四川盆地中部地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組混積特征及其地質(zhì)意義

宋金民,張亞雄,尹柯惟,,劉樹根,4,陳宗于,李智武,田艷紅,6,孫 瑋,劉 穎,金 鑫,趙玲麗

[1.成都理工大學(xué) 油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610059; 2.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083;3.中國石油 華北油田分公司 勘探開發(fā)研究院,河北 任丘 062552； 4.西華大學(xué),四川 成都 610039； 5.中國石油 東方地球物理公司西南物探分公司,四川 成都 610213； 6.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四零五地質(zhì)隊(duì),四川 成都 611830]

混合沉積主要是指硅質(zhì)碎屑和碳酸鹽沉積物結(jié)構(gòu)上相互混合，縱向上互層或平面上彼此交叉的沉積現(xiàn)象[1-3]。20世紀(jì)80年代初，Mount首次提出“混合沉積物”的概念，闡述了4種淺水陸棚環(huán)境中的混合沉積過程[1-2]；1989年，張錦泉將“混合沉積”的概念引入中國[4]；1990年，楊朝青等首次用“混積巖”一詞描述陸源碎屑與碳酸鹽混合沉積形成的巖石[5-7]。目前對(duì)混積巖的基準(zhǔn)含量尚存爭議，有學(xué)者認(rèn)為碳酸鹽含量大于25%、陸源碎屑含量大于10%[5]，還有學(xué)者認(rèn)為陸源碎屑含量5%～95%、碳酸鹽含量5%～95%[8]。近期有學(xué)者按陸源碎屑和碳酸鹽含量來定義混合沉積強(qiáng)度，劃分出混積型碎屑巖(陸源碎屑含量>75%)、高度混積巖(陸源碎屑含量25%～50%)和混積型碳酸鹽巖(陸源碎屑含量<25%)[9]。

前人對(duì)上揚(yáng)子地區(qū)寒武系混合沉積的研究主要側(cè)重于混積方式、混積機(jī)制及其控制因素等。董桂玉等認(rèn)為湖南石門下寒武統(tǒng)為內(nèi)潮汐和濁流形成的復(fù)合式混合沉積和深水原地沉積形成的漸變式混合沉積，并建立了深水斜坡混積模式[10-11]。張鵬飛等建立了中上揚(yáng)子地區(qū)早寒武世碎屑巖-碳酸鹽巖混積陸棚沉積模式[12]。梁薇等總結(jié)了中上揚(yáng)子?xùn)|南緣中、上寒武統(tǒng)混積巖的特征，系統(tǒng)闡述了混積層系類型與組合方式，建立了相對(duì)平緩的淺?；旆e陸棚模式[13]。尹柯惟等發(fā)現(xiàn)四川盆地北部下寒武統(tǒng)的陸源碎屑巖-碳酸鹽巖-混積巖以互層或夾層的形式產(chǎn)出，并建立混積臺(tái)地沉積模式[14]。王瀚等劃分出了川北地區(qū)的潮坪相、灘間海相、顆粒灘相和開闊海相等5種混積類型[15]。但目前對(duì)于四川盆地腹地的下寒武統(tǒng)混合沉積鮮有報(bào)道。本文通過巖心觀察、薄片鑒定和陰極發(fā)光等手段，闡述四川盆地中部地區(qū)龍王廟組混合沉積特征，建立混積模式，探討混合沉積的地質(zhì)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于四川省中部，構(gòu)造分區(qū)屬于川中平緩褶皺帶，處于樂山-龍女寺古隆起東南部(圖1)。震旦紀(jì)末期，四川盆地發(fā)生拉張運(yùn)動(dòng)，形成綿陽-長寧拉張槽[16]，經(jīng)過填平補(bǔ)齊，至龍王廟期地形平緩，呈現(xiàn)西淺東深的沉積格局，為碳酸鹽巖緩坡型臺(tái)地沉積[17]。研究區(qū)寒武系發(fā)育齊全，下寒武統(tǒng)龍王廟組與上覆中寒武統(tǒng)高臺(tái)組、下伏下寒武統(tǒng)滄浪鋪組均為整合接觸[18]。本區(qū)寒武紀(jì)經(jīng)歷了3個(gè)海侵-海退旋回，為麥地坪-筇竹寺期海侵-滄浪鋪期海退、龍王廟早期海侵-龍王廟晚期至高臺(tái)期海退和洗象池早期海侵-晚期海退[18-19]，早-中寒武世處于干旱炎熱古氣候條件[20]；麥地坪至滄浪鋪期為深水陸棚-淺水陸棚-混積陸棚沉積，高臺(tái)期為混積陸棚-蒸發(fā)坪沉積，龍王廟期和洗象池期為碳酸鹽巖臺(tái)地建造[16-20]。混合沉積主要發(fā)育在龍王廟組中下部(圖1)。

2 混合沉積特征

混合沉積分為狹義與廣義兩種類型。狹義混合沉積指混積巖，為同一巖層內(nèi)陸源碎屑組分與碳酸鹽組分的混合；廣義混合沉積指混積層系，為陸源碎屑巖、碳酸鹽巖、混積巖以互層或夾層的形式混合[21]。研究區(qū)龍王廟組內(nèi)混積巖與混積層系皆發(fā)育。

2.1 混積巖

四川盆地中部地區(qū)龍王廟組混積巖的巖石類型為含粉砂殘余砂屑白云巖、含粉砂粉晶白云巖，偶見粉砂質(zhì)白云巖。

含粉砂殘余砂屑白云巖：以粉晶結(jié)構(gòu)為主，殘余顆粒結(jié)構(gòu)明顯，含量多大于70%，粒徑0.5～1 mm，顆粒之間以點(diǎn)接觸為主，局部見線接觸，部分層段可見礫屑，且與砂屑混雜堆積；粉砂級(jí)陸源石英顆粒分布于碳酸鹽巖顆粒之間，含量8%～10%(圖2a—c)。

含粉砂白云巖：泥-粉晶結(jié)構(gòu)，無明顯顆粒結(jié)構(gòu)，顯紋層構(gòu)造，粉砂級(jí)陸源石英順紋層發(fā)育(圖2d)。高石梯地區(qū)白云巖陰極發(fā)光下少見顆粒結(jié)構(gòu)(圖2e)；磨溪地區(qū)陰極發(fā)光下多見顆粒結(jié)構(gòu)，說明原巖為顆?；?guī)r。

粉砂質(zhì)白云巖：粉晶結(jié)構(gòu)為主，顯紋層構(gòu)造。粉砂級(jí)陸源石英順紋層密集發(fā)育，含量15%～20%(圖2f)。陰極發(fā)光下，無顆粒結(jié)構(gòu)，說明原始沉積物為灰泥。

圖2 四川盆地中部地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組混積巖特征Fig.2 Photos showing the characteristics of the mixed sediments in the Lower Cambrian Longwangmiao Formation,central Sichuan Basina.陸源石英分布于粉晶白云巖中，MX202井，埋深4 719.69 m，×2，正交光；b.陸源石英見于礫屑內(nèi)部及周緣，MX202井，埋深4 706.24 m，×2，單偏光；c.陸源石英發(fā)育在砂屑邊緣及內(nèi)部，MX21井，埋深4 657.49 m，×2，單偏光；d.陸源石英散布于基質(zhì)中，呈紋層結(jié)構(gòu)，MX202井，埋深4 721.78 m，×2，單偏光；e.陸源石英陰極發(fā)光下呈藍(lán)色，MX202井，埋深4 734.2 m，×2.5，陰極發(fā)光，曝光時(shí)間2.1 s；f.亮暗相間的細(xì)粉晶白云巖紋層，GS28井，埋深3 866.73 m，×2.5，單偏光；g.泥質(zhì)條紋與殘余砂屑白云巖互層(碳酸鹽巖-混積巖層系)，GS10井，埋深4 663.12 m；h.泥質(zhì)紋層與殘余砂屑白云巖互層(碳酸鹽巖-混積巖層系)，MX21井，埋深4 635.24 m；i.白云石斑塊、泥質(zhì)紋層與白云巖互層(混積巖層系)，MX21 井，埋深4 629.22 m

在混積巖的組分三角圖中可以看出，四川盆地中部地區(qū)龍王廟組混積巖中陸源石英含量少于25%，集中在5%～20%(圖3)?；旆e巖中的陸源碎屑成分多為石英顆粒，粒徑在0.05～0.1 mm，分選好、磨圓差，含量2%～35%；陸源石英顆粒陰極發(fā)光下發(fā)藍(lán)色光或不發(fā)光(圖2e)。龍王廟組中的陸源石英主要有4種產(chǎn)狀：①沿縫合線分布：見于晶粒白云巖中，陸源石英沿縫合線周緣及其內(nèi)部分布(圖2f)；②分散于基質(zhì)中：見于晶粒白云巖中，一類為陸源石英呈星點(diǎn)狀散布于基質(zhì)中，另一類形成陸源石英條帶，石英顆粒條帶與白云石基質(zhì)形成紋層構(gòu)造(圖2a，d)；③碳酸鹽顆粒之間：多見于殘余砂屑或鮞粒白云巖中，陸源石英與顆粒邊緣相接觸，分布于碳酸鹽顆粒之間(圖2c)；④碳酸鹽顆粒內(nèi)部：見于殘余顆粒白云巖中，一類見于殘余礫屑白云巖中，陸源石英與灰泥混積，后期被風(fēng)暴撕扯形成礫屑，另一類見于殘余鮞粒白云巖中，陸源石英顆粒成為鮞心。

2.2 混積層系

四川盆地中部地區(qū)龍王廟組混積層系主要有碳酸鹽巖-混積巖層系和混積巖層系兩種類型，以碳酸鹽巖為主，未出現(xiàn)巖相轉(zhuǎn)變。

碳酸鹽巖-混積巖層系：主要出現(xiàn)在龍王廟組中上部，此類混積層系較為常見。碳酸鹽巖為殘余砂屑/鮞粒白云巖、粉-細(xì)晶白云巖；混積巖為含粉砂殘余砂屑/鮞粒白云巖、含粉砂白云巖?；旆e巖中的陸源石英含量在2%～ 12%，粒徑在0.05～0.1 mm，混積巖以夾層或互層的形式產(chǎn)出(圖2g，h)。

混積巖層系：主要發(fā)育于龍王廟組中下部?；旆e巖為含粉砂白云巖和粉砂質(zhì)白云巖，其中陸源石英含量在15%～35%。含粉砂白云巖與粉砂質(zhì)白云巖以夾層的形式產(chǎn)出(圖2i)。

2.3 混積類型

根據(jù)混積的成因、成分、結(jié)構(gòu)、沉積構(gòu)造與接觸關(guān)系等，混積作用的類型分為3類，即漸變式混合沉積、突變式混合沉積和復(fù)合式混合沉積，其中復(fù)合式混合沉積分為復(fù)合式Ⅰ型混合沉積和復(fù)合式Ⅱ型混合沉積[10]。四川盆地中部地區(qū)龍王廟組混合沉積類型為漸變式混合沉積和復(fù)合式Ⅱ型混合沉積兩種類型。

漸變式混合沉積是指由正常沉積事件形成的，其與上下巖層在成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造方面均為漸變過渡關(guān)系，沒有突變標(biāo)志[10]。這種類型與海平面變化密切相關(guān)，“清水”期沉積顆粒灰?guī)r，“半清水”期沉積含粉砂顆粒灰?guī)r，混積巖與其上下的碳酸鹽巖/混積巖形成混積層系，在巖性、結(jié)構(gòu)和沉積構(gòu)造等方面漸變過渡。此混積類型在川中地區(qū)廣泛發(fā)育。

復(fù)合式Ⅱ型混合沉積是指由突發(fā)性沉積事件形成[10]。通過筆者的研究，四川盆地中部地區(qū)龍王廟組發(fā)育三大期風(fēng)暴巖，縱向上發(fā)育于龍王廟組底部、中部和上部，橫向上發(fā)育穩(wěn)定，厚度7～20 m[22]。龍王廟組中下部風(fēng)暴成因的碳酸鹽砂屑、礫屑均與陸源石英顆粒混合堆積。此類混合沉積是由突發(fā)風(fēng)暴事件所引起的，風(fēng)暴形成的混積巖與上下層系形成混積層系，在巖性、結(jié)構(gòu)與沉積構(gòu)造等方面亦為漸變過渡關(guān)系。此混合沉積類型在研究區(qū)局部發(fā)育。

3 混積巖分布特征

3.1 縱向分布特征

3.1.1 高石梯地區(qū)GS10井混積巖縱向分布特征

四川盆地中部地區(qū)龍王廟組海平面變化旋回可以劃分出1個(gè)三級(jí)和4個(gè)四級(jí)旋回[23-25]。高石10井龍王廟組混積巖發(fā)育在三級(jí)旋回海侵期-海退早期。第一個(gè)四級(jí)旋回快速海侵期為粉砂質(zhì)白云巖，灘間洼地沉積，厚10 m，石英含量5%～20%；海退期為含粉砂殘余砂屑白云巖，為混積顆粒灘沉積，厚22 m，石英顆粒含量在5%～8%。第二個(gè)四級(jí)旋回海侵期紋層狀粉砂質(zhì)白云巖與粉晶白云石互層，石英含量8%～33%，厚5 m；海退期為含粉砂白云巖，厚度7.5 m，石英顆粒含量在5%～15%。第三個(gè)四級(jí)旋回快速海侵期為含粉砂白云巖，厚6 m，石英含量3%～6%；海退期為含粉砂殘余砂屑白云巖，厚27 m，石英顆粒含量2%～5%。第四個(gè)四級(jí)旋回海侵期為含粉砂殘余砂屑白云巖，厚6.5 m，石英含量2%～4%；海退期為含粉砂殘余砂屑白云巖，厚10 m，石英顆粒含量2%～3%(圖4)。4個(gè)四級(jí)旋回均為混積巖層系。

圖3 四川盆地中部地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組混積巖組分統(tǒng)計(jì)Fig.3 Component analysis of hybrid rocks of Longwangmiao Formation in the central Sichuan Basin

四川盆地中部地區(qū)龍王廟組發(fā)育3期風(fēng)暴沉積[20]。高石梯地區(qū)的風(fēng)暴巖縱向上多與混積巖共生，混積類型以復(fù)合式Ⅱ型混合沉積為主。GS10井龍王廟組陸源石英的含量與風(fēng)暴期次具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。第一個(gè)風(fēng)暴沉積期，陸源碎屑含量在5%～23%，第二個(gè)風(fēng)暴期，陸源碎屑含量在8%～33%，第三個(gè)風(fēng)暴期，陸源碎屑含量在2%～8%；而風(fēng)暴平息期陸源碎屑含量在2%～ 5%；風(fēng)暴期的碎屑石英含量普遍高于風(fēng)暴平息期(圖4)；這說明高石梯地區(qū)龍王廟組的混積作用受風(fēng)暴作用影響顯著，混積段多發(fā)育在風(fēng)暴期。

圖4 四川盆地中部地區(qū)GS10井下寒武統(tǒng)龍王廟組混合沉積綜合柱狀圖Fig.4 Composite column of mixed sediments in the Lower Cambrian Longwangmiao Formation in Well GS10,central Sichuan Basin

3.1.2 磨溪地區(qū)MX21井混積巖縱向分布特征

磨溪地區(qū)磨溪21井龍王廟組混積巖亦發(fā)育在三級(jí)旋回的海侵期和海退早期。第一個(gè)四級(jí)海平面旋回海侵期為含粉砂白云巖，厚9 m，為灘間洼地沉積，陸源石英顆粒散布于基質(zhì)中或沿縫合線分布，含量在5%～8%；海退期為含粉砂殘余砂屑白云巖，厚度10 m，為混積顆粒灘，陸源石英含量在3%～8%；為混積巖層系。第二個(gè)四級(jí)旋回海侵期，主要為含粉砂白云巖，厚度4 m，為灘間洼地沉積，陸源石英顆粒略呈層狀，含量8%～10%；緩慢海退期為厚層殘余砂屑/鮞粒白云巖，厚度15 m，陸源石英含量在3%～8%；為碳酸鹽巖-混積巖層系。第三個(gè)四級(jí)旋回海侵期為含粉砂白云巖，厚度4 m，陸源石英含量5%～16%；海退期為含粉砂殘余砂屑白云巖，厚度23 m，陸源石英顆粒含量在3%～13%；為碳酸鹽巖-混積巖層系。第四個(gè)四級(jí)旋回厚15 m，為殘余砂屑白云巖，陸源石英未混入，為顆粒灘沉積(圖5)。

圖5 四川盆地中部地區(qū)MX21井下寒武統(tǒng)龍王廟組混合沉積綜合柱狀圖Fig.5 Composite column of mixed sediments in the Lower Cambrian Longwangmiao Formation in Well MX21,central Sichuan Basin

磨溪地區(qū)MX21井龍王廟組陸源石英的含量與風(fēng)暴期次的對(duì)應(yīng)關(guān)系一般，混積類型兼具漸變式混合沉積和復(fù)合式Ⅱ型混合沉積的特征。在第一個(gè)和第二個(gè)風(fēng)暴期內(nèi)陸源碎屑發(fā)育。第一個(gè)風(fēng)暴期內(nèi)陸源碎屑含量在5%～8%；第二個(gè)風(fēng)暴期內(nèi)陸源碎屑含量在3%～13%。但混積強(qiáng)度最大、陸源石英含量最高的層段(4 620～4 638 m)不在風(fēng)暴期內(nèi)(圖5)，這說明磨溪地區(qū)龍王廟組的混積作用主要發(fā)育在風(fēng)暴平息期，風(fēng)暴潮流攜帶陸源碎屑就近沉積。

通過對(duì)四川盆地中部地區(qū)典型井混積巖縱向演化特征的分析，發(fā)現(xiàn)龍王廟組混合沉積主要受海平面升降變化的影響。龍王廟組混合沉積發(fā)育在三級(jí)海平面旋回的海侵期和海退早期，且海侵期混合沉積強(qiáng)度與混積巖厚度明顯高于海退期。高石梯地區(qū)的混合沉積在4個(gè)四級(jí)旋回內(nèi)都發(fā)育，海侵期的混積石英顆粒含量高于海退期，以混積巖層系為主；磨溪地區(qū)混合沉積僅發(fā)育在前3個(gè)四級(jí)旋回內(nèi)；混積強(qiáng)度最大的部位處在第二個(gè)或第三個(gè)四級(jí)旋回內(nèi)，以碳酸鹽巖-混積巖層系為主?？v向上，研究區(qū)混合沉積主要發(fā)育于龍王廟組中下部，至上部混入的陸源石英的含量很少，說明該區(qū)龍王廟期沉積環(huán)境由海侵期-海退早期的“半渾水-半清水”環(huán)境逐漸向海退晚期的“清水”環(huán)境過渡，并伴隨有風(fēng)暴作用改造。

3.2 橫向分布特征

通過橫向?qū)Ρ人拇ㄅ璧刂胁?北部地區(qū)龍王廟組混積特征發(fā)現(xiàn)，四川盆地下寒武統(tǒng)龍王廟組混積巖普遍發(fā)育，但混積強(qiáng)度有差異。高石梯構(gòu)造以GS17井和GS10井為代表，混積巖段近乎全井段發(fā)育，以混積巖層系為主，混積類型以復(fù)合式 Ⅱ 型混合沉積為主。GS17井混積巖段陸源碎屑石英的粒徑集中在0.08～0.12 mm，碎屑石英含量集中在8%～15%；GS10井混積段陸源碎屑石英的粒徑集中在0.06～0.10 mm，碎屑石英含量集中在8%～10%，混積段厚度累計(jì)在70～75 m(圖6)。

磨溪構(gòu)造選取MX21井、MX17井和MX202井，分別代表磨溪構(gòu)造南部、中部和東北部，混積巖段主要發(fā)育在龍王廟組中下部，以碳酸鹽巖-混積巖層系為主，漸變式混合沉積和復(fù)合式Ⅱ型混合沉積均發(fā)育。MX21井位于高石梯-磨溪構(gòu)造的銜接帶，混積巖段陸源碎屑石英粒徑集中在0.06～0.10 mm，碎屑石英含量集中在5%～8%，混積段厚度累計(jì)63 m；MX17井位于磨溪構(gòu)造中部，混積段陸源碎屑石英的粒徑集中在0.06～0.08 mm，碎屑石英含量集中在5%～6%，混積段厚度累計(jì)40 m；MX202井位于磨溪構(gòu)造東北部，混積巖段陸源碎屑石英的粒徑集中在0.06～0.08 mm，碎屑石英含量集中在3%～5%，混積段厚度累計(jì)35 m(圖6)。綜上，四川盆地中部地區(qū)從高石梯構(gòu)造-磨溪構(gòu)造南部-磨溪構(gòu)造北部，呈現(xiàn)出混積陸源碎屑石英粒度變小、石英含量減小、混積厚度減小、混積強(qiáng)度減弱的趨勢。

4 混合沉積的地質(zhì)意義

四川盆地中部地區(qū)龍王廟組混合沉積具有重要的地質(zhì)意義，不僅有利于混合沉積的形成機(jī)制研究，還有利于龍王廟組古環(huán)境、古地貌的恢復(fù)與油氣地質(zhì)研究。

4.1 沉積古環(huán)境意義

四川盆地中部地區(qū)龍王廟期沉積環(huán)境的觀點(diǎn)主要有淺水緩坡[25-26]、內(nèi)緩坡[24,27]、潮坪[23,27]、淺水臺(tái)地[28]和風(fēng)暴潮坪[22]。該區(qū)混合沉積主要發(fā)育于龍王廟組中下部，向上陸源石英含量逐漸降低；混積巖與前兩期風(fēng)暴作用密切相關(guān)，風(fēng)暴期的陸源石英含量高于風(fēng)暴平息期，且發(fā)育典型的風(fēng)暴沉積構(gòu)造和潮汐層理[22]，風(fēng)暴流攜帶陸源石英顆粒至川中地區(qū)形成混積巖，這指示該地區(qū)龍王廟組沉積環(huán)境為受風(fēng)暴改造的混積潮坪，以潮間帶-潮下帶為主。

通過四川盆地中部-北部地區(qū)龍王廟組混合沉積特征對(duì)比發(fā)現(xiàn)，川北地區(qū)混積巖的混積強(qiáng)度、混積樣式、陸源石英顆粒粒徑和含量均強(qiáng)于川中地區(qū)。川北地區(qū)幾乎整段發(fā)育混合沉積，不僅有混積型碳酸鹽巖，還有高度混積巖與混積型碎屑巖；發(fā)育陸源碎屑巖-碳酸鹽巖層系、碳酸鹽巖-混積巖層系和混積巖層系等3種混積層系；陸源石英顆粒粒徑大于0.1 mm的占20%，陸源石英含量15%～90%；四川盆地中部地區(qū)為混積型碳酸鹽巖，僅發(fā)育碳酸鹽巖-混積巖層系與混積巖層系等2種混積層系；陸源石英顆粒粒徑大于0.1 mm占比小于5%；陸源石英含量最多在30%～40%(表1)。筆者對(duì)風(fēng)暴巖的研究表明，龍王廟期風(fēng)暴潮流來自北東方向[22]，說明龍王廟期風(fēng)暴形成于古秦嶺洋。風(fēng)暴的形成需要寬廣的洋面，多形成“?！憽！钡倪\(yùn)移特點(diǎn)[29]?；旆e巖的對(duì)比研究指示風(fēng)暴潮流攜帶來自摩天嶺古陸的陸源碎屑經(jīng)川北進(jìn)入川中地區(qū)，形成顆粒灘和混積顆粒灘。

4.2 沉積古地貌指示意義

四川盆地早寒武世發(fā)育拉張運(yùn)動(dòng)，形成綿陽-長寧拉張槽。雖然龍王廟期拉張槽已填平補(bǔ)齊[13]，但拉張作用引起的古地貌差異還存在，拉張槽東側(cè)斷層上升盤的磨溪地區(qū)為古地貌高地，而高石梯地區(qū)處于斜坡部位，向南西和北東方向緩斜[22-24,30-38](圖7)。

圖7 四川盆地中部地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組混合沉積模式Fig.7 Depositional model of mixed sediments in the Lower Cambrian Longwangmiao Formation,central Sichuan Basin

川中地區(qū)下寒武統(tǒng)混積巖具有指示沉積古地貌的作用。高石梯地區(qū)混積段近乎全井段發(fā)育，混積段占全井段的比例為79.3%～88.2%。這說明風(fēng)暴攜帶來的粉砂級(jí)陸源石英在水體能量較低的古地貌斜坡區(qū)大量沉積，在高石梯地區(qū)形成厚度大、分布廣和混積強(qiáng)度高的混積巖。磨溪地區(qū)混積段僅發(fā)育在中下部，混積段占比為34.8%～53.3%。這說明磨溪地區(qū)處于古地貌高部位，水體能量較高，粉砂級(jí)陸源石英顆粒不易沉積，僅細(xì)砂級(jí)顆粒在龍王廟組下部沉積。

4.3 油氣地質(zhì)意義

結(jié)合四川盆地中部地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組的試油氣結(jié)果和測井解釋成果，對(duì)混積段的油氣儲(chǔ)層意義進(jìn)行了探討。高石梯地區(qū)油氣顯示段在混積段不發(fā)育。以GS10井為例，龍王廟組中下部以混積顆粒灘和灘間洼地為主，混積強(qiáng)度大；龍王廟組中上部以顆粒灘為主，混入的陸源石英含量較低(2%～5%)，混積強(qiáng)度小。GS10井試油氣揭示差氣層2層和氣層1層，差氣層累計(jì)厚度21 m，氣層厚度12 m，均發(fā)育在龍王廟組中上部，屬于弱混積顆粒灘(圖4)。

表1 四川盆地中部與北部地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組混合沉積特征對(duì)比Table 1 Mixed sediments comparison of the Lower Cambrian Longwangmiao Formation between the central and northern Sichuan Basin

磨溪地區(qū)油氣顯示段在混積段和非混積段均發(fā)育。以MX21井和MX202井為例，龍王廟組中下部以混積顆粒灘和灘間洼地為主，混積強(qiáng)度大，但混積地層厚度較高石梯地區(qū)減??；龍王廟組中上部以顆粒灘為主，混入的陸源石英含量較低，混積強(qiáng)度小，混積灘體厚度5～10 m。MX21井試油氣揭示氣層兩層，氣層井段4 641～4 655 m，發(fā)育于混積顆粒灘微相中；氣層井段4 602～4 612 m，屬于顆粒灘沉積微相(圖5)。MX202井試油氣揭示氣層1層和差氣層1層，氣層井段4 634.5～4 685.5 m，屬于弱混積顆粒灘；差氣層井段4 700～4 711.5 m，屬于弱混積顆粒灘和混積顆粒灘(圖6)。故四川盆地中部地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組儲(chǔ)層主要發(fā)育在弱混積或未混積的顆粒灘微相中；混合沉積強(qiáng)度大，不利于優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的發(fā)育。

四川盆地北部地區(qū)屬于強(qiáng)混積作用的古斜坡，儲(chǔ)層多為弱混積顆粒灘。龍?zhí)?井儲(chǔ)層主要發(fā)育于龍王廟組頂部(6 657.0 ～6 662.8 m)，為含砂砂屑白云巖。天星1井龍王廟組混積巖全井段發(fā)育，下部為砂質(zhì)亮晶鮞粒白云巖夾長石石英粉砂巖，陸源碎屑石英含量10%～ 90%，中上部為含砂砂屑/鮞粒云巖、砂質(zhì)粉晶云巖，陸源碎屑石英含量10%～12%，儲(chǔ)層整體不發(fā)育。馬深1井龍王廟組中下部為深灰色砂質(zhì)砂屑白云巖，陸源碎屑石英含量10%～ 40%；上部為深灰色含砂鮞粒/砂屑白云巖，為儲(chǔ)層發(fā)育段(7 302～7 310.7 m)。故四川盆地北部地區(qū)龍王廟組的油氣勘探應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注局部性的古地貌高地上的弱混積顆粒灘。

5 結(jié)論

1) 四川盆地中部地區(qū)龍王廟組混積層系主要有碳酸鹽巖-混積巖層系和混積巖層系2種類型，為混積型碳酸鹽巖?；旌铣练e類型為漸變式混合沉積和復(fù)合式Ⅱ型混合沉積。陸源石英碎屑以沿縫合線、彌散于基質(zhì)中、碳酸鹽顆粒間和顆粒內(nèi)等4種形式賦存。

2) 四川盆地中部地區(qū)龍王廟組混合沉積主要受海平面變化影響。混積巖段發(fā)育在三級(jí)海平面旋回的海侵期和海退早期，且海侵期混合沉積強(qiáng)度與混積巖厚度明顯高于海退期；縱向上混積強(qiáng)度先增大后減小，且混積巖多與風(fēng)暴巖共生。橫向上，四川盆地龍王廟組混積巖普遍發(fā)育，但混積強(qiáng)度有差異。高石梯地區(qū)多為混積巖層系，混積類型以復(fù)合式Ⅰ型混合沉積為主，形成混積中心。

3) 四川盆地中部和北部地區(qū)龍王廟組均發(fā)育混合沉積。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，川北地區(qū)混積的陸源石英顆粒粒徑與含量大、混積強(qiáng)度大、混積樣式多、風(fēng)暴沉積不發(fā)育。依據(jù)古潮流來自北東方向，推測該地區(qū)龍王廟組陸源碎屑顆粒源自川北地區(qū)。

4) 四川盆地中部地區(qū)龍王廟組混合沉積具有重要的古環(huán)境、古地貌與油氣地質(zhì)意義。川中地區(qū)龍王廟組沉積環(huán)境為受風(fēng)暴改造的混積潮坪；川中地區(qū)龍王廟組混積巖指示磨溪地區(qū)為古地貌高地，高石梯地區(qū)為古地貌斜坡。川中地區(qū)龍王廟組儲(chǔ)層主要發(fā)育在弱混積或未混積顆粒灘微相中；混合沉積強(qiáng)度大，不利于優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的形成和發(fā)育。