川西拗陷中段中侏罗统沙溪庙组沉积体系的新认识

汪超平，刘甜甜

(1.长江大学地球科学学院，湖北　荆州　434023；2.长江大学计算机科学学院，湖北　荆州　434023)



川西拗陷中段中侏罗统沙溪庙组沉积体系的新认识

汪超平1，刘甜甜2

(1.长江大学地球科学学院，湖北荆州434023；2.长江大学计算机科学学院，湖北荆州434023)

中侏罗统沙溪庙组沉积体系的研究对川西拗陷中段气藏的勘探和开发具有重要的指导意义。通过物源研究、地震分析得出该区沙溪庙组可划分为东、西两个沉积体系，西部龙门山短轴物源控制的沉积体系主要由冲积扇-冲积平原(辫状河)-辫状河三角洲-湖泊等亚相组成；东部的长轴物源控制的沉积体系主要由冲积平原(曲流河)-曲流河三角洲-湖泊等亚相组成。这一新的认识对川西拗陷中段中侏罗统沙溪庙组的深入勘探和已发现气藏的开发具有一定的指导意义。

川西拗陷；沙溪庙组;沉积体系

引言

中侏罗统沙溪庙组是川西拗陷重要的产气层，以发育岩性气藏和构造-岩性气藏为主。因此，对沙溪庙组沉积体系的研究具有重要的现实意义。

前人对川西拗陷侏罗系沙溪庙组的沉积体系及物源特征有过诸多研究，但存在较大争议[1～6]。有学者认为沙溪庙组沉积体系是受龙门山北段单一物源控制的，自北西向南东依次为冲积扇相-河流相-三角洲相-湖泊相展布[7]；也有学者认为沙溪庙组以三角洲前缘沉积为主[8]；还有学者认为沙溪庙组发育有湖泊三角洲沉积体系，主要有曲流河三角洲沉积相和辫状河三角洲沉积组成[3、6]，且分法不一[9-14]。由于这些研究的不确定性，直接影响了川西拗陷中侏罗统沙溪庙组有利储层的预测和评价。

本文在前人研究的基础上，通过285口井的钻井资料、28条野外露头观察记录、36口岩心观察资料和15条井震联合大剖面，对川西拗陷中段中侏罗统沙溪庙组沉积的物源进行更为深入综合的研究，从而对该地区的沉积体系得出一些新的认识。

1　区域地质概况

川西拗陷的构造上位于上扬子地块西北边缘的川西前陆盆地西缘，南起峨眉-荥经，北至米仓山-大巴山冲断推覆带，西以龙门山冲断推覆带为界，东以龙泉山构造带为界，外形似菱形。川西拗陷中段探区共有绵竹-绵阳，彭州-大邑和温江-中江3个勘探区块，面积共约10 000km2(图1a)。

川西拗陷作为晚三叠世以来形成的前陆盆地，充填上三叠统至全新统地层，累积厚度达10 000m以上。三叠系上统地层厚度达2 600m左右，侏罗系地层总厚可达2 600m，其中沙溪庙组地层厚度可达800m，侏罗系地层齐全(图1b)。以“嘉祥寨砂岩”之底为分界标志，将目的层沙溪庙组一分为二，其下为下沙溪庙组，其上为上沙溪庙组。下沙溪庙组由2～4 套灰色、紫灰色厚层中-细粒长石石英砂岩、长石砂岩与紫红色泥岩、粉砂岩不等厚韵律互层组合叠加而成。根据岩心资料显示，下沙溪庙组地层具有自三角洲相到河流相沉积向浅-半深湖相沉积连续过渡加深的演化特点；上沙溪庙组下部主要为厚层砾岩、砂砾岩和厚层砂岩，中部以红色-暗红色泥岩和灰红色泥质粉砂岩为主，上部主要表现为中-厚层中-细砂岩和红-紫红色泥岩。上沙溪庙组总体上显示了由半深湖、浅湖向三角洲和河流相沉积连续变浅过渡的演化特点。整个沙溪庙组的气藏具有低孔渗、低丰度的特点。

图1构造分区图及地层序列图

a.川西拗陷中段构造分区示意图[20]；b.侏罗系地层序列图

Fig.1Tectonic division (a) and vertical sequence of the Jurassic strata (b) in central part of western Sichuan depression

2　沉积物源分析

根据川西地区侏罗系的钻井资料及薄片鉴定资料，结合轻、重矿物分析、成像测井数据、砾岩的分布特征、砂岩岩性的分布特征、古地貌特征及周缘野外剖面古流向测量资料，对川西侏罗系沙溪庙组的沉积物物源及方向进行了分析研究，得出研究区沙溪庙组的主要分为西部龙门山短轴物源和东部米仓山-大巴山长轴物源。东部物源明显，沉积中心由北向南迁移，从沙溪庙组沉积期开始，成都拗陷为沉积汇聚中心区。龙门山物源显示突变，东部物源显示渐变。

3　沉积体系分析

通过对野外剖面和井下岩心的观察与对比，结合前述的物源分析成果，将研究区沙溪庙组划分为东、西两个沉积体系，即西部龙门山短轴物源控制的沉积体系，依次发育冲积扇-冲积平原-辫状河三角洲-湖泊等沉积亚相；东部米仓山-大巴山长轴物源控制的沉积体系，在研究区依次仅发育冲积平原-曲流河三角洲-湖泊等沉积亚相，因远离物源区而缺失冲积扇亚相。上沙溪庙组和下沙溪庙组在沉积体系上大体相似，仅在各相带的分布位置上存在差异，上沙溪庙组的沉积规模明显大于下沙溪庙组(图2)。

3.1西部短轴辫状河三角洲沉积体系

主要受龙门山短轴物源控制，沿龙门山发育5个规模不等的冲积扇，向盆地延伸方向依次发育以辫状河为主的冲积平原、辫状河三角洲朵体入湖。各亚相的岩相特征、测井相标志和地震相标志总结见表1。上述两大沉积体系在川西拗陷中心带交汇形成混源的沉积特征。

3.2东部长轴曲流河三角洲沉积体系

物源主要来自盆地北部的米仓山-大巴山，沿北东向南西向入湖，依次发育冲积扇-曲流河冲积平原-曲流河三角洲朵体。由于受川中古隆起的影响，盆地东部在古地形上为一大的缓坡背景。研究区发育的3个曲流河三角洲朵叶体为由一支主河道所控制的3个分支河道所形成。各亚相的岩相特征、测井相标志和地震相标志总结见表1。

图2川西拗陷中段沙溪庙组沉积相图

a.下沙溪庙组沉积相；b.上沙溪庙组沉积相

Fig.2Sedimentary facies map of the Jurassic Shaximiao Formation in the central part of western Sichuan depression

表1川西拗陷侏罗系沙溪庙组沉积相特征

Table 1Sedimentary facies analysis for the Jurassic Shaximiao Formation in the western Sichuan depression

3.3沉积相类型及其岩石相组合特征

3.3.1冲积扇

该区冲积扇主要发育于龙门山前，其典型的沉积相标志是极其发育的洪积层理。颗粒一般较粗，大小混杂，圆度不好，多呈次棱角状，分选性差。有斜层理和交错层理发育，但层理面不清晰。冲积扇沉积在自然伽玛测井曲线上表现为块状低值。地震上沙溪庙组层序中有断续、大倾角短轴、中振幅前积反射。

3.3.2辫状河

辫状河沉积体系主要发育于龙门山前。野外剖面中以大型槽状交错层理和侧积交错层理的广泛发育为标志，底部见明显的冲刷充填界面。前者为不稳定河道频繁改道所形成的心滩沉积，后者则为相对稳定河道所形成的边滩沉积。同时还可见大型板状交错层理、斜层理、平行层理和块状层理等。测井曲线上表现为下部低值块状曲线，向上逐步过渡为正旋回的钟形曲线。在沙溪庙组地层中，地震反射呈连续、顶超、中振幅前积等反射特征。

3.3.3曲流河

曲流河主要发育于川西拗陷东部，以沙溪庙组最为发育。其沉积物粒度较辫状河细，主要发育侧向加积交错层理，冲刷充填构造较发育，且冲刷面上一般为泥砾。还可见槽状交错层理、平行层理和水平层理。沙溪庙组层序中具有断续、较稀疏、小倾角短轴前积反射层。

3.3.4辫状河三角洲沉积体系

该沉积体系是辫状河入湖的产物，发育辫状河三角洲平原、前缘和前三角洲等亚相，其沉积物主要有水上(平原)、水下(前缘)分流河道砂体、泛滥平原泥岩(水上)、分流间湾泥岩(水下)、决口扇砂(水上)、河口坝砂(水下)、前三角洲泥等。沉积构造有冲刷面和泥砾、波状层理、变形层理。地震反射具有密集较连续中-弱微下超振幅特征。

3.3.5曲流河三角洲沉积体系

曲流河三角洲是曲流河入湖的产物，主要发育于川西拗陷东侧，主要沉积岩石类型为灰绿色、灰褐色细砂岩夹灰绿色泥质砂岩、薄层炭质泥岩、绿灰色泥岩。地震反射特征为断续，中-弱振幅。沉积构造有冲刷面、泥砾、滑塌构造、泥质团块、交错层理、平行层理、波状层理和水平层理。

3.3.6湖泊相

该区的湖泊沉积较广泛，岩性主要为灰色灰质粉砂岩、灰黑色灰质泥岩、深灰色灰岩、黑色页岩等。沉积构造一般为水平层理。在滨浅湖亚相中发育有湖相砂坝砂体。湖泊相具有层状较密集较连续中弱振幅反射特征，北端沙溪庙层序中，也可明显看到层状、稀疏、较连续变振幅上超反射层，属湖(间)湾相反射。

4　结论

(1)研究区主要发育冲积扇、冲积平原、三角洲平原、辫状河三角洲、曲流河三角洲、湖泊相等沉积相类型，这些沉积相构成了沙溪庙组东西两大沉积体系：西部为冲积扇-冲积平原(辫状河)-辫状河三角洲-湖泊沉积体系；东部为冲积平原-三角洲平原(曲流河)-曲流河三角洲-湖泊沉积体系，两大沉积体系在成都凹陷中心部位交汇，在新繁-马井-孝泉-新场一线形成混源。

(2)现有的勘探成果表明，沙溪庙组的气藏主要发育在东部长轴曲流河三角洲沉积体系中，最早发现的新场气田也处于混源带。究其原因，是长轴曲流河三角洲沉积储层的物性明显好于短轴辫状河三角洲沉积储层。因此，上述沉积体系的新认识对研究区下一步的深入勘探和已发现气藏的开发都具有一定的指导意义。

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Depositonal systems in the Middle Jurassic Shaximiao Formation in the central part of western Sichuan depression

WANG Chao-ping1， LIU Tian-tian2

(1.SchoolofGeosciences,YangtzeUniversity,Jingzhou434023,Hubei,China; 2.SchoolofComputerSciences,YangtzeUniversity;Jingzhou434023,Hubei,China)

In the light the provenance and seismic analysis, two depositonal systems are recognized for the Middle Jurassic Shaximiao Formation in the central part of western Sichuan depression, including the alluvial fan-alluvial plain (braided stream)-braided delta-lake depositonal system controlled by the Longmenshan provenance in the western part, and alluvial plain (meandering stream)-meandering delta-lake depositonal system controlled by the Micangshan-Dabashan provenance in the eastern part. The oil and gas accumulations reside mostly in the meandering stream-meandering delta depositonal system in the eastern part. Our knowledge of the depositonal systems in this study may be helpful to the future exploration and development of the oil and gas resources in the study area.

western Sichuan depression; Shaximiao Formation; depositonal system

1009-3850(2016)02-0062-05

2015-06-29； 改回日期： 2015-07-20

汪超平(1987-)，女，硕士研究生，地质工程专业，研究方向为储层地质。E-mail：421783218@qq.com

TE121.3

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