混积岩是混合沉积的狭义概念，为陆源碎屑组分与碳酸盐组分在同一岩层内相互混合的产物^[1⁃6]，其沉积环境可涵盖湖泊、滨岸、台地和陆棚^[7⁃13]，另外大陆架和斜坡等深水环境中亦有分布^[14-19]。随着油气勘探工作的逐步深入，混积岩在渤海湾盆地古近系沙河街组^[15]和柴达木盆地古近系下干柴沟组^[16]，以及美国Williston盆地Bakken组^[17]、Maverick盆地Eagle Ford组^[18]和非洲Lower Congo盆地Albian阶^[19]均已成功突破。

鄂尔多斯盆地混积岩分布广泛，但因缺乏重大油气发现，未能引起足够重视^[20]。20世纪80年代以来下古生界天然气勘探主要集中在中奥陶统克里摩里组碳酸盐岩储层^[21]，而对上奥陶统发育的混积岩缺乏关注。2017年Z4井在上奥陶统乌拉力克组获4.18万方/日工业气流，拉开了西缘海相页岩气勘探的序幕^[21-23]，2019年ZP1井获6.42万方/日工业气流，标志着页岩气勘探取得突破性进展。然而，后续跟进研究表明，Z4井和ZP1井的出气层位实际为乌拉力克组底部深水相泥质灰岩和灰质泥岩。与此同时，L52井在乌拉力克组顶部浅水相含泥灰岩获1.7万方/日工业气流，突破了混积岩的勘探禁区，证实乌拉力克组混积岩具备油气成藏条件，有望成为鄂尔多斯盆地油气勘探的新领域。

目前，对于鄂尔多斯盆地乌拉力克组混积岩组合体系的岩相类型、沉积相展布特征及沉积模式尚缺乏明确而直观的认识。鉴于此，笔者依托于鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组典型钻井岩心、薄片、测井和相关地球化学资料，对岩相、沉积相展布规律及沉积模式进行初步探讨，以期为鄂尔多斯盆地混积岩的油气勘探部署提供科学依据及理论支撑。

鄂尔多斯盆地是中国第二大含油气盆地，横跨陕、晋、蒙、宁、甘五个省区，属于多旋回叠合盆地^[24]（图1a）。受早古生代基底构造活动影响，鄂尔多斯盆地在奥陶纪发育南北向“L”型中央古隆起，将海域分隔开来，东西沉积特征差异明显：以东为陆表海碳酸盐岩台地沉积，西缘则主要受秦祁贺三叉裂谷控制，具有被动大陆边缘性质，后期受逆冲推覆运动影响，变形较为复杂^[24-27]。

图  1  鄂尔多斯盆地西缘地区位置（a），地层结构（b）和典型地震剖面特征（c）

Figure 1.  Wulalike Formation, western edge of the Ordos Basin: (a) location; (b) stratigraphic division; (c) seismic characteristics

研究区位于鄂尔多斯盆地西缘北段及中段，普遍缺失下奥陶统，中奥陶统达瑞威尔阶直接覆盖于寒武系之上，包括三道坎组、桌子山组、克里摩里组，以浅海相—台地相为主；而上奥陶统桑比阶由乌拉力克组、拉什仲组、公乌素组和蛇山组组成，以陆棚—斜坡相为主^[28-30]（图1b）。宏观地层对比显示，残余的乌拉力克组主要分布在西缘北段及中段，厚度介于50~150 m，具有“东薄西厚”的展布特征和“西低东高”的古地理格局（图1c）。其底部为奥陶纪最大海侵面^[25,28,30]，向上水体逐渐变浅，发育SQ1和SQ2两个完整的三级层序，可自下而上可划分为4个岩性段，分别为薄层泥质岩、薄—中层灰质岩、薄层泥质岩和中层灰质岩^[30]。

通过对QT11井奥陶系进行岩心观察，认为乌拉力克组发育两个向上变浅的三级层序SQ1和SQ2，每个层序由海侵体系域（TST）和高位体系域（HST）组成。依据稳定分布的泥岩和岩性转换面将乌拉力克组进一步划分为6个四级层序（图2）。

图  2  鄂尔多斯盆地西缘地区乌拉力克组QT11井单井综合柱状图

Figure 2.  Comprehensive histogram of well QT11, Wulalike Formation, western edge of the Ordos Basin

四级层序3¹¹发育在层序SQ1界面之上，即奥陶系最大海侵面之上，对应自然伽马（GR）曲线突变界面，与自然电位（SP）曲线缓慢增高现象。该四级层序大致对应TST，岩相类型主要是泥页岩和含生屑/砾屑泥页岩，基本以水平纹层和正粒序层理为主，对应陆棚风暴平息期/高峰期间歇动荡沉积产物。四级层序3¹²和3¹³组成了HST，该段GR曲线呈钟形+漏斗形，SP曲线整体偏高。四级层序3¹²和3¹³沉积特征相似，下部发育冲刷面和滞留沉积物，上部多见交错层理/水平层理，指示潮汐水道的迁移现象，顶部水体再次变浅，开始发育灰质滩。

四级层序3²¹发育在层序SQ2界面之上，对应GR曲线突变界面，与SP曲线缓慢增高现象。该四级层序大致位于TST下部，其岩相特征与3¹¹类似。四级层序3²²位于TST上部，发育大段泥岩，指示乌拉力克组内部的一期次级海侵现象，此时GR曲线呈齿状，SP曲线具有降低的趋势。四级层序3²³对应HST，发育波状—水平层理灰质泥页岩和低角度交错层理泥质灰岩等岩相，具反韵律结构，为典型的潮坪沉积产物。此时GR曲线呈箱状，SP曲线具有明显降低的趋势。

综上，乌拉力克组发育的两套垂向总体向上变浅的旋回是由两期海侵事件引起的，而次级层序和岩相变化则进一步受控于局部水动力条件。

结合样品薄片鉴定及X射线衍射结果（表1），依据董桂玉等^[12]的混积岩命名方案将鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组岩石划分为混积岩相、陆源碎屑岩相与碳酸盐岩相三类，并进一步结合沉积构造特征和古地理背景划分为22种岩相类型^[31~36]。

该混积岩相主要发育在西缘地区东部，层序SQ1和SQ2下降半旋回的顶部，横向连续性较好，单层厚度可达10 cm以上，多发育在冲刷沟槽之上（图3a），镜下亦可见显微冲刷面（图3b）。层序SQ1可见hyb1单层均厚约2~3 cm，具波状—水平层理（图3a）。镜下见显微韵律结构，底部为白云石、云化钙球与黄铁矿、泥质纹层伴生，向上泥质含量逐渐减少（图3c，d），指示间歇式安静水体环境^[37]。层序SQ2可见hyb1单层厚度可达2~5 cm（图3e），见羽状交错层理和撕裂状泥质条带（图3f），亦可发育水平层理。粒度概率累积曲线为三段式，可包含滚动、跳跃及悬浮三组总体（图4），指示水动力略强，成分复杂的潮间带环境。

图  3  鄂尔多斯盆地西缘地区乌拉力克组浅水混积岩相沉积特征

Figure 3.  Sedimentary characteristics of the shallow⁃water migmatites lithofacies in the Wulalike Formation, western edge of the Ordos Basin

图  4  鄂尔多斯盆地西缘地区乌拉力克组概率累积曲线

Figure 4.  Probability cumulative curve, Wulalike Formation, western edge of the Ordos Basin

该混积岩相多与hyb1伴生，多以冲刷沟槽/微剥蚀面与其相隔（图3a，b，g），见撕裂状泥屑和小角度羽状交错层理（图3h），指示潮流的间歇性侵蚀/沉积作用^[37-40]。粒度曲线呈两段式，包括滚动和跳跃2个总体（图4），可能说明高能环境下细粒悬浮物易被水流带走，无法持续沉积。

该混积岩相主要发育在西缘地区东部，层序SQ1和SQ2下降半旋回的顶部和中部，横向连续性较好，单层厚度可达10 cm以上。hyb3具韵律结构，多以一显微剥蚀面/岩性转换面与其他岩相相隔，或呈渐变状接触（图3i~k），其底部发育水平层理，向上见钙球和陆源碎屑（图3j），亦可发育低角度交错层理，指示水动力逐渐增强。粒度曲线呈两段式，包括跳跃和悬浮2个总体（图4），可能说明不稳定的水体流速难以维持沉积物的持续滚动搬运。

该混积岩相多与hyb3伴生，岩心上以岩性转换面相隔（图3j），而镜下以显微剥蚀面为界，或以渐变状接触（图3j，k）。hyb4发育泥质纹层，大量内碎屑沉积在背景沉积物中，亦可组成脉状层理。部分内碎屑见明显包壳颗粒和生屑结构，可看作是打碎再沉积的产物（图3l）。

该混积岩相主要发育在西缘地区东部，层序SQ1下降半旋回，具有一定连续性。hyb5底部以冲沟/显微剥蚀面与其他岩相相隔（图3m），含有大量砂屑。这些砂屑以中砂级别为主，多呈椭圆状—纺锤状，磨圆度中等，具定向性和叠瓦状分布特征，指示原地滞留沉积^[14,37]。砂砾屑之间的背景沉积物以泥质为主，含有大量粉砂级碎屑，可看作间歇期的产物（图3m）。

该混积岩相多与hyb5伴生，宏观/微观方面以岩性转换面相隔。hyb6多发育水平层理或波状层理，与hyb5相比砂屑磨圆度较好，且呈悬浮状漂浮在背景泥质沉积物中（图3n），可能指示水动力条件整体减弱。

该类混积岩相多与hyb3-5伴生，横向连续性较差，具有两种不同的特征。第一种以YT1井为代表，岩相底部见明显的风暴削截面（图5a）。hyb7砾石呈棱角状—次圆状，可能指示高峰期风暴涡流的改造作用^[38-39]。砾石间见大量破碎程度中等的介壳（图5b），具定向性与滞留沉积性质，其成分和hyb1类似，可能说明该套风暴岩源自风暴上部回流对浅层沉积物的改造，即风暴衰减期，风暴漫流和风暴潮流可再次冲蚀上覆砂坝^[40]，在重力作用的影响下，砂坝碎屑与背景沉积物（图5c）发生事件突变沉积混合^[13]。第二种以N1井为代表，粒度明显较YT1井细，且不存在明显的风暴削截面以及岩相界面（图5d）。hyb7可发育波状层理，具不明显的韵律结构，其底部生物碎屑整体分选性较差，破碎严重，个别保存完整（图5e），上部泥质含量较多，可大致归为风暴减弱后的远端风暴浊流沉积^[40]。此时混积岩的成因则介于事件突变沉积混合和相缘渐变沉积混合之间^[3]。

图  5  鄂尔多斯盆地西缘地区乌拉力克组深水混积岩相沉积特征

Figure 5.  Sedimentary characteristics of the deep⁃water migmatites lithofacies in the Wulalike Formation, western edge of the Ordos Basin

该类混积岩相多与hyb7伴生，横向连续性一般，具有背景沉积物的性质。YT1井hyb8可见大量破碎严重的生屑碎片悬浮在泥质中，可能为风暴漫流和风暴潮流进一步衰减的产物（图5c）。N1井hyb8发育大量波状层理和砂质透镜体（图5f），可大致归为被潮水改造的远端风暴浊流沉积^[40]。整体来看混积岩的成因则介于事件突变沉积混合和相缘渐变沉积混合之间^[3]。

该混积岩相主要发育在西缘地区中西部，层序SQ1和SQ2上升半旋回，具有一定连续性。底部发育冲刷面，具有明显的正粒序结构，底部可见灰质砾屑和陆源碎屑成分，具有一定磨圆度（图5g），而上部可渐变为正常天气条件下受波浪作用改造的浅海砂质泥岩。

该混积岩相多与hyb9伴生。hyb10底部发育冲刷面，偶见波状层理，可见生屑定向分布（图5h），可能指示波浪作用较弱的区域。

该混积岩相主要发育在西缘地区中西部，层序SQ1和SQ2上升半旋回中上部，整体连续性较差。hyb11可见生屑碎片与砾屑呈悬浮状沉积在背景泥质沉积物中（图5i），总体磨圆度较高，可能为风暴下部回流（风暴碎屑流）的直接产物，指示风暴高峰期死亡生物的异地埋藏现象，以及衰减期呈悬浮状态的颗粒在重力的作用下逐步下落^[40]。

该混积岩相多与hyb11伴生，镜下以显微冲刷面相隔，见大量撕裂状泥质条带（图5i），指示动荡的沉积水体环境。

该混积岩相主要发育在西缘地区西部层序SQ1，层序SQ2亦有少量分布，整体连续性较差。hyb13底部发育下切谷结构（图5j），荧光显微镜下可见淡黄色砾石漂浮于基质中，整体成分成熟度较高，分选度和磨圆度较好，反映了沉积物搬运较远，水动力较强等特点（图5k）。部分层段见混积岩和泥岩互层分布，可能说明水道具有迁移或溢岸特征^[41~44]，因此混积岩多源自相缘渐变沉积混合。

该混积岩相主要发育在西缘地区西部层序SQ1，另外层序SQ2亦有少量分布，整体连续性较差。hyb14底部发育下切谷结构（图5j），镜下见鲍马序列^[45]，部分砂质纹层呈窄条带状/透镜状，与泥质条带共存（图5l），具有C段牵引流特征，可能指示浊流与深海洋流的共同改造作用。

该混积岩相主要发育在西缘地区西部层序SQ1，层序SQ2亦有少量分布。剖面上连续性可达数米，单层厚约10 cm。镜下见hyb15发育鲍马序列D段，此时砂纹呈平直条带状分布（图5m），指示高能射流与边界层流的共同影响^[46~49]。

该碎屑岩相主要发育在西缘地区东部和中部，层序SQ1、SQ2中部和尖端附近。其中东部cal1可与hyb3/hyb4伴生，发育水平层理或波状层理（图3i，j），而中部可见cal1与hyb8/hyb9伴生，偶见页理结构（图5g）。cal1整体横向连续性较好，主要以悬浮物质沉积为主，基本不含砂屑，与混积岩相整体呈渐变状接触（图3i）。

该碎屑岩相主要发育在西缘地区东部和中部，层序SQ1、SQ2中部和尖端附近。cal2整体横向连续性较好，含大量生物碎屑碎片，多发育泥质纹层，较深的颜色指示弱还原环境（图6a）。

图  6  鄂尔多斯盆地西缘地区乌拉力克组碎屑岩相和碳酸盐岩相沉积特征

Figure 6.  Sedimentary characteristics of the detrital and carbonate lithofacies in the Wulalike Formation, western edge of the Ordos Basin

该碎屑岩相主要发育在西缘地区西部层序SQ1，受下切谷影响剖面上横向厚度变化较大，介于20 cm~1 m之间（图6b）^[47]。宏观上可与hyb15互层分布，或侧向对接，镜下见cal3发育泥质纹层和生屑/陆源碎屑，指示安静水体环境（图6c）。

该碎屑岩相主要发育在西缘地区西部，以泥质结构为主，页理发育，可见大量钙球和黄铁矿沿页理层面分布（图6d）。扫描电镜镜下见大量草莓状黄铁矿集合体，单个黄铁矿粒径基本小于5 μm （图6e），可能指示极度缺氧的海洋环境，这种环境有利于有机质的保存。

该碳酸盐岩相主要发育在西缘地区东部，层序SQ2下降半旋回的顶部。car1单层厚约1~2 cm，局部可达5 cm，部分以一冲刷面与下伏hyb1相隔（图6f），指示流水冲刷作用；部分呈透镜状（图3e，f）分散在hyb1之中，具有潮汐韵律层理特征。car1生屑种类丰富，磨圆度/破碎程度中等，主要包括骨针、有孔虫、介形虫、三叶虫、海绵和海百合（图6g，h）。部分生屑具有定向性，与低角度交错层理伴生（图6f），指示潮间带间歇性冲刷—静水沉积作用^[14]。

该碳酸盐岩相主要发育在西缘地区东部，层序SQ2下降半旋回的顶部。car2单层厚约5~10 cm，以一岩性转换面与下伏hyb1相接触（图6i，j）。car2以颗粒支撑为主，部分颗粒具包壳结构，可能为微生物包覆成因（图6k）^[40]。部分car2呈角砾状堆积在滩体侧翼，磨圆度较好，角砾间充填物为泥质或亮晶胶结物，可能指示滩体边缘受到了潮水的改造（图6l）。

该碳酸盐岩相主要发育在西缘地区东部，层序SQ2下降半旋回的顶部。car3单层厚约2~5 cm，可与波状层理和斜层理伴生（图6m，n）。镜下见大量葛万菌化石（图6o），单个菌体由泥晶管壁和亮晶管腔组成，直径约10~50 μm，长度可达100 μm以上。菌体之间可相互缠绕构成微生物格架，具有一定的抗浪作用。

依据岩相类型、垂向序列及地球化学特征，将西缘乌拉力克组划分为台地、陆棚、斜坡和盆地这四个相带，其中台地相可进一步划分为潮间带和潮下带两个亚相，陆棚相可分为内陆棚亚相和外陆棚亚相，斜坡相可划分为上斜坡亚相和下斜坡亚相，盆地相则主要由浅盆亚相组成，并在相—亚相划分的基础上，进一步识别出12种沉积序列（表2、图7）。

图  7  鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组岩相及沉积相特征

Figure 7.  Lithofacies and sedimentary facies characterisitcs of Wulalike Formation, western edge of the Ordos Basin

潮间带位于平均高潮面和平均低潮面之间，受潮汐水流双向流动影响^[37]，潮间带沉积物可发生纵向—横向迁移，形成相缘渐变沉积混合物^[13]，可进一步分为沉积物颗粒偏细的潮间坪微相和与微生物建造相关的潮间滩微相。

潮间坪的SP曲线整体具有高负异常特征，GR曲线呈箱状至齿形箱状，下部可渐变为漏斗状，整体介于40~100 API（图2、图7a）。岩相类型主要包括两种，并构成了多个“中灰色薄层状灰质泥页岩相（hyb1）→中灰色薄层状泥质灰岩相（hyb2）”反韵律序列（图3a~c），旋回中未见潮上带盐沼沉积物，因此沉积环境较为开放。该序列下部为高潮线附近的低能泥坪，向上整体成分成熟度中等，常见交错层理、侵蚀面和泥质碎屑，为低潮线附近的高能砂坪。

潮间滩的SP曲线同样具有高负异常特征，GR曲线主要呈钟形+漏斗形组合，整体介于50~150 API（图2、图7b~d）。该序列主要由混积岩相和碳酸盐岩相组成，构成多个“中灰色薄层状灰质泥页岩相（hyb1）→浅灰色中层状泥晶生屑灰岩相（car1）/浅灰色中层状泥亮晶颗粒灰岩相（car2）/浅灰色中层状亮晶葛万菌灰岩相（car3）”反韵律序列。这三种序列可以横向上渐变，也可纵向上相伴而生。该序列底部与潮间坪相比，粉砂/细砂含量较多，且发育交错层理和撕裂泥屑，具有低潮线与高潮线之间的混合坪性质，上部则为微生物建造。由于单层微生物建造基本小于10 cm，且不具明显正向凸起结构，因此更加符合滩的定义，即高能环境产生的碳酸盐岩颗粒沉积体^[51-52]。但与传统的机械成因滩相比，其由生屑、颗粒及葛万菌粘结而成的微骨架结构具有一定的抗浪性，如滩体附近可见被打碎的滩体。

潮下带位于平均低潮面和正常浪基面之间，受波浪、潮汐和风暴流的共同影响，整体水动力条件强于潮间带，因此潮下带沉积物易被改造，形成侵蚀再沉积混合物，如潮汐砂坝微相；也易于迁移，形成相缘渐变沉积混合物，如发育在潮汐砂坝之间的潮汐水道微相；另外风暴流亦可形成事件突变沉积混合物^[13]，如潮汐风暴微相。

潮汐砂坝的SP曲线具低正异常特征。GR曲线主要呈指状，介于120~160 API（图2、图7e）。该序列主要由混积岩相和碎屑岩相组成，构成多个“中灰色薄层状泥页岩相（cal1）→浅灰色薄层状含砂屑灰质泥页岩相（hyb3）→浅灰色中—薄层状砂屑灰质泥页岩相（hyb4）”反韵律序列。其下部可看作是潮下带背景沉积物，向上见被打碎的潮间滩碎片、泥质纹层与脉状层理，为开阔潮下带高流态产物。

潮汐水道的SP曲线具低正异常特征。GR曲线主要呈指状，多集中在60 API（图2、图7f）。该序列由多个“浅灰色中—薄层状泥质砂砾屑灰岩相（hyb5）→浅灰色中—薄层状含砂砾屑灰质泥页岩相（hyb6）”正韵律构成，也可互层发育。其底部通常发育粗砂/砾石，且具有侵蚀面和泥披层。但由于改道频繁且受风暴影响，该序列并未保留双向交错层理。其顶部为停潮期悬浮物质沉降的产物。

潮汐风暴的SP曲线具低正异常特征。GR曲线主要呈锯齿状，整体介于80~100 API（图2）。该序列由多个“浅灰色薄层状灰质砂砾岩相（hyb7）→深灰色薄层状含灰泥页岩相（hyb8）”正韵律构成。两个岩相分别指示了风暴高峰期（图7g）和风暴衰减期（图7h）的沉积特征。风暴高峰期风暴浪作用冲刷海底，形成侵蚀面，并将底层沉积物剥离开来，涡流过后这些具有撕扯结构的沉积物在底部迅速堆积。至风暴衰减期，尚未沉降的悬浮颗粒形成风暴下部回流和风暴上部回流，其中风暴上部回流以漫流和潮流的形式冲刷潮间带产物并将碎片物质带入潮下带，而风暴上部回流可进一步分为风暴碎屑流和风暴浊流，前者发育粒序结构，而后者则和海水充分混合后形成低密度流，形成纹层结构^[40]。

内陆棚位于正常浪基面和风暴浪基面之间，可受波浪和风暴流的共同影响，整体水动力条件弱于潮汐带，形成的混积岩多为相缘渐变沉积混合与事件突变沉积混合^[3]。其中主要受波浪影响的区域发育滨岸/浅海砂坝微相，而主要受陆棚风暴影响的区域发育陆棚风暴微相。

滨岸/浅海砂坝具有SP低正异常特征，GR曲线主要呈锯齿状，整体介于120~160 API。该序列由多个“中灰色薄层状含砂砾泥质灰岩相（hyb9）/中灰色薄层状含灰泥页岩相（hyb10）→中灰色薄层状泥页岩相（cal1）”正韵律构成（图7i）。两种混积岩相通常相伴而生，而这三种岩相则分别代表滨岸/浅海砂坝形成的不同阶段：海平面上升引起滨岸后退，使得原本与滨岸相连的浅水砂坝被淹没。这些被淹没至滨岸底部的砂坝受到波浪侵蚀改造并将形成的沟槽保留下来，而在波浪作用减弱时被波浪卷起的沉积物则在重力和海浪的作用下逐渐沉积。至波浪平息期则进入悬浮物质沉积阶段^[53]。

陆棚风暴具有SP曲线低正异常特征，GR曲线主要呈锯齿状—指状，介于40~120 API。该序列由多个“中灰色薄层状含生屑泥页岩相（hyb11）→深灰色薄层状含砾泥页岩相（hyb12）”正韵律组成，亦可见hyb11与hyb12互层发育（图5i、图7j）。这两种混积岩指示了风暴碎屑流搬运至内陆棚而发生的沉积现象，其中hyb11为风暴碎屑流沉积的主体部分，而hyb12则为风暴碎屑流沉积后期，与波浪共同作用的产物。

外陆棚位于风暴浪基面之下，沉积环境相对稳定，水动力条件较弱，基本不发育混积岩，主要由深灰色薄层状泥页岩相组成（cal2），可看作是风暴浪基面下自然沉积的产物。cal2与cal1类似，较深的颜色指示弱还原环境（图6a）。SP曲线具有中负异常特征，GR曲线主要呈锯齿状，整体介于80~120 API（图7j）。

上斜坡亚相紧邻大陆架，普遍发育垂直斜坡走向的冲沟，是重力流沉积物的主要搬运通道。SP曲线具有低正异常特征，GR曲线呈低幅锯齿状，约100 API（图7k）。上斜坡亚相可由多个“深灰色薄层状含砾泥质灰岩相（hyb13）→灰黑色薄层状泥页岩相（cal3）”旋回组成（图5i），分别对应峡谷水道和峡谷水道间微相。在深水沉积环境中，富含砾石的水道多源自重力流的作用。由于重力流的流体厚度多大于水道深度，因此水道两侧常伴随重力流的溢岸作用，或直接发育天然堤—溢岸沉积。如果重力流的性质偏向低能紊流，则会发育高弯度水道，而这种水道极易改道、迁移^[54]，如cal3基本不发育层理，且未观察到溢岸沉积自水道边缘至远缘颗粒逐渐变细的现象，因此可能指示水道迁移改道后被泥质充填。

下斜坡亚相位于大陆坡下部，其上下部可具有两种截然不同的岩性组合特征。亚相上部主要由多个“深灰色薄层状灰质砂岩相（hyb14）→灰黑色薄层状泥页岩相（cal3）”旋回组成（图5j，k、图7l），分别对应浊积扇水道微相和浊积扇水道间微相。浊积扇水道微相为近端浊流在重力影响下，向下侵蚀的产物^[44-47]。浊积扇水道间微相分布在水道之间，与峡谷水道间微相类似，亦可看作是下斜坡背景沉积物。GR曲线主要呈箱状齿化，整体介于80~140 API，SP曲线表现为低正异常特征。

亚相下部远离物源区，因此与之对应的远端浊流沉积以沉积卸载为主，此时开始发育非限制型水道^[44]，即水道不具备下切谷形状，且侧向迁移频繁。岩相上主要由多个“灰黑色薄层状泥页岩相（cal3）→深灰色薄层状含砂灰质泥页岩相（hyb15）”反韵律组成（图6b），对应漫溢微相和浊积扇堤坝微相（图7m）^[45-47]。漫溢微相与浊积扇水道间微相特征类似，但具有更丰富的泥质纹层，指示水体进一步加深。浊积扇堤坝微相为低密度浊流产物，多在水道末端形成席状—朵叶体状沉积物^[48-50]。GR曲线主要呈指状，整体介于60~120 API，SP曲线表现为低正异常特征。

盆地相发育大段黑色薄层状泥页岩相（cal4）（图6b），对应盆泥微相。GR曲线主要呈锯齿状，整体介于100 API。SP曲线表现为中等负异常（图7m）。除少数低密度浊流能通过海谷到达此处外，大部分为海洋生物持续沉淀所形成的均匀沉积层^[54]。

通过对西缘乌拉力克组典型剖面、钻井进行岩性和厚度统计分析（表3），结合典型单井沉积相特征（图2），开展岩相和沉积相连井对比（图8）。结果表明，层序SQ1底部以一岩性转换面与下伏克里摩里组灰岩相隔^[30]，其大致对应乌拉力克组下段。该套地层沉积时期水体整体较深，发育大段盆地—斜坡相泥页岩，其中R3井和R14井厚度可达60~70 m。向东混积岩的厚度逐渐增加，至E68井和E27井可发育5 m左右的碳酸盐岩，可能指示水体整体变浅，其中SQ1上升半旋回以陆棚相为主，而SQ1下降半旋回以台地相为主。层序SQ1和层序SQ2以一岩性转换面相隔，对应乌拉力克组内部的一期次级海侵现象，如E91井和E68井可见灰质泥页岩覆于灰岩/泥质灰岩之上（图8）。层序SQ2大致对应乌拉力克组上段，野外剖面可见其顶部以一岩性转换面与上覆拉什仲组深灰色泥灰岩/灰绿色黏土岩相隔^[10]。与层序SQ1相比，层序SQ2沉积时期水体整体变浅，虽然R3井和R4井仍然发育50 m左右泥页岩，但已有陆棚—斜坡相混积岩发育，至E68井陆棚相—台地相碳酸盐岩和混积岩的厚度均可达10 m。

图  8  鄂尔多斯盆地西缘地区乌拉力克组连井沉积相展布特征（剖面位置见图1）

Figure 8.  Connected⁃wells distribution of sedimentary facies in the Wulalike Formation, western edge of the Ordos Basin (cross⁃section location shown in Fig. 1)

在连井对比的基础上，结合区域古地理背景，明确了研究区奥陶系乌拉力克组三级层序内的平面沉积相展布规律（图9）。层序SQ1发育时期，东北部铁克苏庙—大水坑地区继承了克里摩里期“指状交叉、凸凹相间”的古地理格局，古地貌高处和低处分别发育潮汐砂坝和潮汐水道微相；东南部马家滩地区则具有平直的相边界，以潮间坪微相为主，纯碳酸盐岩整体较薄（约5 m），而混积岩厚度可达10 m，指示频繁的波浪、潮水改造。Y27井—Le1井—R14井—MJ1井—LT1井一带发育滨岸/浅海砂坝和陆棚泥微相，以混积岩和泥岩为主，厚度均约10 m；以西发育斜坡相泥页岩，至平罗—银川—青龙山一带相变为盆泥微相，厚度可达50 m以上。层序SQ2发育时期，东北部铁克苏庙—大水坑地区主要沉积生屑滩、颗粒滩，而东南部马家滩地区可发育由葛万菌构成的抗浪结构，纯碳酸盐岩和混积岩的厚度可达10~20 m以上，这也能从侧面说明微生物建造可扩大古地貌高差，并导致潮间带后退至Y27井—Le1井—R14井—MJ1井—LT1井一带，加之受中东部陆表海台地相连影响，华北海的高浓度卤水可向西流入祁连海^[18]，斜坡相—陆棚相整体变窄且向西后退。

图  9  鄂尔多斯盆地西缘地区乌拉力克组发育时期平面沉积相展布特征

Figure 9.  Sedimentary facies distribution during the development of Wulalike Formation, western edge of the Ordos Basin

基于乌拉力克组典型钻井、剖面的岩相精细描述与横向对比结果，按照相序定律和优势相原则，建立了鄂尔多斯盆地西缘奥陶系乌拉力克组混积岩沉积模式（图10）。乌拉力克组下段沉积时期，受奥陶纪海侵事件以及研究区西部加里东期同沉积断裂影响^[24-25]，西缘地区从高差较小的台地环境迅速转变为“东台西盆”的地理格局，此时位于研究区东部的中央古隆起是主要物源区，靠近物源的潮间带以间歇性潮水驱动力为主，相带内混积岩累计厚度可达20~30 m，粒度整体较细，且含有大量生屑；而受风暴、潮汐和波浪共同影响，潮下带发育砾级和砂级混积岩；远离物源的陆棚带混积岩粒度明显减小，相带内混积岩累计厚度基本小于10 m，驱动力以潮水和波浪为主（图10a）。乌拉力克组上段沉积时期水体整体变浅，此时位于中央古隆起附近的微生物建造扩大了西缘古地貌高差，而鄂尔多斯盆地中东部高盐度卤水亦越过中央古隆起加剧了碳酸盐岩台地的建造规模。这些更为充足的物源供给为斜坡区浊积岩的形成提供了物质基础（图10b）。因此，在重力作用和深部洋流的影响下，浊流沉积物与背景沉积物发生混合。综上所述，乌拉力克组混积岩的岩石类型和沉积特征主要受物源供给，古地貌特征和水动力条件影响，其中充足的物源供给是西缘地区混合沉积的基本条件。

图  10  鄂尔多斯盆地西缘地区乌拉力克组混积岩沉积模式

Figure 10.  Sedimentary model of migmatites, Wulalike Formation, western edge of the Ordos Basin

（1） 鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组可分为混积岩相、陆源碎屑岩相和碳酸盐岩相三类，并进一步划分为22种岩相类型和12种沉积序列；其垂向序列组合方式受控于两期海侵事件，而岩相变化则受控于局部水动力条件。

（2） 乌拉力克组发育台地、陆棚、斜坡和盆地四种相带，可进一步划分为7种亚相和15种微相。在东高西低的古地理背景下，东部台地相由潮间带和潮下带组成，分别发育“潮间滩—潮间坪”序列和“潮汐风暴—潮汐水道—潮汐砂坝”序列；中部陆棚相由内陆棚和外陆棚组成，分别发育“陆棚风暴—滨岸/浅海砂坝”序列和“陆棚泥”序列；西部斜坡相由上斜坡和下斜坡组成，以浊积扇和峡谷水道序列为主，而盆地相多发育盆泥序列。

（3） 层序SQ1形成时期水体整体较深，发育大段泥页岩，层序SQ2沉积时期水体整体变浅，加之受微生物建造和中东部陆表海台地相连影响，斜坡相—陆棚相整体变窄且向西后退。

（4） 乌拉力克组的岩石类型和沉积特征主要受物源供给、古地貌特征和水动力条件影响，其中充足的物源供给是西缘地区混合沉积的基本条件。