四川盆地西部晚二叠世吴家坪组沉积体系
何江;郑荣才;胡欣;张本健;尹宏;马华灵;王勇;冯春强
苹果6强制重启【摘 要】通过详细的野外剖面观察、地层横向追踪与对比、典型沉积剖面实测、系统取样和室内实验分析等方法，首次对四川盆地西部晚二叠世吴家坪组沉积体系进行精细研究，发现早二叠世末发生的东吴运动属拉张背景下的块断隆升，导致西南康滇古陆受古特提斯洋壳的推挤形成物源区，西北广元—旺苍一带伴生拉张沉降形成海槽地堑区，区内地势由南西向北东方向低角度倾斜，间接控制了吴家坪组沉积及岩相展布，显示宽缓渐变的沉积相带特征。研究表明，晚二叠世吴家坪组为早期风化剥蚀界面基础上一次较高海平面北西－南西向海侵的产物，南西至北西方向依次发育剥蚀区及冲积平原－滨岸平原－滨岸沼泽－碳酸盐岩缓坡沉积体系。其中，浅缓坡生屑滩发育区是最为有利的储集相带，其厚度大、分布面积广，且位于广元－旺苍生烃中心附近，具备就近俘获油气的能力。多轮数字地震详查也发现众多潜伏构造，为盆内碳酸盐岩气藏的扩大勘探展示了全新的后备领域。%By means of detailed outcrop obrvation ,lateral formation tracking and correlation ,realistic writing of typical dimentary ction ,systematic sampling and laboratory experimental analysis ,detailed st
udy was performed for the first time on dimentary system of the Late Permian Wujiaping Formation in the western Sichuan Basin .The study found that the Dongwu movement at the end of the Early Permian was uplifting of fault block under tensional background .The Dong-wu movement turned the southwest Kang-Dian ancient land into a provenance under the pushing and shoving by the ancient Tethys oceanic crust .Meanwhile , a trough graben area was formed in the northwest Guangyuan-Wangcang area due to the associated tensional subsidence .The relief in the area declines at low angle from southwest to northeast and in-directly controls the formation and lithofacies distribution of Wujiaping Formation .The dimentary facies zones feature in wide and gradual variation .The Late Permian Wujiaping Formation was resulted from an high a level transgression from northwest to southwest above the early weathering erosion interface .A denudation area and alluvial plain-coastal plain-coastal swamps-carbonate ramp dimentary systems are successively developed from the southwest to northwest .Among the dimentary systems , the moderate-shallow ramp bioclast beach was the most favorable rervoir facies belt with large thickness ,wide distribution and near distan
ce to the Guangyuan-Wangcang hydrocarbon kitchen ,and it is capable of trapping hydrocarbons generated nearby .Several rounds of detailed digital ismic investigation have revealed many bur-ied structures ,providing new domains for enlarged exploration of carbonate gas rervoirs in the basin .
【期刊名称】《石油与天然气地质》
【年(卷),期】2015(000)001
【总页数】9页(P87-95)
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【关键词】沉积体系;演化模式;吴家坪组;晚二叠世;四川盆地
【作 者】何江;郑荣才;胡欣;张本健;尹宏;马华灵;王勇;冯春强
【作者单位】成都理工大学地球科学学院，四川成都610059; 西南石油大学地球科学与技术学院，四川成都610500;成都理工大学地球科学学院，四川成都610059;中国石油西南油气田分公司川西北气矿，四川江油621700;中国石油西南油气田分公司川西北气矿，四川
江油621700;中国石油西南油气田分公司川西北气矿，四川江油621700;中国石油西南油气田分公司川西北气矿，四川江油621700;中国石油西南油气田分公司川中气矿，四川遂宁629000;西南石油大学地球科学与技术学院，四川成都610500
【正文语种】香港旅游全攻略中 文
【中图分类】TE121.3
研究区地理位置位于四川盆地西部峨眉市、成都市北东方向一直延伸至广元市境内。大地构造处于“扬子地台”西北缘，现今区域构造主体为龙门山断褶带、川北坳陷低缓带、川西坳陷低陡带，属断裂、褶皱和推覆构造强烈复杂的区域[1-4]。北与米仓山台缘隆起带、松潘甘孜地槽系相接，南与峨眉山瓦块断带为界，东与川中隆起斜坡带紧靠(图1)。
近年，随着对区内晚二叠世吴家坪期生屑滩储层天然气勘探开发的不断深入，在龙岗地区九龙山构造取得一定突破，钻揭该层的龙4、龙16、龙17和龙104井显示异常强烈，其中，龙17井获气3.31×104 m3/d。此外，元坝地区钻揭该层的元坝29井获气103×104 m3/d，为盆内碳酸盐岩气藏的扩大勘探展示了全新的后备领域，亟需对沉积体系进行精细研究。针
对四川盆地晚二叠世地层，诸多沉积地质学家和石油地质学家进行了深入研究。张军、李建国等[5]针对中国南方碳酸盐岩岩相古地理研究中发现，晚二叠世中国南方发育大型碳酸盐台地，四川盆地位于其西北部，自西向东依次发育冲积相、滨岸平原相、滨岸沼泽相和碳酸盐台地相；冯纯江、张继庆等[6] 针对四川盆地上二叠统沉积相及其构造控制因素做了详细分析，将该套沉积归类到浅水碳酸盐台地环境，其中生物礁(滩)有台缘礁(滩)和台内部礁(滩)两种可能性；近年来，王一刚等[7]等对四川及邻区上二叠统沉积特征系统深入工作，认为在海侵的大背景下，四川盆地晚二叠世为一大型碳酸盐缓坡沉积。但目前尚缺少针对四川盆地西部晚二叠世吴家坪期沉积体系的精细解剖实例和经验。笔者通过详细的野外剖面观察、地层横向追踪与对比、典型沉积剖面写实、系统取样和室内实验分析等方法，首次对区域地质背景、沉积类型及特征、沉积体系展布、沉积模式进行了精细解剖。
泥盆系和石炭系沉积期，四川盆地受加里东运动影响始终保持上升状态，仅在盆缘见有发育齐全的泥盆系和石炭系，盆内大面积缺失。中二叠世盆内开始广泛海侵，接受了一套十分稳定的中二叠统茅口组碳酸盐岩台地相沉积。中二叠世末发生了影响区域构造格局的东吴运动，其属拉张背景下的块断隆升，四川盆地西部显示为区域性的差异条块升降，发育为堑垒断陷古地貌[8-10]：西南近雅安-峨眉的康滇古陆地垒区因受到古特提斯洋壳的不断
推挤，导致陆地上升、扩大，爆发了峨眉地裂运动，产生了大量大型张性断裂，呈近南北向或北东向分布，继而有大规模玄武岩喷涌而出，构成了主要的物源分布区。除近源堆积了巨厚的峨眉山玄武岩组外，还在大邑—眉山等周边沉积了富含火山碎屑物质的宣威组碎屑岩类；同时，西北广元—旺苍一带因地壳的均衡作用，发生拉张沉降事件形成拉张性海槽地堑区，并与开江-梁平海槽相通，海槽区向西南康滇古陆区方向至滨岸之间的较浅水区主要沉积了吴家坪组海相富含燧石团块(或条带)石灰岩(图2)，较深水区还沉积了深色硅质灰岩。上述地质背景间接控制了四川盆地西部晚二叠世吴家坪期地层及岩相展布。
中二叠世末的东吴运动使四川盆地西南部的康滇古陆高耸并成为主要的物源区，其东侧被动大陆边缘的岩石圈张裂作用后发生热沉降，显示相对稳定的区域性沉降特点，沉降速度与大陆边缘板块厚度成反比关系[1]，因此，在同一个时间段中，从远离大陆向大陆内部方向，大陆边缘地壳的沉降幅度呈逐渐减小的趋势，构成原始、平缓的斜坡地貌，导致区内地势具有南西-北东向低角度倾斜的趋势。
基于区域沉积格局及前人研究成果[11-17]，结合盆缘桥亭、杨坝和王家沟等(图3)10条野外露头剖面的实地观测及盆内钻、测井资料和地震剖面的综合分析，发现吴家坪期沉积体系具有以下重要特征。
1) 沉积相带显示宽缓渐变的趋势
吴家坪沉积期，川西北部地区多数野外和钻井剖面沉积特征极其相似，主要由一套中-厚层状含硅质结核、团块或条带的含生物(屑)、生物(屑)质石灰岩构成，未发现明显突变的岩相界限。同时，颗粒岩(砂级和砂级以上的碳酸盐岩颗粒含量与岩石结构组分比≥50%的岩性)厚度变化也呈渐变趋势(图3)。
为什么会打雷2) 无台地边缘斜坡带
在吴家坪组中未见富含重力流沉积、滑塌变形构造为特色的台地边缘斜坡沉积，同时，地震剖面(吴家坪组底部拉平)也未见地层厚度的突变和斜坡(图4)，表明在吴家坪期不发育较陡的坡折带。
永结无情游3) 台地边缘高能沉积相带缺乏
区内仅在元坝29井和龙4井区、江油的坪上以及北川通口等区域发育一些近滨岸地带的较浅水滩体，规模较小，未能形成明显的障壁作用(图3，图4)。
结合研究区现状，参考Armstrong等[18-21]的相模式，研究表明,四川盆地西部晚二叠世吴家坪期主要是在早期风化剥蚀界面的基础上发育起来的剥蚀区及冲积平原-滨岸平原-滨岸沼泽-碳酸盐岩缓坡沉积体系，可进一步识别出沉积相、亚相及微相(图5)。
2.1 剥蚀区与冲积平原
剥蚀区及冲积平原主要位于四川盆地西南部康滇古陆区及周边，其中剥蚀区由灰绿、深灰色厚层致密状、气孔状、杏仁状、斑状玄武岩及含铁玄武岩组成，与之紧临的冲积平原涵盖冲积扇相与河流相两种沉积体。前者岩性以灰绿色、灰色中-厚层状玄武质砾岩和玄武质含砾砂岩为主，砾石分选及磨圆中等偏差。后者常见自下而上由含砾砂岩-粉砂岩-粘土岩构成的正韵律层，韵律层底部往往有冲刷面，与下伏峨眉山玄武岩呈假整合或整合接触，韵律层下部常发育平行层理和槽状交错层理，韵律层上部常见炭屑及植物化石。岩层横向上分布不稳定,快速变薄、尖灭。
2.2 滨岸平原与沼泽
滨岸平原分布在与冲积平原相接的近岸环境，位于最高海平面之上，主要受陆上河流控制，
岩性以褐黄色、紫红色的泥岩、粉砂质泥岩为主，水平层理发育，见少量植物碎片，局部夹透镜状煤层、生屑质泥晶灰岩。此外，在四川盆地西北部江油市通口-坪上一带的吴家坪初期古地貌高点亦可出现此类沉积(图6a,b)。滨岸沼泽主要位于最高海平面与平均海平面之间的滨岸地带，在四川盆地西北部除江油市通口—坪上一带外均有出现，因受到海平面脉动式升降影响导致常年积水，有利于植物大量生长，沉积了一套中-薄层状黑色、深灰色、灰黑色含较多炭化植物碎片和植物根茎化石的炭质泥岩或泥岩(图6c,d)，间夹薄层状煤线和碳酸盐岩，泥岩中水平层理和生物扰动构造发育，含有少量的完整的腕足类，如Perigeyerella costellata，S.janus，Spinomarginifera，pudosintanensis等，局部可见陆源的玄武质细砂岩-粉砂岩透镜体。
2.3 碳酸盐岩缓坡
河北教师教育网登录根据水体深度和水动力条件等各方面特征，可将碳酸盐缓坡相细分为浅缓坡和深缓坡两个亚相。
2.3.1 浅缓坡亚相
浅缓坡亚相由陆向海方向按沉积特征可进一步分为潮坪、潟湖和生屑滩等微相。
生屑滩是浅缓坡主体，位于正常浪基面以上，海水通畅，水动力较强，由于波浪作用，藻类和带壳的底栖动物极其发育，沉积生屑石灰岩为主，岩层中顺层断续分布的硅质结核发育(图6e，f)。生屑灰岩中颗粒含量一般为10%～60%，最高可达70%左右。颗粒种类繁多，常见红藻类、绿藻类、腹足类、放射虫、棘皮类、钙球、非有孔虫类、类、腕足类、介形虫类、四射珊瑚类、苔藓虫类和骨针类等，因晚二叠世吴家坪期为一海侵序列，水体相对较深，生屑颗粒分选、磨圆中等偏差，粒间充填物中灰泥基质较亮晶胶结物多。
潮坪微相分布在以明显周期性潮汐活动为特征的平缓倾斜滨岸地带，无强波浪作用，在充分的陆源物质供应条件下，薄-中层状细粒碎屑岩与薄层状碳酸盐岩交互沉积。潮坪环境向海方向，随水体加深依次出现潮上带的白云质-泥质沉积，潮间带的生屑质-泥灰质沉积，潮下带的泥灰质沉积。因次级海平面的脉动式升降，三个沉积单元在纵向上常多旋回叠复出现形成特征的潮坪组合(图6g，h)。
潟湖微相分布于平均低潮线—平均浪基面之间，因受到向海一侧较连续分布的生屑滩的遮挡作用，波浪作用的影响较小，为偏低能环境，处于还原的低能状态，水体循环差，盐度较高，常由深灰色厚-中层状泥晶灰岩、泥质白云岩等组成，水平层理发育，生物化石稀少，黄铁矿和有机质富集。
2.3.2 深缓坡亚相
深缓坡亚相属于深水低能环境，位于平均浪基面之下，最大风暴浪基面之上，沉积了一套褐灰、灰黑色、深灰色薄-中层状含生物(屑)泥晶灰岩、生屑泥晶灰岩、泥晶灰岩，岩层中富含近顺层分布的硅质条带(图6i，j)。此外，因受到间歇性的风暴浪影响外，局部发育风暴成因的颗粒石灰岩生物滩，颗粒碳酸盐岩含量小于34%，颗粒成分主要为生屑，局部间夹少量下部地层岩屑，粒间为由灰泥充填。风暴岩与下伏地层呈侵蚀突变接触，向上渐变为泥晶灰岩和含生物泥晶灰岩等正常低能沉积，总体呈正粒序，偶见丘状交错层理。
