四川盆地东部上三叠统须家河组层序-岩相古地理特征

提要: 以野外剖面、钻井岩心、测井资料、薄片鉴定和古生物特征分析为基础, 结合区域地质特征和前人研究成果, 对川东垫江地区须家河组沉积?层序特征进行了较为深入的研究和层序界面及洪泛面的识别, 结果表明: 须一段属于有障壁海岸沉积体系, 须二—须六段地层发育湖泊?辫状河三角洲沉积体系; 可将研究区内须家河组划分为于全盆地范围内可追踪对比的、分别相当“须下盆”和“须上盆”的2个构造层序及对应于须一至须六段的6个长期旋回层序(LSC1~LSC6); 以长期旋回层序界面和洪泛面为等时地层对比标志, 建立了川中隆起—川东南坳陷等时地层格架; 选择各长期旋回层序为等时地层单元编制层序?岩相古地理图, 解析须家河组各时期岩相古地理特征及相带展布规律。研究成果对指导川东地区须家河组油气勘探有重要意义。     

四川盆地下三叠统飞仙关组层序—岩相古地理特征

四川盆地下三叠统飞仙关组发育碳酸盐台地相沉积体系,可划分为开阔台地、局限台地、蒸发台地、台地边缘、台地前缘斜坡和海槽盆地等六种相类型。以单井、野外剖面层序划分和连井层序地层对比为基础,将四川盆地下三叠统飞仙关组划分为两个三级层序(SQ1、SQ2)以及四个高位和海侵体系域,编制了全盆地下三叠统飞仙关组各体系域的层序—岩相古地理平面展布图。研究表明,四川盆地下三叠统飞仙关组自西南向东北的相带分异明显。在SQ1层序时期,四川盆地以开阔台地相和局限台地相沉积为主,在中部和东北部一带发育鲕滩和浅滩微相沉积;在SQ2层序时期,四川盆地的中部和东北部广泛发育局限台地潮坪亚相沉积。指出SQ1层序的高位体系域和SQ2层序的海侵体系域为飞仙关组中的鲕滩最为发育的层位,具有较好的油气勘探潜力。     

四川盆地中二叠统栖霞组层序——岩相古地理

随着对四川盆地碳酸盐岩储集层的重视和大力勘探,中二叠统栖霞组发育的滩相储集层成为盆地内寻找新气源的有利层位之一。文中根据岩心观察、野外剖面实测和室内镜下岩石薄片鉴定分析,并结合各种沉积相标志研究,确定研究区栖霞组主要发育浅水型碳酸盐岩台地沉积,其可进一步划分为碳酸盐岩台地相及若干亚相和微相。以Vail的层序地层学理论为指导,通过以岩性—岩相转换界面为主的层序界面识别,确定栖霞组发育2个Ⅱ型三级层序,每个层序划分出TST和HST两个沉积体系域。在沉积相和层序地层学分析的基础上,以层序格架内体系域为编图单元,用"单因素分析多因素综合作图法"编制了各体系域的岩相古地理图并对其演化特征进行了分析。结合各相带储集物性特征,认为台缘滩和台内滩为最有利储集相带,尤以SQ2-HST滩相颗粒灰岩经过白云岩化改造后更具储集意义。     

四川盆地东缘上三叠统须家河组沉积特征

根据露头剖面实测、观察资料,分析和总结了四川盆地东缘上三叠统须家河组(T3x)的地层、岩性特征及沉积相标志.研究区内须家河组岩性为成分成熟度低的砂岩夹泥岩(局部有薄煤层及煤线),结合沉积相标志的研究结果认为其主要为三角洲-湖泊、辫状河、曲流河沉积,且以辫状河沉积为主.三角洲-湖泊沉积在须家河组下部相对发育,包括了沼泽、分流河道、水下分流河道、分流间湾、浅湖等微相类型,辫状河则在该组中部发育,包括了心滩、废弃河道等微相类型,曲流河沉积发育于该组近顶部,包括了边滩、泛滥平原(沼泽)等沉积微相,其中辫状河心滩是区内主要储集体,而三角洲-湖泊泥岩是良好的烃源岩,提出了区内须家河组的沉积相模式.     

四川盆地上三叠统须家河组高分辨率层序地层研究

为了进一步认识四川盆地须家河组的层序格架和时空分布,基于高分辨率层序地层学及沉积学相关理论,通过露头剖面、钻井岩心的观察及测井、地震等资料的分析,开展了四川盆地须家河组层序地层研究,结果发现盆地内虽然具有构造复杂、物源多样、岩相不均、组名不统一的特点,但依然具有全盆地范围内可追溯的不整合面和湖泛面。通过层序界面追踪及沉积旋回分析,将四川盆地须家河组划分为3个超长期基准面旋回、6个长期基准面旋回及21个中期基准面旋回,并建立了盆地内各级旋回的对比关系。通过全盆地对比结果表明,须家河组在南北方向上各级旋回个数变化不大,沉积厚度相对稳定;东西方向上旋回变化复杂,西部缺失LSC6旋回和大部分LSC5旋回,东部则缺失大部分LSC1旋回,由于沉降与沉积中心位于龙门山前缘坳陷,盆地近西部沉积速率极高,整体的沉积体展布呈现西厚东薄的楔形体形态特征。在层序对比研究的基础上,尝试性地建立了年代地层格架,通过层序地层学与年代地层学、古生物地层学的综合对比,推测了各旋回的相对年龄值以及不整合面的沉积间断时间,为四川盆地须家河组下一步油气资源探勘开发提供了理论支持。     

川东下三叠统嘉陵江组层序—岩相古地理特征

通过沉积相和高频层序地层分析,确定川东地区下三叠统嘉陵江组主要为蒸发台地和局限台地沉积环境,可划分出SQ1、SQ2二个三级层序及SSQ1-SSQ5五个四级层序,经历了从局限台地→蒸发台地→局限台地→蒸发台地的沉积演化过程,主力储、产层发育于SSQ1和SSQ2层序,此五个四级层序主要由TST和HST两个体系域组成。以四级层序为编图单元,编制了SSQ1-SSQ5各四级层序的岩相古地理图和探讨了有利储集相带展布规律,认为SSQ1和SSQ2二个四级层序叠置发育的局限台地—台内浅滩为最有利的储层发育相带,应成为今后的勘探重点。     

四川类前陆盆地须家河组层序-岩相古地理特征

通过对四川盆地的构造格局和盆—山耦合关系分析,确定该盆地属于类前陆盆地,晚三叠世须家河期具备以川中古隆起为中心的,由川西坳陷、川东北坳陷、渝东—川东南坳陷三个盆—山耦合次系统组成的“三坳围一隆”构造—沉积格局。以盆缘地表及盆地内钻井剖面的须家河组和香溪群地层划分、沉积相和层序地层分析、基准面旋回划分及区域等时对比为依据,将须家河组划分为全盆地范围内可追踪对比的2个超长期（SLSC1—SLSC2）和5个长期（LSC1—LSC5）基准面旋回层序。以此为基础,选择各长期旋回层序上升和下降半旋回相域为等时地层单元编制四川盆地层序—岩相古地理图。编图结果表明须家河组各时期岩相古地理面貌、相带展布规律和沉降—沉积中心及其迁移方向,严格受龙门山和米仓山—大巴山两造山带非同步的、但交替发育的逆冲推覆作用与“三坳围一隆”构造—沉积格局控制,盆—山间的耦合关系具有造山带隆升蚀顶与盆地横向生长、沉降、充填的物质循环平衡过程。这一独具特色的构造—沉积格局始终控制着须家河组各超长期、长期旋回层序的沉积充填作用,古地理面貌、生储盖组合特征和围绕川中古隆起为中心的油气成藏规律。     

川北前陆盆地上三叠统须家河组陆相层序地层

中国中西部前陆盆地大多具有陆内俯冲造山形成的特点,层序地层学在这类前陆盆地中的应用是一个值得研究的新领域。对川北前陆盆地上三叠统须家河组5条露头剖面和1条测井剖面进行详细沉积相分析和层序地层划分,同时阐述了沉积相迁移规律、层序界面类型、层序发育特征及基准面变化;将川北前陆盆地上三叠统须家河组划分为4个三级层序(TS1,TS2,TS3和TS4)。大竹、开江一带须家河组沉积厚度为400～600m,4个层序发育完整;向北东至万源一带地层变薄至100余m,保存残留不全的须家河组只能归为1个三级层序(TS4)。在露头剖面和测井剖面层序地层划分的基础上建立的层序地层格架表明:TS1—TS2以曲流河及曲流河三角洲沉积体系为主,盆地处于稳定坳陷和慢速充填的欠补偿状态,TS3—TS4以冲积扇、辫状河及辫状河三角洲沉积体系为主,盆地处于强烈坳陷和快速充填的过补偿状态。沉积相的时空叠置样式受北部秦岭造山带构造活动的制约作用较为明显。     

川西坳陷中段上三叠统须家河组二段层序地层初析

须家河组二段是川西坳陷中的区域气层。长期以来,地质分层采用岩石地层单位界面。这一界面的穿时性,造成了构造演化分析中的误差。笔者以钻井、测井和地震资料为主要研究对象,在引入地震反射"等时"约束条件的前提下,通过对须家河组长期基准面旋回层序及须二段中期基准面旋回层序的划分和对比,在建立高分辨率时间-地层格架的基础上,经过地震微相特征的仔细分析,确认须二段顶面属Ⅲ级整合界面。     

川西坳陷新场地区上三叠统须家河组地层水成因探讨

川西新场地区上三叠统须家河组二段和四段地层水离子组合特征显示出海相地层水以及富溴泥页岩和煤层压释水侵入的特点,整体表现为富溴的压释水和海相地层水混合,原始沉积水和淡水的影响较小。由于海相地层水和富18O而贫氘的压释水对原始沉积水的侵入和替换,地层水的氘、氧同位素值增大。须四段地层水更为强烈的水岩反应造成其相对须二段地层水更高的氧同位素值这一反常现象。尽管Cl-、Na+、Br-等含量似乎只受控于地层水的混合,但是K+、Ca2+、Mg2+、和Fe2+、HCO3-、SO42-等变化则明显受水岩反应的控制,文中提出的成岩假设与须二段和须四段地层水中上述离子变化及前人的成岩研究相符,不同的水岩体系造成两者地层水化学特征的差异性,须四段更为开放的水岩反应体系使得其相对须二段地层水富Ca2+、Mg2+和Fe2+,但贫K+,这些离子差别可以很好地区分两者中的地层水。     

Linked sequence stratigraphy and tectonics in the Sichuan continental foreland basin,Upper Triassic Xujiahe Formation,southwest China

Intracontinental subduction of the South China Block below the North China Block in the Late Triassic resulted in formation of the transpressional Sichuan foreland basin on the South China Block. The Upper Triassic Xujiahe Formation was deposited in this basin and consists of an eastward-tapering wedge of predominantly continental siliciclastic sedimentary rocks that are up to 3.5 km thick in the western foredeep depocenter and thin onto the forebulge and into backbulge depocenters.Five facies associations (A–E) make up the Xujiahe Formation and these are interpreted, respectively, as alluvial fan, transverse and longitudinal braided river, meandering river, overbank or shallow lacustrine, and deltaic deposits. This study establishes a sequence stratigraphic framework for the Xujiahe Formation which is subdivided into four sequences (SQ1, 2, 3 and 4). Sequence boundaries are recognized on the basis of facies-tract dislocations and associated fluvial rejuvenation and incision, and systems tracts are identified based on their constituent facies associations and changes in architectural style and sediment body geometries. Typical sequences consist of early to late transgressive systems tract deposits related to a progressive increase in accommodation and represented by Facies Associations A, B and C that grade upwards into Facies Association D. Regionally extensive and vertically stacked coal seams define maximum accommodation and are overlain by early highstand systems tract deposits represented by Facies Associations D, E and C. Late highstand systems tract deposits are rare because of erosion below sequence boundaries. Sequence development in the Xujiahe Formation is attributed to active and quiescent phases of thrust-loading events and is closely related to the tectonic evolution of the basin. The Sichuan Basin experienced three periods of thrust loading and lithospheric flexure (SQ1, lower SQ2 and SQ3), two periods of stress relaxation and basin widening (upper SQ 2 and SQ3) and one phase of isostatic rebound (SQ4). Paleogeographic reconstruction of the Sichuan Basin in the Late Triassic indicates that the Longmen Mountains to the west, consisting of metamorphic, sedimentary and pre-Neoproterozoic basement granitoid rocks, was the major source of sediment to the foredeep depocenter. Subordinate sediment sources were the Xuefeng Mountains to the east to backbulge depocenters, and the Micang Mountains to the northwest during the late history of the basin. This study has demonstrated the viability of sequence stratigraphic analysis in continental successions in a foreland basin, and the influence of thrust loading on sequence development.     

四川盆地东部上三叠统须家河组层序地层及聚煤特征研究*

四川盆地东部上三叠统须家河组共分7段,其中须一段与川西小塘子组为同期异相沉积。须一、须三、须五、须七段为含煤泥岩段,须二、须四、须六段为砂岩段。对区内钻井剖面及露头剖面进行分析,在须家河组中识别出区域性构造不整合面及河流下切冲刷面等层序界面,将须家河组划分为4个三级层序,分别对应于须一段、须二段—须三段、须四段—须五段、须六段—须七段。以地层的岩性、岩相变化特征细化分出低位体系域、湖侵体系域和高位体系域。其中低位体系域以广泛分布的河道砂岩沉积为特征;湖侵体系域与高位体系域以湖滨三角洲相的细砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层互层为特征。对层序地层格架下的聚煤特征分析表明,层序Ⅲ聚煤最有利,其次为层序Ⅳ,层序Ⅱ最差;在层序Ⅲ内,高位体系域比湖侵体系域更有利于成煤。煤层厚度变化明显受泥炭堆积速率与可容空间增加速率的控制,高位体系域早期较高的可容空间增加速率与较高的泥炭堆积速率保持平衡,有利于厚泥炭(煤)层的形成。     

川东北前陆盆地须家河组层序-岩相古地理特征

根据控制高分辨率层序的构造和天文因素将川东北前陆盆地晚三叠世须家河期划分为2个超长期、5个长期、18个中期及数十个短期旋回层序,并分析了须家河组超长期层序的岩相古地理特征与演化。在SLSC1超长期旋回时期,米仓山-大巴山构造山系尚处于低幅稳定隆升状态,而龙门山构造山系的逆冲推覆作用较为活跃,川东北前陆盆地属于受龙门山逆冲推覆作用远端效应影响的前陆斜坡,沿米仓山-大巴山前缘地带主要发育辫状河三角洲沉积,而盆地西南部主要发育浅湖沉积。在SLSC2超长期旋回时期,龙门山逆冲推覆进一步增强,同时,米仓山-大巴山开始进入逆冲推覆前的强烈构造隆升阶段,川东北前陆盆地有较大幅度的持续拗陷沉降,在继承SLSC1古地理演化的基础上,形成了以沿龙门山和米仓山-大巴山两逆冲推覆带前缘广泛发育的、以巨厚块状砾岩为特征的大型冲积扇沉积体系。     

四川盆地上三叠统须家河组的双壳类动物群

本文通过四川盆地上三叠统须家河组中丰富的双壳类化石新资料的研究,划分出了两个双壳类化石组合带,并对其组合特征、地区分布和沉积环境进行了讨论,还描述5个新种,刊出了主要化石图版。     

Geochemical comparison between gas in fluid inclusions and gas produced from the Upper Triassic Xujiahe Formation,Sichuan Basin,SW China

Natural gas in the Xujiahe Formation of the Sichuan Basin is dominated by hydrocarbon (HC) gas, with 78–79% methane and 2–19% C₂₊ HC. Its dryness coefficient (C₁/C_1–5) is mostly < 0.95. The gas in fluid inclusions, which has low contents of CH₄ and heavy hydrocarbons (C₂₊) and higher contents of non-hydrocarbons (e.g. CO₂), is a typical wet gas produced by thermal degradation of kerogen. Gas produced from the Upper Triassic Xujiahe Formation (here denoted field gas) has light carbon isotope values for methane (δ¹³C₁: −45‰ to −36‰) and heavier values for ethane (δ¹³C₂: −30‰ to −25‰). The case is similar for gas in fluid inclusions, but δ¹³C₁ = −36‰ to −45‰ and δ¹³C₂ = −24.8‰ to −28.1‰, suggesting that the gas experienced weak isotopic fractionation due to migration and water washing. The field gas has δ¹³C_CO2 values of −15.6‰ to −5.6‰, while the gas in fluid inclusions has δ¹³C_CO2 values of −16.6‰ to −9‰, indicating its organic origin. Geochemical comparison shows that CO₂ captured in fluid inclusions mainly originated from source rock organic matter, with little contribution from abiogenic CO₂. Fluid inclusions originate in a relatively closed system without fluid exchange with the outside following the gas capture process, so that there is no isotopic fractionation. They thus present the original state of gas generated from the source rocks. These research results can provide a theoretical basis for gas generation, evolution, migration and accumulation in the basin.