度沿着古水流方向逐渐变高，因此也表明研究区物源主要来自矿物成熟度较低的东北部地区。此外，结合岩屑组分及含量变化图不难发现：研究区长7油层组沉积时期，各类岩屑组分含量均较低（
图2），侧面印证了该时期研究区以湖泊沉积为主，远离物源区。
1.2 重矿物组合特征及其物源指示
重矿物组合的类型和含量对物源区母岩的性质变化特别敏感。主要采用重矿物组合类型特征以及重矿物组分含量在平面上的分布变化规律来判断研究区长7油层组物源。
统计发现，鄂尔多斯盆地晚三叠统延长组沉积中期（长7—长4+5沉积时期）主要发育锆石、榍石、绿帘石、石榴子石、白钛矿和磁铁矿等重矿物（这些矿物含量一般大于10%）。各类母岩具有不同的重矿物组合类型，研究区长7油层组重矿物组合类型主要包括石榴子石+锆石组合和锆石+白钛矿+石榴子石两大类，酸性岩浆岩和变质岩的矿物组合特征与研究区矿物组合特征较为相似，指示酸性岩浆岩和变质岩可能为其母岩。
从长7油层组的重矿物平面分布图（
图3）可以看出，研究区整体可以划分为4个重矿物组合区，分别为西北部盐池-定边地区石榴子石-锆石组合区、东北部米脂-安塞地区和东南部富县-宜川地区锆石-石榴子石组合区、西南部镇原-庆阳地区锆石-白钛矿-石榴子石组合区、南部旬邑-正宁地区锆石-石榴子石-白钛矿组合区（
图3）。西南部镇原-泾川地区重矿物整体的磨圆度较差，并且稳定组分的含量相对减少，指示沉积区域靠近物源区域，而东南部富县-宜川一带以及东北部地区的结果与西南部相反，即重矿物中稳定组分含量以及矿物磨圆度均较高，指示沉积区域远离物源区。
1.3 古水流方向及其物源指示
作为碎屑沉积物搬运的重要动力，古水流是碎屑岩沉积研究的重点，因此古水流方向也被作为判别沉积物物源方向的常用方法。统计发现，虽然鄂尔多斯盆地同一地区延长组不同时期的古水流方向略有差异，但整体趋势几乎改变不大。延长组沉积中期，盆地西北部、西南部、南部和东部的沉积物平均搬运方向或古水流方向依次分别为105°、40°、320°和210°~270°，表明东部古水流优势方向为东北至西南方向（
图4）。
1.4 稀土元素特征及其物源指示
由于物源区的岩石组成对碎屑岩的稀土元素（REE）组成具有控制作用
[37-38]，因此可以利用碎屑岩的稀土元素组成反映物源区母岩的性质
[39]。采用球粒陨石稀土元素数据
[40]对研究区长7油层组岩石样品的稀土元素数据进行标准化。
1.4.1 盆地东部和东北部
盆地东部富县-宜川地区长7油层组泥岩显示出REE配分曲线总体趋势为曲线右倾、轻稀土元素（LREE）富集、重稀土元素（HREE）和Eu亏损等特征；东北部地区样品的稀土元素除了表现出铈轻微亏损外，其余特征与东部样品较为相似。为了探究上述样品的REE来源，将盆地东北缘太古代及早元古代变质岩样品的REE配分曲线特征与其对比，发现两者曲线特征相似度基本一致，尤其是和林格尔闪长岩与大青山千枚岩[（
图5（a）、
图5（b）]，说明研究区东部及东北部源区为古阴山及大青山，母岩为太古代及早元古代变质岩。
1.4.2 盆地西北部
将区内西北部长7油层组样品与采自大武口地区和阿拉善左旗地区的变质岩样品（太古界的黑云母斜长片麻岩和花岗片麻岩）的REE特征进行对比，发现三者的REE配分曲线特征相似度较高，如
图5（c）所示，尤其是绝大多数REE元素值较为接近，表明该地区物源应当来自阿拉善古陆，源区母岩应为太古界片麻岩。
1.4.3 盆地西南部和南部
研究区西南部长7油层组REE配分曲线与陇西古陆混合花岗岩REE特征相似，即均表现为曲线右倾、LREE和HREE分馏中等到强、Eu负异常弱到中等[
图5（d）]，表明西南部源区主要来自陇西古陆，源区母岩主要为混合花岗岩。盆地南部REE配分曲线表现为曲线整体右倾、LREE和HREE分馏强、Eu负异常中等的特征，与秦祁造山带物质稀土元素特征具有对比性，表明其物源供应可能来自秦祁褶皱造山带。
2 沉积体系类型及特征
2.1 湖泊沉积体系
2.1.1 深湖沉积
长7时期的深湖亚相整体呈北西-南东向展布，分布形态不对称，广泛发育在东南部地区黄陵-富县-甘泉、中部地区志丹-白豹、西北部地区定边-马家滩、西部地区环县、西南部地区镇原-泾川、南部地区旬邑等地带以内的广大地区。区内长7油层组除发育具纹层结构和各类动物化石（如介形虫）的粉砂质泥岩外，还发育具水平层理、微细波状层理和槽模[
图6（a）]、沟模[
图6（b）]的泥页岩、页岩以及油页岩，此类岩石中常夹浊积岩。浊积岩的分选好、粒度细、具块状层理，发育在黄陵和铜川地区的浊积岩鲍玛序列比较明显，特别是ABC段保存比较完整。此外，浊积岩的展布方向和古水流的方向都与湖盆长轴方向吻合。
研究区陇东地区长7油层组浊流沉积发育，可见完整的鲍玛序列，序列各段厚度有显著差异，通常情况下，A段厚度介于1~30 cm，B段厚度介于2~14 cm，C段厚度介于1~10 cm，D段厚度介于1~4 cm，E段厚度介于1~20 cm。但一般来说，多见的为不完整鲍玛层序，组合方式包括ABC、ACD、ABE、BCD和BC组合等（
图7）。
2.1.2 滨浅湖沉积
滨浅湖沉积主要呈环带状沿深湖区外围展布，其分布范围十分广泛。研究区滨浅湖的湖岸线在区内东部、北部以及东北部查汗特洛亥-靖边-魏家楼-永坪附近，西南部整体被滨浅湖覆盖，即该地区全部位于水下环境。岩石类型主要为深灰色、灰黑色的粉砂质泥页岩，其间常夹发育沙纹交错层理、变形层理和透镜状层理的薄层粉-细砂岩。泥岩发育瓣鳃类、介形虫、腹足类、螺化石[
图8（a）]和方鳞鱼鳞片[
图8（b）]等生物化石以及水平层理。灰色、灰黑色泥岩厚达60~80 m，也是重要的生油层系。在浅湖向深湖延伸的地带，不同产状的虫孔构造规律发育，此外，由于生物扰动的影响，粉砂质泥岩、粉砂岩常具块状层理。
2.2 三角洲沉积体系
2.2.1 辫状河三角洲
由于湖盆边界地带坡降、湖盆距源区距离以及古气候条件等均比较合适，因此长7油层组沉积时期，鄂尔多斯盆地西部地区成为辫状河三角洲分布的主要区域。而且在湖盆的边缘向中心位置，逐渐展布的是辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘和前辫状河三角洲，呈现不规则的分布形态。
（1）辫状河三角洲平原。辫状河三角洲平原的典型沉积特征为砂泥互层和泥炭沼泽沉积。分流河道作为骨架沉积微相，底部多见冲刷面，并且在其内部一般发育正粒序，自下而上的层理变化十分明显，一般底部的砂岩多含泥砾、而在中上部以发育具槽状交错层理和平行层理中-细砂岩为主、最顶部常发育具沙纹交错层理的粉-细砂岩和泥岩。
（2）辫状河三角洲前缘。辫状河三角洲前缘砂体类型繁多，剖面上自下而上岩性特征总体表现为：由底部至顶部，砂层底部岩性为暗色泥岩、向上过渡为各类粉砂岩与泥岩互层、顶部为厚层块状细砂岩。其中水下分流河道微相剖面上岩性特征表现为：由底部至顶部，岩性依次变细，为下粗上细的正旋回。砂岩中发育平行层理、各类交错层理、变形构造等[
图9（a）]，上部相对细粒岩层主要发育相对弱水动力的水平层理、透镜状层理和沙纹层理。此外，下部相对粗粒岩层的底部常见冲刷面、岩层中可见滑塌构造和水下揉皱构造[
图9（b）]，而上部细粒岩石中多发育不同产状的生物钻孔。分流间湾沉积微相岩石厚度相对较大但岩石粒度总体很细，常见还原环境下灰黑色粉砂质泥岩形成的碳屑和虫孔以及在相对弱水动力环境下形成的具沙纹交错层理的泥质粉砂岩。
（3）前辫状河三角洲。由于前辫状河三角洲沉积整体位于水下，因此其岩性特征与滨浅湖沉积较难区分，主要为泥岩、页岩夹粉砂岩薄层，这些岩石通常颜色呈深色，反映其还原环境。
2.2.2 曲流河三角洲
（1）三角洲平原。三角洲平原沉积纵向上自下而上总体表现为由下部河道砂坝向上部河漫滩演变的向上变细的准层序[
图10（a）]。研究区长7油层组三角洲分流河道作为其骨架微相，其岩性纵向上演变规律为：由下至上依次分别发育含泥砾砂岩，基底具冲刷面，向上发育中-细砂岩、由槽状交错层理逐渐过渡到平行层理，向上水动力逐渐减弱，顶部主要发育水动力条件弱的具沙纹交错层理的粉-细砂岩与泥岩。河道间沉积为厚度较大的根土岩、粉砂质泥岩夹黑色泥岩及煤线。
（2）三角洲前缘。研究区长7油层组三角洲前缘沉积发育多种沉积微相，包括作为骨架相的水下分流河道、分流间湾及前缘席状砂。总体看来，水下分流河道岩石粒度呈向上变细的特征，自然伽马（GR）曲线呈钟形或箱形[
图10（b）]。水下分流河道之间被为分流间湾所隔开，以发育具水平层理、波状层理为主的细粒沉积，岩石中生物扰动构造及虫孔较发育，此外还可见形成于水下环境的介形虫、叶肢介及瓣鳃类化石。
2.3 长7油层组沉积体系分布
研究区长7油层组三角洲在从平面分布呈现出明显的规律。不难看出，辫状河三角洲主要发育在研究区西南部环县、旬邑-合水以及镇原-庆阳等地区。而曲流河三角洲主要分布于研究区东北部和东部，涵盖了盐池-定边、志靖、安边-吴起、安塞、榆林、延安和富县等地区（
图11）。总体来看，曲流河三角洲在长7油层组沉积时期占主导。不同地区三角洲具体分布特征如下。
（1）环县辫状河三角洲。该三角洲呈近东西向展布，向北推进到华池以北地区。砂体厚度20~50 m，局部地区大于50 m。镇原-庆阳辫状河三角洲：该三角洲宽20~50 km，由泾川向北推进至华池以南一带，广泛发育浊积扇，形成巨大浊积扇区，平均砂地比数值为30%~45%，砂体厚度为20~45 m。旬邑-合水辫状河三角洲：物源方向由南向北，三角洲宽30~45 km的规模进入区内。
（2）盐池-定边三角洲。该三角洲在研究区内规模很小，三角洲宽度20~30 m，该三角洲已全部入湖，仅发育三角洲前缘沉积，砂地比数值范围30%~40%，砂厚为20~35 m。
（3）安边-吴起三角洲。此三角洲宽30~40 km，在红墩界-塔湾一线往南三角洲范围扩大，宽度最宽可达100 km，砂地比数值30%~50%，砂体厚度20~45 m。
（4）志靖三角洲。由于湖进，该三角洲在长7期进积有所减弱，三角洲平原面积缩小至海则滩-高家沟-魏家楼一带，砂体厚度20~45 m，在红墩界-塔湾一线与吴起三角洲相汇聚，汇聚后延伸至白豹-志丹一带，末端分成两支朵体。
（5）榆林三角洲。该三角洲宽度为30~50 km，在魏家楼-高家沟一线与志靖三角洲相汇聚后入湖，演变为三角洲前缘，砂地比数值主要在30%~45%，砂体厚度20~45 m。
（6）安塞三角洲。该三角洲前缘沉积范围有所扩大，宽度20~30 km，砂地比介于30%~45%，砂体厚度30~40 m，局部地区大于60 m。延安三角洲：主要为三角洲前缘沉积，三角洲宽度最宽仅达20 km。砂地比介于30%~45%，砂体厚度20~40 m，三角洲前缘延伸到甘泉以南。
（7）富县三角洲：此三角洲分布面积相对较大，从东部的云岩一带向西一直延伸至湖盆中心，最远到达张家湾-双龙一带。整个三角洲已经全部进入湖水以下，发育三角洲前缘和浊积扇沉积，主体相带为三角洲前缘，发生了明显的湖进。该三角洲从张村驿-黄陵一带进入深湖区，发育浊积扇沉积。砂地比数值为30%~45%，砂体厚度平均为20~45 m，个别地方能大于50 m。
2.4 沉积体系研究与油气富集的关系
在长7期，湖盆扩张达到了鼎盛，在湖盆中心发育了一套富含有机质的油页岩与暗色泥岩，大部分地区油页岩段的厚度在10~50 m，平均约30 m，烃源岩条件优越，有机质类型好，TOC分布于6%~26%，平均为13.81%，最高达30%以上，镜质体反射率（
Ro）在0.9%~1.2%
[41]，表明其处于成熟的生油阶段，生烃潜力较好，为致密油藏的形成提供了良好的物质基础。
长7油层组存在两大方向的物源供应，形成了北东和南西两大三角洲沉积体系，其中三角洲平原的分流河道和三角洲前缘的水下分流河道微相岩性以中-细砂岩为主，分选磨圆较好，孔隙度和渗透率较大。砂体在纵向上叠加厚度较大，在平面上连片性较好，展现出良好的储层连通性，形成了良好的储集层，同时也为油气提供了高效的运移通道。
优质的烃源岩为油气生成提供了充足的物质基础，而良好的储层则为油气的聚集和保存提供了有利条件，这种“源储一体”的地质特征使得长7油层组具有较大的勘探潜力
[42-43]。
3 结论
（1）轻矿物、重矿物、古水流方向、稀土元素配分模式均表明，伊陕斜坡长7油层组为多物源供给，西南部和南部物源区为陇西古陆和秦祁褶皱造山带，母岩主要为混合花岗岩，东部和东北部物源区为古阴山及大青山，母岩主要为太古代及早元古代变质岩，西北部物源区为阿拉善古陆，母岩主要为太古界片麻岩。
（2）伊陕斜坡长7油层组发育湖泊和三角洲两类沉积体系，包括滨浅湖、深湖、辫状河三角洲和曲流河三角洲。其中深湖亚相主要分布在东南部地区黄陵-富县-甘泉、中部地区志丹-白豹、西北部地区定边-马家滩、西部地区环县、西南部地区镇原-泾川、南部地区旬邑等地带以内的广大地区。滨浅湖沉积主要呈环带状围绕深湖区展布，辫状河三角洲主要分布于研究区西南部环县、镇原-庆阳以及旬邑-合水地区，而曲流河三角洲主要分布于研究区东北部和东部的盐池-定边、安边-吴起、志靖、榆林、安塞、延安和富县地区。
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