川东南灯影组沉积相划分与研究

黄 华，陈晓东，胡贺伟

（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）

川东南灯影组沉积相划分与研究

黄 华，陈晓东，胡贺伟

（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）

自1964年四川盆地在威远构造上震旦统灯影组地层中钻获威远气田以来，后经近半个世纪的勘探，至今尚无明显突破。本文以川东南地区上震旦统灯影组实测剖面和钻井岩芯观察为基础，结合岩石学、沉积学和构造地质等方法，对该地区沉积相、沉积微相和其碳酸盐台地沉积体系特征进行了综合分析，并进一步分析了沉积相平面展布及演化过程。研究区灯影组的亚相以局限台地相潮坪一泻湖相为主，夹台内滩相，微相则发育潮上带、潮间带、潮下带、泻湖、鲕粒滩和砂屑滩的沉积类型。通过单井相划分和联井剖面查明沉积微相在纵向上的变化,利用沉积微相平面分布图分析了研究区各沉积微相的平面分布特征。微相是控制储层发育的主要因素之一，各微相物性分析结果表明台内滩相储集物性最好，潮坪相次之，为今后寻找油气藏的优选部位。

灯影组；白云岩；沉积相；有利储层

当前，海相碳酸盐岩已成为中国能源战略的重要接替区，是中国目前继陆相碎屑岩之后的重要油气勘探领域[1]。四川盆地东南部也成为中国南方海相油气勘探的重要勘探区之一，灯影组为四川盆地震旦系的主要产气层。本文将主要分析四川盆地晚震旦统灯影组沉积相类型及其演化特征，为该层位油气勘探提供参考。

1 沉积背景及地层特征

1.1 沉积背景

四川盆地上震旦统灯影组仅出露在盆地边缘，在盆地内一般埋藏较深，研究去位于盆地东南部。四川盆地自晋宁运动、澄江运动回返基底固结后开始了稳定地台发展阶段。四川盆地大部分地区缺失下震旦统沉积，上震旦统陡山沱组直接覆盖在前震旦基底上。盆地内陡山沱组仅在龙门山地区为河流相沉积，往东逐渐过渡为滨岸相沉积。晚震旦世（灯影时期）海侵迅速加剧，海水淹没整个盆地，沉积了一套高水位局限台地相为主沉积物。沉积厚度在613～1208 m之间（见表1），沉降中心位于川南长宁地区和丁山1井一带，仅灯影组沉积厚度就达1200 m以上。沉积构造形态在川中以西为北北东走向，川中以东为近南北走向（见图1）。

表1 四川盆地震旦系地层厚度对比表

图1 四川盆地震旦系灯影组地层等厚图

1.2 地层特征

四川地区灯影组厚300～1200 m,工区内地层厚度在700～1200 m,整体构造形态为近东西向和北东向。

沉积物主要为准同生泥晶—亮晶白云岩、亮晶砂屑白云岩、藻白云岩、叠层藻白云岩和藻屑白云岩。其上与上寒武统牛蹄塘组不整合接触，牛蹄塘主要沉积的是一套黑色炭质页岩，其下与陡山沱组整合接触。根据岩性特征的成分、结构、构造变化,灯影组由下向上划分为灯一、灯二、灯三和灯四段，由于震旦末期桐晚运动使得灯影组广泛剥蚀，在宝兴、周公、资阳等地区灯四全部缺失。

灯一段：以灰色、深灰色厚层泥晶—粉白云岩、藻叠层石白云岩、藻屑白云岩为主夹硅质白云岩，砂屑白云岩。

灯二段：普遍发育灰色藻叠层石白云岩为特征，灰色砂屑白云岩及藻纹层白云岩，泥—粉晶白云岩、亮晶砂屑白云岩。是一套具有“葡萄结构”或者称“花边结构”的白云岩，兰绿藻及古植物化石丰富，也称之为富藻层。

灯三段：主要为深灰色—灰白色厚层微—细晶白云岩为特征，夹藻叠层白云岩、藻白云岩、硅质白云岩、砂屑白云岩，微裂缝和溶蚀孔洞比较发育，多数被白云石充填。

灯四段：底有一层4～6 m的兰灰色白云质泥岩的底为界[4]，其上为一套粒屑、砾屑细一中晶白云岩。

2 沉积相、沉积亚相和沉积微相

2.1 沉积相、沉积亚相和沉积微相的划分

对于“相”或“沉积相”的概念有个长期的争议，随着沉积学飞速发展，人们对沉积相的认识逐渐趋向统一。本文认可的观点是把沉积相定义为沉积环境及在该环境中形成的沉积岩的综合特征[5]。在油气勘探中沉积环境不仅影响岩石的组分和结构，储层的物性和含油性。根据研究区内的钻井和野外剖面资料，对灯影组的岩性、岩相、沉积构造、，并结合前人对四川盆地的研究认识成果，参考威尔逊碳酸盐沉积相模式。将研究区内灯影组划分为潮坪—泻湖和台内滩2个亚相[6]，具体特征见（见表 2）。

2.2 沉积相、亚相和沉积微相特征

2.2.1 潮坪—泻湖亚相 本研究区潮坪—泻湖亚相环境能量比较低，根据水动力条件可划为潮上、潮间、潮下和泻湖四个微相[7]。

表2 震旦系灯影组沉积相类相划分表

（1）潮上带微相：潮上带位于平均高潮线以上的向海岸延伸的广阔平原。该环境长期暴露接受生物改造和物理风化，水动力作用较弱，只有在风暴浪击时候才会被海水淹没。该相带化石稀少主要为藻席，沉积物颗粒大小多为泥质为主的细粒。主要岩性为泥晶白云岩、微晶白云岩、粉晶白云岩。白云石多为它形—半自形，在白云石自形程度高处发育晶间孔。沉积构造有干裂、鸟眼，有时可在白云岩中看到针状石膏假晶，其内充填白云石。石柱石流剖面及习水大岩剖面灯三段较为典型。

（2）潮间带微相：潮间带位于平均高潮线和平均低潮线，周期性的出露和淹没，潮汐往复作用明显，是潮坪的主要组成部分。该相带的化石蓝藻较为丰富，主要岩性为藻叠层石白云岩、粉晶白云岩、细晶白云岩、角砾白云岩。沉积构造发育鸟眼构造、脉状层理，透镜状层理波状层理，藻纹层等，研究区灯一段至灯四段均广泛发育。

（3）潮下带微相：潮下带位于平均低潮线以下至潮道所不能作用的地带，几乎很少露出水面，是水体较深的安静环境。该相带以静水沉积为主，能量相对较小，沉积物颗粒较细。主要发育的岩石为泥-粉晶白云岩、细晶白云岩、粉晶白云岩、藻纹层白云岩。沉积构造为水平层理和冲刷层面等。

（4）泻湖微相：泻湖是主要处于平均低潮面以下的较低洼地区，水体循环受到障壁滩坝的限制，环境能量低，盐度高，以静水沉积为主。膏质白云岩、粉晶白云岩、粉砂岩、粉沙质泥岩，研究区遵义松林剖面灯一段也较为发育。

2.2.2 台内滩亚相 台内浅滩微相是位于局限台地和开阔台地过渡带由于面临开阔海，水体流通较顺畅，受波浪作用控制形成的高能沉积区。该沉积环境颗粒成分含量较高，颗粒类型主要为鲕粒和砂屑，主要为鲕粒白云岩和砂屑白云岩，在松林剖面可见到交错层理发育，砂屑磨圆度高。

（1）鲕粒滩微相：鲕粒滩为局限台地—开阔台地环境中的浅水高能地带，沉积时能量较高，主要岩性为鲕状灰岩。根据物性分析该相带发育的灰岩孔隙度和渗透率都高于其他微相，生产实践也证明相带为震旦产气主力储层。

（2）砂屑滩微相：砂屑滩也发育在能量比较高的浅水高能地带，砂屑磨圆度高，分选好。主要沉积砂屑云岩，该相带的粒间空隙也很发育。

3 沉积相的纵横向对比

目前研究区有丁山1井和林1井，结合3个野外露头，对地层沉积特征进行综合研究。

3.1 相纵向发育特征

以丁山1井沉积剖面说明沉积相类型在纵向上的变化特征。

灯一段：该段厚约为593 m，该井段4363.4～4610 m为潮间带沉积，岩性为下部主要发育藻白云岩，中间夹薄层叠层藻，上部为藻叠层石白云岩。4326.65～4363.4 m发育潮间～潮下交替发育，主要岩性为灰色藻叠层石白云岩夹微到粉晶白云岩。4263.9～426.65为潮下沉积相带，主要发育粉晶百云岩。4239.75～4263.9 m为台内滩沉积，主要岩性溶洞状白云岩。3970.75～4239.75 m潮间潮下带交替发育，潮下带主要沉积灰色深灰色泥—粉晶白云岩夹少量硅质岩，潮间带主要岩性为灰色叠层藻白云岩。

灯二段：该段厚约207 m，沉积环境为潮上、潮间、潮下和台内滩交替发育。个相带主要岩性潮上带主要为泥到粉晶白云岩，潮间带主要是叠层藻白云石和藻纹层白云石，潮下带是微到粉晶白云岩，台内滩主要沉积是溶孔状白云岩，该段滩相是整个灯影期最发育的。

灯三段：该段厚约245 m，也是为潮上、潮间、潮下和台内滩环境，个相带岩性与灯二段相似，该段潮下带地层较大，滩相发育相对于灯二段减少。

灯四段：该段地层很薄大量被剥蚀，据带残留下地层判断该段是潮间潮下交替发育地带，主要是厚层泥到细晶白云岩。

3.2 相横向发育特征

以松林剖面—习水大岩—林1井—丁山1井—石流剖面沉积相对比为例。分析川东南地区震旦系沉积相横向展部特征。灯一段主要为潮坪泻湖相沉积，台内滩主要在丁山1井附近，呈透镜状分布。灯二段主要为潮坪相沉积且台内滩发育，为有最有利储层相带发育区。灯三段也是潮坪泻湖相为主，台内滩发育程度介于灯二和灯一之间。灯四段：厚度薄主要发育潮坪相。

4 沉积相演化

晚震旦世灯影期由于地壳的震动和古气候的旋回变化，依据层序界面特征、岩性剖面和地层叠置结构变化、测井曲线旋回性特征及海进—海退旋回特征等将研究区灯影组白云岩划分为5个三级层序（见图2）。

灯影初期，就研究区进入相对稳定的海侵时期，水体由东南方向推进，灯一下段为海侵处于整个灯影期海侵的早期阶段。灯一段上部为海退时期，沉积水体逐渐变浅，灯一段上部的水体相对较深的潮坪—泻湖在灯一下段的基础上向盆地的东部转移。

灯一段沉积后,经过短暂沉积间断后，又发生了一次三级海侵-海退作用。灯一顶部沉积时期为海侵阶段,海水由东南向西北侵入。在灯二段高位时期盆地东南面发育台内滩相沉积，而且该时期海水退到最低。

灯三段沉积时期为海侵时期,海平面再次上升，海水推进方向依然是由东南向西北侵入，此时研究区内广泛发育潮坪相沉积，东南边台内滩面积扩大，在潮坪中间也发育了滩相。

灯四段沉积早期时期为海进时期，此时达到灯影期海平面最高，晚期迅速海退。该时期也以潮坪相为主，但是台内滩面积缩小，在东南面的台内滩萎缩直到消失。灯影晚期末发生桐湾运动,上扬子地区构造活动剧烈,碳酸盐台地部分裸露于海面以上,灯影组第四段在区域上广泛受到剥蚀[8-9]。

5 结论与建议

（1）研究区内灯影组划分为四个层段由西南—东北地层厚度增大，灯一段均未钻穿，灯二段和灯三段厚度变化不大，灯四段普遍被剥蚀。灯影组主要岩性为泥—粉晶白云岩、藻叠层石白云岩、藻白云岩、溶洞状白云岩、硅质白云岩和藻纹层白云岩，偶夹泥质白云岩和核型石白云岩。

（2）该区内划分为四个沉积旋回，主要发育局限台地中的潮坪泻湖相和台内滩相，微相发育潮上、潮间、潮下、泻湖、砂屑滩和鲕粒滩。进行了沉积相的纵横展部和演化研究。

（3）已有研究成果表明,研究区内灯影组二、三段有高产性天然气的发现，沉积微相组合是对储层的最基本的控制因素,它控制着有利储集体在区域上的走向及总体展布。由此推断台内滩为最有利储集带，潮坪相次之。

图2 沉积相平面分布图

[1] 冯增昭，王英华，刘焕杰，等.中国沉积学[M] .北京:石油工业出版社，1992：1-968.

[2] 梅冥相，周鹏，张海，等.上扬子区震旦系层序地层格架及其形成的古地理背景[J] .古地理学报，2006，18（12）：219-231.

[3] 王涛.中国深盆气田[C] .北京：石油工业出版社，2002.

[4] 四川石油管理局.中国石油地质志[M] .北京:石油工业出版社，1989，（10）：34－39.

[5] 何幼斌，王文广.沉积岩与沉积相[M] .北京：石油工业出版社，2007：1.

[6] 汪啸风，李华芹，陈孝红.关于中国上震旦统岩石层序和年代地层的划分问题[J] .现代地质，1999，13（2）：196－198.

[7] Erik Flugel主编，马永生主译.碳酸盐岩微相—分析、解释和应用[M] .北京:地质出版社，2006.

[8] 向芳，陈洪德，张锦泉.资阳地区震旦系灯影组白云岩中葡萄花边的成因研究[J] .矿物岩石，1998，18（增刊）：136－138.

[9] 张林，李建明，万琳.宜昌莲沱上震旦统灯影组沉积相与储层特征分析[J] .油气地球物理，2009，7（14）：34-37.

The division and analysis of the favorable reservoir depositional facies of the dengying formation Upper-sinian in southeastern Sichuan Basin

HUANG Hua，CHEN Xiaodong，HU Hewei
（Chengdu University of Technology，College of Energy Resources，Chengdu Sichuan 610059，China）

Since weiyuan gas field was found in Upper Sinian dengying formation which is in weiyuan structure of Sichuan basin in 1964,it hasn't been apparent breakthrough after exploration in semicentury.The article is based on measured sections and drilling cores observation of Upper Sinian dengying formation,combined with methods of petrology,sedimentary and structure geology,to analyse facies,microfacies and other carbonate platform sedimentary system comprehensively,and analyses facies distribution pattern with evolution process further.The primary subfacies of dengying formation in study area is restricted platform facies and tidal-lagoon facies,with intra-platform shoal.Sedimentary type like Supratidal zone,intertidal zone,subtidal zone,lagoon,oolitic beach and sandy beach is developed in microfacies.Longitudinal changes in microfacies can be observed in single well and united well sections.The distribution characteristic of every microfacies is analysed by using microfacies distribution pattern.The analysis in property of microfacies show that the reservoir property of intra-platform shoal is the best,and the tidal zone takes the second place.These will be the prior position in reservoir.

the sinian；dengying formation；sedimentary facies；favorable reservoir area

10.3969/j.issn.1673-5285.2012.11.013

P618.13

A

1673－5285（2012）11－0049－05

2012-09-24

受国家自然科学基金委员会与中国石油化工股份有限公司联合基金项目（40739903）资助

黄华，女（1986－），在读硕士，层序地层与沉积相方向，邮箱：huanghua128@126.com。