四川盆地二叠纪-三叠纪开江-梁平陆棚形成演化与礁滩发育 黄仁春
【摘 要】四川盆地北部开江-梁平陆棚的形成与峨眉“地裂运动”有关。通过对野外露头、钻探资料及地震资料系统分析，其发展和消亡过程对区内上二叠统吴家坪组-下三叠统飞仙关组沉积相的演化有着明显的控制作用，决定了生物礁和鲕粒滩的分布，从而也决定了礁、滩气藏的类型、规模及分布。上二叠统吴家坪组为碳酸盐岩缓坡沉积，至长兴期，受拉张作用进一步加剧影响，陆棚相区进一步下沉，陆棚边缘的生物礁及高能滩集中快速生长，沉积模式由碳酸盐缓坡演化为镶边台地沉积。随着台地的不断增生，鲕粒滩分布区不断向东往陆棚一侧迁移，发育层位从台地向陆棚亦逐渐抬升，开江-梁平陆棚逐渐萎缩并最终消亡。%The Kaijiang-Liangping shelf in the north of Sichuan Basin was formed by the Emei Mantle Plume event during Permian to Triassic periods.Through analysing the outcrops,drilling data and seismic data,it is found that its formation,evolution and extinction have exerted clear controls on the sedimentary facies of the Wujiaping Formation-Feixianguan Formation and the distribution of the reef and oolitic shoal carbonate rocks.Thereby,the shelf controls tct
he type,scale and distribution of the reef-shoal gas pools.During the Late Permian Wujiaping period,carbonate rocks were deposited in a carbonate rock ramp.Then,due to the sink of the shelf caused by the regional stretching,the Changxing Formation was characterized by the rapid growth of reefs and high-energy shoals.These reef and shoal carbonate rocks composed a platform margin and a rimmed platform formed.With the growth of the platform,oolitic beach migrated from the west to the east of the shelf.The shelf finally shrivelled and disappeared.
【期刊名称】《成都理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】陈宇翱2014(000)004
【总页数】6页(P452-457)
【关键词】礁滩储层;二叠纪-三叠纪;开江-梁平陆棚;四川盆地
【作 者】黄仁春
【作者单位】查文红中国石油化工股份有限公司 勘探南方分公司，成都 610041
【正文语种】中 文
【中图分类】P512.32;TE121.11
露头及钻探资料揭示，四川盆地二叠系-三叠系海相礁滩地层主要发育于上二叠统-下三叠统，主要包括吴家坪组碳酸盐岩缓坡生屑滩、长兴组台地边缘生物礁滩、飞仙关组台地边缘鲕粒滩坝及叠置迁移薄层鲕粒滩，而平面上主要分布在开江-梁平陆棚的东西两侧。礁滩体的纵横向展布呈现较强规律性，与开江-梁平陆棚的形成演化密切相关。针对陆棚形成演化与礁滩发育关系的研究既是对四川盆地前期勘探成果的总结深化，为礁滩勘探指明方向，同时也可为其他地区的礁滩勘探提供借鉴。
开江-梁平陆棚的形成与峨眉“地裂运动”有关，主要发育于晚二叠世长兴期-早三叠世飞仙关期[1]，从而影响了长兴组生物礁和飞仙关组鲕粒滩的分布。受峨眉地裂运动影响，开江-梁平陆棚在晚二叠世吴家坪期已具雏形。四川盆地北部吴家坪组为碳酸盐缓坡沉积，该时期缺乏高能边缘相带。长兴期在开阔台地和陆棚的过渡相带开始发育大规模的生物礁，礁体环开江-梁平陆棚形成障壁，进入镶边台地发育期。至飞仙关早期台地基本形成，该时期为鲕粒滩发育的主要时期，飞仙关中晚期开江-梁平陆棚主要表现为“填平补齐”并逐渐消亡。
1 礁滩分布
据2010年国土资源部矿产储量委员会公布数据及2012年中国石化在元坝、涪陵、河坝提交的探明储量数据统计，四川盆地共发现30个礁滩相气田，长兴组-飞仙关组探明天然气地质储量达数千亿立方米，千亿方大气田有普光气田和元坝气田[2](表1)。
四川盆地二叠系、三叠系礁滩体的分布具有明显的规律性。从礁滩气田及露头礁滩平面分布特征分析(图1)，生物礁及生屑滩分布于开江-梁平陆棚及台洼边缘相带周缘，呈环带状展布，形成镶边结构。台地边缘生物礁多呈条带状分布，规模相对较大； 开阔台地内主要发育点礁及大面积鲕粒滩或生屑滩。
表1 四川盆地长兴组-飞仙关组大中型礁滩气田特征Table 1 Data of the large-medium gasfields reserved in the Changxing-Feixianguan reefs and shoals, Sichuan Basin规模气田含气层位主要储层岩性储层类型大型普光元坝罗家寨铁山坡渡口河P3ch、T1fP3ch、T1fT1f3P3chT1f1-3T1f3白云岩缝洞-孔隙型白云岩、灰岩裂缝-孔隙型白云岩双重介质白云岩双重介质白云岩双重介质中型七里北P3ch、T1f3建南P3ch、T1f3白云岩、灰岩裂缝-孔隙型
图1 四川盆地长兴组礁滩平面分布图Fig.1 Facies map showing the distribution of the Changxing Formation reef and shoal deposits in Sichuan Basin
2 陆棚形成与演化
意义建构中-晚二叠世，中上扬子区发生了一次大规模的峨眉山地幔柱事件，依次经历了岩浆初始活动、穹窿、断陷盆地及平行不整合面形成、火山喷发及基底下沉等多个阶段，该事件对二叠系、三叠系礁滩的形成演化产生了重大影响。
中二叠世茅口期，中上扬子区为开阔台地沉积环境，海底地形虽有起伏但总体平坦。茅口初期，岩浆已经开始在深部活动，岩浆活动使地表沉积环境动荡不定。茅口组整体为一套动荡环境沉积，层面不平直，波状起伏。茅口末期，火山即将喷出地表，隆升作用达到顶峰，中上扬子区整体隆升到海平面以上，全区演变为喀斯特环境，形成了中-上二叠统之间的平行不整合面。
吴家坪期，峨眉山玄武岩喷出地表，在川西地区堆积了厚度巨大的峨眉山玄武岩。西部火山爆发的同时，为弥补岩浆房的空间，中上扬子区除康滇地轴外，其余广大地区基底逐渐
下沉。地幔柱晚期基底下沉过程中，由于差异沉降作用，形成了“开江-梁平陆棚”雏形[3]。另外，由于基底沉降方式的不同，有些通过褶皱方式挠曲下沉，形成缓坡沉积；有些沿着断裂发生差异下沉，形成镶边台地沉积[4]。
长兴期，中上扬子大部分地区火山活动基本结束，进入地幔柱演化的最后阶段，差异下沉作用进一步加剧，台地-斜坡-陆棚沉积相分异更为明显。
早三叠世飞仙关期，中上扬子区不再有峨眉山玄武岩喷发，沉积物不再受火山活动的任何影响。飞一段-飞二段沉积时，川东北大部分地区沿袭长兴组格局，开江-梁平陆棚尤存；但受沉积充填作用影响，陆棚逐渐萎缩，至飞三段沉积时期逐渐被填平。
3 陆棚形成演化与礁滩发育
3.1 碳酸盐岩缓坡与浅滩发育
吴家坪组沉积时期，中二叠统茅口组灰岩遭剥蚀夷平，同时地壳拉张断裂造成峨眉山玄武岩喷发，在该区形成一个由西南向东北方向倾斜的古斜坡，由盆地西南部向东北部逐渐从滨岸沼泽相陆源沉积过渡到碳酸盐岩缓坡、陆棚沉积。开江-梁平陆棚西侧为自西南向东北
行政三分制倾斜的碳酸盐岩缓坡，斜坡的坡度较小(多数<1°)，自台地向陆棚区没有明显的坡折带，相带分布宽缓，水体较深，台地整体位于浪基面以下。区域上，吴家坪组具有低能环境沉积特征[5],主要由灰、深灰中厚层状燧石团块(条带)灰岩、硅质灰岩组成，与东部和东北部陆棚毗邻地带无明显的浅水高能带。不过，在缓坡范围内局部地形略有起伏，在内缓坡-中缓坡地貌相对高部位发育多期生屑滩，生屑滩的发育具有横向叠置迁移分布特征(图2),储层主要发育于各级层序的高水位体系域。
3.2 镶边台地形成与生物礁发育
四川盆地东部长兴组沉积时期海平面总体不断上升，经历了2期大的海平面升降旋回，分别对应于长一段和长二段沉积时期。长兴期生物快速生长，沿着台地边缘及台洼边缘形成一条连续分布的生物礁带，形成镶边结构(图1)。生物礁的发育加快了碳酸盐岩堆积速率，使沉积速率超过海平面上升速率，从而开始了碳酸盐岩缓坡向镶边台地的转化过程，到长兴晚期则完全发展成为镶边台地。
图2 吴家坪期碳酸盐岩缓坡沉积模式图Fig.2 Sedimentary model of the carbonate rock ramp in the Wujiaping period
日朝关系
其中，长一段海平面上升速度快于长二段，长一段仅在元坝地区沉积薄层生物礁，而长二段则在元坝与普光地区都沉积厚层生物礁。长一段沉积初期，海水浑浊，多数地区不利于生物礁的生长。随后，海平面快速上升，生物礁的生长速度小于海平面上升速度，生物礁被淹没，生物礁停止生长，在位于碳酸盐岩缓坡的元坝地区长一段底部沉积了一层规模不大的薄层生物礁(图3-A)。长一段沉积中期，海平面相对较高，沉积了薄层的深水含硅灰岩、含泥灰岩和灰泥岩。长一段沉积末期，海平面短暂下降，此时，海水逐渐清澈，海平面下降到适当水深时，生物礁又开始生长，元坝地区沉积了一套薄层、分布范围广的高位生屑滩(图3-B)。海平面继续下降，一些地方的生屑滩得以暴露在水面上，接受大气淡水淋滤，并发生白云石化。长二段经历了2次短期海平面升降旋回。长二段沉积开始，海平面曾经短暂地快速上升，不利于生物礁生长。在高位域时，海平面上升速度减慢，海水清澈，生物礁快速加积生长。随后，在海平面上升的静止期，生物礁的生长速度大于海平面上升速度。当生物礁生长到接近海平面时，生物礁停止向上加积生长。位于缓坡带的元坝和涪陵兴隆场区块新的生物礁开始向水更深的斜坡方向迁移，在早期礁前垮塌岩处生长，受生物礁遮挡影响，礁后易形成局限沉积环境。由于是缓坡，礁前垮塌岩邻近礁的主体，水深适当，利于新礁在其之上继续生长。而普光地区由于是陡坡，礁前垮塌岩沿斜坡向下滑塌
距离远，生屑滩不发育，礁带较窄。因此，普光地区台地边缘生物礁前没有利于新礁生长的地理条件，生物礁没有向斜坡侧向迁移(图3-C)，其生长主要以垂向加积为主[6]。长二段高位域沉积末期，海平面下降，礁顶暴露在水面上，接受大气淡水的淋滤。元坝地区长兴期发育早期成滩、晚期成礁[7]旋回，而位于碳酸盐岩陡坡的普光地区则发育2期成礁旋回(图3-D)。
图3 长兴期生物礁发育模式Fig.3 Model of reef development in the Changxing period
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