江陵凹陷白堊系陸相碎屑巖粒度概率累積曲線特征研究

余麗玲，尤 英 （ 油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室 （長江大學(xué)）長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北武漢430100）

馮 晗 （長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430100）

夏 平 （油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室 （長江大學(xué)）；長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430100）

粒度是沉積相劃分的重要依據(jù)之一，通過研究粒度標(biāo)志明確搬運介質(zhì)的性質(zhì)和能量，確定沉積物的搬運方式，從而得出沉積作用模式，為環(huán)境分析提供重要依據(jù)［1］。不同的粒度概率累積曲線組合特征反映了不同的沉積動力條件，應(yīng)用粒度概率累積曲線及其組合特征識別沉積環(huán)境，已成為沉積相分析中重要的方法和手段［2-6］。為此，筆者利用巖心、測錄井和粒度等資料對江陵凹陷白堊系漁洋組沉積相進(jìn)行綜合分析，識別出河道、河漫灘、水下分流河道、濱湖砂壩等微相，并探討了各主要沉積微相的粒度概率累積曲線特征。

1 地質(zhì)概況

江陵凹陷位于中揚子地臺江漢盆地西南部。東鄰丫角-新溝低凸起，北以紀(jì)山寺斷層與河溶凹陷、遠(yuǎn)安凹陷、荊門地塹相隔，南部東段超覆在華容隆起之上，而西段與湖南洞庭盆地相通，西部北段以問安寺斷層為界與枝江凹陷相鄰，南段超復(fù)在中古生界宜都-鶴峰背斜帶和桑植-石門復(fù)向斜之上。江陵凹陷以上太古界至上元古界的變質(zhì)巖和震旦系-侏羅系的沉積巖為基底，沉積了厚度達(dá)萬米的白堊系至第三系陸相碎屑巖，自下而上分別為白堊系漁洋組，下第三系沙市組、新溝嘴組、荊沙組、潛江組、荊河鎮(zhèn)組、上第三系廣華寺組及第四系地層，其中漁洋組以紅色、紫紅色碎屑巖為主，主要為河湖相沉積。

2 主要碎屑巖沉積環(huán)境粒度概率累積曲線特征

2．1 河道微相

河道微相是河谷中經(jīng)常流水的部分，即平水期水流所占的最低部分。巖石類型以砂巖為主，次為礫巖。粒度概率累積曲線主要為典型的兩段式，高斜一跳一懸夾過渡式和復(fù)雜三段式。

1）典型兩段式 該粒度概率累積曲線圖以跳躍總體為主 （見圖1（a）中鄂深6-1井），累計概率大于80%，一般粒度Φ值為3～3．5，分選好，斜率大于60°，懸浮總體小于20%，交截點的粒度Φ值為2．5～3．5。粒度概率累積曲線中跳躍總體累積概率高，懸浮總體含量低，且對應(yīng)厚層砂巖，反映較大規(guī)模的水動力條件較強的牽引流形成的河道的沉積。

2）高斜一跳一懸夾過渡式 該粒度概率累積曲線圖呈跳躍和懸浮總體加過渡段的兩段式，缺乏或很少出現(xiàn)滾動總體 （見圖1（a）），跳躍總體的含量相對較低 （40%～70%），斜率大于60°，分選中等，粒度Φ值為0～2．5；懸浮總體組分低，累積概率小于15%，過渡組分為10%～15%。跳躍、懸浮兩總體間的交截點的粒度Φ值為2～4。上述特點反映水流穩(wěn)定，從而形成河道下游的細(xì)粒沉積。

3）復(fù)雜三段式 該粒度概率累積曲線由滾動、跳躍和懸浮3個總體組成，其中跳躍由2個跳躍次總體組成 （見圖1（b）），主要特點是滾動總體累積概率大于5%，粒度Φ值為-1～2，跳躍總體累積概率為70%左右，斜率為30～60°，交截點的粒度Φ值為2～4；懸浮總體累積概率小于20%，粒度Φ值為4～5，反映能量較強的不穩(wěn)定動蕩水流攜帶大量粗碎屑且砂體快速堆積的水動力特征。

2．2 河漫灘微相

河漫是位于天然堤外側(cè)的低洼平坦地，洪水泛濫期間，水流漫溢天然堤，流速降低，使河流懸浮沉積物大量堆積。河漫灘微相概率累積曲線主要為一段式 （見圖2）河漫灘是河床外側(cè)河谷底部較平坦的部分。沉積物粒度細(xì)，平均粒徑以粉砂和泥質(zhì)粒級為主，懸浮總體占絕對優(yōu)勢，約為50%～90% ，表明水動力條件很弱，巖性很細(xì)。

2．3 水下分流河道微相

水下分流河道微相是三角洲前緣亞相向湖方向的水下延伸部分，其粒度概率累積曲線圖有一跳一懸夾過渡式和多段式2種主要類型。

1）一跳一懸夾過渡式 該粒度概率累積曲線圖呈跳躍和懸浮總體夾過渡段的兩段式 （見圖3（a）），跳躍總體含量較低 （30%～40%），分選中等，粒度較細(xì)，懸浮總體含量較高，其粉砂和粘土為50%～60%，過渡組分為20%～40%。懸浮、跳躍總體間的交截點的粒度Φ值為2．5～3．5，反映出穩(wěn)定水流進(jìn)入湖盆且能量降低的水動力特征。

2）多段式 該粒度概率累積曲線圖總體斜率較低，無確定的粗細(xì)截點，由不同斜率折線段組成，呈上凸拱形 （見圖3（b））。粒度范圍較寬，顆粒呈單一的雜基或顆粒支撐懸浮整體搬運，反映洪水期不穩(wěn)定的動蕩水流特征。由于河水密度高，入湖后仍保持較高的流速沿湖底流動，把推移載荷帶到河口以外的湖區(qū)形成水下河道砂［7-8］。

2．4 濱湖砂壩微相

湖泊沉積相濱湖砂壩微相的粒度概率累積曲線特征表現(xiàn)為一段式 （見圖4），其懸浮總體含量高，一般在80%以上，分選較好，粒度細(xì)，這種曲線特征反映了顆粒呈懸浮搬運、水動力條件較弱。

3 結(jié) 語

不同的沉積環(huán)境具有不同的水動力條件，不同微相具有不同的粒度概率累積曲線組合特征；同一微相的水動力條件不同，也具有不同的粒度概率累積曲線組合特征。江陵凹陷白堊系主要碎屑巖沉積環(huán)境的粒度概率累積曲線特征表現(xiàn)如下：河道微相為典型的兩段式、高斜一跳一懸夾過渡式和復(fù)雜三段式的組合特征；河漫灘微相主要為一段式；水下分流河道微相為一跳一懸夾過渡式和多段式的組合特征；濱湖砂壩微相主要為一段式。由于水動力條件可能出現(xiàn)在不同的環(huán)境中，不同成因的沉積物也可能混合出現(xiàn)，再加上物源供給、母巖性質(zhì)及構(gòu)造條件等因素的影響，因而單純依靠粒度資料進(jìn)行分析是不可靠的，只有將粒度資料與沉積構(gòu)造、生物特征和地質(zhì)背景等結(jié)合起來分析，才能盡可能客觀地了解沉積環(huán)境。

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