趙 聰

（成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川 成都 610059）

0 引言

國外對風(fēng)暴沉積的研究興起于20世紀(jì)60-70年代，Ager和Kelling等人首先提出了“風(fēng)暴巖”的概念，指經(jīng)歷風(fēng)暴流擾動后再沉積形成的一套沉積物組合，風(fēng)暴巖又分海相和湖相風(fēng)暴巖。國內(nèi)研究比較晚，開始于20世紀(jì)80年代，隨后在20世紀(jì)90年代掀起了對風(fēng)暴沉積研究的高潮。風(fēng)暴沉積和風(fēng)暴巖發(fā)展至今，已經(jīng)形成了系統(tǒng)的理論體系，是繼20世紀(jì)50年代濁流理論后的又一劃時(shí)代的理論突破。風(fēng)暴巖的研究對地層等時(shí)對比、古緯度與古板塊的演化、古氣候變化、沉積環(huán)境等地質(zhì)意義具有重要的指示作用。國內(nèi)風(fēng)暴巖的分布十分廣泛，發(fā)育時(shí)間從前寒武震旦紀(jì)—三疊紀(jì)都有，分布地區(qū)主要集中在四川盆地、松遼盆地、塔里木盆地等[1]591-593。筆者研究了四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖的發(fā)育特征及地質(zhì)意義，主要從研究歷程、分布特征、沉積序列及沉積環(huán)境進(jìn)行歸納，希望對四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖的研究有所裨益。

1 四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖的研究歷程

國外第一個對風(fēng)暴沉積研究進(jìn)行報(bào)道的學(xué)者是Gilbert，他在1899年就已報(bào)道了“紋層呈穹狀，三維大小和形狀的丘狀層理和灘槽層理”，并認(rèn)為這是淺海地帶大風(fēng)暴作用的產(chǎn)物[2]。筆者利用中國全文期刊數(shù)據(jù)庫（CNKI）查到的國內(nèi)最早對風(fēng)暴沉積進(jìn)行研究的文獻(xiàn)是1984年嚴(yán)欽尚在《海洋與湖沼》發(fā)表的一篇文章，闡述了風(fēng)暴沉積特征、機(jī)理以及不同地區(qū)的風(fēng)暴沉積模式[3]。最早對四川盆地風(fēng)暴巖進(jìn)行研究的是劉寶珺院士，他于1986年在四川南部興文縣四龍下二疊統(tǒng)發(fā)現(xiàn)碳酸鹽風(fēng)暴巖，為我國首次發(fā)現(xiàn)和報(bào)道風(fēng)暴巖的實(shí)例[4]。隨后一大批學(xué)者對四川盆地風(fēng)暴巖進(jìn)行了研究報(bào)道，統(tǒng)計(jì)了四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖的報(bào)道實(shí)例。對四川盆地風(fēng)暴沉積的研究開始于20世紀(jì)80年代，但直到2010年之前發(fā)現(xiàn)的報(bào)道實(shí)例很少，在2010年后研究實(shí)例迅速增多，發(fā)表文獻(xiàn)達(dá)10篇，但其中不包括湖相等風(fēng)暴沉積。這表明對四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖的研究才剛剛開始。風(fēng)暴巖對古緯度、古板塊與古地理演化、古氣候、海平面變化、地層對比和古環(huán)境等方面有著重要的指導(dǎo)意義，對四川盆地相關(guān)研究具有重要意義。

2 四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖分布特征

四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖分布具有區(qū)域性。筆者對2018年之前發(fā)表過的四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖文獻(xiàn)[5-14]進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，且對文獻(xiàn)中涉及到的14個風(fēng)暴巖位置進(jìn)行標(biāo)注，如圖1。從圖1中可以看出，四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖主要分布在江油、廣元一帶，局部分布在遂寧、雷波、重慶等地區(qū)。從構(gòu)造背景上來看，四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖主要發(fā)育在川西坳陷龍門山前帶的中段—北段、米倉山前緣區(qū)域，局部分布在川中磨溪構(gòu)造帶附近，零星分布在川南及川東地區(qū)。從整體上來看，其主要分布在四川盆地邊界，這與風(fēng)暴作用的發(fā)育沉積環(huán)境有關(guān)，這是由于風(fēng)暴作用一般發(fā)育在靠近臺地邊緣的向海一側(cè)。四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖平面上的分布特征，說明了在龍門山前帶的中段—北段以及米倉山前緣都處于克拉通邊緣向海一側(cè)。四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖的層位分布見圖2。從圖2可以看出，四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖在整個古生代除了奧陶紀(jì)幾乎都有分布，主要分布在志留紀(jì)—二疊紀(jì)，泥盆紀(jì)數(shù)量相對較多。而到了中生代，風(fēng)暴巖數(shù)量增加，且主要發(fā)育在早三疊世飛仙關(guān)期。風(fēng)暴作用是在極端氣候條件下發(fā)生的事件性作用，具有廣泛性、短暫性以及頻繁性的特點(diǎn)，四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖在泥盆紀(jì)和三疊紀(jì)頻繁發(fā)育，說明當(dāng)時(shí)四川盆地正處于頻繁的氣候驟變時(shí)期。值得注意的是，由于風(fēng)暴巖只能從野外露頭和鉆井取心上去發(fā)現(xiàn)，可能地表上存在不易觀察到的風(fēng)暴巖以及在地底下沒有取巖心的地層也可能存在風(fēng)暴巖。以上風(fēng)暴巖在平面上和縱向上的分布僅代表現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的風(fēng)暴巖特征，隨著發(fā)現(xiàn)風(fēng)暴巖實(shí)例的增多和對風(fēng)暴巖研究成果的完善，風(fēng)暴巖發(fā)育特征可能會有所變化。

圖1 四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖平面分布圖

圖2 四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖層位分布圖

3 沉積序列和沉積環(huán)境

一次完整的風(fēng)暴沉積經(jīng)歷了風(fēng)暴作用由發(fā)生到強(qiáng)盛再到衰減的過程。Allen[15]把風(fēng)暴事件劃分為前期、增強(qiáng)期、高峰期、衰減期和后期；Kreisa和Bambach[16]將風(fēng)暴作用過程簡化為高峰期、衰減期和停息期；Aigner[17]結(jié)合風(fēng)暴流沉積事件性的特點(diǎn)建立了經(jīng)典的風(fēng)暴沉積序列，由侵蝕底面、粒序段、平行層理段、丘狀交錯層理段、泥巖段組成。國內(nèi)宋金民等[1]594將理想的碳酸鹽風(fēng)暴巖沉積序列從底到頂劃分為：A.侵蝕底面及礫屑段；B.粒序段；C.平行紋層段；D.丘狀紋層段；E.遠(yuǎn)源風(fēng)暴濁流（E1）、水平層理泥巖和泥晶灰?guī)r段（E2）。A和B段發(fā)育在風(fēng)暴高峰期，C和D段發(fā)育在風(fēng)暴衰減期，E段發(fā)育在風(fēng)暴停息期。一般情況下很少出現(xiàn)完整的風(fēng)暴沉積序列，即A+B+C+D+E序列類型，這與風(fēng)暴巖的保存有很大關(guān)系。筆者對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖序列類型豐富，但幾乎都包含有侵蝕底面及礫屑段（A）和粒序段（B）。不同沉積序列風(fēng)暴巖發(fā)育的沉積相帶也不一樣。我國碳酸鹽風(fēng)暴巖基本都發(fā)育在濱淺海沉積區(qū)。統(tǒng)計(jì)了四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖的發(fā)育沉積相帶，如圖3。從圖3中可看出，從潮坪—淺灘—潮下帶—淺水陸棚—深水陸棚都有碳酸鹽風(fēng)暴巖發(fā)育，主要發(fā)育在淺水陸棚沉積相中，淺灘次之。潮坪相和潮下帶相對不發(fā)育，這可能與潮坪相容易受潮汐等后期破壞，不容易保存有關(guān)。

圖3 四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖在不同沉積相帶的分布圖

如川中地區(qū)中下寒武統(tǒng)風(fēng)暴巖實(shí)例。該地區(qū)共發(fā)育5次大的風(fēng)暴，共發(fā)育8種風(fēng)暴沉積序列類型，以A+B+C、A+B、A+C、A+D為主，見底面沖刷—充填構(gòu)造、風(fēng)暴礫屑層、菊花狀構(gòu)造、風(fēng)暴撕扯構(gòu)造和丘狀交錯層理等典型的風(fēng)暴沉積構(gòu)造。風(fēng)暴礫屑磨圓好，見陸源碎屑石英，這是風(fēng)暴作用攜帶鄰近的石英顆粒進(jìn)入到研究區(qū)所致。以上現(xiàn)象說明風(fēng)暴為異地沉積，沉積環(huán)境為潮下—潮間帶的混積潮坪環(huán)境。

4 風(fēng)暴巖研究的地質(zhì)意義

風(fēng)暴巖從發(fā)生到結(jié)束會在地層歷史記錄中留下痕跡，不同時(shí)期形成不同的沉積構(gòu)造和沉積組合序列，如沖刷面、菊花構(gòu)造、丘狀層理等。同時(shí)沉積序列在縱向上的變化也反映沉積環(huán)境變化。這些特征對古緯度和古板塊演化、古氣候變化、地層等時(shí)對比、沉積環(huán)境以及油氣等礦產(chǎn)勘探具有重要的指示意義。

4.1 古緯度與古板塊演化意義

古緯度與古板塊的研究基本上是運(yùn)用古地磁的方法，但難度比較大。而風(fēng)暴巖具有重要的古緯度指示意義，可以把古緯度的范圍限制起來，這是因?yàn)轱L(fēng)暴作用主要發(fā)生在中低緯度的赤道颶風(fēng)帶，一般在赤道附近5°～45°的范圍內(nèi)[18]，四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖主要發(fā)育在川西坳陷中段—北段地區(qū)，推測上揚(yáng)子板塊持續(xù)向北漂移。

4.2 古氣候變化指示意義

風(fēng)暴巖是在風(fēng)暴作用影響下沉積的，而風(fēng)暴作用的發(fā)生必須有颶風(fēng)才能引起，所以風(fēng)暴作用與氣候變化有一定的聯(lián)系。如三疊紀(jì)時(shí)期，全球處于泛大陸階段，該時(shí)期氣候驟變。Kutzbach把這種天氣稱為“巨型季風(fēng)”[19]。由于頻繁的氣候變化，引起了四川盆地三疊紀(jì)飛仙關(guān)時(shí)期風(fēng)暴巖大量的發(fā)育，故風(fēng)暴沉積與古氣候變化具有一定意義上的成因聯(lián)系。

4.3 地層等時(shí)對比

風(fēng)暴作用具有周期性、瞬時(shí)性的特征，必定會在一定區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)，可以作為某一盆地一定范圍內(nèi)的地層對比標(biāo)志。相關(guān)學(xué)者總結(jié)出了風(fēng)暴巖作為地層對比標(biāo)志的幾個標(biāo)準(zhǔn)：沉積速率快，持續(xù)時(shí)間短暫；涉及面廣，影響范圍大；有利于橫向?qū)Ρ?。由于風(fēng)暴巖具有區(qū)域性和事件性等特征，可作為標(biāo)志層來進(jìn)行地層對比。目前報(bào)道的四川盆地比較著名的風(fēng)暴巖標(biāo)志層有重慶中梁山一帶的下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組三段碳酸鹽風(fēng)暴巖。

4.4 沉積環(huán)境指示意義

風(fēng)暴沉積對沉積環(huán)境具有重要的指示意義。如前文對四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖發(fā)育環(huán)境的總結(jié)，主要發(fā)育在濱淺海區(qū)域，尤其是主要發(fā)育在淺水陸棚。然而沉積環(huán)境單靠風(fēng)暴巖特征來指示具有多解性，還應(yīng)該結(jié)合背景沉積來識別，筆者認(rèn)為，風(fēng)暴巖沉積特征和背景沉積特征可以更精確地指示沉積環(huán)境。典型的淺水陸棚沉積模式實(shí)例是四川興文四龍下二疊統(tǒng)碳酸鹽風(fēng)暴巖，這也是一種常見的風(fēng)暴沉積環(huán)境。而在川中的一例下寒武統(tǒng)混積潮坪的風(fēng)暴巖，是一種比較新的風(fēng)暴巖沉積模式。風(fēng)暴巖序列縱向上的組合也可以反映沉積環(huán)境的演化，對海平面變化也具有一定的指示意義。

4.5 油氣礦產(chǎn)意義

風(fēng)暴巖具有很好的油氣礦產(chǎn)意義。白云石化作用和溶蝕作用是碳酸鹽巖發(fā)展為優(yōu)質(zhì)儲層的一個重要因素[20]。風(fēng)暴巖的礫屑層和粒序?qū)邮且环N好的顆粒碳酸鹽巖，在沉積期顆粒之間具有很好的孔隙空間，但大部分在后期成巖作用時(shí)期被亮晶膠結(jié)物膠結(jié)。如果沒有發(fā)生膠結(jié)作用或者膠結(jié)作用發(fā)生后又發(fā)生了溶蝕作用，再加上白云石化作用，該類風(fēng)暴巖是一種良好的儲集層。且風(fēng)暴巖一般發(fā)育在具有一定坡度的陸棚或者緩坡環(huán)境中，其坡度為油氣提供了很好的運(yùn)移方向，若具有好的蓋層和烴源巖，必定會在風(fēng)暴巖中形成好的巖性油氣藏。風(fēng)暴巖也與磷礦沉積具有一定的聯(lián)系。劉寶珺院士早在1987年就提出風(fēng)暴作用形成和加速富磷的上升洋流循環(huán)和補(bǔ)給，因此是磷礦富集的驅(qū)動力[21]，這在一定程度上有利于磷礦的勘探。

5 結(jié)論

1）四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖研究興起于20世紀(jì)80年代，在2010年后開始迅速增多，這表明四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖研究起步較晚。

2）平面上，四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖主要分布在川西坳陷龍門山前帶的中段—北段以及米倉山前緣區(qū)域，局部分布在川中，零星分布在川南以及川東地區(qū)。這表明當(dāng)時(shí)四川盆地古地理格局控制了風(fēng)暴巖的發(fā)育；縱向上，四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖主要分布在泥盆紀(jì)和三疊紀(jì)，說明當(dāng)時(shí)四川盆地正處于頻繁的氣候驟變時(shí)期。

3）四川盆地碳酸鹽風(fēng)暴巖沉積序列豐富，其中大多數(shù)包含A段和B段。沉積環(huán)境主要在淺水陸棚，淺灘次之?；旆e潮坪是風(fēng)暴巖發(fā)育環(huán)境的一種新模式。

4）風(fēng)暴巖對古緯度和古板塊演化、古氣候變化、地層等時(shí)對比、沉積環(huán)境以及油氣等礦產(chǎn)勘探具有重要的指示意義。

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青海供拉薩天然氣突破1億立方米

為保障拉薩市20萬居民家庭使用清潔能源，截至目前，青海油田累計(jì)向拉薩供應(yīng)天然氣達(dá)1.02×108m3。

2011年10月份，拉薩天然氣站建成投產(chǎn)，青海油田每年可向拉薩市區(qū)供應(yīng)3000×104m3天然氣，結(jié)束了拉薩不通天然氣的歷史。同時(shí)，與之配套的兩座加氣站每天可滿足1000輛汽車加氣。清潔能源入藏對優(yōu)化藏區(qū)能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

據(jù)介紹，拉薩天然氣站投產(chǎn)使用7年以來，累計(jì)替代21×104t標(biāo)煤，減少40×104t二氧化碳及14.5×104t粉塵排放。去冬今春，拉薩天然氣日用氣量接近20×104m3，創(chuàng)歷史最高紀(jì)錄。同時(shí)，天然氣銷售量逐年遞增。

（來源：經(jīng)濟(jì)日報(bào) 2018－05－28）