龙门山前陆盆地南段须五段沉积特征

邹任洲 ，李勇 ，汪正江 ，余谦 ，陈斌 ，王伟明

（1.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；2.中国地质调查局成都地调中心，四川 成都 610081）

龙门山前陆盆地南段须五段沉积特征

邹任洲1，李勇1，汪正江2，余谦2，陈斌1，王伟明1

（1.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；2.中国地质调查局成都地调中心，四川 成都 610081）

龙门山前陆盆地南段上三叠统须家河组须五段是该区重要的油气产层，由于长期被视为烃源岩与盖层，对其沉积相研究相对较少。文中利用野外实测剖面、测录井资料，并结合前人研究成果，对该地区须五段沉积相类型、砂体分布特征、沉积体系空间展布特征进行了系统分析，得出研究区须五段主要发育辫状河三角洲和湖泊2类沉积体系，识别出分流河道、分流间湾、河漫沼泽、河口砂坝、远砂坝及浅湖泥等微相。须五段沉积时期，研究区西北部主要发育大型辫状河三角洲，东南部多发育湖泊沉积体系。砂体厚度由西北部向东南部逐渐减薄，沉积相类型由辫状河三角洲沉积过渡到湖泊沉积，物源可能来自于西北方向。

沉积特征；辫状河三角洲；湖泊沉积；须五段；龙门山前陆盆地

0 引言

龙门山前陆盆地是由晚三叠世印支运动形成的重要含油气盆地［1-2］。一直以来，许多学者都将须家河组须五段视为上覆须六段和自流井组储层的主力烃源岩及下伏须四段储层的盖层［3-5］。2009年之后，许多学者通过非常规油气的勘探分析和有利区评价，认为龙门山前陆盆地须五段泥页岩储量丰富，具有良好的地球化学特征，生成非常规油气的潜力巨大［6-8］。姜在兴、郑荣才、施振生、胡广成等［9-12］认为晚三叠世四川盆地须家河组须五段主要发育湖泊沉积体系；刘柳红［13］认为川中地区须五段物源主要由东南方向提供，发育浅水三角洲沉积；孟昊［14］对川西凹陷中段须五段沉积相进行研究，认为须五段以三角洲的河口砂坝、远端砂坝和滨、浅湖沉积为主。通过野外剖面观察、沉积构造和岩性组合，并结合单井、测井资料和前人的研究成果等，对研究区须五段的沉积相类型、砂体分布特征、沉积体系空间展布特征进行了系统分析。

1 地质概况

研究区位于龙门山前陆盆地南段，其北部以新场构造带为边界，南部以大凉山构造带为边界，西部以龙门山造山带为边界，东部以龙泉山构造带为边界，总面积约为20312.5 km2（见图1）。沉积环境从海相转换成海陆过渡相，再到陆相，地层是沉积在中三叠世碳酸盐岩之上以砂、泥岩为主的煤系地层［14］。根据野外实测剖面和钻井资料，将须家河组分为须一（马鞍塘、小塘子组）至须六段［15］。马鞍塘组以灰色中厚层灰岩为主，小塘子组、须三段、须五段以黑色、灰黑色泥、页岩夹薄层细、粉砂岩、煤线为主，须二、须四段和须六段以灰色厚层中细砂岩为主，偶夹黑色薄层泥岩。

图1 龙门山前陆盆地南段上三叠统构造简图

2 须五段的沉积类型

根据前人对须五段沉积相的研究成果，采用5条野外实测剖面和多口单井资料，来确定须五段的沉积类型。通过对野外露头、单井岩心和测井曲线的详细观察来确定岩石相及其纵向组合，进而确定沉积相的类型及其微相组合。研究区须五段主要发育陆相辫状河三角洲和湖泊相沉积2种。

2.1 辫状河三角洲沉积

2.1.1 平原沉积

研究区辫状河三角洲平原沉积主要分布在靠近龙门山造山带附近，大邑、新津地区和野外实测的花水湾、荷叶湾剖面等地区均可见。根据野外实测剖面和测井曲线分析，将辫状河三角洲平原分为水上分流河道、河漫沼泽、天然堤和决口扇微相。

1）水上分流河道。位于河流体系河床沉积向下延伸部分，在须五段下部。该微相具有一般河道沉积的特征，主要为砂质沉积，岩性为浅灰色厚层碎屑支撑的砾岩、含砾砂岩、粗砂岩和中砂岩。砂岩成分主要为长石和石英，砾石成分主要为石英质，粒径为1～2 cm。岩石成熟度较低，分选较差，自上而下沉积物具有由粗变细的正韵律特征，层理较发育，可见槽状交错层理和板状交错层理，底部可见冲刷-充填构造。沉积物的横断面为上平下凸透镜体状，平面上为条带状分布。自然伽马曲线常呈中幅箱形或微齿化钟形（见图2）。

2）天然堤和决口扇。天然堤和决口扇位于须五段下部。岩性以细砂-粉砂岩为主，发育水平纹理，自然伽马曲线呈微齿形。决口扇是在洪水期间沉积物从天然堤的缺口涌出形成，岩性为粉细砂岩，自然伽马曲线呈中、低幅的指形、钝形和齿形（见图2）。

图2 白马2井须五段沉积微相测井曲线响应特征

3）河漫沼泽。河漫沼泽位于须五段的下部，常见夹有煤线或薄煤层的黑色泥岩和页岩，在泥岩和页岩中可见丰富的植物根茎叶化石，发育水平层理和块状层理。顶底界都为渐变或突变接触，其自然伽马曲线为齿化或微齿化的低幅线形（见图2）。

2.1.2 前缘沉积

研究区辫状河三角洲前缘沉积分布在芦山、蒲江等地区，在须五段较发育。根据沉积环境和沉积特征，可将辫状河三角洲前缘亚相划分出水下分流河道、分流间湾、河口砂坝和远端砂坝4个微相。

1）水下分流河道。水下分流河道位于须五段的中部。岩性由灰白色厚层粗砂岩、中砂岩组成，细粉砂岩和泥岩相对少见。自下而上，岩性由粗砂岩渐变成中砂岩到细砂岩，粒度呈明显变细的正粒序特征。常发育流水成因的楔状、板状、槽状交错层理（见图3a）。自然伽马曲线常呈连续叠加的中幅钟形（见图2）。

2）分流间湾。分流间湾位于须五段中部。由于该处环境较为安静，沉积物主要以细粒的砂和泥质沉积为主（见图3b），岩性由灰黑色泥质粉砂岩、粉砂岩和泥岩组成。顶、底界为渐变或突变接触，自然伽马曲线异常幅度低，常呈光滑曲线或低幅微齿形（见图2）。

图3 须五段典型沉积构造照片

3）河口砂坝。河口砂坝位于须五段的中部。岩性为灰色中、细粒砂岩，因受到湖水的前积作用，形成下细上粗的反粒序层理，发育楔状、板状交错层理，偶见流水波痕。自然伽马曲线为中幅微齿漏斗形或箱形和漏斗形复合体，中幅微齿漏斗形为单个河口砂坝的自然伽马曲线，箱形和漏斗形复合体为多个河口砂坝的自然伽马曲线叠加（见图2）。

4）远端砂坝。远端砂坝位于须五段的中部。由于沉积环境较为安静，岩性主要为粉砂质泥岩、灰黑色泥质粉砂岩、黑色泥岩。发育静水条件下形成的透镜状层理、脉状层理、流水波痕。自然伽马曲线呈微齿漏斗形，顶、底都为渐变接触（见图2）。

龙门山前陆盆地南段须五段以湖泊相沉积为主，辫状河三角洲沉积在研究区内发育较少，只发育在靠近龙门山造山带地区。研究区实测大邑花水湾须家河组须五段剖面（见图4），上部为一套厚层的灰黑色泥质粉砂岩，与上覆须六段粗粒砂岩的界线明显，上部主要发育远端砂坝。

图4 大邑花水湾剖面须五段沉积微相

2.2 湖泊相沉积

湖泊相沉积在研究区分布最为广泛。东南部的雅安、峨眉、眉山等地区均发育湖泊相沉积，且实测的荷叶湾、龙苍沟、青龙乡等剖面均出现湖泊相沉积。根据沉积环境和沉积特征将研究区湖泊相沉积分为滨、浅湖亚相。滨、浅湖亚相可细分为滨湖砂坝、滨湖沼泽、浅湖泥和浅湖砂坝。

1）滨湖砂坝。该微相发育在湖泊边缘的缓坡地区，位于须五段的上部。砂体分选性和磨圆度均较好，以黄灰色粉砂岩和细砂岩为主，砂岩成熟度较高，底部砂岩的粒度明显较上部粗，具有正粒序特征，层理发育，见小型交错层理、平行层理和浪成砂纹层理（见图3c），顶界和低界为渐变或突变接触，自然伽马曲线常为收敛箱形或中、低幅漏斗形（见图5）。

2）滨湖沼泽。滨湖沼泽位于湖泊边缘浅水地区，位于须五段的上部。大量的植物死亡后埋藏滨湖沼泽中，在还原环境下，经过腐烂、压实成煤层，见大量的植物化石（见图3d），岩性主要为黑色泥岩和煤层，可见水平层理发育。自然伽马曲线常为平直形（见图5）。

图5 汉深1井须五段沉积微相测井曲线响应特征

3）浅湖泥。位于湖泊边缘，较滨湖沼泽更深，在须五段上部。沉积坏境较为安静，岩性主要为黑色泥岩和页岩，偶夹粉砂质泥岩或粉砂岩（见图3e），发育水平层理，泥页岩中可见植物化石发育。自然伽马曲线常呈等幅平直曲线和高幅波状曲线（见图5）。

4）浅湖砂坝。位于湖泊中部或边缘处局部隆起的地方，在须五段上部。岩性为细砂、粉砂岩，此处沉积的砂体较为均一，分选和磨圆好，成熟度高。可见砂岩的平行层理、波状层理（见图3f）、反粒序层理。自然伽马曲线常呈低幅漏斗和箱形（见图5）。

雅安龙苍沟实测剖面中的须五段地层以湖泊相沉积为主（见图6）。上部发育浅湖沉积，岩性以黑色厚层泥岩夹粉砂岩、灰色中层粉砂岩为主，泥岩中可见水平层理，泥岩上部岩性向粉砂质泥岩和粉砂岩过渡，发育1期反韵律，表现为浅湖泥和浅湖砂坝沉积。

图6 雅安龙苍沟剖面须五段沉积微相

3 沉积相空间展布特征

在前人对龙门山前陆盆地南段沉积相研究的基础上，结合研究区 DC1，Y2，BM2，SY1，LH2，ZG1，HS1 等单井资料和5条实测剖面资料，统计出须五段地层厚度、泥岩厚度、砂岩厚度、泥地比、砂地比等数据，编制地层等厚图、砂岩等厚图和沉积相平面图等［15-18］。

3.1 砂体平面展布特征

须五段时期，研究区基本处于构造活动相对平静、基准面上升的湖侵阶段，湖泊发育广泛，沉积中心位于研究区西部靠近龙门山造山带的大邑、新津等地区，总体呈现西北厚东南薄的楔状分布特征（见图7）。SY1，BM2，SH2井须五段砂岩厚度都在400.0 m以上，DC1井厚度为213.6 m，往东南方向的天全、雅安、眉山等地区砂岩厚度减至200.0 m以下，LH2井砂岩厚度为174.0 m，HS1井砂岩厚度为184.0 m，ZG1井砂岩厚度为135.4 m，Y2井厚度只有65.5 m。从全区来看，研究区的砂体厚度往东南方向逐渐减薄，其物源可能受到西北方向龙门山造山带的影响。

3.2 沉积相展布特征

晚三叠世早期，龙门山逆冲推覆体开始强烈隆升并遭受剥蚀［19-21］，为须家河组提供了大量物源，发育冲积扇-河流-三角洲-湖泊沉积体系。经过须四期的安县运动后，须五期处于基准面上升且相对安静的湖泊相沉积中［14］。根据须五段砂体展布特征和实测剖面编制沉积相平面展布图（见图7），研究区发育湖泊和辫状河三角洲沉积，其中以滨、浅湖亚相为主。沉积相具有北向南东方向展布的特征。北西部靠近龙门山造山带的大邑、新津、都江堰等地区发育辫状河三角洲平原亚相，往南东方向的蒲江、天全等地区发育辫状河三角洲前缘亚相，雅安、峨眉山、眉山等地区发育滨、浅湖亚相。研究区物源可能主要来源于北西方向。

4 结论

1）须五段主要发育辫状河三角洲和湖泊相2类沉积体系，其中以湖泊相沉积为主。研究区主要发育水上分流河道、河漫沼泽、天然堤和决口扇、水下分流河道、分流间湾、河口砂坝、远砂坝、滨湖沼泽、滨湖砂坝、浅湖泥、浅湖砂坝等沉积微相。

2）须五段沉积时期，研究区西北部大邑、新津、都江堰、蒲江等地区发育大型辫状河三角洲。砂体展布空间主要由西北部向东南部逐渐减薄，沉积相展布由辫状河三角洲平原发展到辫状河三角洲前缘，表明物源方向可能来源于西北方向。

图7 龙门山前陆盆地南段须五段砂岩等厚图和沉积相展布

3）研究区湖泊相沉积体系发育非常广泛，东南部的雅安、峨眉山、乐山、眉山和北部的成都、中江等地区都发育湖泊相沉积体系。

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（编辑 岳艳丽）

Sedimentary characteristics of fifth Member of Upper Triassic Xujiahe Formation in southern section of Longmen mountains foreland basin

ZOU Renzhou1,LI Yong1,WANG Zhengjiang2,YU Qian2,CHEN Bin1,WANG Weiming1
(1.State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China;2.Chengdu Center,China Geological Survey,Chengdu 610081,China)

The fifth Member of Upper Triassic Xujiahe Formation in the southern section of Longmen mountains foreland basin is an important oil and gas reservoir in the area,but the current study of sedimentary facies is relatively low due to taking the formation as source rock and cover layer for a long time.According to the field measured profiles,logging data and the results of previous research,this paper systematically analyses the sedimentary facies type,sand body distribution characteristics and spatial distributing characteristics of sedimentary system of the fifth Member of Upper Triassic Xujiahe Formation in the southern section of Longmen mountains foreland basin.The following understandings are preliminarily obtained:braided river delta and lake sedimentary systems were developed in the study area,and sedimentary microfacies types,including distributary channel,interdistributary bay,backswamp,mouth bar and distal bar,shallow lake muds,are identified;during the fifth Member stage sedimentary period,a large braided river delta was developed in the northwest of the five study areas and a lake sedimentary system was developed in the southeast of the study area.The thickness of sand body was gradually thinned from northwest to southeast and sedimentary facies types transited from braided river delta sediment to lake sediment.The distribution characteristics of the sand body and sedimentary facies show that the source of the display may come from the northwest direction.

sedimentary characteristics;braided river delta;lake deposition;fifth Member of Xujiahe Formation;Longmen mountains foreland basin

国土资源部地质调查项目“龙门山前缘油气勘探新领域研究”（12120115004501-01）；国家自然科学基金青年基金项目“龙门山前陆盆地南部晚三叠世沉积——物源体系及其构造动力学指示”（41502116）

TE121.3+2

A

10.6056/dkyqt201706004

2017-05-03；改回日期：2017-09-11。

邹任洲，男，1992年生，在读硕士研究生，主要研究方向为含油气盆地分析。E-mail：zourenzhoucdut@163.com。

邹任洲，李勇，汪正江，等.龙门山前陆盆地南段须五段沉积特征［J］.断块油气田，2017，24（6）：750-754.

ZOU Renzhou，LI Yong，WANG Zhengjiang，et al.Sedimentary characteristics of fifth Member of Upper Triassic Xujiahe Formation in southern section of Longmen mountains foreland basin［J］.Fault-Block Oilamp;Gas Field，2017，24（6）：750-754.