重慶北碚地區(qū)下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段沉積特征

朱松柏，文 濤，徐邦炎，金 沁

(西南石油大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610500)

四川盆地下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段介殼灰?guī)r廣泛發(fā)育，介殼灰?guī)r油藏的勘探歷程已逾50年［1-9］。但鑒于其巖性致密、分布及成藏機(jī)理復(fù)雜等問題，目前大安寨段油藏勘探主要集中于川中地區(qū)［10，11］。近年來，隨著連續(xù)型成藏理論、超微觀孔隙分析技術(shù)等非常規(guī)油藏研究的不斷深入，為介殼灰?guī)r儲層的全面、系統(tǒng)認(rèn)識提供了條件，大安寨段介殼灰?guī)r可作為典型非常規(guī)碳酸鹽巖儲層開展研究［12-21］。針對四川盆地大安寨段的沉積儲層特征，前人做了大量研究并取得一定認(rèn)識，但是對重慶地區(qū)大安寨段的研究涉及甚少;作為高校野外教學(xué)實習(xí)基地，重慶北碚地區(qū)大安寨段的研究具重要意義。本次通過野外露頭觀察及巖石薄片、鑄體薄片、掃描電鏡等手段對目的層段巖性及沉積特征進(jìn)行系統(tǒng)研究，以期查明該區(qū)大安寨段的沉積特征，并為今后相關(guān)研究提供借鑒。

1 研究區(qū)地質(zhì)背景

重慶北碚地區(qū)位于四川盆地東部，構(gòu)造上位于川東褶皺帶，整體構(gòu)造呈北東-南西走向，東西兩側(cè)為七躍山及華鎣山深大斷裂所限，其西與川中隆起毗鄰，北與大巴山臺緣褶皺帶相鄰，南西與川南低褶帶相接，整體變形比較強(qiáng)烈(圖1)。研究區(qū)域是在淺變質(zhì)巖系的基底上，經(jīng)晉寧運動以后開始沉積蓋層，古生代為斜坡，中生代為印支古隆起，經(jīng)喜馬拉雅運動改造形成如今的構(gòu)造面貌。區(qū)塊內(nèi)發(fā)育觀音峽背斜(華鎣山大背斜南西端的分支)、溫鼻峽背斜、銅鑼峽背斜等構(gòu)造［22］。

本次重點研究區(qū)位于北碚天府鎮(zhèn)大壩溝至胡家溝之間，其間露頭發(fā)育相對較好。大安寨段出露地層厚約30m，下伏地層未見底，上覆地層漸變?yōu)檫^渡層及涼高山組砂泥巖地層(圖2)。

2 巖石學(xué)特征

研究區(qū)下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段巖性以灰白色、黃灰色粉晶介殼灰?guī)r、粉晶白云巖夾灰色泥質(zhì)介殼灰?guī)r和灰綠色泥頁巖為主，次為生屑云巖、砂屑介殼灰?guī)r及含生屑砂屑灰?guī)r(圖3)。

圖1 四川盆地構(gòu)造綱要與研究區(qū)地理及構(gòu)造位置圖Fig.1 Tectonic outline of the Sichuan Basin and location of the Da’anzhai member in the Beibei district，Chongqing

粉晶介殼灰?guī)r主要分布在中部及中上部(第12和13層)，是該地區(qū)主要的巖石類型(圖3A、E、F)，灰?guī)r中方解石含量為80% ～90%，白云石極少;介屑含量60% ～85%，主要為淺水的單一雙殼(瓣腮)類，腹足與介形蟲較少;介屑顆粒間被粒狀方解石膠結(jié)。介殼局部被鐵白云石化。

泥晶介殼灰?guī)r主要分布于第1層和9層，方解石含量80% ～85%，白云石含量5%左右，泥質(zhì)含量10% ～15%;介殼顆粒含量50% ～65%，介殼間以泥晶方解石充填為主(圖3B)。這類巖石可形成一定數(shù)量的微裂隙，后期溶蝕可加大擴(kuò)張，形成差的儲層。泥質(zhì)介殼灰?guī)r發(fā)育于第2～7層，方解石含量50% ～60%，白云石含量小于10%，泥質(zhì)含量30%～40%，介殼含量40% ～45%，介殼顆粒保存較為完整，其間主要被泥質(zhì)和泥晶方解石充填(圖3H)。

砂屑介殼灰?guī)r及含生屑砂屑介殼灰?guī)r主要分布在中部及中下部(第8層及第11層)，砂屑含量55% ～75%，磨圓中等-較好，排列緊密，含有生物碎片，生物主要為瓣腮類，腹足，有孔蟲較少，粒間被含鐵白云石膠結(jié)(圖3G、圖3I)。泥頁巖主要呈灰黃色-灰綠色，薄層狀水平層理發(fā)育，含一定數(shù)量有機(jī)質(zhì)，局部含有個體完整的介殼(圖3C)。此類巖石形成于淺湖區(qū)水動力較弱的安靜沉積環(huán)境中。

3 沉積環(huán)境分析

早侏羅世大安寨期，四川盆地周邊屬典型的溫暖潮濕氣候條件下的大型內(nèi)陸湖泊沉積環(huán)境。大安寨段總體為一湖盆-極盛-收縮的完整湖侵湖退旋回，平面上沉積相帶呈不對稱環(huán)形分布。研究區(qū)在大安寨時期受南部物源影響明顯，位于湖盆東南端(大安寨段沉積中心的西南側(cè))，總體屬較有利于介殼灰?guī)r堆積的濱淺湖與淺湖相帶。

北碚地區(qū)在早侏羅世大安寨時期主要為濱淺湖亞相沉積環(huán)境，位于洪水期和平均湖平面之間，水動力較強(qiáng)、介殼殼厚體大、屬氧化-弱還原沉積，可劃分為高能砂屑介殼灘、低能砂屑介殼灘、灘間洼地、生屑灘與洼地間互沉積4個微相。

3.1 高能砂屑生屑灘

受波浪和潮汐控制形成的高能沉積，垂向上單層厚度較大(可達(dá)2～5m)、平面上分布不規(guī)則，橫向連續(xù)性較差。主要由砂屑及介殼顆粒堆積而成，顆粒間由亮晶膠結(jié)。該相帶中波紋層理、平行層理較發(fā)育。該相帶水體較淺、動力極強(qiáng)，受陸源碎屑影響，砂屑顆粒分選、磨圓度相對較高。

3.2 低能砂屑生屑灘

該環(huán)境受波浪和潮汐影響較弱，主要形成含泥質(zhì)或泥晶的介殼灰?guī)r或顆粒灰?guī)r;縱向上單層厚度不大(20cm至1m)，可由多個含泥頁巖薄層疊加而成，形成不規(guī)則低能介屑灘復(fù)合體。

3.3 灘間洼地

沉積水體相對安靜，沉積物以細(xì)粒為主，主要為含有生屑的暗色泥頁巖、深灰綠色泥巖夾薄層泥質(zhì)介殼灰?guī)r，生物保存完整，泥質(zhì)局部含有黃鐵礦。

3.4 灘與洼地間互沉積

該相帶處于灘體與洼地之間的過渡帶，水動力介于灘體與洼地之間，主要沉積顏色較深的中厚層狀介殼灰?guī)r和深灰色鈣質(zhì)頁巖，頁巖中含有生介殼。亦可稱為“生屑灘夾灘間洼地”。

4 沉積模式及油氣關(guān)系

根據(jù)四川盆地的沉積背景，通過野外露頭觀察及取樣分析表明，北碚地區(qū)早侏羅世大安寨時期總體屬受陸源碎屑影響的碳酸鹽濱淺湖沉積。沉積環(huán)境由灘間洼地(圖4a)和灘體與洼地過渡帶(圖4b)環(huán)境逐漸演化至高能灘體相(圖4c)，直至過渡層段的濱湖砂泥坪相。區(qū)內(nèi)大安寨段第1～7層為灰白色中層至厚層狀介殼灰?guī)r與灰黃色泥頁巖互層，反映湖水相對較深;之后湖盆抬升，水體變淺，形成第8～11層的淺湖亞相砂屑灘和灘間洼地含生物的砂屑灰?guī)r(圖4d);隨后湖平面變得更淺，形成了第12和13層的塊狀亮晶介殼灰?guī)r，灘體總厚度占該剖面總厚度的42.7%，總體經(jīng)歷一個較完整的湖侵-湖退旋回，其沉積模式如圖5所示。

圖2 重慶北碚大安寨段大壩溝剖面沉積相綜合柱狀圖Fig.2 Sedimentary facies column in the Dabagou section ，Beibei，Chongqing

圖3 研究區(qū)野外露頭宏觀及微觀照片圖版Fig.3 Macroscopic and microscopic examination of the field outcrops in the Da’anzhai member in the Beibei district，Chongqing

圖4 北碚地區(qū)大安寨段主要沉積微相及巖性組合序列Fig.4 Vertical sequences of the sedimentary microfacies and lithologic associations in the Da’anzhai member in the Beibei district，Chongqing

區(qū)內(nèi)高能-較高能砂屑介殼灘環(huán)境儲層發(fā)育，其中亮晶介殼灰?guī)r脆性較好，在構(gòu)造作用下易產(chǎn)生裂縫，在后期成巖作用綜合影響下，易形成較好儲層。儲層構(gòu)造縫為主要儲集空間類型，次為粒間溶孔、晶內(nèi)溶孔、晶間孔、粒內(nèi)溶孔和生物鑄模孔。灘間洼地等正常泥頁巖可作為良好生油巖。因此，區(qū)內(nèi)大安寨淺湖灘間洼地?zé)N源巖與層內(nèi)介殼灰?guī)r儲層可有效搭配，形成良好的自生-自儲型碳酸鹽儲層，濱淺湖高能砂屑介殼灘具有較大勘探潛力。

圖5 重慶北碚地區(qū)侏羅系大安寨段沉積模式圖Fig.5 Sedimentary model for the Da’anzhai member in the Beibei district，Chongqing

5 結(jié)論

(1)重慶北碚地區(qū)侏羅系自流井組大安寨段巖性以灰色亮晶介殼灰?guī)r、粉晶白云巖、砂屑云巖夾灰色泥質(zhì)介殼灰?guī)r和灰綠色泥頁巖為主。

(2)北碚地區(qū)大安寨段形成于受陸源碎屑影響的濱淺湖亞相環(huán)境，主要發(fā)育高能砂屑介殼灘、低能砂屑介殼灘、灘間洼地、生屑灘與洼地間互等沉積微相，高能砂屑介殼灘為有利于儲層發(fā)育的主要相帶。

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