西湖凹陷平湖組層序地層劃分和聚煤特征

魏恒飛，陳?ài)`發(fā)，郭 旺，劉高志，張俊華，陳斐然

中國(guó)石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院／油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102249

0 引言

自從1992年Diessel［1］第一次在層序地層格架中分析煤層的分布、形成原因及發(fā)育位置以來(lái)，煤田地質(zhì)學(xué)家們才開(kāi)始應(yīng)用層序地層方法分析含煤巖系。之后 Bochacs［2］和 Stuer［3］通過(guò)討論可容納空間的變化速率和泥炭聚集速率之間比值的變化，分析了不同可容納空間的煤層厚度、連續(xù)性及形態(tài)?，F(xiàn)在關(guān)于煤層在層序地層中的發(fā)育和分布，公認(rèn)為厚煤層主要發(fā)育在低位體系域晚期至海侵體系域早期及海侵體系域晚期至高位體系域早期［4－5］。另外，厚煤層也是層序地層學(xué)研究的熱點(diǎn)之一，其能否作為成因?qū)有虻貙拥慕缑孢€存在爭(zhēng)議，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為厚煤層是次級(jí)層序及其界面的復(fù)合體，不能簡(jiǎn)單地作為成因?qū)有虻慕缑妫?－9］。但利用煤巖學(xué)和地球化學(xué)指標(biāo)可探討厚煤層內(nèi)部可容納空間的變化，確定各級(jí)別層序界面，并在這方面取得了很大的成果［3，10］。我國(guó)煤田地質(zhì)學(xué)家在層序地層與聚煤作用研究方面也取得了巨大的成果，并提出了海侵事件聚煤和海相層滯后時(shí)段聚煤的觀點(diǎn)［11－17］。以往的煤田地質(zhì)學(xué)家們研究煤層的分布和發(fā)育情況多是在高級(jí)別層序中進(jìn)行，而在低級(jí)別層序中研究煤層的發(fā)育情況還不多。西湖凹陷平湖組發(fā)育的濱海型煤層具有厚度薄、層數(shù)多的特點(diǎn)，這為研究煤層在短期基準(zhǔn)面旋回中的分布提供了天然條件。筆者在對(duì)西湖凹陷平湖組進(jìn)行層序地層分析的基礎(chǔ)上，探討了平湖組煤層在層序地層格架中的分布、發(fā)育位置，并著重研究了平湖組內(nèi)部可容納空間的變化對(duì)煤層發(fā)育的影響作用，分析了不同可容納空間背景下煤層的分布特點(diǎn)。

1 西湖凹陷地質(zhì)概況

西湖凹陷是我國(guó)東海陸架盆地中的一個(gè)重要含油氣凹陷。根據(jù)地震地質(zhì)解釋結(jié)果顯示，西湖凹陷總體上可劃分出3個(gè)一級(jí)構(gòu)造帶，即東部陡坡斷隆帶、中央洼陷－反轉(zhuǎn)帶、西部斜坡帶，另外一級(jí)構(gòu)造單元又可進(jìn)一步劃分出一系列二級(jí)構(gòu)造帶或構(gòu)造單元（圖1）。西湖凹陷始于白堊紀(jì)末斷陷作用發(fā)育時(shí)期，構(gòu)造應(yīng)力以拉張應(yīng)力為主；早始新世與中始新世之間，拉張應(yīng)力強(qiáng)度有所減弱；始新世與漸新世之間，構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)由先前的拉張應(yīng)力場(chǎng)向擠壓應(yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)化，盆地（凹陷）由裂陷階段向坳陷階段轉(zhuǎn)換［18－20］。平湖組即發(fā)育于凹陷由裂陷階段向坳陷階段的轉(zhuǎn)換時(shí)期，此時(shí)的斷陷作用較弱。凹陷內(nèi)由于前期的大量沉積充填，地勢(shì)相對(duì)平緩，在凹陷的西部斜坡帶，平湖組發(fā)育了潮坪環(huán)境和潮汐影響的三角洲環(huán)境；而在東部陡坡帶，發(fā)育了辮狀河三角洲。在凹陷的西部斜坡和東部陡坡帶，平湖組發(fā)育了一套含有煤層的主力烴源巖層，其中煤層多為極薄層－薄層，在測(cè)井曲線(xiàn)上具有低自然伽馬值、低密度值、高中子值及高聲波時(shí)差值的特征。

圖1 西湖凹陷位置和構(gòu)造區(qū)劃圖Fig.1 Graph of position and structure division of Xihu depression

由于西湖凹陷的勘探程度較低，鉆穿平湖組的鉆井多集中在西部斜坡帶，因此本文著重對(duì)西部斜坡帶的煤層在層序地層學(xué)中的發(fā)育特征進(jìn)行探討。

2 西湖凹陷平湖組高分辨率層序地層劃分

2.1 平湖組層序界面的識(shí)別標(biāo)志

圖2 平湖組層序地層的生物學(xué)標(biāo)志Fig.2 Biological markers of sequence stratigraphy in Pinghu Formation

在西湖凹陷層序地層劃分過(guò)程中，超長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回和長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回的界面主要在地震剖面上識(shí)別，如是平湖組與花港組的分界線(xiàn)，在地震上表現(xiàn)為明顯的削蝕現(xiàn)象，平湖組發(fā)育于凹陷裂陷作用的萎縮階段是凹陷被抬升剝蝕之后而形成的一個(gè)區(qū)域性削蝕面［21］。另外，古生物方面的證據(jù)也是識(shí)別長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回界面的的主要標(biāo)志。在平湖組中，微體化石組合中都是孢粉占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，浮游藻類(lèi)在組合中所占比例很小，但是在含量不高的浮游藻類(lèi)中既有淡水藻類(lèi)，如盤(pán)星藻、環(huán)紋藻等，也有海相溝鞭藻；盤(pán)星藻在平湖組晚期相對(duì)更發(fā)育但總體含量較少，海相溝鞭藻的總體含量很低，分布也較為局限，主要見(jiàn)于平湖組的中、下部①同濟(jì)大學(xué)海洋與地球科學(xué)學(xué)院.東海烴源巖有機(jī)質(zhì)組分和生烴能力分析化驗(yàn)報(bào)告.上海：中海石油上海分公司，2006.。這些陸源微體生物化石往往在可容納空間較大的還原環(huán)境中保存量較大，而在可容納空間較小的氧化環(huán)境中保存量較少（圖2），因此根據(jù)沉積物保存的微體生物化石含量的綜合變化，可以對(duì)長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回的劃分提供古生物方面的標(biāo)志［22］。

中期基準(zhǔn)面旋回和短期基準(zhǔn)面旋回的界面主要在鉆測(cè)井上面劃分［21］，隨中期基準(zhǔn)面旋回和短期基準(zhǔn)面旋回可容納空間的變化必然造成層序內(nèi)部沉積響應(yīng)的不同。在西湖凹陷平湖組中具有兩種不同的情況：第一種情況下發(fā)育的沉積物反映在測(cè)井曲線(xiàn)上常常出現(xiàn)低的可容納空間對(duì)應(yīng)低的GR和高的Vsp曲線(xiàn)，而高的可容納空間常出現(xiàn)高的GR和低的Vsp，而可容納空間的轉(zhuǎn)換面（ARS）常表現(xiàn)為異常高的GR和低的Vsp；第二種情況下發(fā)育的沉積物（潮坪環(huán)境）在測(cè)井曲線(xiàn)特征上與第一種情況相反。另外基準(zhǔn)面旋回的界面在測(cè)井曲線(xiàn)上往往表現(xiàn)為突變型。

2.2 平湖組基準(zhǔn)面旋回的識(shí)別和劃分

平湖組發(fā)育期處于超長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回的海退過(guò)程中，是西湖凹陷由斷陷期轉(zhuǎn)變?yōu)檑晗萜诘倪^(guò)渡階段。通過(guò)對(duì)地震、鉆井及巖心資料的綜合分析處理，平湖組一共被劃分為3個(gè)長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回［23－25］：平湖組下段為一個(gè)長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回LSC1，中段為一長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回LSC2，上段為一長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回LSC3。LSC1發(fā)育3個(gè)中期基準(zhǔn)面旋回，LSC2發(fā)育3個(gè)中期基準(zhǔn)面旋回，LSC3發(fā)育4個(gè)中期基準(zhǔn)面旋回（圖3）。

2.2.1 短期基準(zhǔn)面旋回

短期基準(zhǔn)面旋回是由相似巖性、巖相地層疊加組成的海進(jìn)－海退沉積序列，厚度幾米到數(shù)十米。該類(lèi)基準(zhǔn)面旋回頂?shù)捉缑嫱切⌒偷臎_刷面，如在對(duì)PH1井短期基準(zhǔn)面旋回劃分中發(fā)現(xiàn)許多短期基準(zhǔn)面旋回的底面直接為一小型的海泛面。在本次短期基準(zhǔn)面的識(shí)別過(guò)程中，多使用首末相的變化來(lái)劃分，通過(guò)劃分發(fā)現(xiàn)平湖組短期基準(zhǔn)面旋回類(lèi)型發(fā)育較全，對(duì)稱(chēng)型和不對(duì)稱(chēng)型短期基準(zhǔn)面在凹陷中均有發(fā)育（圖3）。

圖3 PH1井層序地層劃分Fig.3 Division of sequence stratigraphy of PH1well

不對(duì)稱(chēng)型短期基準(zhǔn)面旋回 不對(duì)稱(chēng)型短期基準(zhǔn)面旋回又可分為僅具上升半旋回的短期基準(zhǔn)面旋回和僅具下降半旋回的短期基準(zhǔn)面旋回。僅具上升半旋回的短期基準(zhǔn)面旋回主要發(fā)育于三角洲平原環(huán)境、潮坪的潮下帶和三角洲前緣沉積環(huán)境中。三角洲平原發(fā)育的僅具上升半旋回的短期基準(zhǔn)面旋回的相序多表現(xiàn)為2種類(lèi)型：一種為底部是河道滯留沉積的礫巖，向上變?yōu)樯硥纬练e的細(xì)砂巖和天然堤形成的粉砂巖，頂部為泛濫盆地沉積的泥巖和煤層；另一種是底部為沙壩和天然堤沉積的細(xì)砂巖，頂部為泛濫盆地沉積的泥巖和煤層（圖3中MSC10中發(fā)育的短期基準(zhǔn)面旋回）。潮下帶發(fā)育的僅具上升半旋回的短期基準(zhǔn)面旋回的相序?yàn)椋旱撞繛槌毕碌湍墉h(huán)境的粉砂巖，向上變?yōu)楹抄h(huán)境的泥巖。三角洲前緣發(fā)育的僅具上升半旋回的短期基準(zhǔn)面旋回的相序表現(xiàn)為底部三角洲前緣分流河道和河口壩砂巖，頂部為前三角洲泥巖。

僅發(fā)育下降半旋回的短期基準(zhǔn)面旋回主要發(fā)育于三角洲前緣和潮上－潮間環(huán)境中。三角洲前緣發(fā)育的僅具下降半旋回的短期基準(zhǔn)面旋回的相序主要表現(xiàn)為2種形式：一種是底部為前三角洲的泥巖，向上由于水體的變淺，過(guò)渡為三角洲分流間灣的泥炭沼澤沉積，主要發(fā)育于長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回LSC3的最大海泛面附近；另一種是底部為三角洲前緣的水下分流河道和河口壩的砂巖體，上部變?yōu)檎訚沙练e。潮上－潮間環(huán)境發(fā)育的僅具下降半旋回的短期基準(zhǔn)面旋回的相序表現(xiàn)為：底部是潮間砂坪的細(xì)砂巖，中間是潮間的粉砂和泥互層沉積，上部是潮上的泥炭沼澤沉積（圖3）。

對(duì)稱(chēng)型短期基準(zhǔn)面旋回 對(duì)稱(chēng)型短期基準(zhǔn)面旋回多發(fā)育于三角洲前緣和潮間－潮下帶沉積環(huán)境中。三角洲前緣中的對(duì)稱(chēng)型短期基準(zhǔn)面旋回的相序多表現(xiàn)為：底部為三角洲前緣水下分流河道和河口壩細(xì)砂巖或遠(yuǎn)砂壩粉砂巖，向上變?yōu)榍叭侵弈鄮r，而后基準(zhǔn)面降低，變?yōu)槿侵耷熬壏至鏖g灣泥炭沼澤夾泥巖沉積。潮間－潮下帶發(fā)育的對(duì)稱(chēng)型短期基準(zhǔn)面旋回的相序表現(xiàn)為：底部為潮間環(huán)境的低能坪砂巖，向上變?yōu)槌毕履鄮r，基準(zhǔn)面轉(zhuǎn)變?yōu)橄陆禃r(shí)變?yōu)槌遍g砂坪和潮上泥炭坪。

2.2.2 中期基準(zhǔn)面旋回

中期基準(zhǔn)面旋回是成因聯(lián)系密切的地層疊加組成的海進(jìn)－海退沉積序列，厚度為數(shù)十米到數(shù)百米。本次對(duì)中期基準(zhǔn)面旋回的識(shí)別主要是利用鉆井測(cè)井資料，識(shí)別短期基準(zhǔn)面旋回的疊置樣式，進(jìn)而確定中期基準(zhǔn)面旋回的頂?shù)捉缑婕翱扇菁{空間轉(zhuǎn)換處（圖4）。另外，不同的沉積體系中發(fā)育的中期基準(zhǔn)面旋回具有不同的特點(diǎn)。

潮汐影響的三角洲平原發(fā)育的中期基準(zhǔn)面旋回（圖4中PH1井）的上升半旋回，通常由幾個(gè)向上基準(zhǔn)面上升的不對(duì)稱(chēng)短期基準(zhǔn)面旋回的重復(fù)出現(xiàn)組成，這些不對(duì)稱(chēng)短期基準(zhǔn)面旋回底部為河道滯留沉積的砂礫巖，向上變?yōu)樯硥巍⑻烊坏碳胺簽E平原沉積，并且向上砂巖厚度減薄、砂泥比變小、河道滯留沉積減少。下降半旋回通常表現(xiàn)為砂泥比向上增加，砂巖厚度變厚。

潮坪環(huán)境中發(fā)育的中期基準(zhǔn)面旋回（圖4中KQT1井）的上升半旋回常表現(xiàn)為下部潮間－潮下高能坪砂巖較厚，向上砂巖厚度變薄、泥巖厚度增加，這可能是由于隨可容納空間的增加，粗粒碎屑物質(zhì)的活動(dòng)范圍受到局限，原始的砂坪變?yōu)楦吣艿哪嗥?。下降半旋回中自下而上砂體厚度增加、泥巖厚度減少、煤層減少，這是由于可容納空間的降低，粗粒碎屑物質(zhì)又重新活躍形成的。

潮汐影響的三角洲前緣沉積形成的中期基準(zhǔn)面旋回（圖4中的WB1井）的上升半旋回底部多發(fā)育厚層的水下分流河道和河口壩砂巖，向上砂巖厚度明顯減薄、泥巖厚度明顯增加，并且出現(xiàn)較多的煤層沉積。下降半旋回向上泥巖厚度減薄、砂巖厚度加厚、砂泥比增加、煤層明顯減少。另外，東部邊緣發(fā)育的辮狀河三角洲前緣中發(fā)育的中期基準(zhǔn)面旋回特點(diǎn)與WB1井相似（圖4中YQ1井）。

3 平湖組主要的聚煤沉積環(huán)境

通過(guò)對(duì)平湖組地震相、鉆井巖心及測(cè)井資料的綜合分析，煤層主要發(fā)育于潮汐影響的三角洲平原、潮汐影響的三角洲前緣分流間灣［26］（圖5a）、潮上帶（圖5b）及辮狀河三角洲前緣分流間灣環(huán)境中。潮上帶聚煤主要發(fā)育于長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回LSC1和LSC2中，潮汐影響的三角洲聚煤和辮狀河三角洲聚煤主要發(fā)育于長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回LSC2和LSC3中。

如圖4中的PH1井，煤層主要發(fā)育于潮汐影響的三角洲平原的泛濫盆地中，在垂向?qū)有蛏媳憩F(xiàn)為底部的河道沉積及天然堤沉積，向上變?yōu)榉簽E盆地沉積。另外，泛濫盆地沉積多發(fā)育于短期基準(zhǔn)面上升的最大位置附近，并且在中期基準(zhǔn)面旋回的可容納空間由增加轉(zhuǎn)變?yōu)榻档蜁r(shí)泛濫盆地最為發(fā)育，這是因?yàn)榭扇菁{空間的增加，使粗粒碎屑物質(zhì)含量減少，從而造成植物的繁盛，進(jìn)而形成沼澤沉積。

潮汐影響的三角洲前緣分流間灣和辮狀河三角洲前緣分流間灣環(huán)境（圖4中WB1和YQ1井）中的煤層多是在基準(zhǔn)面的下降、可容納空間降低的背景下形成，其原因可能是三角洲前緣的分流河道或河口壩砂巖（圖5c）之上淤淺沼澤化和分流河道間的水體變淺沼澤化。此環(huán)境中形成的煤層多位于短期基準(zhǔn)面旋回下降半旋回的中部，且在中期基準(zhǔn)面旋回的可容納空間由增加變?yōu)榻档娃D(zhuǎn)換面附近最發(fā)育煤層。

圖4 部分鉆井的中期基準(zhǔn)面旋回劃分及聚煤沉積體系Fig.4 Division of mid－term base level cycles and coal－accumulating sedimentary system in some well

潮上帶形成的煤層是平湖組最主要的煤層。潮上帶形成的煤層多與潮間砂坪構(gòu)成很好的沉積組合，表現(xiàn)為從潮間高能砂坪（圖5d）向上變?yōu)槌遍g混合坪（圖5e），再向上變?yōu)槌鄙险訚珊湍嗥撼练e，總體為一個(gè)向上水體變淺的基準(zhǔn)面旋回。

4 層序地層格架中煤層的分布

通過(guò)對(duì)平湖組地震、鉆井資料及巖心資料的綜合分析，在對(duì)比西部斜坡帶各鉆穿平湖組鉆井的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)西湖凹陷平湖組煤層主要發(fā)育長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回LSC1上部、LSC2及LSC3之中，尤以LSC2中最為發(fā)育（圖6）；另外西湖凹陷平湖組發(fā)育的煤層具有煤層厚度薄、層數(shù)多的特點(diǎn)。

圖5 部分沉積環(huán)境的典型巖心照片F(xiàn)ig.5 Typical core photo of some sedimentary environment

圖6 西湖凹陷西部斜坡帶層序地層對(duì)比和煤層發(fā)育特征Fig.6 Comparison of sequence stratigraphy and characteristic of coal seam development in west slope belt of Xihu depression

長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回LSC1發(fā)育期，海灣環(huán)境的分布面積較大，在其上升半旋回發(fā)育期，由于水體較深，不適于大范圍形成煤層，但在西部斜坡帶邊緣的PX1、BYT3井中發(fā)現(xiàn)較多的煤層，說(shuō)明在凹陷水體較淺的邊部過(guò)渡環(huán)境中平湖組已有煤層形成。此時(shí)的煤層主要形成于凹陷邊部的潮上帶環(huán)境和部分三角洲平原中，平面上分布比較局限。長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回LSC1發(fā)育的下降半旋回中，由于海灣水體范圍的減小，潮上帶范圍擴(kuò)大，在西部斜坡帶形成大范圍分布的煤層，特別是在下降半旋回發(fā)育的早期和中期階段，聚煤作用最為發(fā)育。

長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回LSC2發(fā)育期是平湖組煤層最發(fā)育的時(shí)期。凹陷由于前期的填低補(bǔ)平作用，致使西部斜坡帶為一地形緩和、范圍廣大的低平地帶，海平面的略微變化就可能引起整個(gè)地帶的淹沒(méi)。在LSC2中從底到頂均有煤層發(fā)育，煤層具有厚度小層數(shù)多的特點(diǎn)。另外，煤層頂面多為泥巖頂板，底板多發(fā)育有混合坪的粉砂巖與泥巖薄互層和潮間帶高能坪的薄層砂，很可能是短周期的海侵使聚煤作用停止形成的。在LSC2中發(fā)育的煤層多分布于中期基準(zhǔn)面旋回中可容納空間由升高轉(zhuǎn)為降低的轉(zhuǎn)換面附近，主要聚煤環(huán)境有潮坪環(huán)境的潮上帶和潮汐影響的三角洲的平原和前緣的分流間灣。

長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回LSC3的頂部在西部斜坡帶多數(shù)地區(qū)均有不同程度的剝蝕，是一個(gè)區(qū)域性不整合面。由于海灣范圍的減小、三角洲活動(dòng)性增強(qiáng)，西部斜坡帶潮汐影響的三角洲環(huán)境較為發(fā)育，煤層也主要發(fā)育于潮汐影響的三角洲前緣分流間灣環(huán)境中，頂部部分地區(qū)發(fā)育三角洲平原環(huán)境的煤層。此時(shí)發(fā)育的煤層主要分布于長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回的最大海泛面附近（圖3、5），平面分布上，西部斜坡帶的東南部比西北煤層發(fā)育層數(shù)多。

5 煤層與可容納空間

煤層是地球上有機(jī)質(zhì)聚集的形式之一，控制形成大量煤層的因素是綜合的，比如構(gòu)造沉降量、地形、緯度、植物種類(lèi)、古氣候、海（湖）平面變化等。對(duì)于近海型海陸交互相形成的煤層，海平面周期性變化、聚煤作用發(fā)生地點(diǎn)的沉降量、古緯度及古氣候是影響煤層形成的最重要因素；對(duì)于內(nèi)陸湖盆來(lái)說(shuō)，盆地的構(gòu)造沉降量、氣候，地形及緯度是影響煤層發(fā)育的主要因素。在層序地層框架中解釋煤層形成的原因、分布位置、煤層形態(tài)等問(wèn)題，是現(xiàn)代國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)：比較一致的觀點(diǎn)是只有當(dāng)可容納空間的增長(zhǎng)速率與泥炭堆積速率相近的情況下才能形成大量的煤層［2］；而在可容納空間的增長(zhǎng)速率小于泥炭堆積速率時(shí)，聚煤泥炭沼澤會(huì)出露地表，遭受氧化剝蝕；當(dāng)可容納空間的增長(zhǎng)速率大于泥炭堆積速率時(shí)，聚煤泥炭沼澤可能會(huì)被水體淹沒(méi)而終止泥炭的形成。

可容納空間的變化速率和泥炭的聚集速率比值的大小決定著有機(jī)質(zhì)聚集量的大小，在高的可容納空間下發(fā)育的煤層和低的可容納空間的情況下發(fā)育的煤層厚度和層數(shù)也不同。圖7是西湖凹陷平湖組長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回LSC2發(fā)育期煤層的分布情況，煤層主要分布在長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回的中上部，并在下降半旋回中發(fā)育最多。在中期基準(zhǔn)面旋回MSC4發(fā)育期，長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回LSC2的可容納空間較小，可容納空間的變化速率為負(fù)值或中低；但在中期基準(zhǔn)面旋回MSC4上升半旋回中，由于可容納空間的增大，為泥炭的聚集提供了空間，形成煤層，且這些煤層主要分布在中期基準(zhǔn)面旋回最大可容納空間附近。在中期基準(zhǔn)面旋回MSC5發(fā)育期，長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回的基準(zhǔn)面處于較高位置，可容納空間及其變化速率較大，此時(shí)發(fā)育的短期基準(zhǔn)面旋回的初始可容納空間較大，不利于在短期基準(zhǔn)面旋回的最大可容納空間附近形成煤層；而當(dāng)可容納空間降低時(shí)，在短期基準(zhǔn)面下降半旋回的頂部和中部則形成煤層（圖7）。中期基準(zhǔn)面旋回MSC6發(fā)育期處于長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回可容納空間減小階段，但中期基準(zhǔn)面上升半旋回基準(zhǔn)面的升高及長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回殘余的可容納空間，足以滿(mǎn)足泥炭聚集的需要，煤層在各個(gè)短期基準(zhǔn)面旋回中均有發(fā)育。在中期基準(zhǔn)面旋回MSC6的基準(zhǔn)面下降過(guò)程中，形成的煤層多處于短期基準(zhǔn)面旋回的最大可容空間附近。

煤層在短期基準(zhǔn)面旋回中的發(fā)育位置是研究煤層與層序地層學(xué)關(guān)系的重要方面之一。短期基準(zhǔn)面旋回的不同部位發(fā)育的煤層可以從一個(gè)側(cè)面反映可容納空間的變化趨勢(shì)：高可容納空間背景下，由于短期基準(zhǔn)面下降半旋回的底面可容納空間過(guò)大，即使形成煤層也容易被淹沒(méi)，因此在短期基準(zhǔn)面旋回最大可容納空間處不易形成泥炭聚集；而在短期基準(zhǔn)面旋回的可容納空間降至發(fā)育泥炭沼澤的程度時(shí)，就會(huì)形成煤層，這時(shí)形成的煤層多處于短期基準(zhǔn)面旋回下降半旋回的中間至頂部之間（圖7）。低可容納空間背景下，在短期基準(zhǔn)面的最大可容納空間處泥炭沼澤發(fā)育，隨短期基準(zhǔn)面旋回可容納空間變小，泥炭沼澤停止發(fā)育，這種背景下煤層多聚集于短期基準(zhǔn)面的最大可容納空間處。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)西湖凹陷地震資料、鉆測(cè)井資料及巖心的綜合分析，在平湖組中一共識(shí)別出3個(gè)長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回（LSC1、LSC2和LSC3）和10個(gè)中期基準(zhǔn)面旋回。其中：中期基準(zhǔn)面旋回主要依據(jù)短期基準(zhǔn)面旋回垂向上的疊置樣式及測(cè)井曲線(xiàn)的變化趨勢(shì)來(lái)進(jìn)行識(shí)別；在短期基準(zhǔn)面旋回的識(shí)別中，主要根據(jù)首末相來(lái)劃分。

圖7 西湖凹陷平湖組長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回LSC2中可容納空間與煤層分布的關(guān)系Fig.7 Relationship between accommodation and coal seam distribution in long－term base level cycle LSC2of Pinghu formation in Xihu depression

平湖組發(fā)育煤層的主要沉積環(huán)境有潮汐影響的三角洲平原、潮汐影響的三角洲前緣分流間灣、潮上帶及辮狀河三角洲前緣分流間灣，而潮上帶煤層是西湖凹陷平湖組最主要的煤層。在層序地層格架中，煤層主要發(fā)育于長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回LSC1上部、LSC2、LSC3之中，其中LSC2中最為發(fā)育。

平湖組是西湖凹陷的主力烴源巖層，其中發(fā)育的煤層具有厚度薄、層數(shù)多的特點(diǎn)，這為研究煤層在低級(jí)別層序內(nèi)的發(fā)育情況提供了天然條件。本文在對(duì)西湖凹陷平湖組層序地層發(fā)育特征研究的基礎(chǔ)上，探討了不同可容納空間背景下煤層在短期基準(zhǔn)面旋回中的發(fā)育位置?？扇菁{空間大小的變化影響著西湖凹陷平湖組煤層的分布：在高的可容納空間背景下，煤層多發(fā)育于短期基準(zhǔn)面旋回的的中上部；而在低可容納空間背景下，煤層多發(fā)育于短期基準(zhǔn)面旋回的最大可容納空間附近。

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