地层水总矿化度

对鄂尔多斯盆地中部气田92个古生界地层水样的统计分析表明，总矿化度（TDS）为930～356127mg/L，多数样品为20000～180000mg/L，平均矿化度达109500mg/L，远高于海水的盐度35000mg/L，达卤水级，平均值较海水浓缩了1/3多，明显反映出本区总矿化度高、正变质程度深的特点。本区古生界地层水属中、高浓度，为长期的地层内循环、水－岩相互作用和经浓缩变质作用的综合结果。

与我国其他含油气盆地地层水比较（表3-1）可知，鄂尔多斯盆地古生界地层水总矿化度大致与塔里木、四川等盆地处于一个数量级，但较我国东部白垩系和下第三系地层水明显要高，这种差异主要与不同沉积凹陷、沉积环境、地质构造条件、母源水化学成分及水－岩相互作用等多种因素有关。

一般来说，我国中、西部地区（鄂尔多斯、塔里木、四川等盆地）古生界（尤其下古生界）地层水主要来自海相或海陆过渡相环境，尽管经历过多次构造运动，但其埋藏深，封闭条件较好，仍保存了较多的原始残余海水的特征，并且在漫长的地质发展过程中不断浓缩和咸化，受大气降水影响较小，造成现今地层水总矿化度高的特征；而东部地区白垩系（松辽盆地）和下第三系（黄骅坳陷）地层水大多来自陆相淡水环境，本身水矿化度不高，尽管在地质历史发展中也经历过浓缩和咸化的过程，但其埋藏较浅，断裂构造发育，受大气降水淋滤影响较大，导致现今地层水总矿化度低。

表3-1　鄂尔多斯盆地地层水化学特征及与其他含油气盆地的比较

鄂尔多斯盆地中部气田古生界不同层位总矿化度存在明显差异（图3-3、图3-4）。可见，下古生界奥陶系马家沟组（O1m）地层水矿化度最高，为2350～356127mg/L，主要分布范围为130000～200000mg/L，平均147120mg/L；其次是上古生界太原组地层水，矿化度主要分布于67480～98110mg/L，平均87630mg/L；最低是上古生界石盒子组，其矿化度分布于1290～302600mg/L，平均12960mg/L；上古生界山西组介于太原组、石盒子组之间，山西组矿化度分布于930～90590mg/L，平均41560mg/L。而且，下古生界地层水矿化度明显高于上古生界，前者一般都大于50000mg/L，部分达到200000mg/L以上，后者大多在5000～70000mg/L之间。

图3-3　中部气田古生界不同层位总矿化度（TDS）的直方图分布

图3-4　中部气田古生界不同层位总矿化度（TDS）的纵向变化

上、下古生界地层水的总矿化度之所以有上述差异，笔者以为，主要与两者的沉积古环境、水母源条件、岩性、温度、水－岩相互作用等有关。下古生界地层主要发育于海相碳酸盐岩环境，埋藏深，封闭条件良好，水体发生深循环，并保存了较多的原始残余海水的特征，在漫长的地质发展过程中地层水继续不断浓缩变质，形成现今地层水矿化度高的特征；而上古生界主要来自海陆交互相或陆相煤系地层，本身水总矿化度相对较低，并且地层水埋藏较浅，封闭条件相对较差，易受地表水或大气降水的侵入，造成地层水总矿化度较低。

对鄂尔多斯盆地中部气田各井古生界地层水算出平均矿化度，得到奥陶系马家沟组地层水矿化度等值线图（图3-5）。奥陶系地层水矿化度由边缘（＜100g/L）向中心（一般＞100g/L）增加，主要阴离子中的Cl^-含量增加，而

图3-5　鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组地层水总矿化度（g/L）等值线图