刘犟;张克银
【摘 要】井研—犍为地区麦地坪组—筇竹寺组是四川盆地下寒页岩气勘探的重要阵地,但沉积特征研究相对薄弱.通过岩心描述和测井资料分析对研究区麦地坪—筇竹寺组进行沉积相特征分析及总结.麦地坪组发育深灰—灰黑磷质细晶白云岩、灰黑—黑含粉砂质页岩与硅质磷块岩互层,硅质结核及水平层理发育,顶部见灰—深灰岩屑石英粉砂岩与灰黑粉砂质泥岩互层,泥岩与粉砂岩突变接触,发育冲刷面、包卷层理、泄水构造以及粉砂岩中的泥粒定向排列,为典型重力流沉积;筇竹寺组发育灰黑—深灰页岩、粉砂质页岩与灰—深灰钙质细粒岩屑砂岩、灰质粉砂岩、泥质粉砂岩不等厚互层,块状及水平层理,顶部见波状层理和小型交错层理,黄铁矿发育,三叶虫和高肌虫化石发育.建立了2个三叶虫化石带:尖头遵义盘虫(Tsunyidiscus acutus)—阎家寨遵义盘虫(Tsunyidiscus yanjiazhaiensis)带和始莱得利基虫(Eoredlichia)—武定虫属(Wutingaspis)带,以及3个高肌虫化石带:梁山虫(Liangshanella)—小遵义虫(Tsunyiella)化石带、峨眉虫(Emeiella)—粗脊昆明虫[Kunmingella(Validocostatella)fusulus]化石带和朵氏昆明虫(Kunmingella douville)—卵形川 滇虫[Chuandianella ovata (Lee)]—简单虫(Mononotella)化石带.研究区受兴凯地裂运动控制,位于坳拉槽西侧缓坡带中,为陆棚相沉积.识别出浅水陆棚、深水陆棚和坳拉槽3个亚相,以及滩坝、砂泥质浅水陆棚、浊积砂、砂泥质深水陆棚、泥质深水陆棚和坳拉槽底共计6个沉积微相.麦地坪组主要发育构造作用下的深水沉积,其顶部发育重力流沉积,富含磷元素,含少量黄铁矿;筇竹寺组发育较稳定构造背景下的陆棚沉积,具有以泥岩沉积为主,磷元素含量低,局部富含黄铁矿等特征.%Maidiping-Qiongzhusi formation in Jingyan-Qianwei area is an important position in the Sichuan basin for lower Cambrian shale gas exploration.But the study of sedimentary characteristics of this formation in the area is relatively weak.In this paper,the sedimentary facies features of Maidiping-Qiongzhusi formation in the study area are analysed and summed up by core description and analysis of conventional logging data.MaiDiping formation is com-prised of the dark gray and gray black phosphorus fine dolomite,the interbed of greyblack black containing silty shale and siliceous phosphorite,siliceous nodules and horizontal bedding.The top of Maidiping formation is comprised of the interbed of grey and dark grey lithic quartz siltstone and grey silty mudstone.The contact relation between mud-stone and siltstone is abrupt.The s cour surfaces,convolute beddings,water discharge structures and directional mud particles are typical in gravity flow deposit.Qiongzhusi formation is comprised of the unequally thick interbed of black and dark grey shale or silty shale and gray dark gray calcareous fine lithic sandstone, siltstone or argillaceous silt-stone,massive and horizontal bedding.There are wavy beddings,small cross beddings,pyrites and fossils of Trilo-bites and Bradoriids in the top of Qiongzhusi formation.Two Trilobites fossil zones are divided:Tsunyidiscus acutus-Tsunyidiscus yanjiazhaiensis and Eoredlichia-Wutingaspis.The Bradoriids fossil zones are divided into three parts:Li-angshanella-Tsunyiella, Emeiella-Kunmingella(Validocostatella)fusulus and Kunmingella douville-Chuandianella ovata(Lee)-Mononotella.The research area is located in the west slope zone in the aulacogen which is controlled by xingKai taphrogeny.It is the shelf facies deposits.In this area,there are three sedimentary subfacies including shal-low shelf,deep shelf and aulacogen.Additionaly,there are six microfacies which are beach bar,sand and mud of shallow continental shelf,turbidite sand,sand and mud deep shelf,mud deep shelf and bottom of aulacogen belong to the three subfacies.The Maidiping formation mainly d
eveloped deepwater sedimentary structures under the action of the top developed gravity flow deposits,rich in phosphorus,and a small amount of pyrite.In the other part,Qion-gzhusi formation stable shelf sedimentary tectonic background,with mudstone sediments.phosphorus content is low. And there is a characteristics of the rich pyrite in local in this formation.
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2018(018)002
【总页数】6页(P20-25)
【关键词】沉积相;沉积特征;麦地坪组—筇竹寺组;井研—犍为地区
【作 者】刘犟;张克银
【作者单位】中国石化西南油气分公司博士后科研工作站,成都610041;中石化西南油气分公司勘探开发研究院,成都610041
7.22事件
阿米多彩【正文语种】中 文
【中图分类】P618.13
井研—犍为地区位于四川盆地西南部，构造位置隶属于四川盆地二级构造单元川西南坳陷西北部威远构造西南部，处于威远大型穹窿背斜与铁山大型背斜之间，为两大背斜倾没端交接部位。该地区麦地坪组—筇竹寺组发育下古生界非常重要的泥页岩层系，为四川盆地页岩气勘探的重要层位，是四川盆地下组合页岩气勘探最具潜力的地层之一[1—3]。通过岩心描述和测井资料分析对研究区麦地坪-筇竹寺组进行沉积相特征分析及总结。在对该地层岩性、沉积构造、古生物及地球化学特征进行归纳总结基础上，识别出识别出浅水陆棚、深水陆棚和坳拉槽3个亚相，以及分别对应的共计6个沉积微相。认为研究区在寒武系早期受兴凯地裂运动影响明显，对页岩气勘探具有指导意义。
1 沉积背景
早寒武世时期，上扬子地区由西向东依次为康滇古陆、滨岸、潮坪、泻湖、陆棚、陆棚斜坡及深海沉积环境[1—3]。受兴凯地裂运动影响，陆棚沉积区内部形成南北向的绵阳—长
宁坳拉槽。拉张槽东西两侧斜坡西缓东陡。槽内沉积水体明显深于两侧，形成东西两侧浅水陆棚夹深水陆棚的格局。井研—犍为地区位于坳拉槽西侧缓坡带，在寒武世早期发育浅水陆棚向深水陆棚过渡的中—深水陆棚沉积，沉积水体由北西向南东逐渐加深。麦地坪组与下伏震旦系上统灯影组不整合接触；与上覆筇竹寺组平行不整合接触。筇竹寺组与上覆遇仙寺组地层整合接触[4—7]。
2 沉积相标志
2.1 岩性
研究区以JY1井为代表(图1)，麦地坪组下部岩性主要为深灰—灰黑磷质细晶白云岩与硅质磷块岩互层，含磷硅质岩夹硅质结核或条带，向上渐变为灰黑—黑含粉砂质页岩与硅质磷块岩互层。矿物成分以硅质和碳酸盐矿物为主，磷灰石次之，以及少量黏土，由下至上硅质含量逐渐减少，碳酸盐矿物含量相对增加。顶部10 m见灰—深灰岩屑石英粉砂岩与灰黑粉砂质泥岩互层。
图1 JY1井麦地坪—筇竹寺组岩性柱状图Fig.1 Lithology histogram of Maidiping-Qiongzhusi formation of JY1
筇竹寺组一段岩性为灰黑—深灰页岩、粉砂质页岩与灰—深灰钙质细粒岩屑砂岩、灰质粉砂岩、泥质粉砂岩不等厚互层。从下至上由黑页岩为主逐渐变化为黑页岩与深灰、灰泥质粉砂岩与灰质粉砂岩夹层，互层增多，中上部含少量透镜状灰质或硅质结核，见少量呈星点状产出的黄铁矿。矿物成分以石英和黏土为主，碳酸盐矿物含量较少。
999外挂网筇竹寺组二段发育灰黑泥岩、粉砂质泥岩、页岩与灰、浅灰粉砂岩、泥质粉砂岩不等厚互层，自下而矿物成分仍然以石英及黏土为主，但碳酸盐矿物含量由下至上逐渐增加，黏土成分逐渐减少。
2.2 沉积构造
麦地坪组以块状硅质岩为主要岩性，偶见透镜状硅质结核和类水平层理硅质条带。微裂缝较为发育，裂缝中多充填方解石。该组顶部见泥岩与粉砂岩突变接触，见冲刷面、包卷层理、泄水构造以及粉砂岩中的泥粒定向排列等典型重力流沉积构造。筇竹寺组下部主要发育块状层理和水平层理；上部常见沙纹层理、波状层理和小型交错层理，反映出沉积环境由低能向相对较高能变化的过程(图2)。
图2 井研—犍为地区麦地坪—筇竹寺组岩性及沉积构造Fig.2 Characteristics of lithology and sedimentary structure of Maidiping-Qiongzhusi formation in Jingyan-Qianwei area
2.3 古生物
在麦地坪组沉积时期，正时气候温暖，古生物种类逐渐增多，发生两次寒武系生物辐射，小壳化石十分丰富[8—10]。JY1井于该层段见放射虫及海绵骨针化石。
筇竹寺组沉积期是坳拉槽发育的壮年期。此时，寒武系迎来第二次生物大爆发。小壳动物的繁盛为三叶虫带来了丰富的食物，使三叶虫大量繁育。在地层中保留下大量三叶虫化石的同时，小壳动物化石保存明显减少[11]。在JY1井岩心中鉴别出多种三叶虫及高肌虫化石。对应古生物年代地层，分别建立两个三叶虫化石带，即尖头遵义盘虫(Tsunyidiscus acutus)—阎家寨遵义盘虫(Tsunyidiscus yanjiazhaiensis)带(图3)和始莱得利基虫(Eoredlichia)—武定虫属(Wutingaspis)带(图4)，以及3个高肌虫化石带：梁山虫(Liangshanella)—小遵义虫(Tsunyiella)化石带(图5)、峨眉虫(Emeiella)—粗脊昆明虫[Kunmingella(Validocostatella) fusulus]化石带图6和朵氏昆明虫(Kunmingella douville)—卵形川滇虫[Chuandianella ovata(Lee)]—简单虫(Mononotella)化石带(图7)。
图3 尖头遵义盘虫[Tsunyidiscusacutus(Sun, 1983)]， JY1井，3 295.75 mFig.3 Tsunyidiscusacutus(Sun, 1983), JY1 well, 3 295.75 m
图4 Wutingaspis tingi，Kobatashi尾部， JY1井，3 300 mFig.4 Tail of Wutingaspis tingi，Kobatashi, JY1 well, 3 300 m
图5 滇东小遵义虫(sunyiel ladiandongensis Tong)，JY1井，3 296 mFig.5 Sunyiel ladiandongensisTong, JY1 well, 3 296 m
纯策略纳什均衡图6 风雅峨眉虫(Emeiellavenusta Lee)， JY1井，3 302.25 mFig.6 Emeiellavenusta Lee, JY1 well, 3 302.25 m
图7 朵氏昆明虫(Kunmingelladouvillei)， JY1井，3 305.75 mFig.7 Kunmingelladouvillei, JY1 well, 3 305.75 m
图8 JY1井麦地坪—筇竹寺组元素综合柱状图Fig.8 Comprehensive element histogram of Maidiping-Qiongzhusi formation of JY1 well
胡幼桃
2.4 地球化学
麦地坪组沉积时期恰遇兴凯地裂运动的青壮年期，当时受各种机制激发的上升洋流把磷元素从深部带入到古陆的边缘浅海部位。而伴随古生物再次时期发生第一次生物大爆发——梅树村阶小壳生物大爆发使磷元素随着生物化石大量沉积，并在相对较深的坳拉槽部位发育一套含磷元素极高的磷灰岩或磷块岩，同时伴随多种地化元素含量发生变化[12,13]。
JY1井元素测井反映出元素变化特征明显(见图8)。麦地坪组除磷元素含量极高的特征以外， Mn/Fe比值明显大于其下伏的筇竹寺组，锶元素、钙元素和氯元素含量也明显高于筇竹寺组；麦地坪组Ni/Co比值、Sr/Ca比值和Th/U比值低于筇竹寺组，其中Th/U比值突变特征最为明显。同时，钾元素、钛元素和铝元素等多种元素含量于麦地坪组与筇竹寺组之间具有明显突变。
3 沉积微相划分
通过岩石类型、沉积构造、岩性组合，综合测井、古生物及地球化学等综合研究，结合区域构造背景，确定了井研—犍为地区麦地坪—筇竹寺组沉积相类型划分方案。将研究区麦地坪—筇竹寺组确定为陆棚沉积相，下划分浅水陆棚、深水陆棚和坳拉槽3个亚相，以及其下分滩坝、砂泥质浅水陆棚、浊积砂、砂泥质深水陆棚、泥质深水陆棚和坳拉槽底共计6个
沉积微相 [14—17] (图9)。
(1)滩坝微相。浅水陆棚砂泥沉积物间歇性地受到海流、风暴浪等影响，常常被改造形成滩坝。JY1井筇竹寺组二段顶部岩性主要为灰砂岩、粉砂岩等，结构成熟度和成分成熟度均较高，单个沉积序列的厚度可大于30 m，可见沙文层理及小型交错层理等典型构造特征。测井上表现为自然伽马低值，曲线幅度大、宽度大，顶、底面均突变接触，呈平滑的箱型。具有水动力较强、粒度较粗、物源供给相对充分和沉积速率相对较快等特点。
(2)砂泥质浅水陆棚微相。砂泥质浅水陆棚中的砂质颗粒是特大洪水期由河流或潮流、风暴流等从滨岸带改造入海，发育于水体相对较深、环境能量较低的浅水陆棚海域。主要发育于JY1井筇竹寺组二段上部，岩性主要为灰、深灰粉砂质泥岩和泥质粉砂岩。具有自然伽马低值，曲线幅度小，顶、底面渐变接触，呈微齿状低平形的测井响应特征。该微相反映水动力较弱、沉积物分布均匀的沉积环境。
电影魔方2003(3)浊积砂微相。该微相发育于麦地坪组顶部，岩性为灰钙质粉砂岩与粉砂岩页岩频繁互层，见透镜体状钙质粉砂岩，旋回变化频繁，表示动荡的水流环境。冲刷面、包卷层理和泄水构造等典型沉积构造非常发育。自然伽马值低，曲线幅度较大，顶底面突变接触，呈
微齿状箱型特征，齿中线水平。
(4)泥质深水陆棚。泥质深水陆棚微相主要发育于筇竹寺组二段下部以及筇竹寺组一段下部。岩性为黑、灰黑泥页岩和碳质泥页岩，岩心观察为黑页岩、深灰粉砂质页岩夹钙质粉砂岩，见明显水平层理，表明水体处于非常安静的低能环境。测井响应为自然伽马极高值，底部突变接触，顶部渐变接触，呈齿状高平型。具有水动力弱，沉积物粒度细、沉积速率慢等特点。
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