超长期旋回层序结构和沉积序列

超长期旋回层序以Ⅱ级界面为层序边界，此类层序级别相当于Vail的Ⅲ级层序组，或王鸿桢的准Ⅱ级层序，又被称之为构造层序、构架层序（李思田，1996），其时间跨度 很大，为10～50 Ma（表2-1），厚度数百米至千余米。以鄂尔多斯盆地上古生界为例，在 垂向剖面上从上石炭统本溪组至中二叠统下石盒子组共可划分为3个超长期旋回层序，单 个超长期旋回层序由2～4个非对称型和对称型长期旋回层序叠加组成，以各层序的底、顶界面对应于鄂尔多斯盆地晚古生代克拉通盆地各构造演化阶段的应力场转换面，并以各 超长期旋回层序的地层相类型之间所出现的巨大海、陆变迁和区域性的构造-沉积事件为 超长期旋回层序差异性发育的重要的标志，如由LSC₁至LSC₂层序叠加组成的SLSC₁层 序，以发育滨浅海-有障壁海岸沉积体系为主，代表克拉通盆地初期稳定低幅坳陷的陆表 海沉积阶段，由LSC₃和LSC₄层序叠加组成的SLSC₂层序（P₁sx，山西组），具海相三角 洲向湖泊和湖相三角洲过渡的特点，代表克拉通盆地早期稳定坳陷扩张的陆缘近海湖沉积 阶段，而由LSC5至LSC10层序叠加组成的SLSC3层序（P₂xs→P₂ss，下石盒子组至上石 盒子组）以发育湖泊三角洲和河流相沉积体系为主，代表克拉通盆地中、晚期强烈坳陷 （下石盒子组的LSC5→LSC8层序），和一度被充填萎缩的内陆湖泊沉积阶段。在油气地质 研究中，划分此类层序的重要性不仅仅是确定和优化地层系、统、组划分界线和进行区域 对比的基础，同时也是描述盆地构造演化与沉积充填作用关系，建立长时间尺度层序地层 格架的依据。更重要的是，由于各超长期旋回层序内的地层类型不同，所发育的生、储、盖组合和油气地质特征也明显不同，通常为相对独立的含油气系统或子系统。以发育于山 西组和下石盒子组中的两个超长期旋回层序为例，有如下几个重要的特点：

(1)发育于山西组中的SLSC2超长期旋回层序，由LSC3和LSC4两个长期旋回层序叠 加组成，其下部的LSC3以发育对称的C₂型旋回为主，上部的LSC4大多数为C₁型，部 分为非对称的A型，最大洪面出现于LSC4中，与LSC4和MSC8的洪泛面重合，或直接 位于层序的顶部（实质上的缺失）。显而易见，该超长期旋回层序具有上升半旋回厚度远 大于下降半旋回的缓慢水进-快速水退的不完全对称性旋回性质，有利储层发育的河道和 聚煤的沼泽环境出现在伴随基准面的上升过程的缓慢水进早、中期，而有利泥质沉积的分 流间湖泊环境（或时令性河漫湖）主要出现在加速水进的中、晚期。因此，有利储层发 育的河道砂体和煤层在山一段的LSC3层序中较发育，而在山二段LSC4层序的中、上部，则出现湖相泥岩的广泛沉积，由此构成完整的下储、中生、上盖的生、储、盖组合和相对 独立的含油气子系统；

(2)发育于下石盒组的SLSC3超长期旋回层序，由LSC5至LSC8四个长期旋回层序叠 加组成，其下部的LSC5和LSC6以非对称的A型为主，部分为C型，而中、上部的LSC7 和LSC8以对称的C型旋回为主，部分为C₁型，不发育A型。最大洪面出现在LSC7中 部，与LSC7和MSC14的洪泛面重合。由大多数SLSC3层序具有上升与下降半旋回沉积厚 度近于相等的较好对称性，反映该超长期旋回层序形成于缓慢水进-缓慢水退的均衡地层 过程中，相对山西组有更大的湖盆扩张范围和水体深度。因此，有利储层发育的河道砂体 主要出现在缓慢水进的早、中期（LSC5和LSC6层序），对应LSC7层序最大洪泛面两侧，广泛发育分流间湖泊和沼泽微相的暗色泥岩、炭质泥岩和薄煤层、煤线的韵律层，为成烃 成藏作用提供了重要的烃源岩。而缓慢水退期（LSC8层序）普遍发育泛滥平原微相的暗 色和杂色泥岩，对沉积盆地有强烈的淤塞充填补齐作用，形成良好的区域性有效盖层。如 与山西组SLSC2层序的油、气地质条件相比较，该超长期旋回层序不仅也具备相似和完 整的下储、中生、上盖的生、储、盖组合条件，而且储集砂体和烃源的厚度与分布面积更 大，上覆的区域性盖层更为有效，因此具有更加完美的生、储、盖组合条件，因此为一相 对独立的、具备优越成烃成藏条件的含油气子系统。

(3)无论是山西组或下石盒子组，此两个超长期旋回层序的上升半旋回开始阶段和下降 半旋回的结束阶段，都是辫状河道砂体连续叠置形成大砂体的主要时期，其中以山西组最 为显著，如大牛地气田的山一段（LSC3），整个上升半旋回几乎都由连续叠置的心滩砂、砾岩体组成。而下石盒子组早期（LSC5和LSC6）主要为辫状河道的厚层砂体连续叠置 体，中、晚期则以发育相对较薄和较细的，并频繁夹有泥岩的滞留河床和边滩砂体为主，连续的厚层河道砂体仅见于部分钻孔，如大10井的盒二段（LSC7）、大15井和大7井的 盒三段（LSC8），它们绝大部分出现于塔巴庙地区的西部，形成良好的储气层。

(4)从整个鄂尔多斯盆地二叠纪陆相地层的演化历史来看，从山西期到石千峰期是一个 完整的Ⅱ级旋回（年限为34 Ma），其中相当准Ⅱ级旋回的山西组（SLSC2）和下石盒子 组（SLSC3）均位于此Ⅱ级旋回的早期、即盆地的发展阶段，其中位于下部的山西组处于 盆地早期发展阶段的早时，下石盒子组处于早期发展阶段的晚时，因此，由同一构造发展 阶段早、晚期的构造活动差异性，造成山西组和下石盒子组两个超长期旋回层序的生、储、盖组合特征亦有所差别，因此各为相对独立的含油气子系统。