三叠系延长组是鄂尔多斯盆地重要的含油岩系。虽然前人针对其形成演化、地层系统、沉积体系和储层特征等进行了一定程度的研究，但是都局限于盆地的中东部、北部和西南缘等地区，盆地西北部总体研究程度较低，尤其在沉积体系类型、砂体的空间展布规律、物源供应方向等一系列基础地质研究上存在问题，制约了油气勘探和生产。因此，本论文在综合利用区域地质资料以及研究区已有研究成果的基础上，结合野外露头、地震、岩心、钻井等资料，从盆地西北缘的构造背景分析入手，对鄂尔多斯盆地西北部延长组（长10～长6）进行了地层对比和划分，利用层序地层学的思路和方法对原有的岩石地层单位进行了优化，并在此基础上建立了研究区延长组等时地层格架，揭示了等时地层格架内部沉积体系的空间展布规律并重建了沉积体系域，分析了研究区物源体系的空间分布与影响范围，探讨了盆地边缘构造古地貌对沉积体系和物源体系的控制作用，取得了以下主要成果和认识：　　 ①鄂尔多斯盆地西北部延长组可以分为10个油层组，其中，延长组下部（长10油层组～长6油层组）是本论文的研究目的层。论文运用层序地层学的研究思路，依据典型地震剖面、钻孔测井曲线形态和垂向序列结构，钻孔岩心以及野外露头所蕴藏的岩性、古生物、地层结构等信息，对研究目的层段的地层界面进行了优化，识别出一个区域性的标志层和六个关键界面。其中，区域性的标志层为长7油层组的泥页岩；六个关键界面分别为长10油层组底部的微角度不整合面，长9油层组底部的湖泛面，长8油层组底部的湖泛面，长7油层组底部的湖泛面，长7油层组与长6油层组的分界面，长4+5油层组底部的湖泛面。依据这些标志层和关键界面可以将延长组下部自下而上划分为5个地层单元，即长10油层组、长9油层组、长8油层组、长7油层组和长6油层组，此方案沿用了产业部门传统的地层命名。　　 ②结合研究区113个钻孔和44条二维地震剖面，借助区域骨架网络地层对比剖面的编制，论文对研究区的标志层和关键界面进行了追踪对比和闭合并建立了等时地层格架。研究认为，受克拉通叠合盆地构造性质的影响，鄂尔多斯盆地西北部延长组下部各油层组地层稳定，厚度变化不大。其中，长10油层组地层厚度最大，平均厚度约180m，部分地区超过了200m:其余4个油层组地层厚度均在100m左右。从空间分布规律上看，各油层组在研究区均具有南厚北薄的特点，其中长10和长8油层组还具有东厚西薄的特点，长7油层组薄厚相间的特点突出。　　 ③在等时地层格架建立的基础上，依据野外露头、岩心、地震、测井等多种沉积信息对典型成因相的外部形态，内部构成以及沉积特征等进行了综合分析。分析认为，研究区延长组下部（长10油层组～长6油层组）发育四种沉积体系类型：辫状河沉积体系、辫状河三角洲沉积体系、湖泊沉积体系、曲流河沉积体系。其中，辫状河沉积体系主要发育于长10油层组，按照沉积物粒度可以细分为砾质辫状河和砂质辫状河；辫状河三角洲沉积体系主要发育于研究区中西部的长9油层组～长6油层组中，它继承了砂质辫状河的一些特征，但更多地受到了湖泊作用的影响，从成因上可以分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲三大成因相组合；湖泊沉积体系是潜在烃源岩发育和预测的基础。在研究区，长7油层组的湖泊沉积体系最为发育，它由开阔湖和滨浅湖构成。开阔湖以暗色泥岩发育为主要特征，产个体较小的淡水动物化石；滨浅湖沉积物粒度相对较粗，典型的沉积构造有波痕、粗大的动物潜穴和微生物叠锥。曲流河三角洲沉积体系主要源于研究区的东北部物源，它是曲流河入湖的结果，从成因上也可以分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲三大成因相组合。　　 ④砂分散体系分析有助于揭示研究区的沉积体系和物源体系的空间展布与配置特征，也有助于优质储层的预测。因此，本论文按照长10、长9、长8、长7和长6油层组5个编图单位进行了系统的岩性统计工作，并在此基础上编制了砾岩等厚图、砂体厚度图和砂地比图。从长10到长6，各油层组的砂体厚度和砂地比的空间分布特征都有很好的对应性，砂体厚度大的地方往往砂地比也高。由于长10油层组的地层厚度最大，因此它的砂体厚度也最大，平均厚度为126.3m，砂地比平均值为0.62。含砾砂岩和砾岩在长10油层组出现的频数最高，平均厚度为48.1m:长9油层组砂体明显变薄，平均厚度为48m，砂地比与长10油层组相当；长8油层组砂体继续减薄，平均厚度为37.2m，砂地比也明显降低，平均值为0.43;长7油层组由于是区域泥页岩段，砂体厚度明显减薄，平均厚度仅为22.1m，砂地比平均值也只有0.23，其空间分布特征与长8油层组相比有了很大变化；长6油层组由于三角洲朵体的再次进积，砂体较长7期明显发育，平均厚度为47.4m，砂地比与长8期相当，平均值为0.45。从长10～长6期，研究区主要发育有四个朵体：汝箕沟朵体、石沟驿朵体、定边朵体和鄂托克旗朵体。汝箕沟朵体的走向为东南方向；石沟驿朵体的走向为65°～132°，主体也为东南向；定边朵体的走向为180°～225°，主体为西南方向；鄂托克旗朵体的走向也为西南方向。　　 ⑤以砂分散体系为依据，结合沉积体系分析和成因相组合识别技术，重建了长10～长6的沉积体系域面貌。研究发现，长10期，研究区总体以辫状河沉积体系为主，辫状河道极其发育，规模大，泛滥平原相对不太发育；长9期以发育三角洲沉积体系为主，西部为辫状河三角洲，东部为曲流河三角洲。开阔湖泊面积有限，仅限于研究区东南角；长8期以三角洲沉积体系和湖泊沉积体系发育为主，区内发育两个大的辫状河三角洲朵体，为西北部的汝箕沟朵体和西南部的石沟驿朵体，开阔湖泊主要位于研究区东南部盐池、定边一带和南端耿湾一带；长7期与长8期相比，三角洲朵体相对不发育，但湖泊范围明显扩大且向南部和东北部推进。长6期湖泊再次萎缩，以发育三角洲沉积体系为特征，三角洲平原和三角洲前缘都很发育。其中，三角洲平原主要发育在研究区西北部，而三角洲前缘则发育于研究区中南部。湖泊面积相对较小，主要位于研究区南端。　　 ⑥野外露头的古水流测量显示，汝箕沟长10～长8期古水流优势方向为110°～164°区间，石沟驿古水流优势方向为83.7°，古窑子古水流优势方向为63°～149°区间。因此，在汝箕沟地区，古水流主要指向东南方向，其物源主要来自研究区西北方向；在石沟驿、古窑子地区，古水流主要为东偏北的方向，在古窑子也有东南方向的古水流，推测物源主要来自研究区西部。汝箕沟和石沟驿实测的延长组古水流方向与这两个地区的砂体走向基本一致。　　 ⑦聚类分析和重矿物镜下鉴定发现，长6油层组的重矿物样品可分为两个点群，A群以锆石为主，其次是石榴石、白钛矿、电气石；B群主要是石榴石，其次是锆石和白钛矿。这两群的分布范围有所差别，但在空间上有部分重叠，说明这两个物源提供的沉积物在此有叠加或改造的影响；A群沿北东-南西向展布，B群沿北西-南东向展布，与砂分散体系图进行对比可以看出，A群对应于东北部的定边朵体，B群则对应于西缘的石沟驿朵体。根据常规矿物石英、长石、岩屑的空间展布特征及其各自的稳定性也可以推测，长6期鄂尔多斯盆地西北部物源大致有三个方向：西面可能受石沟驿朵体影响，东面受定边朵体影响，也可能有来自西南方向物源的影响。　　 ⑧综合野外露头的古水流测量、砂分散体系分析以及岩矿特征分析的结果可以看出，从长10～长6期，研究区主要有四个物源体系：汝箕沟物源（朵体）、石沟驿物源（朵体）、定边物源（朵体）和鄂托克旗物源（朵体）。其中，来自于西北部的汝箕沟物源对研究区的影响最大，其次是西部石沟驿物源，而来自于东北部的定边物源和鄂托克旗物源对研究区影响较小。　　 ⑨通过在汝箕沟、石沟驿、古窑子等地的野外调查，结合延长组的地层厚度、古水流和砂分散体系的分析，本论文对鄂尔多斯盆地西北部构造古地貌对物源及沉积体系的控制作用进行了研究。推测在延长组沉积期盆地西部发育有2个沉降中心：一个在走廊过渡区，受六盘山西缘大断裂控制；另一个在西北缘汝箕沟地区，受鸽子山-青龙山断裂和贺兰山西缘断裂联合控制。鄂尔多斯盆地西北部晚三叠世的古地貌主要受到了鸽子山-青龙山断裂和贺兰山西缘断裂的联合控制，盆地沉降中心（第2沉降中心）贴近断裂带发育，呈南北偏东南方向延伸。沉降中心的西北面为阿拉善古陆隆起，石沟驿西面为大罗山逆冲席隆起，沉降中心东面为一宽缓的西倾斜坡。这样的古地貌形态控制了物源和沉积体系的发育，长10到长6油层组叠合砂体模型很清晰地显示了4个物源-朵体组合：阿拉善物源-汝箕沟朵体，大罗山逆冲席物源-石沟驿朵体，东北部物源-鄂托克旗朵体，东南部物源-定边朵体。这与古水流测量具有良好的一致性，进一步说明阿拉善与大罗山逆冲席是影响研究区的2个主要物源；东北部物源对研究区也有影响，但程度有限。　　 通过以上研究，论文取得了以下的主要创新性成果：　　 ①三叠系延长组是鄂尔多斯盆地重要的含油岩系，已有几十年的勘探历史，前人对盆地的形成演化、地层系统、沉积体系和储层特征等进行了一定程度的研究。但是都局限于盆地的中东部、北部和西南缘等地区，唯独盆地西北部研究程度较低，尤其在沉积体系类型、砂体的空间展布规律、物源供应方向等一系列基础地质研究上存在问题，直接制约了油气勘探和生产。本论文运用野外露头、钻井、地震、岩心、镜下微观特征等地质信息，采用多种单因素的综合分析方法，对鄂尔多斯盆地西北部延长组（长10油层组～长6油层组）的沉积体系进行了综合分析，并对其物源体系进行了重建。同时，结合构造古地貌研究阐明了其对物源及沉积体系的控制作用。此项研究完善了鄂尔多斯盆地西北部延长组的基础地质研究，弄清了延长组早中沉积期的物源位置、阐明了古物源与沉积体系的空间配置关系，对于远景区油气储层的准确预测具有很重要的现实意义。　　 ②鄂尔多斯盆地西缘的边界问题始终存在争议，分歧主要聚焦在汝箕沟盆地与鄂尔多斯盆地的关系以及盆地西南缘的边界断裂问题上。本论文从沉积物的结构和沉积构造入手，结合露头古水流测量信息和区域地层对比方法从一个崭新的角度印证了汝箕沟和鄂尔多斯盆地是属于统一的沉积盆地。同时，研究发现盆地西南缘可能受鸽子山-青龙山断裂和六盘山西缘大断裂的联合控制，这比以往的认识要复杂得多，以往人们认为六盘山西缘大断裂即是盆地的西南边界。　　 论文在晚三叠世鄂尔多斯盆地原型盆地恢复的基础上，结合地层厚度的分布规律、野外露头的古水流测量以及砂分散体系分析阐明了研究区的古地貌形态。从盆地边缘构造背景分析入手，深入研究了盆地内部物源区的具体位置和影响范围以及沉积物的充填规律。在研究区充分采用“构造作用的沉积响应”的思维方式，对延长组的物源体系和沉积体系进行了系统全面的总结。