周吉羚，李國蓉，2，彭博，雷和金，高魚偉

（1.成都理工大學，四川成都610059；2.成都理工大學油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室，四川成都610059）

四川盆地燈影組與雷口坡組層序沉積特征對比研究

周吉羚1，李國蓉1，2，彭博1，雷和金1，高魚偉1

（1.成都理工大學，四川成都610059；2.成都理工大學油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室，四川成都610059）

作為四川盆地海相碳酸鹽巖沉積的始末兩個階段，本文選取震旦系燈影組和中三疊世雷口坡組這兩個特殊時期進行比較研究，來窺探盆地內(nèi)整個海相沉積的發(fā)展過程。通過選取典型的剖面和井資料，結(jié)合層序地層學的原理和方法，對層序格架、沉積演化模式等方面做了整理和總結(jié)，認識到始末兩個時期在層序格架上相似，都具有快速海侵，緩慢海退的海平面變化特征。在燈影組時期四川盆地總體表現(xiàn)為西高東低，這一長期穩(wěn)定的格局在雷口坡組沉積時期由于江南古陸隆起變?yōu)闁|高西低，物源供應方向也從沉積開始的由西向東變?yōu)橛蓶|向西搬運。燈影組造礁生物為單一的藻類，由于生物滅絕事件和氣候條件，雷口坡組的造礁生物也幾乎只發(fā)育單一的藻類。

四川盆地；燈影組；雷口坡組；層序；沉積相

四川盆地為在上揚子克拉通基礎上發(fā)育起來的多旋回盆地，其基底為前震旦系，局部如川西南及川東南等地區(qū)為下震旦統(tǒng)［1］。從震旦系燈影組開始發(fā)育一套海相碳酸鹽巖地層。直到雷口坡組的大規(guī)模往南西海退，結(jié)束了海相碳酸鹽巖階段的沉積史［2］。

近年來很多學者都對四川盆地燈影組和雷口坡組的沉積層序特征等進行了大量的研究。但前人的研究多為對四川盆地海相碳酸鹽巖階段的單個沉積時期或相鄰幾個沉積時期的認識，而缺乏整體宏觀的研究?；诖耍疚耐ㄟ^選取丁山1井、女基井、安平1井等井資料，利用樂山范店剖面、金沙巖孔剖面、銅仁剖面等剖面描述，結(jié)合層序地層學的原理和方法，對雷口坡和燈影組的層序格架以及沉積相特征等方面做了總結(jié)和歸納，力圖理清這兩個特殊時期存在的異同點，揭示出層序沉積相和礁體的發(fā)展和演化，通過始末兩個特殊時期的角度，來認識和豐富四川盆地海相碳酸鹽巖的研究。

1　地質(zhì)概況

四川盆地在震旦紀-中三疊世為海相沉積，晚三疊世-現(xiàn)今為陸相沉積。在震旦紀-中三疊世的海相盆地發(fā)展階段中，四川盆地經(jīng)歷了復雜的演化過程。由于晉寧運動形成的褶皺基底使得川中地臺發(fā)展穩(wěn)定，而盆地東部和西部的地質(zhì)發(fā)展差別極大［3］。

震旦紀-早奧陶世為克拉通盆地發(fā)展階段，四川盆地進入構(gòu)造穩(wěn)定階段，盆地西南部的康定-西昌-攀枝花-昆明一帶為古陸區(qū)，其西有川西邊緣海盆，東部有中上揚子大陸邊緣盆地。郁南運動之后，四川盆地的構(gòu)造性質(zhì)就由穩(wěn)定拉張向擠壓活動背景轉(zhuǎn)化，由此盆地的性質(zhì)也發(fā)生了變化，四川盆地南部及東南部區(qū)域成為湘鄂西-黔北前陸盆地的一部分。志留紀末的廣西運動發(fā)生后，四川盆地再次進入穩(wěn)定構(gòu)造發(fā)展階段。泥盆紀-中二疊世，盆地北側(cè)和西側(cè)分別發(fā)育南秦嶺陸緣盆地、龍門山-鹽源陸緣盆地，東南側(cè)古特提斯裂谷化作用強烈，分別發(fā)育右江陸緣裂陷盆地、下?lián)P子裂陷盆地，西南部有康滇古陸存在。到了晚二疊世-中三疊世，東吳運動或峨眉運動的發(fā)生，四川盆地西南區(qū)域表現(xiàn)為強烈拉張-基性玄武巖噴發(fā)，地殼抬升和康滇古陸范圍擴大，沉積盆地陸緣物質(zhì)增多。而其后發(fā)生的印支運動的一個重要結(jié)果就是結(jié)束了四川盆地海相沉積的歷史，由淺水碳酸鹽巖臺地為主的海相沉積盆地轉(zhuǎn)換為中生代的陸相前陸盆地［4］（見圖1）。

2　層序格架分析

根據(jù)沉積旋回，四川盆地燈影組和雷口坡組自上而下均可以分為4段。對于震旦系燈影組三級層序的劃分，前人的研究有將其分為4個三級層序（陳洪德等，2009）、5個三級層序［6］。本文通過對重點井剖面和野外剖面的研究將燈影組劃分為4個三級層序。中三疊世雷口坡組三級層序的研究還存在爭議，從1個三級層序到5個三級層序均有學者提出［7-8］。本文通過對大深1、漢6、元壩1等露頭和鉆井剖面進行了詳細研究，將四川盆地雷口坡組劃分為2個三級層序。通過研究對比，可以發(fā)現(xiàn)四川盆地震旦系燈影組與中三疊統(tǒng)雷口坡組三級層序具有如下特征（見圖2）。

圖1　四川盆地海相沉積時期沉積構(gòu)造概況圖

圖2　四川盆地燈影組與雷口坡組三級層序特征對比圖

（1）燈影組的4個三級層序在橫向上發(fā)展分布都比較穩(wěn)定，但由于桐灣運動的影響，頂部的第4個三級層序基本因風化剝蝕而保存不全。而雷口坡組由于受到印支早幕不整合面的剝蝕影響，古隆起附近的雷口坡組遭受剝蝕，僅可見下部三級層序的海侵體系域部分。

（2）燈影組第1個三級層序的底界面是與下伏陡山沱組的一個暴露巖溶面，而雷口坡組第1個三級層序的底界面是與下伏嘉陵江組的分界面。燈影組第4個層序的頂界面是受桐灣運動影響的不整合侵蝕面疊合在一起，而雷口坡組第2個三級層序的頂界面是與印支早幕不整合面疊合在一起。燈影組其他的三級層序頂?shù)捉缑婢憩F(xiàn)為地層疊置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換面，而雷口坡組其他三級層序的頂?shù)捉缑鏋閹r性巖相轉(zhuǎn)換面。

（3）燈影組和雷口坡組的每個三級層序內(nèi)部僅發(fā)育高位體系域和海侵體系域，且沉積物具有高水位體系域厚度遠大于海侵體系域，反映兩個沉積時期均為快速海侵，緩慢海退的海平面變化特征。

3　沉積與巖石學特征

3.1沉積格局分析

沉積格局是正確認識沉積相帶展布的基礎。四川盆地震旦系燈影組的沉積格局目前存在兩種不同的觀點，陳洪德等（2007）認為四川盆地燈影組為淺水碳酸鹽巖臺地背景沉積；梅冥相等（2007）認為四川盆地燈影組為碳酸鹽巖緩坡型臺地沉積［9］。結(jié)合川中、川西南威遠等露頭和鉆井資料研究，燈影組主要發(fā)育白云巖、藻云巖以及葡萄狀云巖地層，因此，本文贊成第一種觀點。四川盆地在燈影組是一長期處于淺水環(huán)境、規(guī)模巨大的臺地，主要發(fā)育潮坪-瀉湖相。臺地四周為深水或相對深水沉積環(huán)境。

由于勘探程度的限制，目前對雷口坡的沉積格局研究仍沒有結(jié)束。本文認為在雷口坡時期，四川盆地為一個大型的陸表海臺地，以局限臺地相為主，蒸發(fā)臺地相為輔。由東向西發(fā)育有混積潮坪、局限臺地、臺地邊緣以及斜坡-盆地相帶。

四川盆地燈影組和雷口坡組東部和西部均發(fā)育有臺緣。臺地西部在燈影組沉積時期有較小型的滇中古陸、瀘定古陸等發(fā)育，陸源物質(zhì)供給作用弱，主要發(fā)育潮坪；而在雷口坡時期臺地西部存在的松潘-甘孜海槽，使得礁灘不發(fā)育。在臺地東部，由于江南古陸的抬升剝蝕和康滇古陸的持續(xù)下沉，江南古陸開始供應物，大量的陸源碎屑從東側(cè)進入海盆，使雷口坡組有潮坪出現(xiàn)；而燈影組東隔海盆與中揚子臺地相望，物源不充足，因而沒有潮坪出現(xiàn)。

3.2沉積相及巖石學特征

四川盆地燈影組主要發(fā)育藻白云石、顆粒白云石以及粉-粗晶白云石，在燈三段還發(fā)育一套特殊的葡萄狀白云巖；而在雷口坡組主要沉積各種藍綠藻和顆粒的白云巖、膏鹽巖和少量灰?guī)r，底部發(fā)育一套“綠豆巖”（見圖3）。

圖3　四川盆地燈影組、雷口坡組典型巖石類型

在燈影組沉積時期，四川盆地水淺、溫暖、濕潤的水體條件和古氣候條件［10-11］以及陸源物質(zhì)的缺乏，使得生物大量的繁殖，特別是藍藻空前發(fā)育，因而燈影組發(fā)育一套富藻白云石，并且含有豐富的藻類化石，富藻層主要發(fā)育于三級層序的高位體系域時期；雷口坡組沉積時期，氣候干燥炎熱，蒸發(fā)作用強，并且沉積環(huán)境非常閉塞，使得四川盆地內(nèi)發(fā)育局限瀉湖相和局限潮坪相，而潮坪的發(fā)育使藻席大面積分布，沉積了一套富含各種藍綠藻和顆粒的白云巖、膏鹽巖和灰?guī)r。

溫暖的氣候條件，清潔的水域以及有機物質(zhì)的供應，都是形成生物礁的重要條件。燈影組時期的氣候條件，以及相對孤立的沉積環(huán)境使得陸緣物質(zhì)供應不足，給生物發(fā)育提供了良好的生活環(huán)境，這一時期的造礁生物基本上是單一的藻類，形成了各種形態(tài)的疊層石、層紋石等礁群，主要分布于川西等地。在整個海相沉積的過程中，四川盆地經(jīng)歷了三個造礁生物的興旺期，即奧陶紀、泥盆紀以及二疊紀。其中二疊紀為生物礁丘發(fā)育的鼎盛時期。但二疊紀末期，地球歷史上發(fā)生了最大的一次集群滅絕事件［4］，使得三疊紀的生物礁以中、晚三疊世為主，造礁生物甚至是生物在雷口坡組都缺少，并且強蒸發(fā)作用下的氣候條件，更不利于造礁生物的繁殖，因此在四川盆地海相沉積晚期，古生代一度昌盛的層孔蟲和床板珊瑚徹底滅絕，只發(fā)育藻類、海綿等造礁生物?？梢钥闯?，四川盆地整個海相沉積階段，造礁生物以及生物礁的發(fā)育階段表現(xiàn)為兩頭少中間多的模式，峰值在二疊紀時期。

圖4　四川盆地燈影組、雷口坡組沉積演化模式圖

3.3沉積相演化特征

根據(jù)野外露頭觀察，巖芯薄片資料以及鉆井剖面的資料分析，結(jié)合三級層序和層序格架內(nèi)沉積模式的討論，編制了燈影組和雷口坡組的沉積演化模式圖（見圖4）。

震旦紀燈影組開始，四川盆地西緣古陸被淹沒，無陸源供給，主要發(fā)育臺地、潮坪瀉湖。盆地東部和北部見臺緣灘發(fā)育，中部可見臺內(nèi)灘發(fā)育。在SQ3海侵時期由于拉張作用形成了南北走向的臺內(nèi)洼地，洼地內(nèi)沉積泥巖夾少量白云巖，洼地邊緣以藻云坪發(fā)育為主。SQ3的高水位時期到SQ4的高水位末期是四川盆地的構(gòu)造穩(wěn)定期，構(gòu)造的相對穩(wěn)定使碳酸鹽巖快速生長，從而臺洼消失。在這段時期，盆地內(nèi)主要以潮坪-瀉湖相沉積為主。

燈影組之后的沉積時期的古地理格局基本都保持西高東低，晚奧陶世形成的康滇古陸長期為盆地西部提供陸源物質(zhì)。到了中三疊世雷口坡組沉積時期，由于構(gòu)造作用，西部的康滇古陸下沉，東部的江南古陸隆起，這在根本上改變了四川盆地海相沉積的沉積格局，陸源物質(zhì)由東向西搬運，形成了東面的混積潮坪相沉積。對比始末時期的沉積演化模式，可以得出以下結(jié)論：

（1）在燈影組沉積時期，四川盆地總體表現(xiàn)為西淺東深，西為陸表海臺地沉積區(qū)，東為斜坡-盆地沉積區(qū)；在雷口坡組沉積時期這一長期穩(wěn)定的地理格局發(fā)生變化，四川盆地總體表現(xiàn)為東淺西深，西為陸棚-臺緣斜坡，東為局限-蒸發(fā)臺地沉積區(qū)。

（2）隨著海平面的升降，在燈影組沉積時期，臺地內(nèi)主要為潮下-潮間-潮上沉積相，部分時期在瀘州及長寧一帶發(fā)育瀉湖相，沉積相總體呈向東遷移的趨勢；在雷口坡組沉積時期，臺地內(nèi)主要處于潮坪、瀉湖相帶，東部發(fā)育混積潮坪相帶，沉積相總體呈向西遷移的趨勢。

（3）隨著海平面周期性的變化，在燈影組沉積時期，臺地位置發(fā)生周期性的變化，臺地和臺緣都能發(fā)現(xiàn)不同程度的灘相；在雷口坡組沉積時期，臺地邊緣能發(fā)現(xiàn)灘體發(fā)育；在下部三級層序時期，灘體主要發(fā)育在高水位體系域早期，在上部三級層序時期，灘體主要發(fā)育在海侵體系域。

4　結(jié)論

（1）震旦系燈影組包含了4個三級層序，中三疊世雷口坡組包含了2個三級層序。兩個沉積時期的層序較為相似，頂部均受到不同程度的剝蝕，且層序內(nèi)部僅發(fā)育高位體系域和海侵體系域，都具有快速海侵，緩慢海退的海平面變化特征。

（2）燈影組時期由于氣候溫暖，物源供給弱等條件，為生物發(fā)育提供了良好的生活環(huán)境，造礁生物為單一的藻類。但由于二疊紀末期的生物滅絕事件以及強蒸發(fā)作用下的氣候條件，使得雷口坡組的造礁生物罕見，幾乎只發(fā)育燈影組時期單一的藻類。四川盆地在海相碳酸鹽巖沉積時期一度昌盛的層孔蟲等造礁生物徹底滅絕。因此，四川盆地整個海相沉積階段，造礁生物以及生物礁的發(fā)育階段表現(xiàn)為兩頭少中間多的模式，峰值在二疊紀時期。

（3）四川盆地在海相沉積階段，川中為穩(wěn)定的地臺發(fā)展階段，但東部和西部的地質(zhì)發(fā)展差別極大。燈影組時期，四川盆地總體表現(xiàn)為西淺東深，西高東低，這一長期穩(wěn)定的格局在雷口坡組時期發(fā)生了變化，康滇古陸的下沉和江南古陸的隆起使四川盆地變?yōu)闁|淺西深，東高西低。因此，燈影組時期物緣供應區(qū)為西部的滇中古陸，陸源碎屑由西向東搬運，在盆地西部發(fā)育潮坪相沉積環(huán)境。之后由于康滇古陸的形成，這一物源供給模式一直持續(xù)到雷口坡組陸源碎屑變?yōu)橛蓶|向西搬運，在盆地東部出現(xiàn)了潮坪。作為海相沉積的開始和結(jié)束，燈影組和雷口坡組東、西部的變化在海相沉積階段具有很強的代表性。

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The characteristic comparing study of sequence and sedimentation in the Sichuan basin Dengying fomation and Leikoupo formation

ZHOU Jiling1，LI Guorong1，2，PENG Bo1，LEI Hejin1，GAO Yuwei1
（1.College of Energy Resources，Chengdu University of Technology，Chengdu Sichuan 610059，China；2.State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation，Chengdu University of Technology，Chengdu Sichuan 610059，China）

As the beginning and the end of marine carbonate sedimentary in Sichuan basin，in order to scan the whole marine sedimentary development process，this article selects theSinian Dengying formation and the middle Triassic Leikoupo formation as the two special period to compare and study.Through selecting typical profiles and well data，combined with the principle and method of sequence stratigraphy，collecting and summarizing the sequence framework，sedimentary evolution pattern and so on，realize that the two period are similar in sequence stratigraphic framework which have the same sea level changes of rapid transgressive and slow regressive.The Sichuan basin is high in the west and low in the east in the whole period of Dengying formation.But this long-term stable patterm have changed into high in the east and low in the west during the Leikoupo formation sedimentary period because of the rise of Jiangnan ancient land.Source supply direction also changed from west to east in the beginning to east to west.The reef-building organisms in the Dengying fomation only have algae.Due to the extinction events and climate conditions，the reef-building organisms in the Leikoupo formation are almost single algae.

Sichuan basin；Dengying formation；Leikoupo formation；sequence；sedimentary facies

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.04.020

TE121.34

A

1673-5285（2015）04-0068-06

2015－02-09

國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”下設子課題，項目編號：2011ZX05005。

周吉羚，女（1991-），四川成都人，成都理工大學在讀碩士，主要從事儲層地質(zhì)學與儲層地球化學工作，郵箱：1024393331@qq.com。