羅孝杰，代宗仰

（西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 四川 成都 610000）

層序地層學(xué)是20 世紀(jì)中后期發(fā)展起來(lái)的。18 世紀(jì)左右，國(guó)外研究人員就發(fā)現(xiàn)了搬運(yùn)沉積與風(fēng)化剝蝕作用在時(shí)間維度上呈周期性變化的規(guī)律[1]。20 世紀(jì)中葉，有學(xué)者指出層序的定義“以主要區(qū)域不整合為邊界的地層集體”并將北美的克拉通前寒武紀(jì)晚期至全新世地層劃分為六套地層層序。1977 年Vail 提出了海平面變化控制了層序發(fā)育的看法[2]。20 世紀(jì)90 年代至今，層序地層學(xué)從純理論研究進(jìn)入到了理論和生產(chǎn)應(yīng)用兩開(kāi)花的時(shí)期。出現(xiàn)了諸如高分辨率層序地層學(xué)、成因地層學(xué)等理論學(xué)派理論學(xué)說(shuō)也在油氣勘探中廣泛應(yīng)用[3-5]。

本文研究層系為三疊系飛仙關(guān)組，趙家灣潛伏構(gòu)造構(gòu)造主要位于川東南中隆高陡構(gòu)造區(qū)東北部溫泉井構(gòu)造東段南翼斷下盤(pán)，趙家灣潛伏構(gòu)造北與溫泉井構(gòu)造東段之間有長(zhǎng)店坊向斜相隔，南與馬槽壩構(gòu)造相鄰，再向南經(jīng)開(kāi)縣向斜與門(mén)南場(chǎng)背斜傾沒(méi)端相望（圖1）。受大巴山弧形構(gòu)造帶的改造經(jīng)歷加里東運(yùn)動(dòng)、東吳運(yùn)動(dòng)等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響。巖性主要以白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、白云巖及石膏、鮞粒云巖（灰?guī)r）為主[6-7]。

圖1 趙家灣地區(qū)造位置

1 飛仙關(guān)頂?shù)捉缑?/h2>

由于趙家灣地區(qū)僅鉆井一口，故將領(lǐng)區(qū)菩薩殿、正壩、馬槽壩等井位的資料一同進(jìn)行分析。認(rèn)為：研究區(qū)內(nèi)飛仙關(guān)組與丄覆嘉陵江組地層為連續(xù)沉積的整合接觸[8]。研究通常認(rèn)為四川盆地內(nèi)大部分地區(qū)飛仙關(guān)組與下伏地層之間為整合接觸 [9]。

1.1 飛仙關(guān)組頂界

飛仙關(guān)組沉積時(shí)期為一個(gè)海平面持續(xù)下降的時(shí)期，在飛四段即飛仙關(guān)末期時(shí)整個(gè)川東北盆地演化為一個(gè)蒸發(fā)-局限臺(tái)地相的環(huán)境[10]。整個(gè)區(qū)域內(nèi)飛仙關(guān)頂部發(fā)育有一套紫紅、灰紫色薄層泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖夾石膏等組成的巖相組合；受海平面早期上漲的影響嘉陵江期的沉積水體加深，底部一般發(fā)育沉積青灰色、淺灰色中-薄層狀泥晶灰?guī)r及泥質(zhì)泥晶灰?guī)r[11]。（通過(guò)電測(cè)曲線特征來(lái)看，飛仙關(guān)頂部由于泥質(zhì)含量較高常發(fā)育泥質(zhì)灰?guī)r、膏巖、泥巖表現(xiàn)在電測(cè)曲線上則是電阻率較低、自然伽馬較高。）在川東北地區(qū)此套飛四段紫紅色地層分布較穩(wěn)定，于是各井間這樣的高伽馬、低電阻的特征就易于識(shí)別方便對(duì)比。

1.2 飛仙關(guān)組底界

飛仙關(guān)底部一般沉積一套灰綠色、深灰色、灰黑色薄層狀灰質(zhì)泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r、泥晶灰?guī)r及深灰色、灰黑色薄層狀泥巖、頁(yè)巖，貧硅，不含硅質(zhì)結(jié)核，在野外風(fēng)化后常呈淺灰、灰白色[12]；下伏長(zhǎng)興組頂部沉積灰色、深灰色、灰褐－深灰褐色泥晶灰?guī)r，層較厚，一般富含二疊紀(jì)生物化石，常見(jiàn)有硅質(zhì)結(jié)核或團(tuán)塊，二者在巖性上易于區(qū)分。

飛仙關(guān)底部沉積較厚的泥巖或泥質(zhì)灰?guī)r，從測(cè)井曲線上看具有較明顯的高伽馬值、低電阻率值得特征。另外，在自然伽馬能譜測(cè)井剖面中，長(zhǎng)興組往往比飛仙關(guān)組放射性同位素量高，據(jù)此較容易確定其底界。（若飛仙關(guān)組底部為泥晶灰?guī)r，由于泥質(zhì)含量降低導(dǎo)致電阻率增高、自然伽馬降低；若長(zhǎng)興組頂部發(fā)育生物礁，由于存在生物物質(zhì)以及砂屑物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致電阻率降低、自然伽馬增高。出現(xiàn)這兩種情況使得飛仙關(guān)組與長(zhǎng)興組的分界面變得不易劃分。）

2 飛仙關(guān)組層序地層學(xué)分析

由于研究區(qū)飛仙關(guān)組處于遠(yuǎn)離物源的相區(qū)，所以其巖性的四分段不明顯。但沉積旋回在巖性組合的變化和測(cè)井曲線上仍有表現(xiàn)。在傳統(tǒng)的研究中，主要將飛仙關(guān)組進(jìn)行4 段5 分的劃分方案，這樣劃分的缺陷在于往往會(huì)將自旋回或高級(jí)旋回的界面作為四級(jí)旋回的界面，從而影響沉積相的縱橫向分布與演化特征的認(rèn)識(shí)。根據(jù)層序地層學(xué)的理論和方法，以識(shí)別相對(duì)海平面的升降變化為基礎(chǔ)，首先在目前資料較完整的正壩南-菩薩殿地區(qū)，通過(guò)鉆井與地面資料的仔細(xì)研究，對(duì)各井的層序變化從巖性、電性上進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比，并結(jié)合勘探需要，將在目前資料條件下可進(jìn)行區(qū)域橫向?qū)Ρ鹊膶有蚪缇€識(shí)別出來(lái)，將飛仙關(guān)組從下至上劃分為6 個(gè)四級(jí)層序。

2.1 飛仙關(guān)組各層序劃分

2.1.1 單井旋回劃分

以趙家1 井為例（圖2），在FC1 期下部主要為沉積斜坡（陸棚）上部逐漸沉積碳酸鹽巖臺(tái)地相，整體為向上變淺旋回，并由多個(gè)向上變淺小旋回構(gòu)成。

圖2 趙家1 井旋回對(duì)比

從巖性上下部為灰色深灰色灰?guī)r，深灰色泥質(zhì)灰?guī)r，中部為深灰色、褐灰色細(xì)粉晶云巖，上部為大套灰色、深灰色、褐灰色泥晶灰?guī)r。FC2下部主要為斜坡（陸棚）相，上部主要為碳酸鹽巖臺(tái)地相，主要有臺(tái)地邊緣、局限臺(tái)地等亞相以及潟湖、臺(tái)緣灘、灘間海等微相。巖性為灰色、深灰色、褐灰色泥晶灰?guī)r，深灰、褐灰色細(xì)粉晶云巖，整體具向上變淺旋回。FC3 下部主要為斜坡（陸棚）相，上部為碳酸鹽巖臺(tái)地相的臺(tái)地邊緣亞相，沉積微相有灘間海和鮞粒灘。巖性以深灰色、褐灰色鮞?；?guī)r為主，中部夾一薄層灰色泥質(zhì)灰?guī)r，整體為向上變淺旋回。FC4 主要為臺(tái)地邊緣相，沉積深灰色、褐灰色泥質(zhì)灰?guī)r；FC4上部為局限臺(tái)地的瀉湖相，巖性為灰色、淺灰色灰?guī)r，褐灰色泥晶灰?guī)r，夾薄層紫紅色泥巖。FC5 主要下部為局限臺(tái)地內(nèi)的潟湖相，巖性主要為褐灰色、深灰色、灰色灰?guī)r，灰紫色泥質(zhì)灰?guī)r，紫紅色泥巖、夾薄層石膏。FC6 主要為蒸發(fā)臺(tái)地的云坪微相，下部為灰綠色泥巖與泥質(zhì)云巖夾薄層灰白色石膏互層，上部為紫紅色泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r。

2.1.2 層序地層格架對(duì)比

為進(jìn)一步討論趙家灣地區(qū)及鄰區(qū)飛仙關(guān)組的鮞粒灘及白云巖儲(chǔ)層分布規(guī)律，建立了研究區(qū)飛仙關(guān)組的層序地層格架對(duì)比方案。

正壩1-壩南1-玉皇1-菩薩1-菩薩2-趙家1-馬槽1 連井剖面走向約呈東西向。在飛仙關(guān)期正壩1-壩南1 井一帶，F(xiàn)C1、FC2、FC3 地層厚度突然增大，縱向上體現(xiàn)了一個(gè)陡坡的出現(xiàn)；在趙家1～馬槽1 井一帶FC1～FC5 的地層厚度均有明顯增大，表現(xiàn)了比正壩1～壩南1 更陡的地形坡度。FC3 時(shí)期A 剖面井除馬槽1 外均有發(fā)育鮞粒灰?guī)r或鮞粒白云巖，發(fā)育的位置大部分在FC3 期的底部，厚度較均一。FC5 期玉皇1 發(fā)育有鮞?；?guī)r，為孤立臺(tái)內(nèi)灘的體現(xiàn)。由于飛仙關(guān)整體是一個(gè)海退的過(guò)程，而在馬槽1 井地帶有地層厚度突變的特征，并且地層厚度增大的趨勢(shì)由FC5 至FC1 逐漸變大，所以在這兩個(gè)井區(qū)存在相變的界線。而FC6 期地層厚度確較均一，表現(xiàn)了碳酸鹽巖臺(tái)地沉積的填平補(bǔ)齊作用。FC6 期廣泛發(fā)育的紫紅色泥巖、膏巖與云巖表現(xiàn)了一個(gè)水體很淺的蒸發(fā)型環(huán)境，反映了這一時(shí)期工區(qū)內(nèi)沉積相的廣泛均一性。

3 沉積相展布

我們?cè)诜治鰡尉练e相和連井沉積相剖面的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)地層厚度和鮞粒厚度兩種因素的統(tǒng)計(jì)，對(duì)沉積相平面展布進(jìn)行了分析，分旋回討論了飛仙關(guān)組沉積相的演化過(guò)程。

研究區(qū)飛仙關(guān)組FC1 時(shí)期鮞灘基本不發(fā)育，該時(shí)期的沉積相平面展布總體上表現(xiàn)為近南北向分帶的特點(diǎn)。金珠1 井-紫1 井-鷹1 井一帶為局限臺(tái)地相；羅家2 井-羅家9 井區(qū)一帶為臺(tái)地邊緣相；羅家1 井-壩南1 井-趙家1 井-馬槽1 井井區(qū)一帶為斜坡相；沿滿月-沙陀剖面-馬槽1 井一帶以東為海槽相區(qū)。飛仙關(guān)FC2 時(shí)期的沉積相在FC1 時(shí)的基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展，仍表現(xiàn)出近南北向分帶的特點(diǎn)。紫1 井-羅家9 井一帶以北地區(qū)主要為局限臺(tái)地相相沉積；在羅家1 井-壩南1井--菩薩2 井一線之間的地區(qū)為臺(tái)地邊緣相沉積；門(mén)西6 井--新興1 井-趙家1 井-馬槽2 井一帶主要發(fā)育斜坡相沉積；海槽相沉積繼續(xù)縮小。飛仙關(guān)FC3 時(shí)期的沉積相在FC2 時(shí)的基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展，仍表現(xiàn)出近南北向分帶的特點(diǎn)，但由于臺(tái)地的增生填平補(bǔ)齊作用，使得斜坡相繼續(xù)往南退縮，相應(yīng)的碳酸鹽巖臺(tái)地相往南推進(jìn)，臺(tái)地邊緣亞相在平面上變寬，在羅家1 井-壩南1 井-門(mén)南1 井-菩薩2 井-趙家1 井一帶大面積發(fā)育鮞灘。FC4 時(shí)期各相帶均表現(xiàn)出向南方向遷移之勢(shì)，相帶展布仍具近南北方向發(fā)育的特點(diǎn)。該時(shí)期局限臺(tái)地。

相推進(jìn)到羅家2 井-新興1 井-趙家1 井以南，僅玉皇1 井一帶發(fā)育臺(tái)內(nèi)灘；臺(tái)地邊緣亞相已經(jīng)推進(jìn)到羅家1 井-門(mén)南1 井一線，門(mén)西6 井-門(mén)南1 井一帶還發(fā)育有臺(tái)內(nèi)灘；斜坡相已退縮至正羅家1 井以西、滿月-沙陀剖面以東地區(qū)；海槽相分布在馬槽1 井以東地區(qū)。FC5 時(shí)期總體上沉積相帶表現(xiàn)出近東西向分帶的特點(diǎn)。與FC4 相比局限臺(tái)地相繼續(xù)擴(kuò)大，西向界線已推移至羅家1 井、天成1 井一帶，東向界線已推移至馬滿月-雙河-沙陀剖面一帶。臺(tái)地邊緣亞相帶整體變窄，西向界線繼續(xù)向南推移，東向界線向東推移至馬槽1 井一帶。FC6 時(shí)期隨海平面的下降以及沉積作用的進(jìn)行，研究區(qū)已基本填平補(bǔ)齊，且大面積頻繁暴露，沉積相帶快速向南西和東部遷移，最終使沉積環(huán)境完全均一化，形成區(qū)域性的蒸發(fā)～局限臺(tái)地亞相沉積。

4 結(jié)論

1）根據(jù)層序地層學(xué)原理，用沉積旋回來(lái)表示海平面升降，依據(jù)電測(cè)曲線以及巖性將飛仙關(guān)組劃分為6 個(gè)沉積旋回，并建立層序地層格架。

2）飛仙關(guān)組總體上表現(xiàn)為一個(gè)水體向上變淺的三級(jí)旋回，可進(jìn)一步劃分為六個(gè)四級(jí)旋回（FC1～FC6）。以單個(gè)四級(jí)旋回作為等時(shí)地層單元開(kāi)展層序劃分和對(duì)比是可行的。FC1～FC5（飛一～飛三）期以碳酸鹽巖沉積為主，F(xiàn)C6（飛四）期以一套碳酸鹽巖和泥巖、含膏泥巖、薄層石膏不等厚互層沉積為特征。FC1～FC5 期總體表現(xiàn)為多個(gè)向上水體變淺旋回的縱向疊加，每個(gè)旋回中臺(tái)地相區(qū)的厚度最薄、斜坡相最厚，并顯示出向斜坡海槽相區(qū)進(jìn)積的特征。

3）飛仙關(guān)組沉積時(shí)本區(qū)處于“兩槽夾一臺(tái)地”的沉積格局，即東側(cè)的城口-鄂西海槽、西側(cè)開(kāi)江-梁平海槽，南側(cè)與開(kāi)縣-云陽(yáng)斜坡相接，背靠蒸發(fā)-局限碳酸鹽臺(tái)地。研究區(qū)飛仙關(guān)氣藏所處相帶大多數(shù)處于臺(tái)地邊緣鮞灘帶。