劉 宏,王高峰,劉 南,喬 琳,丁 偉,丁 熊,段宏臻，譚秀成

[1.西南石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 天然氣地質(zhì)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610500； 2.西南石油大學(xué) 中國(guó)石油碳酸鹽巖儲(chǔ)層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室沉積與成藏分室，四川 成都 610500； 3.中海石油(中國(guó))有限公司 深圳分公司，廣東 廣州510240；4.中國(guó)石油 西南油氣田分公司 勘探事業(yè)部，四川 成都 610041； 5.中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司 青海事業(yè)部，甘肅 敦煌 736202]

?

磨溪?dú)馓锛瘟杲M二段陸表海臺(tái)地高頻層序發(fā)育特征及對(duì)儲(chǔ)層的控制

劉 宏1，2,王高峰1,劉 南3,喬 琳4,丁 偉4,丁 熊1,段宏臻5，譚秀成1，2

[1.西南石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 天然氣地質(zhì)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610500； 2.西南石油大學(xué) 中國(guó)石油碳酸鹽巖儲(chǔ)層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室沉積與成藏分室，四川 成都 610500； 3.中海石油(中國(guó))有限公司 深圳分公司，廣東 廣州510240；4.中國(guó)石油 西南油氣田分公司 勘探事業(yè)部，四川 成都 610041； 5.中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司 青海事業(yè)部，甘肅 敦煌 736202]

高頻層序是由海平面高頻振動(dòng)變化而形成的地層記錄，一般形成于具有穩(wěn)定沉降背景的盆地中，可與米蘭科維奇天文周期旋回相對(duì)應(yīng)。作為非海岸沉積環(huán)境的陸表海臺(tái)，其高頻層序發(fā)育具有一定的特殊性和代表性。在大量巖心觀(guān)察、薄片分析、測(cè)井相研究的基礎(chǔ)上，按能量環(huán)境、海平面升降及海水咸化旋回以及相序組合等特征，并考慮高頻層序格架下儲(chǔ)集層成因類(lèi)型，將川中磨溪?dú)馓锛味侮懕砗Ｌ妓猁}臺(tái)地高頻層序劃分為3類(lèi)：臺(tái)坪型、臺(tái)內(nèi)淺灘型與潟湖型。以膏質(zhì)巖類(lèi)、顆粒巖類(lèi)廣泛發(fā)育為特征，常見(jiàn)各種暴露標(biāo)志，總體表現(xiàn)為向上變淺序列的多種巖性組合。高頻層序地層格架內(nèi)各級(jí)層序界面特征清晰，巖性組合穩(wěn)定，可對(duì)比性強(qiáng)。同時(shí)，探討了高頻層序格架下早期儲(chǔ)層成因機(jī)制，指出穩(wěn)定沉積陸表海臺(tái)地背景下的高頻層序控制了巖相發(fā)育序列及同生巖溶作用，進(jìn)而控制了不同成因類(lèi)型儲(chǔ)集層發(fā)育。

高頻層序；碳酸鹽巖；嘉陵江組；陸表海臺(tái)地；磨溪?dú)馓?/p>

在間斷-沉積旋回機(jī)制[1]與準(zhǔn)層序組及準(zhǔn)層序概念[2-3]相繼提出的基礎(chǔ)上，作為層序地層學(xué)體系的進(jìn)一步發(fā)展，Mitchum(1991)提出高頻層序的概念及其成因，認(rèn)為高頻層序(四級(jí)或四級(jí)以上層序)是由海平面高頻振動(dòng)變化而形成的地層記錄，一般形成于具有穩(wěn)定沉降背景的盆地中[4]，與米蘭科維奇天文周期旋回相對(duì)應(yīng)。高頻層序的提出及實(shí)踐很大程度上將旋回地層學(xué)與層序地層學(xué)有機(jī)地融合到一起，高頻旋回及其有序疊加樣式已成為層序識(shí)別的重要標(biāo)志[5]。

趙玉光與許效松等人最先開(kāi)展高頻層序與海平面振蕩變化研究[6]；陳洪德與彭軍等人系統(tǒng)地總結(jié)了高頻層序格架下巖石韻律組合特征[7]；梅冥相在Einsele、Masetti與Oslege等人研究的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)了碳酸鹽巖及碎屑巖地層的米級(jí)旋回成因類(lèi)型及其相序組構(gòu)特征[5,8]；此外，梅冥相將天津薊縣剖面霧迷山組疊層石白云巖中近似對(duì)稱(chēng)的潮坪型碳酸鹽巖米級(jí)旋回命名為“霧迷山旋回”[5,9]，其海平面高頻變化特征代表性?xún)?yōu)于“洛菲爾旋回”；武法東提出自然伽瑪測(cè)井曲線(xiàn)頻率域分析方法為高頻層序劃分提供一個(gè)全新手段[10]?？偟膩?lái)說(shuō)，前人研究主要集中在高頻層序的發(fā)育特征及成因機(jī)理上。作為非海岸沉積環(huán)境的陸表海臺(tái)地上的高頻層序發(fā)育具有一定的特殊性和代表性，本文以磨溪?dú)馓锛?嘉陵江組)二段典型陸表海臺(tái)地為例，從高頻層序成因、層序界面類(lèi)型、高頻旋回及其有序疊加樣式的識(shí)別等方面，系統(tǒng)論述陸表海臺(tái)地高頻層序特征及其對(duì)儲(chǔ)層的控制作用。

1 地質(zhì)概況

磨溪?dú)馓锾幱谒拇ㄅ璧卮ㄖ泄怕∑鹬行逼骄彉?gòu)造帶的南部(圖1)，因構(gòu)造穩(wěn)定，縱向上具有多個(gè)成藏組合。在多年的油氣勘探過(guò)程中，從震旦系—三疊系的

各個(gè)碳酸鹽巖地層中均有較大發(fā)現(xiàn)，是四川盆地立體勘探的典范。特別是近年來(lái)，隨著深層天然氣勘探重大突破更成為研究的熱點(diǎn)。其下三疊統(tǒng)嘉陵江組自下而上可劃分為5個(gè)巖性段，嘉二段地層主要由海相碳酸鹽巖、蒸發(fā)巖和少量陸源碎屑巖組成，含瓣鰓類(lèi)、腹足類(lèi)、介形類(lèi)、棘皮類(lèi)和有孔蟲(chóng)等生物化石，鉆厚從104 m到120 m不等，總體上表現(xiàn)出東厚西薄的變化趨勢(shì)，與下伏嘉一段和上覆嘉三段地層均呈整合接觸。區(qū)內(nèi)共有嘉二段全取心井16口。

2 沉積背景

古地理格局控制了嘉陵江組沉積體系及演化。早三疊世嘉陵江期上揚(yáng)子克拉通海盆受周邊古隆起的抬升影響較大，尤其是在嘉二期，漢南海隆限制了東北側(cè)的海盆邊界并影響其前緣沉積。西部的康滇古陸及龍門(mén)山-九頂山島鏈成為古特提斯洋海水東進(jìn)的天然屏障，東南受限于江南古陸。因此，上揚(yáng)子克拉通海域與廣海的連通不暢。另一方面，由于華鎣山斷裂在嘉陵江期的正斷活動(dòng)[11]以及七曜山斷裂的活動(dòng)使川東地帶向上抬升，地處上揚(yáng)子克拉通海盆中央的川中海域，由于水下隆起的層層屏障，海水循環(huán)自東向西越來(lái)越不暢。在嘉二期的總體海退背景下，這些水下隆起的阻隔更加明顯，致使東部海侵影響基本消失，這種古地理格局導(dǎo)致川中地區(qū)在嘉二期演變?yōu)榫窒藓－h(huán)境[12]。

王鴻幀將早三疊世嘉陵江期上揚(yáng)子海域確定為蒸發(fā)海[13]；王宓君等認(rèn)為四川盆地早三疊世嘉陵江期繼承性發(fā)育了碳酸鹽巖臺(tái)地沉積，并指出自西向東依次發(fā)育海陸過(guò)渡相、蒸發(fā)海臺(tái)地相、局限海臺(tái)地相和開(kāi)闊海臺(tái)地相[14]。譚秀成等根據(jù)巖心分析結(jié)合古地理背景，認(rèn)為川中磨溪地區(qū)嘉二期為典型陸表海型碳酸鹽巖臺(tái)地，總體上處于半干旱-干旱、炎熱的氣候條件下，蒸發(fā)作用基本上處于主導(dǎo)地位，以發(fā)育局限-蒸發(fā)海臺(tái)地相為典型特征[12]，主要包括臺(tái)坪、臺(tái)內(nèi)淺灘、灘間海、局限潟湖與蒸發(fā)潟湖等亞相，其中臺(tái)坪與臺(tái)內(nèi)淺灘是最有利的沉積微相。

圖1 磨溪?dú)馓锏乩砦恢?a)及地層巖性剖面(b)Fig.1 Location of Moxi gas field

3 高頻層序發(fā)育特征

因碳酸鹽巖對(duì)海平面變化較敏感且以加積作用為主，橫向上穩(wěn)定分布。前人對(duì)碳酸鹽巖高頻層序的成因類(lèi)型及相序組構(gòu)特征研究程度較高，一般將碳酸鹽巖米級(jí)旋回分為4大類(lèi)[5]：深水遠(yuǎn)洋背景下的L-M型[15]，臺(tái)緣斜坡背景下的深水非對(duì)稱(chēng)型[16]，潮下型[17]及環(huán)潮坪型[18]。

在相關(guān)研究中，四川盆地嘉陵江組一般被劃分為2～3個(gè)三級(jí)層序[6,8,19]，其下部的嘉一段-嘉二段為一個(gè)具有完整海侵-海退旋回的三級(jí)層序，嘉二段為該三級(jí)層序的高位體系域。在總體海退背景下，嘉二段內(nèi)部發(fā)育了多個(gè)不同成因、不同級(jí)次的沉積旋回。由于陸表海臺(tái)地為一個(gè)區(qū)域上可忽略地貌變化的廣闊區(qū)域，臺(tái)地上水體較淺(一般小于5～10 m)[20],以淺水潮下和潮間沉積環(huán)境為主，其沉積物對(duì)地殼震蕩性升降變化、海平面升降變化以及氣候周期性變化等的響應(yīng)比較明顯。由于相對(duì)較高的沉積速率及穩(wěn)定的沉降背景，高頻低幅度的相對(duì)海平面變化均能以巖石記錄的形式保存下來(lái)，其高頻層序的成因類(lèi)型及相序組構(gòu)特征具有特殊性和代表性。

3.1 高頻層序界面特征

相對(duì)于區(qū)域性不整合面，陸表海碳酸鹽巖臺(tái)地高頻層序界面一般表現(xiàn)為受海平面高頻低幅變化影響的瞬時(shí)暴露面或瞬時(shí)加深面，巖性組合及構(gòu)造上則表現(xiàn)為干裂(圖2d)，含膏質(zhì)團(tuán)塊粉晶云巖(圖2c)，膏溶角礫巖(圖2b)等一系列暴露標(biāo)志的出現(xiàn)。顆粒灘向上變淺序列頂部的大氣淡水淋濾溶蝕作用發(fā)育(圖2a，e)，以及顆粒巖、膏質(zhì)巖-泥灰?guī)r的巖性突變等。

巖性組合的高頻變化在地球物理測(cè)井曲線(xiàn)上往往表現(xiàn)為自然伽馬及電阻率曲線(xiàn)的突變及垂向韻律變化特征，層序底界的突然加深面體現(xiàn)為自然伽馬值的突然增大，電阻率值迅速變小(圖3)。多個(gè)向上變淺序列的有序疊加使得自然伽馬曲線(xiàn)總體表現(xiàn)為幅度不一的漏斗狀、指狀以及箱狀等[21],而電阻率曲線(xiàn)也呈現(xiàn)高頻韻律變化特征。利用多尺度小波時(shí)頻變換可將測(cè)井曲線(xiàn)與各級(jí)層序周期很好地對(duì)應(yīng)起來(lái)，將自然伽馬曲線(xiàn)從時(shí)間域轉(zhuǎn)換到頻率域，層序界面與沉積旋回等在頻率域內(nèi)有序變化明顯[22-23]。一般情況下，小尺度因子小波變換更能反映陸表海臺(tái)地海平面高頻振蕩旋回[24](圖3)。

3.2 高頻層序類(lèi)型

在大量巖心觀(guān)察與薄片分析的基礎(chǔ)上，按能量環(huán)境、海平面升降及海水咸化旋回、相序組合等特征，并考慮高頻層序格架下儲(chǔ)集層成因類(lèi)型，將磨溪嘉二段陸表海碳酸鹽臺(tái)地高頻層序劃分為3類(lèi)：臺(tái)坪型、臺(tái)內(nèi)淺灘型及潟湖型(圖4)，以膏巖與膏質(zhì)云巖廣泛發(fā)育為特征，常見(jiàn)各種暴露標(biāo)志。

圖2 磨溪?dú)馓锛味胃哳l層序界面典型巖性及組合特征Fig.2 Typical lithology and assemblage features of high-frequency sequence interfaces in Jia 2 member,Moxi gas fielda.大氣淡水淋濾針孔鮞?；?guī)r，逆粒序，m206井；b.膏溶角礫巖，m13井；c.含膏團(tuán)的針孔粉晶云巖，m13井；d.干裂，m14井；e.鮞?；?guī)r中的鑄?？?，m13井，R406，埋深3 124.03 m，石膏試板；f.粉晶云巖中的白云石晶間溶孔，m151井，R126，埋深3 140.03 m，鑄體薄片

圖3 磨溪?dú)馓锛味蜸SQ2高頻層序界面測(cè)井響應(yīng)特征(M15井)Fig.3 Logging response characteristics of the SSQ2 high-frequency sequences in Jia 2 member,Moxi gas field (Well M15)

3.2.1 臺(tái)坪型

臺(tái)坪位于臺(tái)地內(nèi)部遠(yuǎn)離陸地的水下高臺(tái)，地形相對(duì)平坦，沉積界面處于平均海平面附近，主要發(fā)育潮間和潮上環(huán)境，周期性或較長(zhǎng)期暴露于大氣之下，水動(dòng)力條件總體較弱，往往具有潮坪相的典型沉積特征。但這種“潮坪”與連陸濱岸帶潮坪在古地理位置和沉積動(dòng)力學(xué)方面又有明顯的差異[12],主要表現(xiàn)在：臺(tái)坪發(fā)育在淺水碳酸鹽巖臺(tái)地內(nèi)部而非濱岸帶的潮緣環(huán)境；動(dòng)力因素主要是平均海平面的周期性變動(dòng)而非潮汐流的影響；臺(tái)坪亞相缺乏反映潮汐流特征的沉積構(gòu)造及潮汐流成因的顆粒巖類(lèi)；在碳酸鹽巖層序向上變淺序列的頂部,常常是同生巖溶發(fā)育,且發(fā)育暴露面,能在較大范圍內(nèi)追蹤對(duì)比[25]。

磨溪地區(qū)嘉二段臺(tái)坪型高頻層序存在兩種類(lèi)型，一種隨著淺水高地上顆粒灘的快速生長(zhǎng)，垂向加積使沉積界面處于潮間-潮上環(huán)境，形成顆粒灘—臺(tái)坪高頻層序，巖性組合上體現(xiàn)為砂屑云(灰)巖-粉晶云巖-含膏團(tuán)粉晶云巖組合(圖4b)。另一種為海侵后，封閉蒸發(fā)形成的向上變淺序列，沉積水體能量總體很低，在水下高地及周邊逐漸形成潟湖—臺(tái)坪的高頻層序，巖性上表現(xiàn)為泥灰?guī)r-泥晶灰?guī)r-泥晶云巖-粉晶云巖-膏巖組合。單旋回厚度在6～9 m(圖4a)。

總體上，水體能量由強(qiáng)變?nèi)?，海水鹽度逐漸增大，蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，以大面積云化及蒸發(fā)巖類(lèi)為特征，層序頂界常表現(xiàn)為瞬時(shí)暴露面，出現(xiàn)膏溶角礫巖、干裂等暴露標(biāo)志(圖2)，以及大氣淡水淋濾形成的針孔狀粉晶云巖。

3.2.2 臺(tái)內(nèi)淺灘型

在相對(duì)低能的陸表海環(huán)境中，只有在海侵期和海退初期，波浪作用相對(duì)較強(qiáng)，且沉積界面位于平均海平面附近的水下高地才有可能發(fā)育高能顆粒灘沉積。形成泥灰?guī)r-灰?guī)r-顆粒灰(云)巖的巖性組合，顆粒巖類(lèi)型主要有淺灰色中厚層-塊狀亮晶鮞粒灰(云)巖、亮晶砂屑灰(云)巖與亮晶生屑灰(云)巖等多種類(lèi)型，因此處于潮下高能帶的高頻層序類(lèi)型較多，但總體上均表現(xiàn)為向上水體變淺與能量增大為特征，沉積構(gòu)造以發(fā)育多種交錯(cuò)層理為典型特征，發(fā)育逆粒序?qū)永?圖2d)。自然伽馬測(cè)井曲線(xiàn)形狀表現(xiàn)為箱狀與漏斗型[26](圖3)。隨著粒屑灘生長(zhǎng)，易出露海面接受大氣淡水淋溶改造形成針孔型顆粒巖，因此層序頂界往往表現(xiàn)為瞬時(shí)暴露間斷面，層序底界為海水突然加深間斷面。受海水高頻震蕩變化影響，可出現(xiàn)多個(gè)向上變淺顆粒灘序列。

圖4 磨溪?dú)馓锛味蔚湫透哳l層序發(fā)育類(lèi)型Fig.4 Types of typical high-frequency sequences in Jia 2 member,Moxi gas field

按灘體規(guī)模及顆粒灘是否暴露可分為兩種層序類(lèi)型。一種以顆粒巖顆粒含量高、單層厚度大、亮晶膠結(jié)為主，巖性上表現(xiàn)為泥巖-泥灰?guī)r-顆?；?guī)r-針孔狀顆?；?guī)r組合，高頻間歇性暴露于海平面之上，以大氣淡水成巖透鏡體發(fā)育為典型特征[20]，或見(jiàn)白云石化(圖4c)。另一種以顆粒巖顆粒粒徑相對(duì)較小、顆粒含量低、單層顆粒巖厚度小(一般小于2 m)為特征，缺乏暴露標(biāo)志，巖性上表現(xiàn)為泥巖-泥灰?guī)r-薄互層顆?；?guī)r為特征(圖4d)。

3.2.3 潟湖型

潟湖處于浪基面以下的局限-蒸發(fā)海臺(tái)地內(nèi)較低洼地區(qū)，因水體循環(huán)受到限制，環(huán)境能量低，以靜水沉積為主。巖石類(lèi)型主要為深灰色泥灰?guī)r、泥晶云巖等，水平蟲(chóng)跡發(fā)育，水平層理及韻律層理為主。此環(huán)境下高頻層序巖性組合主要表現(xiàn)為泥巖(泥灰?guī)r)-薄層顆?；?guī)r組合(圖4e)，單個(gè)向上變淺旋回厚度為1～2 m，無(wú)暴露標(biāo)志。自然伽馬曲線(xiàn)表現(xiàn)為指狀或鋸齒狀，反映振蕩式海退的特征，高頻層序界面表現(xiàn)為巖性轉(zhuǎn)換面，海水突然加深面。此類(lèi)高頻層序以1∶4或1∶5構(gòu)成了上一級(jí)別海退旋回(圖4e)，與米蘭科維奇偏心率旋回1∶4的疊加樣式近似一致，類(lèi)似于Einsele的深水遠(yuǎn)洋背景下的L-M型米級(jí)旋回。此外，該環(huán)境下在階段性海侵期，具有較為發(fā)育的風(fēng)暴巖序列，可見(jiàn)薄—極薄層的風(fēng)暴流碎屑沉積，巖性組合表現(xiàn)為巖(泥灰?guī)r)-風(fēng)暴巖組合，而在閉塞期基本上為靜水沉積，不發(fā)育風(fēng)暴巖序列。

3.3 高頻層序格架

陸表海碳酸鹽巖臺(tái)地上，地貌總體上比較平緩，高頻層序發(fā)育主要受海平面變化影響，而層序的有序疊加樣式主要以垂向加積為主，沉積厚度穩(wěn)定。

磨溪地區(qū)嘉二段地層可劃分出5個(gè)四級(jí)層序及14個(gè)五級(jí)層序，雖然不同沉積微相內(nèi)高頻層序成因類(lèi)型存在一定差異，但各級(jí)層序橫向上穩(wěn)定分布，單個(gè)四級(jí)層序厚度一般為10～15 m，界面特征清晰。巖性組合均體現(xiàn)為向上變淺序列，巖性橫向變化不大，往往以厚層膏質(zhì)巖類(lèi)廣泛出現(xiàn)為層序頂界特征，層序底界一般表現(xiàn)為海水突然加深面。同樣，五級(jí)層序格架下地層厚度及巖性組合發(fā)育穩(wěn)定，橫向上具有極強(qiáng)可對(duì)比性(圖5)，各級(jí)高頻層序的穩(wěn)定發(fā)育反映了陸表海碳酸鹽巖臺(tái)地上穩(wěn)定的沉降背景，也說(shuō)明受米蘭科維奇天文周期控制的高頻層序在陸表海臺(tái)地上具有較強(qiáng)適用性。

4 高頻層序格架下儲(chǔ)層成因機(jī)制

人們對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層成因機(jī)制的討論大多數(shù)基于三級(jí)層序體系域框架下[19,26]，勘探實(shí)踐表明，早期成因陸表海型碳酸鹽巖儲(chǔ)層主要分布在三級(jí)層序高位體系域的早-中期[19]。隨著整體海退背景下，水體能量的回升，水下高能淺灘型及臺(tái)坪型儲(chǔ)層發(fā)育，而高位體系域晚期，臺(tái)地上基本處于蒸發(fā)海環(huán)境，以膏巖沉積為主，儲(chǔ)層不發(fā)育。國(guó)內(nèi)部分學(xué)者探討了高頻層序格架內(nèi)碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育控制因素，如馬永生以普光氣田為例探討了高頻旋回內(nèi)臺(tái)地邊緣礁灘儲(chǔ)層孔隙度分布特征[27]，劉嘉慶與李忠等研究了高頻層序控制的早期成巖作用及其對(duì)儲(chǔ)層分布的影響[28]。

在總體海退背景下的海平面高頻振蕩旋回對(duì)陸表海碳酸鹽巖儲(chǔ)層具有明顯的控制作用，而不同成因類(lèi)型的高頻層序及其有序疊加樣式對(duì)儲(chǔ)層的控制作用不盡相同，在前述總結(jié)的3種成因類(lèi)型中，因潟湖型高頻層序格架下早期成因儲(chǔ)層不發(fā)育，本文以臺(tái)內(nèi)淺灘及臺(tái)坪型這兩種具代表性的陸表海碳酸鹽巖儲(chǔ)層來(lái)闡述高頻層序?qū)?chǔ)層的控制作用。

4.1 臺(tái)內(nèi)淺灘型高頻層序儲(chǔ)層成因機(jī)制

高頻向上變淺序列控制了顆粒灘的生長(zhǎng)，嘉二段2亞段早期(SSQ2早期)，受短期快速海侵影響，磨溪地區(qū)以泥巖及泥灰?guī)r沉積為主，其底部的藍(lán)灰色泥巖是全盆地穩(wěn)定分布的區(qū)域性標(biāo)志層。隨著沉積物的垂向加積及能量的緩慢回升，沉積界面開(kāi)始處于平均浪基面附近，水下高地開(kāi)始發(fā)育顆粒灘，此時(shí)一般以生屑灘沉積為主，體現(xiàn)為生屑灰?guī)r與泥晶灰?guī)r的薄互層，反映海平面的高頻振蕩式變化。隨著顆粒灘的快速生長(zhǎng)，垂向加積使沉積界面位于平均低潮線(xiàn)附近時(shí)，隨著水體能量的增大，顆粒灘的沉積速率達(dá)到最高，以中-厚層狀顆粒巖沉積為主，具有顆粒巖含量高，粒徑大，亮晶膠結(jié)，發(fā)育逆粒序等特征。高速加積的顆粒灘容易間歇性暴露于海面之上，受同生期大氣淡水淋濾溶蝕作用改造成針孔型儲(chǔ)層，此類(lèi)儲(chǔ)層主要存在以下特征：一般發(fā)育在各個(gè)向上變淺高頻層序頂部(圖3c，d)[20]，儲(chǔ)層物性向上變好，鏡下薄片鑒定可見(jiàn)大氣淡水膠結(jié)物的存在及選擇性溶蝕現(xiàn)象形成的粒內(nèi)溶孔及粒間溶孔主的儲(chǔ)集空間類(lèi)型(圖2)，同時(shí)可見(jiàn)滲流粉砂的存在[29]。

4.2 臺(tái)坪型高頻層序儲(chǔ)層成因機(jī)制

在臺(tái)坪型高頻層序發(fā)育的早-中期，無(wú)論是顆粒灘—臺(tái)坪沉積序列，還是蒸發(fā)濃縮形成的潟湖—臺(tái)坪沉積序列，其沉積界面先后處于平均低潮面之上，局部高地甚至處于平均高潮面之上。盆地閉塞環(huán)境下的等效海退致使海水鹽度逐漸增高，有利于早期白云石化作用。白云石化作用形成了大量的晶間孔隙，為同生期和埋藏期的儲(chǔ)層優(yōu)化改造提供了優(yōu)越的物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí)，因自身環(huán)境特點(diǎn)，臺(tái)坪相較之顆粒灘相具有暴露范圍廣、時(shí)間久的特征，形成的粉晶云巖儲(chǔ)層更容易接受富含CO2的大氣淡水的淋濾溶蝕改造，形成穩(wěn)定層狀分布的優(yōu)質(zhì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層，這也是磨溪嘉二氣藏的主力產(chǎn)層。巖心觀(guān)察發(fā)現(xiàn)該針孔型粉晶云巖儲(chǔ)層面孔率可高達(dá)20%[30]，鏡下表明晶間溶孔大量發(fā)育，孔徑大，儲(chǔ)集性能極佳[29-32]。在四級(jí)高頻旋回晚期，隨著蒸發(fā)作用愈加強(qiáng)烈，海水鹽度越來(lái)越大，開(kāi)始陸續(xù)出現(xiàn)含膏團(tuán)粉晶云巖、云質(zhì)膏巖及膏巖沉積(圖2)，儲(chǔ)層物性明顯降低甚至不發(fā)育。因此，在臺(tái)坪型高頻層序格架下，由早中期至晚期，粉晶云巖儲(chǔ)層物性先逐漸增大后又明顯減小，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層主要發(fā)育在高頻層序(四級(jí))中部(圖3a，b)，與臺(tái)內(nèi)淺灘型發(fā)育在層序頂部有著明顯區(qū)別。

對(duì)于早期相控型陸表海碳酸鹽巖儲(chǔ)層，高頻旋回及其疊加樣式?jīng)Q定了早期物質(zhì)基礎(chǔ)，向上變淺沉積序列及次一級(jí)海平面振蕩旋回使其周期性暴露海面之上，有利于白云石化及同生巖溶等建設(shè)性成巖作用的進(jìn)行，形成獨(dú)具特色的陸表海臺(tái)地碳酸鹽巖薄儲(chǔ)層。

5 結(jié)論

1)穩(wěn)定沉降背景下的陸表海臺(tái)地高頻層序受海平面高頻低幅振蕩變化，可與米蘭科維奇天文周期旋回相對(duì)應(yīng)，以膏巖、膏質(zhì)云巖廣泛發(fā)育為特征，常見(jiàn)各種暴露標(biāo)志，總體表現(xiàn)為向上變淺序列的多種巖性組合。

2)按能量環(huán)境、海平面升降旋回以及相序組合等特征，將川中磨溪地區(qū)嘉二段陸表海碳酸鹽臺(tái)地高頻層序劃分為3類(lèi)：臺(tái)坪型、臺(tái)內(nèi)淺灘型與潟湖型，高頻層序地層格架內(nèi)各級(jí)層序界面特征清晰，巖性組合穩(wěn)定，可對(duì)比性強(qiáng)。

3)高頻層序控制了陸表海臺(tái)地碳酸鹽巖巖相發(fā)育序列及同生巖溶作用，進(jìn)而控制了不同成因類(lèi)型儲(chǔ)集層發(fā)育。

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(編輯 董 立)

Characterization of high-frequency sequences in the epicontinental carbonate platform of Jia 2 member in Moxi gas field and its controls over reservoirs

Liu Hong1，2,Wang Gaofeng3,Liu Nan4,Qiao Lin4,Ding Wei4,Ding Xiong1,Duan Hongzhen5，Tan Xiucheng1,2

(1.SichuanProvinceKeyLaboratoryofNaturalGasGeology,SchoolofGeoscienceandTechnology,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu,Sichuan610500,China;2.PetroChinaDepositionandAccumulationDepartmentofKeyLaboratoryofCarbonateReservoirs,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu,Sichuan610500,China;3.ShenzhenBranchCompany,CNOOC,Guangzhou,Guangdong510240,China;4.ExplorationDepartmentofSouthwestOil&GasFieldCompany,PetroChina,Chengdu,Sichuan610041,China；5.CNPCLoggingQinghaiBusinessDivision，Dunhuang，Gansu736202，China)

High-frequency sequences,generally formed in basins with stable subsidence settings and correspond well to astronomical Milankovitch cycles,are vivid records of high-frequency eustatic flucturation.Such sequences developed in epicontinental platforms of non-coastal sedimentary environment are both representative and special in certain ways.By combining core observations,thin section analyses and logging facies studies with such factors as energy environment,eustatic fluctuation and sea water salinity cycle as well as reservoir genesis types under high-frequency sequential framework,we classified high-frequency sequences in the epicontinental carbonate platform of the Jia 2 member of the Moxi gas field into the following three types: platform flat type,intraplatform shoal type and lagoon type.The sequences are found to be characterized by widely-distributed gypsiferous rocks and grainstone with all kinds of exposure marks.As a whole,they consist of stratigraphic assemblages of shallowing upwards sequences.Within the framework,sequences are separated by clear boundaries and stratigraphic assemblages are stable and highly comparable.The paper also discussed the mechanisms behind the formation of early reservoirs in the high-frequency sequence framework and proposed that the high-frequency sequences controlled the order of lithofacies development and the syngenetic karstification,and thus controlled the development of different genetic types of reservoirs.

high-frequency sequence,carbonate rock,Jialinjiang Formation,epicontinental sea platform,Moxi gas field

0253-9985(2016)05-0713-08

10.11743/ogg20160511

2015-05-20;

2016-06-15。

劉宏(1981—)，男,博士、副教授，碳酸鹽巖儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)與地震地層學(xué)。E-mail:nd123@163.com。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41472099)；中國(guó)石油科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目(2015D-5006-0107)。

TE121.3

A