0 引言

世界上蒸发膏盐岩沉积盆地是大油气田分布的重点领域^[1-8]，表明膏盐岩与油气藏的形成关系密切。鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组发育厚达600~900m的碳酸盐岩与膏盐岩共生的沉积体系，为一套碳酸盐岩与膏盐岩交替沉积的旋回性沉积产物，分布面积达10×10⁴km²以上。鄂尔多斯盆地奥陶系与膏盐岩有关的沉积层系能否规模成藏、勘探潜力如何，长期受到石油地质学界和油气勘探家的极大关注^[9-12]。

鄂尔多斯盆地奥陶系是重要含气层系，以往勘探在盆地中部发现了以靖边气田为代表的奥陶系顶部古风化壳型大气田。对于远离风化壳的奥陶系盐下或盐间能否规模成藏、膏盐岩发育区是否存在有效的烃源岩乃至奥陶系顶部风化壳气藏的气源问题（如靖边气田），均存在较大争议^[13-24]。针对上述问题流行3种观点：一种观点认为，奥陶系膏盐岩—碳酸盐岩共生体本身发育有效的海相烃源岩，有机质丰度相对较低（TOC多分布于0.1%~0.5%，平均仅为0.3%左右），但成烃转化率高，因而仍具有较大的生烃潜力而能供烃成藏^[25-35]。第二种观点认为，奥陶系自身的烃源岩生烃潜力有限，盐下与盐间内幕成藏气源来自上古生界煤系烃源岩，但中东部地区远离上古生界煤系烃源层，天然气很难穿过巨厚的膏盐岩，盐下天然气成藏受到质疑。有学者提出第三种观点，即由上古生界煤系烃源层侧向供烃成藏的观点^[36]，但运移距离太远、能否规模成藏等问题也受到质疑。

基于对奥陶系沉积期后构造演化及其与上古生界煤系烃源层配置关系的研究，本文从供烃窗口、运移动力、圈闭有效性等方面，论证了鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下层系具有长距离供烃、大规模聚集成藏的潜力。

1 奥陶系盐下层系天然气地球化学特征 1.1 盐下层系的天然气勘探发现历程

自20世纪80年代后期在鄂尔多斯盆地东部发现奥陶系发育厚层盐岩沉积后，中东部盐下层系的天然气成藏潜力就一直是油气勘探家关注的重点。早期勘探主要集中于盆地东部的盐洼沉积中心区，由于对烃源岩、储层及圈闭要素等问题认识不清，勘探一直未获突破；进入21世纪以来，加强了对中东部盐下领域的探索，基于对盐洼中心区高盐度环境利于嗜盐性生物繁盛和有机质保存，因而更有可能发育有效海相烃源岩的认识，于2007年、2010年先后对盆地东部的盐下勘探目标部署实施了龙探1井、龙探2井两口风险探井，实钻仅在龙探1井马五₆亚段盐下试气获407m³/d的低产气流，证实盐下存在有效储层、但盐下烃源层的总体生烃能力相对较差；2013年以来，在奥陶系中组合勘探突破的启示下，按照膏盐岩之下的奥陶系盐下层系在其西侧下倾方向存在供烃窗口，与上古生界煤系烃源岩直接沟通接触，因而具有侧向供烃成藏潜力的认识，加大了对盆地中部（靖边—横山地区）盐下层系的勘探力度，终于实现了盐下领域勘探的历史性突破。目前已有多口井在盐下层系获工业气流，其中靖边地区的统74井在马五₆盐下的马五₇白云岩中试气获得日产百万立方米的高产天然气流，展示出盐下层系良好的勘探前景。

1.2 盐下层系天然气组分特征

根据目前已有探井的天然气样品分析资料，盐下产层的天然气组分构成中，甲烷占绝对优势，其甲烷化系数（甲烷占烃类组分的比例）多在0.980以上；乙烷含量多在0.05%~1%，个别可达1%~3%；丙烷、丁烷等含量则不足0.5%，戊烷、己烷等较高分子量的烃类含量在0.01%以下。因此，单从烃类气体组成的特征来看，盐下天然气与来源于上古生界煤系烃源岩的奥陶系风化壳气藏（以靖边气田马五₁₊₂气藏为代表）和上古生界砂岩气藏的天然气成分基本一致（表 1），说明盐下气藏可能与风化壳气藏和上古生界砂岩气藏具有共同的气源，即来源于上古生界煤系烃源岩。

在氮气、CO₂的占比方面，盐下天然气也与风化壳气藏和上古生界砂岩气藏的天然气大体相近，多数为1%~5%。唯一不同的是盐下气藏中H₂S含量普遍较高，多数为1%~10%，这主要是由于盐下天然气在成藏后于较高温度下与地层中的硬石膏岩发生TSR反应（硫酸盐热化学还原反应）生成了H₂S气体，因而H₂S含量并不反映天然气的来源。目前已有同位素资料证实，盐下气藏中H₂S气体的硫同位素组成与地层中硬石膏岩的硫同位素极为接近，均在-25‰左右。

1.3 盐下层系天然气碳、氢同位素特征

天然气主要成分是甲烷，其主要化学元素为碳和氢，碳和氢的同位素组成对其来源有一定的指示意义。通过对盐下天然气样品进行同位素分析，并将之与风化壳气藏和上古生界砂岩气藏的天然气碳、氢同位素组成进行对比分析，表明其具有一定的相似性，也具有反映其同源性的指示意义。

如表 2所示，盐下天然气的甲烷碳同位素多分布在-42‰~-32‰，与风化壳气藏和上古生界砂岩气藏大体分布在相同区间，但略具“偏轻”；盐下天然气的乙烷碳同位素多在-30‰~-20‰，与风化壳气藏和上古生界砂岩气藏的分布区间较为接近，且与上古生界砂岩气藏的乙烷碳同位素有较高的重叠程度（图 1）。

再从氢同位素组成来看，盐下天然气的甲烷氢同位素多分布在-172‰~-140‰，与风化壳气藏和上古生界砂岩气藏分布区间相重叠，但略具“偏重”；盐下天然气的乙烷氢同位素多在-159‰~-112‰，也略具“偏重”。从甲烷碳同位素和氢同位素交会图上看，盐下层系天然气的碳同位素与风化壳气藏和上古生界砂岩气藏相比偏离稍远，但氢同位素仍具较高的重叠程度（图 1b）。

对比分析盐下气藏、风化壳气藏和上古生界砂岩气藏的天然气碳、氢同位素构成，可以得出以下两个结论：一是其总体特征差别不大，且具有较多的重叠区域，这反映其共同来源于煤系烃源层的同源性；二是它们之间又确实存在一定的趋势性（系统性）差异，这可能主要与上古生界煤系烃源层在向上排烃和向下排烃过程中存在一定的同位素重力分馏效应相关（对于氢同位素而言更是如此，因烷烃分子氢原子数明显多于碳原子数，以甲烷分子为例，1个C原子周围有4个H原子，当多个重氢D同聚一个甲烷分子时，其增重效应会明显高于1个重碳¹³C的增重效应），导致重同位素更偏向于向下运移进入风化壳和盐下层系，而轻同位素则偏向于向上运移进入上古生界砂岩储层。

2 奥陶系盐下侧向供烃成藏特征 2.1 中东部奥陶系盐下供烃窗口 2.1.1 风化壳期差异抬升剥蚀

奥陶纪马家沟期在碳酸盐岩—膏盐岩共生体系形成后，鄂尔多斯盆地即开始进入整体抬升的加里东构造运动阶段，一直持续到晚石炭世本溪期才开始接受新一轮的沉积作用，期间经历了约1.4亿年的沉积间断期，使奥陶系顶部地层大多经历了一定的抬升剥蚀及风化淋滤改造作用，并在其顶部形成了大面积分布的风化壳溶孔型储层，这是以靖边气田为代表的风化壳溶孔型碳酸盐岩储层形成的重要条件之一。

但实际上这种抬升剥蚀作用并非在全区均衡发育，突出表现在靠近中央古隆起的区域抬升剥蚀更为强烈，而向盆地中东部地区抬升剥蚀幅度则相对较低，如在中央古隆起核部附近的镇原地区，奥陶系整体缺失，乃至在核部寒武系已剥蚀殆尽（图 2）；中央古隆起核部与伊盟隆起之间的地区（中央古隆起北段）则大部分剥露至马四段白云岩地层；盆地中东部大部分地区保留有较全的马五段，局部地区甚至还残存马六段。

因此，由图 3所示的东西向地层岩性对比剖面可见，由东向西至靠近中央古隆起方向，奥陶系具有马五段上部—马五段下部—马四段依次剥露的抬升剥蚀特征，显示出中央古隆起在加里东末期的构造抬升阶段仍相对较为活动，古隆起区的抬升幅度明显要高于远离古隆起的盆地中东部地区。

2.1.2 上古生界、下古生界削截不整合接触

晚石炭世本溪期，在经历了长期风化剥蚀后，鄂尔多斯盆地又与华北地块一起开始整体沉降，接受晚石炭世—早二叠世的煤系地层沉积。由于上石炭统沉积前所经历的1亿多年的风化剥蚀作用已使前石炭纪的古地貌呈准平原化特征，因而晚石炭世—早二叠世沉积基本呈平铺的“披覆式”覆盖于下伏的下古生界风化壳之上，仅在靠近古隆起的区域存在小规模的“超覆”沉积特征。

因此，从鄂尔多斯盆地中东部地区的总体特征来看，上古生界、下古生界之间整体呈现为明显的削截不整合式的地层接触关系（图 3）。

2.1.3 盐下地层西延至古隆起附近存在与上古生界煤系地层直接接触的窗口区

在东西向削截不整合的上古生界、下古生界地层发育背景下，位于鄂尔多斯盆地中东部地区远离风化壳不整合面的盐下地层，在向西延伸至中央古隆起附近时，则又处在了风化壳不整合面上，与上古生界煤系烃源层直接接触，这种接触关系在区域分布上有较大的范围，大致呈环绕古隆起的半环状分布，成为一个类似于供给“窗口”的巨型分布区。如果以前石炭纪古隆起以东地区马五₆含盐地层剥露的底界线与马家沟组底的剥露界线之间的地层分布范围来圈定，则窗口区南北延伸长320~420km，东西宽40~110km，分布范围可达3.7×10⁴km²（图 2）。

2.2 成藏关键期侧向长距离供烃的有效性 2.2.1 主成藏期供烃窗口位于构造低部位

奥陶系沉积期及加里东末的构造抬升期，由于中央古隆起的存在，鄂尔多斯盆地总体呈现为西高东低的构造格局。但到了海西期，中央古隆起在鄂尔多斯地区的影响开始逐渐消退，至印支期则开始发生构造反转，尤其中央古隆起核部所在区域在印支末期则已转变为最大的构造沉降区。再到燕山期，随着盆地东部地区的整体构造抬升，中央古隆起所在区域也整体沦为最为低洼的构造单元——天环坳陷，盆地的整体构造格局基本定型。

因此，印支期—燕山期是鄂尔多斯盆地构造格局转换的关键时期，这一时期的构造格局转换对盆地古生界天然气的生成、运聚成藏也产生了十分重要的影响。

对于盆地中东部地区远离风化壳的奥陶系深层的盐下白云岩储集体及其圈闭体系而言，在其西侧存在的“窗口”是位于构造下倾方向还是上倾方向，这对其供烃成藏的意义是完全不一样的。如果“窗口”位于构造的上倾方向，则通过其所供给的天然气向下倾方向的运移主要靠烃浓度差引起的扩散运移来完成，实在是难度太大，因为此时浮力成为天然气运移的巨大阻力，天然气难以形成规模的长距离运移；相反，如“窗口”处于构造下倾方向，则浮力可直接成为天然气运移的主要动力，再加上扩散运移的叠加作用，向上倾方向的运移则成为“顺势而为”的必然行为，这对于通过“窗口”供给的天然气向中东部盐下深层的大规模、长距离运移是十分必要甚至是必需的条件。

对盆地上古生界煤系烃源岩的生烃演化分析表明，海西期上古生界煤系烃源岩总体尚处于未成熟的生物气生成阶段，含煤烃源层段在二叠纪末期总体埋深不过600~900m，天然气并未大量生成，因此，此时尽管“窗口”处于构造上倾方向，不利于向东部上倾方向运移，但由于生成气量小，烃源岩中总的烃类物质并未大量损失。但到了印支末期，埋深已逐渐加大至2500~3000m，煤系烃源岩已逐步演化至成熟阶段，天然气开始大量生成，而此时随着西南部地区的大规模沉降，盆地构造格局也开始反转为东高西低，尤其是下古生界构造层已基本处于简单西倾状态，进入窗口区天然气的主体运移方向也必然指向了中东部地区，而这一时期中东部盐下深层的圈闭体系也已基本定型，随着天然气的大量生成和规模运移，盐下深层开始进入天然气运聚成藏的主成藏期。至燕山期，盆地东部整体抬升，天然气向中东部地区规模运移的趋势和方向更为明显，也更增强了天然气向这一方向规模运移的动力。

2.2.2 生烃增压等因素为长距离运移提供动力条件 2.2.2.1 煤系烃源岩的生烃增压提供初次运移动力

盆地模拟分析表明，鄂尔多斯盆地上古生界煤系烃源岩在生排烃高峰期，由于有机质由固态向气态的转化，可产生巨大的生烃增压作用。根据对盆地上古生界煤系烃源岩的热模拟实验分析，低阶煤样在进入高—过成熟演化阶段时，其气态烃生成率可达60~100m³/t，按150℃的地层温度和10%的孔隙体积（暂不考虑烃源岩中的孔隙被地层水占据的影响）、并排除掉20~30m³/t煤层吸附气的影响估算，则其所形成的游离态天然气至少可产生30~50MPa的生烃增压，但考虑到在生烃过程中所形成的天然气会不断从烃源层中逸散排出，仅按1/3~1/4的剩余积累估算，也会积累8~12MPa的生烃增压，这对于窗口区的煤系烃源岩生成的天然气向下古生界盐下储集层系的运移无疑是一份强劲的动力。

2.2.2.2 构造部位高低不同引起的静水柱压差支撑二次运移

自印支末期开始，鄂尔多斯盆地中东部地区盐下地层的海拔就开始高于其下倾方向窗口区的海拔，随着盆地东部进一步抬升，至燕山晚期两者的海拔落差进一步加大，按现今构造落差1200~1500m推算，因海拔落差引起的静水柱压差已达10~13MPa。

煤系烃源岩生成的天然气中甲烷占绝对优势，在较高温度下非常接近于理想气体。根据靖西地区中组合气藏的高压物性实验分析结果，天然气在压力大于30MPa、温度大于90℃时的偏差系数为0.99~1.02，因此可按理想气体的状态方程计算天然气以气泡形式运移过程中的浮力变化。

根据阿基米德定律和理想气体的状态方程计算结果可知，在由西部深处向东部浅处的运动过程中，气泡自身的质量未变、而其所受到的浮力却显著增大（共增长了约1.4倍），这就形成了强势的运移势能。因此，仅由静水柱压差所造成的动力就足以驱动进入“窗口”的天然气以气泡形式不断向上倾方向进行长距离的运移。天然气以气泡形式向上运移时，随压力减小而体积变大、其所受浮力也随之变大，因而具有强势的向上运移动力（图 4）。

2.2.2.3 东部地区在抬升过程中的降温减压

燕山期鄂尔多斯盆地东部抬升，地层温度有一定的降低。按白垩纪末期鄂尔多斯盆地东部地区地层抬升剥蚀恢复至少可达1000m推算，奥陶系盐下地层的抬升幅度也达1000m左右，盐下的地层温度则可由原来最大埋深时的130~150℃下降到抬升后的80~90℃，则其对应的等容降压作用也可导致3~5MPa的压力下降。

同时，根据高温高压条件的实验分析可知，水在150℃时的饱和蒸汽压为0.476MPa，而在80℃时饱和蒸汽压则降为0.047MPa^[37]，这意味着在地层抬升降温的过程中，当圈闭中绝大部分为气体（天然气和水蒸气）占据时，由于水蒸气凝聚为水，则气态分子数量的减少也可导致0.4~0.5MPa的压力下降。

因而从整体情况看，在印支末期—燕山晚期的生排烃高峰期，除存在因地势高低不同而产生的静水柱压差外，还存在下倾窗口区的生烃增压和东部地区地层的抬升减压（降温减压和水蒸气聚凝减压），且增压与减压发生的时间基本同期，由这两者叠合所产生的压差可能达到20~30MPa，这为通过“窗口”进入盐下层系的天然气向中东部地区运移提供了十分强劲的动力，足以确保其能产生大规模、长距离的运移。

2.3 奥陶系盐下成藏聚集模式 2.3.1 碳酸盐岩—膏盐岩旋回性交替发育

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组是一套旋回性沉积层，具有碳酸盐岩与膏盐岩旋回性交替发育的沉积特征，其中马一段、马三段、马五段以海退背景的蒸发膏盐岩沉积为主，而马二段、马四段、马六段则以海侵背景的碳酸盐岩沉积为主。其沉积作用受层序旋回的控制极为明显，按层序结构可分为3个准层序组旋回，大体相对于vail的三级层序旋回，其周期大致在2~5Ma，除三级层序旋回外，其内部又可划分出次一级的层序旋回（高频层序），如马五段按沉积旋回由上到下可划分为马五₁—马五₁₀10个亚段，其中马五₁₀、马五₈、马五₆、马五₄以短期海退背景的蒸发膏盐岩沉积为主，而马五₉、马五₇、马五₅、马五_3-1则以短期海侵环境形成的白云岩及石灰岩沉积为主。

由层序旋回控制了纵向上沉积岩性的交替叠置发育，进而导致了其在后期的成藏过程中所担任角色的不同。膏盐岩层是天然气运移的隔挡层，也是圈闭成藏的封盖层，它能使天然气在运移时被局限于层状通道中通行而不致大量逸散，也确保天然气聚集成藏后能长期封存在其下的圈闭体系中；碳酸盐岩（尤其是白云岩）层则因其多具有一定的孔隙空间及少量的微裂隙，而成为天然气运移的主要通道层，另外其在有效的圈闭体系中还同时扮演着储集体的角色。在盆地中东部地区的马家沟组中，正是由于其碳酸盐岩与膏盐岩的旋回性交替发育，导致了封盖层及运移通道的多层性及有效储层的多层段发育。

2.3.2 区域岩性相变及圈闭有效性 2.3.2.1 区域岩性相变规律

马家沟组沉积期，由于中央古隆起的存在，使鄂尔多斯盆地中东部地区奥陶系沉积无论海侵期、还是海退期都呈现出明显的东西向区域性岩性相变规律。

海退期沉积以马一段为例，此时中央古隆起区大多暴露于地表，对隔绝西南部的开阔外海起重要的障壁作用。在邻近中央古隆起的靖边以西地区主要发育含膏云坪相沉积，向东水体变深，沉积也加厚，依次发育盆缘相云质石膏岩及盐洼盆地相的石盐岩沉积，因此在鄂尔多斯盆地中东部地区自西向东依次形成白云岩—石膏岩—石盐岩的区域性岩性相变的沉积格局。但值得注意的是，无论是石膏岩还是石盐岩沉积区都发育白云岩或膏质白云岩的薄夹层，其形成则主要受次级层序旋回控制，也具有较好的“层控性”分布特征。

海侵期沉积以马四段为例，此时由于海平面大幅上升，中央古隆起的障壁作用大为减弱，导致鄂尔多斯盆地整体以碳酸盐岩沉积为主，但由中央古隆起向中东部地区的区域性岩性相变却依然存在，主要表现为在中央古隆起及邻近地区大多发育浅水台地颗粒滩相白云岩地层，而向东则逐渐相变为较深水的灰质洼地相石灰岩沉积（图 5）。与海退期相似，在海侵期厚层石灰岩为主的沉积中也大多间夹有薄层的白云岩层，尤其是在东部的较深水沉积区更是如此，其形成也主要受次级层序旋回的控制，多发育在四级或五级层序的界面附近。

2.3.2.2 岩性圈闭成藏模式

鄂尔多斯盆地中东部地区盐下是否存在有效的圈闭体系，这也是侧向供烃能否规模运聚成藏至为关键的因素。

前已述及，无论诸如马三段的海退期沉积层，还是诸如马四段的海侵期沉积层，都存在区域性岩性相变，并且其岩性相变的关键界线都主要发育在盆地中部的榆林—横山—安塞一线。当燕山期东部抬升时，位于东侧的致密岩性分布区又处在区域构造的上倾方向，对其西侧下倾方向的有利储集层段构成有效的岩性圈闭遮挡条件，可与上覆的膏盐岩封盖层相配合、共同构成有效性极高的区域性岩性圈闭体系（图 4），在盆地中东部地区形成大规模分布的岩性圈闭成藏区带。

3 奥陶系盐下成藏潜力分析 3.1 发育多套规模储层

鄂尔多斯盆地中东部盐下层系中，无论是海侵期还是海退期，都发育有效的白云岩储层。海侵期沉积以马四段为例，其在邻近中央古隆起的区域主要发育大段厚层的白云岩，在远离中央古隆起的靖边及其以东地区白云岩则多呈夹层状分布于厚层石灰岩中，一般厚1~3m或5~8m不等，层数多为4~6层，有效储层通常有2~3层，整体呈向东逐渐变薄、变致密的趋势。海退期沉积以马三段为例，主要呈现为膏盐岩中夹薄层白云岩，在中部膏云岩相区多呈与云质膏岩交互的薄互层状分布，有效储层多为3~4层，但厚度较薄，一般为1~2m。

因此总体来看，鄂尔多斯盆地中东部盐下层系具有储层多层段发育的特征，虽单层厚度较薄，但层数众多，且横向分布范围广大，在膏盐岩覆盖区范围内，有利储集相带分布范围可达（1.8~2.5）×10⁴km²，整体上具有较大的储集体分布规模。

3.2 长期处于相对稳定的构造枢纽带

无论是在加里东期—海西早期西高东低、还是在印支期—燕山期乃至喜马拉雅期东高西低的构造变动中，鄂尔多斯盆地中部都一直处于总体构造变动最小的构造枢纽区，因此整体上处于相对稳定的构造环境之下，这无论对于天然气的聚集成藏、还是成藏后的保存及圈闭有效性而言，无疑都是最为有利的构造因素。

此外，在盆地东部地区，其构造活动性较之盆地西部地区明显较弱，其整体的保存条件相对也较为有利，因此就盆地中东部地区的盐下圈闭体系而言，其中大部分圈闭受后期构造破坏的影响程度相对较弱，都应该是有效圈闭。

3.3 勘探潜力及方向 3.3.1 “窗口”供烃成藏的潜力

对鄂尔多斯盆地上古生界煤系烃源岩生烃潜力的分析表明，上古生界煤系烃源层（主力烃源岩以煤岩、碳质泥岩及暗色泥岩为主）在鄂尔多斯盆地具有广覆式分布的特征，覆盖了鄂尔多斯盆地的绝大部分地区。由于煤岩发育程度及热演化条件等方面的不同，导致其生烃强度在横向上也存在一定的差异（图 6），但总体上在窗口区大多具有较高的生烃强度。

3.3.1.1 窗口区煤系烃源岩的生烃与排烃量估算

在窗口区煤系烃源岩生烃强度多为(20~28)× 10⁸m³/km², 平均为24×10⁸m³/km²。窗口区的面积约为3.7×10⁴km²，扣除掉煤岩在地层条件下的饱和吸附气量（约2×10⁸m³/km²），则估算窗口区上古生界煤系烃源层的总排烃量可达81.4×10¹²m³。根据油气地质学的基本原理，煤系烃源层所生成的天然气除少部分滞留在烃源层或在烃源层内运动外，绝大部分都会排出到烃源层外，其排出的方向也无非上、下两个方向，具体向哪个方向多、哪个方向少则主要取决于窗口区烃源层向上和向下的封隔层的致密程度、其与上部及下部储集体系之间的源—储压差，以及储集体系内部的规模连通程度。

仅就窗口区这一有限的范围而言，其主力烃源层厚度约为100m，单从静水柱压力来考虑，其与上部及下部储集体系之间的源—储压差的差异很小，仅在1MPa以内，因而不足以引起天然气向上与向下运移之间的显著差异。

烃源层向上的封隔层为二叠系山西组上部的山1段，其岩性整体以暗色泥岩为主（砂岩层较薄、横向连通性相对较差）；而烃源层向下的封隔层为太原组及本溪组底部的泥岩，厚度相对较薄，也常夹有砂岩层，靠近古隆起的区域有时还可见下切河谷充填的砂岩与奥陶系顶部风化壳的直接接触关系。因此总体而言，向上的封隔层似乎比向下的封隔层更为致密，因而其对主力烃源层的封隔程度也更高。

从储集体系内部的连通程度来看，源上储集体系的近源的山1段及石盒子组底部盒8段砂岩均以陆相的河道储集砂体为主，相互之间的连通性总体较差；而源下储集体系为海相沉积层系，由于有较强的“层控性”而横向分布较为稳定，白云岩储层由古隆起向东大范围连续分布，因此其规模连通程度明显优于源上储集体系。

因此，从基本的运移分流原因分析来看，上古生界煤系烃源层所生成的天然气向上（源上储集体系）与向下（源下储集体系）两个方向的运移分量，并无太大的差异。本文暂且采取较为保守的方案来估算其经由窗口区向源下储集体系的排烃运移量。煤系烃源层所排出烃类气体仅有一小部分，姑且设定为“一半的一半”，即假设仅约其中的1/4进入“窗口”之下的下古生界盐下地层，则据此推算由窗口区生成的天然气直接进入下古生界盐下层系的气量约20.35×10¹²m³。

3.3.1.2 由窗口区排烃泄压后形成两侧的“补给供烃晕”

在窗口区排烃泄压后，邻近“窗口”两侧的烃源岩区则又会由于压差而向窗口区的烃源层补充烃类气体，越靠近窗口区补给作用就越强，远离窗口区则逐渐减弱，由此即在烃源层内形成了供烃窗口两侧的“补给供烃晕”（图 6）。考虑到气态烃的易流动性（尤其是对于甲烷分子）加之煤系烃源层内微细裂缝发育，孔渗性较好，推断其在烃源层内的运移距离可达到20~30km。本文暂且较保守地设定15km为规模有效的烃源补给距离，其中5km之内为较高补给能力区，其补给效率为“补给供烃晕”向窗口区供烃能力的50%；5~10km为中等补给能力区，其补给效率为“补给供烃晕”向窗口区供烃能力的30%；10~15km则补给效率为“补给供烃晕”向窗口区供烃能力的10%。据此推算由“补给供烃晕”向窗口区供烃补给，然后再经由“窗口”进入下古生界盐下层系的天然气量，分别为1.93×10¹²m³、1.16×10¹²m³、0.39×10¹²m³，累计可达3.48×10¹²m³。

如此，则由上古生界煤系烃源岩层经由供烃窗口进入下古生界盐下层系的总气量可达23.83×10¹²m³。

3.3.1.3 聚集成藏规模估算

综合以上对封盖、岩性相变以及构造活动引起的断错遮挡等方面的条件分析，鄂尔多斯盆地中东部地区盐下层系整体的封闭性应该很好，对天然气的大规模运聚成藏极为有利。

因此认为，由上古生界煤系烃源层经供烃窗口进入盐下层系的天然气，一则由于上覆膏盐岩层区域性的封盖庇护，二则受到上倾方向的岩性相变遮挡及断错遮挡的阻隔，其发生规模性聚集的概率较高。鄂尔多斯盆地上古生界聚集系数为0.01~0.03，奥陶系盐下上覆膏盐岩封盖层，封盖性较上古生界好得多，因此，奥陶系盐下的聚集系数按照0.03~0.05估算较为合适，则其聚集在盐下成藏的天然气量可达到(0.7~1.19)×10¹²m³的资源规模。

3.3.2 有利勘探方向

从岩性圈闭成藏角度分析，东西向岩性相变的界线附近就是上倾方向岩性圈闭的界线，则此界以西的膏盐岩封盖层覆盖区均是盐下白云岩岩性圈闭成藏的有利区域，但由于涉及烃源充注程度、储盖组合匹配关系及圈闭有效性等方面因素的影响，岩性相变带以西、较为靠近岩性相变带附近的范围，应是成藏聚集最为有利的区域，即大体位于乌审旗—靖边—延安一带宽约100~120km的弧形区域内，分布面积约为2×10⁴km²（图 7）。因此从宏观的大区域成藏角度来看，其形成规模岩性圈闭体系的潜力很大。

此外，马四段在岩性相变带之外的盆地东部神木—米脂地区还存在石灰岩—白云岩低隆带这一相对孤立的岩性圈闭，主要形成于大范围灰质洼地中的低幅度生物建隆（藻丘或灰泥丘）之上，并在次级旋回的顶部发生白云岩化形成云质薄夹层，厚度多为2~3m，与周围的致密石灰岩形成有效的岩性圈闭体系，其气源仍来自供烃窗口区的上古生界煤系烃源层，运移机制则主要受断层错位后的“窜层运移”所控制。

4 结论

（1）鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下存在上古生界煤系烃源灶的供烃窗口，成藏关键期具备向中东部盐下层系侧向长距离供烃的有利条件；

（2）晚期构造反转及榆林—横山—延长一线区域性岩性相变遮挡，有利于中东部盐下层系天然气在乌审旗—靖边—延安一带大规模聚集成藏；

（3）奥陶系盐下层系由上古生界煤系烃源岩侧向供烃，“进得来”“过得去”“圈得住”，具规模成藏潜力；下一步勘探重点是加强盐下有效储层预测和构造控藏要素分析，落实有利钻探目标。