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川中大安寨段風(fēng)暴沉積特征及分布模式①

2015-12-02 02:37馮榮昌吳因業(yè)楊家靜張?zhí)焓?/span>
沉積學(xué)報(bào) 2015年5期
關(guān)鍵詞:深湖介殼大安

馮榮昌 吳因業(yè) 楊 光 楊家靜 劉 敏 張?zhí)焓?岳 婷

(1.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院 北京 100083;2.中國(guó)石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司勘探開發(fā)研究院 成都 610051;3.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院 北京 100083)

0 引言

自Ager(1973)和Kelling(1975)等人提出了“風(fēng)暴”概念后,Kumar和 Sanders(1878)、Aigner(1982)將其范圍擴(kuò)大為風(fēng)暴沉積[1-4],劉寶珺等[5]首先對(duì)四川興文的下二疊統(tǒng)碳酸鹽巖風(fēng)暴進(jìn)行了研究,在國(guó)內(nèi)為引發(fā)了研究熱潮。對(duì)于風(fēng)暴流特征和風(fēng)暴沉積特征國(guó)內(nèi)外為都主要集中在海相[5-9],對(duì)于湖相的研究較為少;海相碎屑巖和碳酸鹽巖的研究都相對(duì)較為成熟,湖相的研究主要集中在一些斷陷盆地的碎屑巖[10-13],本文以四川盆地下侏羅統(tǒng)大安寨段風(fēng)暴沉積為對(duì)象對(duì)湖相碳酸鹽巖風(fēng)暴沉積的特征進(jìn)行一些初探。

1 沉積背景

四川盆地從晚三疊世開始進(jìn)入陸相沉積階段[14-15],早侏羅世盆地進(jìn)入“環(huán)形凹陷”的前陸盆地階段,大安寨段沉積于該階段。在經(jīng)歷馬鞍山段的紅層沉積之后,進(jìn)入大安寨時(shí)期后,湖盆開始向南東—北西向湖侵,同時(shí)物源供應(yīng)減少,開始了以介殼灰?guī)r沉積和暗色泥巖為特征的沉積,在大安寨段的末期,湖盆又進(jìn)入紫紅色的泥巖為主的過渡層沉積時(shí)期(圖1)。

大安寨段經(jīng)歷一個(gè)完整的湖進(jìn)—湖退旋回[16-18],可以劃分為三個(gè)體系域(圖 1,2),在各個(gè)體系域中均發(fā)育有風(fēng)暴沉積。低位體系域的以厚層的介殼灰?guī)r夾薄層的濱淺湖泥上超于馬鞍山段的紅色泥巖之上,盆地除沉積中心(雙河—營(yíng)山一帶)發(fā)育大量的暗色到黑色泥頁巖外,大部分發(fā)育的是中到厚層的介殼灰?guī)r,風(fēng)暴沉積以介殼的雜亂堆積為特征;湖侵期的介殼灰?guī)r不太發(fā)育,厚層的黑色泥頁巖和含泥質(zhì)介殼灰?guī)r與暗色泥巖的互層,深水區(qū)域推進(jìn)到雙龍場(chǎng)—八角場(chǎng)一帶,風(fēng)暴沉積的特征較為豐富,見一些薄殼在暗色泥巖中呈漂浮狀,灰?guī)r和泥巖的波狀互層;高位期的灰?guī)r的比例增大,湖盆轉(zhuǎn)移至營(yíng)山一帶,川中東北部的灰?guī)r在這個(gè)階段最為發(fā)育,龍崗地區(qū)發(fā)育較厚的含泥質(zhì)介殼灰?guī)r和泥質(zhì)介殼灰?guī)r,風(fēng)暴沉積特征與低位體系域特征相似。

圖1 G2井大安寨段單井綜合柱狀圖Fig.1 Composite depositional histogram of the Well G2 in central Sichuan Basin

圖2 川中大安寨段沉積模式和沉積演化Fig.2 Sedimentary model and evolution of Da’anzhai Member in central Sichuan Basin

2 風(fēng)暴沉積的識(shí)別

2.1 巖性特征

大安寨段中發(fā)現(xiàn)有風(fēng)暴沉積發(fā)育的巖性主要有:礫屑灰?guī)r、粉砂屑灰?guī)r、含介殼泥巖、泥介殼灰?guī)r、含泥質(zhì)介殼灰?guī)r等?;?guī)r的碎屑主要為介殼的碎片,或者風(fēng)暴所破壞的半固結(jié)狀態(tài)的沉積物的碎片,其粒徑與距離風(fēng)暴源的距離有很大的關(guān)系,具有隨著遠(yuǎn)離風(fēng)暴源而變細(xì)的趨勢(shì);風(fēng)暴巖的顏色主要由巖石中所含的泥質(zhì)成分的顏色決定,淺水環(huán)境中一般呈紫紅色到灰色,或灰綠色;在深水環(huán)境中巖石一般為深灰色到黑色,只在少部分地區(qū)的灰色泥巖中發(fā)現(xiàn)有顏色非常淺的漂浮狀介屑(圖3g)。

2.2 頂?shù)酌鏄?gòu)造

風(fēng)暴高峰期的渦流以及風(fēng)暴衰減期的風(fēng)暴回流會(huì)對(duì)原始的沉積物進(jìn)行改造形成特殊界面,在一定的條件下能夠得以保存,形成特殊的頂?shù)酌鏄?gòu)造,也被稱為沖刷—充填構(gòu)造,是識(shí)別風(fēng)暴沉積一個(gè)重要的標(biāo)志[22]。本區(qū)發(fā)育的層面構(gòu)造主要有渠模、侵蝕面、截切和波痕。

風(fēng)暴沉積層與上覆或下伏層的接觸面不整合接觸,強(qiáng)大的風(fēng)暴渦流對(duì)下伏巖層進(jìn)行侵蝕,形成不規(guī)則的侵蝕面,而侵蝕面之上沉積有雜亂排列的粒徑不等的一些介殼或則介殼碎片,粒徑為礫石級(jí)到粉砂級(jí)不等,部分侵蝕面以上以泥質(zhì)為主,泥質(zhì)內(nèi)分散著一些介殼,呈現(xiàn)出密度流的特征(圖3b)。

渠模:扁長(zhǎng)溝槽狀的侵蝕充填構(gòu)造[23],由兩個(gè)或兩個(gè)以上的渠形成,渠的兩壁一側(cè)垂直切入下伏的泥巖層中,另一側(cè)相平緩,底平或下凹,渠內(nèi)充填有粒徑不等的介屑,粒徑一般較小(圖3a)。渠模的渠的延伸方向不同,似有相交的趨勢(shì)。在風(fēng)暴的初期,風(fēng)暴渦流和風(fēng)暴回流強(qiáng)烈地沖刷下伏沉積物,渦流的方向性較差,使得渠的發(fā)育不呈平形狀排列。渠模是風(fēng)暴沉積的重要標(biāo)志和特征[5]。

截切:由于風(fēng)暴回流作用對(duì)風(fēng)暴期沉積物的改造而形成一種頂面構(gòu)造,回流產(chǎn)生的剪切力切去部分先期沉積的粉細(xì)砂屑沉積層,而呈現(xiàn)一側(cè)高出,一側(cè)扁平(圖3a),在此之上為正常的泥質(zhì)沉積層。截切一般發(fā)育在深湖,風(fēng)暴結(jié)束后湖水恢復(fù)平靜,正常的半深湖—深湖相泥巖沉積于其上,或者沉積有薄層的回流所攜帶的細(xì)粒沉積物。

波痕:另外一種由風(fēng)暴回流改造而形成的頂面構(gòu)造,回流的能量相對(duì)于截切要小得多,發(fā)育的水深也要深一些,回流的末端在先期沉淀的粉細(xì)砂屑頂面低俗流動(dòng),改造其下的細(xì)粒沉積物,形成脊?fàn)?、圓狀(圖3f)。具有牽引流的特征,是風(fēng)暴沉積區(qū)別于濁流沉積的一個(gè)重要標(biāo)志[11]。

2.3 沉積構(gòu)造

丘狀交錯(cuò)層理在是海相風(fēng)暴沉積中描述和研究得最多的一種沉積構(gòu)造[24-27],被認(rèn)為海相風(fēng)暴沉積一個(gè)最明顯、最有力的證據(jù)[28],在湖相碎屑巖風(fēng)暴沉積中丘狀交錯(cuò)層理也有發(fā)育,但其規(guī)模較海相要小得多[10-12],但在大安寨段中卻未見發(fā)育,一般認(rèn)為丘狀交錯(cuò)層理是強(qiáng)烈的震蕩水流或者與混合水流而形成的[25,29-30](劉樹臣,1989;Giorgio Basilici et al.,2011;Brian Greenwood et al.,1986),施慶民等[31]認(rèn)為丘狀交錯(cuò)層理形成于物源豐富、駐波穩(wěn)定且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的階段,丘狀層理主要為細(xì)粉砂粒級(jí)的沉積物懸浮在水流中形成[11]。大安寨段介殼灰?guī)r的顆粒為不同破碎程度的介屑碎片,由于湖相波浪的能量較小,對(duì)介屑的破碎程度較低,導(dǎo)致礫石級(jí)別的介屑較多,而細(xì)粉砂屑不太發(fā)育,并且湖泊風(fēng)暴的能量較低,震蕩水流的能量相對(duì)海相小的很多,無法懸浮搬運(yùn)大顆粒的碎屑,故在大安寨段的丘狀交錯(cuò)層理不太發(fā)育。除了不發(fā)育丘狀交錯(cuò)層理外,大安寨段的層段的沉積構(gòu)造比較發(fā)育,發(fā)育有礫屑層、粒序?qū)永怼⒉顚永?、漂浮介屑段和粉砂屑層,?gòu)成了大安寨段風(fēng)暴沉積的獨(dú)特特征。

礫屑層:較為完整的介殼與泥質(zhì)呈雜亂地堆積,在巖芯上便可看到介殼的完整形態(tài)或介屑碎片。無明顯的沉積構(gòu)造(圖3d)。沉積于相對(duì)高能的環(huán)境中,介殼或者被風(fēng)暴破碎的介屑經(jīng)過短距離的搬運(yùn)后沉積而形成,主要出現(xiàn)在能量強(qiáng)的淺湖區(qū)域,搬運(yùn)的距離較短,以底部載荷或則密度流的形式搬運(yùn),具有一定的密度流的特征,分分選性不好,泥質(zhì)含量也較為高。

根據(jù)參考文獻(xiàn),患者留置尿管拔除前干擾膀胱收縮導(dǎo)致拔管后排尿困難的影響因素復(fù)雜,需要確認(rèn)患者拔管后膀胱功能恢復(fù)情況,臨床多通過間歇夾閉導(dǎo)管訓(xùn)練膀胱功能判斷膀胱功能是否恢復(fù)良好,但目前尚無明確的醫(yī)學(xué)循證。

粒序?qū)永?主要由介殼的碎屑顆粒組成,多為厚殼經(jīng)較為強(qiáng)烈的破碎作用而形成的碎屑顆粒,具有向上變細(xì)的正粒序結(jié)構(gòu)。其發(fā)育可能是由于風(fēng)暴水流的能量減弱,對(duì)其所搬運(yùn)的沉積物的篩選作用增強(qiáng),導(dǎo)致沉積物顆粒的粒度和成分發(fā)生變化[32],也有可能由于分散壓力對(duì)顆粒的分選作用而形成的[10]。粒序?qū)永戆l(fā)育的能量較礫屑層弱,沉積物被搬運(yùn)的距離也相對(duì)較遠(yuǎn),在能量較強(qiáng)的淺湖,波浪作用較強(qiáng),風(fēng)暴期所沉積的粒序?qū)永矶稳菀自诤笃谠獾狡茐?,但尤其若發(fā)生胡平面的上升或下降而沉積一套泥質(zhì)沉積層,粒序?qū)永肀憧赡艿玫捷^好的保存(圖3c)。

圖3 川中大安寨段風(fēng)暴沉積構(gòu)造a.渠模、截切,半深湖,LQ2井,2 114 m;b.沖刷面,薄殼雜亂堆積,半深湖,Y2井,3 186.2 m;c.粒序?qū)永碇习l(fā)育有一段泥質(zhì)層,灘核,威遠(yuǎn)黃石板剖面,大安寨段;d.介殼雜亂堆積,含有一定量的泥質(zhì),半深湖,儀4井,3 224.06 m;e.波狀層理,G4井,2 435.8 m;f.粉砂屑層及丘狀頂界面,半深湖,G4井,2 376.04 m;g.黑色泥巖中的漂浮狀介殼,半深湖,X29井,3 201.86 m;h.紫紅色泥巖與灰綠色泥巖過渡,灰白色泥巖中可見小的介屑,濱淺湖,PL103 井,1 693.30 m。Fig.3 Storm depositional structure of Da’anzhai Member in central Sichuan Basin

漂浮介屑段:薄而大的介殼在泥巖中呈現(xiàn)漂浮狀雜亂排列,介殼顏色較為干凈,與周圍的泥巖形成鮮明的對(duì)照(圖3g)。薄而大的介殼易于在水中漂浮,能夠被風(fēng)暴流或風(fēng)暴回流搬運(yùn)到較深水區(qū)域而沉積,形成一種獨(dú)特的富含介殼泥巖。

波狀層理:泥巖與灰?guī)r的薄互層,單個(gè)薄層呈波狀,灰?guī)r薄層具有顆粒結(jié)構(gòu),主要為一些細(xì)砂屑,主要見于濱淺湖和半深湖的泥巖中,波狀紋層的波長(zhǎng)相對(duì)于波高要大得多。主要由能量較低的風(fēng)暴流和風(fēng)暴回流對(duì)松軟的濱淺湖紫紅色泥質(zhì)層和半深湖暗色的泥質(zhì)層造成一定程度的改造,風(fēng)暴流所攜帶的細(xì)粒沉積物同時(shí)發(fā)生沉積,由于水動(dòng)力較弱,改造程度較小,僅形成一些波狀層理構(gòu)造,多期的風(fēng)暴沉積的疊加而形成縱向上呈現(xiàn)出泥巖與灰?guī)r的頻繁互層。

粉砂屑層:一層薄的粉砂屑沉積層,下部與泥巖呈突變接觸,向上逐漸過渡為正常沉積(圖3f)。沉積于風(fēng)暴流作用的末端,能量極低,主要表現(xiàn)為牽引流的低流態(tài)的沉積特征,風(fēng)暴流對(duì)底部正常沉積物基本無改造作用,只沉積而不發(fā)生侵蝕改造。沉積的區(qū)域在理論上可能為濱淺湖和深湖,由于濱淺湖的保存能力較差,易于受到后期改造而遭破壞;深湖區(qū)域,由于水體較為安靜,易于保存。風(fēng)暴流形成的粉砂屑層的頂部,可能被風(fēng)暴回流的改造而形成波痕。

2.4 準(zhǔn)同生變形構(gòu)造

揉皺變形、包卷層理、重荷模和枕狀構(gòu)造在本區(qū)的泥巖層與灰?guī)r層的互層中有發(fā)現(xiàn),主要為薄卷層理,它是在一個(gè)層內(nèi)的層理揉皺現(xiàn)象(圖4),一般細(xì)層向巖層的底部逐漸變正常,包卷層理向頂部扭曲細(xì)層被上覆層截切,同生變形構(gòu)造已被認(rèn)為是風(fēng)暴沉積中一個(gè)較為典型的沉積構(gòu)造[5,10]。同生變形構(gòu)造在牽引流沉積中比較少見,同生變形構(gòu)造的形成機(jī)制較多,風(fēng)暴沉積中的同生變形構(gòu)造可能是由于沉積物的液化和流化作用形成的,風(fēng)暴中快速堆積于泥質(zhì)之上的細(xì)砂、粉砂級(jí)介殼碎屑,來不及排水,形成高孔隙壓力,由于沉積物的液化、硫化以及上覆粉砂屑層的不均勻負(fù)荷壓力等作用,導(dǎo)致了一系列的沉積構(gòu)造的形成。

3 風(fēng)暴沉積相序及分布模式

3.1 風(fēng)暴沉積相序

圖4 揉皺變形,同生變形構(gòu)造,PL103井,1 681.85 mFig.4 Crumpled deformation,contemporaneous deformation structure,a sample from Well PL103 at 1 681.85 m

風(fēng)暴浪的特征是前期以風(fēng)暴渦流為主,后期以能量稍低的風(fēng)暴回流為主,兩個(gè)時(shí)期所對(duì)應(yīng)的沉積構(gòu)造一起組成了風(fēng)暴沉積的完整相序結(jié)構(gòu)風(fēng)暴流渦流和風(fēng)暴回流相當(dāng)于風(fēng)暴作用的兩個(gè)半旋回,對(duì)沉積物的改造和沉積作用具有一定的相似性,但由于其能量大小和水流的特征存在著差異,并且在規(guī)模上具有一定的差異,使得兩者沉積構(gòu)造呈現(xiàn)一定的遞變性。系統(tǒng)地研究大安寨段風(fēng)暴沉積的沉積構(gòu)造特征后,認(rèn)為一次完整的風(fēng)暴流所產(chǎn)生的沉積構(gòu)造在未受到后期改造的情況下,其縱向相序(圖5)可以分為以下幾段:S0正常沉積段,巖性變化較大,不同的沉積環(huán)境對(duì)應(yīng)著不同的巖性,如在深湖區(qū)域可能為暗色到黑色泥巖,淺湖區(qū)域更多是具有不等泥質(zhì)含量的介殼灰?guī)r;S1礫屑層段,底部與下伏正常沉積巖層呈突變接觸,具有渠模、侵蝕面等底面構(gòu)造,為風(fēng)暴初期的最強(qiáng)能量的沉積物,介殼碎片經(jīng)過短距離或則為原地堆積的而形成;S2粒序?qū)永矶?,與下伏礫屑層段呈突變或者漸變接觸,比礫屑層的能量稍低,介殼或者介殼碎片經(jīng)過了一定距離的搬運(yùn);S3漂浮介屑段,與下伏層理呈突變接觸,易于漂浮的薄而大的介殼由于水流變緩而發(fā)生沉積,呈漂浮狀嵌入深湖泥巖中;S4波狀層理段,水體能量進(jìn)一步減弱,與下伏的漂浮介屑段呈漸變或突變接觸,常與泥頁巖呈互層;S5粉砂屑層段,水體能量變得極低,為風(fēng)暴流的末端沉積,與下伏的波狀層理段呈漸變接觸,頂部常被風(fēng)暴回流所改造,形成截切、波痕等頂面構(gòu)造;S0正常沉積段,下部與粉砂屑層段呈突變接觸,巖性的變化很大,主要由其所處的沉積環(huán)境決定。

圖5 川中大安寨段風(fēng)暴沉積相序特征Fig.5 Storm depositional facies sequence characteristics of Da’anzhai Member

3.2 分布模式

完整的風(fēng)暴流相序很難在實(shí)際資料中發(fā)現(xiàn),往往只能夠發(fā)現(xiàn)一種相序或者幾種相的組合(圖6),這是因?yàn)轱L(fēng)暴回流會(huì)對(duì)風(fēng)暴初期的沉積進(jìn)行改造外,后期的波浪或者潮汐也會(huì)對(duì)風(fēng)暴沉積進(jìn)行改造,除此之外,由于風(fēng)暴流在不同水深的能量不同,導(dǎo)致不同水深的也不能發(fā)育整個(gè)完整的相序。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因,在風(fēng)暴沉積研究的初期,風(fēng)暴沉積僅被定義為平均浪基面到風(fēng)暴浪基面之間的風(fēng)暴成因的沉積組合,后來隨著在潮坪環(huán)境中丘狀交錯(cuò)層理的發(fā)現(xiàn),才將風(fēng)暴沉積延伸到淺湖區(qū)域。在對(duì)大安寨段的沉積微相研究的基礎(chǔ)上,分析各個(gè)微相的發(fā)育的風(fēng)暴沉積特征后,總結(jié)出各微相內(nèi)典型的風(fēng)暴沉積的相序結(jié)構(gòu)(圖7)。

濱淺湖:濱淺湖的水體很淺,風(fēng)暴流在在此的能量已經(jīng)變得很小了,其對(duì)底部原始沉積侵蝕的能力已經(jīng)很弱,且水流攜帶的沉積物主要為一些粉砂級(jí)的介殼碎片或細(xì)粉砂級(jí)的碎屑顆粒,在濱淺湖由于水流變緩而發(fā)生沉積,主要形成的是粉砂屑層理,在中臺(tái)山、蓬萊、潼南一帶可能比較發(fā)育。粉砂屑層的頂?shù)拙c下伏的濱淺湖泥巖在突變接觸(圖3h、圖6a),頂面可能由于風(fēng)暴回流的改造作用而發(fā)育一些截切或波痕構(gòu)造。

灘后:圖6b所示的黃色泥巖薄層之下的顆粒灰?guī)r段,在上部介殼灰?guī)r中發(fā)育條帶狀的介殼密集段,均為灘后微相的風(fēng)暴沉積。灘后在平均湖平面以下,風(fēng)暴浪的能量較大,但湖水較淺,湖水搬運(yùn)能力較低,不發(fā)育漂浮介屑段,在風(fēng)暴浪初始期沉積的主要有粒序?qū)永?、波狀層理和粉砂屑層,但由于風(fēng)暴回流的侵蝕作用和后期波浪的改造作用,使得波狀層理和粉砂屑層常受到一定程度的改造,僅保存粒序?qū)永?,可能發(fā)育一些截切構(gòu)造,蓬萊和磨溪的部分地區(qū)比較發(fā)育。

圖6 風(fēng)暴沉積發(fā)育段露頭和單井剖面示意圖Fig.6 Sketches of parts of wells and outcrop which is rich in storm deposition

灘核:灘核處在能量最強(qiáng)的淺湖區(qū)域,是風(fēng)暴發(fā)生的核心區(qū)域,由于水體也相對(duì)較深,風(fēng)暴浪的破碎和搬運(yùn)能力較強(qiáng)。在風(fēng)暴的高峰時(shí)期,風(fēng)暴中心處的介殼或者未固結(jié)或者半固結(jié)的沉積物被破碎,不易搬運(yùn)粒度較大的介殼碎片,在近風(fēng)暴源的地方發(fā)生沉積,形成礫屑層,隨著風(fēng)暴的減弱,發(fā)育粒序?qū)永砗推叫袑永淼?,由于后期風(fēng)暴回流的改造,低流態(tài)的沉積構(gòu)造容易遭到破壞,難以保存,僅在一些湖浪較弱的灘核地區(qū)可能發(fā)育平行層理段和粒序?qū)永矶?,大部分湖浪較強(qiáng)的地區(qū)只殘余礫屑段,八角場(chǎng)、金華一帶比較發(fā)育。由于礫屑段與正常沉積一樣主要為一些介殼碎片,并且礫屑段的具有密度流特征的泥質(zhì)在后期遭受正常波浪的反復(fù)淘洗,而變得與正常的由介殼碎片組成的灘核沉積難以區(qū)分,故在灘核部分很難發(fā)現(xiàn)風(fēng)暴沉積,灘核微相介殼發(fā)育段巖性特征未發(fā)生明顯的變化(圖6c)。

圖7 川中大安寨段風(fēng)暴沉積的沉積模式Fig.7 The storm depositional model of Da’anzhai Member in the central Sichuan Basin

灘前:灘前微相的湖水能量相對(duì)灘核要弱,風(fēng)暴沉積常上覆于泥巖或下伏于泥巖(圖6d),風(fēng)暴浪的強(qiáng)度與灘后微相大致相當(dāng),但灘前微相的水體較深,其湖浪搬運(yùn)能力和侵蝕能力較灘后稍大,在風(fēng)暴發(fā)育期主要沉積有粒序?qū)永砗蜕僭S的漂浮介屑段,但是由于后期風(fēng)暴回流在灘前微相的能量也相對(duì)較大,對(duì)風(fēng)暴期發(fā)育期的沉積改造較為明顯,導(dǎo)致漂浮介屑段不太發(fā)育,僅發(fā)育一些粒序?qū)永?,在公山廟、龍崗、營(yíng)山一帶的灘前微相比較發(fā)育比較發(fā)育。由于灘前微相主要發(fā)育泥晶介殼灰?guī)r、含泥質(zhì)介殼灰?guī)r和泥質(zhì)介殼灰?guī)r,在巖性特征上與風(fēng)暴沉積的巖性特征較為相似,但風(fēng)暴沉積的泥質(zhì)成分的顏色較淺,以及可能發(fā)育底面構(gòu)造是識(shí)別風(fēng)暴沉積的標(biāo)志。

半深湖:半深湖是風(fēng)暴保存最好的微相,其巖性特征為暗色泥巖中發(fā)育灰?guī)r條帶(圖6e),同生變形構(gòu)造也較為發(fā)育。在晴天浪基面以下,發(fā)育低能風(fēng)暴沉積,水體相對(duì)較為安靜,風(fēng)暴沉積在后期不容易遭到侵蝕,容易得到保存,發(fā)育三種相序類型:漂浮狀介屑層、波狀紋層互層、粉砂屑層,主要發(fā)育在公山廟、蓮池、營(yíng)山一帶。①漂浮狀介屑段:主要發(fā)育在晴天浪基面附近,由于流速的降低,懸浮搬運(yùn)的薄殼碎片或介殼在此沉淀,形成漂浮狀,后期的風(fēng)暴回流在半深湖的能量已經(jīng)很小,可能無法對(duì)其進(jìn)行改造,因而容易得到保存。②波狀紋層:此時(shí)的波浪能量已經(jīng)較低了,攜帶的沉積物主要為細(xì)粒沉積物,由于泥巖易于遭到改造,而形成一些波狀層理,多期的風(fēng)暴使得半深湖區(qū)域內(nèi)發(fā)育波狀層理的互層。③粉砂屑層:為風(fēng)暴流能量最低的沉積物,此時(shí)的風(fēng)暴流已經(jīng)難以對(duì)底部沉積物進(jìn)行改造,與下部泥巖呈突變接觸,向上逐漸過渡為正常的沉積。頂部構(gòu)造主要有波痕和截切的,主要在粉砂屑層。

4 油氣地質(zhì)意義

風(fēng)暴沉積的研究對(duì)沉積機(jī)理的研究、盆地分析、地層對(duì)比等研究有較為重要的意義,已被很多沉積研究者所重視[11,28-29,32-33],對(duì)油氣的作用也逐漸為人們所認(rèn)識(shí)[10,27],風(fēng)暴沉積對(duì)于大安寨段的古環(huán)境分析和對(duì)大安寨段的致密油儲(chǔ)層的研究具有較為重要的意義。風(fēng)暴沉積可以加深對(duì)大安寨段沉積環(huán)境和沉積機(jī)制的認(rèn)識(shí),有助于進(jìn)一步提高對(duì)大安寨段的沉積模式的認(rèn)識(shí)。

波浪的能量對(duì)大安寨段的介殼灰?guī)r沉積的重要作用很早就被認(rèn)識(shí),對(duì)大安寨段的沉積微相劃分時(shí)就被劃分為高能灘和低能灘[20];波浪的能量對(duì)大安寨段沉積的影響機(jī)理卻未做過深入的討論,通過對(duì)風(fēng)暴沉積在各微相的發(fā)育特征和保存特征進(jìn)行分析,可以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)波浪對(duì)介殼灰?guī)r灰?guī)r沉積的控制作用,對(duì)預(yù)測(cè)大安寨段各類介殼灰?guī)r的分布具有較好的指導(dǎo)作用。風(fēng)暴沉積的研究使濱淺湖紫紅色泥巖中的粉砂級(jí)方解石顆粒的成因問題得到了解決,使得半深湖相介殼灰?guī)r的沉積機(jī)制更加明確,為深湖相可能發(fā)育致密油儲(chǔ)層的提供了理論依據(jù)。

風(fēng)暴作用使得深水區(qū)也可能發(fā)育一定的介殼灰?guī)r,風(fēng)暴沉積在深水區(qū)域的保存相對(duì)較為容易,在晴天浪基面附近以及晴天浪基面到風(fēng)暴浪基面之間的半深湖區(qū)域可能發(fā)育介殼灰?guī)r和灰?guī)r透鏡體,并且能夠得到較好的保存。這類深水區(qū)的灰?guī)r的上覆和下伏地層均為泥質(zhì)含量較高的巖石,泥質(zhì)可以阻礙成巖流體的流動(dòng),在一定程度上可以阻礙重結(jié)晶作用的發(fā)生,在一定程度上增加了儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性。風(fēng)暴沉積具有快速沉積的特征,往往具有一定的密度流的特征,具有一定的泥質(zhì)含量,通過對(duì)大安寨段的儲(chǔ)層研究發(fā)現(xiàn),泥質(zhì)可以在一定程度上增加儲(chǔ)層的孔隙度[20],具有一定規(guī)模的風(fēng)暴沉積可以發(fā)育良好的儲(chǔ)層。對(duì)大安寨段的風(fēng)暴發(fā)育的體系域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),主要發(fā)育在水位較高的湖侵中晚期和高位體系域內(nèi),湖侵中晚期和高位期的半深湖相泥頁巖的有機(jī)質(zhì)相對(duì)含量較高,生烴能力較強(qiáng),發(fā)育于泥頁巖中的風(fēng)暴成因的介殼灰?guī)r具有良好的烴源巖和致密油成藏條件;風(fēng)暴成因的介殼灰?guī)r或者粉砂屑灰?guī)r與泥巖呈頻繁的互層,也具有一定的致密油勘探價(jià)值。

5 結(jié)論

(1)大安寨段風(fēng)暴沉積丘狀交錯(cuò)層理不發(fā)育,對(duì)風(fēng)暴沉積的判識(shí)主要通過頂?shù)酌鏄?gòu)造和沉積構(gòu)造來進(jìn)行判識(shí)。

(2)大安寨段的風(fēng)暴沉積相序具有其特有特征,研究認(rèn)為大安寨段理想的風(fēng)暴沉積相序包括:礫屑層、粒序?qū)永?、波狀層理、漂浮介屑段和粉砂屑?發(fā)育的頂?shù)酌鏄?gòu)造有:渠模、侵蝕面、截切和波痕,其中渠模和截切是識(shí)別大安寨段風(fēng)暴沉積的兩種典型構(gòu)造。

(3)由于風(fēng)暴流的能量和保存條件差異使得大安寨段不同的沉積微相內(nèi)風(fēng)暴沉積的相序結(jié)構(gòu)不同,在能量較高的灘前、灘核、灘后主要以粒序?qū)訛橹?,濱淺湖主要以粉砂屑層理為主,半深湖發(fā)育漂浮狀介屑層、波狀層理、粉砂屑層理,灘核的風(fēng)暴沉積受后期的改造而變得與灘核不易區(qū)分,半深湖相的風(fēng)暴沉積保存較好。

(4)風(fēng)暴沉積有助于深化對(duì)大安寨段的沉積機(jī)理的認(rèn)識(shí),其中灘前到半深湖的風(fēng)暴成因的灰?guī)r的孔隙度相對(duì)較好,并且具有較好的烴源和保存條件,是致密油勘探的有利微相。

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