百色探區(qū)中三疊統(tǒng)蘭木組沉積相研究

劉喜歡，閆一帆，林小兵，楊芝文

（1.中國石化江蘇油田分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009；2.成都理工大學(xué)，四川 成都 610002）

百色探區(qū)位于百色盆地東部坳陷田東-田陽地區(qū)，中三疊統(tǒng)蘭木組碳酸鹽巖在巖溶作用改造下，可形成縫洞孔隙型和裂縫孔隙型儲層，具備形成優(yōu)質(zhì)潛山儲層的良好條件。

相較于整個(gè)華南板塊及南盤江盆地而言，前人針對百色盆地的研究成果相對較少，已有成果主要集中在新生界古近系的那讀組湖相碳酸鹽巖儲層［1］、那讀組砂巖碎屑物源分析研究［2-4］及百崗組物源關(guān)系分析［5-6］等方面。對蘭木組的研究，重點(diǎn)集中在巖溶儲層特征及發(fā)育機(jī)制方面，如黃開創(chuàng)等［7］認(rèn)為蘭木組發(fā)育生物礁，沉積相對該地區(qū)儲層發(fā)育起明顯的控制作用；葉茂林等［8］則重點(diǎn)對蘭木組灰?guī)r的古巖溶作用發(fā)育時(shí)期進(jìn)行了分析。對蘭木組灰?guī)r的沉積環(huán)境的研究較為缺乏。將百色探區(qū)置于南盤江坳陷大背景下，以往的研究成果認(rèn)為，中三疊統(tǒng)發(fā)育孤立臺地沉積［9］。

經(jīng)長期剝蝕和巖溶改造后，蘭木組殘余灰?guī)r在研究區(qū)呈孤立塊狀不均勻分布，上法地區(qū)灰?guī)r分布范圍較大，約43 km2，灰?guī)r最大厚度600 m；朔元地區(qū)28 km2，最大厚度約200 m；花茶地區(qū)7.5 km2，灰?guī)r最大厚度大于350 m。

百色探區(qū)蘭木組潛山油藏有較好的發(fā)現(xiàn)，為了進(jìn)一步推動灰?guī)r潛山勘探開發(fā)，亟待深入開展沉積相等基礎(chǔ)性研究工作。通過最新資料梳理研究發(fā)現(xiàn)，百色探區(qū)蘭木組碳酸鹽巖中發(fā)育不受陸源碎屑影響的較純的顆?；?guī)r、泥晶灰?guī)r，也發(fā)育受陸源碎屑影響的砂質(zhì)顆?；?guī)r，整體呈現(xiàn)碳酸鹽巖-碎屑巖混積的巖性組合特征。因此，對蘭木組開展沉積相研究，明確灰?guī)r沉積環(huán)境，可為揭示蘭木組儲層發(fā)育特征及分布規(guī)律，進(jìn)而為百色探區(qū)灰?guī)r潛山油氣勘探提供基礎(chǔ)資料。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

百色探區(qū)構(gòu)造上位于南盤江坳陷東南部（圖1），是在中三疊統(tǒng)褶皺基底上形成的北斷南超的箕狀斷陷盆地。

圖1 百色探區(qū)位置及灰?guī)r殘厚等值線

中三疊世后，桂西地區(qū)上升為陸地，百色探區(qū)結(jié)束了海洋沉積環(huán)境，并長期遭受剝蝕，灰?guī)r殘留分布整體受老斷層及差異剝蝕控制，僅在局部殘留，周邊同期地層被剝蝕殆盡。其后的古近系，在右江斷裂控制下，沉陷成箕狀斷陷盆地，發(fā)育了一套陸相湖泊—三角洲沉積，并形成多套生油層-儲集層組合［10-12］。

結(jié)合巖電性特征，蘭木組縱向上可分為六個(gè)層段，從老至新依次為H6～H1。

H6 主要為大套暗色泥巖夾薄層泥灰?guī)r或鈣質(zhì)粉砂巖，為區(qū)域標(biāo)志層；H4 泥夾灰?guī)r段可作為局部標(biāo)志層。H1、H2、H3和H5以灰?guī)r為主，局部夾薄層泥巖（圖2）。

圖2 百色探區(qū)中三疊統(tǒng)蘭木組小層劃分（H6—H1）

2 中三疊統(tǒng)蘭木組巖性特征及沉積環(huán)境識別

由于沉積環(huán)境的差異，百色盆地中三疊統(tǒng)蘭木組發(fā)育多種巖石類型。其中主要的巖石類型包括灰?guī)r、泥巖和砂巖。

2.1 灰?guī)r巖性特征及沉積環(huán)境

蘭木組灰?guī)r類型多樣，主要包括藻黏結(jié)灰?guī)r、生物礁灰?guī)r、顆粒（藻砂屑、砂屑、生屑）灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、云質(zhì)灰?guī)r、巖溶角礫巖等。

從H6～H1 層的灰?guī)r中，普遍發(fā)育與藍(lán)細(xì)菌和藻類相關(guān)的沉積構(gòu)造，具有重要的指示環(huán)境的意義。藻紋層以波狀或似球粒狀發(fā)育（圖3a），紋層間發(fā)育窗格孔，被晶粒方解石充填。藻凝塊、核形石發(fā)育，核心為生物碎屑，藻紋層包殼較為完整，藻絲體特征清晰，指示了典型的潮坪—局限臺地沉積環(huán)境（圖3b）。

藻屑灰?guī)r在各個(gè)小層均有發(fā)育（圖3c、3d），藻砂屑大小不一，砂屑內(nèi)藻絲體隱約可見，粒間通常充填亮晶方解石膠結(jié)。藻砂屑陰極發(fā)光特征為紅褐色，早期方解石膠結(jié)不發(fā)光（圖3e、3f），指示了相對高能的沉積環(huán)境（如潮道、臺內(nèi)灘）。

在F8 井、憧舍剖面等蘭木組灰?guī)r中，發(fā)育藻黏結(jié)灰?guī)r（圖3g），苔蘚蟲障積礁灰?guī)r（圖3h），為臺內(nèi)丘礁沉積。

部分藻灰?guī)r中，見陸源碎屑石英（圖3i）；在巖心或巖性剖面中，見薄層砂泥巖夾層，呈現(xiàn)混積潮坪特征（圖3j）。

另外見泥晶灰?guī)r（圖3k）與風(fēng)暴成因生屑灰?guī)r（圖4l）發(fā)育。其中生屑灰?guī)r中雙殼類幼體殼體破碎、略定向排列，為風(fēng)暴成因，揭示了相對水深、低能的開闊海環(huán)境。

灰?guī)r云化程度弱，在亮晶藻砂屑灰?guī)r中見少量白云石沿縫合線分布（圖3m），為埋藏云化的結(jié)果。另發(fā)育巖溶角礫巖（圖3n），基巖多為微晶藻砂屑灰?guī)r，礫間充填陸源碎屑泥及粉砂。

圖3 百色探區(qū)蘭木組灰?guī)r沉積特征

2.2 泥巖-碎屑巖巖性特征

灰?guī)r段之下，以H6 小層為主發(fā)育一套泥巖沉積，局部夾薄層粉砂巖和泥晶灰?guī)r。發(fā)育波痕、脈狀層理、羽狀交錯(cuò)層理等，主要為潮坪—淺水陸棚沉積環(huán)境（圖4）。

圖4 百色探區(qū)蘭木組泥巖-碎屑巖沉積特征

3 中三疊統(tǒng)蘭木組沉積相縱橫向演化

上述巖性特征揭示了蘭木組H6～H1 小層灰?guī)r-碎屑巖發(fā)育規(guī)模及組合存在明顯差異。縱向上的變化規(guī)律表現(xiàn)為:下部以泥巖為主，向上碳酸鹽巖逐漸增厚，揭示了水體變清、陸源碎屑含量減少、灰?guī)r變純的過程，且在碳酸鹽巖上部，顆粒灘與藻丘沉積逐漸增多（圖5）。

圖5 F25井與F25C井縱向巖性組合變化及沉積環(huán)境演化

比如底部H6 小層巖性組合以泥巖夾泥晶灰?guī)r為主，整體呈現(xiàn)為淺水陸棚沉積格局。H5小層為藻砂屑灰?guī)r、泥晶灰?guī)r為主，夾泥灰?guī)r，為開闊臺地臺內(nèi)灘—灘間海沉積。H4 小層巖性組合又變?yōu)槟嗑Щ規(guī)r夾泥巖，為開闊?！獪\水陸棚沉積。H3～H1主要為藻砂屑灰?guī)r、藻紋層灰?guī)r與藻黏結(jié)（礁）灰?guī)r，為潮坪和臺內(nèi)礁灘沉積環(huán)境。各小層沉積環(huán)境依次為淺水陸棚—開闊臺地—局限臺地—潮坪，經(jīng)歷了兩個(gè)水體變淺的旋回演變過程。

并且，從不同地區(qū)殘余的灰?guī)r特征對比來看，朔元地區(qū)保留的主要為底部灰?guī)r部分，發(fā)育開闊臺地—局限臺地沉積；上法地區(qū)灰?guī)r保存相對完整，形成一個(gè)完整的淺水陸棚—開闊臺地—局限臺地—潮坪旋回（圖6）。

圖6 百色探區(qū)不同灰?guī)r殘留地區(qū)沉積相對比

4 中三疊統(tǒng)蘭木組沉積相平面展布規(guī)律及沉積模式

根據(jù)蘭木組沉積相縱橫向特征分析，可以編制百色探區(qū)蘭木組沉積相平面展布圖。本文以小層為沉積相平面圖編制單元，根據(jù)巖性組合特征進(jìn)行沉積相平面圖的編制。結(jié)果表明，中三疊統(tǒng)蘭木組H6 小層沉積期，百色探區(qū)主要發(fā)育淺水陸棚沉積，局部發(fā)育灰泥丘；H4～H5 小層沉積期，百色探區(qū)整體為開闊臺地沉積，在上法和朔元的局部地區(qū)發(fā)育臺內(nèi)灘；H1～H3 小層沉積期，百色探區(qū)整體為潮坪—局限臺地沉積格局，在局限臺地內(nèi)普遍發(fā)育臺內(nèi)礁（丘）、灘。

基于此，建立了百色探區(qū)蘭木組沉積模式。從模式中可以看出，研究區(qū)在蘭木組沉積期，整體經(jīng)歷了從淺水陸棚—開闊臺地—潮坪/局限臺地的沉積格局，局部發(fā)育礁（丘）、灘，隨著海平面升降發(fā)生遷移，礁灘體縱向上疊置、橫向局部連片，巖性較純，且原生孔發(fā)育，疊加后期巖溶改造，利于形成優(yōu)質(zhì)儲層（圖7）。

圖7 百色探區(qū)中三疊統(tǒng)蘭木組沉積相及沉積模式

5 結(jié)論

（1）百色探區(qū)中三疊統(tǒng)蘭木組主要為一套泥巖-灰?guī)r沉積，下部以泥巖為主，向上碳酸鹽巖逐漸增厚，顆粒灘與藻丘沉積逐漸增多，沉積環(huán)境從早到晚經(jīng)歷了從淺水陸棚—開闊臺地—潮坪/局限臺地的沉積格局。

（2）百色探區(qū)蘭木組灰?guī)r中發(fā)育臺內(nèi)礁（丘）、灘，并且垂向疊置、橫向局部連片，原生孔疊加后期巖溶改造后，利于形成優(yōu)質(zhì)儲層。