中国科学院地质与地球物理研究所多圈层油气富集理论研究团队牵头,联合多家单位对鄂尔多斯盆地东缘奥陶系-三叠系地质剖面开展了野外综合考察,地质所参加人员为张旺、敖松坚、王华建、李仕虎、汪文洋、宋颖睿、蒋佳宁、明骞、康高峰,所外参加人员包括长江大学韩非、长庆油田郭正权、兰州大学刘成英、中国科学院广州地球化学研究所王云鹏、廖玉宏、吴亮亮、程斌和史树勇、中国石油大学(北京)郭婧、中国科学院大学曹伟伟和陈琳、西北大学付饶、中国科学院西北生态环境资源研究院吴应琴、中国科学院天津工业生物技术研究所王兴彪、西安石油大学屈怡倩和杨懿。野外考察时间为4月27?29日,考察地点包括山西河津市西磑(wèi)口奥陶系剖面、临汾市乡宁县赵垛村奥陶系和石炭系?二叠系剖面、陕西韩城市薛峰川三叠系剖面、延安市宜川县仁望河中三叠统剖面和延长县延河延长组剖面。具体野外工作内容如下:4月27日:考察山西河津市西磑(wèi)口奥陶系马家沟组、临汾市乡宁县赵垛村奥陶系风化壳和石炭系?二叠系太原组、陕西韩城县薛峰川二叠系石千峰组、三叠系和尚沟组和刘家沟组
西磑口剖面可见奥陶系亮甲山组和马家沟组的连续沉积,界限处可见薄层海绿石砂岩(推测,图1)。亮甲山组顶部以层状白云质灰岩为主,含燧石条带和结核,马家沟组以巨厚层白云质灰岩为主,含泥岩和薄层含有机质灰黑色页岩(图2)。从亮甲山组到马家沟组反映了一次海侵过程,有利于有机质富集。
临汾市乡宁县赵垛村剖面可见奥陶系顶部风化壳,以铝土岩为主,富含铁质结核,存在褐铁矿化、黏土化或角砾状构造(图3),厚约15 m。该风化壳是华北奥陶系马家沟组与上覆石炭系(海陆过渡相的本溪组或太原组)之间普遍存在的长期沉积间断(约1.4亿年)的产物,代表了奥陶纪末加里东运动导致的抬升和长期风化剥蚀,也是华北地区广泛存在的一个大型平行不整合面。石炭系本溪组(或太原组)代表新的海侵序列。早期认为铝土岩以黏土矿物为主,岩性致密,且具有较高的膨胀性,在成岩过程中不易产生裂缝,是理想的气藏盖层。近年来,长庆油田在鄂尔多斯盆地西南缘陇东地区的太原组底部发现铝土岩天然气藏,处于晚石炭世庆阳古陆周边,古地貌位于岩溶高地—斜坡部位,有别于盆地中东部的岩溶盆地。该剖面点风化壳中灰白色铝土质泥岩可见明显的红色褐铁矿斑块。
临汾市乡宁县赵垛村剖面可见太原组含煤层和微生物灰岩(图4)。太原组和下覆本溪组为假整合接触。本溪组主要为页岩、砂岩夹海相灰岩和不稳定的煤层,底部为铁质层(铁紫色页岩或山西式铁矿),并含铝土矿(如赵垛村剖面图3);顶部有一层海相灰岩与晚石炭世呈整合接触,局部见铝土矿(G层,此次考察未见)。太原组为海陆交互相含煤沉积,由灰色、黑色砂岩、页岩、炭质页岩夹煤层及灰岩组成,是中国北方重要含煤地层,厚度变化大,约50~250米,化石丰富。灰岩中含Triticites和Pseudoschwagerian等;腕足类也很多,如Dictyoclostus taiyuanfuensis等;此外还有头足类、双壳类和海百合等。