李雅楠,鄭榮才,李國暉,王小娟,李楠,王昌勇
四川盆地三臺—鹽亭地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組沉積體系分析
李雅楠1,鄭榮才1,李國暉2,王小娟2,李楠2,王昌勇1
(1.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室(成都理工大學),成都610059;2.中國石油西南油氣田分公司勘探開發(fā)研究院,成都610051)
通過巖心及薄片觀察,從巖石學、沉積構(gòu)造、古生物標志及測井曲線特征等方面,對四川盆地三臺—鹽亭地區(qū)須家河組沉積體系進行了深入分析。結(jié)果表明:該區(qū)須家河組為一套三角洲、湖泊及有障壁海岸的多類型沉積體系復(fù)合體,其中三角洲沉積體系根據(jù)進入蓄水盆地中地表徑流水體性質(zhì)的不同可劃分為辮狀河三角洲和曲流河三角洲,并可進一步識別出三角洲平原、三角洲前緣及前三角洲3種亞相沉積;湖泊沉積體系發(fā)育濱湖和淺湖2種亞相沉積;有障壁海岸沉積體系發(fā)育潮坪亞相沉積。在此基礎(chǔ)上,分別建立了辮狀河三角洲及曲流河三角洲沉積相模式,并分析了該區(qū)須家河組地層在不同時期的沉積相與微相的展布特征及空間配置關(guān)系。
沉積體系;沉積相展布特征;須家河組;三臺—鹽亭地區(qū);四川盆地
四川盆地于晚三疊世早期進入具備擠壓構(gòu)造背景條件的類前陸盆地演化階段[1-3],形成了以川中前陸隆起為中心,周邊被龍門山和米倉山—大巴山兩造山帶及川西坳陷、川東北坳陷、川東南坳陷圍限的“三坳圍一隆”的構(gòu)造-沉積格局[3-4]。川西前陸盆地構(gòu)造帶具有前陸盆地構(gòu)造劃分的共性,自西向東可劃分為龍門山前陸逆沖推覆帶、川西前淵坳陷帶、川西—川中前陸斜坡帶及川中—川南前陸隆起帶4個次級構(gòu)造單元。三臺—鹽亭地區(qū)位于前淵坳陷帶與前陸斜坡帶2個次級構(gòu)造單元的過渡帶(圖1),區(qū)內(nèi)以發(fā)育低緩短軸背斜構(gòu)造和應(yīng)力方向不同的小斷裂為主,為油氣的富集成藏提供了有利條件[5-6]。
圖1 三臺—鹽亭地區(qū)構(gòu)造位置示意圖Fig.1 The tectonic location of Santai-Yanting area
三臺—鹽亭地區(qū)須家河組的勘探始于20世紀80年代,但僅鉆獲少數(shù)產(chǎn)量不穩(wěn)定的低產(chǎn)井,而在其相鄰地區(qū),如川西的豐谷地區(qū)和川中的八角場地區(qū)等局部構(gòu)造均取得了良好的勘探開發(fā)成果[5-7],使研究區(qū)須家河組的勘探潛力依然備受重視。研究區(qū)地震資料主要為品質(zhì)較差的二維資料,造成地質(zhì)認識存在很大的不確定性,因此,在充分利用已有研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合鉆井等資料,研究該區(qū)須家河組沉積體系和沉積相平面展布特征,對于深化地質(zhì)認識和提高勘探開發(fā)效果具有重要意義。
三臺—鹽亭地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組地層厚約1 100 m,筆者采納以張健等[8]劃分方案為基礎(chǔ)的經(jīng)高分辨率層序優(yōu)化的須家河組地層劃分和對比方案[9]。根據(jù)鉆井巖心觀察,研究區(qū)須家河組主要為一套灰色細—粗砂巖與深灰色泥巖、粉砂巖的不等厚互層,夾薄煤層、煤線和礫巖的陸相含煤碎屑巖沉積建造[10],在研究區(qū)范圍內(nèi)可劃分為須一段~須六段6個巖性段。其中,須二段和須四段巖石粒度較粗,主體為大套細—粗砂巖夾薄層泥、粉砂巖組合,含煤線,而須一段、須三段和須五段巖石粒度總體較細,主體為炭質(zhì)泥巖、粉砂巖夾薄層狀細—中砂巖和薄煤層、煤線組合。須家河組在研究區(qū)的保存并不很完整,在相當前淵坳陷帶的研究區(qū)北部缺失須六段,須五段保存不完整,而在相當川中前陸斜坡帶西側(cè)的南部僅缺失須六段頂部地層,以下地層的保存普遍很完整。需要指出的是,與川東和川東北地區(qū)相比較,川西類前陸盆地大部分地區(qū)缺失須六段的原因并非無須六段沉積,而是在晚三疊世末期龍門山逆沖推覆過程中卷入構(gòu)造山系的須六段被強烈侵蝕所致[2-4]。
前人關(guān)于四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組沉積相類型的研究中,除普遍認為須一段地層為海陸交互相沉積外,對于須二段~須六段有3種不同的觀點:①須二段~須六段地層均為陸相沉積,發(fā)育沖積扇、扇三角洲、河流、湖泊三角洲及湖泊—沼澤等沉積體系,這種多元沉積體系的觀點是大多數(shù)學者長期認同的主流觀點[2-17];②侯方浩等[18]提出的湖泊灘壩觀點,認為相當須二段和須四段的香溪群砂巖為周邊各山系構(gòu)造活動期,由沖積扇、河流搬運入湖的碎屑物質(zhì)經(jīng)波浪和湖流反復(fù)簸洗、改造和再分配形成的近岸或沿岸灘壩砂體;③趙霞飛等[19-20]提出的海相潮汐成因產(chǎn)物,以某些類似于反向交錯層理、砂泥薄互層、雙黏土層和潮汐層理等沉積構(gòu)造為依據(jù),將須二段和須四段砂體確定為漲、退潮形成的潮汐砂體。筆者根據(jù)巖石學、沉積構(gòu)造、古生物及測井相標志,對三臺—鹽亭地區(qū)須家河組沉積相進行深入研究,再次論證須家河組為湖泊—三角洲相沉積的主流觀點。
2.1沉積相標志
2.1.1 巖石學特征
根據(jù)采自三臺—鹽亭地區(qū)須二段~須五段194個砂巖樣品的薄片鑒定和成分-成因分類結(jié)果[22],該區(qū)須家河組砂巖類型以長石巖屑砂巖為主,少量為巖屑砂巖、巖屑長石砂巖及巖屑石英砂巖(圖2)。在碎屑組分特征上,石英體積分數(shù)為50%~86%,個別低至7%,平均為67.1%,以單晶石英為主,同時含有平均體積分數(shù)為16.75%的燧石、硅質(zhì)巖和石英巖等硅質(zhì)巖屑;長石體積分數(shù)為0~20%,平均為10.29%,主要為鉀長石,少量斜長石;巖屑體積分數(shù)變化較大,為7%~70%,個別高達93%,平均為22.59%,以沉積巖巖屑為主,其次為變質(zhì)巖巖屑,少量火山巖巖屑,其中沉積巖巖屑以石灰?guī)r巖屑和泥巖巖屑為主;在碎屑結(jié)構(gòu)特征上,須二段和須四段砂巖以中、粗粒為主,而須三段和須五段砂巖以中、細粒為主,碎屑多呈次棱角狀,少量次圓—次棱角狀,磨圓較差,分選中等—較好,多呈點—線及凹凸式接觸關(guān)系的顆粒支撐結(jié)構(gòu)。雜基體積分數(shù)普遍低于5%。從總體上看,研究區(qū)須家河組砂巖具有成分成熟度極低而結(jié)構(gòu)成熟度較高的特點,顯示出近源、高能和快速堆積的三角洲沉積特征。
圖2 三臺—鹽亭地區(qū)須家河組砂巖三角分類圖Fig.2 Sandstone classification of Xujiahe Formation in Santai-Yanting area
2.1.2 沉積構(gòu)造特征
研究區(qū)須家河組原生沉積構(gòu)造豐富,如在中、粗砂巖中普遍發(fā)育有底沖刷構(gòu)造(圖版Ⅰ-1)、槽狀交錯層理(圖版Ⅰ-2)、板狀交錯層理(圖版Ⅰ-3)、楔狀交錯層理(圖版Ⅰ-4)、平行層理(圖版Ⅰ-5)及遞變粒序?qū)永恚▓D版Ⅰ-6)等,代表高水動力條件下的分流河道環(huán)境;在粉—細砂巖中常發(fā)育有液化變形(圖版Ⅰ-7)、滑塌變形(圖版Ⅰ-8)、砂枕和泄水等同生變形構(gòu)造,往往代表有快速堆積作用的決口扇和河口壩—遠砂壩環(huán)境;在暗色薄層的泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖和暗色泥巖中常見浪成沙紋層理(圖版Ⅰ-9)、爬升沙紋層理(圖版Ⅰ-10)及水平層理(圖版Ⅰ-11),反映淺水和弱水動力條件下的淺湖或分流間灣環(huán)境;在須一段中則常見代表潮坪環(huán)境的潮汐層理(圖版Ⅰ-12);有意義的是,在須家河組各巖性段的暗色泥巖中蟲管(圖版Ⅰ-13)、鉆孔及擾動等生物成因構(gòu)造較發(fā)育,也反映了淺水、低能及還原的沉積環(huán)境。
2.1.3 古生物標志
研究區(qū)可作為沉積環(huán)境識別標志的古生物化石主要為植物碎片化石(圖版Ⅰ-14),植物根跡化石,植物枝干化石(薄層煤),介形蟲和螺、蚌等生物碎屑化石(圖版Ⅰ-15),它們廣泛分布于暗色泥巖中,指示沉積物沉積期具備淺水、低能和還原的沉積環(huán)境。
2.2沉積體系劃分
根據(jù)研究區(qū)巖石學、沉積構(gòu)造、古生物化石及剖面結(jié)構(gòu)等特征,結(jié)合前人的研究成果,提出三臺—鹽亭地區(qū)須家河組沉積體系劃分方案(表1),其中須一段為有障壁海岸沉積體系,須二段和須四段以發(fā)育湖泊三角洲沉積體系為主,須三段和須五段則以發(fā)育湖泊沉積體系為主[4]。
表1 三臺—鹽亭地區(qū)須家河組地層沉積相劃分表Table 1 The division of sedimentary facies of Xujiahe Formation in Santai-Yanting area
2.3各沉積體系特征
2.3.1 三角洲沉積體系
由于進入蓄水盆地(?;蚝┲械乇韽搅魉w性質(zhì)及能量等因素的差異,研究區(qū)須家河組地層中三角洲類型不盡相同,其中,須二段和須四段地層的砂泥比值≥1,表現(xiàn)出“砂包泥”的剖面結(jié)構(gòu)特征,砂巖段測井曲線以箱形為特征[圖3(a)、圖3(b)],符合辮狀河成因的剖面結(jié)構(gòu)特點,為辮狀河三角洲沉積標志;須三段和須五段地層的砂泥比值<1,表現(xiàn)出“泥包砂”的剖面結(jié)構(gòu)特征,砂巖段測井曲線以鐘形和圣誕樹形為特征,符合曲流河成因的剖面結(jié)構(gòu)特點[圖3(c)、圖3(d)],為曲流河三角洲沉積標志。上述2種類型的三角洲沉積體系都包括有三角洲平原、三角洲前緣和前三角洲3個亞相及諸多微相類型,二者的沉積微相和組合特征既有差異性,也有相似性。
圖3 三臺—鹽亭地區(qū)須家河組各沉積相剖面結(jié)構(gòu)Fig.3 The profile characteristics of sedimentary facies of Xujiahe Formation in Santai-Yanting area
(1)三角洲平原亞相
該亞相由分流河道、分流間洼地、天然堤及決口扇等沉積微相組成,各微相特征如下:
①分流河道微相。在辮狀河三角洲平原沉積中,分流河道沉積主要由灰色中—粗砂巖、含礫粗砂巖組成,由于水動力較強及河道側(cè)向遷移頻繁而導(dǎo)致薄層的粉砂巖、泥巖常發(fā)育在多期連續(xù)疊置的河道砂體頂部[圖3(a)、圖3(e)],砂泥比值高,分選中等—差,自下而上顯示出由粗變細的正韻律,常發(fā)育底沖刷構(gòu)造,中—大型板狀、楔狀(圖版Ⅰ-4)和槽狀交錯層理,平行層理及正粒序?qū)永恚▓D版Ⅰ-6),還可見植物枝干化石,自然伽馬曲線為低值高幅箱形和鐘形組合。
在曲流河三角洲平原中分流河道沉積主要由中—細砂巖、粉砂巖夾泥巖組成,砂泥比值相對較低,分選中等—好,具明顯的“下粗上細”二元結(jié)構(gòu)。下部相對粗粒的砂體具有向上變細的正韻律,各種交錯層理極為發(fā)育,巖石結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度均較高,自然伽馬曲線多呈低值高幅齒化箱形和鐘形,單個砂體厚度一般不超過3 m,連續(xù)疊置的砂體厚度可達15 m,常夾有薄層泥巖。上部以泥巖為主,在垂向上常與薄層粉—細砂巖呈互層出現(xiàn)。
②分流間洼地微相。在辮狀河和曲流河三角洲沉積體系中均有發(fā)育,巖性以深灰色泥巖和粉砂質(zhì)泥巖為主,水平層理和蟲孔較發(fā)育,含大量植物葉片、莖干及根跡化石,自然伽馬曲線表現(xiàn)為高值低幅齒形[圖3(a)]。
③天然堤微相。在曲流河三角洲中發(fā)育良好,而在辮狀河三角洲中發(fā)育較少,沉積物粒度較細,巖性主要為粉—細砂巖與粉砂巖層和泥巖薄互層組合[圖3(e)],砂巖層中發(fā)育有沙紋層理,泥巖中發(fā)育有水平層理,還常見植物根系和蟲化石,自然伽馬曲線表現(xiàn)為中—高值低幅粗齒形和指形,或在代表分流河道微相的高幅鐘形曲線中,呈向上變細的尾部出現(xiàn)。
④決口扇微相。發(fā)育在曲流河三角洲沉積體系中,巖性以灰色粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖為主,厚度一般不超過1 m,常具逆粒序結(jié)構(gòu)和滑塌變形構(gòu)造(圖版Ⅰ-8),以夾層形式出現(xiàn)在分流間洼地之中,自然伽馬曲線多表現(xiàn)為中—高值中—低幅指形或漏斗形[圖3(a)]。
(2)三角洲前緣亞相
該亞相包括水下分流河道、分流間灣、水下天然堤、水下決口扇、河口壩及遠砂壩等6種沉積微相,各沉積微相具有不同的巖石組合類型及沉積構(gòu)造特征。
①水下分流河道微相。該微相是辮狀河三角洲前緣沉積的主體,巖性以灰色中—粗砂巖為主,發(fā)育中—大型槽狀交錯層理(圖版Ⅰ-2)、板狀交錯層理(圖版Ⅰ-3)、平行層理(圖版Ⅰ-5)及楔狀交錯層理等。由于辮狀河水體能量較高,常發(fā)育底沖刷及正粒序構(gòu)造(圖版Ⅰ-1),垂向上表現(xiàn)為多期河道砂體連續(xù)疊置沉積,單個砂體厚度一般為2~3 m,連續(xù)疊置的砂體厚度可達10 m以上,自然伽馬曲線多呈低值高幅箱形或指化箱形和鐘形[圖3(b)]。
曲流河三角洲前緣水下分流河道沉積巖性以灰色細—中砂巖為主,發(fā)育平行層理和各種小型交錯層理,單個砂體厚度為1~3 m,連續(xù)疊置的砂體厚度一般不超過10 m,自然伽馬曲線多呈低值高幅鐘形或指形[圖3(b)、圖3(c)]。
②分流間灣微相。辮狀河和曲流河三角洲沉積體系中均有發(fā)育,巖性主要為深灰色泥巖及粉砂質(zhì)泥巖。由于沉積期水體安靜,以發(fā)育水平層理為主,局部具生物擾動和鉆孔構(gòu)造,層面上可見少量炭化植物碎片。連續(xù)沉積厚度一般小于2 m,常在水下分流河道砂體間呈夾層出現(xiàn),或呈中—厚層狀互層發(fā)育,單一的分流間灣泥巖的自然伽馬曲線常表現(xiàn)為起伏的高值低幅齒形[圖3(b)、圖3(c)]。
③水下天然堤微相。為洪泛期溢流于河道兩側(cè)的快速細粒堆積體,在辮狀河和曲流河三角洲沉積體系中均有發(fā)育,巖性為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖的薄互層組合,常發(fā)育沙紋層理和水平層理,可見植物根系、蟲跡、包卷及滑塌變形等沉積構(gòu)造,垂向上常在分流間灣沉積中呈夾層出現(xiàn),或分布在水下分流河道之間,自然伽馬曲線與三角洲平原亞相中的天然堤微相基本一致。
④水下決口扇微相。為洪泛期溢流于河道外側(cè)低洼地帶如分流間灣的快速堆積體,在辮狀河和曲流河三角洲沉積體系中均有發(fā)育,巖性為灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖夾少量細砂巖互層組合,呈夾層狀分布于分流間灣泥巖中[圖3(c)],常見向上略變粗的反粒序和液化變形構(gòu)造及包卷層理(圖版Ⅰ-7),自然伽馬曲線多表現(xiàn)為中—高值中—低幅漏斗形或指形。
⑤河口壩及遠砂壩微相。在辮狀河和曲流河三角洲沉積體系中均有發(fā)育,其中河口壩微相的巖性主要為灰色粉—細砂巖夾薄層粉砂質(zhì)泥巖的組合,發(fā)育大量浪成交錯層理(圖版Ⅰ-9)、液化變形構(gòu)造和包卷層理;遠砂壩微相的巖性主要為灰色泥質(zhì)粉砂巖夾深灰色粉砂質(zhì)泥巖組合,常發(fā)育有沙紋層理。二者自然伽馬曲線分別表現(xiàn)為中—低值中幅和中—高值低幅的漏斗形,反映二者均具有粒度向上變粗的反粒序[圖3(d)]。這2種微相連續(xù)疊加組成的反粒序剖面結(jié)構(gòu),是判斷三角洲沉積環(huán)境的重要標志之一。
(3)前三角洲亞相
位于辮狀河和曲流河三角洲沉積體系的前方,是三角洲沉積環(huán)境中覆水最深的地方,沉積環(huán)境相對安靜,巖性以深灰色泥巖及粉砂質(zhì)泥巖為主,主要發(fā)育水平層理(圖版Ⅰ-11),可見少量生物鉆孔(圖版Ⅰ-13)。自然伽馬一般為高值,多表現(xiàn)為大段高值低幅微齒化的平滑曲線[圖3(b)、圖3(d)]。
2.3.2 湖泊沉積體系
按照湖底地形和水深變化,通常將湖泊劃分為濱湖、淺湖和半深湖—深湖3個亞相,研究區(qū)須家河組三段和五段發(fā)育濱湖和淺湖亞相。
(1)濱湖亞相
濱湖區(qū)水動力條件較復(fù)雜,巖性以粉—細砂巖與暗色泥巖互層組合為主,局部夾炭質(zhì)泥巖、煤線或薄煤層,含有大量植物碎片化石。該亞相在研究區(qū)主要發(fā)育于須三段和須五段,包括濱湖泥坪、濱湖砂坪和沼澤[圖3(f)]等微相類型,以炭質(zhì)泥巖、煤線或薄煤層為標志的沼澤微相最典型,表明濱湖帶間歇性暴露頻繁,不僅提供了很好的沼澤聚煤環(huán)境,而且為識別和劃分濱、淺湖環(huán)境提供了重要依據(jù)。
(2)淺湖亞相
淺湖區(qū)指濱湖沉積以下至波基面以上的地帶,淺湖亞相沉積可進一步劃分為淺湖砂壩和淺湖泥2種沉積微相,在垂向剖面上,這2種微相類型呈相間互層發(fā)育[圖3(f)]。
①淺湖砂壩微相。巖性以粉—極細砂巖為主,主要發(fā)育不規(guī)則的爬升沙紋層理(圖版Ⅰ-10)及浪成交錯層理,局部可見蟲孔、泄水構(gòu)造及滑塌變形構(gòu)造,自然伽馬曲線表現(xiàn)為中值中—高幅鐘形。
②淺湖泥微相。巖性以粉砂質(zhì)泥巖和較純的泥巖為主,局部夾薄層炭質(zhì)泥巖,含少量植物碎片化石,局部含較豐富的介形蟲和螺、蚌等生物碎屑化石,并產(chǎn)有菱鐵礦和黃鐵礦結(jié)核等中等—強還原條件下形成的自生礦物(圖版Ⅰ-15),自然伽馬曲線與前三角洲泥巖相似,為大段高值低幅微齒化平滑曲線。
2.3.3 有障壁海岸沉積體系
有障壁海岸沉積體系根據(jù)海岸地貌特征和高潮線、低潮線及浪基面的位置通常被劃分為瀉湖、障壁島及潮坪3個亞相。研究區(qū)僅發(fā)育于須一段,主要為潮坪亞相,可進一步識別出砂泥混合坪和泥坪2種微相類型[圖3(e)]。前者巖性為粉砂巖與泥巖薄互層組合,以發(fā)育潮汐層理為特征(圖版Ⅰ-12),自然伽馬曲線多呈中值中幅鐘形或指形;后者離岸較近,僅在高潮時才被淹沒,巖性以泥巖為主,發(fā)育水平層理,自然伽馬曲線表現(xiàn)為高值低幅齒形。
2.4沉積相模式
綜上所述,提出辮狀河和曲流河2種三角洲沉積體系的沉積相模式。
2.4.1 辮狀河三角洲沉積模式
圖4(a)為三臺—鹽亭地區(qū)須家河組辮狀河三角洲沉積相模式,該模式表明辮狀河三角洲沉積體系有如下幾個形成條件:①物源供給近源且充足,單砂體厚度和連續(xù)疊置砂體厚度均較大,粒度較粗且泥巖夾層少;②構(gòu)造沉降快,構(gòu)造沉降速率與沉積補償速率大致相當;③地形相對較陡,有利于水動力條件較強的辮狀河發(fā)育;④湖域面積較小,水體淺;⑤研究區(qū)主要發(fā)育于須二段和須四段早期,以三角洲平原及前緣亞相為主。
圖4 三臺—鹽亭地區(qū)須家河組沉積相模式圖Fig.4 The sedimentary facies models of Xujiahe Formation in Santai-Yanting area
2.4.2 曲流河三角洲沉積模式
圖4(b)為三臺—鹽亭地區(qū)須家河組曲流河三角洲沉積相模式,該模式表明曲流河三角洲沉積體系的形成明顯有別于辮狀河三角洲沉積體系,有如下幾個形成條件:①物源供給相對遠源和欠補償,單砂體厚度和連續(xù)疊置砂體厚度相對較小,粒度較細且泥巖夾層增多;②構(gòu)造沉降緩慢,但構(gòu)造沉降速率仍略低于沉積補償速率;③地形較平緩,有利于水動力條件相對較弱的曲流河發(fā)育;④湖域范圍有所擴大,但水體淺;⑤研究區(qū)主要發(fā)育于須二段和須四段晚期,須三段和須五段的三角洲也以此類型為主,區(qū)內(nèi)主要發(fā)育三角洲前緣亞相,局部出現(xiàn)較大面積的前三角洲亞相。
3.1沉積相編圖基礎(chǔ)
在編制沉積相圖之前,首先需要掌握須家河組各沉積時期地層厚度、砂體累積厚度及砂巖分布密度(或砂地比值)在平面上的變化特征,并據(jù)此編制各沉積時期的地層等厚圖、砂體等厚圖和砂巖百分含量等值線圖等;在此基礎(chǔ)上,以單井沉積相精細分析及區(qū)域?qū)Ρ葹橐罁?jù),確定單井各巖性段沉積期的優(yōu)勢沉積相、亞相和微相類型,并以優(yōu)勢相編圖法為手段開展巖相古地理圖的編制[23]。
圖5 三臺—鹽亭地區(qū)須家河組沉積相圖Fig.5 The sedimentary facies of Xujiahe Formationin Santai-Yanting area
3.2各巖性段相帶展布特征
3.2.1 須二段相帶展布特征
須二段沉積期研究區(qū)主要發(fā)育辮狀河三角洲沉積體系[圖5(a)],可識別出三角洲平原、三角洲前緣及前三角洲3個亞相,古湖岸線沿G8井以南分布,該線以南為三角洲平原。這一沉積時期研究區(qū)受北部和南部物源的共同影響,且北部物源的供給量明顯高于南部物源的供給量,兩大三角洲交匯帶位于研究區(qū)西部G5—G11—Gn1—G3—Gn106井一帶,該帶為三角洲前緣和前三角洲交替發(fā)育區(qū)。
3.2.2 須三段相帶展布特征
須三段沉積期研究區(qū)主體以發(fā)育濱、淺湖為主[圖5(b)],區(qū)域上以淺湖為沉積背景,局部發(fā)育小規(guī)模的三角洲沉積體系,受北西部和南部兩大物源區(qū)和水系的影響,三角洲前緣水下分流河道各自沿北西—南東向和南—北向呈網(wǎng)狀向研究區(qū)中部推進,在G6井和G2井一帶發(fā)生交匯。
3.2.3 須四段相帶展布特征
須四段沉積時期研究區(qū)主要為辮狀河三角洲沉積[圖5(c)],發(fā)育三角洲平原、三角洲前緣及前三角洲亞相沉積。這一沉積時期研究區(qū)受北部和南部物源的共同影響,北部物源的供給量仍明顯高于南部物源的供給量,兩大三角洲無交匯帶,三角洲前緣和前三角洲交替發(fā)育區(qū)遷移至研究區(qū)南部G6—G5—G11—G8—Gn106井一帶。
3.2.4 須五段相帶展布特征
須五段沉積時期研究區(qū)主要以濱淺湖為沉積背景[圖5(d)],伴隨湖平面的快速上升,三角洲逐漸向物源方向退縮,河道砂體主要在研究區(qū)北部和南部區(qū)域有少量分布,研究區(qū)的主體為濱淺湖相的泥巖和粉砂巖發(fā)育區(qū)。
上述各巖性段的相帶展布特征清晰地反映了三臺—鹽亭地區(qū)須家河組沉積期所具有的“大平原、小前緣、變岸線、湖進—湖退幅度大”的淺水三角洲沉積特征,也展示了三臺—鹽亭地區(qū)須家河組地層在不同時期的有利相帶和儲集砂體的空間配置關(guān)系。
(1)沉積體系研究表明,三臺—鹽亭地區(qū)須家河組發(fā)育了一套由三角洲、湖泊及有障壁海岸沉積體系組成的沉積體,其中,三角洲沉積體系可劃分為辮狀河三角洲和曲流河三角洲沉積體系,可進一步識別出三角洲平原、三角洲前緣及前三角洲3種亞相沉積,包括分流河道、分流間洼地、天然堤、決口扇、水下分流河道、分流間灣、水下天然堤、水下決口扇、河口壩、遠砂壩及前三角洲泥等11種沉積微相;湖泊沉積體系發(fā)育濱湖和淺湖2種亞相沉積,包括濱湖沼澤、淺湖砂壩、淺湖泥3種沉積微相;有障壁海岸沉積體系發(fā)育潮坪亞相沉積,包括砂泥混合坪和泥坪2種沉積微相。
(2)在沉積體系分析的基礎(chǔ)上,建立了三臺—鹽亭地區(qū)須家河組二段和四段的辮狀河三角洲沉積相模式及三段和五段的曲流河三角洲沉積相模式,分析了三臺—鹽亭地區(qū)須家河組地層在不同時期的沉積相及微相的展布特征及空間配置關(guān)系,同時也清晰地反映了三臺—鹽亭地區(qū)須家河組沉積期“大平原、小前緣、變岸線、湖進—湖退幅度大”的淺水三角洲沉積特征。
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圖版Ⅰ
(本文編輯:于惠宇)
Sedimentary system of Upper Triassic Xujiahe Formation in Santai-Yanting area,Sichuan Basin
LI Yanan1,ZHENG Rongcai1,LI Guohui2,WANG Xiaojuan2,LI Nan2,WANG Changyong1
(1.State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China;2.Research Institute of Exploration and Development,PetroChina Southwest Oil and Gas Field Company,Chengdu 610051,China)
Based on the core and thin section observation,this paper analyzed the sedimentary system of Xujiahe Formation in Santai-Yanting area from the aspects of petrology,sedimentary structures,paleontology evidence and well logging.It is believed that the sedimentary system include delta,lake and barrier coast.Among them,delta sedimentary system can be divided into braided river delta and meandering river delta in accordance with the different properties of water runoff into the water basin,furthermore,both of the braided river delta and meandering river delta can be subdivided into three sub-facies,including delta plain,delta front and prodelta.Lake sedimentary system consists of two sub-facies,including lakeshore and shallow lake.Barrier coast sedimentary system mainly consists of tidal flat sub-facies.On this basis,the sedimentary facies models of braided river delta and meandering river delta were established respectively,and the distribution characteristics and space allocating relation of facies and sub-facies in different periods of Xujiahe Formation in the study area were analyzed.
sedimentarysystem;sedimentaryfaciesdistribution;XujiaheFormation;Santai-Yantingarea;SichuanBasin
TE121.3
A
1673-8926(2014)02-0038-09
2013-11-20;
2013-12-15
國家重大科技專項“四川盆地巖性油氣藏富集規(guī)律與目標評價”(編號:2011ZX05001-005-01)部分研究成果
李雅楠(1989-),女,成都理工大學在讀碩士研究生,研究方向為沉積相和儲層沉積學。地址:(610059)四川省成都市成華區(qū)二仙橋東三路1號成都理工大學沉積地質(zhì)研究院。E-mail:348399951@qq.com。