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四川盆地三叠纪蒸发岩盆地形成环境及白云岩储层

2010-12-26陈莉琼沈昭国侯方浩方少仙

石油实验地质 2010年4期
关键词:石盐硬石膏四川盆地

陈莉琼,沈昭国,侯方浩,3,方少仙,3

(1.中国石油化工股份有限公司 江苏油田分公司 地质研究院,江苏 扬州 225009;2.西南石油大学 成都 610500; 3.中国石油天然气股份有限公司 杭州石油地质研究院,杭州 310023)

四川盆地下三叠统嘉陵江组可划分为5个岩性段,中三叠统雷口坡组可划分为4个岩性段,有的岩性段又可划分出2~4个亚段(图1),与上覆上三叠统须家河组为侵蚀接触关系。盆地内嘉二段—雷四段地层厚达1 000~1 500 m或更厚,主要为白云岩—硬石膏岩或白云岩—硬石膏岩—石盐岩多期旋回的蒸发岩组合地层,局部有少量石灰岩,川中和川西局部地区石盐岩之上还有钙芒硝岩和杂卤石岩[1]。根据四川盆地嘉陵江期和雷口坡期构造发育史、沉积环境演化、岩石组合特征,特别是对蒸发岩组合在盆地内展布规律的分析研究,认为:嘉陵江中期—雷口坡期,随着周边山系的抬升和相对挤压,长轴为北东—南西向的四川盆地形成,在地壳均衡补偿作用和干热气候的影响下,盆地区发育为深盆坳陷浓缩超咸海盆。超咸海盆也随之由东向西推进。蒸发岩组合是深盆浓缩的沉积体,局部时间发生海侵和受潮湿气候影响,沉积少量石灰岩地层。

图1 四川盆地三叠系嘉陵江组及雷口坡组剖面

嘉陵江和雷口坡组蒸发岩组合地层的白云岩是四川盆地天然气主要产层之一,储集空间为粉晶白云岩晶间孔或准同生期溶孔,或两者兼之,在后期构造裂缝发育的情况下,则能改善其储渗性能。

1 古地理和古环境概况

早三叠世飞仙关期,四川海域西侧已存在康滇古陆,西北缘的龙门山—九顶山岛链(龙门山推覆带)有所抬升,并向东侧提供陆源碎屑物质,加之北面汉南海隆以及东北大巴山海隆(大巴山推覆带)的存在,限制四川海域与川西海槽的沟通,形成西高东低的古地理格局。海水主要来自南面的古特提斯洋和东南方的古太平洋。

嘉陵江初期,四川海域周边海隆逐渐抬升,特别是江南古陆升起,位于江南古陆西缘的雪峰山向东北相对方向开始挤压推覆,使川—湘交界处呈北北东向的七曜山升起,继后又导致泸州—开江水下隆起不断抬升,形成四川盆地。由于周边山系,特别是西北的龙门山和东南面的雪峰山及泸州—开江隆起的相对抬升、推覆和挤压,在地壳均衡补偿作用下,四川海域内部形成近北东向持续下陷的补偿坳陷盆地。江南海隆的抬升,阻隔了东南方向与古太平洋海水的沟通,坳陷盆地内主要靠来自南面、翻越黔北浅水碳酸盐台地—贵阳海隆的海水补给。但是,贵阳海隆的地形由南向北不断抬升,海水不断变浅,在蒸发量较大的气候条件下,海水的含盐度亦由南向北不断增高,流速减缓。因此,即使在正常气候条件下,注入四川海域内的海水咸度亦较开阔海洋的要高。此外,在海侵期,龙门山—九顶山岛链间的低洼溢口以及康滇古陆间的溢口处亦可有少量海水向盆地内补给。

嘉陵江早中期—雷口坡期,受多期构造升降运动和干、湿气候交替影响,在干旱气候及海退条件下,补偿坳陷盆地内海水浓缩,重卤水向盆地低洼处汇聚,成为白云岩、硬石膏岩和石盐岩沉积的蒸发盆地,周边成为白云岩或白云岩硬石膏岩坪沉积环境(图2);在潮湿气候及海侵条件下,盆地中心成为石灰岩、白云岩沉积盆地,周边成为石灰岩坪沉积环境[2-3]。

嘉陵江中后期,随着雪峰古陆的急剧升起并向西北推覆,形成泸州—开江水下隆起,其隆升幅度较周边,特别是较龙门山隆起的幅度要大。至雷口坡期,泸州—开江水下隆起的南端上升为陆,成为剥蚀区。这样,四川盆地由西高东低逐渐演化为东高西低的闭塞咸化海盆古地理环境。同时,在地壳均衡补偿作用下,四川海域北东向坳陷盆地的轴线不断向西迁移,最明显的标志是强蒸发环境生成的硬石膏岩、石盐岩的沉积中心逐渐向北北西方向迁移。嘉二时,盐盆规模小,中心位于川鄂交界处的湖北建南和四川万县地区;嘉四、嘉五以及雷一、雷三时,盐盆中心轴线位置已向北西西方向推移至四川垫江、南充;而雷四时已西迁至成都地区。 由嘉陵江组二段以上至雷口坡组沉积期,蒸发岩沉积盆地的总面积可达10×104km2左右[4-5]。

图2 四川盆地中三叠世雷口坡期

2 蒸发岩盆地沉积条件和过程

2.1 海洋中蒸发岩形成的水化学条件

海水浓缩蒸发过程中,各种蒸发矿物在不同浓缩阶段析出[6]。由于正常海水对方解石和白云石是饱和的,因而在正常海水略为浓缩后,方解石即可沉淀出来;当海水蒸发浓缩到原体积的19%以下时,或海水含盐度达到15%~17%以上,密度为1.1 g/cm3时,石膏和硬石膏类矿物开始析出;当海水含盐度达到26%,密度为1.2 g/cm3时,石盐开始析出;海水含盐度为31%~32%,密度为1.28 g/cm3时,泻利盐开始析出;进一步浓缩至33%~34%,密度为1.31 g/cm3时,钾石盐开始析出;浓缩至35%,密度为1.34 g/cm3时,光卤石开始析出,最后共结析出的矿物是水氯镁石。正常海水的Mg/Ca比大致为3∶1,当海水略为浓缩,Mg/Ca比略大于3∶1~4∶1时,首先有方解石或文石质灰泥析出。在气候干旱的条件下,海水中Mg/Ca比继续提高,在此过程中,Mg2+离子将交代早先沉积的灰泥而成为白云石,即常说的准同生白云石化。其原因是,Mg2+离子半径为0.75×10-10m,小于Ca2+离子的半径(1.01×10-10m),白云石结晶时需大于方解石结晶时的晶格能,即除饱和度外,还需克服动力学障碍,因此白云石一般是准同生期交代略先于它沉积的方解石(灰泥)的产物。随着Mg2+离子的带入和多余Ca2+离子的带出,白云石晶径将继续增大,晶间孔隙亦相应增加。

矿物结晶过程中晶体的多少、大小主要取决于2个因素,一是水介质中溶质的浓度,二是环境的温度变化。在干旱炎热的气候条件下,海水发生浓缩,当海水浓缩到原体积的19%以下时,或含盐度由正常海水的3.5%浓缩增至大于15%~17%,海水密度大于1.1 g/cm3时,将有硬石膏析出。那么,当海水含盐度浓缩至硬石膏析出之前的一段时间内,必然先沉积出粉晶白云石,而粉晶白云石的晶径又与海水含盐度浓缩到大于15%~17%之前所持续的时间长短成正相关,时间较长 (如海水含盐度在10%~15%之间持续一个相当长的时间段) ,白云石晶径可较粗,相应晶间孔亦较发育。如鄂尔多斯盆地马家沟组马五段中含硬石膏结核的粉晶白云岩、呈互层状或过渡层的粗粉晶白云岩中晶间孔可达5%~8%或更多[7]。

2.2 蒸发岩盆地的沉积过程

如前所述,三叠纪嘉陵江初期四川盆地为西高东低的开阔陆棚海。嘉二后,周边山系陆续隆升,特别是东南面江南古陆的隆升,盆地与外海海水沟通受阻,在地壳均衡补偿作用下,盆地基底有所下陷。在干旱炎热的气候条件下,四川盆地演化为局限海盆,沉积蒸发岩类地层组合;只有在气候潮湿的海进期,如嘉三和雷三的局部时间段,盆地与外海沟通,有石灰岩类沉积。嘉二时,由于干、湿气候周期性交替,嘉二段沉积在盆地内主要为白云岩—硬石膏岩多旋回韵律层序。只有在盆内地形凹陷较深的“小洼盆地”内,因重卤水不断积聚,出现石盐岩沉积,以白云岩—硬石膏岩多旋回韵律层序中的夹层产出。川中勘探实践证明,嘉二段地层“岩性变化大,相带展布亦欠清晰”,“由于起伏不平的微地貌单元,造成水动力条件和沉积环境组合及结构特征的明显差异”,在这套地层组合中主要发育硬石膏岩之下的粉晶白云岩晶间孔储层。嘉三时,发生较大规模海侵,四川盆地周边沉积石灰岩、生物(屑)石灰岩,而盆地中部除石灰岩外,局部夹白云质石灰岩和石灰质白云岩。嘉四时,南面贵阳水下隆起逐渐抬升,特别是东南面江南古陆的急剧隆起和扩大,位于其西部前缘的雪峰山隆起速度较四川盆地周边山系,特别是较盆地西北的龙门山推覆带要快,并向北西方向推覆挤压,在两者相互推覆挤压下,铸成四川北东—南西向的菱形盆地。伴随着各山系的抬升和隆起,在地壳均衡补偿作用下,盆地内基底下陷发育顺菱形盆地北北东向长轴的补偿坳陷盆地。此后,在干旱炎热期,盆地与外海隔绝,盆内海水急剧浓缩,以致蒸干,沉积白云岩—硬石膏岩—石盐岩,甚至其上还有钙芒硝岩、杂卤石岩的层序组合。当发生海侵时,如雷三时,盆内海水淡化,可沉积石灰岩和白云岩等。

在此过程中,坳陷补偿盆地的发育和海水曾经多次浓缩甚至干涸的事实,可以从以蒸发岩为主的地层厚度得到证实。如位于川西成都盐盆的大深1井,仅雷口坡组残厚(顶为风化壳)达1 075.7 m,加上嘉二段以上地层总厚可达1 800 m以上。只有当补偿坳陷盆地基底在持续坳陷的背景下,才能沉积如此厚度的以蒸发岩为主的地层。类似情况发生在我国鄂尔多斯盆地中奥陶世马家沟期,由于西面贺兰山裂谷扩张导致盆地西缘裂谷肩部翘升,在地壳均衡补偿作用下,盆地中东部发育大型补偿坳陷盆地。位于坳陷盆地中心的榆9井,在连续取心的710 m岩层中(马二段中上部—马五段下部),石盐岩就有412 m,硬石膏近200 m,白云岩80余 m,而石灰岩不足10 m[8-9]。世界上最著名的类同实例曾发生在地中海,地中海晚中新世墨西拿期曾多次浓缩,甚至蒸干,干盐湖底最深处可能在今日海平面之下2 000 m,在250×104km2内广泛发育白云岩—硬石膏岩—石盐岩层序。在地中海不同部位,这一层序在垂向上可多达10~15个,即不同部位曾经历10~15次海水蒸干过程,其间夹海侵期“深海沉积”夹层。称之为“干缩深盆地”[6],也可称之为“变干燥的深水盆地”[10]。此外还有德国蔡希斯坦发育于晚三叠世的大型碳酸盐岩—硫酸盐岩—石盐岩—钾盐岩盆地等。盆地海水浓缩蒸干后可称为“似潮坪”环境[6]。

尽管四川盆地海域内基底整体下陷成补偿坳陷盆地,但由于江南古陆隆升的速度和幅度都较龙门山及周边其他山系要快、要大,导致江南古陆西侧(亦即四川盆地东部)亦发生相对抬升。这一结果,使得四川盆地原来西高东低的海底地貌逐渐转变为东高西低,即发生“跷板式”变化。另一方面,江南古陆及其西缘雪峰山的隆升和向北西方向推覆挤压的强度也较龙门山强大,致使川湘交界处的七曜山升起,随之在川东—川中之间形成北北东走向的泸洲—开江水下隆起。在四川盆地东南面江南古陆和西北缘龙门山之间差异性推覆、挤压下,补偿坳陷盆地的轴线不断向北北西方向迁移,更重要的是,补偿坳陷盆地基底下陷的深度亦由东向西增加,导致盐盆面积和沉积蒸发岩的厚度也由东向西不断增大。

2.3 蒸发岩盆地的空间展布

图3,4是四川盆地三叠系石盐岩随时间变化的纵横分布图[4-5]。可以看出,蒸发盆地浓缩后期石盐岩盆发育层位由东向西不断升高,石盐岩盆规模也由东向西不断增大。蒸发岩盆地发育始于嘉二时,仅限于最东面川鄂交界的万县地区,规模较小且分布零星,分布层位除嘉二段外,已见于嘉四段。向西到川东垫江地区盐盆规模亦有所扩大,其层位已由嘉四段向上延至雷一段。再向西到川中地区,即南充盐盆区,是四川盐盆发育的鼎盛时期,石盐岩发育于嘉四段—雷三段,延续时间最长,已知仅石盐岩总厚度大于200 m。到雷口坡末期,即雷四时,盐盆仅限于川西成都地区。

图3 四川盆地三叠系石盐岩盆地分布

图4 四川盆地三叠系石盐岩盆地分布和演化

从蒸发岩盆地规模来看,嘉二时,尽管周边山系已陆续隆起,四川盆地与外海的沟通逐渐受阻,但山系间仍有局部溢口成为向盆地内注入海水的通道,特别是有来自南部翻越黔北正在隆升的浅水碳酸盐岩台地的海水补给。此时气候干旱炎热,所补给海水的含盐度亦较正常海水要高。盆内海水虽不断浓缩,海平面降低,但整体含盐度仍不高,尚未达到全海盆内硬石膏析出的浓度。另一方面,嘉二时四川盆地仍继承了嘉一时西高东低的地貌,浓缩重卤水向东流动,受海底微地貌影响,在地形相对低洼处汇聚,形成分散的、盐度高的广海静水下含盐“小洼盆地”,其内沉积白云岩—硬石膏岩。嘉二时,仅川东局部地区形成一些零散的“小盐盆”。嘉四、嘉五和雷一时,蒸发岩盆中心已由川东垫江地区向西迁至川中南充—遂宁间,仅石盐岩分布面积就超过4.8×104km2。雷二时,由于泸洲—开江水下隆起快速抬升,其南端上升为陆,成为剥蚀区,蒸发岩盆中心再度向西延展到成都和威远以西。雷二和雷四段石盐岩分布面积达2.3×104km2(图4)。从所沉积蒸发岩地层厚度来看,以雷口坡组为例,川东“小盐盆”一般不超过500 m,到川中盐盆的角13井为895.5 m,关基井为875 m,再向西至成都盐盆西南面的大深1井,厚度为1 075.5 m,无论川中盐盆或川西盐盆,雷口坡组在众多井下剖面中由下向上均表现出硬石膏岩和石盐岩在地层厚度中所占比例不断增加的特点。如大深1井,雷口坡组残余厚度1 075.5 m,其中硬石膏岩368.5 m,石盐岩160 m,尚有33 m的钙芒硝和22 m的杂卤石,总厚583.5 m,占雷口坡组地层厚度的54.3%。更有意义的是,无论川中、成都或威西蒸发岩盆,硬石膏岩和石盐岩含量均由下向上递增,主要发育在顶部雷四段中。大深1井雷四段残厚630 m,其中硬石膏岩、石盐岩两者厚度近550 m,还有55 m的钙芒硝岩和杂卤石岩,其余为硬石膏质白云岩等,而纯净白云岩仅29 m,无石灰岩。上述规律说明,雷四时,由于泸洲—开江隆起和龙门山推覆带的相互强烈挤压,发育于其间的补偿坳陷盆地深度不断加大,汇聚其中的重卤水数量亦多,加上四川盆地气候极度干旱炎热,盐盆中卤水高度浓缩,间歇性地被蒸干。

雷口坡组沉积后,印支早幕运动使扬子地台与华北大陆拼接,四川盆地海相沉积史结束,晚三叠世演化为前陆盆地,接受含煤碎屑岩沉积。

3 嘉二段—雷口坡组沉积特征和相模式

四川盆地嘉二时以后,虽然干旱炎热,发育海退环境下的蒸发岩为主,但亦多次发生不同规模的海侵,如嘉三和雷四时。海平面多次升降,干旱和潮湿气候多次交替,沉积剖面旋回性明显。据此,笔者建立了嘉陵江组二段—雷口坡组沉积模式(图5)。模式是据泸州—开江隆起以西—龙门山康滇古陆间沉积特征建立的,泸州—开江隆起以东蒸发岩盆规模虽小,但沉积规律相同。

3.1 最大海侵期

如嘉三和雷二早中时,尽管当时气候炎热,蒸发量较高,但由于海水不断补给,仅显示出等效弱蒸发现象,海平面基本稳定在一定水平(图5a,高海平面Ⅰ)。全盆地均以石灰岩沉积为主,近盆地的浅水区主要沉积粒屑石灰岩、生物石灰岩,交错层理、楔状层理、沙纹层理等床沙形态较发育,具滩相沉积特征,有利于生物活动。盆地中心水体较深,沉积薄层微晶石灰岩,含泥质微晶石灰岩,见水平纹理、微波状纹层理,生物活动较弱,局部时期有底流(洋流)作用,形成波状沙纹层理,弱冲刷和硬底构造以及生物(屑)小透镜体等。在盆地边缘,主要是西部,有一些陆源碎屑物补给,有时露出水面,故灰岩中泥质含量较高,常含少量(不等量)陆源石英碎屑,散布于灰岩中,也可呈纹层或沙纹出现,甚至形成钙泥质粉砂岩薄夹层,表现出混积坪沉积特征。

3.2 海平面相对下降期

如嘉三和雷二晚时,当海侵强度减弱,随着蒸发加强,海平面相对下降(图5a,高海平面Ⅱ),东南面泸州—开江水下隆起的阻隔作用增强,盆地浅水区仍为石灰岩沉积,盆地斜坡带较深水静水区缺乏薄板状微晶灰岩沉积,也无底流影响,除有泥质微晶白云岩、灰质微晶白云岩等沉积外,可出现藻层纹石、分散状硬石膏晶体交代白云岩现象。盆地斜坡中、下部,少量CaSO4饱和的重卤水顺坡流向盆地中心,沉积硬石膏岩。

3.3 海水补给受阻的低海平面期

如嘉四、五和雷一、三部分时期,气候干旱炎热,海平面降低(图5b,低海平面Ⅰ),泸州—开江隆起露出水面,海水补给进一步受阻,强烈蒸发作用使盆内水体变得越来越浅,成为浅海静水盐盆环境。原浅水区变成潮间—潮上环境,主要沉积白云岩、藻层纹石白云岩夹粒屑石灰岩、微晶石灰岩,并有硬石膏化。在盆地斜坡带可沉积白云岩及硬石膏岩。在盆地中部由于Mg2+浓度升高,CaSO4饱和,主要沉积白云岩、硬石膏岩,并有石盐岩产出,在平面上形成“牛眼状”相带分布。在这样的环境中,白云石晶出时间较长,晶径较大,可发育晶间孔隙。据朱洪发等[4]研究,雷三中段自下而上发育多个沉积旋回,其每一旋回组合为:含菊石的泥晶灰岩—纹层、薄层状白云岩—纹层状硬石膏岩—厚大的结晶透明石盐岩(可具沙钟构造)—角砾状、叠层石状硬石膏岩。该组合中夹页片状泥岩,其中富扁平状、纹饰清晰而细、保存完好的漂游瓣鳃化石,并表现为受“毒化”的蠕虫强烈扰动的毫米级水平纹层理灰岩、白云岩。此外,在盆地内具水平纹理的灰岩中亦见到来自斜坡带的水下滑塌角砾岩。表明雷三中时虽然为静水盐盆环境,但有时受到海水补给(盆地基底脉动式沉陷),也可以是周期性潮湿气候,使盆地海平面有所升高、海水有所淡化,兼具“深、浅水”的沉积特征。

图5 四川盆地中三叠世嘉陵江组二段时—雷口坡期补偿坳陷蒸发海盆沉积相模式

3.4 盆地完全蒸发干缩(涸)期

如嘉四、五部分时期和雷四时,由于海水补给长期受阻(隔绝),气候又长期干旱炎热,盆地海水完全蒸发干缩(涸),变成位于海平面以下的“深海洼地”,盆地底变成盐坪或干盐湖的“似潮坪”环境(图5b,低海平面Ⅱ)。盆地边缘沉积的石灰岩发生白云石化和硬石膏化,盆地斜坡上有硬石膏岩沉积,盆地中心因卤水不断浓缩,CaSO4和NaCl过饱和,相继沉积硬石膏岩和厚层石盐岩,甚至沉积钙芒硝、杂卤石。四川盆地中心部位的嘉四、嘉五期和雷一1部分时期以及雷四时的沉积环境大致如此。在这些层位中能见到“极浅水和干化”的标志,如沟道扁平砾石、垂直潜穴、波状和小型舟状交错层理、底冲刷和砾状内碎屑、蠕虫状白云岩(即密集虫穴和虫迹构成的芝麻点白云岩)、SH型叠层石白云岩、干裂纹及泥岩收缩裂片、鸟眼构造、杂卤石叠瓦状收缩裂纹以及沉积小间断面等[4]。除粗粉晶白云岩中发育晶间孔隙外,间歇性大气降水可在白云岩、硬石膏岩和石盐岩中形成同生期溶孔,在后两者中受埋藏成岩期塑性变形作用而“消失”,而在白云岩中则能保存下来,发育石盐岩、硬石膏岩下白云岩兼具晶间孔和同生期溶孔储层。如果随着厚层石盐岩的堆积,盆地被填平,海水被蒸干,石盐岩层之上可以有层纹状硬石膏岩(硬石膏化)、钙芒硝岩等沉积。从川中、成都和威西蒸发盆地来看,除嘉三时和雷三早、中时海侵规模较大外,其他时期即使发生多次海侵,其规模均较小,均未超出图5b的模式。故除嘉三和雷三早、中时沉积的下、中部地层外,较少有灰岩沉积,而主要为白云岩夹灰岩、硬石膏岩(地面剖面为溶塌角砾白云岩)或白云岩、硬石膏岩、石盐岩的不等厚多旋回韵律层,局部层段夹钙芒硝岩和杂卤石岩。后种情况在坳陷盆地中心部位的嘉四段、嘉五段、雷一段下部和雷四段表现最明显。

由于构造运动再次活跃,又可有海水入侵,或者周期性气候潮湿,盆地内海平面上升,盐度被淡化,又可出现上述沉积模式中不同岩性组合的沉积旋回。如石灰岩—白云岩—石膏岩—石盐岩、白云岩—硬石膏岩—石盐岩、白云岩—硬石膏岩—石盐岩及钙芒硝岩,或白云岩—硬石膏岩—白云岩—石灰岩—白云岩—硬石膏岩—石盐岩等多旋回不同岩性组合地层。在四川盆地周边的地面剖面,如雷三下、中段地层中,没有由硬石膏岩溶解形成的溶塌角砾白云岩。向盆地方向,无论地面或是井下剖面中,溶塌角砾白云岩层不断增多,而到坳陷盆地区出现硬石膏岩层,并沿轴线方向层数增多、厚度增大。

4 白云岩储层发育规律

嘉陵江组二段—雷口坡组是四川盆地天然气主要产层之一,储层均为蒸发岩组合地层的硬石膏岩、石盐岩之下的粉晶白云岩,储集空间主要为白云石晶间孔或准同生期形成的溶孔,或两者兼具之,如叠加有后期裂缝,则对储渗性能有较好改善。以川中为例,目前已在嘉二1、嘉二2、嘉三、嘉五2、雷一1、雷三和雷四等7个层段中发现天然气,其中嘉二1、嘉二2和雷一1获工业气流。嘉二段储层主要为硬石膏岩层之下的粉晶白云岩,储集空间为白云石晶间孔隙;雷一1亚段储层为石盐岩—硬石膏岩之下的粉晶白云岩,储集空间为白云石晶间孔隙和沉积(准同生)期溶孔。四川盆地其他地区情况雷同,如川东卧龙河气田,储层发育在嘉五1、嘉四3小层,储层上下均为硬石膏岩和石盐岩,储层为粉晶白云岩夹石灰岩和泥质白云岩,储集空间为白云石晶间孔和针孔状溶孔,孔隙度可高达18.9%,平均5.26%,后期构造裂缝发育,孔缝相互搭配,成为高产储层。此外,川西北中坝气田雷口坡组,厚度在550~590 m,下部均为泥质硬石膏岩,上部为硬石膏岩,气层主要分布在中上部雷三段白云岩地层中,厚96~108 m,部分是颗粒和兰菌藻白云岩碎屑的白云岩,储集空间也是白云石晶间孔,同时也有准同生期溶孔,后者在局部层段较发育。

从上看出,作为储层的粉晶白云岩是在盆地海水蒸发浓缩过程中,或盆内含盐度一度淡化后再次蒸发浓缩过程中的沉积体。因此,其上或其上、下均发育有硬石膏岩或硬石膏岩和石盐岩层,纵向上形成多套天然气储盖组合。

5 结束语

四川盆地下三叠统嘉陵江组二段以上及中三叠统雷口坡组以蒸发岩为主的地层分布总面积达10×104km2以上,地层厚度最厚可达1 800 m左右。现代的萨勃哈沉积环境,如阿布扎比、卡塔尔、波斯湾及下加利福尼亚湾等实例,无条件运用到四川盆地嘉陵江期和雷口坡期大型白云岩—硬石膏—石盐岩蒸发盆地的环境解释[11](包括对鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组的解释)是不恰当的。早在1978年,著名沉积学家 Reading[10]在讨论古代大盐床沉积时就指出:“蒸发岩研究向我们展示了自相矛盾的论证。我们很容易从所研究的现代环境中识别出古萨勃哈来,但是还有许多大型(无论从面积或者厚度上看)蒸发岩盆地,以石盐沉积为主,而对此尚未找到相应的现代类似物。”其意思是明确的,即现代萨勃哈的认识是不能无条件地用来解释古代大型膏盐盆地的沉积环境。同时指出,存在“深水”(实际是指盆地干涸前被海水充盈)和“浅水”沉积模式。现代萨勃哈属“浅水”蒸发岩沉积,而古代大型蒸发岩盆地属“深水”沉积。

嘉陵江组二段以上及雷口坡组中的白云岩和膏盐岩是目前四川盆地天然气的重要产层和盖层,正确认识四川盆地嘉陵江组和雷口坡组多旋回蒸发岩地层层序的形成环境以及纵向和平面上的演化展布规律,特别是正确认识该层序中白云岩储集的空间类型、展布规律和控制因素,对四川盆地油气勘探、开发具有重要现实意义。

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