天然气地球科学 >

2023 , Vol. 34 >Issue 2: 194 - 209

DOI: https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.10.003

天然气地球化学

鄂尔多斯盆地南部旬邑地区延长组砂岩地球化学特征

  • 吴颖 , 1, 2 ,
  • 杜贵超 1, 2 ,
  • 马明 3, 4
展开
  • 1. 西安石油大学地球科学与工程学院，陕西 西安 710065
  • 2. 西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室，陕西 西安 710065
  • 3. 中国科学院西北生态环境资源研究院，甘肃 兰州 730000
  • 4. 甘肃省油气资源研究重点实验室，甘肃 兰州 730000

吴颖（1984-），女，陕西咸阳人，博士，副教授，硕士生导师，主要从事常规、非常规油气地质与勘探等研究和教学工作.E-mail： .

收稿日期: 2022-07-22

  修回日期: 2022-10-09

  网络出版日期: 2023-03-06

收起

Geochemical characteristics of the sandstones of the Yanchang Formation in the Xunyi area， southern Ordos Basin

  • Ying WU , 1, 2 ,
  • Guichao DU 1, 2 ,
  • Ming MA 3, 4
Expand
  • 1. School of Earth Sciences and Engineering，Xi'an Shiyou University，Xi'an 710065，China
  • 2. Shaanxi Key Laboratory of Oil and Gas Accumulation Geology，Xi'an 710065，China
  • 3. Northwest Institute of Eco⁃Environment and Resources，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China
  • 4. Key Laboratory of Petroleum Resources，Gansu Province，Lanzhou 730000，China

Received date: 2022-07-22

  Revised date: 2022-10-09

  Online published: 2023-03-06

Supported by

The Scientific Research Program of Key Laboratory of Shaanxi Provincial Department of Education(18JS092)

The National Natural Science Foundation of China(42202193)

the Natural Science Foundation of Gansu Province(22JR5RA080)

Fold

摘要

通过对鄂尔多斯盆地南部旬邑地区延长组砂岩进行主量元素、微量元素和稀土元素分析，明确了旬邑地区延长组沉积期的沉积环境、源区风化程度以及古气候条件等，进一步探讨了研究区砂岩的源区母岩岩性及构造背景等。微量元素比值及其相关图解表明，鄂尔多斯盆地南部地区延长组沉积时期属于氧化环境，能够反映古气候条件的重要指标均显示旬邑地区延长组沉积期属于典型的干旱型气候。砂岩样品的化学蚀变指数（CIA）值分布于10.93~86.17之间，平均值为45.38，化学风化指数（CIW）值分布于0.42~56.42之间，平均值为10.52，表明研究区砂岩从源区搬运至沉积盆地的过程中经历的风化作用较弱，该结论与A—CN—K三角图解所得出的结论相一致，而且Th—U图解与Sm—Ce图解表明沉积物经历了简单的沉积循环过程。砂岩样品稀土元素球粒陨石标准化模式总体显示轻稀土（LREE）相对富集，重稀土（HREE）相对平坦，铕具有“V”形负异常，铈异常不明显，曲线表现为明显右倾，与UCC和PAAS的分布形态类似，表明旬邑地区延长组砂岩物源来自上地壳酸性母岩区，该结论与F1—F2图解、Cr/V—Y/Ni图解、Th/Co—La/Sc图解、Th/Sc—Zr/Sc图解及La/Yb—∑REEs图解所得出的结论相一致。La—Th—Sc与Th—Sc—Zr/10图解表明研究区砂岩的源区大地构造背景属于大陆岛弧和活动大陆边缘环境。显著高的Fe、P等元素含量和较高的烧失量显示延长组沉积期富含营养物质，而且干旱炎热的气候条件和风化程度较低的酸性火成岩有利于研究区烃源岩有机质的保存和转化，有利的储层条件和优势储盖组合为研究区发育大型油气田提供了良好的条件。

关键词： 鄂尔多斯盆地; 旬邑地区; 延长组; 沉积环境; 物源; 构造背景

本文引用格式

吴颖 , 杜贵超 , 马明 . 鄂尔多斯盆地南部旬邑地区延长组砂岩地球化学特征[J]. 天然气地球科学, 2023 , 34(2) : 194 -209 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2022.10.003

Abstract

The major elements， trace elements and rare earth elements of the sandstones of Yanchang Formation in the Xunyi area from the southern Ordos Basin were analyzed to research the sedimentary environment， the weathering intensity of the source area and the paleoclimate， as well as to decipher the source rock type and tectonic setting of these sandstones. Trace element ratios and the related diagrams suggest that the depositional environment for the Yanchang Formation in the Xunyi area of the southern Ordos Basin belong to oxygenation environment. The important indicators that can reflect the paleoclimatic conditions show that during the Yanchang Formation in Xunyi area it belonged to a typical arid climate. The chemical alteration index （CIA） value of the sandstone ranges from 10.93 to 86.17 with an average of 45.38， and the chemical Index of Weathering （CIW） value of the samples ranges from 0.42 to 56.42， with a mean value of 10.52， which reflect that the sandstones experienced weak weathering since it was carried from source area to the sedimentary basin， which is consistent with the conclusion of A-CN-K triangle diagram. The diagrams of Th-U and Sm-Ce show that the studied sandstones are first-cycle deposits. The chondrite-normalized REE patterns of the studied sandstones show a slight LREE enrichment， smooth HREE slopes， a negative Eu anomaly in a “V” shape and Ce is normal. The REE patterns are characterized by obvious “right” and are comparable to UCC and PAAS， these indicate that the sandstones being derived from the upper continental crust mainly composed of felsic igneous source rocks. This conclusion is consistent with the conclusions obtained from the diagrams of F1-F2， Cr/V-Y/Ni， Th/Co-La/Sc， Th/Sc-Zr/Sc and La/Yb-∑REEs. Ternary diagrams of La-Th-Sc and Th-Sc-Zr/10 of the sandstone demonstrate the depositional tectonic setting of their parent rocks evolved in a continental island arc or an active continental margin setting. The significantly high content of Fe， P and other elements and the high loss on ignition indicate that the sediments was rich in nutrients during Yanchang Formation. Moreover， the arid and hot climate conditions and the acid igneous rocks with low weathering degree are conducive to the preservation and transformation of organic matter in the hydrocarbon source rocks in this area. The favorable reservoir conditions and dominant reservoir cap assemblages provide good conditions for the development of large oil and gas fields in this area.

Key words： Ordos Basin; Xunyi area; Yanchang Formation; Sedimentary environment; Provenance; Tectonic background

0 引言

沉积物物源研究作为连接沉积盆地与造山带的纽带，是重建盆地沉积过程、恢复盆地岩相古地理以及再现盆—山耦合关系的重要内容［1-2］。沉积物可以记录源区母岩特征以及由物源区搬运至沉积区的演化过程，同时也记录了造山带的深部构造信息，反演造山带隆升的构造过程［3］。除了岩相记录外，碎屑岩化学组分分析也被广泛用于追踪潜在物源。稳定元素的含量是追溯其母岩地球化学特征的良好指标，这些元素（如稀土元素、Y、Th、Zr、Hf和Sc）从物源区搬运至沉积盆地的过程中，由于风化、剥蚀、搬运以及沉积—成岩作用的影响而导致的分馏作用非常微弱，可以忽略不计［4-6］。同时，一些主量元素的氧化物（如CaO、MgO、K2O、Na2O、Al2O3、Fe2O3等）和微量元素（如Sr、Cu、Rb）的地球化学行为对于古环境更敏感，主要受控于自然过程中的地球化学和地球物理因素的影响，有助于了解碎屑岩源区风化程度和古气候条件［6-7］。因此，学者们通过大量地质数据总结出主量元素、微量元素和稀土元素的多种类型解释图版，而且基于这些元素的含量及其相关比值，稀土元素标准化配分模式，以及多元图解等，能很好地进行物源示踪，研究古沉积环境、古气候条件、沉积事件以及源区风化程度等问题［8-18］。
鄂尔多斯盆地蕴藏着丰富的煤炭、石油、铀以及天然气资源，也是重要的矿产原料基地，上三叠统延长组是该区最主要的储层之一［19-20］。因此，开展鄂尔多斯盆地上三叠统延长组沉积物物源分析可以为该区油气勘探提供重要指导。然而，目前鄂尔多斯盆地上古生界油气产区主要集中在盆地北部，盆地南部上古生界勘探程度不高，仍无大的突破，研究相对薄弱，特别是上古生界来自盆地南部地区的物源对盆地发育的影响与控制一直没有明确的答案，制约着该地区的天然气勘探［21］。本文通过对鄂尔多斯盆地南部旬邑地区延长组砂岩进行主量元素、微量元素和稀土元素分析，恢复重建延长组时期的古沉积环境、古气候，明确源区风化程度、母岩岩性及大地构造背景等地质历史信息，旨在为研究区油气勘探提供指导。

1 区域地质特征

鄂尔多斯盆地作为我国陆上第二大盆地，构造上位于我国西北部的华北地台中部，面积约为25×104 km2［22］。该盆地属于典型的克拉通盆地，底部发育的基岩为太古宙麻粒岩和早元古代绿片岩，上部被厚层的古生代至中生代沉积地层覆盖［22］。盆地由6个次级构造单元所组成，分别为渭北隆起、伊盟隆起、晋西挠褶带、天环坳陷、伊陕斜坡和西缘逆冲构造带［23］。阴山陆块和秦岭造山带分别位于盆地的北部和南部。鄂尔多斯盆地属于典型多期次、多旋回的沉积盆地，构造演化过程可以分为中—晚元古代坳拉槽裂陷发育阶段、早古生代边缘海浅海台地发育阶段、晚古生代晚石炭世—中三叠世大型内克拉通盆地发育阶段、晚三叠世—早白垩世具前陆性质的克拉通内陆盆地阶段以及新生代盆地周缘断陷发育等5个主要演化阶段［21］。上三叠统延长组是鄂尔多斯盆地主要的致密油储层，厚度约为1 000~3 000 m，地层按沉积旋回自上而下可划分为长1—长10段，作为盆地的主力生油层位，一直是研究区油气勘探的重点［24-25］。延长组作为整个晚三叠世沉积的地层，为一套浅灰、灰绿、黄绿、褐灰色中细粒砂岩、灰色粉砂岩与深灰、灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩互层夹黑色炭质泥岩、页岩及油页岩组成的含煤、含油页岩，偶夹较薄泥灰质泥岩、煤线或薄煤层，产有著名的铜川植物群Tongchuanophyll-Dallaeopsisoagnifolia和延长植物群Danaeopsisfeeunda-Bernoulliazilleri。旬邑地区位于陕西省咸阳地区西北部，西南与彬县相接，北与甘肃省正宁、宁县接壤，东临耀县、宜君，东北与黄陵双龙镇相连，面积约为1 811 km2；构造上处于鄂尔多斯盆地南部的渭北隆起上（图1）。该区地处盆地边缘，勘探程度总体较低，研究基础相对薄弱，而中生界油层埋藏浅，勘探潜力较大。
图1 研究区构造位置

Fig.1 The tectonic location of the study area

旬邑地区延长组各层位岩性特征如表1：①长10段：为麻斑状厚层块状中细砂岩、深灰色泥质粉砂岩及绿色泥岩，底部为粗砂岩，局部见铝土岩及灰黑色薄层页岩和白色黏土岩，厚度一般大于200 m；②长9段：下部为灰白色中细砂岩夹泥岩；上部为深灰色粉砂岩与灰黑色泥岩、炭质泥岩近等厚互层；区域上俗称“李家畔页岩”，厚度为90~110 m，与下伏长10段整合接触；③长8段：暗色泥岩、砂质泥岩与灰绿色粉细砂、细砂岩不等厚互层，向下泥岩增加，偶夹水云母黏土岩，局部砂岩含油，厚度为90~110 m，与下伏长9段整合接触；④长7段：上部为少量灰色、灰绿色细砂岩、粉砂岩与灰色泥岩互层；中上部为深灰色、灰黑色泥岩、油页岩及泥质粉砂岩；下部为灰黑色泥岩、页岩、油页岩，素有“张家滩页岩”之称，是盆地中区域性分布的极为重要的生油岩标志层，厚约90 m，与下伏长8段整合接触；⑤长6段：为灰黑色、灰色泥岩、粉砂岩、中细粒砂岩互层，间夹黑色炭质泥岩、页岩及极少量煤线，岩性复杂多变，厚度约120 m，与下伏长7段整合接触；⑥长4+5段：由浅灰色粉细砂岩与暗色泥岩互层组成，泥岩含砂且常见炭化植物碎片，厚度为90~100 m，与下伏长6段整合接触；⑦长3段：灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩、页岩夹浅灰绿色细砂岩或略等厚互层，局部夹煤线，厚度约为110 m，与下伏长4+5段整合接触；⑧长2段：为灰绿色、灰色、浅灰色中细砂岩夹暗色泥岩，厚度为113~125 m，与下伏长3段整合接触；⑨长1段：下部为深灰色、黄绿色泥岩、粉砂质泥岩与粉细砂岩互层，上部为深灰色、灰绿色泥岩、灰黑色炭质泥岩夹页岩及煤线。
表1 旬邑地区延长组地层简表

Table 1 Brief table of stratigraphic of Yanchang Formation in the Xunyi area

地层 厚度/m 岩性
三叠系 延长组 长1段 0~250 为一套深灰绿色粉砂质泥岩、黑色泥岩与泥质粉砂岩、细砂岩互层，局部夹薄煤层
长2段 0~230 为一套灰绿色中—细粒砂岩夹灰黑色泥岩、粉砂质泥岩 ，该套地层是盆地延长组重要的储油层之一
长3段
长4+5段 250~310 为一套砂泥岩互层。长7段以泥岩为主，在盆地南部发育“张家滩”页岩，是盆地主要的烃源岩；长6段以砂岩较发育，是盆地主要的储油层；长4+5段为砂泥岩互层，其下部砂岩较发育，是较好的储油层
长6段
长7段
长8段 150~200 以湖相沉积为主的砂、泥岩地层。长8段砂岩较发育，是盆地重要的储层；长9段上部发育泥岩，习称“李家畔”页岩，是盆地又一套烃源岩
长9段
长10段 100~350 为灰绿色、浅红色长石砂岩夹暗紫红色泥岩及粉砂岩，砂岩为浊沸石胶结，呈麻斑结构
纸坊组 紫红色泥岩夹少量长石砂岩

2 样品采集与测试分析

在旬邑地区选取2口钻井并采集砂岩岩心样品11块（采样井位见图1），由于上部层位并非目的层，因此取心少，可采集的样品也就很少，长8段作为钻井的目的层位，取心较多，所以采集的样品也较多。其中长4+5段（C4+5）采集1块样品，长6段（C6）采集2块样品，长7段（C7）采集2块样品，长8段（C8）采集6块样品，各样品的详细信息见表2和表3。使用碳化钨（磨盘）将采集的砂岩样品粉碎至大于200目，准备好要称量的样品放在105 ℃烘箱中烘干4 h，随后保存于干燥器中冷却，等待后期主量、微量和稀土元素分析测试使用。本文研究砂岩样品的主量、微量和稀土元素测试均在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成。
表2 旬邑地区延长组砂岩主量元素含量分析结果

Table 2 Major elements contents for the sandstones of Yanchang Formation in the Xunyi area

井号 旬26 旬35 旬35 旬26 旬26 旬35 旬35 旬35 旬35 旬35
层位 长4+5段 长6段 长6段 长7段 长7段 长8段 长8段 长8段 长8段 长8段
深度/m 987.32~987.60 991.70~991.86 992.63~992.78

1 168.23~

1 168.39

1 169.11~

1 169.31

1 163.46~

1 163.70

1 164.23~

1 164.35

1 164.94~

1 165.12

1 165.66~

1 165.77

1 166.24~

1 166.42
SiO2/% 13.52 0.11 2.79 3.06 0.23 1.74 0.21 1.50 17.41 3.19
TiO2/% 0.12 0.01 0.04 0.09 0.01 0.01 0.01 0.01 0.57 0.06
Al2O3/% 3.10 0.07 1.18 1.63 0.17 0.07 0.17 0.14 14.76 1.54
TFe2O3/% 1.16 0.35 1.85 0.96 1.16 0.57 1.61 0.29 1.36 0.67
MnO/% 0.03 0.01 0.05 0.03 0.04 0.03 0.05 0.01 0.02 0.01
MgO/% 17.26 18.29 17.30 12.84 7.51 20.74 19.69 19.63 2.26 15.48
CaO/% 25.45 33.99 32.49 37.86 46.37 30.64 31.68 31.41 31.29 34.82
Na2O/% 0.13 0.16 0.12 0.27 0.13 0.17 0.11 0.10 0.11 0.12
K2O/% 0.68 0.01 0.27 0.33 0.02 0.01 0.04 0.02 1.85 0.33
P2O5/% 0.04 0.01 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.04 0.02
LOI 38.20 42.41 44.26 46.52 43.74 46.08 46.49 42.30 28.87 43.26
CIA 72.67 11.53 63.18 56.67 27.44 10.93 29.55 28.53 86.17 67.16
CIW 18.70 0.42 8.67 5.50 1.25 0.40 1.47 1.33 56.42 11.02
SiO2/Al2O3 4.36 1.57 2.36 1.88 1.35 24.86 1.24 10.71 1.18 2.07
Fe2O3/K2O 1.71 35.00 6.85 2.91 58.00 57.00 40.25 14.50 0.74 2.03
Na2O/K2O 0.19 16.00 0.44 0.82 6.50 17.00 2.75 5.00 0.06 0.36
表3 旬邑地区延长组砂岩微量元素含量分析结果（×10-6）

Table 3 Trace elements contents for the sandstones of Yanchang Formation in the Xunyi area（×10-6）

井号 旬26 旬35 旬35 旬26 旬26 旬35 旬35 旬35 旬35 旬35 旬35
层位 长4+5段 长6段 长6段 长7段 长7段 长8段 长8段 长8段 长8段 长8段 长8段
深度/m 987.6 991.86 992.78 1 168.39 1 169.31 1 163.7 1 164.35 1 165.12 1 165.77 1 166.42 1 166.54
Li 24.77 5.04 1.82 2.55 6.84 2.95 1174.60 6.25 6.07 2.85 2.88
Be 0.82 0.50 0.37 0.08 0.68 0.14 0.81 0.22 0.22 0.13 0.14
Sc 4.40 3.55 0.80 0.54 2.18 0.51 6.09 2.10 2.05 0.57 0.58
V 17.28 14.06 3.95 2.08 9.73 1.76 36.25 7.67 7.26 2.43 2.46
Cr 12.12 10.15 1.64 1.28 5.05 0.78 48.26 5.50 5.53 1.32 1.33
Co 9.44 9.01 14.42 21.90 14.01 18.67 18.90 11.85 11.33 14.03 14.05
Ni 10.74 12.98 9.08 7.43 10.90 6.33 35.71 10.12 9.74 8.09 8.11
Cu 6.81 7.48 1.69 1.96 5.99 1.70 11.74 4.55 4.47 2.02 2.04
Zn 162.41 4.32 3.50 81.73 4.37 3.96 7.82 3.35 3.31 3.77 3.79
Ga 4.65 2.24 0.37 0.18 1.80 0.21 7.05 2.02 1.98 0.28 0.29
Ge 0.35 0.14 0.07 0.11 0.15 0.11 0.32 0.13 0.12 0.07 0.08
Rb 23.22 11.16 1.31 0.77 8.68 0.74 43.18 10.41 10.08 1.15 1.17
Sr 100.86 110.01 146.91 175.65 89.78 83.96 179.15 81.73 81.48 117.42 117.43
Y 6.40 9.25 2.66 1.83 6.05 2.78 18.45 2.75 2.75 2.27 2.29
Zr 23.16 24.72 2.03 0.76 8.73 0.65 159.53 14.68 14.66 1.08 1.10
Nb 3.49 3.69 0.26 0.11 1.33 0.09 21.35 1.60 1.60 0.13 0.14
Cs 0.49 0.35 0.05 0.03 0.18 0.02 0.59 0.17 0.17 0.05 0.06
Ba 78.49 23.19 6.73 17.86 18.14 5.13 95.60 23.74 23.43 9.39 9.41
La 10.52 7.81 1.30 1.06 4.74 1.19 65.89 5.60 5.47 1.74 1.77
Ce 20.74 16.89 2.30 2.72 9.91 3.54 79.06 10.15 10.06 4.57 4.60
Pr 2.30 2.25 0.34 0.37 1.28 0.53 9.91 1.12 1.11 0.61 0.63
Nd 8.38 9.34 1.58 1.62 5.41 2.37 28.64 4.17 4.15 2.59 2.61
Sm 1.58 2.12 0.50 0.39 1.42 0.60 3.91 0.78 0.79 0.60 0.62
Eu 0.27 0.41 0.15 0.08 0.27 0.11 0.59 0.14 0.14 0.11 0.13
Gd 1.41 1.86 0.46 0.36 1.25 0.52 3.41 0.68 0.66 0.50 0.53
Tb 0.20 0.26 0.06 0.05 0.18 0.08 0.47 0.08 0.08 0.07 0.07
Dy 1.18 1.51 0.34 0.28 0.96 0.44 3.02 0.44 0.45 0.37 0.38
Ho 0.25 0.29 0.07 0.05 0.19 0.08 0.67 0.09 0.09 0.07 0.08
Er 0.67 0.74 0.17 0.12 0.47 0.19 1.99 0.23 0.24 0.16 0.18
Tm 0.10 0.10 0.02 0.02 0.07 0.02 0.33 0.04 0.04 0.02 0.03
Yb 0.66 0.63 0.14 0.09 0.40 0.13 2.16 0.24 0.23 0.12 0.13
Lu 0.10 0.09 0.02 0.01 0.06 0.02 0.34 0.04 0.04 0.02 0.03
Hf 0.60 0.58 0.05 0.02 0.19 0.02 4.49 0.37 0.36 0.03 0.04
Ta 0.25 0.25 0.03 0.01 0.09 0.02 1.58 0.12 0.12 0.02 0.03
Pb 7.78 10.37 1.75 0.74 5.99 0.84 21.05 4.78 4.79 1.51 1.52
Th 3.68 3.21 0.35 0.18 1.26 0.13 24.66 1.98 1.96 0.20 0.21
U 1.76 1.66 0.35 0.30 1.27 0.33 5.76 3.29 3.29 0.28 0.29
本文研究的主量元素分析采用玻璃熔片法制样，样品测试所采用的仪器为日本理学公司（RIGAKU）的RIX2100扫描型全自动X射线荧光光谱仪。采用BCR-2和GBW07105标样控制，样品分析精度小于5%，仪器检测限为10-6，具体制样方法和分析步骤参见文献［26-27］。数据处理时，去除烧失量，重新计算各主量元素含量。
全岩微量和稀土元素测试采用美国Perkin Elmer公司生产的Elan6100DRC型，电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）完成。采用BHVO-2、AGV-2和BCR-2标准物质。具体步骤参见文献［28-29］。

3 元素地球化学特征

鄂尔多斯盆地南部旬邑地区延长组砂岩样品的全岩主量元素、微量元素和稀土元素含量及其相关比值和其他指标见表2、表3和表4。
表4 旬邑地区延长组砂岩微量元素参数

Table 4 Trace elements parameters for the sandstones of Yanchang Formation in the Xunyi area

井号 旬26 旬26 旬26 旬35 旬35 旬35 旬35 旬35 旬35 旬35 旬35
层位 长4+5段 长6段 长6段 长7段 长7段 长8段 长8段 长8段 长8段 长8段 长8段
深度/m 987.6 991.86 992.78 1 168.39 1 169.31 1 163.7 1 164.35 1 165.12 1 165.77 1 166.42 1 166.54
V/Cr 1.43 1.62 1.93 1.39 2.42 2.25 0.75 1.39 1.31 1.84 1.84
V/Sc 3.93 3.82 4.45 3.97 4.94 3.47 5.96 3.65 3.54 4.27 4.21
Ni/Co 1.14 0.34 0.78 1.44 0.63 0.34 1.89 0.85 0.86 0.58 0.58
V/（V+Ni） 0.62 0.22 0.47 0.52 0.30 0.22 0.50 0.43 0.43 0.23 0.23
U/Th 0.48 1.66 1.01 0.52 1.00 2.54 0.23 1.66 1.68 1.39 1.36
Sr/Cu 14.81 89.39 15.00 14.72 86.91 49.37 15.26 17.96 18.24 58.10 57.44
Rb/Sr 0.23 0.00 0.10 0.10 0.01 0.01 0.24 0.13 0.12 0.01 0.01
∑LREE 43.79 6.24 23.03 38.81 6.17 8.35 188.01 21.97 21.71 10.22 10.36
∑HREE 10.98 2.81 9.62 14.74 3.95 4.25 30.83 4.58 4.57 3.60 3.73
LR/HR 3.99 2.22 2.39 2.63 1.56 1.96 6.10 4.80 4.75 2.84 2.77
∑REE 54.77 9.05 32.65 53.55 10.12 12.60 218.84 26.55 26.29 13.82 14.09
La/Yb 15.86 11.69 11.82 12.39 9.60 8.94 30.45 23.73 23.68 14.47 13.19
（La/Yb）N 10.69 7.88 7.97 8.35 6.47 6.03 20.53 16.00 15.97 9.75 8.89
（La/Sm）N 4.19 1.70 2.10 2.32 1.64 1.25 10.60 4.50 4.38 1.83 1.79
（Gd/Yb）N 1.71 3.22 2.52 2.37 2.76 3.12 1.27 2.31 2.30 3.36 3.17
δEu 0.54 0.64 0.59 0.61 0.94 0.60 0.48 0.58 0.57 0.58 0.68
δCe 0.97 1.05 0.95 0.96 0.82 1.07 0.67 0.92 0.93 1.07 1.04

3.1　主量元素特征

旬邑地区延长组砂岩样品的SiO2、Al2O3、TFe2O3（为总Fe含量）含量变化较大，但总体都较低，均低于澳大利亚后太古宙泥质岩（PAAS）和大陆上地壳平均值（UCC）。TiO2和MnO的含量变化较小，均低于PAAS和UCC。MgO和CaO含量均很高，除了长8段的一个样品的MgO含量低于UCC，其余样品的MgO和CaO含量均明显高于PAAS和UCC。Na2O、K2O含量变化较小，且均明显低于PAAS和UCC。
研究区碳酸盐胶结物含量高可能是导致样品中CaO含量高的重要原因，TFe2O3含量低可能与样品中富铁质矿物（赤铁矿与磁铁矿）含量较少有关，而TiO2含量低且变化少可能是重矿物含量较低且变化较小所致。

3.2　微量元素特征

3.2.1　大离子亲石元素（LILEs）和过渡元素

与主量元素一样，旬邑地区延长组砂岩样品微量元素含量变化较大。大离子亲石元素化学性质总体活泼，地球化学活动性强。所有砂岩样品的Sc、V、Cr、Rb以及Ba含量变化较大，且明显低于PAAS和UCC。而Ni、Co、Sr和Sm含量变化相对较小，且均低于PAAS和UCC。

3.2.2　高场强元素（HFSEs）

高场强元素（Nb、Ta、Zr、Ce、Pb、Hf、Th和U）属于地幔不相容元素，其化学性质一般比较稳定，很难遭受变质、蚀变以及风化和固结成岩作用的影响，因此多用来恢复原岩的性质。旬邑地区延长组砂岩样品的Nb、Zr和Hf含量变化较大，且均低于PAAS和UCC。Pb含量变化相对较小，但仍然低于PAAS和UCC。Ta、Ce、Th和U含量变化较大，除了长8段一个样品的这些元素含量高于PAAS和UCC以外，其余值均低于PAAS和UCC。

3.3　稀土元素特征

旬邑地区延长组砂岩样品稀土元素（REE）含量总体较低，除了长8段一个样品REE含量为218.84×10-6并高于PAAS和UCC以外，其余样品REE值明显低于PAAS和UCC［（9.05~54.77）×10-6，平均值为25.35×10-6］，而且长8段该样品轻稀土（LREE）含量为188.01×10-6，重稀土（HREE）含量为30.83×10-6。
研究区延长组其余砂岩样品LREE含量分布范围为（6.17~43.79）×10-6（平均为19.06×10-6），HREE含量分布范围为（2.81~14.74）×10-6（平均为6.28×10-6）。La/Yb、（La/Yb）N和（La/Sm）N值分别为8.94~30.45、6.03~20.53和1.25~10.6，平均值分别为15.98、10.78和3.3。轻稀土总体富集，LREE/HREE值介于1.56~6.1之间，平均值为3.27。（Gd/Yb）N值介于1.27~3.36之间，平均值为2.56。

4 讨论

4.1　砂岩类型

PETTIJOHN等［30］讨论了SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O和K2O等氧化物对砂岩地球化学分类的重要意义，提出了砂岩岩性地球化学分类图解并被广泛运用。旬邑地区砂岩样品的SiO2/Al2O3值分布于1.18~24.86之间，平均为5.16；Na2O/K2O值分布于0.06~17之间，平均为4.91。因此，这些砂岩样品在Log（SiO2/Al2O3）—Log（K2O/Na2O）图解中分布于杂砂岩和长石砂岩区域内（图2）。
图2 旬邑地区延长组砂岩有机化学成分分类Log（SiO2/Al2O3）—Log（K2O/Na2O）图解（底图据文献［30］）

Fig.2 Geochemical classification of the sandstone samples from the Yanchang Formation in the Xunyi area on a Log（SiO2/Al2O3）-Log（Na2O/K2O） diagram（base map according to Ref.［30］）

4.2　沉积环境氧化还原状态分析

Mn、V、Cr、Mo、U、Th、Co和Ni等变价金属元素的活动性、沉淀和含量通常受氧化还原条件控制，因此被认为是氧化还原敏感元素，它们通常富集在缺氧沉积物中［7，31］。因此，微量元素比值U/Th、V/Cr、V/Sc和Ni/Co等被认为是可靠的氧化还原指标。

4.2.1　V/Cr值和V/Sc值

在缺氧环境中，沉积物中的V含量也会增加。随着水体中的氧含量减少，V/Cr值则会增加。一般来说，V/Cr值<2.0、2.0~4.25和>4.25分别指示含氧环境、贫氧环境以及缺氧环境［32］。旬邑地区延长组砂岩样品V/Cr值分布于0.75~2.42之间，平均为1.65，除了长7段和长8段各有一个样品V/Cr值分别为2.42和2.25外，其余样品的V/Cr值均小于2，反映了旬邑地区延长组沉积时期属于氧化环境。另外，V/Sc值<7.9和>7.9分别指示氧化环境和缺氧环境，本研究砂岩样品的V/Sc值介于3.47~5.96之间，平均为4.2，表明研究区延长组沉积期属于氧化环境。

4.2.2　Ni/Co值

JONES等［32］研究表明，Ni/Co<5.0往往反映氧化条件，介于5.0~7.0之间反映缺氧环境，>7.0则反映极度缺氧至厌氧环境。旬邑地区延长组砂岩Ni/Co值分布于0.34~1.89之间，平均为0.86，表明延长组沉积时期水体处于氧化环境。

4.2.3　V/（V+Ni）值

Ni属于高度稳定元素，还原条件下，V能与有机质（卟啉）结合并形成络合物而比Ni更容易沉淀［33］。缺氧环境中，这2种元素遭受成岩作用后能稳定保存于沉积物中［34］。前人研究表明，V/（V+Ni）值可以作为反映古氧化还原环境的有效指标，该值<0.6表示富氧环境，介于0.6~0.84之间表明水体为缺氧环境并且水体分层较弱，>0.84则表示存在明显的水分层的厌氧还原环境［33］。旬邑地区延长组砂岩样品V/（V+Ni）值分布于0.22~0.62之间，平均为0.38，除了长4+5段的一个样品该值为0.62外，其余V/（V+Ni）值均小于0.6，表明研究区延长组沉积期属于富氧环境。
综合王淑芳等［35］提出的以U/Th值为横坐标，V/Cr和Ni/Co值为纵坐标的氧化还原环境判别图解，可以发现旬邑地区延长组砂岩样品多落在氧化环境中，U/Th—V/Cr图解中，长7段和长8段各有一个样品落在氧化环境与贫样环境的边界处，因此综合以上元素比值可以发现旬邑地区延长组沉积时期属于氧化环境（图3）。
图3 旬邑地区延长组砂岩氧化还原环境的微量元素判别指标

Fig.3 The trace elements criterion for redox environments for sandstones of the Yanchang Formation in the Xunyi area

4.3　古环境分析

Sr/Cu值是揭示古气候条件的重要指标，Sr/Cu值介于1~10之间反映温暖潮湿的气候条件，>10则表示干燥炎热的气候条件［36-37］。旬邑地区延长组砂岩样品Sr/Cu值分布于14.72~89.39之间，平均为39.47，表明研究区延长组沉积时期属于干旱气候条件。沉积物中的Rb在遭受风化作用过程中相对稳定，而Sr则更容易因淋滤作用而进入水体中。因此，气候温暖湿润地区，风化作用较强，导致大量Sr进入水体被带走，沉积物中Rb/Sr值增加；相反，气候干旱地区，风化作用相对较弱，则有更多的Sr保存于沉积物中，Rb/Sr值相对较低。因此，Sr/Cu值与干燥炎热气候正相关，而Rb/Sr值与温暖潮湿气候成正相关，研究区砂岩样品Rb/Sr值介于0.004~0.24之间，平均值为0.09，表明延长组沉积时期气候干燥炎热，与Sr/Cu值所反映的结果相一致。
沉积物中某些微量元素的分布、组成和相对含量可能指示古气候和环境［38］。例如，学者们普遍认为，Fe、Mn、V、Cr、Ni、Mo等在潮湿环境中相对富集，相反，干旱环境中蒸发导致的水体碱度增加促使盐类矿物沉淀，从而导致Ca、Mg、K、Na、Sr及Ba相对富集。鉴于上述2组元素的地球化学行为和性质不同，因此可以将其比率作为气候变化的重要指标。WORASH［38］提出沉积物中一些元素的分布和相对含量可以很好地反映当时的古气候条件，并提出运用C值作为反映古气候条件的重要指标。CAO等［7］成功运用C值作为古气候的重要指标开展了相关研究，C值的计算公式为：C=∑（Fe+Mn+Cr+Ni+V+Co）/（Ca+Mg+Sr+Ba+K+Na）。如图4所示，旬邑地区延长组砂岩样品C值分布范围为0.04~0.22，平均为0.02，反映了旬邑地区延长组沉积时期属于典型的干旱型气候。这一结论也与Sr/Cu值与Rb/Sr值所反映的结果相一致。
图4 旬邑地区延长组砂岩C值

Fig.4 The C-value for sandstone of Yanchang Formation in the Xunyi area

4.4　源区风化条件分析

对于沉积岩的源区风化强度和持续时间，可以使用前人提出的化学风化指数进行估算，如岩石的化学蚀变指数（CIA，NESBITT等［9］于1982提出）和岩石的化学风化指数（CIW，HARNOIS［14］于1988提出）。在计算风化指数中所有氧化物均以摩尔浓度计算，这些风化指数基本上衡量了风化作用过程中不稳定组分相对于稳定组分的损耗程度。
CIA计算公式为：CIA=［（Al2O3）/（CaO*+Na2O+K2O+Al2O3）］×100，其中CaO*是仅与硅酸盐相关的CaO，需要排除磷酸盐和碳酸盐中的CaO。因此，需要校正样品中的CaO含量，以排除碳酸盐（方解石、白云石）和磷酸盐（磷灰石）中CaO的影响，这就需要通过获得CO2和P2O5含量的修正值来实现［16］。由于本文研究缺乏CO2数据，无法直接校正碳酸盐中的Ca以获得CaO*。因此，综合前人研究成果，如果CaO≤Na2O，则选取CaO的值；当CaO>Na2O时，则假设CaO*值等于Na2O值［16，39］。通常，未遭受风化的玄武岩和花岗岩的CIA值分别为30~45和45~55，未风化的长石质岩石的CIA值接近50，而次生的黏土矿物（如高岭石、三水铝石和绿泥石）的CIA值则接近100，伊利石和蒙脱石的值为75~85。总体而言，旬邑地区延长组砂岩样品CIA值介于10.93~86.17之间，平均为45.38，除了个别样品CIA值高于70以外，大多数样品CIA值较低，表明沉积物源区风化程度较低。
计算CIA值时需要考虑活动组分K2O的含量，这就限制该指标在贫K沉积物中的应用。因此，HARNOIS［14］提出了CIW值（CIW=［Al2O3/（Al2O3+CaO*+Na2O）］×100），该方法从公式中去除了K2O。该指数所涉及化学组分种类有限，而且众所周知，这些组分在风化作用过程中具有简单且相似的地球化学行为。一般来说，未遭受风化的钾质花岗岩的CIW值为80，新鲜钾长石的CIW值为100［40］。旬邑地区延长组砂岩样品的CIW值介于0.42~56.42之间，平均为10.52，表明该区砂岩在从源区运至沉积盆地的过程中经历的风化作用较弱，而且CIW值所得出的结论与CIA值的结论相一致。
CIA值也可以投点在Al2O3—（CaO*+Na2O）—K2O（A—CN—K）三角图解中（图5），该图解中3个端元分别为Al2O3、CaO*+Na2O和K2O的摩尔浓度［10］。该图解能很好地分析母岩地球化学组分并分析钾质交代作用的影响。结晶基岩的化学风化趋势大致平行于A—CN边界，直到其截距落在A—K边界上（图5，带箭头的实线）。当沉积后发生一定程度的钾质交代作用时，风化趋势线则会偏离理论趋势线，并偏向K2O端元［39-40］。在A—CN—K三角图解中（图5），旬邑地区砂岩样品基本平行于理论风化趋势线（虚线），反映沉积物由源区搬运至沉积区的过程中经历了低等强度的风化作用，而且部分样品落在钾长石和斜长石连线之下，其CIA值远低于50，校正后的CIA值最大为86，其余样品的CIA值低于80。最后，综合CIA值和CIW值所得出的结论，旬邑地区延长组沉积物由源区搬运至沉积区的过程中经历的风化作用较弱。
图5 旬邑地区延长组砂岩风化程度的A—CN—K三角图（底图据文献［10］）

Fig.5 A-CN-K ternary plot for sandstone of Yanchang Formation in the Xunyi area（base map according to Ref.［10］）

沉积物中的大离子亲石元素在沉积物由源区搬运至沉积区并遭受风化、剥蚀、固结成岩以及后期的热变质作用过程中往往会产生很大的变化［41］。其中，Rb、Ba和Th这3种元素在水体中的溶解度很低，主要富集在残留的沉积物中，但K和U在沉积物被搬运和固结成岩等过程中活动性高，比较容易迁移。在氧化环境中，U4+易于被氧化成U6+，U6+离子在水中的溶解度很高，从而导致U元素从沉积物中被溶解出来［42］。稀土元素Ce和Sm具有相似的地球化学特征，因此在风化和成岩过程中具有类似的地球化学行为。因此，分析这几种元素的相关性就能够较好地反映碎沉积物由源区搬运至沉积区所遭受的沉积循环情况。旬邑地区延长组砂岩样品的U与Th具有相对较差的正相关关系，除去长8段一个样品的影响外，其他样品的相关系数为0.37［图6（a）］，而Sm与Ce却具有很好的线性正相关关系［图6（b）］，相关系数为0.90；表明沉积物总体经历了简单的循环过程，与源区风化指数所反映沉积物风化程度较低相吻合。
图6 旬邑地区延长组砂岩沉积循环的Th—U和Sm—Ce相关图

Fig.6 Sedimentary cycle picture of Th-U and Sm-Ce for the sandstones of Yanchang Formation in the Xunyi area

4.5　源区母岩岩性分析

ROSER等［15］提出了一个沉积岩物源主量元素判别函数图（F1—F2图解），这个图版主要是基于主量元素含量来确定沉积岩的母岩类型。而且在最新的物源研究中，F1—F2图解被广泛用于区分碎屑沉积物的来源［43-44］。该物源判别函数图解包括4个物源区，分别为镁铁质母岩（P1）、中性母岩（P2）、长英质母岩（P3）和石英岩（P4）。在F1—F2判别图解中，旬邑地区延长组砂岩样品主要落在长英质沉积岩源区，长7段一个样品落在上地壳酸性母岩和长英质岩石的交点处；另外，长7段和长8段各有一个样品落在中性母岩区，结合F1和F2的计算公式可以发现，长7段的这个样品主要是因为高的CaO含量和低的MgO含量所致，而长8段的样品主要是因为高的Al2O3含量和低的MgO含量所致。因此，旬邑地区延长组砂岩其母岩应该为长英质岩石（图7）。
图7 旬邑地区延长组砂岩主量元素物源判别函数图（底图据文献［15］）

F1=（-1.773×TiO2）+（0.607×Al2O3）+（0.760*Fe2O3）+ （-1.500×MgO）+（0.616×CaO）+（0.509×Na2O）+（-1.224× *K2O）+（-9.090）； F2=（0.445×TiO2）+（0.070×Al2O3）+ （-0.250*Fe2O3）+（-1.142×MgO）+（0.438×CaO）+（1.475× Na2O）+（1.426×K2O）+（-6.861）

Fig.7 Major element provenance discriminant function plot for the sandstones of Yanchang Formation in the Xunyi area（base map according to Ref.［15］）

微量元素如La、Co、Th、Zr、Hf、Ti、Nd、Sc、Y及REE等属于相对稳定的元素，基本不受风化作用、沉积物由源区向沉积区搬运和成岩作用等过程的影响。因此，这些元素是识别沉积物源区母岩岩性和大地构造背景的可靠指标［39］。然而，成岩作用可能会改变Ce异常，这通常会导致δCe和δEu之间形成良好的负相关，而δCe和REE之间则形成良好的正相关［45］。旬邑地区延长组砂岩样品的δCe和REE之间形成线性负相关关系并且相关系数为0.61［图8（a）］，δCe和δEu之间不具有相关性［图8（b）］，因此成岩作用对旬邑地区砂岩REE分布的影响可以忽略不计。
图8 确定成岩作用对稀土元素影响的图解

（a） δCe—REE图解； （b） δCe—δEu图解

Fig.8 Diagram for identifying the affection of diagenesis to distribution of rare earth elements

Cr/V—Y/Ni图解常常被用来区分沉积岩物源区母岩岩性［11，46］。长英质岩石的Cr、Co、Ni和V等微量元素含量通常低于镁铁岩石和中性岩，而Ba、Sr、Y和Zr等元素含量则高于镁铁质岩石和中性岩，这是因为Cr和Zr分别受铬铁矿和锆石含量的控制［46］。相比于长英质岩石，镁铁质和超镁铁质岩石往往具有较高的Cr/V值和较低的Y/Ni值［11，17］。旬邑地区延长组砂岩样品的Cr/V值较小，介于0.41~1.33之间，平均为0.67；而且Y/Ni值也很小，介于0.25~0.71之间，平均为0.41。Cr/V—Y/Ni图解［图9（a）］表明，研究区砂岩样品主要来自长英质岩石，与UCC和PAAS相似。稳定元素如La、Th、Sc及Co等都能很好地指示沉积物母岩岩性，往往被作为区分源区化学风化作用、沉积物循环程度和母岩平均组成的理想参数［17-18，46］。在Th/Co—La/Sc图解中［图9（b）］，Th/Co值介于0.01~1.31之间，平均为0.23；La/Sc值介于1.63~10.83之间，平均为3.18，所有样品点均集中于酸性岩附近，表明其母岩为酸性火成岩。
图9 旬邑地区延长组砂岩物源判别图

（a） Cr/V—Y/Ni图解 （底图据文献［11］）； （b） Th/Co—La/Sc图解 （底图据文献［18］）

Fig.9 Source rock discrimination diagrams for the sandstones of Yanchang Formation in the Xunyi area

另外，MCLENNAN等 ［17］认为，沉积物的Th/Sc值与Zr/Sc值能很好地反映其成分成熟度、沉积物分选程度和重矿物含量的变化。本文研究发现，旬邑地区延长组砂岩样品的Th/Sc值和Zr/Sc值分别介于0.26~4.05和1.29~26.21之间，平均值分别为0.91和5.96。
根据元素比值Th/Sc—Zr/Sc图解［图10（a）］，可以发现研究区延长组砂岩主要落在PAAS和酸性火山岩附近，而且样品点沿着母岩为火成岩的趋势线分布，表明沉积物分选和再循环的影响很小，因此旬邑地区延长组砂岩的母岩属于酸性火成岩。La/Yb—∑REEs图解也经常被用于区分沉积物来源及源区母岩岩性［13］。La/Yb—∑REEs图解［图10（b）］显示，研究区延长组砂岩样品均落在沉积岩的区域内并靠近花岗岩区域，表明其母岩为长英质岩石，这与前面得出的结论相一致。
图10 砂岩Th/Sc—Zr/Sc图解（底图据文献[17]）和La/Yb—∑REE图解（底图据文献[8])

（a） 砂岩Th/Sc—Zr/Sc图解; （b） 砂岩La/Yb—∑REE图解

1.球粒陨石；2.大洋拉斑玄武岩；3.大陆拉斑玄武岩；4.碱性玄武岩；5.花岗岩；6.金伯利岩；7.碳酸盐岩；8.沉积岩；9.钙质泥岩

Fig.10 The diagram of Th/Sc-Zr/Sc and La/Yb-∑REE of the sandstones

此外，还可以利用稀土元素（REE）球粒陨石标准化配分模式和Eu异常的大小来研究沉积岩的来源［4］。本文研究中，使用以下方程式计算Eu和Ce异常的大小：Eu/Eu*=2×EuN/（SmN+GdN）；Ce/Ce*=2×CeN/（LaN+PrN）。每个方程中的下标N表示元素的球粒陨石标准化值。较低的轻稀土（LREE）/重稀土（HREE）值和正的Eu异常反映镁铁质母岩的特征（碱性玄武岩除外），而较高的LREE/HREE值和负的Eu异常反映长英质母岩的特征［18］。旬邑地区延长组砂岩样品的稀土元素球粒陨石标准化模式如图11所示，总体显示轻稀土富集［La/Yb=8.94~30.45，（La/Yb）N=6.03~20.53，（La/Sm）N=1.25~10.6和LREE/HREE=1.56~6.1，平均值分别为15.98、10.78、3.3和3.27］，重稀土相对平坦［（Gd/Yb）N=1.27~3.36，平均值为2.56］，除了长7段一个样品铕（Eu）负异常不明显以外，其余样品Eu具有明显负异常并呈现“V”形（δEu值的分布范围为0.48~0.94，平均值为0.62）。除了长7段一个样品铈（Ce）呈现负异常，其余样品Ce异常不明显（δCe值的分布范围为0.67~1.07，平均值为0.95）。这些样品的球粒陨石标准化配分模式与UCC和PAAS相一致，表明旬邑地区延长组砂岩主要来自长英质母岩区，这与各种主量、微量元素物源判别图解所反映的结果相一致。
图11 旬邑地区延长组砂岩稀土元素配分模式

Fig.11 REE distribution patterns for the sandstones of Yanchang Formation in the Xunyi area

4.6　源区构造背景分析

不同构造环境中的碎屑岩根据其地球化学成分而显示出特定的构造特征［12，40］。前人研究表明，可以基于常量、微量和稀土元素来确定源区的构造背景。一些微量元素（如Co、Sc、Th和Zr）与稀土元素（如La）等在水体中溶解度很低，属于稳定元素，在碎屑沉积物被搬运和沉积成岩过程中基本保持不变。因此，这些元素能很好地推断碎屑岩的源区构造背景，而且这些微量元素源区构造背景判识图解已经在地球化学研究中被广泛使用。BHATIA［47］通过研究澳大利亚东部古生代浊积砂岩的构造背景并发明了碎屑岩微量元素源区构造背景图解，该图解包括4个区域，分别为：大洋岛弧（OIA）、大陆岛弧（CIA）、活动大陆边缘（ACM）和被动大陆边缘（PM）。La—Th—Sc图解［图12（a）］和Th—Sc—Zr/10图解［图12（b）］中，旬邑地区延长组砂岩样品大多落入图中代表大陆岛弧和活动大陆边缘的区域或其附近。
图12 La—Th—Sc（a）和Th—Sc—Zr（b）砂岩三角图（底图据文献［48］）

OIA：大洋岛弧； ACM：活动大陆边缘； PM：被动大陆边缘； CIA：大陆岛弧

Fig.12 The La-Th-Sc（a） and Th-Sc-Zr（b） discrimination diagram of the sandstones（base map according to Ref.［48］）

5 油气成藏条件分析

5.1　烃源岩条件

刘高红等［48］利用旬邑地区延长组烃源岩和油气样品，基于多生源参数综合分析表明，长6、长8、长9段原油与长7段生油岩具有较好的一致性，为区内主要烃源岩。探井揭示研究区烃源岩岩性由黑色泥岩、油页岩夹薄层凝灰岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩组成。烃源岩具有分布范围广，有机质丰度高，有机质类型好，有机质已成熟等特征，有机碳含量介于2.80%~7.81%之间，显微组分以腐泥无定形体为主，类脂组含量高，是深湖—半深湖相典型的Ⅱ1—Ⅰ型干酪根。沉积环境作为控制烃源岩发育的重要因素，旬邑地区延长组沉积时期虽然处于氧化环境，但显著高的Fe、P等元素含量和较高的烧失量显示研究区延长组沉积期富含营养物质，可能是导致长7段发育有机质丰度高且类型好的优质烃源岩的基础，另外干旱炎热的气候条件和风化程度较低的酸性火成岩有利于研究区烃源岩有机质的保存和转化。

5.2　储层条件

旬邑地区延长组砂岩绝大多数为细砂岩，其次为粗砂岩和少量中砂岩。成分成熟度很低，Q/（F+R）值大多小于1，自下而上具有成分成熟度增高的趋势。结构成熟度同样比较低，颗粒以棱角状为主，分选一般为中等，其次为较好。长8段—长6段主要的岩石类型均为岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩，其次为长石砂岩和岩屑砂岩；石英含量介于33.88%~46.55%之间，主要为单晶石英；长石含量介于26.23%~27.34%之间，并以钾长石为主；岩屑含量介于26.92%~39.12%之间，主要为石英岩屑和硅质岩屑，其次为火成岩岩屑。
储层储集空间主要为粒间孔及溶蚀孔隙，局部少量的构造裂缝及微缝。粒间孔的面孔率为0%~8%。孔径分布于10~250 µm之间，大多属于细孔。微孔<10 µm极少，大多是溶孔和粒内孔。中值喉道半径介于0.02~0.59 µm之间，平均为0.12 µm，最大连通喉道介于0.05~2.2 µm之间，平均为0.61 µm。
长8段储层孔隙度分布于1.08%~13.94%之间，平均为5.49%，渗透率分布于（0.03~2.89）×10-3 µm2之间，平均为0.47×10-3 µm2。长7段储层孔隙度主要分布于1%~16.8%之间，平均为9.69%，渗透率主要分布于（0.12~6.41）×10-3 µm2之间，平均为1.65×10-3 µm2。长6段储层孔隙度分布于14.5%~2.47%之间，平均为8.54%，渗透率分布于（0.06~6.83）×10-3 µm2之间，平均为0.54×10-3 µm2。依据储层分类标准，旬邑地区延长组储层总体属于低—特低孔、特低渗致密储层，对比整个鄂尔多斯盆地致密储层，研究区发育的低孔、低渗储层属于有利储层。

5.3　盖层条件

旬邑地区具有2套生储盖组合。分别为：① 下生上储式组合：长7生—长6储—长4+5（及以上）盖组合；② 上生下储式组合：长7生—长8储（含长9）—长7+长6+长4+5（及以上）盖组合。长6段盖层（指长4+5、长3、长2、长1的泥岩、粉砂质泥岩的累计厚度）具有东厚西薄、北厚南薄的特征，探区东部盖层厚度一般大于80 m。长8段盖层（指长7、长6、长4+5及其以上延长组地层中泥岩、粉砂质泥岩的累计厚度）厚度大，大于160 m，具南薄北厚、西薄东厚的特征。

6 结论

（1）微量元素比值及其相关图解表明，鄂尔多斯盆地南部旬邑地区延长组沉积时期属于氧化环境。微量元素比值和古气候的重要指标C值均反映了研究区延长组沉积时期属于典型的干旱型气候。
（2）旬邑地区砂岩样品的CIA值和CIW值均表明研究区砂岩从源区运至沉积盆地的过程中经历的风化作用较弱，该结论与A—CN—K三角图解所得出的结论相一致。另外，典型元素的相关性特征也表明沉积物经历了简单的沉积循环过程。
（3）旬邑地区延长组砂岩稀土元素球粒陨石标准化模式显示轻稀土（LREE）相对富集，重稀土（HREE）相对平坦，除了长7段一个样品铕（Eu）负异常不明显以外，其余样品Eu具有明显负异常并呈现“V”形。另外，除长7段一个样品铈（Ce）呈现负异常外，其余样品Ce异常不明显，曲线表现为明显右倾，与UCC和PAAS的分布形态类似，表明样品物源来自上地壳酸性母岩区。该结论与F1—F2图解、Cr/V—Y/Ni图解、Th/Co—La/Sc图解、Th/Sc—Zr/Sc图解及La/Yb—∑REEs图解所得出的结论相一致。
（4）La—Th—Sc与Th—Sc—Zr/10图解表明旬邑地区延长组砂岩的源区大地构造背景属于大陆岛弧和活动大陆边缘环境，这与稀土元素所反映的结果相吻合。
（5）虽然处于氧化环境，但显著高的Fe、P等元素含量和较高的烧失量显示延长组沉积期富含营养物质，而且干旱炎热的气候条件和风化程度较低的酸性火成岩有利于研究区烃源岩有机质的保存和转化，有利的储层条件和优势储盖组合为旬邑地区寻找大型油气藏提供了良好的条件。

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