川西坳陷中段侏羅系淺水三角洲砂體展布特征及其成因分析

楊永劍

（中石化西南分公司勘探開發(fā)研究院，四川成都610081）

1 概述

侏羅系是川西坳陷中淺層的主力產(chǎn)層，前人對其沉積、層序發(fā)育特征及儲層特征等方面做過相關研究，隨著勘探、開發(fā)的不斷深入，對川西坳陷侏羅系砂體分布的控制因素及成因模式方面的研究顯得尤為重要。因此，在綜合前人研究的基礎上，本文結合野外剖面觀察、鉆井、測井、地震解釋及相關測試分析等資料對川西坳陷中段侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組、沙溪廟組砂體展布特征及主控因素進行分析，并總結其成因模式。

2 地質(zhì)背景

川西坳陷是四川盆地西部晚三疊世以來陸相盆地的深坳陷部分，為龍門山推覆構造帶的前陸盆地，中三疊世末的印支運動引發(fā)了四川盆地西部龍門山造山帶的隆升和四川盆地陸相湖盆的形成，進入侏羅紀后，盆地以陸相沉積為特征[1]。川西坳陷中段西南緣以龍門山造山帶為界，北緣至綿陽安縣，南緣至大邑，東緣以洛帶—回龍一帶為邊界（圖1）。

3 淺水三角洲沉積標志

通過對川西坳陷侏羅系沙溪廟組和蓬萊鎮(zhèn)組的研究發(fā)現(xiàn)，其發(fā)育的三角洲具備有淺水三角洲沉積特征，具體如下所述。

3.1 盆地整體構造穩(wěn)定沉降

整個川西坳陷侏羅紀期間，除周緣造山帶受印支運動和燕山運動影響有劇烈的構造活動之外，在川西地區(qū)總體上表現(xiàn)為穩(wěn)定沉降，是一個較穩(wěn)定的沉積階段[2]。而且就野外剖面、鉆井資料及地震解釋資料來看，僅早侏羅世在盆地邊緣部分區(qū)域有明顯的角度不整合，而在川西坳陷內(nèi)部未發(fā)育大型的角度不整合界面，也從另一方面表明了在侏羅紀期間川西坳陷整體構造相對穩(wěn)定。

3.2 湖平面頻繁升降旋回變化

湖平面下降時期，湖水大規(guī)模收縮，受洪水作用影響的河流可頻繁改道，以決口等方式形成新的三角洲朵葉并快速向盆地中心推進；湖平面上升期，造成大部分分流河道位于水下形成水下分流河道，湖平面頻繁升降旋回變化，造成多期三角洲砂體疊置。受湖平面頻繁的升降旋回變化，川西坳陷侏羅系沙溪廟組和蓬萊鎮(zhèn)組多發(fā)育頻繁的河流沖刷界面及河道下切充填。

3.3 水動力較強的沉積環(huán)境，巖性較粗，砂巖中多發(fā)育平行層理

高流速、高載荷的強能量河流是大型淺水三角洲形成的重要水動力條件，此類河水入湖后能量強，利于形成水下分流河道，也有利于河流攜帶沉積物向盆地方向長距離搬運。通過對盆地內(nèi)部鉆井巖芯的觀察，研究區(qū)侏羅系沙溪廟組砂巖中多發(fā)育平行層理和槽狀層理，均反映了較強的水動力沉積環(huán)境，有利于淺水三角洲的發(fā)育。

3.4 干旱的古氣候條件

關于侏羅系古氣候條件，前人[2]曾做過相關研究，研究認為四川盆地在侏羅紀的古氣候條件主要為早侏羅世溫暖潮濕—中侏羅世干旱寒冷—晚侏羅世干旱炎熱為主，總體上研究區(qū)在沙溪廟組和蓬萊鎮(zhèn)組時期以干旱的氣候條件為主。干旱的氣候環(huán)境可以加劇母巖區(qū)的物理風化作用，從而為盆地內(nèi)部提供更多的沉積物質(zhì)，也有利于蒸發(fā)作用的發(fā)揮，從而更頻繁的促使湖平面變化。

4 淺水三角洲砂體展布特征及其成因分析

關于淺水三角洲的砂體成因及其沉積模式前人曾做過較多研究[3-8]，目前多數(shù)學者認為其主要可以分為2種類型的沉積模式：一種為在較強河流作用條件下的河道型淺水三角洲沉積，另一種為在較強湖浪改造作用條件下的湖浪型淺水三角洲沉積。通過研究發(fā)現(xiàn)，在侏羅紀期間，研究區(qū)同時發(fā)育了2種類型的淺水三角洲沉積，發(fā)育于不同的區(qū)域。

4.1 河道型淺水三角洲

該類型的淺水三角洲主要分布于研究區(qū)東部地區(qū)，如中江—回龍地區(qū)，其三角洲的前緣呈枝狀展布，河道多為順直型分流河道，向湖內(nèi)延伸且延伸較遠，在屬性異常圖上可見明顯的枝狀分流河道特征。其沉積主體為分流河道，由于波浪改造作用弱，河道邊緣發(fā)育有較為連續(xù)的天然堤，穩(wěn)定而連續(xù)的天然堤具有較強的水流約束作用，使得河道能繼續(xù)地向湖里面推進，從而形成較長的河道沉積。

受湖平面變化與河流進積作用影響，在垂向上，該類型的淺水三角洲往往表現(xiàn)為以分流河道（水下分流河道）+分流間灣（水下分流間灣）的韻律旋回沉積。當湖平面較低時，河流的進積作用較強，發(fā)育較厚的河道砂體沉積，電測曲線往往表現(xiàn)為箱狀或齒化箱狀，河道交錯縱橫發(fā)育，形成枝狀分布砂體；當湖平面逐漸升高，河流的進積作用逐漸減弱，往往表現(xiàn)分流間灣夾為薄層狀細粒的間歇性河道沉積（圖2）。

圖2 JS3井河道型淺水三角洲沉積序列

4.2 湖浪型淺水三角洲

該類型的淺水三角洲主要分布于研究區(qū)西部地區(qū)，如溫江、彭州、馬井地區(qū)，其平面上河道特征不明顯或不具備河道特征，在屬性異常圖上常常表現(xiàn)為明顯的片狀異常。由于湖水波浪改造作用較強，受河流和湖泊共同作用，三角洲的前緣呈朵狀展布，而且前緣相帶向湖盆方向延伸不遠，相比河道型三角洲要窄許多。此類三角洲的沉積骨架為砂壩，在湖浪的改造作用下，形成連片的廣布的席狀砂。砂壩在后期不斷接受沉積或遇枯水期后出露水面，逐漸演化成砂洲、沼澤。

此類淺水三角洲的沉積主體是河口砂壩，在垂向上往往表現(xiàn)為分流河道（水下分流河道）+分流間灣（水下分流間灣）+河口壩的韻律旋回沉積，而且其河道沉積往往較薄，當湖平面較低時，河道沉積發(fā)育，隨著湖平面的逐漸上升，湖浪的改造作用逐漸變強，河流所攜帶的沉積物逐漸在河口處堆積，形成河口壩沉積，整體上表現(xiàn)為由正粒序到反粒序的一個沉積旋回（圖3）。

圖3 JS1井湖浪型淺水三角洲沉積序列

5 結論

研究區(qū)侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組和沙溪廟組所發(fā)育的三角洲為淺水三角洲，根據(jù)其沉積特征可將其劃分為2種類型，分別為河道型和湖浪型，其中河道型淺水三角洲表現(xiàn)為以分流河道（水下分流河道）+分流間灣（水下分流間灣）的韻律旋回沉積，當湖平面較低時，河流的進積作用較強，發(fā)育較厚的河道砂體沉積，電測曲線往往表現(xiàn)為箱狀或齒化箱狀，河道交錯縱橫發(fā)育，形成枝狀分布砂體；當湖平面逐漸升高，河流的進積作用逐漸減弱，往往表現(xiàn)分流間灣夾為薄層狀細粒的間歇性河道沉積。沉積主體是河口砂壩，在垂向上往往表現(xiàn)為分流河道（水下分流河道）+分流間灣（水下分流間灣）+河口壩的韻律旋回沉積，而且其河道沉積往往較薄，當湖平面較低時，河道沉積發(fā)育，隨著湖平面的逐漸上升，湖浪的改造作用逐漸變強，河流所攜帶的沉積物逐漸在河口處堆積，形成河口壩沉積，整體上表現(xiàn)為由正粒序到反粒序的一個沉積旋回。

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