王金友，張立強(qiáng)，張世奇，林會(huì)喜

1) 中國地質(zhì)大學(xué)，北京，100083；2) 中國石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島，266555；3) 勝利油田地質(zhì)科學(xué)研究院，山東東營，257015

內(nèi)容提要：混積巖是混合沉積的典型產(chǎn)物，研究程度較低。羅家—邵家地區(qū)處于濟(jì)陽坳陷沾化凹陷的南斜坡，古近系沙河街組二段發(fā)育了比較廣泛的湖相混積巖沉積。本文綜合區(qū)域地質(zhì)資料、測(cè)井資料、巖芯描述及樣品分析等，對(duì)其混積巖的沉積特征、成因類型、沉積環(huán)境等方面進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：本區(qū)混積巖類型分為兩大類4小類，自下而上混積巖含量增多，展布范圍逐漸擴(kuò)大?；旆e巖成因以漸變式混合和突變式混合為主，局部存在原地混合沉積，各種類型的混合沉積常相互疊加，頻繁交替。本區(qū)混積巖形成于兩大物源注入背景下的湖泊濱岸沉積環(huán)境，可進(jìn)一步分為泥坪混合沉積微相、生物淺灘混合沉積微相、顆粒灘壩混合沉積微相及砂壩混合沉積微相等類型。不同環(huán)境下的混積巖組構(gòu)、混合沉積類型及垂向沉積序列有較大的差異?；旆e巖的發(fā)育主要受控于物源的供給及復(fù)雜的水動(dòng)力條件，其次為構(gòu)造背景與湖平面升降等因素。

同一巖層內(nèi)陸源碎屑與碳酸鹽兩種組分相互混雜的產(chǎn)物叫“混積巖”(楊朝青和沙慶安，1990；郭福生，1990)，混積巖是混合沉積的典型產(chǎn)物，是狹義的混合沉積(沙慶安，2001a)?；旆e巖分布比較常見，并且受到多種因素的影響，因而其研究難度比單一的碳酸鹽巖或陸源碎屑巖更大。近些年來，包括混積巖在內(nèi)的混合沉積已引起國內(nèi)外一些學(xué)者的重視，在巖石分類與成因(Mount，1984，1985；張錦泉等，1994；張雄華，2000；郭福生等，2003；董桂玉等，2007a)、相模式(楊朝青和沙慶安，1990；王國忠，2001；張金亮和司學(xué)強(qiáng)，2007；董桂玉等，2007b；楊永劍等，2011)、成巖作用(馬艷萍和劉立，2003；郭士明和劉立，2006)、同層序的關(guān)系(李祥輝，2008)等方面取得了很大的成果，但專門針對(duì)湖相混積巖的報(bào)道比較少。在渤海灣地區(qū)，沾化凹陷斜坡及潛山周緣古近系沙二段不僅發(fā)育碎屑巖，而且廣泛發(fā)育湖相碳酸鹽沉積(趙寧等，2010)。在以往勘探開發(fā)中，很少將湖相碳酸鹽巖與碎屑巖結(jié)合起來作為混合沉積來進(jìn)行研究。然而，混合沉積的研究對(duì)于了解沉積環(huán)境的沉積動(dòng)力學(xué)、湖平面變化以及區(qū)域沉降速率，甚至古氣候和構(gòu)造對(duì)沉積的控制作用等有著特殊的意義(江茂生和沙慶安，1995)。本文以濟(jì)陽坳陷沾化凹陷羅家—邵家地區(qū)古近系沙河街組二段為例，通過對(duì)區(qū)域地質(zhì)資料、巖芯資料、測(cè)井資料及分析化驗(yàn)資料的綜合分析，對(duì)本區(qū)湖相混積巖的沉積特征、相模式、成因機(jī)制等方面進(jìn)行了論述。

1 地質(zhì)背景

圖1 濟(jì)陽坳陷沾化凹陷羅家—邵家地區(qū)位置及其古近系沙二段超覆線分布圖Fig. 1 Location of the Luojia—Shaojia Area in Zhanhua sag, Jiyang depression and distribution of overlap lines of sand sets of the 2nd Member of the Shahejie Formation，Eogene(Es2)1—井號(hào)；2—凸起；3—地名；4—研究區(qū)范圍；5—砂組超覆線1—well number；2—bulge；3—geographic name；4—research region；5—overlap line of sand set

研究區(qū)位于沾化凹陷的南斜坡，向南過渡為陳家莊凸起，向北與博南洼陷相接，東西分別與義和莊凸起及孤島低凸起相鄰(圖1)。沾化凹陷古近系沙二段地層內(nèi)發(fā)育區(qū)域不整合，由于遭受剝蝕，羅家—邵家地區(qū)僅發(fā)育沙二上亞段。該地區(qū)沙二段頂界為沙一段底部的褐色泥巖、油頁巖或白云巖，底界為沙三中亞段深灰色泥巖及灰色白云巖，自然電位曲線基值在界面處發(fā)生明顯偏移。沙二段厚度為5～117.5 m，平均厚度48.3m，為濱淺湖相沉積。依據(jù)巖電特征將沙二段劃分3個(gè)砂組，各砂組由北向南逐層超覆于斜坡之上，超覆線大致平行。沙二段3砂組(Es23)主要發(fā)育碎屑巖沉積，而1～2砂組(Es21～Es22)不僅發(fā)育碎屑巖，也有比較豐富的湖相碳酸鹽沉積，兩者在組分結(jié)構(gòu)上相互混雜或交替出現(xiàn)，向上混積巖類型不僅增多、展布范圍也隨超覆而擴(kuò)大，由此形成比較廣泛的混和沉積(圖2)。該層系緊鄰沙三段優(yōu)質(zhì)烴源巖系，具有良好的供烴條件，是地層、巖性等圈閉形成和油氣聚集的有利場(chǎng)所，目前已在羅54塊、羅54-11塊及羅17-斜1塊混積巖中發(fā)現(xiàn)油氣并投入開發(fā)。

2 混合沉積特征

混積巖屬于碳酸鹽巖和陸源碎屑巖之間的過渡類型，巖石沒有一個(gè)具體的組分含量的下限標(biāo)準(zhǔn)，只要該沉積巖的確為陸源碎屑與碳酸鹽的混合沉積，而非成巖作用或以后改造的假混合就可認(rèn)定為混積巖沉積(沙慶安，2001a)。經(jīng)83口探井巖性資料統(tǒng)計(jì)與7口取芯井薄片觀察，本區(qū)混積巖主要發(fā)育砂質(zhì)碎屑—碳酸鹽混積巖與泥質(zhì)碎屑—灰(云)泥混積巖兩大類，具體包括灰色含砂—砂質(zhì)灰(云)巖，灰色、灰綠色含灰—灰質(zhì)砂巖，灰色、灰黃色泥質(zhì)灰(云)巖，灰色灰(云)質(zhì)泥巖等。

2.1 砂質(zhì)碎屑—碳酸鹽混積巖

2.1.1 含砂—砂質(zhì)灰(云)巖

該類巖石中陸源碎屑含量一般為5%～35%，呈雜亂或條帶狀分布。碎屑顆粒以細(xì)粒石英為主，長石含量較少，顆粒多為次棱角—次圓狀。碳酸鹽顆粒中鮞粒最為常見，直徑一般為0.2～0.3mm。鮞核以石英為主，次為生屑及砂屑，包殼由2～4個(gè)泥晶圈層組成，多呈同心狀排列。含砂灰?guī)r中即有正常鮞也有表皮鮞，而砂質(zhì)灰?guī)r以表皮鮞為主，且灰(云)泥基質(zhì)含量較高，并混雜粉砂級(jí)石英(圖3a，3b)。此類混積巖還含砂屑與生物碎屑(圖3f)，甚至出現(xiàn)礫屑，砂屑一般比鮞粒大。有些含砂灰?guī)r所含砂屑或生屑含量要高于鮞粒(圖3g)。含砂—砂質(zhì)灰(云)巖多為灰(云)泥膠結(jié)，含量一般低于15%。該類混積巖主要分布于本區(qū)的西部與中部，可占地層厚度的7%～38%。

圖2 濟(jì)陽坳陷沾化凹陷羅家—邵家地區(qū)古近系沙二段混積巖發(fā)育綜合柱狀圖Fig. 2 Composite columnar section of the Eogene Es2 Member’s mixed rock in Luojia—Shaojia area in Zhanhua sag, Jiyang depression1—油頁巖；2—泥巖；3—灰質(zhì)泥巖；4—粉砂巖；5—灰質(zhì)砂巖；6—白云巖；7—泥質(zhì)白云巖；8—鮞?；?guī)r；9—泥質(zhì)灰?guī)r1—oil shale；2—mudstone；3—calcareous mudstone；4—siltstone；5—calcite sandstone；6—dolomite；7—argillaceous dolomite；8—oolitic limestone；9—argillaceous limestone

圖3 濟(jì)陽坳陷沾化凹陷羅家—邵家地區(qū)古近系沙二段常見混積巖類型及其沉積特征
Fig. 3 The types of Eogene Es2Member’s mixed rocks and their depositional characteristics
in Luojia—Shaojia area，Zhanhua sag, Jiyang depression
(a) 砂質(zhì)泥晶顆?；?guī)r，石英疏密相間分布，羅54井，2553.8m，Es21砂組，單偏光，×4；(b) 砂質(zhì)泥晶顆粒灰?guī)r，分選較差，含粉砂級(jí)石英，羅54井，2547.13m，Es21砂組，單偏光，×4；(c)含砂屑鮞粒細(xì)砂巖，顆粒分選好，羅354井，2480.9m，Es21砂組，單偏光，×4；(d)灰質(zhì)細(xì)砂巖，碳酸鹽顆粒有鮞粒、砂屑及生屑，羅354，2479.8m，Es21砂組，單偏光，×4；(e)含螺砂巖，螺化石個(gè)體較大，保存完整，邵58井，2778m，Es22砂組；(f)含砂介殼灰?guī)r，粉砂級(jí)石英零星分布，邵31井，2439.3m，Es21砂組，單偏光，×4；(g)含砂泥晶顆?；?guī)r，顆粒主要為鮞粒與砂屑，分選較差、雜亂分布，邵54井，2433.8m，單偏光，×4；(h)泥質(zhì)白云巖，羅48井，2590.7m，Es21砂組
(a)sandy micrite grainstone, the distribution of quartz being dense and sparse alternately, Luo 54 well, 2553.8m，sandy set of the Es21,×4;(b)sandy micrite grainstone, pooly sorted, containing silt-sized quartz, Luo 54 well, 2547.13m, sandy set of the Es21, single polariscope,×4;(c)packsand containing sand-sized ooid, well sorted, Luo 354 well, 2480.9m，sandy set of the Es21, single polariscope,×4; (d)calcareous packsand, carbonatite grain including ooid, psammitic grain and bioclast, Luo 354 well, 2479.8m，sandy set of the Es21, single polariscope,×4; (e)sandstone with conch, the conch fossils being big and preserved well, Shao 58 well, 2778m, sandy set of the Es22; (f) sand-bearing shell limestone, the silt-sized quartz distributing sparsely, Shao 31 well, 2439.3m, sandy set of the Es21, single polariscope,×4; (g)sand-bearing micrite grainstone , the component of grain being mainly ooid and psammite, pooly sorted, indiscriminate distribution, Shao 54 well, 2433.8m，single polariscope,×4; (h)argillaceous dolomite, Luo 48 well, 2590.7m，sandy set of the Es21

2.1.2 含灰—灰質(zhì)砂巖

含灰—灰質(zhì)砂巖是研究區(qū)常見的混積巖之一，顏色以灰色、灰褐色為主。薄片觀察及掃描電鏡分析表明，巖石以細(xì)粒陸源碎屑為主。其中石英含量65%～75%，長石含量5%～10%。碳酸鹽顆粒有鮞粒、砂屑及腹足類碎片等(圖3c，3d，3e)，含量一般低于20%。顆粒呈次圓狀，分選中等到偏好，為灰質(zhì)膠結(jié)，含量一般10%～25%，粘土礦物少見。此類混積巖以含灰砂巖為主，分布范圍較廣，在西部多與碳酸鹽巖或其他混積巖互層，往東主要與碎屑巖互層，占地層厚度的15%以上，局部可達(dá)50%左右。

2.2 泥質(zhì)—灰(云)泥混積巖2.2.1泥質(zhì)灰(云)巖

泥質(zhì)灰?guī)r中的方解石(或白云石)一般為隱晶—泥晶結(jié)構(gòu)，泥質(zhì)成分主要由蒙皂石等粘土礦物組成，偶見石英顆粒。巖石多為灰色—灰黃色，具水平層理，可見炭屑(圖3h)。泥質(zhì)灰(云)巖分布范圍較廣，但大多不到地層厚度的10%。

2.2.2灰(云)質(zhì)泥巖

灰(云)質(zhì)泥巖呈灰黃色或灰色，具有水平層理。該類巖石多產(chǎn)于水動(dòng)力條件較弱的靜水環(huán)境，在研究區(qū)一般形成于湖灣與淺湖區(qū)。

3 混合沉積成因類型

自Mount(1984)對(duì)淺水陸棚環(huán)境中的混合沉積類型做出全面論述以來，有關(guān)混合沉積的成因眾說紛紜(張雄華，2000；王國忠，2001；董桂玉等，2007a)。本文在結(jié)合前人研究成果和研究區(qū)沙二段實(shí)際資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)混積巖的成分、結(jié)構(gòu)、沉積構(gòu)造及接觸關(guān)系等因素，將本區(qū)混積巖成因類型劃分為漸變式混合沉積、突變式混合沉積及原地混合沉積。其中前兩類混合沉積分布廣泛，而原地混合沉積局部發(fā)育。

3.1 漸變式混合沉積

是由正常沉積事件形成的一類巖石，形成的混積巖與上下巖石在成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造方面為漸變過渡關(guān)系，未見突變標(biāo)志，巖石成層性較好。漸變式混合是研究區(qū)內(nèi)最常見的混積巖成因類型。它不僅發(fā)生在較大的沉積范圍內(nèi)，造成混積巖同正常沉積巖或其他混積巖在時(shí)空上的交替出現(xiàn)，諸如含砂灰(云)巖與砂質(zhì)灰(云)巖間、含砂生物灰?guī)r同泥質(zhì)白云巖間、砂巖與含砂灰?guī)r之間的多種組合(圖5)；還可發(fā)生在同一混積巖層內(nèi)，表現(xiàn)出某些同類顆粒(陸源碎屑或碳酸鹽顆粒)含量的頻繁變化(圖3a)。

3.2 突變式混合沉積

由突發(fā)性沉積事件形成的一類巖石，其與上下巖石間為突變接觸。研究區(qū)邵54、羅48、羅54、羅354等井區(qū)發(fā)育的沖刷面、礫屑、遞變層理、斜層理、生物擾動(dòng)構(gòu)造(圖4)等表明，本區(qū)風(fēng)暴浪時(shí)有發(fā)生。突發(fā)性的風(fēng)暴把沉積物從一個(gè)沉積環(huán)境搬運(yùn)到另一個(gè)沉積環(huán)境中去，形成的混積巖和下伏的陸緣碎屑巖或碳酸鹽巖之間為突變接觸(圖5)。混積巖成分復(fù)雜，巖性及粒度相差較大，發(fā)育塊狀層理或正遞變層理，反映了一種堆積速度快、顆粒來不及分選的混合沉積作用。

3.3 原地沉積混合

原地沉積混合是指碳酸鹽組分由堆積在硅質(zhì)碎屑基底之內(nèi)或之上的原地、準(zhǔn)原地死亡的鈣質(zhì)生物所組成。這類混合作用產(chǎn)生的混積巖中的碳酸鹽質(zhì)全為死亡的生物遺骸。研究區(qū)局部可見細(xì)砂巖含螺化石，螺個(gè)體較大、保存完整(圖3e)。含螺砂巖與下伏細(xì)砂巖的粒度相似(圖5)。

圖4 濟(jì)陽坳陷沾化凹陷羅家—邵家地區(qū)古近系沙二段突變式混合沉積特征
Fig. 4 Characteristics of the saltatory mixed sedimentation of the Eogene Es2Member in
Luojia—Shaojia area，Zhanhua sag，Jiyang depression
(a)砂質(zhì)礫屑灰?guī)r，礫屑成分為含砂泥晶顆粒灰?guī)r，羅354井，2477.9m，Es21砂組，單偏光，×4；(b)含中粗砂泥晶顆?；?guī)r，石英次棱角狀、分選差，碳酸鹽顆粒以砂屑、生屑為主，邵58井，2752.3m，Es22砂組，單偏光，×4；(c)含細(xì)砂礫屑云巖，礫屑形態(tài)各異，羅48井，2594m，Es21砂組； (d)內(nèi)碎屑灰質(zhì)砂巖，石英次棱角狀、分選差，單偏光，邵54井，2430.3m，Es21砂組，×4； (e)砂質(zhì)鮞粒白云巖與泥質(zhì)灰?guī)r突變接觸，羅54井，2559m，Es21砂組； (f)灰質(zhì)含礫細(xì)砂巖，具沖刷面與斜層理，羅54井，2559.7m，Es21砂組
(a)sandy calcirudite, the component of psephyt being sandy micrite grainstone, Luo 354, 2477.9m，sandy set of the Es21, single polariscope,×4;(b) micrite grainstone containing middle and coarse sand, quartz being subangular and sorted poorly, the carbonate grain mainly including psammitic grain and bioclast, Shao 58 well, 2752.3m, sandy set of the Es22, single polariscope,×4;(c)arentilla dolorudite, the shape of psammite being different from each other, Luo 48, 2594m, sandy set of the Es21;(d)intraclastic calcite sand, quartz being subangular, and sorted poorly, Shao 54, 2430.3m, sandy set of the Es21, single polariscope,×4;(e)sandy oolitic dolomite contacting with argillaceous limestone abruptly, Luo 54, 2559m, sandy set of the Es21;(f) calcite packsand with pebble, containing wash zone and inclined bedding, Luo 54, 2559.7m, sandy set of the Es21

圖5 濟(jì)陽坳陷沾化凹陷羅家—邵家地區(qū)幾種典型的混合沉積成因類型Fig. 5 Several classical genetic types of mixed sedimentation in Luojia—Shaojia area，Zhanhua sag，Jiyang depression(a、b)漸變式混合沉積(羅58井，2314～2318m；羅354井、2476～2482m)；(c、d)突變式混合沉積(羅48井，2593～2595m；羅54井，2557～2560m)；(e)原地混合沉積(邵58井，2775～2780m)。1—泥巖；2—云質(zhì)泥巖；3—粉砂質(zhì)泥巖；4—粉砂巖；5—泥質(zhì)粉砂巖；6—細(xì)砂巖；7—灰質(zhì)細(xì)砂巖；8—含螺細(xì)砂巖；9—含鮞粒細(xì)砂巖；10—含礫灰質(zhì)細(xì)砂巖；11—白云巖；12—泥質(zhì)白云巖；13—砂質(zhì)鮞粒云巖；14—砂質(zhì)顆粒灰?guī)r；15—砂質(zhì)云巖；16—含砂鮞粒云巖；17—含砂顆?；?guī)r；18—礫屑云巖；19—含砂生物云巖(a,b) blended mixed sedimentation (Luo 58 well, 2314～2318m, Luo 354 well ,2476～2482m); (c,d) saltatory mixed sedimentation (Luo 48 well, 2593～2595m, Luo 54, 2557～2560m);(e) in situ mixed sedimentation(Shao 58 well, 2775～2780m)。1—mudstone；2—dolomitic mudstone；3—silty mudstone；4—siltstone；5—muddy siltstone；6—fine sandstone；7—calcareous fine sandstone；8—clastizoic fine sandstone；9—ooid-bearing fine sandstone；10—gravel-bearing calcareous fine sandstone；11—dolomite；12—argillaceous dolomite；13—sandy oolitic dolomite；14—sandy grainstone；15—sandy dolomite；16—sand-bearing oolitic dolomite；17—sand-bearing grainstone；18—gritty granular dolomite；19—sand-bearing biogenic calcite

上述3種混合沉積類型雖然在地層剖面上可以明顯地區(qū)分出，但是各種混合沉積常相互疊加、頻繁交替，形成類型復(fù)雜的混合沉積復(fù)合體。

4 混合沉積模式

對(duì)于混合沉積的模式、類型前人曾進(jìn)行研究，特別是海相的混合沉積作用。對(duì)于古代湖泊混合沉積研究實(shí)例較少，且多數(shù)實(shí)例中的混合沉積作用遠(yuǎn)離物源的影響(張金亮和司學(xué)強(qiáng)，2007；董桂玉等，2007b)。筆者在綜合巖芯相與測(cè)井相分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合前人的研究成果(康仁華等，2002；鄢繼華等，2007；李利波和武法東，2011)，認(rèn)為本區(qū)混積巖形成于近鄰兩大物源注入背景下的湖泊濱岸混合沉積環(huán)境，并進(jìn)一步劃分泥坪混合沉積微相、生物淺灘混合沉積微相、顆粒灘壩混合沉積微相及砂壩混合沉積微相等類型(圖6)。不同沉積環(huán)境下混積巖的組構(gòu)特征、混合作用類型及垂向序列差異比較明顯。

圖6 濟(jì)陽坳陷沾化凹陷羅家-邵家地區(qū)古近系沙二段混合沉積模式圖Fig. 6 Lacustrine mixed sedimentary model diagram of the Eogene Es2 Member in Luojia—Shaojia area，Zhanhua sag，Jiyang depression1—泥巖；2—灰質(zhì)泥巖；3—泥質(zhì)灰?guī)r；4—泥質(zhì)白云巖；5—灰質(zhì)砂巖；6—砂質(zhì)云巖；7—砂質(zhì)鮞粒云巖；8—含砂鮞粒云巖；9—鮞粒云巖；10—生物灰?guī)r；11—含砂生物灰?guī)r1—mudstone；2—calcareous mudstone；3—calcareous mudstone；4—argillaceous dolomite；5—calcareous sandstone；6—sandy dolomite；7—sandy oolitic dolomite；8—sand-bearing oolitic dolomite；9—oolitic dolomite；10—biolithite；11—sand-bearing biolithite

4.1 泥坪混合沉積微相

位于平均湖平面與最高湖平面之間，波浪、湖流弱，水流不通暢。泥坪沉積物白云質(zhì)含量較高，主要發(fā)育泥質(zhì)白云巖、泥質(zhì)灰?guī)r與云(灰)質(zhì)泥巖等混積巖，局部含細(xì)粉砂。混積巖水平層理發(fā)育，可見植物碎片。垂向上，混積巖常與泥巖、泥灰?guī)r、泥晶白云巖及生物灰?guī)r等構(gòu)成多種巖石組合，自然伽馬曲線一般表現(xiàn)為指形或弱齒漏斗形。該微相以羅58井Es21砂組為典型代表，混合沉積類型以漸變式混合沉積為主。

4.2 生物淺灘混合沉積微相

位于平均湖平面與最低湖平面之間的斜坡平緩地區(qū)，混積巖為含砂泥晶生物灰?guī)r，生物化石多以腹足類為主，次為介形類，并含管狀藻、雙殼類等，具塊狀或平行層理。垂向上多與泥晶生屑灰?guī)r及鮞粒狀內(nèi)碎屑灰?guī)r互層，以反旋回沉積層序?yàn)橹鳎敳颗c底部突變?yōu)槟鄮r或泥質(zhì)灰(云)巖。自然伽馬曲線表現(xiàn)為齒化箱型或弱齒漏斗形。該微相以邵54井Es21砂組為典型代表，混合沉積類型主要為漸變式混合沉積與原地混合沉積。

4.3 顆粒灘壩混合沉積微相

位于生物淺灘向湖心的一側(cè)，受湖浪及風(fēng)暴作用，此處為淺水高能或較高能環(huán)境，是碳酸鹽顆粒與碎屑顆?；旌系淖罴褕?chǎng)所。該相帶發(fā)育的混積巖不僅包括由鮞粒、內(nèi)碎屑、生屑及陸源碎屑等組成的各類含砂或砂質(zhì)顆粒白云(灰)巖，也有砂質(zhì)顆粒泥晶灰(云)巖、砂質(zhì)或泥質(zhì)白云巖，它們常交互出現(xiàn)，而且，在某些混積巖中也可見到類似的鏡下特征(圖3a)。粒度概率圖特征是以跳躍總體為主，有2～3個(gè)次總體，斜率30～70°，分選較好，反映了此類砂體在濱淺湖區(qū)受多組多向水流反復(fù)沖刷的特點(diǎn)?；旆e巖可見平行層理、塊狀層理、斜層理、沖刷面及生物擾動(dòng)等。垂向上，不同混積巖以及混積巖與其他顆?；?guī)r、砂巖之間形成多種混合層系，具有正旋回或反旋回層序，但以反旋回層序比較常見，頂部突變?yōu)榛屹|(zhì)泥巖或泥質(zhì)白云巖。自然伽馬曲線一般表現(xiàn)為弱齒漏斗形。該微相以羅54井Es21砂組為典型代表，混合沉積類型主要為漸變式混合沉積與突變式混合沉積(圖7)。

圖7 濟(jì)陽坳陷沾化凹陷羅家—邵家地區(qū)羅54井顆粒灘壩混合沉積特征Fig. 7 Mixed sedimentary characteristics of grain beach bar facies of Luo 54 well in Luojia—Shaojia area,Zhanhua sag，Jiyang depression

4.4 砂壩混合沉積微相

形成在水體較淺、波浪作用較強(qiáng)的寬緩濱淺湖地區(qū)，壩體為厚層含灰—灰質(zhì)砂巖、粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖不等厚互層，具有向上變粗的反旋回層序特點(diǎn)，自然伽馬曲線一般表現(xiàn)為箱型或漏斗形。含灰—灰質(zhì)砂巖以細(xì)粒石英為主，含有不同數(shù)量的鮞粒、生物顆粒及砂屑，如含螺砂巖。局部夾砂質(zhì)顆?；?guī)r?；旆e巖構(gòu)造類型多樣，主要有層理、波痕、生物擾動(dòng)、潛穴等。而層理主要包括平行、波狀、塊狀、水平等類型。粒度概率曲線的類型主要是“懸浮—跳躍兩段”式，以跳躍總體為主，斜率70°以上，分選好。經(jīng)薄片分析與巖性統(tǒng)計(jì)，砂壩側(cè)緣中混積巖比例一般高于砂壩主體。該微相以羅354井Es21砂組為典型代表，混合沉積類型以漸變式混合沉積為主，可見原地混合沉積及突變式混合沉積。

5 混合沉積控制因素討論

湖相混積巖沉積是特定環(huán)境下由多種作用因素共同控制的產(chǎn)物。大多數(shù)情況下，各類因素彼此相互影響、相互制約。通過對(duì)本區(qū)混合沉積類型和相模式分析，歸納出影響混合沉積的主要控制因素是物源供給和水動(dòng)力條件，其次為構(gòu)造背景及湖平面升降。

5.1 構(gòu)造背景

沙二段沉積時(shí)期沾化凹陷處于斷坳轉(zhuǎn)換階段，斷裂活動(dòng)由早到晚逐漸減弱，而區(qū)域上整體活動(dòng)逐漸加強(qiáng)，淺水區(qū)分布較廣(鄢繼華等，2007)。研究區(qū)主體處于繼承性發(fā)育的鼻狀構(gòu)造帶(王秉海和錢凱，1992)，地形寬緩，為各類灘壩混合發(fā)育提供了有利場(chǎng)所。羅家—邵家地區(qū)以東發(fā)育東西向梳狀斷層，來自孤島凸起的扇三角洲以其為輸砂通道，持續(xù)向研究區(qū)長距離搬運(yùn)，為形成廣泛的灘壩混合沉積創(chuàng)造了有利條件。

5.2 水動(dòng)力條件

隨著斷坳轉(zhuǎn)換的進(jìn)行，羅家—邵家西部地區(qū)地形趨于平坦，淺水水域不斷擴(kuò)大，愈發(fā)利于沿岸流、波浪對(duì)濱岸地區(qū)沉積物的改造，特別是風(fēng)暴浪的作用。風(fēng)暴浪不僅將沿岸弱固結(jié)的碳酸鹽沉積打碎，形成盆內(nèi)碎屑直接搬到砂壩或顆粒灘壩中，還能把砂壩的碎屑物質(zhì)帶入顆粒灘壩或?yàn)┖竽嗥褐?，加劇了漸變式混合沉積范圍以及突變式混合沉積的發(fā)生，導(dǎo)致Es21砂組較其他層位具有豐富的混積巖類型。此外，研究區(qū)內(nèi)湖浪、沿岸流等水動(dòng)力條件不穩(wěn)定，造成混積巖所含鮞粒多為表皮鮞，具有分布廣、數(shù)量變化大的特點(diǎn)。受湖浪影響，顆粒灘壩或砂壩混合沉積中的螺化石保存大多不完整，分布比較雜亂。

5.3 物源供給

它通過物質(zhì)的供給種類、數(shù)量和供給方向的變化，直接影響著混合沉積。義和莊凸起南部出露寒武—奧陶系碳酸鹽巖地層(趙樂強(qiáng)等，2008)，發(fā)育的扇三角洲不僅為湖盆提供碳酸鹽物質(zhì)，還將陸源碎屑快速帶入湖盆，但扇體規(guī)模不大；在東部，孤島扇三角洲以提供陸源碎屑為主，控砂范圍較廣。本區(qū)西部地區(qū)遠(yuǎn)離物源影響，尤其是在洪水間歇期，湖水較為溫暖清澈，適合腹足類、介形類及雙殼類等生物繁盛。受不同方向物源的影響，即使相同環(huán)境下形成的混積巖，其顆粒組分、結(jié)構(gòu)也有差異。例如，在與砂壩相鄰的顆粒灘壩混合沉積中，常見的碳酸鹽顆粒為鮞粒，其次是砂屑和生屑，混雜其中的石英顆粒多呈次圓狀，分選較好。而與義和莊扇三角洲前緣相鄰的西部顆粒灘壩混合沉積中，碳酸鹽顆粒主要為砂屑和生屑，石英顆粒分選較差—中等，呈棱角—次棱角狀(圖3h，4d)。

研究區(qū)物源供給處于不斷變化中。洪水期陸源碎屑供給量增大，發(fā)育的灰質(zhì)砂巖及砂質(zhì)灰?guī)r等混積巖層厚度較薄，且灰質(zhì)砂巖所含鮞粒多為表鮞，生屑少見；而洪水間歇期，湖盆碎屑物質(zhì)供給量減少，碳酸鹽沉積占主導(dǎo)，含砂灰?guī)r層比較發(fā)育，邵58井區(qū)可見含生物碎屑的砂巖層。此外，混積巖中的陸源碎屑粒度也不大，極易形成各種鮞粒。總之，伴隨碎屑供應(yīng)量的變化，混積巖的石英含量表現(xiàn)出時(shí)稀時(shí)疏的旋回特征。

5.4 湖平面升降

湖平面變化對(duì)陸源碎屑沉積體系與碳酸鹽沉積體系相鄰地帶因相帶遷移而造成的漸變式混合沉積影響最大。每次湖平面升降均引起了平面上相緣混雜范圍的遷移以及垂向上不同混積巖的交互沉積。研究區(qū)沙二段沉積末期，隨著湖平面上升，陸源碎屑供應(yīng)量減少，混合沉積作用開始有所減弱，混積巖分布范圍朝西南方向收縮，砂壩混合沉積微相不發(fā)育。

6 結(jié)論

(1)研究區(qū)混積巖主要發(fā)育砂質(zhì)碎屑—碳酸鹽混積巖與泥質(zhì)碎屑—灰(云)泥混積巖兩大類，包括含砂—砂質(zhì)灰(云)巖、含灰—灰質(zhì)砂巖、泥質(zhì)灰(云)巖及灰(云)質(zhì)泥巖等4小類。西部以含砂—砂質(zhì)灰(云)巖為主，東部以含灰—灰質(zhì)砂巖為主。泥質(zhì)灰(云)巖及灰(云)質(zhì)泥巖分布較廣但含量較少。向上混積巖數(shù)量增多，展布范圍擴(kuò)大。

(2)混積巖成因類型以漸變式混合沉積與突變式混合沉積為主，局部也存在原地混合沉積，各種類型的混合沉積常相互疊加，頻繁交替。

(3)混積巖形成于兩大物源注入背景下的顆粒灘壩、生物淺灘、砂壩以及泥坪等混合沉積環(huán)境，其中顆粒灘壩混合沉積展布范圍較廣，混合沉積作用類型豐富。顆粒灘壩混合沉積與砂壩混合沉積微相形成的混積巖分選較好、孔隙發(fā)育，是研究區(qū)有利的儲(chǔ)集相帶。

(4)混合沉積的主要控制因素是物源供給和水動(dòng)力條件，其次為構(gòu)造背景及湖平面升降。其中，穩(wěn)定的古鼻狀構(gòu)造為形成廣泛的混合沉積提供了地形條件；不同方向物源的供給與活躍的水動(dòng)力條件決定了混積巖的類型、組分、結(jié)構(gòu)以及分布方式；物源供給的變化與相對(duì)湖平面升降則控制著混積巖的垂向沉積序列。