四川盆地上三叠统砂体大面积分布的成因①

施振生 杨 威

(1.中国矿业大学地球科学与测绘工程学院 北京 100083;2.中国石油勘探开发研究院廊坊分院天然气地质所 河北廊坊 065007)

四川盆地上三叠统砂体大面积分布的成因①

施振生1,2杨 威2

(1.中国矿业大学地球科学与测绘工程学院 北京 100083;2.中国石油勘探开发研究院廊坊分院天然气地质所 河北廊坊 065007)

四川盆地上三叠统须家河组二、四、六段以砂质沉积为主,砂体厚度大,分布面积广泛。弄清砂体大面积分布的成因,对预测优质储层分布具有重要的实践意义。通过系统的层序地层划分、物源分析、砂体展布研究和沉积相编图,并结合水槽实验和现代地质调研,认为晚三叠世四川盆地古地形平坦,发育多个物源。以冲积扇、河流、三角洲和湖泊4类沉积体系为主。河流-三角洲沉积体系分布广泛,相带稳定,厚度均一;湖泊沉积体系分布于川南,以浅湖亚相为主,向盆地西南存在出水口。四川盆地上三叠统可划分出4期三级沉积层序,须二、四、六段均位于各三级沉积层序的低位体系域,沉积物供给速率大于等于基准面上升速率,物源供给充分。须二、四、六段可进一步划分出多期4级沉积层序,湖平面进退频繁。四川盆地上三叠统砂体分布面积主要受地形坡降、物源供给和水体频繁进退控制。小的地形坡降提供了地质背景。它不仅造成大面积浅水区的发育,而且造成水流的侧向侵蚀能力、水流流态等发生改变。充足的物源供给提供了物质保障。多物源体系的存在,造成砂体从多方向进入盆地,在平面上叠置连片。而水体中砂质含量增高,水流的搬运机制、侧向侵蚀能力差异,有利于砂体向前推进。水体频繁进退是砂体大面积分布的重要途径。水体频繁进退过程中,三角洲前缘长期遭受的河流,波浪,以及沿岸流的强烈改造,发生强席状化,分布面积扩大。

大面积砂体 地形坡降 物源 四川盆地 上三叠统

0 前言

四川盆地上三叠统须家河组可划分出6个岩性段,其中,须一、三、五段以泥岩为主,夹有少量煤层和砂岩,须二、四、六段以砂岩为主,夹有少量煤层和泥岩,是须家河组主要含气层段。须二、四、六段砂体分布面积广泛,厚度巨大(图1左上)。须二段,四川盆地90%以上的地区砂地比值大于60%,仅盆地中心局部地区砂地比值小于60%;须四和须六段,盆地80%以上的地区砂地比值都大于60%,盆地西南部局部地区砂地比值相对较低。高砂地比值区的分布受河流-三角洲沉积相的控制,湖泊相分布地区砂地比值相对较低[1]。关于砂体大面积分布的成因,前人研究较多[2～6]。郭正吾等[7]认为,四川盆地须家河组主要为河流相沉积,由于河流的不断迁移改道,造成砂体大面积分布。侯方浩等[3]认为,须二、四、六段沉积期,四川盆地周缘构造活动强烈,搬运入湖的碎屑物受波浪、湖流等改造强烈,造成砂体大面积分布。赵霞飞等[6]认为,四川盆地须家河组主要为近海潮汐沉积,碎屑物由于潮汐作用的强烈改造,砂体大面积分布。总之,前人主要是从沉积相的角度来探讨砂体大面积分布的成因,关于大砂体形成的沉积学背景与条件,前人探讨较少。自2005年以来,笔者通过对全盆地须家河组75口取芯井约8 500 m的岩芯观察,天全大河、威远黄石板、华莹观音溪、立溪岩、广元须家河等30余条露头剖面的详细描述,以及720余口单井资料分析,结合薄片、粒度、录井、测井和地震资料分析,探讨了须家河组的物源[1],并按层段编制了全盆地沉积相图。在此基础上,结合水槽实验分析和现代地质考察,探讨了四川盆地须家河组砂体大面积分布的成因。关于研究区的砂体类型、物源及测井相,笔者已进行了专文报道[1,5,10],本文主要从晚三叠世须家河组形成地质背景的角度,深入分析砂体大面积分布的成因,以期能对四川盆地上三叠统优质储层的分布预测及勘探思路的选择起到借鉴意义。

1 地质背景

四川盆地位于川、渝地区东部,四周为高山环绕,面积约18万平方千米。上三叠统是在中三叠世末印支早期运动的基础上形成的。随着印支运动的发生,上扬子海盆结束了大规模的海侵活动。在经过一段时间的剥蚀以后,四川盆地仍然保持着东高西低的古地貌特征,随之进入了以内陆湖盆为主的发展阶段。晚三叠世早期,四川盆地北部为秦岭-大巴山造山带,西北部为龙门山造山带,西部为康滇古隆起,东南部为江南古隆起。少量海水通过康滇古隆起与龙门山造山带间的缺口进入盆地西部,在不大的范围内沉积了一套浅水-半深水相的须一段(小塘子组),当时广大东部地区地势较高,未接受沉积[8,9]。以后,西侧海水后撤,盆内从此与外海隔绝,一个以四川盆地为中心的大型内陆湖盆逐渐形成,开始接受主要由厚层砂岩和泥页岩、粉砂岩夹煤层相间组成的须家河组。

须家河组由下至上划分为6个岩性段(图1右),与下伏中三叠统碳酸盐岩呈角度不整合接触,而与上覆侏罗系呈平行不整合接触[4,8,9]。须一段仅发育于川西北龙门山向盆地方向的前陆盆地中。须二、须四和须六段下部均以砂岩为主,间夹少量薄煤层、煤线或炭质泥岩、粉砂质泥岩(如川西北须家河剖面、川南永安场);须三段和须五段以煤系为主夹砂岩层。因受印支晚期运动的影响,须六段在部分地区沉积较薄或仅为剥蚀残余,甚至被剥蚀殆尽。

2 沉积层序及沉积相

2.1 沉积层序划分和界面特征

图1 晚三叠世四川盆地地层及盆地结构(据施振生等,2010,有修改)1。白云岩,2。泥岩,3。中砂岩,4。砾岩,5。细砂岩,6。粉砂岩,7。煤层,Bb。盆地边界,Ol。超覆线, Sc。砂地比等值线(左上图为须二段的地层等厚线,综合柱状图主要根据川中地区须家河组编制)Fig.1 Geologicalmap showing stratigraphy and basin architecture of Late Triassic Sichuan Basin(modified from Shi Zhensheng,et al,2010)1。Limestone,2。mudstone,3。sandstone,4。conglomerate,5。fine-grained sandstone,6。siltstone, 7。coal,Bb basin boundary,Ol overlap line,Sc sand percentage contour

准确合理地划分沉积层序,其关键是准确地识别和追踪层序边界。在对上三叠统须家河组进行研究中,主要采用下述依据来划分层序:(1)首先依据地震反射终止关系,识别较大面积分布的地层不整一关系,建立等时地震层序地层格架;(2)沉积体系叠置样式的转变或沉积环境的的突变界面;(3)风化壳、古地壤层的存在;(4)发育下切谷充填或具有明显冲刷下切的水道砂砾岩沉积。

图2 四川盆地上三叠统露头照片展示各层序界面特征①广元须家河建组剖面,中三叠统雷口坡组与上三叠统须家河组的分界线,界面之下为雷口坡组白云岩,而界面之上为须家河组泥页岩,地层呈假整合接触,界面之上可见残留粘土;②威远黄石板剖面,中三叠统雷口坡组与上三叠统须家河组分界线,界面之下为雷口坡组白云岩,而界面之上为须家河组泥页岩,白云岩中溶孔发育,充填着上覆层碎屑;③华莹观音溪剖面,须一段与须二段的分界线,地层整合接触,界面上下沉积相发育突变,界面之下为三角洲相,而界面之上则为浅湖相;④立溪岩剖面,上三叠统须家河组与侏罗系分界线,界面凹凸不平,起伏在2 m以上,界线之上发育大套砾岩。剖面点具体位置见图1左上,所有照片均作者亲自拍摄。Fig.2 Photos of the Upper Triassic outcrops in Sichuan Basin,presenting characteristics of different sequence boundary①the boundary between the Middle Triassic Leikoupo Formation and the Upper Triassic Xujiahe Formation in the Guangyuan Xujiahe section, dolomite of Leikoupo Formation lies below the boundary,and shale of Xujiahe Formation lies above the boundary,with unconformable contact between two formations,and residual clays seen on the boundary;②the boundary between the Middle Triassic Leikoupo Formation and the Upper Triassic Xujiahe Formation in theWeiyuan Huangshiban section,dolomite of Leikoupo Formation liesbelow the boundary,and shale of Xujiahe Formation lies above the boundary,ofwhich the dolomite shows development of dissolution pore and filling of underlying Formation clastics;③the boundary of the first and secondmembers of Yujiahe Formation in the Huaying Guanyinxi section,Formations show conformity contact and abrupt change ofsedimentary faciesabove and below boundary,indicated by delta faciesbelow theboundary and shallow lacustrine facies above the boundary;and④the boundary between the Upper Triassic Xujiahe Formation and the Jurassic Formation in the Lixiyan section,is very uneven with relief greater than 2m,and large sets of conglomerate develop on the boundary.See the upper left on Fig。1 for concrete position of section points.All the photoswere taken personally by the author。

综合地震、测井及野外露头资料分析,四川盆地上三叠统可划分为4个区域性的沉积旋回或沉积层序,分别厚150～1000多米。层序界面在盆地周缘主要表现为区域性可追踪的不整合面,而在盆地内主要表现为岩性、岩相的沉积转换面。每一个沉积层序的时间跨度大约在3～5 Ma之间。

沉积层序Ⅰ由须一段组成,底界为上三叠统与下伏地层之间的不整合面。在盆内大部分地区表现为假整合或微角度不整合的接触关系,沿不整合面可见残留粘土、氧化铁帽,以及充填下伏层的角砾和上覆层碎屑、煤屑的溶洞等(图2①,图2②,图3)。而在龙门山前山带的什邡金河等剖面,该界面主要表现为角度不整合,下伏地层发生强度不等的褶皱,上下地层交角明显,界面上偶见古风化壳。在地震剖面上该界面呈削截接触关系(图4)。

沉积层序Ⅱ由须二段和须三段组成。须一段缺失区,沉积层序Ⅱ直接超覆于下伏中三叠统之上,界面表现为假整合或角度不整合接触,地震剖面上可较清晰地观察到上超或削截接触关系。须一段发育区,底界面为整合接触关系,界面上下沉积体系叠置样式和沉积环境发生突变(图2③,图3)。界面之下呈进积式,为浅湖亚相;界面之上呈加积式,为三角洲相。

沉积层序Ⅲ由须四段和须五段组成。在川西安县地区等野外地质剖面上,须四段与下覆地层呈微角度不整合接触,而在安县周边地区则表现为假整合接触,界面之上普遍存在一套砾岩。在坳陷内,据测井资料编制的沉积断面上该界面则表现为整合接触,界面主要通过测井曲线形态变化、数值突变及沉积体系叠置样式的不同来识别。

沉积层序Ⅳ由须六段组成。底界在盆地内主要表现为整合接触,界面上下沉积体系叠置样式和沉积环境发生突变(图2,图3)。顶界则为上三叠统与侏罗系之间的区域性构造不整合面,该界面侧向连续性好,在川西天全大河、什邡金河等露头上均表现为侏罗系不整合超覆于须家河组之上,界面之下可见铝、铁质土壤层,并见古溶蚀现象[11],界面之上大量砾石发育(图2④,图3)。

须家河组三级沉积层序在整个盆地内基本可以对比和追踪,其内据初始和最大湖泛面还可划分出低水位、水进和高位体系域。各体系域在平面上分布稳定,在盆地内可进行追踪对比(图4)。须一段对应于沉积层序Ⅰ,须二段、须四段和须六段下部分别对应于沉积层序Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的低位体系域,须三段、须五段和须六段中上部分别对应于沉积层序Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的水进体系域和高位体系域。低位体系域呈加积式叠置样式,沉积物供给速率大于等于基准面上升速率。

2.2 沉积相平面展布

图3 四川盆地八角场-广安地区地震对比剖面显示各界面特征(2008DCZ38-05GA39)Fig.3 Seismic profile from Bajiachang to Guang'an area showing characteristics of interfaces of Sichuan Basin(2008DCZ38-05GA39)

为了确定沉积相和古地形,在以体系域为单元系统编制全盆地砂岩等厚图、砂地比等值线图、砾岩等厚图和物源分析的基础上,通过厚度压实校正,还按体系域系统编制了各层段的地层等厚度(图5左)。晚三叠世,四川盆地厚度整体由东南向西北逐渐增厚,但厚度变化不大。以沉积层序Ⅱ低位体系域为例(须二段),在大川中地区其厚度值介于0～250 m之间,变化幅度非常小。由于须二、须四和须六段均属于低位体系域,沉积物供给速率大于等于基准面面上升速率,根据填平-补齐原理,地层厚度也间接定性地表示地形起伏状况[1,12,13]。须二段,E井地层缺失,A井地层厚约153 m,两井之间的直线距离约为153 000 m(图5右上)。那么,A井到E井之间的地形坡降只有1‰。须四段,E井地层厚约93 m,A井厚约161 m,两井之间的直线距离约为193 580 m,那么,地形坡降只有0.3‰。由于地形坡降小,基准面(水平面)稍有变化,所波及范围大,基本上可以影响盆地大范围沉积相带发育。

图4 四川盆地上三叠统须家河组中46-环山4井连井剖面地层对比图三级沉积层序在盆内基本上可以追踪对比,除川西北部缺失层序Ⅳ外,大部分地区各层序体系域发育完整。Fig.4 Well Zhong46-Huanshan4 stratigraphic correlation ofwell-to-well sections for the Upper Triassic Xujiahe Formation of Sichuan Basin.Basically,the third-order sedimentary sequences can be traced and correlated in the basin,except sequenceⅣis absent in Northwest Sichuan,the other larger part of the area shows complete development of different sequence tract systems。

图5 四川盆地晚三叠世地层厚度及沉积旋回划分图左为全盆地须二段地层等厚图,图右上为A-E地层厚度对比剖面,图右下为须四段地层旋回划分对比剖面。1。地名,2。井位,3。露头,4。盆地边界,5。超覆线,6。地层等厚线Fig.5 Formation thickness during Late Triassic in Sichuan Basin as well as sedimentary cycle division of basin formations: on the left-isopach map of the second member of Xujiahe Formation over thewhole basin,on the upper right-formation thickness correlation sections ofwell A-E,and on the lower right-correlation sections of cycle division for the fourth member of Xujiahe Formation。1。City,2。Well,3。Outcrop,4。Basin boundary,5。Overlap line,and 6。Isopach of bed thickness。

四川盆地上三叠统须家河组沉积体系展布受5大物源控制[1],物源数目众多,不同时期各物源的构造性质及分布位置决定着沉积体系的类型及展布(图6)。

须二期,物源主要来自川西北部和川东北部,江南古陆物源规模较小。因此,川北以冲积扇-河流沉积体系为主,而川中和川南以三角洲和湖泊沉积体系为主。河流-三角洲沉积体系分布面积占总面积的70%以上,湖泊沉积体系以浅湖亚相为主,且向西南方向存在出口。各沉积体系相带稳定,厚度均一。

须四期,由于周缘板块构造活动强烈,各物源区沉积物供应充分。该时期分布范围缩小,盆内大部分地区以三角洲沉积体系为主,分布面积占总面积的60%以上,湖泊沉积体系分布于川南,以浅湖亚相为主,向西南开口,面积较小。各沉积体系相带稳定、厚度均一。

须六期,源区构造活动减弱,盆内冲积扇和河流沉积体系分布范围缩小,三角洲沉积体系分布面积广泛,占盆内总面积的80%。湖泊沉积体系仍分布于川南,以浅湖亚相为主,向西南开口。各沉积体系相带稳定、厚度均一。

总之,四川盆地须二、四、六期物源数目众多,以冲积扇、河流、三角洲和湖泊沉积体系为主,同一相带分布稳定,这反映了古地形较为平坦,水深变化不大。且盆地向西南开口,大量水体可由此流出四川盆地。

3 砂体大面积分布的成因

3.1 地形坡降小

小的地形坡降为砂体大面积分布提供了地质背景。主要原因有四:①小的地形坡降为大面积浅水区的发育提供了地质背景。地形坡降大,三角洲前缘易发生滑塌,不利于砂体大面积分布[14～16]。②地形坡降越小,水流的侧向侵蚀能力相对增强,河道侧向迁移改道频繁[17]。③地形坡降小,水体与底面之间的摩擦力增大,水流呈辐射状向前推进;而地形坡降大,水流呈聚集状向前推进,单个河道相对较大较深。④地形坡降小,导致入盆水流惯性力较小,注入流轴向流速小,砂体呈分散状分布[18]。

为了弄清不同地形坡降对砂体分布面积的影响,我们还开展了水槽模拟实验。实验水槽呈四方形,东西两侧都存在入水口。东入水口地形坡降为20‰,水流沿长轴方向进入水槽,水流稳定。西入水口地形坡降为30‰,水流相对较急。实验过程中,两侧入水口沉积物供给相同,实验结束对两侧的沉积物分布面积进行测量。

实验过程中,东入水口由于地形坡降小,水流呈辐射状,在平面上呈片状或多股(图7①)。沉积过程中,由于可容空间不断减小,水流决口改道,产生新的朵体填积在近岸湖区(图7②),且沉积物从源区到达沉积区搬运距离较远。西侧入水口由于地形坡降较大,水流呈聚集状,水流速度较快(图7③,④)。入湖水流由于受到静水的顶托,速度迅速降低,沉积物大量卸载,沉积物搬运距离较短。实验结束后,东侧砂体向前延伸约7 m,砂体分布面积达43 m2;而西侧砂体向前延伸约2 m,砂体分布面积约12 m2。东侧砂体分布面积是西侧砂体分布面积的3.6倍。

图6 四川盆地上三叠统沉积相图①层序Ⅱ低位域沉积相;②层序Ⅲ低位域沉积相;③层序Ⅳ低位域沉积相;④A-A'须家河组连井剖面地层及沉积相对比。Fig.6 Sedimentary facies of the Upper Triassic in Sichuan Basinsedimentary facies of LST of SequenceⅡ;②sedimentary facies of LST of SequenceⅢ;③sedimentary facies of LST of SequenceⅣ; and④well-to-well section formations and sedimentary facies correlation of Xujiahe Formation in well A-A'。

现代三角洲沉积实例也说明地形坡降小可造成砂体大面积分布。美国密西西比河现代三角洲地带地形坡降不过1‰～3‰,由于地形坡降小,平均每过1 000 a左右密西西比河入海的河道会改变。仅在过去的6 000年里,密西西比河就改道6次,形成了7个三角洲朵体,每个朵体活动时间为800～1 500 a,逐次渐进,形成大面积三角洲复合体,造成海岸线向海推进了24～80 km。目前,密西西比河现代三角洲砂体分布面积约3 300 km2,且有不断扩大的趋势。俄罗斯莱娜河是世界上最长的河流之一,由于地形坡降小,河流不断改道,造成砂体大面积分布。目前,莱娜河三角洲是已成为俄罗斯最广阔的野生动物保护区。中国鄱阳湖三角洲由于地形坡降低,赣江三角洲1949～1992年的43a间,赣江西支、中支各下延14 km,进积速率342 m/a;南支下延8.5 km,进行速率200 m/a;北支下延9.71 km,进程速率209 m/a,从而造成砂体大面积分布[19]。

图7 水槽实验中不同地形坡降条件下的水流流态和砂体分布面积①②地形坡降小,水流呈辐射状,砂体分布面积大;③④地形坡降大,砂体分布面积小,水流呈聚集状。Fig.7 Flow pattern of water flow and distribution area of sand body under various topographic slope conditions in flume experiment①②are characterized by small topographic slope,water flow of radiation pattern,and large area of sand body;③④are characterized by large topographic slope,small area of sand body and concentrative pattern ofwater flow。

3.2 物源供给充分

物源供给充分包括两层涵义:一是指物源数量众多,可以从多个方向提供沉积物;二是指水流载荷大,沉积物沉积速率大于等于基准面上升速率。充足的物源供给为大面积砂体提供了物质保障。主要原因有五:①多物源体系的存在,造成砂体从多方向进入盆地,在平面上叠置连片;②沉积物沉积速率大于等于基准面上升速率,造成源区近端可容空间减小和消失,河道向湖盆中心不断推进,造成砂体大面积分布;③水体中载荷量高,流量不均一,河岸侧向侵蚀能力增强,从而有利于河床的展宽,河水变浅,堆积旺盛,河道迁徙[20,21];④水体载荷增大,颗粒间碰撞机率增大,降低了颗粒输移速度,在流量一定的情况下,造成水流不畅,从而水流全方位向前推进,水流呈多股向前沉积,以强片流状态覆盖在三角洲砂体表面[22];而载荷量较小,用于搬运泥沙的水流能量较小,水流速率增大,水流侵蚀切割三角洲砂体表面,多期切割明显,期次性突出,河道分支减小。

晚三叠世须二、须四和须六期,四川盆地由于濒临古陆和造山带,物源数量较多。且周缘板块构造活动强烈,造山带强烈隆升[23～26],物源供给充分。且须二、须四和须六段均为各层序低位体系域,沉积物供给速率大于等于基准面上升速率,沉积体系呈加积式到进积式,近源区可容空间不断减小和消失,河道侧向迁移频繁,并不断地向湖盆中心推进。

现代沉积实例也证实充足的物源供给可造成砂体大面积分布。黄河下游因为从黄土高原获得了大量泥沙,河岸易蚀而不稳定,形成典型的辫状河,造成砂体大面积分布。历史时期黄河曾多次大致以郑州为中点作大规模的摆动,有时摆到山东以北,有时摆到山东以南[20]。永定河是一条多河型的河流,上游三家店至西麻庄为冲积平原区辫状河。第四纪以来由于物源供给充分,在7 200 a的地质历史中河流曾多次摆动迁移,发生过5次大规模改道和16次摆动迁移,致使辫状河不同期次、不同级次河道相与不同规模的心滩相垂向叠加、横向接触,形成了复杂而又大面积分布的、叠加切割的大型复合砂体[27]。

3.3 水体进退频繁

水体频繁进退也是砂体大面积分布的一个重要原因。水进过程中,沉积物供给速率小于基准面上升速率,可容空间增大,水体变深,三角洲前缘宽阔地区遭受水面波动引起的湖流、波浪、以及沿岸流的强烈改造,发生强席状化,砂体分布面积扩大[28];而水退过程中,沉积物供给速率大于基准面上升速率,可容空间减少,水体变浅,砂体不断向前推进,造成砂体大面积分布。

上三叠统可划分出4期三级沉积旋回或沉积层序,各层序的低位体系域可进一步划分出多期4级沉积旋回或沉积层序,每期旋回实际上反映了一次完整的湖水位升降,对沉积砂体进行了频繁改造,造成砂体大面积分布。以须四段为例,须四段位于三级层序Ⅲ的低位体系域,整体为加积式叠置样式。根据基准面与沉积物供给速率之间的关系,可进一步细分出4期四级旋回,每期旋回都反映了一次大幅度的水平面升降(图5右下)。以合川地区沉积层序Ⅱ(须二段)为例,根据基准面与沉积物供给速率之间的关系,可进一步细分出5期四级旋回,每期旋回都反映了一次大幅度的水平面升降(图8)。在湖平面升降期间,由于波浪和冲刷-回流的强烈改造,三角洲前缘水下分支河道和河口砂坝遭受强烈地席状砂化,砂体分布面积扩大。同时,不稳定矿物遭受风化,砂体的成分成熟度和结构成熟度增高。

此外,盆地存在出水口也是砂体大面积分布的一个重要原因。虽然水体搬运大量沉积物入盆会造成注入量增大,但出水口流出的水量也增加,水平面仍维持在溢出点同一高程上。这样,受水盆地不但不会因为水体的大量注入而加深,反而因为沉积物的大量堆积而淤浅,砂体向盆地中心不断推进,造成砂体大面积分布。晚三叠世,四川盆地由于存在出水口,向西南部与西昌盆地相通,对砂体分布面积及形态产生重要影响[1]。

4 结论

(1)晚三叠世须二、四、六段发育时期,四川盆地古地形平坦,发育冲积扇、河流、三角洲和湖泊4类沉积体系。盆内河流-三角洲沉积体系分布广泛,相带稳定,厚度均一;湖泊沉积体系分布于川南,以浅湖亚相为主,向盆地西南存在出水口。

(2)四川盆地上三叠统可划分出4期三级沉积层序,须二、四、六段可进一步划分出多期4级沉积层序,湖平面进退频繁。

(3)四川盆地上三叠统须二、四、六段均位于各三级沉积层序的低位体系域,沉积物供给速率大于等于基准面上升速率,物源供给充分。

(4)四川盆地上三叠统砂体分布面积主要受地形坡降、物源供给和水体进退频率控制,小的地形坡降提供了地质背景,充足的物源供给提供了物质保障,水体频繁进退则是砂体大型化的重要途径。

图8 四川盆地晚三叠世须二段地层旋回划分对比剖面Fig.8 Correlation sections of cycle division for the second member of Xujiahe Formation in Late Triassic Sichuan Basin

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Genesis of W idespread Sandbodies of Upper Triassic in Sichuan Basin

SHIZhen-sheng1YANGWei2
(1.China University of M ining and Technology,Beijing 100083 2.Langfang Branch of Research Institute of Petroleum Exploration and Development,Petrochina,Langfang Hebei 065007)

the second,fourth and sixth members of the Upper Triassic(Xujiahe)Formation in Sichuan basin are controlled by sandy sediments,with sand body characterized by large thickness and widespread distribution.To elucidate genesis of large area distribution of sand body brings great practical significance for the prediction of high-quality reservoir distribution.Based on systematic work regarding sequence stratigraphic division,analysis of provenances,analysis of sand body distribution and workout of sedimentary faciesmaps,combined with study results of flume experiment and geological investigation,it is considered that Sichuan Basin was characterized by flat ancient landform,the development ofmultiple provenances and four dominant sedimentary systems(alluvial fan,fluvial system,deltaic system and lacustrine system)during Late Triassic.Of the four sedimentary facies,the fluvial-deltaic sedimentary system haswidespread distribution,relatively stable facies belts and uniform thickness;and lacustrine sedimentary system developsmainly in South Sichuan,with shallow lacustrinemicrofacies dominant and water outlet toward Southwest Sichuan Basin.The Upper Triassic of Sichuan Basin can be divided into 4 third-order sedimentary sequences,in which the second,fourth and sixth members of Xujiahe Formation are all located in the low stand tract system of each third-order sedimentary sequence,with the rate of sediment supplymore than and equal to the rate of base level rising,and sufficient source supply aswell.In addition,the threemembers can be subdivided intomulti-period fourthorder sedimentary sequences according to frequent transgression and regression of lake level.Distribution area of the Upper Triassic sand body in Sichuan Basin is controlled by threemain factors:topographic slope,source supply and frequent transgression and regression ofwater body.By providing geological background,small topographic slopes not only cause widespread development of shallow water area,but also bringmany changes ofwater flow(e.g.lateral erosion and flow pattern,etc。)。Material guarantee can be assured by sufficient source supply.The existence ofmultiple-provenance system allows sand body entering into from various directions,and finally superimposing and connecting one another horizontally possible,and the increase of sandy sediment content,associated by transportationmechanism and lateral erosion difference of water flows,is very favorable for extending forward of sand body.Frequent transgression and regression of water body plays an important role in widespread development of sand body.During frequent transgression and regression ofwater body,owing to long-term strong reformation process of river,wave and coastal current,delta front experienced strong blanket deposition and expansion of development area.

widespread sand body;topographic slope;provenance;Sichuan Basin;Upper Triassic

施振生 男 1976年出生 博士 高级工程师 沉积地质学 E-mail:Shizs69@petrochina.com.cn

P512.2

A

1000-0550(2011)06-1058-11

①国家重点基础研究发展规划(973)项目(编号:2007CB209504)资助。

2010-12-22;收修改稿日期:2011-03-16