盆地沉积岩地层的岩性组合规律.docx

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盆地沉积岩地层的岩性组合规律

培训讲义

盆地沉积岩地层的岩性组合规律

2010年3月

各位同行、同志们：

大家好！

利用这个机会，今天我们坐在一起，就我们鄂尔多斯盆地沉积岩地层的大体岩性组合规律问题在一块讨论一下，不妥之处，恳请大家及时指正。

本文主要是对油气藏有关联地层根据多年来的现场录井情况进行叙述，进一步加深我们对区域地质概况及其含油气性的了解与认识，给我们以后的工作起到一些有用的提示作用。

鄂尔多斯盆地沉积岩地层的岩性组合规律：

鄂尔多斯盆地经历了吕梁、加里东、海西、印支、燕山等主要地壳运动，沉积岩地层的地质时代虽然大体相同，但因盆地横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省区，面积37万平方公里，各套地层分区块在沉积物源，沉积环境，沉积厚度、剥蚀程度，成岩后生变化等方面差异较大，因而各地层在横向上岩性必然有所不同，甚至标志层也有变异。

这里所叙述到的地层岩性，只是近年钻井勘探中带有共性的岩性组合规律，从沉积学理论上进行探讨。

而在实际录井中应根据区块不同，具体地层具体分析、切忌生搬硬套，以免贻误认识地层的真实面目。

1、安定组（J2a）

安定组在盆地内所钻探井一般没有取心，该组地层岩石也没有做过镜下微观鉴定，但在随钻录井中，以安定组顶界泥灰岩作为划分下部地层的标志层。

该泥灰岩层位于安定组顶界，录井为一套厚约2~15米的青灰色、灰黄色泥灰岩，夹少量膏质团块，岩屑滴冷盐酸（5%）反应冒泡强烈，电测曲线上以高伽玛、高声速、高电阻为特征，该层分布广且稳定，是盆地中生界地层对比及油层卡层主要的标志层，一般用它来卡取延8、延9、延10油层及正确划分安定、直罗、延安组地层，并初步确定长6油组顶界。

2、直罗组（J2z）

直罗组在盆地内分布稳定，厚度一般250~300米，最薄一般180~200米。

其岩性特征为一套绿灰色泥岩、粉砂岩夹绿灰、灰白色砂岩、砂质泥岩，底部为含砾砂岩。

细~粗粒长石砂岩。

主要碎屑成分石英与长石的含量比较接近，普遍含有云母、绿泥石碎屑及黄铁矿颗粒。

胶结物主要为方解石质及粘土，部分地区混有其他碳酸盐矿物，常见有自生黄铁矿质结核交代颗粒或充填颗粒裂纹。

重砂矿物主要为黄铁矿，一般呈不规则他形晶颗粒状，部分结晶较好，呈五角十二面体或立方体。

直罗组底砂岩，一般厚度在20~30米之间，测井曲线为大段低伽玛、负自然电位异常，录井中为厚层浅灰黄色细~中粒长石石英砂岩，成分石英约为80%，长石15%左右，含少量暗色矿物及云母碎片，泥质胶结，较疏松，钻屑一般呈散砂状，钻时较低，特征明显。

一般用它的顶界来辅助卡取延8、延9、延10油层及对比划分以下地层。

3、延安组（J1y）

中生界延安组是鄂尔多斯盆地的主要含油目的层系，盆地内所钻井一般具有油水显示及工业油流，地质工作者通过多年录井，积累了丰富的资料。

延安组厚度一般为250~300米；最厚达450米；新安边地区较薄，小于250米。

该组岩性特征为一套含有机质丰富的黑灰色泥岩、灰白色砂岩及煤层与页岩组成的煤系地层。

延安组煤层发育，碳化程度高，密度较小，部分煤屑可燃，电性特征表现为高电阻率、高自然伽吗、高时差、大井径。

根据主要煤层可以划分为十个砂层带。

特别是延6、延8、延9顶部煤层稳定，从岩矿特点来看，十个砂层带各有其特殊性，但也有一定的延续性。

延10底砂岩，厚度不等，在5~45米左右，测井曲线为低伽玛、负的自然电位异常，录井中为厚层浅灰、浅灰褐色中~粗粒砂岩，含砾不等粒砂岩，主要用该层顶界对比卡取长4+5及长6各油层。

该组砂岩岩性特征一般普遍为细—中粒长石砂岩，底部为石英砂岩或长石石英砂岩，杂基以粘土质为主，云母、绿泥石碎屑及黄铁矿颗粒较少。

胶结物多种多样，除了方解石、，普遍混杂有较多其他碳酸盐质（白云石、菱铁矿）胶结物。

延安组中部一般都有硬石膏质胶结物。

局部地区零星见到重晶石质、黄铁矿质、蛋白石质胶结物。

岩石主要碎屑成分，由上至下石英递增，长石渐少，大致分为上下两段，上段（相当于延1~6）石英含量一般在35~40%，长石含量一般在30~35%；下段（相当于延7~10）石英含量在40%以上，长石含量为30%左右，其中底部砂岩（延10）石英含量高达70~80%，长石含量仅5~10%。

延8顶部有一层浅绿灰色细粒长石砂岩，长石含量达40%左右，高电阻率，亦可作为标志层。

该组砂岩胶结物主要为碳酸盐质及粘土质，由上至下碳酸盐质减少，粘土质相对增多。

延安组中部（相当于延4~7）普遍有硬石膏质胶结物。

根据胶结物含量变化及成分组合，大致分为四段。

上段（延1~3）碳酸盐为主（含量在10~35%），粘土质其次（含量10~5%），为碳酸盐质~粘土段胶结物段；中上段（延4~6）碳酸盐质、粘土质含量相近（分别在10~25%及10~20%），而普遍见有硬石膏质胶结物，中下部（延7~8）以粘土质为主（含量在10~16%），碳酸盐质其次（含量在5~10%），还有硬石膏质，为混合胶结物段；下段（延9~10）以粘土质为主（含量在5~20%），微有碳酸盐质（含量0~5%），为粘土质胶结物段。

延安组地层的重砂矿物以自生矿物为主。

上部黄铁矿、碳酸盐较多，中部硬石膏多，下部重晶石多。

陆源重矿物较少，只是下部锆石、电气石稍多。

4、富县组（J1f）

这套地层与其上延安组及其下延长组，既有明显区别，又有相似之处，是介于两者之间的过渡性地层。

在灵盐定地区有岩心佐证。

该组岩性特征为细粒长石石英砂岩，以普遍具有微晶菱铁矿集合体和球粒状菱铁矿为明显特征。

胶结物以粘土质为主，由高岭土、绢云母（水云母），混有绿泥石，组成孔隙型胶结，其中绿泥石又常呈不明显的带状胶结。

从其碎屑成分来看，石英含量较高，与延安组相似，不同与延长组。

重砂矿物以菱铁矿为主，很少有延安组所具有的黄铁矿、硬石膏、重晶石一类自生矿物，也很少有延长组所具有的锆石、电气石、石榴石、磷灰石、绿帘石一类陆原矿物。

5、延长组（T3y）

延长组根据沉积特征和录井中的岩性组合可以划分为十个沉积期。

自下而上地层沉积微相和分层依据是：

长10期：

底部为大段浅肉红色中~细砂岩，向上变为泥岩沉积物以分流河道砂为主体。

厚度较薄。

该期沉积物源方向为北北东向，划分按正旋回砂岩为底，泥岩为顶界。

长9期，在110米~150米之间。

岩性为深灰色、灰黑色泥岩夹浅灰绿色细~中、粉砂岩，表现在电性上电位平直，高伽玛、扩径、高声速，划分以砂岩为底，泥岩为顶。

长8期：

厚度约120~140米。

岩性为浅灰绿色中、细砂岩与深灰、灰黑色泥岩呈不等厚互层。

电性上反映为大井径、高声速、高伽玛。

自然电位曲线较明显。

划分顶底均以砂岩为界。

长7期，沉积物最厚陕102井达310米。

向北变薄，以深灰色，灰黑色泥岩为主，夹薄层深湖相钙质胶结粉砂岩。

局部井见浊积砂岩体。

电性上自然电位曲线平直，高伽玛、低声速、偶见高峰脉冲.。

该期地层是中生界主力生油岩系，录井分别为油迹，油斑。

长7底部有一层厚约2米的绿黑色页岩，称为张家滩页岩，可作为地层对比的标志层。

长6期，厚度变化较大。

0~40米之间。

各砂岩体虽连续性差，但彼此相互重叠、切割，形成以层数多，累积厚度大，复合连片，分布面积广的储集体。

由于直接覆盖在长7主力生油岩之上，油源近，油气经重向及侧向运移，首先进入砂岩透镜体中储集起来，是最为有利的储集相带。

志丹三角洲沿青一井到陕14井一线，多井长6段见油气显示，部分井组已开采多年。

产量稳定。

长6段今后仍将是中生界石油勘探的主要目的层。

三角洲的展布情况仍然是今后研究的主题。

该段地层电位曲线总体呈一倒三角形，底界为K2标志层为限。

顶为河口坝或河道砂岩顶为界。

长4+5期，岩性为浅灰色中、细砂岩夹灰黑色泥岩及炭质泥岩，陕15井、陕100井沉积了湖相地层。

总体厚度80~110米，划分以泥岩顶为界。

该期油气的聚集条件略逊于长6段。

长3期，本期地层厚度变化较大。

70~130米。

岩性为浅灰绿色、浅灰色中细砂岩与灰黑色、深灰色泥岩。

电位曲线偏差明显，自然伽玛呈箱形，钟形起伏。

该段底以砂岩为界，顶以泥岩顶为界。

长2期：

岩性为浅灰色中细砂岩夹灰黑色泥岩。

河道砂岩体发育，最厚达200多米，砂泥岩比悬殊，自然电位、伽玛曲线呈箱形，底界以砂岩底为界，顶以泥岩顶为界。

长1期，岩性为浅灰色细砂岩与灰黑色、深灰色泥岩互层，夹炭质泥岩及砂质泥岩，在后期地壳抬升遭受剥蚀，多数地区缺失，残存厚度不一，分层以K9炭质泥岩为界。

地质录井中选取分布广且具有特性的地层作为标志层。

延长组选取的标志层是：

K9标志层。

录井中为一层厚约1~2米的灰黑色炭质泥岩，钻时较低，特征明显，电测曲线上为高伽玛、高声速、大井径、低电阻为标志，一般用作划分长1段与长2段分界以及对比卡取长2~长6各油层。

K5标志层，位于长4+5中部，为厚约1~2米的薄层炭质泥岩，电测曲线上为高伽玛、高声速，分布基本稳定，一般现场用它来卡取长4+5底部油层及长6顶界。

K2、K3标志层，分别为长62及长63的底界，录井中为一套浅灰绿色凝灰质泥岩，电测曲线上为高伽玛、高声速、大井径、低电阻率为特征。

张家滩页岩，位于长7底部，为一层厚约2米的绿黑色页岩，常作为地层对比的标志层

延长组的岩性主要为灰绿色、褐灰色（油斑~油浸）细粒长石砂岩、绿灰色（油斑）粗粉砂岩、灰色砂质泥岩、灰黑色泥岩，呈互层多旋回叠加。

偶见灰黑色碳质泥岩和煤线。

单一岩性一般小于3m。

延长组砂体是湖盆三角洲平原亚相和前缘亚相砂岩的典型代表，区域展布稳定，具低孔、低渗，低产的特点。

含油层多，自下而上构成了长6、长4+5、长3、长2、长1等五个有利含油组合。

油层厚度大，最好的含油砂岩层段油浸，含油饱满，原油沿层理外渗，含油面积达70%左右，黄色荧光占95%，系列14级，点滴Ⅰ级光圈，含油显示好，是鄂尔多斯盆地主力储油层。

砂体水平层理和微透镜状层理比较发育，不透明矿物和片状暗色矿物塑性形变，沿层面定向排布，反映出碎屑物质在较平稳的水动力条件下呈悬浮态而沉淀的沉积环境。

砂岩多为细粒长石砂岩。

主要碎屑成分石英和长石的含量几乎相等，普遍含有较多云母、绿泥石碎屑和粘土质杂基。

砂岩一般为支架状和近镶嵌状结构，细而致密，分选均匀，颗粒间镶嵌程度高，原始粒间孔几乎消失殆尽，渗透率极低。

胶结物方解石、浊沸石孔隙型胶结，绿泥石呈明显的薄膜型胶结，粘土质（绢云母、高岭土）杂基充填孔隙。

重砂矿物以陆源矿物为主，其中又以稳定矿物锆石、电气石、石榴石为主，石榴石多数为贝壳状断口，含量较高。

普遍含有磷灰石、绿帘石。

绿帘石一般为不规则粒状，参差状断口，表面模糊污浊。

砂岩碎屑特征:

石英

石英含量显低，一般在40~55%之间，个别达60%。

成份纯净，无色透明，表面光滑，断口具油脂光脂。

粒度大部为细粒，中值0.14~0.17mm，分选好，形状不规则，多呈棱角状。

部分颗粒边沿凹凸不平，具压溶痕迹。

包裹物很少见，波状消光不明显，较均匀地与长石混杂。

长石

长石含量较高，一般在30~50%之间，正长石约占长石含量的三分之二。

因泥化作用，多数颗粒表面风化为黄褐色雾状。

颗粒破碎，大小不均，形状不规则，轮廓模糊。

酸性斜长石具清晰的钠长石双晶。

在钙质胶结的薄层砂岩中，部分颗粒具溶蚀交代现象。

长石的大量存在反映了砂层沉积物搬运距离近，堆集迅速。

水解作用短的沉积条件。

岩屑

岩屑含量2~6%，以喷发岩为主，普见透明的玻璃质，霏细结构模糊。

次为千枚岩，片理不明显，泥化或碳化较强，镜下干涉色低。

杂基

杂基是碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，粒度一般小于0.03mm（或>5Φ）,它们是机械沉积产物而不是化学沉积组分。

杂基的含量和性质可以反映搬运介质的流动特性，反映碎屑组分的分选性，因而也是碎屑岩结构成熟度和流体密度的重要标志。

延长组砂岩中杂基含量较高，一般含量达10%以上，黑云母含量一般在2%左右，次生绿泥石一般含量为5~10%，片理明显，受碎屑形状挤压影响，晶体扭曲塑性形变，平行层面排列者较多。

因黑云母风化后稳定性差，次生绿泥石多由黑云母转化而来，杂基的含量和分布形状反映出延长组砂体搬运过程中较低的沉降速度和成岩中强烈的压溶作用。

砂体的成岩作用和成岩变化:

根据延长组砂岩的碎屑成份，颗粒形态大小、分选程度、粘土矿物产状和胶结物分析，砂体的成岩作用主要有三种，即压实作用、压溶作用和胶结作用；后生作用主要为交代作用和溶蚀作用。

最强的成岩作用是剧烈的压实作用和压溶作用，这是延长组砂岩低渗透的要因所在。

压实作用：

延长组砂岩不但碎屑颗粒细，而且大部为棱角状，长径不明显顺层排布，说明在成岩初期压实作用明显，松散的短距离搬运的沉积物在负荷压力作用下，碎屑质点和支点均发生变化，颗粒转动位移重新排列，片状矿物压实塑性变形，说明了压实作用的强烈性，颗粒经压实作用排列紧密必然使其沉积物之间的孔隙被大量破坏。

延长组砂体主要胶结物有三种：

粘土胶结，砂体中的粘土主要为颗粒包膜和孔隙衬填胶结形式分布，成份为伊/蒙混合型粘土，含量一般不足10%。

粘土矿物在砂岩中程度不同地起到了缩小砂岩孔隙空间的作用，特别是以颗粒包膜和孔隙衬填的形态存在，最易堵塞孔隙喉道，对渗透率起到了显著的破坏作用。

该区延长组砂体渗透率普遍低，与粘土矿物的胶结关系甚密。

浊沸石胶结

浊沸石胶结在延长组砂体中常见，特别在长6段分布很普遍，含量一般为5~10%。

成因是压溶作用过程中，随矿物溶蚀进入孔隙水的硅、铝等元素引起碎屑矿物的重新分离，特别是斜长石被压溶后，可提供大量的Na+、Ca2+，与孔隙水的硅酸化合反应生成浊沸石。

浊沸石的沉淀虽然引起了堵塞孔隙的作用，也能起到支撑和加固砂岩骨架的作用，使骨架颗粒免遭强烈压实，并成为成岩成熟期地下酸性水溶蚀的主要对象，溶蚀后生成的次生孔隙成为该层砂体的主要储集空间。

碳酸盐胶结

碳酸盐胶结物分布不均匀，以长1、长6层较多，个别薄层含量达30%以上。

方解石富集于页岩相邻的砂体边缘，成因可能与有机质热演化有关，方解石胶结导致砂岩无有任何孔隙，岩石比较坚硬且干燥。

6、纸坊组（T2z）

一般厚度为280~300米，上部灰绿色、浅灰色粉~细粒长石砂岩与暗棕色、灰绿色泥岩间互。

下部为灰绿色含砾中粒长石砂岩。

本组地层一般没有取心，。

和尚沟组（T1h）

稳定厚度为90~120米，暗棕、灰紫、灰绿色泥岩夹浅灰色、肉红色粉~细粒长石砂岩。

本组地层一般没有取心，。

7、刘家沟（T1l）

厚度一般为220~320米，浅灰色、灰紫色中粒长石砂岩夹暗棕、紫红色泥岩。

下部为一套成熟度低的紫灰色含砾中粒长石砂岩。

刘家沟组下部紫灰色含砾中粒长石砂岩，其泥质及岩块含量高，颜色陈旧，以灰为主。

在电性上所反映的特征是自然伽玛、电阻率曲线呈现中高值且幅度差异小，声速曲线呈低峰锯齿状。

卡准刘家沟组底部是正确划分上古生界各组地层界面和卡取上古生界气层的关键所在。

8、石千峰（P3q）

厚度一般为250~300米，上部棕红、紫红色、紫灰色泥岩夹紫红、暗紫红、浅灰色中~细粒长石砂岩，下部桔红、紫红色、浅灰色不等粒长石砂岩，底部砾状长石砂岩。

进入石千峰组后，为大段紫红色泥岩夹紫红色中~细粒长石砂岩，泥岩质纯，色泽鲜艳醒目，以红为主。

在电性上自然伽玛、电阻率曲线幅度差异极为明显，声速曲线在泥岩段呈高峰锯齿状，与上覆刘家沟组在岩电上均形成鲜明对比。

该标志层在全盆地范围内均可对比，为一区域性标志层。

底部砾状长石砂岩长石含量达28~50%，酸性斜长石具清晰的钠长石双晶。

正长石颗粒破碎，大小不均，形状不规则，轮廓模糊。

砂岩孔隙主要为复合型粒间孔，中东部天然气勘探中有气显示。

上古生界天然气主力储层

鄂尔多斯盆地上古生界储层主要有效储集砂体的分布层位以下石盒子组和山西组为主。

储层砂体的形态在剖面上多呈透镜状或带状体，可以是单一砂体，也可以是复合砂体，受不同时期河道侧向迁移和加积作用的影响，可穿层或叠置。

不同砂岩会在储层砂体中构成不同的岩性。

上古生界砂岩中的碎屑颗粒多与火山喷发物相伴生而沉积。

自上石炭系太原组~上二叠系石千峰组砂岩。

镜下观察均不同程度地见到晶屑，以及由火山灰尘蚀变的粘土矿物，尤以下石盒子组中上部和上石盒子组含量较多，并见有凝灰质岩屑。

晶屑加入，影响了砂岩岩性变化的规律性，火山灰尘的加入增加了陆源杂基的含量。

尤其是细小的火山灰尘的加入，一方面增多了杂基的含量，降低了砂岩的渗透性，另一方面，从研究成岩作用的角度看，火山喷发物极不稳定，在成岩过程中使粘土矿物转化更加复杂。

上古生界砂岩碎屑颗粒中充填着大量的陆源杂基，主要为粉粒陆源石英和粘土，它是碎屑岩中与粗碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分。

此外还有淀杂基和外杂基。

淀杂基是在成岩作用过程中，由孔隙水析出的粘土矿物胶结物,它们是单矿物质的，晶体干净，透明度好，常见鳞片状或蠕虫状自生晶体集合体。

外杂基是碎屑沉积物堆积后，在成岩后期充填于其粒间孔隙中的外来杂基物质，外杂基在岩石中分布不均匀，是多矿物质的，常表现污浊，透明度差，主要出现在碎屑颗粒分选较好，原生粒间孔隙发育的部位。

杂基含量是识别流体密度和粘度的标志。

同时杂基含量也是重要的水动力强度标志，在高能量环境中，水流的簸选能力强，粘土会被移去，从而形成干净的砂质沉积物，相反，砂岩中杂基含量高，表明分选能力差，这是结构成熟度低的表现

上古生界砂岩中普见陆源水云母杂基，均匀充填于粒间孔内，并与碎屑颗粒直接接触，它是同陆源碎屑一起搬运来的水云母杂基。

本溪组、太原组、山西组的陆源水云母经过成岩作用，很多转化成白云母，山西组、下石盒子组大多与胶状水云母和蚀变高岭石混杂

杂基绿泥石：

产状同陆源水云母，均充填粒间孔内，其中最常见是塑性形变的叶绿泥石混杂分布于碎屑之间，部分已转化为伊利石，以鳞片状附着在碎屑表面。

凝灰质火山碎屑岩：

在上古生界砂岩中普遍分布，是火山灰直接参与的沉积物，常呈纺锤状、梨状、棱角状与弓形、镰刀形、鸡骨形的晶屑、玻屑共生。

单偏光镜下有淡绿色、淡黄色。

质点细小，具极低干涉色，可见微弱的波状消光。

石英的次生加大在整个上古生界较普遍出现，石英次生加大形成的硅质胶结物在上古生界广泛发育。

并连续不断地从石千峰延续到本溪组。

绝大多数石英次生加大是沉积后产生的，且形成颗粒的镶嵌结构，来自母岩的二轮回石英次生加大，它的加大边与原颗粒之间的界线清晰可辨，一些粘土质点也很清晰，石英的自生加大，硅质胶结，石英的压溶，在多种应力和地质营力的作用下，使普遍的岩石成为镶嵌状，故使岩石的的部分孔隙被堵死。

在砂岩中，长石往往蚀变为绢云母和绿泥石，更多的为高岭石，在较多的长石表面，有次生云母和高岭石，它可以认为是长石的蚀变产物，但许多长石的表面有结晶较大的绢云母和高岭石且晶体完整，这些绢云母肯定是次生的，有的整个长石已完全高岭石化，这种现象在砂岩是常见的蚀变或交代现象

砂岩中的成岩碳酸盐一般指除了陆源搬运的碳酸盐碎屑颗粒以外的胶结物成分，常见的碳酸盐岩胶结物有锰方解石，铁白云石，菱铁矿等。

锰方解石和铁方解石在砂层中有时在相同层位同时出现。

自生绿泥石在砂岩中的含量较高，多数呈针叶状分布粒表，研究表明来自相邻泥岩携带大量Fe2+，Mg2+离子的流体进入砂岩之中，可使高岭石转化为绿泥石。

上古生界砂岩的胶结物主要有

胶状水云母胶结：

在进入石千峰组后，大段紫红色泥岩夹紫红色中~细粒长石砂岩中胶状水云母常见，为淡黄色，胶状绿泥石为草绿色，均匀分布粒间孔内而不充填粒内溶孔，裂隙孔。

常与晶屑等火山喷发物共生。

其成因可能是沉积过程中极细小的火山灰尘落入水体而成胶体溶液沉淀而成，质地细腻，干涉色低，具弱的波状消光，推测这两种粘体矿物为同生期胶结物。

云母绿泥石薄膜胶结：

分布于上石盒子组，石千峰组以及刘家沟组，砂层颜色发绿，推测沉淀时水体比较平静，在偏碱富铁镁条件下，生成自生绿泥石，沉淀于颗粒表面，并以针叶状垂直于表面排列生长，形成包壳，经压实后颗粒之间形成薄膜式胶结物，一般和孔隙内充填的粘土共存。

这些具有绿泥石薄膜胶结的砂岩，往往由于绿泥石薄膜的隔挡，石英次生加大边很小，而围绕绿泥石薄膜多见微晶石英，次生微晶石英充填粒间孔。

上古生界储层孔隙特征：

鄂尔多斯盆地中部上古生界储集空间可分为孔隙和微裂隙两种基本类型。

孔隙微观标志：

上古生界砂岩孔隙主要复合型粒间孔，它是由原生粒间孔微孔隙溶蚀形成的次生孔隙和高岭石晶间孔共同组成的储集空间。

复合成因粒间孔，是在粒间孔基础上经成岩作用溶蚀改造而再次扩大生成的孔，成因是粒间孔周缘的可溶性矿物溶解消失，构成原生加次生共同组合的粒间孔，这种孔隙分布不均，形态也不规则，大小相差悬殊，50－1000um不等，复合型粒间孔连通性一般较好，储运条件优于原生粒间孔。

在各个层段组合尚有差别，通过部分镜下铸体薄片统计，一般上古生界砂岩有效面孔率在2－4%之间，个别岩样有效面孔率达8%以上，。

沿长石晶格剧烈溶蚀和岩屑内易溶矿物被溶蚀形成的次生粒内溶蚀孔、铸模孔，是上古生界砂岩比较普遍的孔隙。

盆地中部上古生界砂岩中普遍分布的高岭石晶间孔和高岭石被溶蚀流失后形成的次生粒间孔是天然气主要的储集空间。

由书页状、迭层状、假六方板状高岭石集合体构成的高岭石晶间孔，其形状不规则，在高倍镜下观察，可见晶间孔互相连通，构成微细的弯弯曲曲的细小孔喉，一般孔径3－10um，平均喉径0.05－0.12um。

山2层段，由高岭石提供的晶间孔和高岭石被溶蚀流失后形成的次生粒间孔有效面孔率达5%以上，是天然气储集理想的孔隙空间，成为主力气层。

下石盒子组（P2h）

下石盒子组属半氧化环境下的内陆河流相沉积。

总厚120~160m左右,根据砂泥岩组成的沉积地层旋回可分为盒5、盒6、盒7、盒8四个岩性段。

下石盒子组砂岩岩性为：

绿灰色岩屑质石英砂岩、不等粒石英砂岩、浅灰色含砾粗粒石英砂岩，砂岩泥质含量少，粘土平均含量6~12%，以高岭石、伊利石、绿泥石为主，胶结类型为再生~孔隙式，其中高岭石晶间孔普遍存在，次生加大的石英起到了骨架支撑作用，使其成为最普遍的储集空间。

层理构造发育，常见的有大型板状斜层理和交错层理，由于物性普遍较好而成为找气的主要目的层。

依此也可反映出区内受当初湖侵湖退作用影响而形成三角洲相沉积在岩性剖面上的组合变化规律。

榆林、子洲一带下石盒子组均见到灰白色中砂质粗粒长石石英砂岩，长石含量10~18%，正长石约占长石含量的三分之二。

因泥化作用，多数颗粒表面风化为黄褐色雾状。

颗粒破碎，大小不均，形状不规则，轮廓模糊，且普遍有长石粒内孔。

下石盒子每套储盖组合一般都是由总厚度5～35米的一至三个砂层，其上封盖20～60米左右的泥质岩组成。

盒7、盒8砂岩发育，厚度大，泥岩薄。

砂岩为浅灰色岩屑石英砂岩、岩屑砂岩。

粒度以中～粗粒、不等粒为主，自上而下变粗（中～北部盒8普遍含砾石），由北向南变细。

尤其盒8砂岩（骆驼脖砂岩）属较典型的泛滥型网状河、曲流河交互沉积。

由于河身不固定，河道弯曲度小，侧向迁移速度快，堆积充填快，砂体往往为多期叠加，大面积分布。

进入盒7，河道萎缩、迁移、汛期减弱，砂岩厚度变薄（一般小于15米），边滩、心滩砂岩不发育，天然堤、决口扇砂岩较多，仅在局部地方沉积了厚度较大的边滩、心滩砂岩。

至盒6以后河道更加萎缩，进入平原河漫沼泽相，砂岩发育较差，主要为天然堤，决口扇砂体，厚度5米左右。

盒7及以上砂岩为透镜状零星分布，复合连片性差，（常为低成熟度的细～中粒岩屑砂岩，杂基含量高，物性差。

孔隙度一般小于6%，渗透率小于0.4×10-3μm2。

只有盒7一些厚度大的心滩、边滩砂岩中，孔隙度可达12.2%（陕123井）。

石盒子组普见被方解石和高岭石交代的碎屑，它们是因长石和岩屑相应不稳定而被交代的缘故。

9、山西组（P1s）

一般厚90~120m，该组有湖泊沼泽相、湖成三角洲平原相两大沉积体系。

根据沉积韵律及岩性组合序列依此分为山1、山2上下两段：

上段山1层厚40~50m，由分流河道相岩屑砂岩与灰绿色泥岩及灰黑色泥岩组成；砂层，一般厚度2~10m，主要岩性为灰色或浅灰色中粒岩屑石英砂岩，岩屑在山西组中含量