MT1井的战略突破揭示鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段（简称马四段）蕴藏丰富的天然气资源，具有良好的勘探潜力。前人对马家沟组岩相古地理、储层成因等油气地质条件开展了大量研究^[1-25]，对推动马家沟组勘探发挥了重要促进作用。然而，上述研究主要集中于马五段，针对马四段的研究还相当薄弱，认识也存在较大分歧，如对马四段沉积模式的认识既有局限台地模式，也有开阔台地模式，还有碳酸盐缓坡模式；对储层的认识也分歧严重，认识到白云岩储层的重要性，但主要储层类型及其发育背景和分布规律仍然不清。本文从古地理背景入手，通过小层细分重建岩相古地理，明确了古地理背景对储层发育的控制作用，认为颗粒滩、微生物丘滩、局限潮坪和局限潟湖微相控制了颗粒白云岩储层、微生物白云岩储层和斑状（灰质）白云岩储层的发育，在此基础上，预测榆林—横山凸起和神木—米脂凸起带马四段有利于储层发育，是未来勘探的有利区带。

鄂尔多斯盆地位于华北地台西部，奥陶纪表现为大陆边缘型克拉通盆地，在盆地中西部沿定边、环县、镇原、宁县至富县一带发育“L”形中央古隆起，东部为大型克拉通边缘坳陷（图 1左）。随着奥陶纪的快速海侵，海水浸没了鄂尔多斯盆地大部分地区，“L”形中央古隆起西南侧发育斜坡—盆地沉积体系，东侧发育碳酸盐台地沉积体系。中—晚奥陶世，受加里东运动的影响，华北大陆板块整体抬升，奥陶系暴露并遭受长期风化剥蚀，石炭系—二叠系不整合覆于其上。

图 1

图 1 鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组厚度图（左）及综合柱状图（右） Fig. 1 Formation thickness (left) and stratigraphic column (right) of Majiagou Formation in Ordos Basin

奥陶系马家沟组与下伏寒武系、上覆石炭系均呈不整合接触。马家沟组为一套碳酸盐岩与蒸发岩沉积，厚600~1200m，由下至上可以分为6个岩性段，马一段、马三段和马五段主要为膏盐岩和白云岩，马二段、马四段和马六段主要为白云岩和石灰岩（图 1右）^{[9, 26-27]}。纵向上由4个三级层序组成，马四段与马五₆—马五₁₀亚段构成层序3，马四段是层序3的重要组成部分。其中，马四₃亚段为海侵体系域，马四₂亚段为高位体系域早期，马四₁亚段、马五₁₀—马五₇亚段为高位体系域中期，马五₆亚段为高位体系域晚期。在盆地中东部，马四段厚度较稳定，一般为150m左右，可进一步细分为3个亚段，由下至上分别是马四₃、马四₂和马四₁。从邻近吕梁古隆起的西磑口剖面看，马四₃亚段为斑状灰质白云岩和斑状云质石灰岩，马四₂亚段为块状白云岩，马四1亚段为泥质白云岩夹膏溶角砾岩，总体表现为由海侵至海退的沉积特点；钻井大多位于台内坳陷，据沉积旋回、岩性特征及测井曲线特征，马四₃亚段为海侵期沉积，主要为石灰岩和云质石灰岩和灰质白云岩，厚50~60m，自然伽马曲线整体为低值平直特点；马四₂亚段为海退早期沉积，属于石灰岩与白云岩间互段，岩性主要为石灰岩、云质石灰岩和白云岩，厚50~60m，自然伽马曲线也主要为低值平直特点，以高伽马尖峰与马四₃亚段分界；马四₁亚段为海退中期沉积，为白云岩与硬石膏岩间互段，岩性以云质石灰岩、白云岩和硬石膏岩为主，厚40m，自然伽马曲线表现为锯齿状，幅度比马四₂亚段和马四₁亚段稍高。

利用大量井震资料并采用印模法对鄂尔多斯盆地马四段沉积前古地貌进行恢复，具体遵循以下步骤：首先制作重点探井井震合成记录，对地震剖面进行层位标定，本文着重追踪5个界面，即TC²（石炭系顶面）、M5⁵（马五5亚段底面）、M5¹⁰（马五₁₀亚段底面）、M4（马四段底面）和TO（奥陶系底面）；其次利用层拉平技术对马四段厚度进行精细解释；之后利用已有钻井对马四段厚度进行校正；最后利用马四段厚度结合岩石组合特点恢复马四段沉积前古地貌。结果表明：马四段沉积时，鄂尔多斯盆地呈现三隆一坳的构造古地理格局，北部为伊盟古陆，西南部为“L”形中央古隆起，东部为吕梁隆起，中东部为台内坳陷，其中台内坳陷可进一步分为两凸两凹格局，即榆林—横山凸起、神木—米脂凸起、米脂凹陷和桃利庙凹陷（图 2）。这种构造古地理格局在地震剖面和沉积响应上均有显示，如图 3地震剖面上可清晰分辨出中央古隆起、桃利庙凹陷、榆林—横山凸起、神木—米脂凸起和米脂凹陷等次级构造单元，DT1井、JT6井、MT1井和MT3井等探井则揭示古隆起和凸起区马四段岩性主要为石灰岩、颗粒滩或丘滩相白云岩及泥晶白云岩，而凹陷区岩性则以泥质石灰岩、泥晶石灰岩和斑状云质石灰岩为主，夹斑状白云岩及薄层硬石膏岩，展示了构造古地理背景对岩石类型的发育和分布具有重要控制作用。

图 2

图 2 鄂尔多斯盆地马四段沉积前古地理背景图 Fig. 2 Paleogeographic setting before the deposition of the fourth member of Majiagou Formation in Ordos

图 3

图 3 鄂尔多斯盆地马四段沉积前地震剖面图（剖面位置见图 2） Fig. 3 Seismic profile showing the paleogeography setting before the deposition of the fourth member of Majiagou Formation in Ordos Basin (section location is in Fig. 2)

为了更好地恢复鄂尔多斯盆地马四段沉积期岩相古地理，对马四段岩石学和沉积特征进行了研究，在此基础上结合层序地层划分及沉积旋回特点进行恢复。

马四段主要岩性有石灰岩、白云岩和硬石膏岩三大类，石灰岩类包括泥晶石灰岩、泥质石灰岩和颗粒石灰岩；白云岩类包括颗粒白云岩、微生物白云岩、斑状白云岩和泥（粉）晶白云岩；硬石膏岩包括薄层硬石膏岩、香肠状硬石膏岩、角砾状硬石膏岩（图 4）。

图 4

图 4 鄂尔多斯盆地马四段岩石学特征 Fig. 4 Petrological characteristics of the fourth member of Majiagou Formation in Ordos Basin （a）MT1井，2616.30m，马四2亚段，泥晶石灰岩，岩性致密，孔隙不发育，单偏光；（b）MT3井，2976.46m，马四3亚段，泥质石灰岩，岩性致密，孔隙不发育，单偏光；（c）MT1井，2621.34m，马四2亚段，砂屑石灰岩，亮晶方解石胶结，单偏光；（d）MT3井，3964.38m，马四1亚段，细晶白云岩，发育晶间孔，铸体薄片，单偏光；（e）DT2井，4006.86m，马四1亚段，细晶白云岩，残余颗粒结构，发育晶间孔，铸体薄片，单偏光；（f）MT1井，2651.82m，马四2亚段，褐灰色叠层石白云岩，发育溶蚀孔和溶缝，白色方解石充填，岩心；（g）MT3井，2971.60m，马四2亚段，斑状粉晶白云岩，斑状结构，岩心；（h）MT1井，2617.88m，马四2亚段，褐灰色泥（粉）晶白云岩，发育微裂缝，方解石充填，岩心；（i）F5井，2483.00m，马四1亚段，灰色泥质白云岩和白色层状、角砾状硬石膏岩不等厚互层，岩心；（j）DT2井，3968m，马四段，细晶白云岩，残余颗粒结构，发育残余粒间孔，单偏光；（k）MT1井，2617.27m，马四2亚段，灰色—深灰色微生物白云岩，方解石半充填近水平及斜交裂缝；（l）E7井，4273.44m，马四段，斑状粉—细晶白云岩，发育晶间孔，未充填，铸体薄片

泥晶石灰岩呈灰色—褐灰色，厚层块状，偶见少量生屑，贝壳状断口，常见不规则暗色泥质纹层（图 4a），纹层含量增加则过渡为泥质石灰岩。泥晶石灰岩在马四段普遍发育，在凹陷区占地层厚度的百分比较大，如LT2井泥晶石灰岩占比达70%左右；而在凸起或中央古隆起区占比明显下降，尤其是中央古隆起泥晶石灰岩占比不到10%。

泥质石灰岩呈灰色—深灰色，厚层块状，暗色泥质纹层呈不规则和网状分布，将灰泥分割成“疙瘩状”“似角砾状”等构造，见生物潜穴，基质孔隙不发育（图 4b）。泥质石灰岩主要发育在海侵期的马四₃亚段。

颗粒石灰岩呈灰色—褐灰色厚层块状特征，岩心断面粗糙，镜下可识别出明显的颗粒结构，颗粒大小为50μm×70μm~300μm×1000μm，分选较差，磨圆度较好，多为次圆状—圆状，颗粒间见亮晶方解石或灰泥胶结，含少量生屑，岩性致密、基质孔隙不发育（图 4c）。颗粒石灰岩较常见，主要发育在马四₂亚段和马四₁亚段，在凸起区如榆林—横山凸起和神木—米脂凸起比较发育，J6井和MT1井均有钻揭，单层厚0.5~2m；在凹陷区偶有钻遇，如Y9井揭示为薄层的球粒石灰岩或生屑石灰岩。

颗粒白云岩包括砂屑白云岩、鲕粒白云岩、残余颗粒白云岩及细晶白云岩，因白云石化作用影响，大多颗粒呈幻影状，仅少量鲕粒和生屑仍然可以识别，粒径大小以300~700μm为主，粒间见亮晶胶结物，残余少量粒间孔；白云石化强烈时演变为细晶白云岩，见晶间孔（图 4d、e、j）。颗粒白云岩主要发育在马四₂亚段和马四₁亚段，在隆起区和凸起区较常见，如DT1井、DT2井等位于中央古隆起的钻井其颗粒白云岩厚度占地层厚度的60%。

微生物白云岩中常见的是叠层石白云岩和凝块石白云岩，叠层石白云岩由明暗相间纹层组成，以波状和平行纹层状叠层石为主（图 4f），偶见丘状叠层石，暗纹层为灰色富菌藻层，富含有机质，亮纹层由泥晶球粒或泥晶团块组成；凝块石白云岩由大小不等、形态各异的凝块石组成，可见窗格状构造，其中常为块状方解石/白云石半充填，残余少量孔洞。微生物白云岩主要见于马四₁亚段和马四₂亚段，在神木—米脂凸起和榆林—横山凸起较发育，如J6、JT1、MT1等井均有钻遇（图 4k）。

斑状白云岩宏观上呈豹斑状结构，由浅灰色白云岩斑块和深灰色白云岩基质组成（图 4g、l）。白云岩斑块主要为粗—粉晶白云石，以半自形—自形晶为主，含少量溶蚀孔，豹斑被认为与生物扰动和生物潜穴有关；深灰色白云岩基质为他形细—粉晶白云石，镶嵌接触，较为致密。另外，由于白云石含量的不同，还存在斑状灰质白云岩和斑状云质石灰岩等过渡类型，其结构构造与斑状白云岩基本一致。斑状白云岩在马四段中上部普遍发育，尤其是在潟湖—潮坪相带比较发育，西磑口剖面、兴县关家崖剖面和MT1井等均可观察到随水体变浅生物扰动斑逐渐变多的岩石序列。

泥（粉）晶白云岩一般为灰色—褐灰色，中—厚层状，常见毫米级水平纹层、透镜状纹层，偶见小型交错层理（图 4h）。以MT1井为例，该岩石类型主要发育于潮坪环境，单层厚度薄，一般小于1m。

硬石膏岩呈白色—乳白色，宏观上表现为层状、香肠状和角砾状（图 4i），层状硬石膏岩常夹泥质白云岩纹层或薄层，具水平层理；香肠状硬石膏岩则断续分布，与灰色泥（粉）晶白云岩伴生；角砾状硬石膏岩形态多样，多呈不规则多边形混杂堆积，角砾间含有灰色—深灰色粉晶白云岩或黑色泥质。该岩石类型也主要发育于潮坪环境，钻井揭示单层厚度几厘米至十几厘米，一般不超过1m，野外如西磑口剖面和关家崖剖面可见层间膏溶角砾岩，显示曾经历过短暂暴露过程。

从已有的钻探情况看，在古地貌高的隆起和凸起区，马四段主要发育石灰岩、颗粒滩或丘滩相白云岩及泥晶白云岩，在低洼的凹陷区主要发育泥质石灰岩、泥晶石灰岩和斑状云质石灰岩，夹斑状白云岩及薄层硬石膏岩。

上述3类8种岩石可构成多种岩石组合，常见的是以下5种类型。

第一种为滩相岩石组合，由泥（粉）晶白云岩与颗粒白云岩组成，是高位体系域早中期向上变浅序列之一，这种组合纵向上主要发育于马四₁亚段和马四₂亚段，平面上分布在古隆起和凸起等古地貌高部位，是台缘滩或台内滩相的主要岩石组合。以位于中央古隆起的DT1井为例，泥晶白云岩位于组合下部，上部为颗粒白云岩，由此构成向上变浅的高频沉积旋回，单个旋回厚5~8m（图 5a）。该组合的颗粒白云岩中偶见交错层理。

图 5

图 5 鄂尔多斯盆地马四段典型沉积旋回及岩石组合特征 Fig. 5 Typical sedimentary cycles and rock assemblages of the fourth member of Majiagou Formation

第二种为丘相岩石组合，由斑状白云岩、微生物白云岩和/或泥晶白云岩组成，是高位体系域早中期又一种向上变浅序列，纵向上主要发育于马四₁亚段和马四₂亚段，平面上分布在坳中凸起部位，是台内（丘）滩的重要岩性组合。以M104井2489~2495.5m井段为例，底部1m为泥质白云岩，见水平纹层；中部为厚约2m的斑状云质石灰岩，生物潜穴斑以垂直和斜交为主，管直径为2~5mm，延伸2~4cm；上部为厚3m的纹层状微生物白云岩，以水平纹层和波状纹层为主；顶部为厚仅0.5m的膏质白云岩，膏质呈肠状或鸡雏状，这种岩石组合构成完整的向上变浅沉积序列，单个旋回为3~7m，在凸起带台内丘滩亚相常见（图 5b）。

第三种为局限潮坪岩石组合，由泥质白云岩和硬石膏岩组成，是高位体系域中期向上变浅序列上部的主体，纵向上主要发育于马四₁亚段、马四₂亚段，平面上分布于坳中低凸起地貌环境，是局限潮坪相的主要岩石组合。以M104井2485~2488m井段为例，下部0.8m为泥质白云岩和膏质白云岩互层，偶见潮汐层理，上部2.2m为硬石膏岩层，由薄层硬石膏岩夹白云岩纹层组成，发育塑性变形层理，有时可见层间岩溶角砾，代表高频海平面下降造成的暴露或沉积间断，整个旋回厚4.5m（图 5b）。

第四种为局限潟湖岩石组合，由斑状石灰岩、斑状云质石灰岩和斑状灰质白云岩组成，是高位体系域早期发育的向上变浅序列，纵向上常见于马四₁亚段和马四₂亚段，平面上在凸起和凹陷古地理背景均有发育，分布广泛，是局限台地主要岩石组合。以MT1井2629~2643m井段为例，中—下部主要是斑状云质石灰岩，生物潜穴以纵向或斜交为主，分布稀疏，生物潜穴斑已白云石化，而围岩仍然为石灰岩；上部为斑状灰质白云岩和云质石灰岩互层，生物潜穴以水平为主，个体变大，数量变多，白云石化变强，生物潜穴和围岩均已基本白云石化（图 5c）。

第五种为半局限潟湖岩石组合，由斑状云质石灰岩、泥晶石灰岩、泥质石灰岩组成，由下向上，颜色变深，泥质含量增高，总体以石灰岩类为主，是海侵体系域常见的向上变深沉积序列，纵向上主要发育于马四₃亚段中下部，平面上主要发育于凹陷低洼背景，是半局限潟湖常见的岩石组合。该组合常见沉积构造主要有水平泥质纹层或不规则状泥质纹层。

基于以上岩石类型及岩石组合分析，结合沉积构造及测井响应特点，认为鄂尔多斯盆地马四段发育盆地、斜坡、台地边缘、局限台地4种沉积相带，由于前人对盆地、斜坡等宏观相带已有论述^[5]，本文以两条连井剖面为例（图 6），着重讨论对储层发育具有重要意义的沉积亚相，包括台缘滩、台内（丘）滩、局限潟湖和局限潮坪。

图 6

图 6 鄂尔多斯盆地隆坳背景下连井沉积相剖面（剖面位置见图 2） Fig. 6 Sedimentary facies section cross wells in uplift and depression settings in Ordos Basin (section location is in Fig. 2)

以DT1井为例，台缘滩岩性以残余鲕粒白云岩和残余砂屑白云岩为主，间夹泥（粉）晶白云岩，纵向可识别出多期颗粒滩，相互叠置构成多个向上变浅旋回，单期滩厚7~15m，累计厚度达220m。自然伽马曲线整体表现为低值平直，一般小于20API，地震剖面表现为弱振幅反射特点。

有两种岩石组合，一种以J6井为代表，由下向上岩性为泥晶石灰岩、灰质白云岩和颗粒白云岩，构成向上变粗变浅的沉积旋回，单个旋回厚1~3m，累计厚度可达40m。自然伽马曲线整体表现为低值平直特点，一般为5~18API，地震剖面上往往为弱振幅或空白反射特点；另一种岩石组合以M104井为代表，自下而上由灰色—褐灰色斑状灰质白云岩、斑状白云岩和微生物白云岩组成，单个旋回厚度介于1~4m，自然伽马曲线表现为低值平直，一般介于5~20API。

局限潟湖岩性由泥质石灰岩、泥晶石灰岩、斑状云质石灰岩和斑状灰质白云岩组成，存在两种沉积旋回，一种发育于海侵期，与马四₃亚段对应，岩性由灰色—深灰色斑状含云石灰岩、泥晶石灰岩和黑灰色泥质石灰岩组成，单个旋回厚度介于1~3.5m，自然伽马曲线呈指状，一般介于20~70API；另一种发育于海退早中期，与马四₂亚段和马四₁亚段对应，由泥晶石灰岩、斑状云质石灰岩、斑状白云岩组成，单个旋回厚度介于1~7m，自然伽马曲线表现为低值平直，一般介于5~20API，纵向上表现为伴随海平面下降，旋回上部的云斑密度逐渐增加，并向水平状或不规则状转变。

局限潮坪往往在台内丘或局限潟湖基础上因水体变浅咸化演变而来，包括灰质云坪、白云岩坪和含膏云坪，岩性由泥质白云岩、膏质白云岩，以及层状硬石膏岩、肠状硬石膏岩与角砾状硬石膏岩组成，纵向上往往构成由泥质白云岩和膏质白云岩或泥质白云岩和硬石膏岩的向上变浅高频序列，在高频旋回顶部可见准同生暴露面。。

通过岩石学和沉积特征分析并结合层序旋回，将马四段沉积期（即马四期）岩相古地理按3个亚期（马四₃、马四₂、马四₁亚期）进行恢复。岩相古地理的恢复主要综合以下3方面依据：构造古地理背景图、单因素图和单井沉积相图。前文已详细介绍了马四段沉积时具有“隆坳相间、坳中有凸”的构造古地理背景；关于单因素图，分亚段分别编制了地层厚度图、颗粒岩+微生物岩厚度图、白云岩厚度图、石灰岩厚度图、膏盐岩厚度图等共13幅；而单井沉积相图则选择位于不同古地理背景的钻井编制了40多幅。实际研究中，将单因素图与构造古地理背景图叠合，揭示颗粒岩厚值区分布在中央古隆起，颗粒岩厚度次之的分布在凸起带，颗粒岩薄值区分布在桃力庙凹陷和米脂凹陷（图 7）；而石灰岩厚值区则与两个凹陷重合，薄值区与中央古隆起一致；膏盐岩主要发育于马四1亚段且分布于米脂凹陷。结合单井相，特别是连井沉积相剖面（图 6），将中央古隆起与颗粒岩厚值区叠合区定为台地边缘相，将凸起与颗粒岩较厚区域叠合区定为台内滩亚相，而石灰岩厚值区与凹陷叠合区定为局限潟湖亚相。由膏盐岩主要发育于马四1亚段和相对低洼的古地理背景看，马四期整体表现为早期海侵水体变深，中晚期海退水体变浅的沉积演化过程。

图 7

图 7 鄂尔多斯盆地马四段颗粒岩厚度等值线图 Fig. 7 Thickness map of grainstone of the fourth member of Majiagou Formation in Ordos Basin （a）马四3亚段；（b）马四2亚段；（c）马四1亚段

马四₃亚期是马家沟组最大海侵期，中央古隆起被海水淹没，盆地西缘表现为陆缘海斜坡—盆地沉积体系，中央古隆起及中东部为陆表海沉积体系。如图 8a所示，台缘滩位于鄂托克旗—鄂托克前旗—定边—环县—彬县—富平等古地貌较高的中央古隆起一带，DT1井、L6井揭示以台缘滩相沉积为主，由厚层颗粒白云岩和粉晶白云岩组成。台缘滩西南部为斜坡—盆地相，青龙山剖面主要以相对深水的泥晶石灰岩、泥质石灰岩、疙瘩状石灰岩和砾屑石灰岩为主，间夹白云岩。台缘滩东部，由于台缘滩的障壁作用，导致海水循环受限，演变为局限台地环境，发育台内滩、局限潮坪和局限潟湖等亚相。台内滩亚相沿榆林—横山凸起和神木—米脂凸起，以及吕梁隆起等古地貌相对高部位发育，J6井、S473井显示由泥晶石灰岩、颗粒白云岩间夹白云岩组成，可见腕足类和腹足类生屑和纹层状、丘状微生物岩。局限潟湖主要位于桃力庙凹陷和米脂凹陷等地貌低洼部位，以JT1井和LT2井为例，主要由泥质石灰岩、泥晶石灰岩和斑状云质石灰岩组成，生物较少，常见腹足类、腕足类和介形类，偶见海绵和角石等浮游生物；Y9井还可见风暴回流带来的一些生屑和粉砂级别的颗粒，形成粉屑石灰岩或生屑石灰岩薄层，也因风暴作用的影响，未固结的灰泥被搅动呈疙瘩状或似角砾状，泥质纹层也被改造成不规则的网状构造，生物潜穴和生物扰动斑常见。

马四₂亚期是高位体系域早期，与海侵期相比，海平面有所下降，水动力条件也有所增强，但除了中央古隆起、吕梁隆起外，总体仍属于弱的、安静的水动力条件，古地理面貌和相带展布基本继承了马四3亚期格局（图 8b）。随着台缘滩障壁作用增强及强烈的蒸发作用，台内海水含盐度明显增高，在高频旋回的上部发育较多的白云岩并出现薄层硬石膏岩。台缘滩仍然位于中央古隆起一带，以厚层颗粒白云岩和结晶白云岩为主；其西南部也保持斜坡—盆地相，以深灰色中薄层泥质石灰岩和泥晶石灰岩为主；东部为局限台地相，发育台内滩、台内丘和局限潟湖及潮坪亚相。台内滩沿榆林—横山凸起分布，由多个向上变浅旋回组成，循回下部为石灰岩或云质石灰岩，上部为白云岩（包括颗粒白云岩、凝块石白云岩和粉晶白云岩）；台内丘常与局限潮坪伴生，发育于神木—米脂凸起一带，MT3井揭示由多个斑状云质灰岩和（微生物）白云岩夹薄层硬石膏岩构成的旋回组成，属于明显的向上变浅序列；局限潟湖分布于桃力庙凹陷和米脂凹陷，由泥晶石灰岩、斑状云质石灰岩和斑状灰质白云岩组成，富含生物潜穴和扰动斑，并具有向上斑块变多、白云石化增强趋势。

图 8

图 8 鄂尔多斯盆地马四期岩相古地理图 Fig. 8 Lithofacies paleogeography during the deposition of the fourth member of Majiagou Formation in Ordos Basin （a）马四3亚期；（b）马四2亚期；（c）马四1亚期

马四₁亚期处于高位体系域中期（图 8c），该时期海平面进一步下降，台缘及周围隆起的障壁作用进一步增强，台内水体含盐度持续增高，岩相古地理与马四₂亚期保持一致，不一样的是，高频旋回上部普遍潮坪化甚至暴露，如YT1井、S473井发育多层硬石膏岩和膏质白云岩；台缘滩、台内滩、台内丘旋回顶部常见间断面；MT1井和兴县关家崖剖面见潟湖旋回顶部往往发育硬石膏岩或见膏溶角砾岩，也揭示曾经遭受暴露溶蚀。需要指出的是，随着潟湖潮坪化和石膏石盐的析出，镁钙比值大幅提高，大量卤水以具有较高孔渗的早期生物扰动和潜穴充填物为优势通道^[28]，进入下伏地层，使与之连通的生物潜穴也发生白云石化，为斑状白云岩储层的形成奠定基础。此外，高频旋回的暴露溶蚀作用对储层的建设性改造意义重大。

岩相古地理控储效应体现在以下两个方面，一是颗粒（丘）滩、局限潟湖—潮坪控制了储层发育及其展布，二是控制了早期白云石化和高频旋回溶蚀改造的范围和程度，两者共同控制储层的质量和分布。

钻探揭示，马四段发育3种储层类型，即颗粒白云岩储层、微生物白云岩储层和斑状白云岩储层。通过沉积相与储层对比分析表明，颗粒白云岩储层发育于台缘滩和台内滩亚相，微生物白云岩储层发育于台内丘（滩）和局限潮坪亚相，而斑状白云岩储层发育于局限潟湖—潮坪亚相，可见台缘滩、台内滩、台内丘和局限潮坪亚相对储层类型的发育具有控制作用。图 9揭示储层纵向上发育于高频旋回的上部，从岩相古地理图看（图 8），台缘滩、台内滩、台内丘沿古隆起和坳中凸起等地貌高部位分布，而局限潮坪则分布于潟湖等地貌低洼区且位于向上变浅高频旋回的上部，展示出岩相古地理对储层的空间分布也具有重要控制作用。

白云石化的发生与高镁钙比值流体的参与密切相关^[29-30]，而高镁钙比值流体主要产生于局限、蒸发的浅水环境，这种环境又往往受古隆起和古障壁等构造—岩相古地理背景的控制。从图 6可以看出，中央古隆起白云岩最发育，厚度最大，最厚超过400m（DT1井）；榆林—横山凸起次之，白云岩厚60~180m（J6井）；神木—米脂凸起再次之，白云岩厚40~60m（MT3井）；而桃利庙凹陷和米脂凹陷白云岩厚度小，大多为灰质白云岩和云质石灰岩，纯的白云岩不足20m（LT2井）。由此可见，古隆起区白云石化作用最强，马四段几乎完全白云石化；凸起区白云石化较强，马四段约1/2地层发生白云石化；而凹陷区白云石化弱，约1/5地层发生白云石化，白云石化作用也不彻底，大多为云质石灰岩或灰质白云岩，纯的白云岩仅见于高频旋回的顶部(图 9)。至于白云石化作用类型，不同古地理背景有所差别，如中央古隆起和凸起上的滩相白云石化被认为是海平面下降、海水蒸发浓缩引起的准同生白云石化，而凹陷低洼地区，是在海平面下降幅度较大的情况下，潟湖迅速咸化及至潮坪化，造成准同生白云石化作用，同时咸化流体向下渗流至潟湖沉积，引起生物潜穴发生白云石化。尽管上述白云石化发生在不同沉积背景，发生的时间也不尽相同，但仍可笼统归于准同生—浅埋藏白云石化范畴。总之，由古隆起向坳陷区表现出白云石化逐渐变弱的特点，揭示了古地理背景对白云石化具有重要控制作用。这也说明，在同等气候条件下，古隆起及周围由于地貌高，水体浅，海水经蒸发作用迅速浓缩，形成高镁钙比值卤水，具备准同生白云石化发生的地质条件，促使渗透性良好的颗粒滩迅速发生白云石化。与此相反，在坳陷区，由于地貌低，海水深并与外海水体沟通，难以形成准同生白云石化地质条件，只有在海平面大幅下降、潟湖水体变浅演化为局限潮坪环境下，才具备准同生白云石化条件，潟湖区白云岩发育于高频旋回顶部的分布特点正好说明了古地理环境的转变。

图 9

图 9 鄂尔多斯盆地马四段储层连井剖面图 Fig. 9 Reservoir section cross wells of the fourth member of Majiagou Formation

准同生溶蚀作用对储层物性的改善意义重大，我国许多重要的油气产层，如四川盆地震旦系灯影组、寒武系龙王庙组及塔里木盆地奥陶系鹰山组等^[31-36]，均与早期溶蚀改造密切相关，鄂尔多斯盆地也不例外，奥陶系马家沟组盐下储层形成也离不开准同生溶蚀作用的改造。研究揭示，马四期岩相古地理对早期岩溶作用影响深远，表现在隆坳古地理背景控制岩溶作用频次、范围和改造程度。在古隆起一带，海平面稍有下降就易于暴露遭受溶蚀，因此溶蚀的频次较高，接受溶蚀的时间较长，可以形成一些间断面，如MT1井在2452m附件发育了准同生岩溶角砾岩，是沉积间断的重要表现；而凹陷区大多时间被海水覆盖，只在海平面较大规模下降时才有所暴露，故遭受溶蚀的频次低、溶蚀时间也相对较短。

鄂尔多斯盆地马四段沉积时具有三隆一坳，隆坳相间、坳中有凸的古地理格局，古隆起和凸起等地貌高控制了马四段滩、丘、坪有利储集相带的展布。

马四段主要岩性有3类8种，构成5种岩石组合类型，其中颗粒白云岩、微生物白云岩和斑状白云岩是有利储集相的主要岩石类型。

马四期由早至晚依次为马四₃亚期、马四₂亚期和马四₁亚期，马四₃亚期为海侵期，表现为弱镶边台地类型，以石灰岩和云质石灰岩沉积为特点；马四₂亚期为海退早期，演化为镶边台地，开始发育丘滩并沉积薄层白云岩和硬石膏岩；马四₁亚期为海退中期，水体持续变浅，白云岩和硬石膏岩厚度增加、范围扩大。

岩相古地理控制了马四段储层的发育与分布，颗粒白云岩储层和微生物白云岩储层受颗粒滩微相控制，沿古隆起和凸起区发育；而斑状白云岩储层或斑状灰质白云岩储层则分布于潟湖—潮坪相，认为榆林—横山凸起及神木—米脂凸起有利于储层发育。