范 鵬，何 川

（1.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都 610500；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司，陜西西安 710021）

塔中I 號(hào)斷裂帶上奧陶統(tǒng)良里塔格組碳酸鹽巖儲(chǔ)層勘探自20 世紀(jì)90 年代勘探以來(lái)，在東部發(fā)現(xiàn)塔中I號(hào)氣田大型陡坡型礁灘體凝析氣藏[1-3]，繼而在中部亦發(fā)現(xiàn)有臺(tái)緣礁灘體油氣藏[4]。近年來(lái)對(duì)塔中III 區(qū)開(kāi)展了大量的勘探工作[5,6]，礁灘復(fù)合體的存在與否和高能灘體的分布成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)之一。對(duì)塔中III 區(qū)大量的巖心、錄井、測(cè)井、薄片和地震資料的分析，筆者對(duì)沉積演化模式和沉積相的分布進(jìn)行了探討，以期對(duì)研究區(qū)良里塔格組后續(xù)的油氣勘探提供幫助。

1 沉積類(lèi)型及特征

塔中III區(qū)位于塔中低凸起西北端，目的層上奧陶統(tǒng)良里塔格組僅沉積良一～良三段，沉積環(huán)境為溫暖濕潤(rùn)的淺海環(huán)境，沉積類(lèi)型多樣，大致可劃分為開(kāi)闊臺(tái)地和臺(tái)地邊緣相。開(kāi)闊臺(tái)地相可進(jìn)一步分為臺(tái)內(nèi)點(diǎn)礁、臺(tái)內(nèi)灘、灰泥丘和灘間海亞相；臺(tái)地邊緣相可進(jìn)一步劃分為礁丘、灰泥丘、粒屑灘和灘間海亞相。主要特征（見(jiàn)表1）。

1.1 開(kāi)闊臺(tái)地相特征

開(kāi)闊臺(tái)地海域廣闊，無(wú)障壁遮擋，屬開(kāi)放水體循環(huán)系統(tǒng)，水深幾米～幾十米不等；生物分異度和數(shù)量都比較豐富，生物主要為藍(lán)綠藻、棘皮、腕足、海綿、介形蟲(chóng)等；沉積物類(lèi)型亦多樣，從砂礫屑級(jí)到灰泥級(jí)均有沉積。沉積相類(lèi)型以灘間海為主，占61.07 %；其次為臺(tái)內(nèi)灘亞相，占33.34 %；臺(tái)內(nèi)點(diǎn)礁和灰泥丘分別占5.86 %和5.59 %。

1.1.1 臺(tái)內(nèi)點(diǎn)礁亞相 晚奧陶世時(shí)期，研究區(qū)臺(tái)地內(nèi)部由于斷裂活動(dòng)而引起局部差異性沉降，導(dǎo)致在開(kāi)闊臺(tái)地內(nèi)部分化出地形較高、較平坦的臺(tái)坪并發(fā)育次級(jí)坡折，造礁生物附著臺(tái)內(nèi)砂屑灘或粘結(jié)生屑碎片構(gòu)建點(diǎn)礁格架。開(kāi)闊臺(tái)地內(nèi)的生物礁，礁體多近圓形或不規(guī)則狀，常呈點(diǎn)狀分布于浪基面之上的陸架附近，生物主要為腹足、腕足、有孔蟲(chóng)以及紅藻等，地震剖面上反應(yīng)也不明顯，預(yù)測(cè)難度較大。

1.1.2 臺(tái)內(nèi)灘亞相 臺(tái)內(nèi)灘是指在沉積水體較淺、能量較高的沉積環(huán)境下形成的粒屑灘，沉積作用多受浪基面控制，沉積顆粒類(lèi)型多樣，如內(nèi)碎屑、生屑、藻團(tuán)塊等。巖性以亮晶砂礫屑灰?guī)r、砂屑灰?guī)r和含生屑砂屑灰?guī)r為主，顆粒分選中等，含量通常在50%～80%。常見(jiàn)平行層理、交錯(cuò)層理和丘狀交錯(cuò)層理，局部見(jiàn)生物擾動(dòng)和潛穴。

表1 沉積相類(lèi)型簡(jiǎn)表

1.1.3 灰泥丘 灰泥丘在開(kāi)闊臺(tái)地相內(nèi)呈平緩低平正向凸起，常與粒屑灘呈指狀交叉分布，可細(xì)分為丘核、丘翼，丘基和丘蓋，主要巖性為隱藻泥晶灰?guī)r、隱藻粘結(jié)巖和具粘結(jié)結(jié)構(gòu)的砂屑灰?guī)r。研究區(qū)灰泥丘亞相主要分布于良二段，發(fā)育窗格孔，孔徑2～7 mm，被亮晶方解石全充填，見(jiàn)縫合線，被泥質(zhì)和瀝青充填。

1.1.4 灘間海亞相 灘間海屬于礁灘復(fù)合體之后的一個(gè)靜水沉積環(huán)境，波浪的能量較低，水體循環(huán)受限，水深通常在50 m 以內(nèi)。沉積物以暗色粒細(xì)碳酸鹽泥或粉砂沉積為特征，主要的巖石類(lèi)型有泥晶灰?guī)r和含泥質(zhì)條帶泥晶灰?guī)r。生物以浮游有孔蟲(chóng)為主，其次為腕足、棘皮類(lèi)等，暗色灰泥富含有機(jī)質(zhì)，生物擾動(dòng)構(gòu)造和潛穴發(fā)育。例如中古26 井良三段6 338～6 346 m 井段沉積相屬于灘間海亞相，主要巖性為泥晶灰?guī)r夾薄層泥質(zhì)條帶灰?guī)r，成像測(cè)井相為暗斑相。

1.2 臺(tái)地邊緣相特征

對(duì)研究區(qū)沉積亞相類(lèi)型厚度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出研究區(qū)以粒屑灘為主，占54.79 %，其中砂屑灘、生屑灘和鮞粒灘各自比例為38.38 %、12.77 %和3.63 %；其次為灘間海亞相，占28.72 %；生物礁主要為灰泥丘，占12.28 %，其次為臺(tái)緣礁，比例為4.21 %。

1.2.1 礁丘亞相 礁丘亞相位于波浪和強(qiáng)水流擾動(dòng)的環(huán)境，水體深度多在30 m 以內(nèi)。造礁生物對(duì)水體環(huán)境要求較高，除了需求暖、清、淺的水體循環(huán)條件，還需要適宜造礁或附礁生物的營(yíng)養(yǎng)水流。相比塔中東部礁灘體凝析氣藏，研究區(qū)的礁丘規(guī)模較小，礁體未能形成環(huán)帶分布，正向地貌凸起特征不顯著，未見(jiàn)大量礁骨架巖、礁障積巖分布。通過(guò)常規(guī)測(cè)井手段難以識(shí)別，成像測(cè)井圖像上礁體多呈亮斑相或高阻塊狀相，地震剖面上礁體呈雜亂反射，與周邊相位差異明顯。研究區(qū)礁丘在縱向上與粒屑灘疊置組成1～3 套沉積旋回，粒屑灘既作為礁體的礁蓋，同時(shí)也是上部礁體的礁基。橫向上可以識(shí)別出礁核、礁翼、礁前和礁后，礁前受波浪破碎作用，以礁角礫為主要識(shí)別特征，礁翼為礁和灘的過(guò)渡部位，礁灘體互相呈指狀穿插。

1.2.2 灰泥丘亞相 塔中III 區(qū)上奧陶統(tǒng)臺(tái)緣灰泥丘多隱藻粘結(jié)結(jié)構(gòu)。丘體厚度7～45 m，垂向上與粒屑灘或?yàn)╅g海組成2～3 個(gè)旋回。巖性上以深灰色塊狀隱藻泥晶灰?guī)r、含砂屑藻粘結(jié)巖及泥質(zhì)條帶灰?guī)r為特征，發(fā)育被亮晶方解石全充填的窗格孔和半充填的小型晶洞。

1.2.3 臺(tái)緣粒屑灘 臺(tái)緣粒屑灘包括生屑灘、砂屑灘和鮞粒灘等，各類(lèi)灘體主要以顆粒含量進(jìn)行區(qū)分。受高能沉積環(huán)境的控制，顆粒的結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度均較高，分選中等～好，粒間膠結(jié)物以亮晶方解石全膠結(jié)為主，鏡下可識(shí)別出三期膠結(jié)物，并見(jiàn)新月形懸垂膠結(jié)。部分顆粒表層見(jiàn)泥晶套和藻絲體鉆孔，發(fā)育高角度擴(kuò)溶縫。

1.2.4 灘間海亞相 灘間海在臺(tái)緣相帶多分布于局部灘體、礁后局限水體環(huán)境或海平面陡升的區(qū)域沉積中。以暗色、細(xì)粉砂-泥級(jí)沉積物為特征，碳酸鹽泥多發(fā)生重結(jié)晶和微亮晶方解石膠結(jié)，臺(tái)緣生物碎屑和細(xì)砂屑常呈薄層分布其中，低能水體擾動(dòng)使其形狀多不規(guī)則。發(fā)育水平層理、沖刷構(gòu)造以及生物擾動(dòng)構(gòu)造。研究區(qū)灘間海主要分布于良三段底部、頂部以及良一段，說(shuō)明這三個(gè)沉積時(shí)期為海平面階段性上升期。

2 沉積相展布

2.1 沉積相縱向發(fā)育特征

開(kāi)闊臺(tái)地相縱向上以多期臺(tái)內(nèi)灘-灘間海、灰泥丘-灘間海、灰泥丘-臺(tái)內(nèi)灘的沉積組合為特征。下面以中古15 井為例介紹各段沉積及組合特征：良三段以臺(tái)內(nèi)灘沉積為主，發(fā)育兩個(gè)臺(tái)內(nèi)灘-灘間海沉積旋回；良二段沉積亞相類(lèi)型豐富，包括臺(tái)內(nèi)灘、灰泥丘及灘間海，除灘間海沉積厚度較?。? m）外，臺(tái)內(nèi)灘與灰泥丘沉積厚度均較厚，垂向上表現(xiàn)為三套海侵間歇沉積旋回，下部為臺(tái)內(nèi)灘-灘間海的沉積旋回，上部為兩套臺(tái)內(nèi)灘-灰泥丘的沉積旋回；良一段垂向上發(fā)育一套粒屑灘-灘間海的沉積組合，其下部為中高能砂屑灘沉積，上部為低能灘間海沉積，二者沉積厚度相近。

臺(tái)地邊緣相總體上表現(xiàn)為一個(gè)開(kāi)放的海水循環(huán)體系，縱向上以高能粒屑灘和生物礁的垂向疊置為主體，局部夾有薄層灘間海沉積。臺(tái)地邊緣相中以塔中86 井最為典型（見(jiàn)圖1），各段沉積相類(lèi)型及組合特征表現(xiàn)為：良三段為三套砂屑灘-灘間海交互旋回，表現(xiàn)為海平面間歇性停滯上升特征；良二段沉積時(shí)期沉積水體變淺，在底部厚度為數(shù)米的砂屑灘基底上，形成灰泥丘建隆，之后又被厚度約18 m 的鮞?；?guī)r所覆蓋，形成一套完整的礁灘復(fù)合體構(gòu)造，良二段可識(shí)別出兩套完整的礁灘復(fù)合體；到良一段沉積時(shí)期，則形成底部為灘間海，中上部為中低能生屑砂礫屑灘的沉積旋回。

圖1 塔中86 井良里塔格組沉積微相縱向剖面

2.2 沉積相橫向發(fā)育特征

在單井沉積相縱向分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)沉積相區(qū)域?qū)Ρ?，能夠?zhǔn)確分析研究區(qū)的沉積相橫向變化和遷移特征。通過(guò)平行塔中Ⅰ號(hào)坡折帶建立地中古17-中古171-中古452-中古451-中古45 井上奧陶統(tǒng)良里塔格組沉積相對(duì)比剖面（見(jiàn)圖2）可以看出：自研究區(qū)中部塔中45 井區(qū)向北全部屬于臺(tái)地邊緣相帶，主體相帶為粒屑灘、灘間海和灰泥丘亞相，各段沉積亞相具有一定的橫向連續(xù)性，良三段及良二段以粒屑灘、灰泥丘沉積為主，夾有灘間海沉積，良一段則主要為灘間海及低能粒屑灘沉積。良三段沉積時(shí)期，靠近北端的中古17 井和中古171 井在沉積中期開(kāi)始出現(xiàn)礁灘復(fù)合體，良三段頂部發(fā)生一次顯著的海侵過(guò)程，水體變深，以廣泛的灘間海沉積為特征；良二段沉積時(shí)期則表現(xiàn)為整體上以高能沉積為主，僅局部出現(xiàn)灘體之間的低洼沉積，橫向上以1-4 套發(fā)育良好的粒屑灘-灰泥丘的沉積旋回為特征，其中灰泥丘多為藻粘結(jié)砂屑沉積，未見(jiàn)大量生屑碎片；良一段則又表現(xiàn)為水體變深的低能灘間海沉積，僅在頂部出現(xiàn)數(shù)米中低能砂屑灘沉積。

由垂直塔中Ⅰ號(hào)坡折帶的塔中63-中古15-中古151-塔中45-中古18 井上奧陶統(tǒng)良里塔格組沉積相對(duì)比圖可知（見(jiàn)圖3），中古15 和中古151 井之間為臺(tái)地邊緣和開(kāi)闊臺(tái)地的過(guò)渡帶，結(jié)合平行Ⅰ號(hào)坡折帶的對(duì)比圖可以看出，自塔中45 井區(qū)以北為臺(tái)地邊緣相，以南則為開(kāi)闊臺(tái)地相。與臺(tái)地邊緣相比，開(kāi)闊臺(tái)地相中臺(tái)內(nèi)灘能量相對(duì)變低，厚度減薄，灘間海較發(fā)育；而臺(tái)地邊緣粒屑灘沉積厚度大，能量高，橫向連續(xù)性好，與灰泥丘呈交互沉積。

圖2 平行塔中Ⅰ號(hào)坡折帶上奧陶統(tǒng)良里塔格組沉積相對(duì)比剖面

圖3 垂直塔中Ⅰ號(hào)坡折帶上奧陶統(tǒng)良里塔格組沉積相對(duì)比剖面

3 沉積相演化模式

在對(duì)塔中III 區(qū)上奧陶統(tǒng)良里塔格組沉積特征分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合沉積層序和構(gòu)造格局演化，建立了塔中III 區(qū)上奧陶良里塔格組沉積相模式圖，進(jìn)而推斷出研究區(qū)在良里塔格組沉積時(shí)期的相演變過(guò)程。

圖4 塔中III 區(qū)上奧陶統(tǒng)良里塔格組沉積相演化模式圖

晚奧陶世良里塔格組沉積時(shí)期，塔中III 區(qū)以發(fā)育碳酸鹽開(kāi)闊臺(tái)地相－碳酸鹽鑲邊臺(tái)地沉積為特征。相帶變化寬緩，沉積物主要受波浪、潮汐和風(fēng)暴流作用影響，沿臺(tái)地邊緣形成了一定厚度規(guī)模的礁、灘鑲邊沉積組合。其沉積演化模式如下：在良三段沉積時(shí)期，地勢(shì)西高東低，臺(tái)地邊緣相帶寬緩，以砂屑灘沉積為主，局部發(fā)育灰泥丘，形成丘灘復(fù)合體。開(kāi)闊臺(tái)地為中低能沉積，臺(tái)坪地區(qū)發(fā)育有中低能砂屑灘，灰泥丘呈小規(guī)模零星分布，展布方向與臺(tái)緣相一致（見(jiàn)圖4A）；良二段沉積時(shí)期，構(gòu)造格局仍為西高東低，臺(tái)地邊緣相帶變窄，灰泥丘建造在良三段沉積的基礎(chǔ)上擴(kuò)至最大，形態(tài)呈條帶狀或圓丘狀。受東西向水平擠力作用力的影響，開(kāi)闊臺(tái)地內(nèi)部形成深淺相間的沉積格局。在此基礎(chǔ)上，古地貌高點(diǎn)發(fā)育灘體，灘體規(guī)模較良三段減小，低處為灘間海等低能沉積，灘體附近見(jiàn)零星分布的灰泥丘（見(jiàn)圖4B）；良一段沉積時(shí)期，受垂向應(yīng)力作用影響，西部下沉，東部抬升，沉積格局為西低東高，臺(tái)地邊緣相進(jìn)一步縮減，僅在中古151-中古16-塔中452-中古18 井一帶分布。開(kāi)闊臺(tái)地主要為灘間海沉積（見(jiàn)圖4C）。

4 沉積相平面分布

在建立研究區(qū)良里塔格組沉積演化模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合單井沉積相分布的約束，對(duì)其沉積相平面分布進(jìn)行了預(yù)測(cè)（見(jiàn)圖5）。

塔中III 區(qū)臺(tái)地邊緣以廣泛發(fā)育的臺(tái)緣礁、灘等中高能沉積為主。灘體多呈西北-東南向展布，規(guī)模不大，橫向連續(xù)性較好。中古17 井向西北方向3 km 逐漸過(guò)渡為臺(tái)緣中低能灘相沉積，是由于良里塔格組沉積時(shí)期，海水自東南方向進(jìn)入，中古17 井、中古171、塔中86 井所在區(qū)域受波浪、潮汐等高能水體環(huán)境影響，形成儲(chǔ)集性能較好的高能礁灘復(fù)合體；而位于相對(duì)靠?jī)?nèi)帶的中古19 井附近則多沉積臺(tái)緣低能灘體。研究區(qū)未能形成如塔中東部典型的礁灘體，僅見(jiàn)小規(guī)模的礁丘-灰泥丘沉積。

圖5 塔中III 區(qū)上奧陶統(tǒng)良里塔格組沉積相平面展布圖

開(kāi)闊臺(tái)地以廣泛發(fā)育的灘間海等低能沉積為主，砂屑灘、生屑灘、灰泥丘多呈點(diǎn)狀，規(guī)模小，橫向連續(xù)性較差。臺(tái)內(nèi)點(diǎn)礁和灰泥丘主要分布中古16 井區(qū)內(nèi)，礁丘以廣鹽性障積巖和粘結(jié)巖為主，灰泥丘多藻類(lèi)絲體粘結(jié)灰泥成巖，顏色灰暗，常與泥晶灰?guī)r組成薄互層，生屑含量低，主要為腕足類(lèi)碎屑。臺(tái)內(nèi)正向地貌高處中古163 井一帶為臺(tái)內(nèi)高能灘沉積，平行I 號(hào)坡折帶成席狀分布。臺(tái)內(nèi)低能灘在中古26 井-中古16 井、中古15 井區(qū)和中古12 井均有鉆遇，厚度分布不均，幾米～數(shù)十米不等。

5 結(jié)論

（1）塔中III 區(qū)沉積環(huán)境為溫暖濕潤(rùn)的淺海環(huán)境，沉積類(lèi)型多樣，大致可劃分為開(kāi)闊臺(tái)地和臺(tái)地邊緣相。開(kāi)闊臺(tái)地相可進(jìn)一步分為臺(tái)內(nèi)點(diǎn)礁、臺(tái)內(nèi)灘、灰泥丘和灘間海亞相；臺(tái)地邊緣相可進(jìn)一步劃分為礁丘、灰泥丘、粒屑灘和灘間海亞相。

（2）晚奧陶世良里塔格組沉積時(shí)期，塔中低凸起整體下降，海平面間歇上升，沿臺(tái)地邊緣形成了一定厚度規(guī)模的礁、灘鑲邊沉積組合。良三段開(kāi)始出現(xiàn)灰泥丘和礁丘，到良二段沉積時(shí)期規(guī)模較大，與粒屑灘疊置組成多旋回沉積，屬于有利的儲(chǔ)集相帶。

（3）臺(tái)地邊緣以廣泛發(fā)育的臺(tái)緣礁、灘等中高能沉積為主，臺(tái)緣灘以砂屑灘為主，灘體多呈西北-東南向展布，規(guī)模不大，橫向連續(xù)性較好。開(kāi)闊臺(tái)地以灘間海等低能沉積為主，砂屑灘、生屑灘、灰泥丘多呈點(diǎn)狀，規(guī)模小，橫向連續(xù)性較差。

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