海 洋 石 油 ・36・ OFR ORE 0IL 2010年3月 文章编号:1008—2336(2010)01~0036—07 四川盆地中南部地区中三叠统雷口坡组沉积相研究 李德星,刘树根,张长俊,汪 华,秦川 (成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610059) 摘要:川中南部地区中三叠统雷1:2坡组划分为3个相(开阔台地相、局限台地相、蒸发台地相)、4个亚相(潮下、泻湖、 潮间坪、潮上坪)和17个微相。沉积相横向上总体变化不大,岩性较统一,蒸发岩较发育,纵向上沉积相变化具有同步 性。利用单因素法和优势相法,并结合层序地层学研究成果,把雷1:7坡组分为7个作图单元,较精确地展示了雷12坡纽 不同层段的沉积相展布和演化。研究区内雷口坡期的相对海平面升降变化和台地次级洼隆相间的古地貌共同控制着沉 积相带展布和演化。雷1:2坡组以局限台地相为主,主要发育在雷一段1亚段的台内滩微相,为储集体有利的发育相带, 多发育于潮间高处与泻湖的过渡区附近相对高能带。 关键词:雷口坡组;沉积相;局限台地;开阔台地;沉积相展布和演化 中图分类号;TEl21.3 1 文献标识码:A d0i:10.3969 ̄.issn.1008—2336.2010.01.036 Study on sedimentary facies of middle Triassic Leikoupo Formation of the southern area in Central Sichuan Basin Li Dexing,Liu Shugen,Zhang Changjun,Wang Hua,Qin Chuan (StateKeyLaboratory ofOil andGasReservoirGeologyandExploitation, Chengdu University foTechnology,Chengdu 610059) Abstract:The middle Triassic Leikoupo Formation of the southern area in Central Sichuan Basin may be divided into three facies(open platform,restricted platform and evaporative platform),four subfacies (subtidal zone,lagoon,intertidal flat and supratidal flat)and 17 micrfoacies.The sedimentary facies of Leikoupo Formation laterally changed little,and the lithology W3S unified.In this area,evaporate was well— developed horizontally,while longitudinally the sedimentary facies variation was synchronous in whole.By using the method of single factor analysis and dominant facies,and combining the outcomes of sequence stratigraphy research,Leikoupo Formation is divided into seven mapping units,which relatively accurately exhibits the distribution and evolution of sedimentary facies.The relatively sea—level change and the microgeomorphology of alternating uplift and depressions in the carbonate platform controlled the distribution and evolution sedimentary facies.The Leikoupo Formation consists predominantly of restricted platform facies.The favorable facies belt to the forming of petroleum reservoirs is intraplatformal bank microface,which developed in the high—energy zones near the transitional zone between upper intertidal Zone and lagoons in the 1st sub—member of the 1st member of Leikoupo Formation. Key words:Leikoupo Formation; sedimentary facies; restricted platform; intraplatformal bank; distribution and evolution of sedimentary facies 基金项目:中国石油西南油气田分公司川中油气矿课题“川中南部地区中三叠统雷El坡组古岩溶分布及含气性储层研究” 收稿日期:2009—09—25;改回日期:2009—10—29 作者简介:李德星(1982一),男,成都理工大学能源学院矿产普查与勘探专业在读硕士研究生,研究方向为含油气盆地分析。E.mail: 15960032@qq.tom。 第30卷第1期 李德星,等.四川盆地中南部地区中三叠统雷口坡组沉 相研究 :兰: : 碳酸盐岩和蒸发岩,分布面积广,区域岩性较稳 1区域地质背景 四川盆地中南部地区位于川中台隆南部,北 至蓬莱一南充一渠县,东抵华蓥山,南达安岳一潼 南一合川,西至安岳的地区(图1)。区域构造总 定。雷I=I坡组现今埋深为2 236~3 283 m,钻厚 为252~1 012 m。根据沉积旋回将本区雷口坡 组自下而上分为四段(表1)。其中雷三段主要是 微晶灰岩夹少量的硬石膏岩,属开阔台地相;雷一 段、雷二段、雷四段主要为白云岩、硬石膏岩,属局 限台地相。本区储层主要发育于雷一段1亚段, 磨溪地区现已获得雷一段工业气藏,合川、龙女 寺、涞滩场、罗渡溪等地有一定的油气显示。 体上为由南西向北东缓倾伏的单斜,磨溪构造是 区内较大的呈NE—Sw向展布的长条形平缓短 轴背斜构 。研究区中三叠雷VI坡组主要为 一. 二 :) ~划 ¨】}_ 场 LJ'一—, ’鲜 \、 料 南 武 _ 溪涞裂场 潼 已 萤造 图1研究区地理位置及其含油气构造分布 Fig.1 Diagram showing the location and the structures of the study area 怕表1四川盆地中南部地区中下三叠统地层划分简表 Tab.1 Stratigraphic division of lower-middle Triassic System in the southern part of Central Sichuan Basin 地层 代号 岩性特征 白云岩、灰岩、泥云岩、夹少量的硬石膏岩 沉积相 泻湖夹膏湖 系 统 须家河组 雷四段 T3x T2l 3亚段 雷 三 = 叠 T2l。一 灰岩中夹少量硬石膏岩、白云岩,盐岩少见 l — 灰岩夹硬石膏岩白云岩,局部发育厚层盐岩 、潮下夹膏湖 开阔台地一局限台地 开阔台地夹浓缩盐 湖一局限台地 2亚段 1亚段 — 由 雷 段 口 坡 ]r'10一 灰岩为主,夹盐岩及少量粒屑云岩 统 组 系 雷二段 雷 l2 白云岩、硬石膏岩夹灰岩 、潮下一潮间咸化泻湖 咸化泻湖 2亚段 白云岩泥云岩、(含)膏云岩夹硬石膏岩,局部发 T21卜 育粒屑白云岩 — 段 下统 1亚段 ]r,l卜 白云岩、泥云岩、灰岩、夹少量硬石膏岩,局部发育 粒屑白云岩、粒屑灰岩 T1j 咸化泻湖 夹台内滩 嘉陵江组 2主要沉积类型 本次沉积相研究选取了18口井(营21井、罗 13井、女110井、磨22井、磨36井、磨37井、广 100井等)进了详细的岩心描述和镜下分析,制作 了20口井(华西1井、罗11井、女深2井、磨36 井、兴华1井等)的单井沉积相柱状图,结合各研 究层段的沉积厚度,将研究区沉积相主要划分为 3种类型,即开阔台地相、局限台地相和蒸发台地 相。开阔台地相和局限台地相是本区雷口坡组的 主要沉积环境。这2种相各自包括了若干个亚相 第30卷第1期 李德星,等.四川盆地中南部地区中三叠统雷口坡组沉积相研究 。39- 组地 层段系 统亚段 井深 ,自拣测伽井写曲摔}线帼向 录 岩井 票 萋 岩性综述 锉啪沉积相 亚相 相 胸 m 性 IIIl『 ll I J lI 雷 蓓 鹫白蚩者’砂 雷 l皿 Ⅱ ≥訇 二=三== l=二每 -! 奏 ~ 蟊 泻 化 潮 成 潮 + 局 — 口 2 一l 苛一 薄忑器蓿 髯云糟夹 台 内 限 滩 llLlI 底部为蓑有膏岩 云 坡 8雷 —— 毳 — 硬;蜜霹‘掘 舌岩’ 地 鹅 巍啻 ll… ll…… 戚 台 上部自云者 化 捣 捌 1 组 —— Il Ifl IIl 闻 llIf I……I 图3潮问咸化泻湖剖面结构图(磨28井) Fig.3 Profile showing the salinity lagoon in intertidal zone(Mo 28 wel1) 2.2.2 台内滩 m,有针孔藻屑滩、砂屑滩、鲕滩、生物碎屑滩等粒 屑岩多而厚,受早期暴露淡水溶蚀、早期混合水白 云石化、深埋岩溶作用的影响,孔隙发育。研究区 以雷一段1亚段台内滩发育较广,且与储集层的 局限台地内潮问高处与泻湖过渡区附近区 域,水动力较强,常发育台内滩(图4),沉积物为 中一厚层状具溶孔亮晶砂屑白云岩(图2d),鲕粒 白云岩(图2e)、针孔藻屑白云岩等,可夹粉一微 晶白云岩,单层厚度多<10 m,累计厚度可达165 展布大体一致(图5一A),为研究区良好的储层发 育区。 组 段 亚 段 深/ 旨 f脯 m 2咖.2 地层系统 井 录 井 I 怒萍 岩性综述 沉积相 刁 生 l藿耋叁 三 JJJ——— —。———一 相 亚相 相 …lf …『I 冒 雷 雷 .・自云岩含膏云岩 、咸化泻湖 潮 局 限 / ——L二—Ll|¨ 群颤 蛹粒云粒岩、生耪自■云云岩岩、奥薄砂崖属膏云岩云岩,、 泻湖 台 | .| 气层亘 . 下部{含l为(云生物葳岩.眉、底砂召B眉) 砂灰庸岩、荻云 台内滩 间 地 ・ 顶盲B为耆砧屑螭粒云岩.上 底部岩、台膏云岩 =!:=r——— 一 岩、《台规I云岩 .| . 砂肩 喜膏岩、台云膏岩央薄腰 咸化泻湖 : . 台内滩 7上71Z— ] 含灰J云岩麦茸屡自云岩 口 { | 坡 ,_—- ..・/ ——L— ——L 岩f 音舍I膏云云灰灰者糟 、砧尉{曾膏I 台 潮 | 气层 ]:I~ ‘/‘ 岩夹中砂属音B云为灰砂属者 云岩、砂属袭云 内 ‘/ 滩 限 / — ■] 下部为砂 云越岩赛蕾鹰砂 属曾灰云岩 …-1 上部{含}砂属f古云l袭 局 / / 一l 了_—丁 || 筠蛄D / / 井 膏岩云 为碗右膏岩、融属舍膏云 台内滩 闻 上部硬石膏岩与混云岩互瞿 盅嚣蛊云岩与砂厢云岩直属’ 童 湖 岩. 晋墨喜誊 云岩央云膏 屡部击 船蕃 羹 票嚣鬈 成化泻湖 台 组 }謇 地 图4潮间台内滩剖面结构(磨144井) Fig.4 Profile showing the platform shoal in intertidal zone(Mo 144 wel1) ・40・ 海 洋 石 油 2010年3月 日最茬岩曰磊囊等臣萑嘉等 屋 相『 】袭詈篆置 井位 [二二]局限台地L j开阔台地[二]台内潍 一2.2.3潮间膏湖、盐湖微相 盐湖[j膏湖 图5研究区雷口坡组沉积相平面图 Fig.5 Map showing the distribution of sedimentary facies of Leikoupo Formation in the study area 上坪、潮上膏湖(石膏厚<20 1TI),和潮上萨布哈, 前者形成大量的石膏、硬石膏及泥晶白云岩、泥岩 潮间膏湖在沉积期处于局限台地靠陆一侧的 低洼地区,水体循环差,蒸发作用强,从而形成膏 盐沉积,在剖面上主要分布于高水位体系域 (HST),发育较厚硬石膏岩,而部分井位的雷三段 灰岩中夹盐岩。 在垂向剖面结构上,常表现为膏盆(硬石膏)/ 等;后者常为薄层膏云岩,或薄层白云岩中夹结核 状、鸡笼铁丝状硬石膏。研究区雷口坡组离海岸 较远,难见近岸的蒸发台地相。 3沉积相剖面变化特征 雷口坡组从下至上分为4段,每一段代表着 一泻湖(白云岩),咸化泻湖(白云岩夹石膏)或膏湖 (石膏厚度<50 m),呈韵律性互层的剖面结构。 在特殊情况下,在石膏厚的井也可出现粒屑白云 岩(图2f),故在膏湖中又有台内滩的沉积格局 次海平面升降旋回的沉积产物。但由于本区环 境闭塞,从雷一段1亚段到雷二段总体成为一个 海侵过程,主要是泻湖环境,海水含盐度大,白云 (图5一B)。垂向上,把石膏连续沉积层厚度>50 m,在相序上处于潮间环境的称膏盆;而厚度<50 in,在相序上处于潮上带环境的称膏湖,在平面上 是根据石膏累计厚度等值线,确定相应的膏湖或 膏盆环境,本文即是根据后者确定膏湖。 2.3蒸发台地相 岩与膏盐岩普遍呈互层沉积;雷三段沉积时期为 最大海泛期,研究区雷三段1亚段和雷三段2亚 段受龙门山岛链的间歇性关闭和台地内次级隆起 的影响,沉积了灰岩与蒸发岩互层的特殊相律。 雷三段3亚段受高水位影响,本区水体与外海连 通较好,沉积以灰岩和云质灰岩为主;到了雷四段 时期,又演化为闭塞环境,沉积以白云岩与泥质白 云岩为主。磨溪地区保存有雷四段,自龙女寺构 蒸发台地主要指平均高潮线以上的潮上地 区,发育在海平面相对低的时期,地势平坦开阔, 气候炎热干旱,蒸发作用强烈,主要出现干旱化潮 第30卷第1期 李德星,等.四川盆地中南部地垦 三垦 重旦堇 塑 塑 窒 :兰!: 造向东部分,由于地质历史中隆升暴露,雷四段被 一的,沉积相纵向变化上也较同步,经历了从局限 风化剥蚀至雷三段。 台地相到开阔台地相和开阔台地相到局限台地相 从沉积相对比(图6)结果来看,研究区横向 的演化特征。相对海平面升降变化控制着整个局 上沉积相变化较小,除雷三段3亚段由于蒸发水 限一开阔台地相的沉积演化过程。 体盐度不同导致岩性的不一致外,岩性是比较统 女涤z并 黛 \ . AP I 阱 , 自—热一●吼#日 0 ■■自 毒 蓄|j }。 蒸 }¨ ≤ ” j § j 鞭m# 。 《 咄J 再 -龋 _自 l Il阱自j I■≈ f28并 蠢 {…% 疆 腰 Ⅲ 雒 玎 。 0 开 ; f l ● Ⅲ 辩 蚕 段 薅 ; 雷 簦 。 彝 = { 釉 l 靳 ll 三’ 辅 帝 《 鞭 强}§ 黧 } } 誊 女 ;“ 墼 ‘耋 \ 。§ :!=I 鑫 鼗盏 =嚣 艇 瓣。 } ‘、 口 —— 三 ≯2Ⅲ d i ; 50{ }哮 . 誊 蠡 2§ , 一 , 泻 l 童 ; 鞲 《 2确 啦 _^善 §6 段 雷 : 善雾 l 崭 鼙 一 = }{ l Il¨ m勘狙 , uu m… /, 釜 t: 田 2} . b 灏 §锄 珊 啵 霍 , —_ —— 65O ;¥ 黼 ,i 酾 , i 津 酾 囊x}= ¨”囊i § 萎 疆 7 0 段 景l渤 1 一- 睁像端 :{ } 匿 { : 0 — £ 、 { 缯 霄 雷 } 蘸 嘲 { :职 强 / 霸 。 冀{ 一j __ : Ⅲ 巍ii 『『I;I 殴 雷 口_.¨ { 黼 鼹 褥 孟妻 蘸} 魏德涟 ” 孟蔷 酗 璃鹪瓣锎 硼女 l8 誊: 一 匮 匿 勇 一 事 j 0 , 麟 灏 勰 耩 每游 1 目目日目 葳岩 盘云岩 负岩 含泥灰岩 日目圈园 肇 砂属灰岩 含云璇岩 台灰白云岩 台膏白云岩 盖 垣 lII}l 目目国目 目圈圈目 口囡[] 图6研究区雷口坡组东西向岩性及沉积相对比 Fig.6 Comparision of lithology and sedimentary facies of Leikoupo Formation from west to east in the study area 岩、粒屑岩等厚度资料编制单因素图件 J(图5), 4沉积相展布 以此再现研究区沉积相平面展布和垂向演化规 律。 Jl J中南部雷口坡组分为7个作图单元,即雷 (1)雷一段1亚段沉积时期,沉积海退E3 J,本 一段1亚段、雷一段2亚段、雷二段、雷三段1亚 区地势相对较低,一些次级隆起将盆地分割成洼 段、雷三段2亚段、雷三段3亚段和雷四段。雷五 隆相间的格局,洼地演化成泻湖环境,而隆起则形 段(又称天井山组)受印支运动早幕的影响,雷口 成了台内滩(图5一A),本区中东部一高科1井一 坡组遭受强烈剥蚀,仅在江油、马角坝、马鞍塘和 遂47井一金1井一线以东为咸化泻湖夹台内滩 绵竹一汉旺地区有小范围保存。本文采用单因素 微相,气显示井较多,如磨144井、磨7井、罗2 法和优势相法相结合,统计白云岩、石灰岩、石膏 井、罗11井等产气井,为川中的主要产气区;以西 ・42・ 海 洋 石 油 2010年3月 为咸化泻湖微相,以白云岩为主,有白云石晶问 孔。 (2)雷一段2亚段沉积时期,水体加深,全区 均为咸化泻湖微相,以白云岩为主,夹硬石膏岩, 滩相沉积减少,局部夹粒屑白云岩形成小范围的 台内滩,如蓬21井、蓬33井、女105井、女深2 井。 (3)雷二段沉积时期,泻湖范围缩小,全区被 底隆分割演化成不同的沉积区,北部为开阔台地 相夹浓缩盐湖及台内滩微相,南部为咸化泻湖夹 膏湖及台内滩微相(图5一B),后期开始海侵。 (4)雷三段1亚段:雷三期开始发生大规模海 侵【 J,沉积物以灰岩为主。北部为开阔台地相 夹浓缩盐湖微相,如充2井、充61井、充65井均 见灰岩夹有较厚的盐岩层(如充65井夹盐岩 29.5 m);中南部为开阔台地相一局限台地相一 泻湖一咸化泻湖夹台内滩微相(潼南10井),也有 少量气显示井(潼南3井、女111井),但不在台内 滩上。 (5)雷三段2亚段:受龙门山岛链的影响,全 区西南角——磨溪以西地区为开阔台地相,东南 角上涞滩一带为局限台地相一咸化泻湖夹膏湖微 相,而北部为咸化泻湖夹膏湖,东部为沉积较广且 厚的盐湖(图5一C),如兴华1井rr2l。-2亚段中夹 盐岩126.5 1TI,广参1井盐岩累厚82.3 m,遂47 井盐岩累厚68.3 rn,广100井盐岩累厚190.6 ITI, 女深5井盐岩累厚101.2 1TI。 (6)雷三段3亚段:全区均为开阔台地相,西 北部夹有膏湖,东南部灰岩较多,有气显示井,水 井较多,如磨16井、罗7井、罗13井、女110井、 遂4井见气显示,磨108井、潼南10井、女105井 产水,气水层可能为古岩溶孔缝型储层,值得注 意。 (7)雷四段为雷口坡期全区为最大海泛之后 ,的海退期沉积物,本区又演化为局限台地相泻湖 ——夹膏湖微(图5一D),以泻湖为主,仅中部和 东部见小型膏湖。rr2l4段受T3x/T2l间的抬升风 化剥蚀,厚度不大。 5结论 (1)研究区雷口坡组主要为开阔台地相、局限 台地相,蒸发台地相少见,开阔台地相主要为潮下 环境,包括潮下、潮下浅滩、潮沟微相;局限台地分 潮间坪和泻湖二个沉积单元,其中泻湖主要以潮 间泻湖和台内滩微相为主,而潮间坪则以潮间膏 盆为主。雷一、雷二及雷四段均以局限台地相为 主,也为本区主要沉积相,雷三段则发育开阔台地 相。 (2)研究区内,横向上岩性总体变化不大,岩 性较统一,蒸发岩较发育,具有很好的对比性,纵 向上雷口坡组沉积相相演化也具有同步陛。雷口 坡组时期相对海平面升降变化和碳酸盐台内地次 级洼隆相间的古地貌共同控制着沉积相带的展布 和演化。 (3)雷一段1亚段台内滩微相较发育,是储层 发育的相带,多发育于潮间高处与泻湖过渡区附 近的相对高能带。 参考文献: [1]雷卞军,周跃宗,杨金利,等.川中一川南过渡带嘉陵江组二 段沉积相及其展布特征[J].中国地质,2006,33(5):1149— 1158. 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