黃 華，陳曉東，胡賀偉

（成都理工大學(xué)“油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都 610059）

川東南燈影組沉積相劃分與研究

黃 華，陳曉東，胡賀偉

（成都理工大學(xué)“油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都 610059）

自1964年四川盆地在威遠(yuǎn)構(gòu)造上震旦統(tǒng)燈影組地層中鉆獲威遠(yuǎn)氣田以來(lái)，后經(jīng)近半個(gè)世紀(jì)的勘探，至今尚無(wú)明顯突破。本文以川東南地區(qū)上震旦統(tǒng)燈影組實(shí)測(cè)剖面和鉆井巖芯觀察為基礎(chǔ)，結(jié)合巖石學(xué)、沉積學(xué)和構(gòu)造地質(zhì)等方法，對(duì)該地區(qū)沉積相、沉積微相和其碳酸鹽臺(tái)地沉積體系特征進(jìn)行了綜合分析，并進(jìn)一步分析了沉積相平面展布及演化過(guò)程。研究區(qū)燈影組的亞相以局限臺(tái)地相潮坪一瀉湖相為主，夾臺(tái)內(nèi)灘相，微相則發(fā)育潮上帶、潮間帶、潮下帶、瀉湖、鮞粒灘和砂屑灘的沉積類(lèi)型。通過(guò)單井相劃分和聯(lián)井剖面查明沉積微相在縱向上的變化,利用沉積微相平面分布圖分析了研究區(qū)各沉積微相的平面分布特征。微相是控制儲(chǔ)層發(fā)育的主要因素之一，各微相物性分析結(jié)果表明臺(tái)內(nèi)灘相儲(chǔ)集物性最好，潮坪相次之，為今后尋找油氣藏的優(yōu)選部位。

燈影組；白云巖；沉積相；有利儲(chǔ)層

當(dāng)前，海相碳酸鹽巖已成為中國(guó)能源戰(zhàn)略的重要接替區(qū)，是中國(guó)目前繼陸相碎屑巖之后的重要油氣勘探領(lǐng)域[1]。四川盆地東南部也成為中國(guó)南方海相油氣勘探的重要勘探區(qū)之一，燈影組為四川盆地震旦系的主要產(chǎn)氣層。本文將主要分析四川盆地晚震旦統(tǒng)燈影組沉積相類(lèi)型及其演化特征，為該層位油氣勘探提供參考。

1 沉積背景及地層特征

1.1 沉積背景

四川盆地上震旦統(tǒng)燈影組僅出露在盆地邊緣，在盆地內(nèi)一般埋藏較深，研究去位于盆地東南部。四川盆地自晉寧運(yùn)動(dòng)、澄江運(yùn)動(dòng)回返基底固結(jié)后開(kāi)始了穩(wěn)定地臺(tái)發(fā)展階段。四川盆地大部分地區(qū)缺失下震旦統(tǒng)沉積，上震旦統(tǒng)陡山沱組直接覆蓋在前震旦基底上。盆地內(nèi)陡山沱組僅在龍門(mén)山地區(qū)為河流相沉積，往東逐漸過(guò)渡為濱岸相沉積。晚震旦世（燈影時(shí)期）海侵迅速加劇，海水淹沒(méi)整個(gè)盆地，沉積了一套高水位局限臺(tái)地相為主沉積物。沉積厚度在613～1208 m之間（見(jiàn)表1），沉降中心位于川南長(zhǎng)寧地區(qū)和丁山1井一帶，僅燈影組沉積厚度就達(dá)1200 m以上。沉積構(gòu)造形態(tài)在川中以西為北北東走向，川中以東為近南北走向（見(jiàn)圖1）。

表1 四川盆地震旦系地層厚度對(duì)比表

圖1 四川盆地震旦系燈影組地層等厚圖

1.2 地層特征

四川地區(qū)燈影組厚300～1200 m,工區(qū)內(nèi)地層厚度在700～1200 m,整體構(gòu)造形態(tài)為近東西向和北東向。

沉積物主要為準(zhǔn)同生泥晶—亮晶白云巖、亮晶砂屑白云巖、藻白云巖、疊層藻白云巖和藻屑白云巖。其上與上寒武統(tǒng)牛蹄塘組不整合接觸，牛蹄塘主要沉積的是一套黑色炭質(zhì)頁(yè)巖，其下與陡山沱組整合接觸。根據(jù)巖性特征的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造變化,燈影組由下向上劃分為燈一、燈二、燈三和燈四段，由于震旦末期桐晚運(yùn)動(dòng)使得燈影組廣泛剝蝕，在寶興、周公、資陽(yáng)等地區(qū)燈四全部缺失。

燈一段：以灰色、深灰色厚層泥晶—粉白云巖、藻疊層石白云巖、藻屑白云巖為主夾硅質(zhì)白云巖，砂屑白云巖。

燈二段：普遍發(fā)育灰色藻疊層石白云巖為特征，灰色砂屑白云巖及藻紋層白云巖，泥—粉晶白云巖、亮晶砂屑白云巖。是一套具有“葡萄結(jié)構(gòu)”或者稱(chēng)“花邊結(jié)構(gòu)”的白云巖，蘭綠藻及古植物化石豐富，也稱(chēng)之為富藻層。

燈三段：主要為深灰色—灰白色厚層微—細(xì)晶白云巖為特征，夾藻疊層白云巖、藻白云巖、硅質(zhì)白云巖、砂屑白云巖，微裂縫和溶蝕孔洞比較發(fā)育，多數(shù)被白云石充填。

燈四段：底有一層4～6 m的蘭灰色白云質(zhì)泥巖的底為界[4]，其上為一套粒屑、礫屑細(xì)一中晶白云巖。

2 沉積相、沉積亞相和沉積微相

2.1 沉積相、沉積亞相和沉積微相的劃分

對(duì)于“相”或“沉積相”的概念有個(gè)長(zhǎng)期的爭(zhēng)議，隨著沉積學(xué)飛速發(fā)展，人們對(duì)沉積相的認(rèn)識(shí)逐漸趨向統(tǒng)一。本文認(rèn)可的觀點(diǎn)是把沉積相定義為沉積環(huán)境及在該環(huán)境中形成的沉積巖的綜合特征[5]。在油氣勘探中沉積環(huán)境不僅影響巖石的組分和結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)層的物性和含油性。根據(jù)研究區(qū)內(nèi)的鉆井和野外剖面資料，對(duì)燈影組的巖性、巖相、沉積構(gòu)造、，并結(jié)合前人對(duì)四川盆地的研究認(rèn)識(shí)成果，參考威爾遜碳酸鹽沉積相模式。將研究區(qū)內(nèi)燈影組劃分為潮坪—瀉湖和臺(tái)內(nèi)灘2個(gè)亞相[6]，具體特征見(jiàn)（見(jiàn)表 2）。

2.2 沉積相、亞相和沉積微相特征

2.2.1 潮坪—瀉湖亞相 本研究區(qū)潮坪—瀉湖亞相環(huán)境能量比較低，根據(jù)水動(dòng)力條件可劃為潮上、潮間、潮下和瀉湖四個(gè)微相[7]。

表2 震旦系燈影組沉積相類(lèi)相劃分表

（1）潮上帶微相：潮上帶位于平均高潮線(xiàn)以上的向海岸延伸的廣闊平原。該環(huán)境長(zhǎng)期暴露接受生物改造和物理風(fēng)化，水動(dòng)力作用較弱，只有在風(fēng)暴浪擊時(shí)候才會(huì)被海水淹沒(méi)。該相帶化石稀少主要為藻席，沉積物顆粒大小多為泥質(zhì)為主的細(xì)粒。主要巖性為泥晶白云巖、微晶白云巖、粉晶白云巖。白云石多為它形—半自形，在白云石自形程度高處發(fā)育晶間孔。沉積構(gòu)造有干裂、鳥(niǎo)眼，有時(shí)可在白云巖中看到針狀石膏假晶，其內(nèi)充填白云石。石柱石流剖面及習(xí)水大巖剖面燈三段較為典型。

（2）潮間帶微相：潮間帶位于平均高潮線(xiàn)和平均低潮線(xiàn)，周期性的出露和淹沒(méi)，潮汐往復(fù)作用明顯，是潮坪的主要組成部分。該相帶的化石藍(lán)藻較為豐富，主要巖性為藻疊層石白云巖、粉晶白云巖、細(xì)晶白云巖、角礫白云巖。沉積構(gòu)造發(fā)育鳥(niǎo)眼構(gòu)造、脈狀層理，透鏡狀層理波狀層理，藻紋層等，研究區(qū)燈一段至燈四段均廣泛發(fā)育。

（3）潮下帶微相：潮下帶位于平均低潮線(xiàn)以下至潮道所不能作用的地帶，幾乎很少露出水面，是水體較深的安靜環(huán)境。該相帶以靜水沉積為主，能量相對(duì)較小，沉積物顆粒較細(xì)。主要發(fā)育的巖石為泥-粉晶白云巖、細(xì)晶白云巖、粉晶白云巖、藻紋層白云巖。沉積構(gòu)造為水平層理和沖刷層面等。

（4）瀉湖微相：瀉湖是主要處于平均低潮面以下的較低洼地區(qū)，水體循環(huán)受到障壁灘壩的限制，環(huán)境能量低，鹽度高，以靜水沉積為主。膏質(zhì)白云巖、粉晶白云巖、粉砂巖、粉沙質(zhì)泥巖，研究區(qū)遵義松林剖面燈一段也較為發(fā)育。

2.2.2 臺(tái)內(nèi)灘亞相 臺(tái)內(nèi)淺灘微相是位于局限臺(tái)地和開(kāi)闊臺(tái)地過(guò)渡帶由于面臨開(kāi)闊海，水體流通較順暢，受波浪作用控制形成的高能沉積區(qū)。該沉積環(huán)境顆粒成分含量較高，顆粒類(lèi)型主要為鮞粒和砂屑，主要為鮞粒白云巖和砂屑白云巖，在松林剖面可見(jiàn)到交錯(cuò)層理發(fā)育，砂屑磨圓度高。

（1）鮞粒灘微相：鮞粒灘為局限臺(tái)地—開(kāi)闊臺(tái)地環(huán)境中的淺水高能地帶，沉積時(shí)能量較高，主要巖性為鮞狀灰?guī)r。根據(jù)物性分析該相帶發(fā)育的灰?guī)r孔隙度和滲透率都高于其他微相，生產(chǎn)實(shí)踐也證明相帶為震旦產(chǎn)氣主力儲(chǔ)層。

（2）砂屑灘微相：砂屑灘也發(fā)育在能量比較高的淺水高能地帶，砂屑磨圓度高，分選好。主要沉積砂屑云巖，該相帶的粒間空隙也很發(fā)育。

3 沉積相的縱橫向?qū)Ρ?/h2>

目前研究區(qū)有丁山1井和林1井，結(jié)合3個(gè)野外露頭，對(duì)地層沉積特征進(jìn)行綜合研究。

3.1 相縱向發(fā)育特征

以丁山1井沉積剖面說(shuō)明沉積相類(lèi)型在縱向上的變化特征。

燈一段：該段厚約為593 m，該井段4363.4～4610 m為潮間帶沉積，巖性為下部主要發(fā)育藻白云巖，中間夾薄層疊層藻，上部為藻疊層石白云巖。4326.65～4363.4 m發(fā)育潮間～潮下交替發(fā)育，主要巖性為灰色藻疊層石白云巖夾微到粉晶白云巖。4263.9～426.65為潮下沉積相帶，主要發(fā)育粉晶百云巖。4239.75～4263.9 m為臺(tái)內(nèi)灘沉積，主要巖性溶洞狀白云巖。3970.75～4239.75 m潮間潮下帶交替發(fā)育，潮下帶主要沉積灰色深灰色泥—粉晶白云巖夾少量硅質(zhì)巖，潮間帶主要巖性為灰色疊層藻白云巖。

燈二段：該段厚約207 m，沉積環(huán)境為潮上、潮間、潮下和臺(tái)內(nèi)灘交替發(fā)育。個(gè)相帶主要巖性潮上帶主要為泥到粉晶白云巖，潮間帶主要是疊層藻白云石和藻紋層白云石，潮下帶是微到粉晶白云巖，臺(tái)內(nèi)灘主要沉積是溶孔狀白云巖，該段灘相是整個(gè)燈影期最發(fā)育的。

燈三段：該段厚約245 m，也是為潮上、潮間、潮下和臺(tái)內(nèi)灘環(huán)境，個(gè)相帶巖性與燈二段相似，該段潮下帶地層較大，灘相發(fā)育相對(duì)于燈二段減少。

燈四段：該段地層很薄大量被剝蝕，據(jù)帶殘留下地層判斷該段是潮間潮下交替發(fā)育地帶，主要是厚層泥到細(xì)晶白云巖。

3.2 相橫向發(fā)育特征

以松林剖面—習(xí)水大巖—林1井—丁山1井—石流剖面沉積相對(duì)比為例。分析川東南地區(qū)震旦系沉積相橫向展部特征。燈一段主要為潮坪瀉湖相沉積，臺(tái)內(nèi)灘主要在丁山1井附近，呈透鏡狀分布。燈二段主要為潮坪相沉積且臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育，為有最有利儲(chǔ)層相帶發(fā)育區(qū)。燈三段也是潮坪瀉湖相為主，臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育程度介于燈二和燈一之間。燈四段：厚度薄主要發(fā)育潮坪相。

4 沉積相演化

晚震旦世燈影期由于地殼的震動(dòng)和古氣候的旋回變化，依據(jù)層序界面特征、巖性剖面和地層疊置結(jié)構(gòu)變化、測(cè)井曲線(xiàn)旋回性特征及海進(jìn)—海退旋回特征等將研究區(qū)燈影組白云巖劃分為5個(gè)三級(jí)層序（見(jiàn)圖2）。

燈影初期，就研究區(qū)進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定的海侵時(shí)期，水體由東南方向推進(jìn)，燈一下段為海侵處于整個(gè)燈影期海侵的早期階段。燈一段上部為海退時(shí)期，沉積水體逐漸變淺，燈一段上部的水體相對(duì)較深的潮坪—瀉湖在燈一下段的基礎(chǔ)上向盆地的東部轉(zhuǎn)移。

燈一段沉積后,經(jīng)過(guò)短暫沉積間斷后，又發(fā)生了一次三級(jí)海侵-海退作用。燈一頂部沉積時(shí)期為海侵階段,海水由東南向西北侵入。在燈二段高位時(shí)期盆地東南面發(fā)育臺(tái)內(nèi)灘相沉積，而且該時(shí)期海水退到最低。

燈三段沉積時(shí)期為海侵時(shí)期,海平面再次上升，海水推進(jìn)方向依然是由東南向西北侵入，此時(shí)研究區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育潮坪相沉積，東南邊臺(tái)內(nèi)灘面積擴(kuò)大，在潮坪中間也發(fā)育了灘相。

燈四段沉積早期時(shí)期為海進(jìn)時(shí)期，此時(shí)達(dá)到燈影期海平面最高，晚期迅速海退。該時(shí)期也以潮坪相為主，但是臺(tái)內(nèi)灘面積縮小，在東南面的臺(tái)內(nèi)灘萎縮直到消失。燈影晚期末發(fā)生桐灣運(yùn)動(dòng),上揚(yáng)子地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)劇烈,碳酸鹽臺(tái)地部分裸露于海面以上,燈影組第四段在區(qū)域上廣泛受到剝蝕[8-9]。

5 結(jié)論與建議

（1）研究區(qū)內(nèi)燈影組劃分為四個(gè)層段由西南—東北地層厚度增大，燈一段均未鉆穿，燈二段和燈三段厚度變化不大，燈四段普遍被剝蝕。燈影組主要巖性為泥—粉晶白云巖、藻疊層石白云巖、藻白云巖、溶洞狀白云巖、硅質(zhì)白云巖和藻紋層白云巖，偶夾泥質(zhì)白云巖和核型石白云巖。

（2）該區(qū)內(nèi)劃分為四個(gè)沉積旋回，主要發(fā)育局限臺(tái)地中的潮坪瀉湖相和臺(tái)內(nèi)灘相，微相發(fā)育潮上、潮間、潮下、瀉湖、砂屑灘和鮞粒灘。進(jìn)行了沉積相的縱橫展部和演化研究。

（3）已有研究成果表明,研究區(qū)內(nèi)燈影組二、三段有高產(chǎn)性天然氣的發(fā)現(xiàn)，沉積微相組合是對(duì)儲(chǔ)層的最基本的控制因素,它控制著有利儲(chǔ)集體在區(qū)域上的走向及總體展布。由此推斷臺(tái)內(nèi)灘為最有利儲(chǔ)集帶，潮坪相次之。

圖2 沉積相平面分布圖

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The division and analysis of the favorable reservoir depositional facies of the dengying formation Upper-sinian in southeastern Sichuan Basin

HUANG Hua，CHEN Xiaodong，HU Hewei
（Chengdu University of Technology，College of Energy Resources，Chengdu Sichuan 610059，China）

Since weiyuan gas field was found in Upper Sinian dengying formation which is in weiyuan structure of Sichuan basin in 1964,it hasn't been apparent breakthrough after exploration in semicentury.The article is based on measured sections and drilling cores observation of Upper Sinian dengying formation,combined with methods of petrology,sedimentary and structure geology,to analyse facies,microfacies and other carbonate platform sedimentary system comprehensively,and analyses facies distribution pattern with evolution process further.The primary subfacies of dengying formation in study area is restricted platform facies and tidal-lagoon facies,with intra-platform shoal.Sedimentary type like Supratidal zone,intertidal zone,subtidal zone,lagoon,oolitic beach and sandy beach is developed in microfacies.Longitudinal changes in microfacies can be observed in single well and united well sections.The distribution characteristic of every microfacies is analysed by using microfacies distribution pattern.The analysis in property of microfacies show that the reservoir property of intra-platform shoal is the best,and the tidal zone takes the second place.These will be the prior position in reservoir.

the sinian；dengying formation；sedimentary facies；favorable reservoir area

10.3969/j.issn.1673-5285.2012.11.013

P618.13

A

1673－5285（2012）11－0049－05

2012-09-24

受?chē)?guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)與中國(guó)石油化工股份有限公司聯(lián)合基金項(xiàng)目（40739903）資助

黃華，女（1986－），在讀碩士，層序地層與沉積相方向，郵箱：huanghua128@126.com。