论文部分内容阅读
摘 要：作为河套盆地油气勘探的主要目的层系，盆地白垩纪地层划分一直存在较大的争议。文中利用古生物、岩性及录井资料，确定吉兰泰地区白垩系只发育下白垩统。通过合成记录标定与不整合面建立了吉兰泰地区白垩系地层格架。固阳组固三段在部分剖面中表现为一厚度急剧增大的楔状体，根据钻遇其的ZK500井岩心、露头显示及正演模拟，楔状体主要为胶结松散的砂泥岩砾岩沉积物。根据形态及内部反射特征将其分为Ⅰ，Ⅱ2种类型，Ⅱ型楔状体之下的航磁异常体的隆升使研究区北部区域由固三段的断陷沉积向固二段的凹陷沉积转换。Ⅰ型楔状体未受航磁异常体隆升影响，受断层切割严重，其厚度应向山前控盆断层进一步增大。研究区南部地震剖面中固三段之下发育强振幅连续反射的侏罗系断陷沉积，根据地震剖面勾画出了其发育范围，并在西南边界一剖面中见到了可能的石炭系。
关键词：河套盆地;吉兰泰;地层划分
中图分类号：P 631 文献标志码：A
DOI：10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2019.0413 文章编号：1672-9315（2019）04-0656-09
Abstract：There have been disputes among scholars over the division of the Cretaceous strata，a mina target layer of oil and gas exploration in Hetao Basin.There was only formed early Cretaceous strata Guyang Formation based on the paleontology，lithology and logging data.The Cretaceous stratigraphic framework of the Jilantai area has been established through synthetic record and surface of unconformity.The third member of Guyang Formation is a wedge shaped body with a sharp thickness increasing in some sections.According to drilling and outcrop display and forward modeling of ZK500 well，wedge bodies are mainly consolidated loose sand，mudstone and conglomerate sediments.With the characteristics of morphology and internal reflection in view，it can be divided into two types：type I and II.The uplift of the aeromagnetic anomaly beneath the wedge body is the main reason for the transformation from the rift to the sag.The I cuneiform is not affected by the uplift of the aeromagnetic anomaly body，and was seriously cut by the fault，and its thickness should be further increased to the fault of the Bayanwula mountain.In the southern section of the study area，the Jurassic fault depression with strong amplitude and continuous reflection is developed under the third members of Guyang Formation in the seismic sections.The development range is outlined according to the seismic profiles with a possible Carboniferous system found in the profile of the southwest boundary.
Key words：Hetao Basin;Jilantai;division of strata
0 引 言
河套盆地位于內蒙古中部，东西长约600 km，南北宽约30～90 km，整体呈弧形分布，面积约4×104 km2[1-5]。河套盆地总体上呈现“两隆三坳”的构造格局，吉兰泰地区位于河套盆地西南部，属于盆地内临河坳陷的一部分[6-7]，为长庆油田近年来在外围勘探的重点区域（图1）。
盆地白垩系为主要的勘探目的层系，对其进行正确的识别划分具有重要意义。但限于地球物理资料较少，仅有钻井3口，勘探程度较低[8-10]，不同的学者对河套盆地白垩系划分方案差别较大。有的认为河套盆地白垩纪地层只发育下白垩统：如赵重远等将下白垩统统一划入固阳组，胡显穆等将下白垩统划为乌尔塔组与大水沟组，并统称为大水沟群;有的认为除发育下白垩统外，还发育较薄的上白垩统：如周季陶将下白垩统划入固阳组，上白垩统划入乌拉特组;蔡友贤等将下白垩统统一划入大水沟群，包括乌尔塔组及大水沟组，将上白垩统划入杭锦群，从上至下分别为杭锦组、毕克齐组及乌兰呼少组[11-13]。 在前期勘探中，吉兰泰地区部分地震测线中固阳组表现为一楔状体形态，与上覆地层形态差别较大，分析其成因特征有助于进一步了解盆地的沉积、构造演化。同时，由于相邻盆地石炭-侏罗系为较好的生油层位，其在研究区是否存在，对将来盆地的勘探部署具有重要的指导意义[14-18]。
1 白垩系地层划分
1.1 古生物资料证据
吉兰泰地区共有钻井3口，分别为吉参1井、松探1井及松探2井，只在吉参1井（2 081～2 639 m）中发现了古生物化石。另外，在研究区外围西北缘的庆格勒图大水沟剖面中也有化石发现。
吉参1井内化石主要为孢粉、介形类及轮藻。孢粉中裸子植物花粉占绝对优势，蕨类植物孢子较少，未发现被子植物花粉，主要分布于吉参1井固阳组上部2 081 m与2 537～2 639 m两处（图2）。
蕨类植物孢子中，海金沙科孢子经常出现，主要有无凸勒纹孢Cicatricosisporites（常见种为C.minutaestriatus，C.minor，C.dorogensis）、瘤面海金沙科孢Lygodioisporites及平面海金沙科孢Lygodiumsporites;桫椤科的Cyathiditosminor;裸子植物花粉主要为环沟粉属Classopollis（常见种C.classiodes），另外还产出云杉粉属Perinopollenites（常见种P.microreticulatus）、蛟河粉属Jiaohepollis（常见种J.verus）、脑型粉属Cerebropollenites（常见种C.carlylensis）及拟云粉属Piceites等。
吉参1井固阳组中孢粉组合特征为裸子花粉含量占优势，蕨类植物的孢子中，海金沙科孢子经常出现且种类繁多。海金沙科孢子的繁盛，特别是Cicatricosisporites种类多样，是早白垩世地层的显著特点，其常见种C.minutaestriatus，C.minor，C.dorogensis为早白垩世的特征种。另外裸子植物的花粉中，Classopollis，Jiaohepollis等普遍出现于早白垩世地层中[12-13]。
固阳组介形类化石主要分布在吉参1井2 37709～2 378.12 m与2 632.15～2 635.75 m 2个深度段，仍以早白垩世的常见种属为主。主要类型包括圆星女介Cypridea，Lycopterocuprisinfantilis，Candona及Ilyocypris等。圆星女介Cypridea是我国北方早白垩世沉积的重要分子，Candona及Ilyocypris最早出现于早白垩世[19-20]，但分布时间较长。
轮藻化石存在于吉参1井固阳组中上部2 162，2377.09～2 378.12及2 499.29～2 500 m 3个深度段。主要类型包括Sphaerochara，Euaclistochara mundula及Atopochara trivolvis。其中Atopochara trivolvis与Euaclistochara mundula常见于世界各地早白垩世地层中，包括在我国松辽盆地登楼库组、延吉盆地的龙井组及河北丘城组中均有发现[21]。
综合吉参1井中孢粉、介形类及轮藻化石的种类与时代，确定固阳组的地质时代为早白垩世。
1.2 不整合面及测井录井资料证据
吉参1井2 050 m深度附近钻遇砾岩及含砾砂岩，表现出向上变细的正旋回特征，向松探1井与松探2井处渐变为砂岩夹薄层泥岩，其应为不整合面附近的粗粒沉积物（图3）。且吉参1井的AC曲线值在2 000 m附近表现出数值向下变大的趋势，表明沉积物粒度逐渐变粗，孔隙逐渐变大，亦佐证了上述的正旋回现象。结合在2 081 m附近发育的早白垩世海金沙科孢子化石，将其定为固阳组顶界。同时，三口井均钻遇下元古界变质岩，测井曲线上表现为低时差，高电阻，此接触面应为下白垩统底界。吉参1井、松探1井及松探2井均
未发育上白堊统毕克齐组与始新统乌拉特组，渐新统临河组表现出典型的“红-黑-红”与“粗-细-粗”旋回变化，上白垩统与渐新统直接接触。
三口钻井固阳组以岩性可划分3段，上段岩性为棕褐色泥岩与浅灰色细砂岩;中段为棕褐-棕红色泥岩为主，发育浅棕色厚层含砾粗砂岩;下段为棕褐色泥岩与棕色细砂岩互层。棕红色泥岩分布稳定，与上下的岩层对比，其粒度细，厚度大。固一段厚度向松探1井与松探2井减薄，其内部发育黑色泥页岩，为潜在的生油层系。固二段发育棕红色泥岩，厚度较为稳定。固三段以砂砾岩为主，厚度变化较大（图3）。
在地层划分的基础上，根据研究区三口钻井的地震合成记录，对二维地震资料进行标定。图4为松探1井地震合成记录与过井地震剖面的标定。
1）TE反射界面代表下白垩统固阳组顶面，标定为一波谷，全区反射强度较弱，较连续。
2）Tkg1代表固阳组固二段顶面，标定为一波谷，全区反射强度弱。
3）Tkg2代表固阳组固三段顶面，标定为一波峰，全区反射强度弱。
4）TK代表固阳组底面，标定为一波谷，全区反射较强。
TE所代表的固阳组顶面为一上超面;TKg2代表的固阳组固三段顶为一典型的上超面;TK代表的固阳组底为一全区存在的典型削截面（图5）。
结合地震不整合面对全区的二维地震资料进行地层追踪，可建立整个研究区的白垩纪地层格架。
区内白垩系只发育下白垩统，上覆为渐新统临河组下伏为太古界乌拉山群。
2 楔状体地层特征与成因分析
2.1 岩性特征
吉兰泰地区的部分地震剖面中，下白垩统固阳组固三段厚度急剧增大，呈现楔状体形态，楔状体内部呈杂乱反射或平行弱反射结构。由于区内的三口钻井均未钻遇这套地层，且其表现出与其他固三段不同的反射特征。固阳组固三段楔状体以地震剖面反射结构与发育位置可分为2种类型：Ⅰ型发育在研究区南部，厚度较大，内部呈现弱平行反射，横向发育长度约16～20 km，受断层控制明显;Ⅱ型发育在研究区西北部，厚度巨大，内部呈杂乱反射，横向发育长度约12～15 km，未见断层控制，位于测线边缘，自身受到剥蚀（图6）。 吉兰泰西北缘的铁矿钻孔ZK500距研地震测线C仅1.4 km，其深度约600 m，钻遇了楔状体地层且全段取心，并在变质岩裂隙中间到了原油显示。ZK500基底变质岩之上均为紫红色泥岩、浅黄色砂岩及砾岩沉积物。除少量钙质泥岩固结较好外，其他沉积物均非常松散，成岩性差，最上部为第四纪冲积物。在测线C附近、研究区周缘庆格勒图大水沟剖面下白垩统固阳组固三段沉积物特征与ZK500井较为相似。大水沟剖面固三段发育浅灰色不等粒砂岩，棕红色泥岩，含砾普遍，发育块状层理与交错层理，表现为结构成熟度低的泥流、泥石流与河流同时发育的近源沉积特征（图7）。
根据楔状体地层性质、形态与厚度以及其与上下地层之间的接触关系，制作了地质模型。如图8所示，黄色虚线所围限的为固阳组楔状体，固一段为砂质泥岩与砂岩，速度设置为4 000 m/s，密度值为2 540 kg/m3;固二段为棕红色泥岩段，速度设置为3 100 m/s，密度值为2 380 kg/m3;楔状体由上至下分别为泥岩层，砂岩与泥质砂岩层以及砾岩沉积层。泥岩层速度值为2 800 m/s，密度值为2 010 kg/m3;砂岩与泥质砂岩层速度值为3 500 m/s，密度值为2 350 kg/m3。
基底岩性分为高速与低速2种，高速设置为5 000 m/s，密度值为2 600 kg/m3。低速层速度设置为4 500 m/s，密度值设置为2 400 kg/m3。新生界地层设置为砂泥岩互层，淡蓝色为砂岩层速度设置为3 500 m/s，密度值设置为2 350 kg/m3;绿色层位泥岩层速度设置为2 500 m/s，密度值设置为2 000 kg/m3.
利用25 Hz的雷克子波，模擬出的地震响应总体符合楔状体地震剖面表现的反射特征。楔状体内部表现为杂乱反射，顶底界面明显，振幅较强;新生界表现为连续中等强度反射;基底部分呈现层状反射。
正演分析证明固三段楔状体地层主要由棕红色泥岩、浅黄色砂岩、砾岩等组成的干旱条件下的近源沉积物组成，不具有生烃意义，ZK500钻孔基岩裂隙显示的原油应从别处搬运而来。
2.2 成因分析
中生代欧亚联合古陆解体并发生顺时针旋转，其与太平洋板块发生左旋剪切运动，因而在华北板块内部南东-北西向的最大挤压应力。鄂尔多斯地块向西北向发生挤压，河套弧形构造区域的东段发生右行运动，西南段发生左行运动。早白垩世早期，河套盆地受北界阴山-巴彦乌拉山前断层的活动，发生断陷下沉，沉积了下白垩统，盆地其他地区亦零星沉积了上白垩统[5-6，8]。
Ⅱ类楔状体地层所在的C，D测线靠近研究区西北边界，但由于长度所限，地震剖面中并未出现边界控盆断层。但其应受到了阴山-巴彦乌拉山前控盆断层的控制，且北方山脉在早白垩世早期充当了主要的物源区域，固阳组固三段向控盆断层一侧加厚，沉积了砂砾岩与泥岩，形成目前的楔状体形态。
吉兰泰地区航磁资料表明，ZK500井与松探2井之间存在一较大范围的航磁异常体。航磁异常体与楔状体发育位置基本重合，楔状体地层底部基底呈层状反射（图9）。固二段与固三段地层厚度图对比可知（图10），固三段西北部即控盆断层附近加厚明显，而固二段则未向西北边界加厚，略微向西北向减薄。说明固三段沉积后，航磁异常发生隆升，吉兰泰地区从断陷沉积逐渐转化为坳陷沉积。
而远离航磁异常体的Ⅰ类楔状体地层多为断层切割，由于不存在航磁异常的早期隆升，因此在断层的控制下，断陷沉积一直持续，Ⅰ类楔状体地层形态应为断层的不均匀活动所形成，往山前其厚度应进一步增大（图11）。
受航磁异常体隆升的影响，固三段形成楔状体形态，固一、二段向边界减薄，未受航磁异常体隆升影响的区域，固阳组向边界加厚，表现出断陷沉积特征，临区银额盆地在早白垩世同样表现出伸展断陷的沉积特征[22-23]。
3 侏罗系-石炭系存在意义
地震剖面显示，白垩系与下伏地层之间呈角度不整合接触，下伏地层被大量削蚀。钻井均揭示下伏地层为下元古界变质岩，地震剖面上均属于杂乱或空白反射，吉兰泰中北部80%以上的区域属于此种反射特征，反映变质岩基底分布较广。基底存在2种强振幅反射，一种为变质岩内部的强反射，剖面上呈强振幅亚平行断续反射，应为成层的变质岩反射导致（图6）。
另一种强反射具同相轴平行连续延伸的沉积岩反射特征，主要分布于研究区南部，厚度一般200～500 ms，约400～600 m，位于一个北东向延伸的残余断陷中，北东长约15 km，东西宽约12 km，东南界为一个北西倾的正断层所限定，朝断层附近地层具加厚趋势，朝南部隆起超覆减薄，朝北西方向被抬斜剥蚀尖灭，上覆为固三段楔状体地层。该段沉积物为一正断层控制的残余断陷，应属于侏罗系，巴彦浩特的侏罗纪亦为张性断裂控制下的断陷沉积期，其地震剖面多为连续的强振幅反射特征，与图12相似[24-27]。
巴彦浩特盆地的石炭系发育煤系地层，地震剖面表现多为不连续薄层强振幅反射特征[28]，图12的残余断陷层却无这种反射特征，且研究区边界巴彦乌拉山前亦有侏罗系出露。因此该段地层应为侏罗系，厚度在400～600 m左右，面积约600 km2，上倾方向被削截。
吉兰泰地区西南边界的一条地震剖面（图13）具有石炭系反射特征。该剖面北东边界中表现为楔状断陷层反射，其中弱-杂乱反射部分可能为侏罗系，下部的断续强振幅可能为石炭系。
4 结 论
1）根据古生物岩性等资料确定吉兰泰地区白垩系只发育下白垩统，固阳组直接与渐新统临河组接触。依据岩性特征固阳组可划分为固一段、固二段与固三段。
2）吉兰泰地区西北部与南部出现2种固三段楔状体地层，由近源沉积胶结松散的泥岩、砂砾岩沉积物组成。楔状体的形成受阴山-巴彦乌拉山前断层控制，Ⅱ类楔状体由于航磁异常体的隆升导致了固二段、固三段从断陷向坳陷变化，沉积厚度向西北边界减薄。Ⅰ类楔状体未受航磁异常体隆升影响，其厚度应往山前进一步加厚。 3）固阳组固三段之下除存在具有部分的强反射结构变质岩基底之外，区内南部固三段之下的成层强反射应为侏罗系，区内西南部还可能可能存在一定规模的石炭系，可能为潜在的有利勘探层系。
参考文献（References）：
[1] 杨 华，李民才，崔永平.河套盆地生物气成藏条件及勘探前景[J].中国石油勘探，2005，10（3）：16-21，69.
YANG Hua，LI Min cai，CUI Yong ping.Accumulation condition and exploration prosects of biogenic gas in Hetao Basin[J].China Petroleum Exploration，2005，10（3）：16-21，69.
[2]孔庆芬，李剑锋，李民才，等.河套盆地生物气源岩有机地球化学特征及生气演化模式[J].天然气地球科学，2008，19（2）：238-243.
KONG Qin fen，LI Jian feng，LI Min cai，et al.Geochemical characteristics of gas source rock and generation evolution model of biogenic gas in Hetao Basin[J].Natural Gas Geoscience，2008，19（2）：238-243.
[3]高胜利，任战利，崔君平.河套盆地古气候演化与生物气勘探[J].地质科技情报，2007，25（2）：35-39.
GAO Sheng li，REN Zhan li，CUI Jun ping.Characteristics of sporopollen assemblage and its palaeoclimate during quaternary pleistocene in the Huhe Sag，Hetao Basin[J].Geological Science and Technology Information，2008，25（2）：238-243.
[4]门相勇，赵文智，张 研，等.河套盆地临河坳陷石油地质特征[J].天然气工业，2006，25（1）：20-22，156.
MEN Xiang yong，ZHAO Wen zhi，ZHANG Yan，et al.Characterstics of petroleum geology of LinHe depression in Hetao Baisn[J].Natural Gas Industry，2006，25（1）：20-22，156.
[5]孙六一，蒲仁海，马占荣，等.河套盆地吉兰泰凹陷烃源岩展布与勘探潜力[J].地球科学与环境学报，2018，40（5）：612-626.
SUN Liu yi，PU Ren hai，MA Zhan rong，et al.Source rock distribution and exploration prospect of Jilantai sag in Hetao Basin，China[J].Journal of Earth Sciences and Environment，2018，40（5）：612-626.
[6]赵重远，郭忠铭，惠斌耀.河套弧形构造体系及其形成和演化机制[J].石油与天然气地质，1984，5（4）：349-361.
ZHAO Zhong yuan，GUO Zhong ming，HUI Bin yao.Hetao arcuate tectonic systems and their mechanism of formation and evolution[J] Petroleum Experimental Geology，1984，5（4）：349-361.
[7]郭忠铭，于忠平.河套弧形地堑系构造特征和演化机制及其油气勘探[J].石油勘探与开发，1990，17（3）：11-20.
GUO Zhong ming，YU Zhong ping.Structural characteristics and mechanism of evolution and petroleum prospecting of Hetao garben system[J].Petroleum Exploration and Development，1990，17（3）：11-20.
[8]張永谦，滕吉文，王谦身，等.河套盆地及其邻近地域的地壳结构与深层动力学过程[J].地球物理学进展，2013，28（5）：2264-2272.
GHANG Yong qian，TENG Ji wen，WANG Qian shen，et al.Crustal structure and the gcodynamic process beneath the Hetao basin and adjacent area[J].Progress in Geophys，2013，28（5）：2264-2272.
[9]赵孟为.河套盆地断裂活动的特征及其与油气的关系[J].西北大学学报（自然科学版），1988，18（2）：85-94.
ZHAO Meng wei.Charaeteristies of the fault activity in Hetao Basin and its relation with oil and gas[J].Journal of Northwest University，1988，18（2）：85-94. [10]杨星辰，叶培盛，蔡茂堂，等.150 ka以来内蒙古河套古大湖沉积物粒度记录的湖泊水位变化[J].地质通报，2017，36（6）：1043-1050.
YANG Xing chen，YE Pei sheng，CAI Mao tang，et al.Variation of lake water level recorded by grain sizes of sediments from Hetao Paleolake since 150 ka[J].Geological Bulletin of China，2017，36（6）：1043-1050.
[11]张 科，方 勇，陈全红，等.贝克盆地卫星重力场特征与构造单元划分[J].西安科技大学学报，2018，38（1）：145-149.
ZHANG Ke，FANG Yong，CHEN Quan hong，et al.Satellite gravity field and the division of tectonic units of the Biak Basin，Indonesia[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology，2018，38（1）：145-149.
[12]蔡友贤.内蒙古河套盆地白垩纪古气候、沉积环境及油气勘探远景[J].地质论评，1990，36（2）：105-115.
CAI You xian.Cretaceous paleoclimate sedimtntary enviroment and oil gas prospect in Hetao Basin，Inner Mongolia[J].Journal of Stratigraphy，1988，36（2）：273-280.
[13]许 璟，时晓章，贺永红，等.鄂尔多斯盆地曾岔地区延安组和延长組储层特征对比分析[J].西安科技大学学报，2017，37（5）：697-705.
XU Jing，SHI Xiao zhang，HE Yong hong，et al.Comparative analysis of resevior characteristic of Yan’an and Yanchang Formations in Zengcha area，Ordos Basin[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology，2017，37（5）：697-705.
[14]王艳琴.巴彦浩特盆地石炭系沉积相特征研究[D].成都：成都理工大学，2012.
WANG Yan qin.Sedimentary facies characteristics of the Carboniferous in the Bayanhot Basin[J].Chengdu University of Technology，2012.
[15]冯 烁，田继军，孙铭赫，等.准噶尔盆地南缘芦草沟组沉积演化及其对油页岩分布的控制[J].西安科技大学学报，2015，35（4）：436-443.
FENG Shuo，TIAN Ji jun，SUN Ming he，et al.Distribution of the oil shale by sedimentary evolution in the Lucaogou Formation in southern margin of Junger Basin[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology，2015，35（4）：436-443.
[16]袁 珍，武富礼，封 蓉.鄂尔多斯延长气田铝土岩分布规律及其地质意义[J].西安科技大学学报，2016，36（6）：843-848.
YUAN Zhen，WU Fu li，FENG Rong.The distribution rule and its geological significance of Bauxite in Yanchang gasfield of Ordos Basin[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology，2016，36（6）：843-848.
[17]汤锡元，冯 乔，李道燧.内蒙古西部巴彦浩特盆地的构造特征及其演化[J].石油与天然气地质，1990，11（2）：127-135.
TANG Xi yuan，FENG Qiao，LI Dao sui.Tectonic characteristics and evolution of Bayanhot Basin，western inner mongolia[J].Oil and Gas Geology，1990，11（2）：127-135.
[18]冯娟萍，丁雪峰，欧阳征健.鄂尔多斯盆地南缘中元古界长城系烃源岩地球化学特征[J].西安科技大学学报，2015，35（6）：749-754.
FENG Juan ping，DING Xue feng，OUYANG Zheng jian.Geochemical characteristics of mesoproterozoic erathem Changchengian system source rocks in the south margins of Ordos Basin[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology，2015，35（6）：749-754.
关键词：河套盆地;吉兰泰;地层划分
中图分类号：P 631 文献标志码：A
DOI：10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2019.0413 文章编号：1672-9315（2019）04-0656-09
Abstract：There have been disputes among scholars over the division of the Cretaceous strata，a mina target layer of oil and gas exploration in Hetao Basin.There was only formed early Cretaceous strata Guyang Formation based on the paleontology，lithology and logging data.The Cretaceous stratigraphic framework of the Jilantai area has been established through synthetic record and surface of unconformity.The third member of Guyang Formation is a wedge shaped body with a sharp thickness increasing in some sections.According to drilling and outcrop display and forward modeling of ZK500 well，wedge bodies are mainly consolidated loose sand，mudstone and conglomerate sediments.With the characteristics of morphology and internal reflection in view，it can be divided into two types：type I and II.The uplift of the aeromagnetic anomaly beneath the wedge body is the main reason for the transformation from the rift to the sag.The I cuneiform is not affected by the uplift of the aeromagnetic anomaly body，and was seriously cut by the fault，and its thickness should be further increased to the fault of the Bayanwula mountain.In the southern section of the study area，the Jurassic fault depression with strong amplitude and continuous reflection is developed under the third members of Guyang Formation in the seismic sections.The development range is outlined according to the seismic profiles with a possible Carboniferous system found in the profile of the southwest boundary.
Key words：Hetao Basin;Jilantai;division of strata
0 引 言
河套盆地位于內蒙古中部，东西长约600 km，南北宽约30～90 km，整体呈弧形分布，面积约4×104 km2[1-5]。河套盆地总体上呈现“两隆三坳”的构造格局，吉兰泰地区位于河套盆地西南部，属于盆地内临河坳陷的一部分[6-7]，为长庆油田近年来在外围勘探的重点区域（图1）。
盆地白垩系为主要的勘探目的层系，对其进行正确的识别划分具有重要意义。但限于地球物理资料较少，仅有钻井3口，勘探程度较低[8-10]，不同的学者对河套盆地白垩系划分方案差别较大。有的认为河套盆地白垩纪地层只发育下白垩统：如赵重远等将下白垩统统一划入固阳组，胡显穆等将下白垩统划为乌尔塔组与大水沟组，并统称为大水沟群;有的认为除发育下白垩统外，还发育较薄的上白垩统：如周季陶将下白垩统划入固阳组，上白垩统划入乌拉特组;蔡友贤等将下白垩统统一划入大水沟群，包括乌尔塔组及大水沟组，将上白垩统划入杭锦群，从上至下分别为杭锦组、毕克齐组及乌兰呼少组[11-13]。 在前期勘探中，吉兰泰地区部分地震测线中固阳组表现为一楔状体形态，与上覆地层形态差别较大，分析其成因特征有助于进一步了解盆地的沉积、构造演化。同时，由于相邻盆地石炭-侏罗系为较好的生油层位，其在研究区是否存在，对将来盆地的勘探部署具有重要的指导意义[14-18]。
1 白垩系地层划分
1.1 古生物资料证据
吉兰泰地区共有钻井3口，分别为吉参1井、松探1井及松探2井，只在吉参1井（2 081～2 639 m）中发现了古生物化石。另外，在研究区外围西北缘的庆格勒图大水沟剖面中也有化石发现。
吉参1井内化石主要为孢粉、介形类及轮藻。孢粉中裸子植物花粉占绝对优势，蕨类植物孢子较少，未发现被子植物花粉，主要分布于吉参1井固阳组上部2 081 m与2 537～2 639 m两处（图2）。
蕨类植物孢子中，海金沙科孢子经常出现，主要有无凸勒纹孢Cicatricosisporites（常见种为C.minutaestriatus，C.minor，C.dorogensis）、瘤面海金沙科孢Lygodioisporites及平面海金沙科孢Lygodiumsporites;桫椤科的Cyathiditosminor;裸子植物花粉主要为环沟粉属Classopollis（常见种C.classiodes），另外还产出云杉粉属Perinopollenites（常见种P.microreticulatus）、蛟河粉属Jiaohepollis（常见种J.verus）、脑型粉属Cerebropollenites（常见种C.carlylensis）及拟云粉属Piceites等。
吉参1井固阳组中孢粉组合特征为裸子花粉含量占优势，蕨类植物的孢子中，海金沙科孢子经常出现且种类繁多。海金沙科孢子的繁盛，特别是Cicatricosisporites种类多样，是早白垩世地层的显著特点，其常见种C.minutaestriatus，C.minor，C.dorogensis为早白垩世的特征种。另外裸子植物的花粉中，Classopollis，Jiaohepollis等普遍出现于早白垩世地层中[12-13]。
固阳组介形类化石主要分布在吉参1井2 37709～2 378.12 m与2 632.15～2 635.75 m 2个深度段，仍以早白垩世的常见种属为主。主要类型包括圆星女介Cypridea，Lycopterocuprisinfantilis，Candona及Ilyocypris等。圆星女介Cypridea是我国北方早白垩世沉积的重要分子，Candona及Ilyocypris最早出现于早白垩世[19-20]，但分布时间较长。
轮藻化石存在于吉参1井固阳组中上部2 162，2377.09～2 378.12及2 499.29～2 500 m 3个深度段。主要类型包括Sphaerochara，Euaclistochara mundula及Atopochara trivolvis。其中Atopochara trivolvis与Euaclistochara mundula常见于世界各地早白垩世地层中，包括在我国松辽盆地登楼库组、延吉盆地的龙井组及河北丘城组中均有发现[21]。
综合吉参1井中孢粉、介形类及轮藻化石的种类与时代，确定固阳组的地质时代为早白垩世。
1.2 不整合面及测井录井资料证据
吉参1井2 050 m深度附近钻遇砾岩及含砾砂岩，表现出向上变细的正旋回特征，向松探1井与松探2井处渐变为砂岩夹薄层泥岩，其应为不整合面附近的粗粒沉积物（图3）。且吉参1井的AC曲线值在2 000 m附近表现出数值向下变大的趋势，表明沉积物粒度逐渐变粗，孔隙逐渐变大，亦佐证了上述的正旋回现象。结合在2 081 m附近发育的早白垩世海金沙科孢子化石，将其定为固阳组顶界。同时，三口井均钻遇下元古界变质岩，测井曲线上表现为低时差，高电阻，此接触面应为下白垩统底界。吉参1井、松探1井及松探2井均
未发育上白堊统毕克齐组与始新统乌拉特组，渐新统临河组表现出典型的“红-黑-红”与“粗-细-粗”旋回变化，上白垩统与渐新统直接接触。
三口钻井固阳组以岩性可划分3段，上段岩性为棕褐色泥岩与浅灰色细砂岩;中段为棕褐-棕红色泥岩为主，发育浅棕色厚层含砾粗砂岩;下段为棕褐色泥岩与棕色细砂岩互层。棕红色泥岩分布稳定，与上下的岩层对比，其粒度细，厚度大。固一段厚度向松探1井与松探2井减薄，其内部发育黑色泥页岩，为潜在的生油层系。固二段发育棕红色泥岩，厚度较为稳定。固三段以砂砾岩为主，厚度变化较大（图3）。
在地层划分的基础上，根据研究区三口钻井的地震合成记录，对二维地震资料进行标定。图4为松探1井地震合成记录与过井地震剖面的标定。
1）TE反射界面代表下白垩统固阳组顶面，标定为一波谷，全区反射强度较弱，较连续。
2）Tkg1代表固阳组固二段顶面，标定为一波谷，全区反射强度弱。
3）Tkg2代表固阳组固三段顶面，标定为一波峰，全区反射强度弱。
4）TK代表固阳组底面，标定为一波谷，全区反射较强。
TE所代表的固阳组顶面为一上超面;TKg2代表的固阳组固三段顶为一典型的上超面;TK代表的固阳组底为一全区存在的典型削截面（图5）。
结合地震不整合面对全区的二维地震资料进行地层追踪，可建立整个研究区的白垩纪地层格架。
区内白垩系只发育下白垩统，上覆为渐新统临河组下伏为太古界乌拉山群。
2 楔状体地层特征与成因分析
2.1 岩性特征
吉兰泰地区的部分地震剖面中，下白垩统固阳组固三段厚度急剧增大，呈现楔状体形态，楔状体内部呈杂乱反射或平行弱反射结构。由于区内的三口钻井均未钻遇这套地层，且其表现出与其他固三段不同的反射特征。固阳组固三段楔状体以地震剖面反射结构与发育位置可分为2种类型：Ⅰ型发育在研究区南部，厚度较大，内部呈现弱平行反射，横向发育长度约16～20 km，受断层控制明显;Ⅱ型发育在研究区西北部，厚度巨大，内部呈杂乱反射，横向发育长度约12～15 km，未见断层控制，位于测线边缘，自身受到剥蚀（图6）。 吉兰泰西北缘的铁矿钻孔ZK500距研地震测线C仅1.4 km，其深度约600 m，钻遇了楔状体地层且全段取心，并在变质岩裂隙中间到了原油显示。ZK500基底变质岩之上均为紫红色泥岩、浅黄色砂岩及砾岩沉积物。除少量钙质泥岩固结较好外，其他沉积物均非常松散，成岩性差，最上部为第四纪冲积物。在测线C附近、研究区周缘庆格勒图大水沟剖面下白垩统固阳组固三段沉积物特征与ZK500井较为相似。大水沟剖面固三段发育浅灰色不等粒砂岩，棕红色泥岩，含砾普遍，发育块状层理与交错层理，表现为结构成熟度低的泥流、泥石流与河流同时发育的近源沉积特征（图7）。
根据楔状体地层性质、形态与厚度以及其与上下地层之间的接触关系，制作了地质模型。如图8所示，黄色虚线所围限的为固阳组楔状体，固一段为砂质泥岩与砂岩，速度设置为4 000 m/s，密度值为2 540 kg/m3;固二段为棕红色泥岩段，速度设置为3 100 m/s，密度值为2 380 kg/m3;楔状体由上至下分别为泥岩层，砂岩与泥质砂岩层以及砾岩沉积层。泥岩层速度值为2 800 m/s，密度值为2 010 kg/m3;砂岩与泥质砂岩层速度值为3 500 m/s，密度值为2 350 kg/m3。
基底岩性分为高速与低速2种，高速设置为5 000 m/s，密度值为2 600 kg/m3。低速层速度设置为4 500 m/s，密度值设置为2 400 kg/m3。新生界地层设置为砂泥岩互层，淡蓝色为砂岩层速度设置为3 500 m/s，密度值设置为2 350 kg/m3;绿色层位泥岩层速度设置为2 500 m/s，密度值设置为2 000 kg/m3.
利用25 Hz的雷克子波，模擬出的地震响应总体符合楔状体地震剖面表现的反射特征。楔状体内部表现为杂乱反射，顶底界面明显，振幅较强;新生界表现为连续中等强度反射;基底部分呈现层状反射。
正演分析证明固三段楔状体地层主要由棕红色泥岩、浅黄色砂岩、砾岩等组成的干旱条件下的近源沉积物组成，不具有生烃意义，ZK500钻孔基岩裂隙显示的原油应从别处搬运而来。
2.2 成因分析
中生代欧亚联合古陆解体并发生顺时针旋转，其与太平洋板块发生左旋剪切运动，因而在华北板块内部南东-北西向的最大挤压应力。鄂尔多斯地块向西北向发生挤压，河套弧形构造区域的东段发生右行运动，西南段发生左行运动。早白垩世早期，河套盆地受北界阴山-巴彦乌拉山前断层的活动，发生断陷下沉，沉积了下白垩统，盆地其他地区亦零星沉积了上白垩统[5-6，8]。
Ⅱ类楔状体地层所在的C，D测线靠近研究区西北边界，但由于长度所限，地震剖面中并未出现边界控盆断层。但其应受到了阴山-巴彦乌拉山前控盆断层的控制，且北方山脉在早白垩世早期充当了主要的物源区域，固阳组固三段向控盆断层一侧加厚，沉积了砂砾岩与泥岩，形成目前的楔状体形态。
吉兰泰地区航磁资料表明，ZK500井与松探2井之间存在一较大范围的航磁异常体。航磁异常体与楔状体发育位置基本重合，楔状体地层底部基底呈层状反射（图9）。固二段与固三段地层厚度图对比可知（图10），固三段西北部即控盆断层附近加厚明显，而固二段则未向西北边界加厚，略微向西北向减薄。说明固三段沉积后，航磁异常发生隆升，吉兰泰地区从断陷沉积逐渐转化为坳陷沉积。
而远离航磁异常体的Ⅰ类楔状体地层多为断层切割，由于不存在航磁异常的早期隆升，因此在断层的控制下，断陷沉积一直持续，Ⅰ类楔状体地层形态应为断层的不均匀活动所形成，往山前其厚度应进一步增大（图11）。
受航磁异常体隆升的影响，固三段形成楔状体形态，固一、二段向边界减薄，未受航磁异常体隆升影响的区域，固阳组向边界加厚，表现出断陷沉积特征，临区银额盆地在早白垩世同样表现出伸展断陷的沉积特征[22-23]。
3 侏罗系-石炭系存在意义
地震剖面显示，白垩系与下伏地层之间呈角度不整合接触，下伏地层被大量削蚀。钻井均揭示下伏地层为下元古界变质岩，地震剖面上均属于杂乱或空白反射，吉兰泰中北部80%以上的区域属于此种反射特征，反映变质岩基底分布较广。基底存在2种强振幅反射，一种为变质岩内部的强反射，剖面上呈强振幅亚平行断续反射，应为成层的变质岩反射导致（图6）。
另一种强反射具同相轴平行连续延伸的沉积岩反射特征，主要分布于研究区南部，厚度一般200～500 ms，约400～600 m，位于一个北东向延伸的残余断陷中，北东长约15 km，东西宽约12 km，东南界为一个北西倾的正断层所限定，朝断层附近地层具加厚趋势，朝南部隆起超覆减薄，朝北西方向被抬斜剥蚀尖灭，上覆为固三段楔状体地层。该段沉积物为一正断层控制的残余断陷，应属于侏罗系，巴彦浩特的侏罗纪亦为张性断裂控制下的断陷沉积期，其地震剖面多为连续的强振幅反射特征，与图12相似[24-27]。
巴彦浩特盆地的石炭系发育煤系地层，地震剖面表现多为不连续薄层强振幅反射特征[28]，图12的残余断陷层却无这种反射特征，且研究区边界巴彦乌拉山前亦有侏罗系出露。因此该段地层应为侏罗系，厚度在400～600 m左右，面积约600 km2，上倾方向被削截。
吉兰泰地区西南边界的一条地震剖面（图13）具有石炭系反射特征。该剖面北东边界中表现为楔状断陷层反射，其中弱-杂乱反射部分可能为侏罗系，下部的断续强振幅可能为石炭系。
4 结 论
1）根据古生物岩性等资料确定吉兰泰地区白垩系只发育下白垩统，固阳组直接与渐新统临河组接触。依据岩性特征固阳组可划分为固一段、固二段与固三段。
2）吉兰泰地区西北部与南部出现2种固三段楔状体地层，由近源沉积胶结松散的泥岩、砂砾岩沉积物组成。楔状体的形成受阴山-巴彦乌拉山前断层控制，Ⅱ类楔状体由于航磁异常体的隆升导致了固二段、固三段从断陷向坳陷变化，沉积厚度向西北边界减薄。Ⅰ类楔状体未受航磁异常体隆升影响，其厚度应往山前进一步加厚。 3）固阳组固三段之下除存在具有部分的强反射结构变质岩基底之外，区内南部固三段之下的成层强反射应为侏罗系，区内西南部还可能可能存在一定规模的石炭系，可能为潜在的有利勘探层系。
参考文献（References）：
[1] 杨 华，李民才，崔永平.河套盆地生物气成藏条件及勘探前景[J].中国石油勘探，2005，10（3）：16-21，69.
YANG Hua，LI Min cai，CUI Yong ping.Accumulation condition and exploration prosects of biogenic gas in Hetao Basin[J].China Petroleum Exploration，2005，10（3）：16-21，69.
[2]孔庆芬，李剑锋，李民才，等.河套盆地生物气源岩有机地球化学特征及生气演化模式[J].天然气地球科学，2008，19（2）：238-243.
KONG Qin fen，LI Jian feng，LI Min cai，et al.Geochemical characteristics of gas source rock and generation evolution model of biogenic gas in Hetao Basin[J].Natural Gas Geoscience，2008，19（2）：238-243.
[3]高胜利，任战利，崔君平.河套盆地古气候演化与生物气勘探[J].地质科技情报，2007，25（2）：35-39.
GAO Sheng li，REN Zhan li，CUI Jun ping.Characteristics of sporopollen assemblage and its palaeoclimate during quaternary pleistocene in the Huhe Sag，Hetao Basin[J].Geological Science and Technology Information，2008，25（2）：238-243.
[4]门相勇，赵文智，张 研，等.河套盆地临河坳陷石油地质特征[J].天然气工业，2006，25（1）：20-22，156.
MEN Xiang yong，ZHAO Wen zhi，ZHANG Yan，et al.Characterstics of petroleum geology of LinHe depression in Hetao Baisn[J].Natural Gas Industry，2006，25（1）：20-22，156.
[5]孙六一，蒲仁海，马占荣，等.河套盆地吉兰泰凹陷烃源岩展布与勘探潜力[J].地球科学与环境学报，2018，40（5）：612-626.
SUN Liu yi，PU Ren hai，MA Zhan rong，et al.Source rock distribution and exploration prospect of Jilantai sag in Hetao Basin，China[J].Journal of Earth Sciences and Environment，2018，40（5）：612-626.
[6]赵重远，郭忠铭，惠斌耀.河套弧形构造体系及其形成和演化机制[J].石油与天然气地质，1984，5（4）：349-361.
ZHAO Zhong yuan，GUO Zhong ming，HUI Bin yao.Hetao arcuate tectonic systems and their mechanism of formation and evolution[J] Petroleum Experimental Geology，1984，5（4）：349-361.
[7]郭忠铭，于忠平.河套弧形地堑系构造特征和演化机制及其油气勘探[J].石油勘探与开发，1990，17（3）：11-20.
GUO Zhong ming，YU Zhong ping.Structural characteristics and mechanism of evolution and petroleum prospecting of Hetao garben system[J].Petroleum Exploration and Development，1990，17（3）：11-20.
[8]張永谦，滕吉文，王谦身，等.河套盆地及其邻近地域的地壳结构与深层动力学过程[J].地球物理学进展，2013，28（5）：2264-2272.
GHANG Yong qian，TENG Ji wen，WANG Qian shen，et al.Crustal structure and the gcodynamic process beneath the Hetao basin and adjacent area[J].Progress in Geophys，2013，28（5）：2264-2272.
[9]赵孟为.河套盆地断裂活动的特征及其与油气的关系[J].西北大学学报（自然科学版），1988，18（2）：85-94.
ZHAO Meng wei.Charaeteristies of the fault activity in Hetao Basin and its relation with oil and gas[J].Journal of Northwest University，1988，18（2）：85-94. [10]杨星辰，叶培盛，蔡茂堂，等.150 ka以来内蒙古河套古大湖沉积物粒度记录的湖泊水位变化[J].地质通报，2017，36（6）：1043-1050.
YANG Xing chen，YE Pei sheng，CAI Mao tang，et al.Variation of lake water level recorded by grain sizes of sediments from Hetao Paleolake since 150 ka[J].Geological Bulletin of China，2017，36（6）：1043-1050.
[11]张 科，方 勇，陈全红，等.贝克盆地卫星重力场特征与构造单元划分[J].西安科技大学学报，2018，38（1）：145-149.
ZHANG Ke，FANG Yong，CHEN Quan hong，et al.Satellite gravity field and the division of tectonic units of the Biak Basin，Indonesia[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology，2018，38（1）：145-149.
[12]蔡友贤.内蒙古河套盆地白垩纪古气候、沉积环境及油气勘探远景[J].地质论评，1990，36（2）：105-115.
CAI You xian.Cretaceous paleoclimate sedimtntary enviroment and oil gas prospect in Hetao Basin，Inner Mongolia[J].Journal of Stratigraphy，1988，36（2）：273-280.
[13]许 璟，时晓章，贺永红，等.鄂尔多斯盆地曾岔地区延安组和延长組储层特征对比分析[J].西安科技大学学报，2017，37（5）：697-705.
XU Jing，SHI Xiao zhang，HE Yong hong，et al.Comparative analysis of resevior characteristic of Yan’an and Yanchang Formations in Zengcha area，Ordos Basin[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology，2017，37（5）：697-705.
[14]王艳琴.巴彦浩特盆地石炭系沉积相特征研究[D].成都：成都理工大学，2012.
WANG Yan qin.Sedimentary facies characteristics of the Carboniferous in the Bayanhot Basin[J].Chengdu University of Technology，2012.
[15]冯 烁，田继军，孙铭赫，等.准噶尔盆地南缘芦草沟组沉积演化及其对油页岩分布的控制[J].西安科技大学学报，2015，35（4）：436-443.
FENG Shuo，TIAN Ji jun，SUN Ming he，et al.Distribution of the oil shale by sedimentary evolution in the Lucaogou Formation in southern margin of Junger Basin[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology，2015，35（4）：436-443.
[16]袁 珍，武富礼，封 蓉.鄂尔多斯延长气田铝土岩分布规律及其地质意义[J].西安科技大学学报，2016，36（6）：843-848.
YUAN Zhen，WU Fu li，FENG Rong.The distribution rule and its geological significance of Bauxite in Yanchang gasfield of Ordos Basin[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology，2016，36（6）：843-848.
[17]汤锡元，冯 乔，李道燧.内蒙古西部巴彦浩特盆地的构造特征及其演化[J].石油与天然气地质，1990，11（2）：127-135.
TANG Xi yuan，FENG Qiao，LI Dao sui.Tectonic characteristics and evolution of Bayanhot Basin，western inner mongolia[J].Oil and Gas Geology，1990，11（2）：127-135.
[18]冯娟萍，丁雪峰，欧阳征健.鄂尔多斯盆地南缘中元古界长城系烃源岩地球化学特征[J].西安科技大学学报，2015，35（6）：749-754.
FENG Juan ping，DING Xue feng，OUYANG Zheng jian.Geochemical characteristics of mesoproterozoic erathem Changchengian system source rocks in the south margins of Ordos Basin[J].Journal of Xi’an University of Science and Technology，2015，35（6）：749-754.