華鎣山三匯壩T3xj2三角洲相剖面的教學(xué)特征分析

廖太平 林志成

(重慶科技學(xué)院石油與天然氣工程學(xué)院，重慶 401331)

三匯壩(T3xj2)段剖面位于重慶市北約50 km(30°05'15″N，E:106°36'36″E)，行政區(qū)劃為重慶市合川區(qū)三匯壩鎮(zhèn)。大地構(gòu)造位置屬于上楊子地臺(tái)，川東臺(tái)向斜，川東高陡褶皺帶的西緣北側(cè)，華鎣山背斜西翼南段。

該剖面在沉積相劃分中屬于過(guò)渡相組，三角洲相，三角洲水下平原亞相及三角洲前緣亞相剖面［1-2］，為西南地區(qū)地質(zhì)類(lèi)專(zhuān)業(yè)重要的沉積相教學(xué)實(shí)習(xí)剖面［3］。該剖面起始點(diǎn)為風(fēng)景秀麗的合川三匯鎮(zhèn)，剖面地層始自上三疊統(tǒng)須家河組第一段(T3xj1)沿小沔河南岸緩緩沿上游向西延伸，完整發(fā)育有須家河組第一段至第六段地層［4］。須家河組第二段地層出露良好，巖性、巖相、沉積構(gòu)造標(biāo)志清楚，完全滿(mǎn)足沉積相實(shí)習(xí)教學(xué)的條件。多年來(lái)，我校一直選取須家河組第二段(T3xj2)作為地質(zhì)專(zhuān)業(yè)的沉積相剖面實(shí)習(xí)基地。該實(shí)習(xí)剖面不但在學(xué)術(shù)價(jià)值上得到了彰顯，且其深厚的教學(xué)潛質(zhì)也得到了進(jìn)一步挖掘〔5〕。

1 地質(zhì)意義

T3xj2二段砂巖體是川東地區(qū)重要的油氣儲(chǔ)集層。人們?cè)谠u(píng)價(jià)三角洲體系的油氣遠(yuǎn)景時(shí)，往往從不同角度對(duì)三角洲體系中的巨大油氣儲(chǔ)量尤其是大陸邊緣的產(chǎn)油遠(yuǎn)景予以肯定，三角洲沉積體系正是大陸邊緣的產(chǎn)油遠(yuǎn)景［6］。三角洲沉積體系是大陸邊緣帶上油氣生成的最有利的地區(qū)，因此分析研究須家河組第二段(T3xj2)砂體的教學(xué)特征，鑒別砂體的沉積環(huán)境和形成條件對(duì)于石油地質(zhì)勘探工作有很重要的指導(dǎo)意義。

2 該剖面的實(shí)習(xí)教學(xué)貢獻(xiàn)

該剖面的選取體現(xiàn)了中國(guó)的石油地質(zhì)特色，有很強(qiáng)的針對(duì)性和現(xiàn)實(shí)性。

首先，從巖性上講，該剖面屬于碎屑巖沉積相剖面，我國(guó)絕大多數(shù)油氣田均屬碎屑巖儲(chǔ)集，因此選取該剖面體現(xiàn)了我國(guó)的石油地質(zhì)特色。

其次，重慶天府實(shí)習(xí)基地長(zhǎng)期以來(lái)缺乏碎屑巖實(shí)習(xí)剖面，尤其缺乏三角洲實(shí)習(xí)剖面，這對(duì)于石油地質(zhì)專(zhuān)業(yè)仍是重大缺憾。T3xj2碎屑巖實(shí)習(xí)剖面的開(kāi)發(fā)和建立，填補(bǔ)了重慶地區(qū)長(zhǎng)期缺乏典型三角洲相實(shí)習(xí)對(duì)象的空白。

3 剖面的教學(xué)特征

該剖面屬于三角洲相沉積體系，它既與河流相有著相同的碎屑巖沉積和沖刷特征，又在環(huán)境條件、沉積物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、粒度遞變特征乃至沉積旋回上有別于河流相沉積。該剖面在專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)和教學(xué)難度上均起到過(guò)渡作用，是學(xué)生學(xué)習(xí)陸相和海相沉積的紐帶。這種三角洲學(xué)習(xí)的難度為學(xué)生全面學(xué)習(xí)沉積相分析作了良好的鋪墊。

3.1 良好的沉積相標(biāo)志

該剖面具明顯而清楚的教學(xué)標(biāo)志。沉積相標(biāo)志清晰，相分析依據(jù)充分，結(jié)論可靠，有著正確可靠的教學(xué)指向性。

(1)水下沖刷。三匯壩(T3xj2)厚度僅有73.05 m，先后出現(xiàn)8個(gè)以上的明顯沖刷面，而在河流相中不可能出現(xiàn)，這正是三角洲水下沖刷的標(biāo)志。該剖面各旋回沖刷面標(biāo)志和水下沖刷標(biāo)志清楚，區(qū)域上大面積穩(wěn)定，系由區(qū)域性構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起。

(2)水下分流河口砂壩微相中的特征性指相構(gòu)造—?dú)饷洏?gòu)造特征明顯。三角洲前緣相的河口砂壩相中含大量明顯的直徑1～2 cm的球粒，為自生礦物黃鐵礦充填。

(3)水下分流河道微相中，底沖刷面上有大量泥礫、泥餅、夾雜植物莖干化石或炭屑，發(fā)育有大型板狀交錯(cuò)層理、槽狀交錯(cuò)層理、楔狀交錯(cuò)層理，這反映出三角洲水下分流河道的單向水流特征和主河道的強(qiáng)水動(dòng)力條件。

3.2 教學(xué)難度中等，可操作性強(qiáng)。

該剖面全長(zhǎng)73.05 m，剖面厚度及工作量適中。剖面沉積旋回多，雖只有2個(gè)沉積亞相，3個(gè)沉積微相，但其組成了8個(gè)沉積旋回，而且旋回性特征明顯，旋回規(guī)律性強(qiáng)，旋回劃分方便。這對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解旋回，進(jìn)行沉積相的旋回性感悟和學(xué)習(xí)沉積相很有幫助。

3.3 對(duì)實(shí)習(xí)基地建設(shè)的重要貢獻(xiàn)

該剖面的教學(xué)資料豐富，為學(xué)生的微相分析帶來(lái)極大方便。經(jīng)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)及工作資料的收集整理，填補(bǔ)了重慶天府地質(zhì)實(shí)習(xí)基地長(zhǎng)期以來(lái)缺乏重要的三角洲相碎屑巖實(shí)習(xí)剖面的歷史空白，完善了重慶北碚沉積相實(shí)習(xí)基地建設(shè)(該剖面與重慶北碚后峰巖接壤，屬重慶北碚沉積相實(shí)習(xí)基地的范疇)。在西南地區(qū)地質(zhì)實(shí)習(xí)教學(xué)史上具有劃時(shí)代意義。

4 采用的教學(xué)方法

在對(duì)該剖面作了大量詳實(shí)的地質(zhì)工作之后，于1995年開(kāi)始啟動(dòng)沉積相實(shí)習(xí)教學(xué)，至今已整17年。鑒于該剖面屬于三角洲沉積相剖面，在教學(xué)中采用“比較教學(xué)法”與河流相對(duì)比，主要從巖性、成份成熟度、結(jié)構(gòu)成熟度、粒序特征、沖刷面特征、多階現(xiàn)象、旋回與旋回性特征、古植物化石等多方面進(jìn)行。

5 教學(xué)效果

10年來(lái)，對(duì)地質(zhì)專(zhuān)業(yè)9個(gè)年級(jí)(從1998—2007年，其中2000年未招生)，16個(gè)班級(jí)學(xué)生的實(shí)習(xí)教學(xué)效果進(jìn)行了分析，平均成績(jī)統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 1998—2007年學(xué)生平均成績(jī)統(tǒng)計(jì)表

用表1中的年次作為X坐標(biāo)，學(xué)生平均成績(jī)作為Y坐標(biāo)，在直角坐標(biāo)系中用“*”標(biāo)出(見(jiàn)圖1)。對(duì)表1中的數(shù)據(jù)，運(yùn)用非線(xiàn)性最小二乘回歸，擬合出理論曲線(xiàn)模型。擬合結(jié)果為“S型”曲線(xiàn)(見(jiàn)圖1)，該曲線(xiàn)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:

圖1 學(xué)生平均成績(jī)統(tǒng)計(jì)曲線(xiàn)

實(shí)習(xí)的前三年(1998—2001年)，由于處于起步階段，學(xué)生平均成績(jī)較低。雖然這三年的平均成績(jī)也有所提高，但不明顯。中間三年(2002—2004年)，由于大力開(kāi)展教學(xué)改革，學(xué)校加大對(duì)實(shí)習(xí)教學(xué)的投入，組織實(shí)習(xí)教師野外備課，學(xué)生的平均成績(jī)有顯著提高，每年提高的幅度較大。后三年(2005—2007年)學(xué)生的平均成績(jī)水平已經(jīng)比較高，每年還有所提高。擬合結(jié)果的“S型”曲線(xiàn)，形態(tài)上完全反映了該實(shí)習(xí)教學(xué)?！癝型”曲線(xiàn)的變化規(guī)律，正是反映了教學(xué)成果的規(guī)律。

6 結(jié)語(yǔ)

三匯壩T3xj2剖面為重慶天府地區(qū)三角洲沉積相實(shí)習(xí)教學(xué)的良好場(chǎng)所，該剖面填補(bǔ)了重慶天府地區(qū)沉積相實(shí)習(xí)教學(xué)中長(zhǎng)期以來(lái)缺乏典型三角洲單剖面相分析對(duì)象的空白，是重慶天府地質(zhì)實(shí)習(xí)基地建設(shè)的重要組成部分。

由于該剖面的自身優(yōu)勢(shì)再疊加上全體師生的積極互動(dòng)，實(shí)踐證明，該剖面的建設(shè)是成熟的，教學(xué)運(yùn)行是可行的，收到了良好的實(shí)際效果。

［1］廖太平，胡菁菁，張福榮，吳仕強(qiáng).華鎣山三匯壩地區(qū)須家河組二段沉積特征［J］.大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2010(3):35-39.

［2］張鵬飛，殷宗昌.四川合川三匯壩上三疊統(tǒng)須家河組二、三段三角洲沉積模式［J］.中國(guó)礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1981(4):31-38.

［3］廖太平，白建平，張福榮.學(xué)以致用 知行相長(zhǎng) —— 努力開(kāi)發(fā)、建設(shè)和使用地質(zhì)教學(xué)實(shí)習(xí)基地［J］.石油教育，2008(5):57-59.

［4］Lao Taiping，Hu Jingjing.Reconsideration of the Sediment Characteristics of the Second Member of the Triassic Xujiahe Formation in Sanhuiba，Huaying Mountain［J］.Mining Science and Technology，2010，20(4):591-599.

［5］廖太平，張福榮，陳洪凱.重慶天府礦區(qū)采煤沉陷對(duì)地表地質(zhì)環(huán)境的安全影響分析［J］.礦業(yè)安全與環(huán)保，2010，37(5):

［6］余元燕.油氣儲(chǔ)層地質(zhì)［J］.北京:石油工業(yè)出版社，1996.