徐哲航 蘭才俊 郝 芳 陳浩如 楊偉強(qiáng) 馬肖琳 鄒華耀

1中國(guó)石油大學(xué)(北京)油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102249 2中國(guó)石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249 3中國(guó)石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島 266580 4中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院，湖北武漢 430074 5中國(guó)海洋石油南海東部石油管理局，廣州深圳 518067

古老碳酸鹽巖地層中的微生物丘與顆粒灘以及兩者的復(fù)合體(簡(jiǎn)稱丘灘體)沉積，被認(rèn)為具有良好的油氣儲(chǔ)集潛力(Grotzinger and Al-Rawahi，2014；鄒才能等，2014；劉樹根等，2016)。目前，在南阿曼鹽盆埃迪卡拉系—寒武系A(chǔ)ra群(Al-Siyabietal.， 2005；Smodejetal.， 2019)、巴西Campos盆地白堊系(Muniz and Bosence，2015)以及中國(guó)塔里木盆地寒武系肖爾布拉克組、四川盆地西部三疊系雷口坡組等微生物巖丘灘體儲(chǔ)層中，均已有油氣的發(fā)現(xiàn)(羅平等，2013；劉樹根等，2016)。

四川盆地?zé)粲敖M天然氣同樣主要儲(chǔ)集在丘灘體中(羅冰等，2015；劉靜江等，2016；單秀琴等，2016)。2011年，高石1井在燈影組試氣獲高產(chǎn)工業(yè)氣流，揭開了安岳大氣田發(fā)現(xiàn)的序幕；2015年時(shí)，燈影組預(yù)測(cè)儲(chǔ)量規(guī)模達(dá)5000×108￣￣m3(杜金虎等，2016b)；截至2017年底，燈影組四段累積產(chǎn)氣量已達(dá)13×108￣￣m3(楊躍明等，2019)。但燈影組丘灘體在橫向與縱向上的特征均表現(xiàn)出不同，如在橫向上，位于四川盆地北部的寧強(qiáng)胡家壩剖面燈四段發(fā)育臺(tái)緣丘灘體儲(chǔ)層，向南39.3￣￣km的旺蒼鼓城剖面燈四段則發(fā)育臺(tái)內(nèi)丘灘體儲(chǔ)層(李勇等，2019；王良軍，2019)；在縱向上，在川北胡家壩、楊壩等野外露頭也可觀察到燈影組內(nèi)部燈二段與燈四段孔、洞發(fā)育的不一致(郭旭升等，2018；李勇等，2019)。

為解決該問題，筆者所在研究團(tuán)隊(duì)對(duì)四川盆地及其周緣的寧強(qiáng)胡家壩、南江楊壩、南鄭福成、遵義松林、峨邊先鋒、旺蒼正源等野外剖面進(jìn)行了實(shí)測(cè)與系統(tǒng)采樣，并結(jié)合盆地內(nèi)鉆井資料與全球微生物巖研究成果(Jahnert and Collins，2011；Harwood and Sumner， 2012)，在筆者之前對(duì)四川盆地?zé)粲敖M微生物丘研究(徐哲航等，2018，2019)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善丘灘體巖石分類方案。通過分析不同巖石類型組合疊置樣式所反映的縱向沉積旋回差異以及沉積相帶演化所帶來的橫向展布差異，來研究不同古地理環(huán)境下發(fā)育的丘灘體類型。對(duì)比各類丘灘儲(chǔ)集體的物性特征，尋找優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層發(fā)育位置，為四川盆地?zé)粲敖M油氣勘探提供參考。

地震剖面中，下寒武統(tǒng)龍王廟組底界拉平(據(jù)魏國(guó)齊等，2015)圖 1 四川盆地震旦紀(jì)-早寒武世地層柱狀圖與裂陷剖面形態(tài)特征Fig.1 Stratigraphic column and rift shape of the Sinian-Early Cambrian in Sichuan Basin

1 地質(zhì)背景

震旦系燈影組在四川盆地與下伏陡山沱組呈整合或假整合接觸，與上覆下寒武統(tǒng)筇竹寺組或麥地坪組呈不整合接觸(圖 1-a)。依據(jù)巖性特征，燈影組可分為4段(梅冥相等，2006；鄧勝徽等，2015)：燈一段為貧微生物段，主要發(fā)育泥粉晶白云巖；燈二段為富微生物段，厚度大，常見多種形態(tài)微生物巖，并發(fā)育標(biāo)志性的“葡萄花邊”狀構(gòu)造(張杰等，2014；林孝先等，2015)；燈三段是貧微生物段，主要巖性為泥巖和泥質(zhì)白云巖，但四川盆地北部楊壩、胡家壩等剖面發(fā)育砂巖和粉砂巖；燈四段也是富微生物段，厚度較燈二段小，常見硅質(zhì)白云巖和硅質(zhì)條帶、團(tuán)塊。

燈影組沉積時(shí)期，四川盆地屬于一個(gè)基本穩(wěn)定的海相克拉通臺(tái)地(李智武等，2019)，共發(fā)生2次重要的構(gòu)造事件，分別是綿陽—長(zhǎng)寧裂陷槽的發(fā)育(圖 1-b)和桐灣運(yùn)動(dòng)(邢鳳存等，2015)。在川中震旦系勘探過程中，發(fā)現(xiàn)盆地內(nèi)存在1個(gè)大型近南北向凹槽，即綿陽—長(zhǎng)寧裂陷槽，槽內(nèi)主要沉積深水泥頁巖(李雙建等，2018)。桐灣運(yùn)動(dòng)包含2幕，分別發(fā)生在燈二段和燈四段沉積末期，導(dǎo)致四川盆地抬升并受到不同程度的剝蝕，并在燈二段/燈三段以及燈四段/筇竹寺組界線處形成不整合(武賽軍等，2016)。

綿陽—長(zhǎng)寧裂陷槽兩側(cè)是丘灘沉積的有利場(chǎng)所，也為震旦系—寒武系天然氣成藏提供了有利條件(杜金虎等，2016a)。該裂陷在燈二段沉積時(shí)期初具規(guī)模，位于德陽—安岳一帶(圖 2-a)，此時(shí)凹槽西側(cè)臺(tái)緣斜坡坡度較小，而東側(cè)臺(tái)緣斜坡坡度比西側(cè)大，具有“東陡西緩”的地貌特征雛形(魏國(guó)齊等，2015；曾富英等，2017)(圖 1-b)。至燈四段沉積時(shí)期，裂陷槽擴(kuò)大到綿陽—長(zhǎng)寧附近(圖 2-b)，東側(cè)臺(tái)緣加積增厚變陡，而西側(cè)邊界遷移擴(kuò)大坡度仍緩，具有“東陡西緩、北深南淺”的地貌特征并影響了其周圍的丘灘沉積(魏國(guó)齊等，2015；李雙建等，2018；段金寶等，2019)。

a—燈影組二段巖相古地理圖(據(jù)劉靜江等，2015， 有修改)；b—燈影組四段巖相古地理圖(據(jù)鄒才能等，2014；李智武等，2019；有修改)圖 2 四川盆地震旦系燈影組二段和四段巖相古地理Fig.2 Lithofacies palaeogeography of the 2nd and 4th Members of Sinian Dengying Formation in Sichuan Basin

燈影組沉積時(shí)期，四川盆地大部分地區(qū)是干熱/干燥古氣候背景下的文石海/白云石海環(huán)境(張靜等，2014；Hood and Wallace，2018；Dingetal.， 2019)，丘灘發(fā)育的燈二段和燈四段主要為碳酸鹽巖臺(tái)地沉積，白云巖是主要的碳酸鹽巖類型。除微生物丘和顆粒灘外，該盆地還發(fā)育臺(tái)坪和潟湖沉積(郭旭升等，2018；徐哲航等，2019)。受裂陷槽發(fā)育造成的古地貌差異影響，燈二段沉積時(shí)期裂陷東側(cè)磨溪—高石梯一帶比裂陷西側(cè)的威遠(yuǎn)、資陽等區(qū)域坡度略陡(魏國(guó)齊等，2015)，裂陷兩側(cè)都發(fā)育的臺(tái)緣丘灘體略有差別，在盆地周緣的峨邊先鋒、南江楊壩、遵義松林、天星1井、利1井等露頭/鉆井上同樣能觀察到臺(tái)緣丘灘的沉積，臺(tái)地內(nèi)部長(zhǎng)寧地區(qū)與周公1井可見潟湖沉積，潟湖周緣高部位發(fā)育臺(tái)內(nèi)丘灘。燈四段沉積時(shí)期，隨著裂陷范圍的擴(kuò)大，東側(cè)坡度更陡，裂陷兩側(cè)丘灘厚度與巖性組合差別變大，川北曾1井附近發(fā)育小型潟湖沉積(金民東，2019)，其周圍旺蒼正源、鼓城剖面發(fā)育臺(tái)內(nèi)丘灘，南江楊壩、峨邊先鋒剖面為臺(tái)坪沉積(蘭才俊等，2019)。

2 丘灘體巖石類型

丘主要為微生物巖沉積，灘主要為顆粒碳酸鹽巖沉積，在四川盆地?zé)粲敖M中兩者常發(fā)育在相鄰區(qū)域，關(guān)系緊密，且都具有很好的儲(chǔ)集層價(jià)值，故合稱“丘灘體”(Huetal.， 2019)。微生物巖中，以層狀(以疊層石為代表)和非層狀(以凝塊石為代表)為2種主要結(jié)構(gòu)(Kennard and James，1986；Grotzinger and Knoll，1999)。前人對(duì)于丘灘體中微生物巖的分類命名多依據(jù)其形態(tài)特征(Riding，2000；梅冥相等，2007；羅平等，2013；彭瀚霖等，2014；吳亞生等，2018)，這種分類方法有助于反映不同類型微生物巖的沉積環(huán)境、水動(dòng)力強(qiáng)度、儲(chǔ)集性能等(張蔭本等，1996；王文之等，2016；范正秀等，2018)。在此基礎(chǔ)上，本研究列舉了四川盆地?zé)粲敖M碳酸鹽臺(tái)地丘灘體在不同水體能量強(qiáng)弱與水深的高能環(huán)境、過渡環(huán)境和低能環(huán)境中的代表巖石類型(圖 3；表 1)。由于沉積環(huán)境的變化，不同類型巖石之間的界線常為縫合線(圖 4-a)、含黏土礦物的暴露面等(圖 4-b)，或者可觀察到巖石顏色的變化(圖 4-c)，而在野外常見巖層厚度的變化(圖 4-b)，有些界面處發(fā)育角礫、水平裂縫等。

a—疊層石白云巖，寧強(qiáng)胡家壩，燈影組四段；b—凝塊石白云巖，鑄體偏光，寧強(qiáng)胡家壩，燈影組四段；c—?dú)堄嗌靶?、核形石白云巖，鑄體偏光，ZT1井，4936.99￣￣m，燈影組二段；d—波狀紋層白云巖，旺蒼正源，燈影組四段；e—凝塊泥晶白云巖，鑄體偏光，凝塊間充填云泥大量發(fā)育海水膠結(jié)物，南江楊壩，燈影組二段；f—泥粒白云巖，寧強(qiáng)胡家壩，燈影組四段；g—平直紋層白云巖，燈影組二段，遵義松林；h—泥晶白云巖，南江楊壩，燈影組二段；i—含砂屑藻紋層泥晶白云巖，丁山1井3613.46m，燈影組四段圖 3 四川盆地震旦系燈影組不同沉積環(huán)境中丘灘體巖石類型Fig.3 Rock types of mound-bank complex in different sedimentary environments of the Sinian Dengying Formation in the Sichuan Basin

表 1 四川盆地震旦系燈影組不同沉積環(huán)境丘灘體巖石類型與特征Table1 Rock types and characteristics of the mound-bank complex in different sedimentary environment of the Sinian Dengying Formation in the Sichuan Basin

2.1 高能環(huán)境巖石類型

高能環(huán)境波浪能量最強(qiáng)，水淺、光照好，既有利于微生物丘中疊層石和凝塊石的發(fā)育，也有利于顆粒碳酸鹽巖的沉積。

疊層石具有明暗相間的層狀結(jié)構(gòu)(圖 3-a)，可呈現(xiàn)出波狀、柱狀、半球狀等多種形態(tài)，在華北地區(qū)中元古界中比較常見(Su and Sun，2012)。疊層石屬于高能環(huán)境微生物巖類型，成巖過程與藍(lán)細(xì)菌等微生物的光合作用相關(guān)(Riding，2006；Bosaketal.， 2009；Grotzinger and Al-Rawahi，2014)，因此在能接受陽光照射的淺水環(huán)境“生長(zhǎng)”較快(顏佳新等，2019)。主要發(fā)育在丘灘體頂部，易暴露遭受溶蝕，故孔洞發(fā)育(Andres and Pamela, 2006)。

凝塊石是非層狀的微生物巖(Kennard and James，1986；Grotzinger and Al-Rawahi，2014)，成因仍存在爭(zhēng)論(羅平等，2013；吳亞生等，2018)，在前寒武紀(jì)可以排除大型生物擾動(dòng)的可能，筆者傾向于是藍(lán)細(xì)菌等微生物粘結(jié)自成的塊狀結(jié)構(gòu)(圖 3-b)。與疊層石一樣，凝塊石亦受到光合作用影響而促進(jìn)“生長(zhǎng)”(梅冥相等，2019)，兩者均位于高能淺水環(huán)境，且原生格架孔洞發(fā)育，在丘體中經(jīng)常相鄰出現(xiàn)(李凌等，2013)。

a—疊層石白云巖/泥晶白云巖，縫合線，天星1井2188.5￣￣m，燈影組四段；b—凝塊石白云巖/帶孔紋層白云巖，暴露面，寧強(qiáng)胡家壩，燈影組四段；c—波狀紋層白云巖/泥晶白云巖，林1井2650.8￣￣m，燈影組四段圖 4 四川盆地震旦系燈影組丘灘體中高能環(huán)境、過渡環(huán)境、低能環(huán)境巖性界線特征Fig.4 Boundary characteristics of high energy environment，transition environment and low energy environment of the Dengying Formation in Sichuan Basin

2.2 過渡環(huán)境巖石類型

過渡環(huán)境的水體能量與高能環(huán)境相比較弱，且水體更深、光照也較差，主要巖石類型為波狀/帶孔紋層白云巖、泥晶凝塊/凝塊泥晶白云巖和粒泥/泥粒白云巖。

2.3 低能環(huán)境巖石類型

低能環(huán)境能量最弱，水體深度大、光照差，主要沉積平直紋層白云巖(圖 3-g)與泥晶白云巖(圖 3-h)。這種紋層大多是弱水動(dòng)力條件下形成的水平層理，微生物對(duì)沉積形態(tài)的改變很小，巖石顏色偏深、富有機(jī)質(zhì)，偶爾可見一些顆粒(圖 3-i)。

3 丘灘體差異演化

燈影組沉積時(shí)期，四川盆地內(nèi)部裂陷槽兩側(cè)“東陡西緩”的古地貌差異以及這種古地貌格局控制下的燈二段、燈四段沉積相帶展布，與海平面升降變化一起，會(huì)導(dǎo)致不同的丘灘體組合發(fā)育。丘灘體組合可分為3種，分別是并進(jìn)型、追補(bǔ)型和饑餓型丘灘體，其中并進(jìn)型和追補(bǔ)型丘灘體常見于臺(tái)地邊緣，而饑餓型丘灘體主要發(fā)育在臺(tái)地內(nèi)部。

圖 5 四川盆地震旦系燈二段和燈四段丘灘體沉積結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)層特征與平面分布Fig.5 Sedimentary structure，reservoir characteristics and distribution of the mound-bank complex in the 2nd and 4th Members of Dengying Formation in Sichuan Basin

3.1 并進(jìn)型丘灘體

并進(jìn)型丘灘主要發(fā)育在臺(tái)緣陡坡帶，以裂陷邊緣陡坡的高石梯—磨溪地區(qū)為代表，在陜西省南部寧強(qiáng)縣胡家壩剖面(郭旭升等，2018)的燈四段亦有發(fā)育(圖 5)。

a—胡家壩剖面丘灘綜合柱狀圖；b—單期丘灘規(guī)模分布頻率直方圖；c—單期高能巖石占比分布頻率直方圖圖 6 陜西寧強(qiáng)胡家壩剖面并進(jìn)型丘灘體特征Fig.6 Characteristics of keep-up mound-bank complex in Hujiaba outcrop of Ningqiang County，Shaanxi Province

并進(jìn)型丘灘“生長(zhǎng)”速率快，易發(fā)生垂向加積(魏國(guó)齊等，2015)，對(duì)高頻海平面變化的響應(yīng)非常明顯，每隔幾米就能發(fā)育一個(gè)向上變淺的旋回(圖 6-a)。丘灘體旋回開始沉積時(shí)水體較深，為薄層的過渡巖石類型(有時(shí)水體更深、能量更弱，也會(huì)沉積低能巖石類型)，隨著海平面相對(duì)下降，快速進(jìn)入相對(duì)厚層的高能沉積環(huán)境，直到暴露出水面旋回結(jié)束，等下一次水體變深時(shí)開始新的旋回(蘭才俊等，2019)。并進(jìn)型丘灘主要發(fā)育高能帶巖石類型，如疊層石、凝塊石以及顆粒巖，單旋回疊置樣式表現(xiàn)為“(薄的)過渡巖石類型+(厚的)高能巖石類型”沉積。

以胡家壩剖面為例，燈四段上部至頂部總厚257.8￣￣m，地層出露完整，丘灘體極為發(fā)育。該剖面共發(fā)育29個(gè)旋回，單丘灘旋回平均厚度8.9￣￣m，且69%的丘灘體厚度小于10￣￣m(圖 6-b)，可見其對(duì)高頻海平面變化反應(yīng)明顯。高能巖石地層厚度占該段地層總厚度的80.8%，過渡巖石地層厚度占15.5%，而低能巖石僅占3.7%，且86%的丘灘體中高能巖石占比大于70%(圖 6-c)。高能淺水的環(huán)境有利于并進(jìn)型丘灘體的快速沉積，且丘灘體高部位易頻繁暴露遭受大氣淡水溶蝕，因此有利于儲(chǔ)集層發(fā)育。

3.2 追補(bǔ)型丘灘體

追補(bǔ)型丘灘主要發(fā)育在臺(tái)緣緩坡帶，以威遠(yuǎn)地區(qū)為代表，高石梯—磨溪東部遠(yuǎn)離裂陷的區(qū)域也有發(fā)育(陳婭娜等，2017)，在四川省北部南江縣的楊壩剖面燈二段亦常見追補(bǔ)型丘灘組合(圖5)。

追補(bǔ)型丘灘初始“生長(zhǎng)”速度較并進(jìn)型慢，對(duì)海平面變化的響應(yīng)也不如并進(jìn)型明顯，其初始沉積速度小于可容空間增長(zhǎng)速度。但隨著沉積過程的進(jìn)行，丘灘體沉積速度逐漸加快并趕上了可容空間的增長(zhǎng)速度(Hillg?rtner and Strasser，2003)，追趕過程中會(huì)發(fā)生側(cè)向遷移(沈騁等，2016；邢鳳存等，2017)。追補(bǔ)型丘灘體中主要發(fā)育厚的過渡環(huán)境巖石類型，可能在旋回底部出現(xiàn)薄的低能巖石沉積，也可能在頂部出現(xiàn)薄的高能巖石沉積(圖 7-a)。此外，過渡環(huán)境中的某些巖石類型疊置組合，也能表現(xiàn)出旋回性特征(如粒泥白云巖向泥粒白云巖過渡，云泥減少、顆粒增加)，因此部分追補(bǔ)型丘灘旋回只包括過渡環(huán)境巖石類型。追補(bǔ)型丘灘旋回表現(xiàn)為“(薄或缺失的)低能巖石類型+(厚的)過渡巖石類型+(薄或缺失的)高能巖石類型”的疊置樣式，主要沉積過渡類型巖石，如波狀紋層、泥晶凝塊、泥粒白云巖等。

以楊壩剖面為例，自燈二段底部向上總厚426.5￣￣m的地層中，常見追補(bǔ)型丘灘。該剖面共發(fā)育16個(gè)旋回，單丘灘旋回平均厚度26.7￣￣m，44%的丘灘體厚度在20～30￣￣m之間(圖 7-b)。其中過渡類型巖石地層厚度占該段地層總厚度的56.3%，高能類型巖石占30.4%，低能類型巖石占13.3%，所有丘灘體均沉積過渡巖石類型且69%的丘灘體過渡巖石占比大于60%(圖 7-c)。因?yàn)榍馂w在追趕海平面上漲的過程中，水體大部分時(shí)間相對(duì)較深，所以追補(bǔ)型丘灘主要沉積過渡巖石類型，粒間多充填云泥與海水膠結(jié)物，受海平面升降控制的暴露溶蝕較少。

3.3 饑餓型丘灘體

饑餓型丘灘主要發(fā)育在臺(tái)地內(nèi)部高部位或潟湖周緣，四川盆地東南部丁山1井燈四段與陜西省南部南鄭縣的福成剖面燈四段發(fā)育饑餓型丘灘體(圖 5)。

臺(tái)地內(nèi)大部分區(qū)域相比臺(tái)緣水體較深、水動(dòng)力較弱、光照相對(duì)匱乏，微生物多表現(xiàn)出底棲特征(Grotzinger and Al-Rawahi，2014)，丘灘“生長(zhǎng)”緩慢，難以跟上可容空間增加速率，部分丘灘體旋回底部可觀測(cè)到水體變深(圖 8-a)(李凌等，2013)。因此，饑餓型丘灘主要發(fā)育厚的低能環(huán)境巖石類型，向上沉積厚度薄的過渡類型巖石并呈現(xiàn)出丘灘體形態(tài)，很少見到高能類型巖石沉積。饑餓型丘灘旋回表現(xiàn)為“(厚的)低能巖石類型+(薄的)過渡巖石類型”的疊置樣式，主要巖石類型為平直紋層白云巖和泥晶白云巖。

以福成剖面和丁山1井為例，前者燈四段上部至頂總厚135.5￣￣m的地層(圖 5)，以及后者燈四段上部3494.6～3623.1￣￣m厚128.5￣￣m的井段，均表現(xiàn)出饑餓型丘灘體的特征。這2個(gè)剖面共發(fā)育14個(gè)旋回，單丘灘旋回平均厚度19￣￣m，50%的丘灘厚度在20～30￣￣m之間(圖 8-b)，對(duì)高頻海平面變化的反應(yīng)不明顯。其中低能類型巖石地層厚度占總厚度的66.9%，過渡類型巖石占33.1%，未觀察到高能類型巖石，且57%的丘灘中低能類型巖石占比大于70%(圖 8-c)。饑餓型丘灘體“生長(zhǎng)”速率小于海平面上升速率，沉積時(shí)水體深度比追補(bǔ)型丘灘更大，因此主要沉積低能巖石類型，難以暴露和遭受大氣淡水溶蝕，故僅頂部過渡環(huán)境巖石中可發(fā)育儲(chǔ)層。

a—楊壩剖面丘灘綜合柱狀圖；b—單期丘灘規(guī)模分布頻率直方圖；c—單期過渡巖石占比分布頻率直方圖圖 7 四川南江楊壩剖面追補(bǔ)型丘灘體特征Fig.7 Characteristics of catch-up mound-bank complex in Yangba outcrop of Nanjiang County，Sichuan Province

a—福成剖面丘灘綜合柱狀圖；b—單期丘灘規(guī)模分布頻率直方圖；c—單期低能巖石占比分布頻率直方圖圖 8 陜西南鄭福成剖面饑餓型丘灘體特征Fig.8 Characteristics of the give-up mound-bank complex in Fucheng outcrop of Nanzheng County，Shaanxi Province

a—格架殘留孔、洞，疊層石白云巖，寧強(qiáng)胡家壩，燈四段；b—格架殘留孔，凝塊泥晶白云巖，寧強(qiáng)胡家壩，燈二段；c—粒間孔，礫屑白云巖，遵義松林，燈二段；d—格架殘留孔，凝塊石白云巖，寧強(qiáng)胡家壩，燈四段；e—格架殘留孔，經(jīng)歷多期充填，峨邊先鋒，燈二段；f—?dú)埩袅ｉg孔，殘余砂屑白云巖，馬深1井，8106.7￣￣m，燈四段圖 9 四川盆地震旦系燈影組丘灘體常見儲(chǔ)集空間Fig.9 Common reservoir spaces of the mound-bank complex in the Sinian Dengying Formation，Sichuan Basin

a—丘灘體中各類巖石平均孔隙度；b—不同丘灘體類型孔隙度—滲透率對(duì)比圖 10 四川盆地震旦系燈影組丘灘體巖石類型平均孔隙度特征與不同丘灘類型孔隙度—滲透率對(duì)比Fig.10 Porosity characteristics of different rock types and comparison of porosity-permeability of different mound-bank complex types in the Dengying Formation，Sichuan Basin

4 儲(chǔ)集意義討論

古地理環(huán)境控制了丘灘體的差異演化，并進(jìn)型丘灘多沉積高能巖石類型，追補(bǔ)型丘灘多沉積過渡巖石類型，而饑餓型丘灘多沉積低能巖石類型。這些不同環(huán)境下形成的巖石在孔隙發(fā)育與準(zhǔn)同生期成巖作用方面存在差別，進(jìn)而導(dǎo)致了丘灘體儲(chǔ)集性能的變化。

4.1 儲(chǔ)集空間與成巖作用

微生物巖主要的儲(chǔ)集空間為格架孔(陳婭娜等，2017)，在四川盆地?zé)粲敖M經(jīng)歷多期成巖作用后變?yōu)楦窦軞埩艨?。高能類型巖石格架孔位于丘灘體高部位，離水面近，易暴露并遭受準(zhǔn)同生期大氣淡水溶蝕(朱東亞等，2014)，因此孔徑較大(可大于2￣￣mm，成為格架殘留洞，圖 9-a)，孔內(nèi)海水膠結(jié)物占比少(圖 9-d)。而過渡類型巖石在丘灘體中處于高能類型巖石之下，離水面較遠(yuǎn)，不如高能巖石易暴露，準(zhǔn)同生期海水膠結(jié)物快速充填剩余空間，其儲(chǔ)集空間經(jīng)歷了多期膠結(jié)充填作用(Wangetal.， 2010)(圖 9-b，9-e)。顆粒巖儲(chǔ)集空間包括粒間孔(圖 9-c，9-f)、粒內(nèi)孔，過渡環(huán)境顆粒巖相比高能環(huán)境顆粒巖難以遭受溶蝕形成粒內(nèi)溶孔，且粒間孔也易被云泥與白云石膠結(jié)物充填(圖 3-f)。四川盆地?zé)粲敖M丘灘體低能環(huán)境巖石類型主要為平直紋層白云巖與泥晶白云巖，在沉積期以及準(zhǔn)同生期成巖階段都難以形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集空間。

因此，主要沉積高能巖石類型的并進(jìn)型丘灘體的儲(chǔ)集空間以格架殘留孔、洞，粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔為主，易暴露并受到準(zhǔn)同生期溶蝕作用而改善儲(chǔ)集條件。追補(bǔ)型丘灘主要沉積過渡巖石類型，以格架殘留孔、粒間溶孔為主要儲(chǔ)集空間，易遭受準(zhǔn)同生期膠結(jié)作用的充填。而饑餓型丘灘主要沉積低能巖石類型，僅在旋回頂部的過渡巖石類型中形成儲(chǔ)集層。

4.2 物性特征

本研究統(tǒng)計(jì)了四川盆地內(nèi)丁山1井等6口鉆井與胡家壩剖面等5個(gè)露頭位于燈影組的共計(jì)351個(gè)柱塞樣品的物性數(shù)據(jù)。其中顆粒白云巖、疊層石白云巖、凝塊石白云巖屬于高能巖石類型，孔隙度介于3.011%～10.630%之間，平均值為5.546%。泥粒/粒泥白云巖、波狀/帶孔紋層白云巖、泥晶凝塊/凝塊泥晶白云巖屬于過渡巖石類型，孔隙度介于0.863%～4.840%之間，平均值為2.435%。平直紋層白云巖和泥晶白云巖屬于低能巖石類型，孔隙度介于0.104%～2.440%之間，平均值為1.409%(圖 10-a)。由于巖石滲透率值還受到裂縫發(fā)育的影響，因此不同巖石類型滲透率的相互差別不明顯。

根據(jù)這些樣品所屬的丘灘體類型，對(duì)比3類丘灘體的物性差別(圖10-b)。并進(jìn)型丘灘體孔隙度主要集中在4%～9%之間，平均值為4.667%，滲透率主要集中在(0.01～10)×10-3μm2之間。由于并進(jìn)型丘灘主要沉積高能巖石類型，主要儲(chǔ)集空間是格架殘留孔、洞和粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔，容易暴露遭受大氣淡水溶蝕，因此物性最好。追補(bǔ)型丘灘體孔隙度主要集中在2%～6%之間，平均值為2.932%，滲透率主要集中在(0.001～1)×10-3μm2之間。因?yàn)樽费a(bǔ)型丘灘以過渡巖石為主，主要儲(chǔ)集空間是格架殘留孔和粒間溶孔，易受到準(zhǔn)同生期膠結(jié)作用的充填，所以相對(duì)并進(jìn)型丘灘物性較差。饑餓型丘灘體孔隙度主要集中在1%～3%之間，平均值為1.796%，滲透率也主要集中在(0.001～1)×10-3μm2之間。由于饑餓型丘灘主要沉積低能巖石類型，僅在旋回頂部過渡巖石中發(fā)育少量格架殘留孔與粒間溶孔，且同樣易受到準(zhǔn)同生期膠結(jié)作用的充填，因此物性最差。

5 結(jié)論

1)四川盆地?zé)粲敖M沉積期發(fā)育的綿陽—長(zhǎng)寧裂陷槽具有“東陡西緩”的古地貌特征，并影響了燈二段與燈四段碳酸鹽臺(tái)地沉積相帶分布。

2)丘灘沉積體在燈影組碳酸鹽臺(tái)地廣泛發(fā)育，在高能環(huán)境、過渡環(huán)境和低能環(huán)境中會(huì)沉積不同的巖石類型。高能環(huán)境巖石類型主要為疊層石白云巖、凝塊石白云巖和顆粒白云巖，過渡環(huán)境巖石類型包括波狀/帶孔紋層白云巖、泥晶凝塊/凝塊泥晶白云巖、粒泥/泥粒白云巖，低能環(huán)境巖石類型為平直紋層白云巖和泥晶白云巖。

3)古地理環(huán)境控制了丘灘體發(fā)育類型，在臺(tái)緣陡坡帶易發(fā)育并進(jìn)型丘灘體主要沉積高能巖石類型，臺(tái)緣緩坡帶易發(fā)育追補(bǔ)型丘灘體主要沉積過渡巖石類型，而臺(tái)地內(nèi)部主要發(fā)育饑餓型丘灘體多沉積低能環(huán)境巖石類型。

4)丘灘體儲(chǔ)集空間主要為微生物格架殘留孔與顆粒間溶孔，受準(zhǔn)同生期暴露溶蝕與膠結(jié)作用影響較大。通過對(duì)比丘灘體內(nèi)不同巖石類型與不同類型丘灘之間的物性數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，主要沉積高能巖石類型的并進(jìn)型丘灘發(fā)育最好的儲(chǔ)集層。