周 喆 (油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室 (長江大學(xué));長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,湖北 武漢430100)
胡 蝶,沈 嬌,吳玉坤 (長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,湖北 武漢430100)
建南地區(qū)位于湖北省利川市和重慶市石柱縣境內(nèi),構(gòu)造上位于四川盆地東緣的石柱復(fù)向斜中心。研究區(qū)長興組頂部和三疊系地層呈不整合接觸,巖石類型主要為灰?guī)r,白云巖次之,偶見薄層狀泥頁巖。其中,灰?guī)r可分為泥-微晶灰?guī)r、砂屑灰?guī)r、生物屑灰?guī)r以及生物礁灰?guī)r等;白云巖可分為為泥-微晶白云巖、晶粒白云巖、溶孔晶粒白云巖、顆粒白云巖、溶孔細(xì)晶云巖及礁相白云巖等。
筆者主要根據(jù)野外剖面和巖心觀察,結(jié)合測井、地震等資料,參考前人的研究成果,對建南地區(qū)進(jìn)行精細(xì)的沉積相分析,考慮了相對海平面升降對沉積格局的影響,將建南地區(qū)長興組劃分為碳酸鹽緩坡[1]和碳酸鹽臺地[2]2種沉積體系,進(jìn)一步可劃分為5個相帶 (見表1)。
表1 建南及周緣地區(qū)長興組沉積相類型及巖性特征
碳酸鹽緩坡沉積模式主要是在海平面上升初期,還未形成臺地時所形成的沉積相,包括淺水緩坡和深水緩坡2種亞相。建南地區(qū)長興組主要發(fā)育淺水緩坡,是緩坡上位于浪基面之下的相對較淺水沉積區(qū)域,其巖性是以深灰色硅質(zhì)灰?guī)r、含泥云質(zhì)灰?guī)r、云質(zhì)灰?guī)r為主,局部夾粉晶灰?guī)r及少量硅質(zhì)粉晶灰?guī)r(見圖1)。
1)開闊臺地相 開闊臺地所處位置在臺地邊緣與局限臺地之間的廣闊海域沉積環(huán)境,具有水體深度較淺,海水循環(huán)良好,鹽度基本正常,生物較豐富等特點[3-4]。建南地區(qū)長興組開闊臺地可劃分為臺內(nèi)灘和灘間2種亞相。臺內(nèi)灘主要位于淺水中的高位置點,在波浪控制作用下形成的相對高能量區(qū)域,沉積物形成高能生屑灘,巖性以灰-深灰色生屑灰?guī)r、含云灰?guī)r、溶孔云巖為主,典型代表井有建2井和建27井等;灘間位于臺內(nèi)灘之間屬于低能環(huán)境的相對深水地區(qū),具有沉積物粒度細(xì)的特征,主要灰-深灰色中-薄層泥晶灰?guī)r,(含)生屑 (泥)灰?guī)r等,局部含硅質(zhì)。地震剖面上主要為內(nèi)部出現(xiàn)相位間斷、空白反射、弱振幅,高阻抗 (見圖2)。
2)臺地邊緣灘相 臺緣灘與臺內(nèi)灘均為高能灘,建南地區(qū)長興組巖性均為生屑灰?guī)r或生屑云巖,但是兩者是有區(qū)別的,在于所處位置不同,相對來說前者的能量更高些。建南地區(qū)長興組臺緣灘的巖性主要為灰-淺灰色厚層狀生屑灰?guī)r、含云灰?guī)r、溶孔云巖,由于受到不同程度的白云巖化作用,形成相對有利的儲集層。臺緣灘還發(fā)育部分暴露淺灘,多形成于海平面下降時期,顏色多為淺灰色-灰色粉晶白云巖、溶孔云巖,白云巖后期被大氣淡水溶蝕改造,可成為有利儲層。典型單井為建49井 (見圖3)。
3)臺地邊緣生物礁相 建南地區(qū)長興組臺地邊緣生物礁主要發(fā)育在層序1的高位體系域中 (SQ1-HST),主要巖石類型為灰色、深灰色礁灰?guī)r,造礁生物以海綿、苔蘚蟲為主[5],地震相特征為丘狀、內(nèi)部出現(xiàn)多相位,雜亂反射,低阻抗 (見圖4)。典型單井為建16井、建7井等。
4)臺地前緣斜坡相 臺地前緣斜坡是指從臺地邊緣至陸棚的過渡地帶,水體較深,一般為10~200m左右,自然伽馬值較高,其巖性以灰-深灰色細(xì)粉晶灰?guī)r。含生屑細(xì)粉晶灰?guī)r為主。研究區(qū)臺緣斜坡坡度一般較緩,僅發(fā)育緩斜坡亞相。緩斜坡是指從碳酸鹽臺地至深水盆地間無明顯的坡折帶。臺地前緣斜坡和鑲邊臺地邊緣陡坡是有明顯不同,前者的坡度較緩,受到如碎屑流和濁積巖等重力流沉積的規(guī)模比后者小很多,導(dǎo)致其沉積物多為細(xì)粒結(jié)構(gòu),建南地區(qū)長興組臺地前緣緩坡主要為灰-深灰色細(xì)粉晶灰?guī)r,含生屑細(xì)粉晶灰?guī)r等。地震部面上同相軸為較連續(xù)的弱振幅,內(nèi)部特征為雙相位,斜交前積現(xiàn)象明顯,高阻抗(見圖5)。
5)淺水陸棚相帶 陸棚是水體較深的低能量沉積體,分為淺水陸棚和深水陸棚亞相[8]。研究區(qū)的淺水陸棚主要發(fā)育在長興組一段上部,由于淺水陸棚水體較深,沉積物泥微晶灰?guī)r含量較多,生屑含量少、硅質(zhì)含量高。研究區(qū)主要巖性為灰-深灰色微晶灰?guī)r、粉晶灰?guī)r。地震相主要為空白反射,中-高阻抗(見圖5)。主要代表井有建28井、建39井等。
根據(jù)建南地區(qū)長興組各沉積相特征及分布,對其沉積模式進(jìn)行分析,建立了建南地區(qū)長興組的沉積模式圖(見圖6),包括碳酸鹽緩坡沉積模式(見圖6(a))和碳酸鹽臺地沉積模式(見圖6(b))。
建南地區(qū)長興組縱向上可劃分為2次大的海侵-海退沉積旋回,其中長興組沉積前(龍?zhí)督M沉積初期)為一個海侵-海退沉積旋回,該時期由于海平面的迅速上升,使得該區(qū)還沒有形成臺地[6-8],發(fā)育一套以灰-深灰色泥晶灰?guī)r、含泥泥晶灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r為主的碳酸鹽緩坡沉積體系。隨著水體向上變淺,此時為臺緣礁灘大規(guī)模發(fā)育時期[9-10],到長興組沉積末期海平面開始第2次上升,長興組二段發(fā)育了一套灰-淺灰色厚層狀生屑灰?guī)r、含云灰?guī)r、溶孔云巖,灰色-淺灰色(含)生屑灰?guī)r、泥晶灰?guī)r,為臺緣灘沉積。
1)建南地區(qū)長興組主要發(fā)育碳酸鹽緩坡以及碳酸鹽臺地2種沉積模式。其中,碳酸鹽緩坡又可分為淺緩坡、深緩坡2種亞相,研究區(qū)主要發(fā)育淺水緩坡相;碳酸鹽臺地可進(jìn)一步劃分為開闊臺地、臺地邊緣淺灘、臺地邊緣生物礁、臺地前緣緩坡和淺水陸棚相5類沉積相。
2)建南地區(qū)長興組經(jīng)歷了2次大的海侵海退沉積旋回:第1次海侵發(fā)育碳酸鹽緩坡沉積體系;到第2次海侵時,主要為碳酸鹽巖臺地沉積體系??傮w上建南地區(qū)長興組形成緩坡-臺盆-碳酸鹽巖臺地的沉積格局。
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