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贵州大方地区二叠系龙潭组沉积相特征

2019-08-02徐文礼

四川地质学报 2019年2期
关键词:炭质沉积相层理

颜 雪,徐文礼

贵州大方地区二叠系龙潭组沉积相特征

颜 雪1,徐文礼2

(1.四川省核工业地质调查院,成都 610052;2. 成都理工大学 成都 610049)

以野外剖面、岩心观察描述、薄片和古生物鉴定为依据,结合区域构造-沉积背景,对贵州大方地区上二叠统龙潭组沉积相特征进行研究,确定该地层单元属于三角洲和滨岸沉积环境,识别出三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲、潮坪和泻湖等5种沉积亚相和众多微相类型。以单井沉积相分析和连井沉积相剖面对比为基础,编制沉积相平面分布图,显示龙潭组中西部为三角洲沉积,东部为滨岸相沉积。

大方地区;沉积相;龙潭组

大方地区位于云贵高原东北部,乌蒙山脉东南麓,贵州省西北部,黔西高原向黔中山原丘陵过渡的斜坡地带。地势整体西北高东南低,大部分地区海拔在1 400~2 000m。研究区内出露的地层主要有寒武系、二叠系、三叠系、侏罗系及第四系,缺失奥陶系-石炭系,寒武系-侏罗系保留了较完整地层序列。本文主要对上二叠统龙潭组沉积相进行分析,为该区油气勘探开发具有一定的指导意义。

1 区域地质概况

研究区构造位置属华南板块扬子陆块上扬子地块,古华夏构造域西缘,滨太平洋构造域西缘前陆拗陷带[1,2]。受南北向挤压作用影响,形成了以北东向或北北东向为主的构造线,发育紧密长条状褶皱及规模不大的浅表脆性断层[3-6](图1)。广西运动和安源运动使研究区地层发生明显的差异剥蚀,导致奥陶系、志留系、泥盆系石炭系等地层缺失,寒武系、奥陶系、二叠系、三叠系等地层发育较完整,且大部分为海相碳酸盐沉积,少数为陆相碎屑岩沉积[7]。

1.一级单元界线;2.二级单元界线;3.三级单元界线;4.四级单元界线;5.喜山期褶皱(背斜);6.燕山期褶皱(背斜);7.加里东期褶皱(背斜);8.武陵期褶皱(背斜);9.东西向断层

研究区内龙潭组以平坝-新化乡-安洛一线为界东西两侧岩性存在差异[8-9]:西部龙潭组一段(P31)以泥岩、页岩为主,夹粉砂岩、岩屑砂岩,或二者呈不等厚韵律互层,厚70.6~105.77m;二段(P32)以粉砂岩、泥质粉砂岩为主,夹炭质泥岩、粉砂质泥岩或二者呈韵律互层,厚69.99~80.91m。东部龙潭组一段(P31)岩性为灰、深灰、灰黄色粘土岩、粉砂质粘土岩、页岩、粉砂质粘土岩、炭质泥岩夹薄层状粉-细砂岩及煤线,底部夹1~5m透镜状、似层状高岭土粘土岩及含侵染状黄铁矿粘土岩,泥岩中常见水平层理,盛产植物化石,厚43.23~73.76m;二段(P32)下部为浅灰黄色粉砂岩、灰色薄-中层状泥质灰岩、硅质灰岩、泥页岩、炭质泥岩及粉砂岩与泥岩互层为主,上部为暗灰、浅灰、褐灰色粉砂质粘土岩、炭质泥岩及含炭质粉砂岩夹煤线,发育水平层理,厚46~94.93m。

2 岩石学特征

图2 龙潭组典型岩性及沉积构造照片

泥(页)岩类:以黑色、灰黑色、深灰色泥岩、炭质泥(页)岩为主,中-薄层状,性软,易风化,含大量有机质,水平层理发育(图2A),主要见于水体能量低、相对安静的沼泽和前三角洲环境。

粉砂岩:以粉砂岩和泥质粉砂岩为主(图2B),呈灰色、灰绿色,中-薄层状,主要发育于三角洲环境。

表1 大方地区龙潭组沉积相类型划分表

砂岩类:主要为长石砂岩、岩屑砂岩(图2C),呈灰褐色、黄灰色,分选差,磨圆差,以次棱角状为主,发育平行层理(图2D)、透镜状层理(图2E)及交错层理(图2F),反映靠近物源区的水动力相对较强环境。

3 沉积相特征

依据大方地区龙潭组岩性特征、沉积构造、生物化石特征,识别出滨岸相、三角洲相及众多亚相和微相类型(表1)。

3.1 三角洲相

包括三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲3种亚相及众多微相类型(图3),其特征如下。

3.1.1三角洲平原亚相

1)分流河道微相,主要为黄灰色、灰绿色长石砂岩、岩屑砂岩、粉砂岩,以中—厚层为主。镜下特征显示,长石和岩屑总含量与石英含量大致相当,碎屑颗粒分选性差,磨圆度较差,大多为次棱角状,其次为棱角状及次圆状,显示成熟度较低,见板状交错层理、透镜状层理及平行层理。

2)分流间洼地微相,主要为黑色(含)泥岩、炭质泥岩,页岩及煤层,局部夹少量的薄层状炭质粉砂岩。煤层通常以夹层或与泥页岩不等厚互层形式出现,富含植物化石和黄铁矿和菱铁矿颗粒,发育水平层理。

3)天然堤微相,岩性以粉砂岩、粉砂质泥岩或二者互层为主,发育水平层理,可见少量的植物叶片化石。

4)泛滥平原微相,岩性以泥岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩为主,见植物叶片化石,有机质含量高,发育水平层理,局部见泥裂构造。

3.1.2 三角洲前缘亚相

1)水下分流河道微相,以砂岩为主,见植物碎片化石,平行层理和交错层理发育。

2)河口坝微相,主要由砂岩和粉砂岩组成,中层至厚层状,分选及磨圆均较好,发育小型交错层理,具有下细上粗的反粒序特征。

3)远砂坝微相,以粉砂岩和细砂岩为主,见小型交错层理,常伴有生物扰动构造。

4)水下天然堤微相,以粉砂岩和泥岩为主,水平层理发育,局部可见植物叶片化石。

5)分流间湾微相,主要为深灰色粉砂质泥岩、粘土岩,其次为泥质粉砂岩,见少量的菱铁矿、黄铁矿及植物化石碎片,局部可见密集分布的遗迹化石,水平层理发育。

3.1.3 前三角洲

主要为暗色粘土岩、泥岩及粉砂质粘土岩,常含结核状或星散状黄铁矿,水平层理发育,见生物潜穴及生物扰动构造。

3.2 滨岸相

图3 黔金地1井龙潭组沉积相综合柱状图

包括潮坪、泻湖亚相及砂坪、泥坪、灰坪、混合坪、泥炭沼泽等微相类型(图3),其特征如下。

3.2.1 潮坪亚相

1)砂坪微相,主要以砂岩为主,发育小型流水沙纹交错层理。

2)泥坪,主要为泥岩沉积,含铁质结核,发育水平层理,常见生物扰动构造。

3)混合坪微相,主要为砂岩与泥岩的薄互层,发育波状层理和透镜状层理。

3.2.2 泻湖亚相

岩性为浅灰色、灰色铝土质泥岩,深灰色或灰黑色粉砂质泥岩和泥岩夹煤层,含黄铁矿和菱铁矿结核,见壳饰简单、个体较小的双壳类和腕足类动物化石及植物碎片,水平层理发育,常见生物扰动构造。

4 沉积相平面展布特征

东吴运动时期,黔西北及临近地区隆生为陆,海水东退,古地理格局发生重大变化,龙潭期接受了来自西部川滇古陆碎屑岩提供的物源,形成了一套海陆过渡相含煤碎屑岩沉积。沉积相带也由早、中二叠世的东西向展布转变为晚二叠世的近南北向展布。

龙潭组沉积相平面展布如图4所示。由此可知,由东向西,水体逐渐加深,龙潭组主体为三角洲沉积环境,仅在东部为滨岸相沉积。

图4 龙潭组沉积相平面展布图

5 结论

1)龙潭组为一套海陆过渡相含煤碎屑岩沉积,岩性主要为泥岩、炭质泥岩、粉砂岩、岩屑砂岩和长石砂岩。以岩心观察和室内薄片鉴定为基础,通过岩石学、沉积构造、古生物等沉积相标志的详细研究,结合区域沉积背景,识别出三角洲相、滨岸相2 种沉积相及众多亚相和微相类型。

2)以单井沉积相分析及连井剖面沉积相对比为基础,编制龙潭组沉积相平面展布图,显示龙潭组主体为三角洲沉积环境,仅在东部为滨岸相沉积。

[1] 程裕淇. 中国区域地质概论[M]. 北京:地质出版社,1994,1-203.

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Sedimentary Facies of the Permian Longtan Formation in the Dafang Region, Guizhou

YAN Xue XU Wen-li

(1-Sichuan Institute of Uranium Geological Survey, Chengdu 610061; 2-Chengdu University of Technology, Chengdu 610059)

This paper has a discussion on sedimentary facies of the Upper Permian Longtan Formation in the Dafang region, Guizhou based on observed section, core and thin section study and fossils in combination with regional tectonic and sedimentary setting. The study indicates that the Longtan Formation in the studied region was deposited under delta and onshore conditions and may be divided into deltaic coastal plain facies, delta-front facies, prodelta facies, tidal flat facies and lagoon facies. The compiled sedimentary facies distribution map shows that the Longtan Formation in the east belongs to onshore facies and in the center and west belongs to delta facies.

Longtan Formation; sedimentary facies; Dafang, Guizhou

2018-08-16

贵州大方地区1:5万页岩气基础地质调查(项目编码:DD20160182-04)

颜雪(1987-),女,助理工程师,从事页岩气地质研究相关工作

P534.46

A

1006-0995(2019)02-0211-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.02.007

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