川北下三叠统飞仙关组“槽台”沉积体系及演化

川北地区下三叠统飞仙关组沉积主要受开江梁平海槽控制,短期存在的海槽在其两侧形成了较为对称的类似于威尔逊相模式的碳酸盐岩沉积体系。通过详细的钻井、露头等岩石学资料的研究,认为飞仙关组主要发育蒸发台地、局限台地、开阔台地、台地边缘滩、斜坡和盆地相共六类沉积相。其盆地相较深海盆地相浅,主要发育深色泥灰岩和灰质泥岩;斜坡沉积特征明显,见浊流、碎屑流沉积,但陆棚相不发育,可能是海槽深度小、面积小引起的;随着海槽的关闭,海水变浅,海槽内部的沉积由盆地相向斜坡、台地边缘滩、开阔台地、局限台地、蒸发台地相演化特征明显;到飞四段顶部,整个川北地区均一化为局限台地相或蒸发台地相沉积。由于海槽存在时间短,沉积相在平面上和纵向上的演化过程十分清晰。随着海槽的关闭,海水向广海方向退却,台缘鲕滩也向海槽边界,即向广海方向发生了迁移,而且其发育层位逐渐变高。     

中-晚二叠世上扬子地块(四川盆地区)裂解的沉积响应

中-晚二叠世,上扬子(四川盆地区)碳酸盐岩台地内发育三条北西-南东走向的裂谷,它们是重要的油气储集区带,如普光和元坝气田就产于开江-梁平裂谷两侧。但是对这些裂谷的开始时代和构造成因等关键地质问题,还缺乏详细的沉积学研究,且存在较大争议。本文通过大比例露头剖面和钻井岩芯测量以及详细的沉积相分析对比,对开江-梁平裂谷的构造沉积过程进行了深入细致的研究。调查发现,在开江-梁平裂谷北缘,中二叠统栖霞组上段至茅口组2段发育大规模斜坡相碳酸盐岩滑塌堆积,揭上扬子地块四川盆地区于中二叠世栖霞晚期开始发生伸展裂解。茅口组3段至上二叠统长兴组为超覆于滑塌堆积之上的硅质岩和碳-硅质泥岩等深水盆地相沉积,表明开江-梁平裂谷从中二叠世茅口晚期开始由伸展裂解转变为区域沉降,即开江-梁平裂谷经历了伸展裂解和区域沉降两个构造沉积阶段。伸展裂解阶段,开江-梁平裂谷是一个发育于碳酸盐岩台地内的不对称海相半地堑盆地,北侧为发育大规模碳酸盐岩滑塌堆积的下盘断斜坡带,南侧为发育缓斜坡生物碎屑滩和礁灰岩的上盘缓斜坡带;区域沉降阶段,开江-梁平裂谷表现为东翘西降的不均匀沉降,发育自东向西不断进积的潮坪-潟湖相和高能浅滩相沉积等。本文研究成结果对分析和圈定四川盆地区中-晚二叠世油气储集相带的时空分布具有重要科学意义,也为研究碳酸盐岩滑塌堆积提供了一个新范例。     

四川盆地东部开江-梁平海槽东西两侧三叠系飞仙关组碳酸盐岩碳氧同位素组成对比及古海洋学意义

海相碳酸盐岩的碳氧同位素组成具有显著的古海洋学意义,其组成具有随时间变化的长期趋势,但不同沉积环境中古海水碳氧同位素组成的异同仍存在争议并需要进一步深入研究。本文测试了四川盆地东部开江-梁平海槽东侧孤立台地内的四川宣汉渡口剖面飞仙关组及相邻地层133件海相碳酸盐岩样品的碳氧同位素组成,对比研究了海槽西侧作为镶边陆棚沉积的华蓥/邻水仰天窝剖面对应地层样品的碳氧同位素组成。研究表明,孤立碳酸盐台地和镶边陆棚飞仙关组具有非常类似的碳同位素组成和演化趋势,并与对应时间全球海水碳同位素演化趋势一致,显示全球事件是海水碳同位素组成的主要控制因素。然而,开江-梁平海槽东侧孤立碳酸盐台地和西侧镶边陆棚飞仙关组的氧同位素组成并不完全一致,存在如下共性和个性:(1)两种台地类型飞仙关组的氧同位素组成都显示出类似的变化样式,即从二叠-三叠纪界线附近δ~(18)O的低值演化至其余时间相对稳定的氧同位素组成,曲线主体氧同位素组成也具有类似的变化幅度;(2)两种台地类型飞仙关组底部地层中都检测到氧同位素组成非常低的样品,它们可能不完全是成岩蚀变的结果,如可能与界线附近广泛的热事件有关,但仍需要数据的进一步积累以及更多剖面高分辨率年代框架内氧同位素的对比研究;(3)孤立台地内碳酸盐岩δ~(18)O显著低于镶边陆棚,差值达到1‰左右,由此换算的古海水温度差值大致在4℃左右,显示孤立台地内部具有更高的碳酸盐形成温度;(4)孤立台地存在一些氧同位素组成较正、且显著偏离演化曲线主体的样品,其高δ~(18)O值的原因除白云石-水和方解石-水具有不同的氧同位素分馏系数以外,同时还反映海槽东侧孤立台地内部飞仙关组沉积时海水具有较高的盐度。开江-梁平海槽东西两侧氧同位素组成的差别表明东侧孤立碳酸盐台地内海水比西侧镶边陆棚内具有更高的温度和盐度,海水循环更受限制,台内海水更具有白云石化作用的潜力,这不仅造成东侧台地内飞仙关组发育更多的与萨布哈模式有关的准同生白云岩,还会通过回流作用或台内热对流作用造成台地边缘滩相颗粒岩的白云石化,这使得开江-梁平海槽东侧的滩相颗粒岩更可能成为质量较好的颗粒白云岩储层。     

开江—梁平台内海槽东段长兴组层序—岩相古地理特征

通过沉积相和层序地层分析,将开江—梁平台内海槽东段长兴组层序划分为一个Ⅱ型三级层序和陆棚边缘（SMST）、海侵（TST）和高位（HST）三个体系域。以体系域为等时地层单元编制的岩相古地理图,表明四川盆地东北部晚二叠世长兴期碳酸盐岩沉积具有槽—台相间的古地理格局,其中:SMST沉积时,研究区自西南向北东方向依次发育有开江—梁平台内海槽和川东北开阔台地相带;TST沉积时,海水由西北往东南向侵进,各种沉积相带发育齐全,在槽—台相间的古地理格局背景上,于槽—台过渡带发育有台地边缘生物礁和浅滩相带,该相带也是最有利储层发育的相带;HST沉积时的沉积特征和展布格局与TST时期基本一致,但因受到晚二叠世末期构造抬升和侵蚀作用影响,所保存的地层很薄,台地边缘生物礁和浅滩基本不发育。     

重庆云阳石梁飞仙关组剖面特征及地质意义

重庆云阳石梁剖面位于上扬子板块北缘南大巴山冲断带位置,早三叠世飞仙关期处于城口-鄂西海槽西侧位置,对该剖面的详细研究,有利于恢复飞仙关期川东北碳酸盐台地东缘的沉积演化过程．研究认为,该剖面飞仙关组-段属于斜坡相沉积;二段下部继承碳酸盐台地东缘斜坡相,中部发育典型的台地边缘滩沉积,其顶部则演化为局限台地溺湖环境;三段由开阔台地及局限台地渴湖沉积构成;四段属于典型的局限台地潮坪沉积城口-鄂西海槽西侧飞仙关组由两个向上变浅的沉积旋回组成,通过与相邻位置的井剖面对比认为。相对海平面变化控制了城口-一西海槽西侧飞仙关期沉积相演化。台地边缘滩基本发育于相对海平面下降时期     

开江—梁平海槽区带南段飞仙关组层序-岩相古地理特征

川东北飞仙关组蕴藏重要的油气资源,开江—梁平海槽区带南段地域广阔,具有较大的油气资源潜力。本文通过岩心观察、野外剖面、测井、录井以及室内薄片观察,对海槽区带南段飞仙关组层序-岩相古地理特征进行了研究。研究表明,该地区主要为连陆台地沉积模式,沉积相类型包括台地、斜坡、残留海槽;在层序界面识别基础上,将飞仙关组划分为3个三级层序,分别为SQ1、SQ2、SQ3,每个三级层序分别划分出TST、EHST、LHST 3个体系域;以体系域为编图单元,详细讨论了各个层序体系域时期岩相古地理特征及演化;层序-沉积演化上,飞仙关期随着海槽的缩小,台地范围不断扩大,台地边缘滩和台内滩逐步向海槽方向推进,控制整个海槽南段的储层空间展布。     

四川仪陇—平昌地区长兴组-飞仙关组层序地层及沉积演化

四川仪陇—平昌地区,特别是环开江-梁平海槽区域的长兴组—飞仙关组蕴藏着大量油气资源,但其三级层序划分方案有待统一。基于最新的钻井岩心、测井、野外露头资料综合分析,识别出岩性岩相突变界面及局部暴露不整合界面2种Ⅱ型层序界面,将仪陇—平昌地区的长兴组-飞仙关组划分为4个三级层序,建立了层序地层格架。该区目的层主要发育典型的镶边台地沉积体系,至晚期海槽消失,发育陆表海型台地体系开阔台地及蒸发台地。长兴组沉积期,开江-梁平海槽范围逐渐扩大,高位域是生物礁发育的有利阶段,由于SQ2晚期海平面急速下降,其生物礁规模较SQ1时期有所减小;飞仙关组沉积早期海平面快速上升,鲕粒滩难以形成,随后进入整体海退阶段,至SQ3高位域时期,鲕粒滩连片发育。层序划分方案与礁、滩储层发育特征匹配,能够应用于下一步油气勘探。     

川东北达县-宣汉地区飞仙关组沉积相与储层分布

达县—宣汉地区下三叠统飞仙关组是受控于鄂西渝东海盆和广旺海盆之间的碳酸盐台地。通过地表露头、钻井和地震等资料的研究,认为飞仙关组主要发育开阔台地、碳酸盐台地暴露浅滩和局限台地3个沉积相单元。飞仙关早期,继承了晚二叠世沉积格局,西部为开阔台地,向东依次为台地暴露浅滩、局限台地和开阔台地。随着滩规模的逐渐扩大,浅滩逐渐向东迁移。飞仙关三期,全区经历短暂的海侵,至飞仙关四期演变为均一的局限台地相,属于典型的碳酸盐台地浅滩沉积模式。储层以发育大套溶孔白云岩为特征,岩石类型主要为鲕粒白云岩、残余鲕粒白云岩、糖粒状残…     

四川盆地东北部下三叠统飞一—飞三段孤立碳酸盐岩台地沉积相及相关研究

四川盆地东北部在早三叠世飞仙关期的大部分时间内(飞一—飞三期)属于四周被深水海槽围绕的、受南秦岭海演化拉张断裂而形成的一个碳酸盐孤立台地环境,随四级海平面的升降变化、开江—梁平海槽的逐渐关闭和城口—鄂西海槽的东移,各种孤立台地亚相发生移动和转变,最终在飞三晚期至飞四早期孤立台地转化合并为川东北大型连陆台地。根据区域地质背景和地层沉积特征(岩性、古生物、沉积构造、测井)研究,划分了潟湖(包括蒸发潟湖、局限潟湖、半局限潟湖和点滩)、台地边缘鲕滩、斜坡、海槽4个亚相;建立出孤立台地的沉积立体模式并分析了沉积相从飞一飞三期的展布及演化过程;最后着重剖析了具备后期形成良好储层条件的孤立台地边缘鲕滩相带的迁移性、储层发育不均一性、测井和地震特征,沉积相对鲕滩气藏分布的控制,最后对孤立台地边缘鲕滩相中有望成为新的天然气勘探突破区进行了地震横向分布预测。     

黔南独山地区晚石炭世—早二叠世早期沉积特征及层序地层研究

晚石炭世—早二叠世早期黔南地区发育一套巨厚层碳酸盐岩沉积,具有分布面积广、地层发育完整、剖面连续性好、沉积环境多样、岩性组合丰富等特点,是研究碳酸盐岩沉积特征及层序地层的理想场所。本文以黔南独山地区甲刀寨剖面为基干,以数条相邻剖面为辅助。运用沉积学及露头层序地层学的有关理论和研究方法对黔南地区露头实测资料进行沉积特征分析、层序划分及对比,认为黔南地区晚石炭世—早二叠世早期主要为碳酸盐局限台地、开阔台地、台地边缘-斜坡、台盆相沉积,而独山地区仅发育局限台地、开阔台地相沉积,整体表现为北北东"台"、南南西"盆"的格局。层序充填特征表现为:早期层序充填主要受控于三级海平面变化;晚期构造运动相对加强,构造活动和三级海平面变化共同控制层序格架内的沉积充填,表现在台地内沉积的填平补齐。     

Sedimentary Facies and Distribution of Reservoir Rocks from the Feixianguan Formation in the Daxian-Xuanhan Region, NE Sichuan

The Lower Triassic Feixianguan Formation in the Daxian-Xuanhan region, northeastern Sicbuan is interpreted to be a carbonate platform intermediate between the West Hubei-East Cbongqing marine basin and Guangyuan-Wangcang marine basin. Outcrops, well logs and seismic data have disclosed that three sedimentary facies can be identified for the formation： open platform, platform exposed shoal and restricted platform facies. During the early stage of deposition of the Feixianguan Formation, there existed a sedimentary framework all the same as the Late Permian one： open platform in the west, and platform exposed shoal, restricted platform and open platform eastwards. The gradual increase of the shoal area permitted eastward migration of the shoal facies. During the deposition of the third member of the Feixianguan Formation, the study area was invaded by temporary transgressions. Till the deposition of the fourth member of the formation, the study area was prevailed over the unified restricted platform deposits, as indicated by the sedimentary model for the typical carbonate platform shoal deposits. The reservoir rocks in the Feixianguan Formation consist mostly of solution opening dolostone, and the rock types are assembled by oolitic dolostone, residual oolitic dolostone and sucrosic residual oolitic medium- to coarse-grained dolostone. The deep and shallow dual laterologs show relatively high resistivity, clear amplitude differences and time difference saltation of acoustic waves in some intervals. The seismic responses are indicated by low-frequency and highly variable amplitudes and chaotic reflection configurations. The reservoir rocks are characterized by high porosity-high permeability and medium porosity-medium permeability, showing a marked correlation between porosity and permeability. Solution openings are extremely developed in the reservoir rocks, including cast pores, intergranular solution openings, intercrystal pores, intercrystal solution openings, solution openings （caves） and minute fissures. Macropores and coarse pore throats are common. The reservoir rocks are apparently controlled by sedimentary facies in distribution patterns. Vertically, they occur dominantly in the second and first members of the Feixianguan Formation, and laterally in the platform exposed shoals and restricted platforms, where good natural gas potential is expected.     

四川盆地东北部下三叠统飞仙关组碳酸盐蒸发台地沉积相

四川盆地早三叠世飞仙关早期的环境基本上继承了晚二叠世长兴末期的格局。在川东北地区演化为碳酸盐蒸发台地。蒸发台地飞仙关组为一套含硫酸盐的富白云岩的蒸发潮坪沉积层系。下部为薄层的含石膏、硬石膏晶体、团块及肠状石膏层的泥晶灰岩、微晶白云岩组成的小潮差蒸发潮坪层序。中部为层状鲕粒白云岩、鲕粒灰岩的潮下鲕粒滩相与萨布哈环境的富层状膏岩的膏坪相、含石膏岩的膏云坪相组成的大潮差蒸发潮坪层序。上部为中薄层状富泥的含石膏质夹层的泥质泥晶灰岩、微晶白云岩组成的旋回性清楚的似蒸发潮坪层序。这三种层序的纵向组合在蒸发台地相区可以很好对比,尽管各层序厚度有明显变化。强烈白云石化的鲕粒白云岩是四川盆地飞仙关组大中型气藏的主要储层,依据鲕粒岩的相序特征可将其分为有障壁性质的台缘鲕粒坝和台内鲕粒滩两类。蒸发台地西缘的台缘鲕粒坝在飞仙关期基本稳定。东缘的台缘鲕粒坝在飞仙关中后期大幅度向盆地方向迁移。     

四川广安市响水飞仙关组剖面特征及地质意义

四川省广安市桂兴镇响水村下三叠统飞仙关组地质剖面,位于华蓥山背斜的西翼,其古地理位置位于早三叠世川东碳酸盐台地西侧。对该剖面的详细研究,有利于恢复飞仙关期川东碳酸盐台地西侧的沉积演化过程。响水剖面飞仙关组一段属于半局限浅海陆棚和开阔台地含泥灰岩沉积。飞仙关组二段下部为碳酸盐台地西缘斜坡相及开阔台地相;其上部为较稳定的开阔台地沉积。飞仙关组三段是碳酸盐台缘鲕滩和开阔台地沉积。飞仙关组四段属于典型的混积台地潮坪沉积。川东碳酸盐台地西侧飞仙关组由两个向上变浅的沉积旋回组成,第2个沉积旋回是碳酸盐台地向西增生和鲕滩发育的主要时期。     

普光气田飞仙关组储层沉积体系及沉积相特征

通过井下岩心观察与钻井、测井资料分析,将普光气田下三叠统飞仙关组划分为碳酸盐岩台地、台缘、斜坡—盆地三大沉积体系,其中碳酸盐岩台地沉积体系可划分为开阔台地、局限台地、蒸发台地等三个相带,斜坡—盆地沉积体系可划分为台地前缘斜坡相、陆棚相、盆地相等三个相带。进一步细分了沉积亚相和微相,描述了各相及亚相的分布与储层特征。储层岩性以白云岩为主,鲕粒白云岩、含砾屑鲕粒白云岩和残余鲕粒白云岩是最重要的储层岩石类型,结晶白云岩和泥晶白云岩储集性能中等,其他岩石类型储集性能相对较差。     

四川盆地北部下三叠统飞仙关组层序地层分析

为了探讨礁滩储集岩的分布规律,以层序地层学理论与方法系统研究了四川盆地北部下三叠统飞仙关组地层。通过露头、岩芯、测井、地震数据综合分析,识别出两个三级层序及四个准层序组,确定蒸发台地、局限台地、开阔台地、台地边缘滩、斜坡和盆地相六类沉积类型。层序划分及层序界面的确定,依据陆上暴露和向上变浅两个方面的识别标志。暴露界面表现为泥岩表面干裂,淡水选择性溶蚀、白云化现象,白云岩、石膏,伽玛曲线高值。向上变浅层序有向上变厚、变粗序列,向上变细、变泥、变红序列,向上γ值变低序列。对比发现高水位体系域后期发育台地边缘鲕滩和台地内鲕滩。广泛白云岩化作用的台地边缘鲕滩相,具有很好的孔渗性,成为最有利的储集层。对指导进一步的勘探与开发具有重要意义。     

碳酸盐岩台地边缘沉积结构差异及其油气勘探意义——以川东北早三叠世飞仙关期台地边缘带为例

随着研究的深入,逐渐认识到碳酸盐岩台地边缘带(简称台缘带)具有沉积结构和演化的差异性,其不但记录了古地理格局及其演化过程,同时也对相关油气储层的发育具有重要的影响。以四川盆地东北部早三叠世飞仙关期同期近平行的三排台缘带为研究对象,通过钻井、野外露头及地震等资料综合分析,揭示研究区早三叠世飞仙关早期台缘鲕粒滩带明显继承了晚二叠世长兴期台缘礁滩带的分布,并具有整体向东迁移的特点。不同台缘带之间具有明显差异,可识别出迁移型和加积型两种台缘结构样式,迁移型台缘带主要分布在元坝-龙岗-梁平台缘带(简称1号台缘带)、简池-鸡王洞-沙陀台缘带(简称3号台缘带),其具有台缘斜坡坡度缓、迁移明显,造成台缘带鲕粒滩整体分布宽但厚度薄、横向间互云化的特点;加积型台缘带主要分布在铁厂河-普光-罗家寨台缘带(简称2号台缘带),沉积结构总体上表现为加积特征,但晚期具有向东迁移特点,台缘带窄、台前滑塌普遍,鲕粒滩分布集中且厚度大、云化彻底。不同台缘带内部沉积和储层分布具有差异性,1号台缘带内部具有斜坡带陡缓相间,缓坡区台缘带鲕粒滩迁移明显,鲕粒滩累积厚度薄且云化弱或不发育,相对的陡坡区迁移幅度略小,鲕粒滩累计厚度略厚,且具有向上云化程度逐渐增强的特点;由于面对相对开阔的海域,3号台缘斜坡带风暴影响明显,具有横向上的云化间互及垂向云化增强特征明显,资料有限,横向地貌变化尚待进一步揭示;2号台缘带具有横向上的鲕粒滩厚薄变化,但加积和整体云化特征稳定。台缘沉积结构差异性明显受早期长兴期古地貌、海平面变化及古风向和沉积期差异沉降等因素的联合影响。研究建立了相关台缘带沉积和白云岩分布模式。     

四川盆地北部地区飞仙关组鲕粒滩地震响应特征与分布预测

井下钻探和地震资料显示表明四川盆地北部下三叠统飞仙关组发育多套鲕粒滩储层, 该套储层也是飞仙关组主要的天然气产层.通过鲕粒滩储层发育段井震标定, 并结合鲕粒滩储层地震正演数字模型分析结果, 建立了飞仙关组不同层段鲕粒滩储层发育所对应的4种地震响应模式, 总结了不同地区鲕粒滩储层地震响应的异常特征.在此基础之上分别对飞仙关组一段、二段、三段开展连片二维地震测线地震相分析, 通过地震相与沉积相对应关系分析, 恢复四川盆地北部地区飞仙关组一段、二段、三段沉积相特征, 综合鲕粒滩储层地震异常特征与沉积相分布区, 预测了飞仙关组鲕粒滩储层在该地区的分布特征.飞仙关组一段、二段存在环陆棚相的台地前缘斜坡-台地边缘鲕滩相-开阔台地相沉积体系, 台地边缘鲕滩相在陆棚相东、西两侧沿北西向呈条带状展布, 分布面积大于4400km², 飞仙关组三段全区演变成开阔台地沉积, 鲕粒滩分布广阔, 主要分布在龙岗-元坝、剑阁、九龙山、河坝-黑池梁、普光-铁山坡等大部分地区, 面积达15000km², 因此, 四川盆地北部下三叠统飞仙关组鲕粒滩气藏勘探潜力巨大.     

川东北元坝地区三叠系飞仙关组储层地质模型

依据对川东北元坝地区飞仙关组沉积岩石学特征、储集空间类型及物性分布特征的综合研究,对该地区的储层特征加以抽象和概念化,建立了飞仙关组储层地质模型。地质模型揭示元坝地区海相碳酸盐岩储层段均发育在台地边缘沉积区。其中,台地边缘浅滩最为发育,台地边缘斜坡次之,未见台地边缘生物礁。飞仙关组一段至二段下部为台地边缘斜坡沉积,二段上部至三段为台地边缘浅滩沉积。认为飞仙关组二段和三段的鲕滩沉积储集岩为下一阶段勘探开发的重点,其中飞仙关组二段孔隙—裂缝性储层的勘探开发潜力尤为巨大。