朱逸青，陳更生，劉勇，石學(xué)文，吳偉，羅超，楊雪，楊雨然，鄒源紅

（中國石油西南油氣田公司，成都 610051）

0 引言

上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組凱迪階—埃隆階的富有機(jī)質(zhì)頁巖厚度大、品質(zhì)優(yōu)、勘探程度高、實(shí)施效果好，是目前中國主力的頁巖氣勘探開發(fā)層段[1-4]。中國石油天然氣集團(tuán)有限公司（后文簡稱“中國石油”）在初期的四川盆地及周緣五峰組—龍馬溪組資源調(diào)查、評層選區(qū)階段中，建立了當(dāng)時較為成熟的分層方案[5]，主要應(yīng)用于長寧、威遠(yuǎn)、昭通頁巖氣示范區(qū)[6-9]，在分層方案建立不久后，中國學(xué)者初步認(rèn)識到分層方案在跨區(qū)連井對比時存在穿時現(xiàn)象[10]，但由于當(dāng)時缺乏昭通、長寧示范區(qū)與威遠(yuǎn)示范區(qū)間過渡區(qū)域的鉆井資料，便未對分層方案及時調(diào)整。隨著瀘州地區(qū)深層頁巖氣的勘探突破和頁巖氣大規(guī)?？焖偕袭a(chǎn)[11]，分層方案亟待作出新一輪的調(diào)整，以便更精確地預(yù)測目的層段。

層序分層是廣泛運(yùn)用于油氣勘探領(lǐng)域的一套綜合分層方法[12-13]，細(xì)粒巖的層序分層一直是攻關(guān)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，主要難點(diǎn)在四級和五級層序[14]。四川盆地南部（后文簡稱“川南地區(qū)”）五峰組—龍馬溪組海相頁巖有豐富的測井資料和巖心實(shí)物資料作為支撐，同時有精細(xì)的古生物分帶作為時間標(biāo)尺，且縱、橫向上有非均質(zhì)性，是開展細(xì)粒巖層序分層的一個非常好的樣本。目前，中國學(xué)者對該套頁巖的主流層序劃分方案是將五峰組作為一個層序 SQ1，對應(yīng)凱迪階—赫南特階（至觀音橋段頂部），龍馬溪組劃分為兩個層序SQ2（赫南特階—魯?shù)るA—埃隆階，大致對應(yīng)中國石油劃分的龍馬溪組一段 1亞段（簡稱“龍一1亞段”））和SQ3（部分埃隆階—特列奇階，大致對應(yīng)中國石油劃分的龍馬溪組一段2亞段（簡稱“龍一2亞段”）—龍馬溪組二段）[15-17]。本文的主要研究目的層為 SQ1和SQ2，即凱迪階—埃隆階。

另一方面，中國對該套層系的頁巖巖相劃分不甚統(tǒng)一[18]，方案多難以應(yīng)用于生產(chǎn)，不利于有利區(qū)預(yù)測。同時，早期中國學(xué)者受制于資料條件和分析手段的不足，針對目的層的層序地層研究主要是在三級層序格架下做沉積環(huán)境、巖相古地理重建[19-20]，但目的層四級層序變化較大，不同四級層序的頁巖氣儲集層特征也有較大差異，進(jìn)行四級層序的劃分和對比，并明確其巖相古地理演化過程，可能會對該層系的有利區(qū)優(yōu)選提供一定指導(dǎo)。

鑒于此，本文綜合利用川南地區(qū) 110口井的鉆、錄、測井資料和20口井的氬離子拋光掃描電鏡礦物定量分析（QEMSCAN）、大面積高分辨成像（MAPS大拼），結(jié)合巖石地層和 40口井高分辨率生物地層的研究，運(yùn)用層序地層學(xué)方法，對川南地區(qū)凱迪階—埃隆階進(jìn)行四級層序的精細(xì)劃分和對比，并在此基礎(chǔ)上對各個層序的巖相古地理進(jìn)行重建，以期為川南地區(qū)頁巖氣勘探開發(fā)奠定理論基礎(chǔ)，并供業(yè)內(nèi)同行參考。

1 川南地區(qū)凱迪階—埃隆階基本地質(zhì)概況

川南地區(qū)位于中國南方上揚(yáng)子地臺西南緣，主要指大涼山以東、樂山—龍女寺古隆起龍馬溪組剝蝕線以南、華鎣山以西和黔北凹陷以北的區(qū)域，面積約為4×104km2，地處川南低陡穹形帶[21]（見圖1a），有大面積的構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)，五峰組現(xiàn)今埋深主要為 2 000～6 000 m，按照中國石油川南頁巖氣田分布和礦權(quán)分區(qū)，川南地區(qū)分為長寧地區(qū)、瀘州地區(qū)、威遠(yuǎn)地區(qū)和渝西地區(qū)（見圖1b）。

目的層沉積時間為距今438.49～447.62 Ma，廣泛分布于揚(yáng)子地區(qū)。地層縱向連續(xù)整合，巖性主要為頁巖類，其次為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥灰?guī)r、介殼灰?guī)r類（見圖1c），沉積構(gòu)造主要為紋層和塊狀層理，生物主要為筆石、腕足、腹足、頭足類及硅質(zhì)遠(yuǎn)洋浮游生物等[22]。2014年中國石油化工集團(tuán)公司涪陵會議上，陳旭等建立了一個揚(yáng)子區(qū)凱迪階—埃隆階—特列奇階的筆石帶序列，并附以代碼和國際地層委員會公布的地質(zhì)年表上的同位素年齡值[23]，此后頁巖氣勘探工作者多以此序列為時間標(biāo)尺，作為凱迪階—埃隆階分層的主要依據(jù)之一，本文亦將該筆石序列做為層序劃分依據(jù)之一。

圖1 研究區(qū)概況及LU202井地層綜合柱狀圖

2 層序地層

層序命名。作者采用1991年Mitchum的層序級次命名方法[13]，層序命名為Sequence（SQ），體系域或體系域的組合命名為四級層序或準(zhǔn)層序組 Parasequence set（Pss）。

本文主要以鉆井巖心上的巖性、沉積構(gòu)造、筆石帶、無機(jī)地球化學(xué)特征以及電性特征 5大類指標(biāo)作為層序劃分的依據(jù)和手段，其中電性特征主要應(yīng)用含鈾伽馬、無鈾伽馬、聲波時差、密度、電阻率和鈾釷質(zhì)量分?jǐn)?shù)比（w(U)/w(Th)）曲線。w(U)/w(Th)指標(biāo)以小于0.75指示含氧環(huán)境、0.75～1.25指示貧氧環(huán)境、大于1.25指示缺氧環(huán)境[24]。

2.1 層序界面

目的層可以識別SB1、SB2和SB3共3個層序邊界，劃分SQ1和SQ2共2個層序，3個層序邊界均為連續(xù)整合界面。

SB1為持續(xù)水退的沉積建造轉(zhuǎn)換界面，界面之下為早凱迪期沉積的上奧陶統(tǒng)臨湘組含黃鐵礦的瘤狀灰?guī)r，界面之上為中凱迪期沉積的五峰組含鈣質(zhì)團(tuán)塊或透鏡體的黏土質(zhì)頁巖—硅質(zhì)頁巖SQ1。奧陶紀(jì)桑比期，整個華南基本繼承了寒武紀(jì)“兩陸、三臺或兩臺、一盆一坡”的古地理格局，桑比晚期至凱迪早期康滇陸存在擴(kuò)大、兩臺間的江南深海頁巖盆地存在消亡[25-26]?？傮w來看，SQ1頁巖是被黔中古陸（康滇陸南端向東延伸的古陸）和樂山—龍女寺水下高點(diǎn)包夾、水體相對桑比期—早凱迪期碳酸鹽臺地更淺的“水退型頁巖”[26]。

SB2為冰期冰蓋消融后的沉積建造轉(zhuǎn)換界面以及古海洋狀態(tài)轉(zhuǎn)換界面。赫南特期發(fā)生了一次重要的生物滅絕事件[27]，學(xué)術(shù)界將該滅絕事件分為兩幕[28]：①第Ⅰ幕，持續(xù)時間約0.5～1.0 Ma，全球溫度驟降5～8 ℃，南極形成約1 500×104km2的大冰蓋，喜暖生物滅絕，喜冷生物占領(lǐng)全球，全球海平面下降80～120 m，川南地區(qū)沉積五峰組觀音橋段，觀音橋段主體為介殼灰?guī)r，可見鈣質(zhì)、泥質(zhì)粉砂巖與介殼灰?guī)r互層和富錳的藻生物礁等，由于觀音橋段過薄，測井曲線難識別，因此本文將其歸入 SQ1；②第Ⅱ幕，溫度回升，冰川融化，海平面快速上升，喜冷生物滅絕，喜暖生物復(fù)蘇，川南地區(qū)由碳酸鹽巖建造再次轉(zhuǎn)變?yōu)轫搸r建造，沉積龍馬溪組黑色頁巖。

SB3是志留系持續(xù)水退過程中海平面突降和陸源注入非均質(zhì)性導(dǎo)致的巖性突變界面及沉積構(gòu)造突變界面。川南地區(qū)志留系殘余地層表現(xiàn)為進(jìn)積型的相帶縱向演化趨勢，該趨勢亦與該時期內(nèi)全球持續(xù)性的海退較為一致[29]。該界面在川南地區(qū)不同區(qū)域內(nèi)有所差異：①在非長寧地區(qū)（含長寧西地區(qū)），SB3之下為 SQ2的相對高含鈾伽馬、低無鈾伽馬、高聲波時差、低密度、低電阻率、高w(U)/w(Th)值的富含紋層和重晶石結(jié)核的黏土質(zhì)頁巖，SB3之上為SQ3穩(wěn)定低含鈾伽馬的粉砂質(zhì)泥巖/泥質(zhì)粉砂巖與泥質(zhì)條帶的韻律互層；②在長寧地區(qū)（不含長寧西地區(qū)），界線上下的電性差異與非長寧地區(qū)一致，但由于其離黔中古陸較近，物源注入比較充足，導(dǎo)致SB3之下為偶見極細(xì)小重晶石結(jié)核的粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)粉砂巖，SB3之上為含鈣泥質(zhì)粉砂巖和灰質(zhì)條帶韻律互層。

2.2 層序特征

2.2.1 體系域劃分及電性特征

以LU205井為例進(jìn)行重點(diǎn)解剖如下（見圖2）：

圖 2 LU205井層序地層綜合柱狀圖（w(U)—鈾元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，10－6；w(Th)—釷元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，10－6）

SQ1可分為兩個體系域，下部為繼承臨湘組水退的高位體系域（HST）（見圖2中4 036.70～4 042.74 m），上部為海侵體系域（TST）（見圖 2中 4 032.29～4 036.70 m），兩個體系域間界線較易識別，TST的電性相對HST表現(xiàn)為低含鈾伽馬、低無鈾伽馬、高電阻率、低密度、高聲波時差，其中無鈾伽馬和密度具有最明顯的測井響應(yīng)特征差異，是較好的電性分層標(biāo)志。此外，雖然冰期沉積的觀音橋段厚度薄，但沉積持續(xù)時間目前尚無定論，因此目前暫認(rèn)為包含觀音橋段的TST是一個完整的厚層海侵—薄層海退的旋回。由于冰期導(dǎo)致持續(xù)的海侵夭折，因此觀音橋段底部可做為第1個最大海泛面SQ1-MFS（見圖2的4 033.69 m），同時也是SQ1內(nèi)唯一的最大海泛面（MFS）。

SQ2是在“第Ⅱ幕冰蓋消融導(dǎo)致的大規(guī)模海侵”和“志留系持續(xù)彈性海退”兩個大背景下的層序。由下至上可識別4個MFS（GR峰值處），分別為位于圖2的 4 031.76 m（SQ2-MFS1）、4 024.65 m（SQ2-MFS2）、4 004.88 m（SQ2-MFS3）和 3 982.28 m（SQ2-MFS4），此外SQ2內(nèi)有5個巖性漸變和巖性突變界面：①圖2的4 031.33 m處為巖性漸變界面，界面之上含鈾伽馬、無鈾伽馬和聲波時差降低，密度和電阻率升高；②圖2的4 026.50 m處為巖性漸變界面，界面之上明顯呈含鈾伽馬、無鈾伽馬、聲波時差、密度增高和電阻率降低；③圖2的4 024.13 m處為明顯的巖性突變界面，界面之上黏土礦物含量激增，含鈾伽馬和聲波時差明顯降低，無鈾伽馬、密度和電阻率明顯增高；④圖 2的4 009.54 m處為巖性漸變界面，界面之上含鈾伽馬、無鈾伽馬、聲波時差和密度明顯增高，電阻率稍降低，密度和聲波時差開始明顯散開；⑤圖2的3 995.60 m處為巖性漸變界面，界面之上含鈾伽馬、無鈾伽馬、聲波時差、密度、電阻率明顯增高，且內(nèi)部出現(xiàn)多套伽馬低峰，中部的低峰最明顯（見圖 2中 3 982.90～3 984.86 m），低峰上部的伽馬高峰處即為SQ2-MFS4。鑒于此，SQ2由底至頂體系域變化為①TST—②HST—③HST—④TST—⑤HST—⑥HST—⑦TST—⑧HST—⑨TST—⑩HST。

2.2.2 四級層序與筆石帶關(guān)系

筆石帶是目的層層序劃分的重要標(biāo)志之一，其對地層劃分對比來說具較大的“時鐘標(biāo)尺”意義，以筆石帶首現(xiàn)界線較清楚的 Y101H2-7井為例（見圖 3），SQ1-HST可以較好地對應(yīng)WF2筆石帶（川南地區(qū)少見WF1筆石帶），持續(xù)時間約 0.6 Ma，劃為Pss1，對應(yīng)凱迪早中期；SQ1-TST對應(yīng) WF3—WF4筆石帶和HirnantiaFauna，持續(xù)時間約2.6 Ma，劃為Pss2，對應(yīng)凱迪中晚期—赫南特期第Ⅰ幕；SQ2-①TST—②HST可以較好地對應(yīng)LM1筆石帶（未至LM2首現(xiàn)），持續(xù)時間約0.6 Ma，劃為Pss3，對應(yīng)赫南特期第Ⅱ幕；SQ2-③HST對應(yīng) LM2—LM3（含一小部分 LM4），持續(xù)時間約1.4 Ma，劃為Pss4，對應(yīng)魯?shù)ぴ缰衅冢籗Q2-④TST—⑤HST對應(yīng)部分LM4（未至LM5），持續(xù)時間約0.9 Ma，劃為 Pss5，對應(yīng)魯?shù)ぶ型砥冢籗Q2-⑥HST對應(yīng)LM4局部、LM5，帶一小部分LM6，持續(xù)時間約0.8 Ma，劃為 Pss6，對應(yīng)魯?shù)ね砥凇Ｂ≡缙?；SQ2-⑦TST—⑧HST對應(yīng)部分 LM6（未至 LM7），持續(xù)時間約1.6 Ma，劃為 Pss7，對應(yīng)為埃隆中期；SQ2-⑨TST—⑩HST對應(yīng)LM7、部分LM8（含一小部分LM6，未至LM9），持續(xù)時間約0.7 Ma，劃為Pss8，對應(yīng)埃隆晚期。

圖3 凱迪階—埃隆階層序地層連井圖A-A′（Pss3底拉平，剖面位置見圖1b）

2.2.3 巖性特征

頁巖巖性命名在全球?qū)W術(shù)界內(nèi)尚未統(tǒng)一，因此用巖性標(biāo)志劃分層序是最大的困難之一。本次利用QEMSCAN和MAPS大拼，進(jìn)行了微米、納米級尺度的半定量分析，以表格形式初步將目的層常見巖性分為4大類10小類（見表1）。仍以Lu205井為例，Pss1為硅質(zhì)黏土質(zhì)頁巖，陸源石英為主；Pss2為含方解石硅質(zhì)頁巖，自生石英為主，且石英具六方雙錐形態(tài)；Pss3為含白云石硅質(zhì)頁巖，自生石英為主；Pss4為含白云石硅質(zhì)頁巖，白云石含量相對Pss3稍降低，但仍達(dá)到含白云石的級別，自生石英為主；Pss5為硅質(zhì)頁巖，硅質(zhì)含量較高，自生石英為主，XRD分析與QEMSCAN分析有明顯差異，XRD顯示黏土含量有增大，大批井均為此現(xiàn)象，但QEMSCAN顯示石英含量極高，黏土含量極低；Pss6—Pss7為硅質(zhì)黏土質(zhì)頁巖，陸源石英顆粒為主；Pss8為鈣質(zhì)黏土質(zhì)頁巖，陸源石英顆粒為主，且粒徑相對下部地層增大?？傮w而言，除了Pss5外，其余層序XRD與QEMSCAN可以較好匹配。

表1 川南地區(qū)凱迪階—埃隆階巖性分類簡表

2.2.4 沉積構(gòu)造特征

目的層沉積構(gòu)造豐富，縱向分布可以和 8個四級層序較好的匹配，是劃分四級層序的最直觀且最重要的標(biāo)志（見圖4，主要為數(shù)字巖心滾掃照片）。

Pss1底部見條帶狀或透鏡狀鈣質(zhì)團(tuán)塊，多見疑似的生物擾動，少見紋層，黃鐵礦為斑點(diǎn)狀，頂部見兩套巖心上極易識別的鉀質(zhì)斑脫巖條帶[30]（見圖 4a）。Pss2多見極薄—薄紋層，帶遞變、向上逐漸減少，偶見薄層含放射蟲、海綿骨針的生物硅質(zhì)條帶，斑脫巖極多，斑脫巖內(nèi)部多見晶體個體較小的自生黃鐵礦，見近似平行層面的波浪狀方解石脈體（見圖4b），或可作為分層的構(gòu)造標(biāo)志，推測赫南特階沉積不久后，發(fā)生了級別較小的構(gòu)造活動，而觀音橋段介殼灰?guī)r優(yōu)先成巖并形成應(yīng)力隔擋，上覆地層沉積較少且未成巖，因此構(gòu)造作用只影響凱迪中晚期沉積且鄰近觀音橋段的巖層。Pss3多見塊狀層理和不連續(xù)極薄的粉砂和黃鐵礦紋層，見生物硅質(zhì)條帶或紋層（見圖4c），內(nèi)部多見大小不一黃鐵礦結(jié)核，未見斑脫巖，斑脫巖可作為劃分Pss2和Pss3的沉積構(gòu)造標(biāo)志。Pss4紋層極其發(fā)育，多為較密集的黃鐵礦或粉砂極薄紋層（見圖4d），見大量生物硅質(zhì)條帶或生物硅質(zhì)紋。Pss5塊狀層理段和紋層發(fā)育段疊置，出現(xiàn)的紋層密集程度減少且?guī)нf變，多為明顯黃鐵礦或粉砂極薄紋層（見圖4e）。Pss6紋層極其發(fā)育，紋層密且厚，以薄—中紋層為主，黃鐵礦紋較少，仍見生物硅質(zhì)條帶，底部常出現(xiàn)一條厚層斑脫巖（見圖 4f），多見類似 Pss2的平行于層面的波浪狀方解石脈體，但脈體單厚度小于Pss2。Pss7仍見厚薄不一的斑脫巖條帶，條帶內(nèi)見較大粒的自生黃鐵礦立方體，非長寧地區(qū)為紋層與塊狀層理疊置，紋厚、帶遞變，偶見黃鐵礦中—厚紋同沉積揉皺（見圖4g），長寧地區(qū)紋層更厚且不平直，偶見小型鮑瑪序列（見圖4h）。Pss8仍見厚薄不一的斑脫巖條帶，偶見生物硅質(zhì)條帶，內(nèi)部見較大粒的自生黃鐵礦立方體，非長寧地區(qū)與長寧地區(qū)沉積構(gòu)造有所差異，非長寧地區(qū)紋層較多、間隔較大，見大量順紋層的重晶石結(jié)核體（見圖4i），該結(jié)核體多帶圈層，內(nèi)部為黃鐵礦，向外為重晶石，最外圈偶見纖閃石，結(jié)核長直徑具由北向南逐漸減小至消失的趨勢，大規(guī)模分布的重晶石結(jié)核體形成“前緣帶”多出現(xiàn)在含氧、貧氧、缺氧頻繁交替的環(huán)境中[31]，長寧地區(qū)紋層更厚，重晶石結(jié)核更細(xì)小，且多見重力流沉積或液化沉積物流沉積的強(qiáng)水動力條件沉積構(gòu)造（見圖4j），此外，Pss8內(nèi)數(shù)套低伽馬、低聲波時差、高密度的段內(nèi)不發(fā)育重晶石結(jié)核體，巖性以鈣質(zhì)粉砂巖、灰質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r為主，與上下巖性突變接觸（見圖 4k），也可作為輔助分層標(biāo)志。Pss8上覆地層多見砂泥韻律層理。

圖4 凱迪階—埃隆階沉積構(gòu)造圖版

對于紋層來說，不同四級層序的紋層特征在面上基本上是一致的，推測紋層已經(jīng)不僅僅是水動力條件發(fā)生變化后的表征，而受物源供給條件的影響更大。換言之，陸棚背景下，同一個時間內(nèi)，長寧地區(qū)出現(xiàn)了紋層，瀘州、威遠(yuǎn)、渝西地區(qū)也必定會出現(xiàn)紋層，只是紋層的級別有差異。因此，紋層的特征也是一個非常好的分層標(biāo)志。

2.3 四級層序氧化還原條件與TOC關(guān)系

近年來，大批無機(jī)地球化學(xué)學(xué)者已經(jīng)優(yōu)選出了能指示目的層氧化還原條件的最佳指標(biāo)w(U)/w(Th)值，且w(U)/w(Th)值與TOC值有明顯相關(guān)性[4]。仍以Lu205井為例（見圖2）：Pss1的w(U)/w(Th)值整體偏低，為0.07～0.23，平均值為0.13，值域穩(wěn)定，屬于含氧環(huán)境，TOC平均值為1.03%，頂部出現(xiàn)高值；Pss2的w(U)/w(Th)值為0.15～2.36，平均值為0.78，相對Pss1明顯增大，且縱向具有由底至上逐漸增加的趨勢，屬于底部含氧，向上逐漸貧氧，至頂部缺氧的氧化還原條件特征，TOC平均值為3.36%；Pss3的w(U)/w(Th)值較高，為1.37～2.38，平均值為1.90，值域穩(wěn)定，屬于缺氧環(huán)境，TOC平均值4.43%；Pss4的w(U)/w(Th)值相對Pss3稍低，為1.27～1.57，平均值為1.41，值域穩(wěn)定，仍屬于缺氧環(huán)境，TOC平均值 3.88%；Pss5的w(U)/w(Th)值相對 Pss4稍低，為 0.98～1.67，平均值為 1.34，值域穩(wěn)定，屬于整體缺氧、偶貧氧環(huán)境，TOC平均值為3.77%；Pss6的w(U)/w(Th)值較Pss5明顯降低，為0.33～0.86，平均值為0.46，值域穩(wěn)定，屬于整體含氧、底部貧氧環(huán)境，TOC平均值為 2.59%；Pss7的w(U)/w(Th)值較 Pss6更低，為0.27～0.74，平均值為0.45，值域穩(wěn)定，屬于含氧環(huán)境，TOC平均值為2.40%；Pss8的w(U)/w(Th)值總體來看，相對于Pss7有明顯增高，但是值域極不穩(wěn)定，為0.29～1.25，平均值為 0.64，屬于整體含氧，偶貧氧、缺氧環(huán)境，最高值位于Pss8底部，TOC平均值為2.28%；Pss8上覆地層的w(U)/w(Th)值遠(yuǎn)小于0.75，且無高值，TOC值穩(wěn)定小于2%?？傮w來看，最大海泛面處TOC均為高值（見圖2），Pss3—Pss5高TOC值主要受控于氧化還原條件，Pss6—Pss8高TOC值可能由氧化還原條件和古生產(chǎn)力共同控制。

2.4 四級層序巖相古地理

從目前巖相的研究來看，大批學(xué)者已多把縱向頁巖巖相刻畫的極為精細(xì)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，也找到了最優(yōu)勢的頁巖巖相-硅質(zhì)頁巖類巖相（高TOC值和高脆性）和硅質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相（高TOC值和低脆性）[32]，有鑒于此，本文嘗試將川南地區(qū)凱迪階—埃隆階優(yōu)勢頁巖巖相的發(fā)育時期（主要為四級層序時期）和發(fā)育規(guī)模進(jìn)行平面上的恢復(fù)。

Pss1厚度較薄，全區(qū)均為含氧環(huán)境下沉積的富含生物擾動的鈣質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相，TOC值低、脆性差，均不是優(yōu)質(zhì)巖相。Pss2巖相在橫向上非均質(zhì)性極強(qiáng)，在瀘州—渝西地區(qū)主要為硅質(zhì)頁巖相大類，瀘州—渝西地區(qū)以外的區(qū)域幾乎“一井一相”，見泥質(zhì)粉砂巖相、黏土質(zhì)頁巖相，甚至泥灰?guī)r/云巖相等，樣品可能不具代表性，因此本文主要對Pss3—Pss8進(jìn)行巖相古地理恢復(fù)（見圖5）。

Pss3在渝西地區(qū)中部—瀘州地區(qū)北部—長寧地區(qū)西北部以含（鐵）白云石/方解石硅質(zhì)頁巖相為主，向兩側(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)楣栀|(zhì)頁巖相，瀘州地區(qū)北側(cè)偶見含黏土硅質(zhì)頁巖相。厚度上整體具由東南向西北減薄的趨勢雛形，為后續(xù)四層層序厚度變化以及巖相變化做了鋪墊（見圖5a）。值得注意的是，無論從厚度、沉積構(gòu)造、氧化還原條件以及Pss3沉積前環(huán)景來看，瀘州地區(qū)應(yīng)為目前水體最深的區(qū)域，但大量樣品觀察到含白云石硅質(zhì)頁巖，偶見含方解石硅質(zhì)頁巖，因此深水陸棚環(huán)境水體最深處應(yīng)存在一個碳酸鹽礦物沉積區(qū)。從目前的生產(chǎn)效果來看，含白云石/方解石硅質(zhì)頁巖相帶亦屬于優(yōu)質(zhì)巖相帶，該時期川南地區(qū)均為優(yōu)質(zhì)巖相。

Pss4在長寧地區(qū)西部、瀘州地區(qū)北部、渝西地區(qū)南部為含白云石硅質(zhì)頁巖相、硅質(zhì)頁巖相，威遠(yuǎn)地區(qū)—渝西地區(qū)北部、瀘州地區(qū)南部為含黏土硅質(zhì)頁巖相，長寧地區(qū)東側(cè)為硅質(zhì)頁巖相，長寧地區(qū)主體為含黏土硅質(zhì)頁巖相（見圖5b）。Pss4已基本定型由東南向西北逐漸減薄的趨勢。

Pss5在川南地區(qū)已不發(fā)育含白云石/方解石硅質(zhì)頁巖相，在瀘州地區(qū)—長寧地區(qū)西側(cè)發(fā)育硅質(zhì)頁巖相，其余地區(qū)發(fā)育含黏土硅質(zhì)頁巖相（見圖5c）。Pss5已定型由東南向西北逐漸減薄的趨勢，沉降中心在納溪—江安—水富—高縣一帶。

Pss6相對Pss5黏土礦物含量激增，長寧地區(qū)中部至東部主要為硅質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相，局部區(qū)域見含黏土、含長石硅質(zhì)頁巖相，長寧地區(qū)西部及其西南側(cè)主要為泥質(zhì)粉砂巖相，渝西地區(qū)中部—瀘州地區(qū)北部—長寧地區(qū)西北部為含長石硅質(zhì)頁巖相，局部地區(qū)為含黏土硅質(zhì)頁巖相，威遠(yuǎn)地區(qū)—渝西地區(qū)北部為長石質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相，其余大部分地區(qū)為硅質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相（見圖 5d）。Pss6沉積速率已經(jīng)較明顯增高，遠(yuǎn)大于 Pss3—Pss5，厚度上繼承Pss5由東南向西北減薄的趨勢，沉降中心穩(wěn)定在長寧地區(qū)。

Pss7在平面上出現(xiàn)較大差異，威遠(yuǎn)地區(qū)中部及西南部為鈣質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相，向東至威遠(yuǎn)地區(qū)東部和渝西地區(qū)北部過渡為長石質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相和硅質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相，渝西地區(qū)中部、瀘州地區(qū)中部、長寧地區(qū)西北部為長石質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相，瀘州地區(qū)北部為硅質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相，瀘州地區(qū)南部至長寧地區(qū)為鈣質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相和泥質(zhì)粉砂巖相（見圖 5e）。Pss7沉積速率在Pss6的基礎(chǔ)上持續(xù)增高，仍具備由東南向西北減薄的趨勢，沉降中心仍在長寧地區(qū)。

Pss8在近南東—北西向的長寧地區(qū)東南側(cè)—長寧地區(qū)—瀘州地區(qū)—威遠(yuǎn)地區(qū)中部、東部和渝西地區(qū)，具有從泥灰?guī)r相、灰質(zhì)泥巖相、泥質(zhì)粉砂巖相、鈣質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相、長石質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相、硅質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相的巖相遞變規(guī)律，威遠(yuǎn)地區(qū)西部為長石質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相（見圖5f）。Pss8沉積速率極高，與Pss3—Pss7不是一個數(shù)量級，同樣具備由東南向西北減薄的趨勢，沉降中心或側(cè)向加積中心穩(wěn)定在長寧地區(qū)。

圖5 川南地區(qū)Pss3—Pss8巖相古地理平面圖

3 四級層序演化模式

總體來看，Pss1—Pss8海平面經(jīng)歷六退五進(jìn)，冰期后的第1次海侵SQ2-MFS1是級別最大的一次海泛面（見圖6）。Pss1為全區(qū)均為含氧環(huán)境，海平面較低，古生產(chǎn)力較高，水體較淺（見圖6a）；Pss2非冰期為淺水滯留貧氧—缺氧環(huán)境，海洋閉塞，為持續(xù)的海侵，古生產(chǎn)力中等（見圖6b），至冰期，古生產(chǎn)力有所升高，整體為含氧環(huán)境（見圖6c）；Pss3冰蓋消融，海平面大幅上升，全區(qū)水體較深、缺氧，海洋半滯留，古生產(chǎn)力有所降低（見圖6d）；Pss4海洋彈性恢復(fù)，海平面有所下降，但水體仍較深，威遠(yuǎn)、渝西、瀘州整體缺氧，長寧地區(qū)提前進(jìn)入貧氧環(huán)境，海洋半滯留，古生產(chǎn)力仍較低（見圖6e）；Pss5海平面早期有所升高，之后緩慢下降，由于海洋滯留程度減弱，威遠(yuǎn)、渝西、瀘州地區(qū)進(jìn)入缺氧—貧氧環(huán)境，長寧地區(qū)甚至進(jìn)入貧氧—含氧環(huán)境，但該時期古生產(chǎn)力開始增高（見圖6f）；Pss6海平面快速下降，滯留程度有所增加，威遠(yuǎn)、渝西、瀘州地區(qū)處于含氧—偶貧氧環(huán)境，長寧地區(qū)已進(jìn)入穩(wěn)定的含氧環(huán)境，該時期古生產(chǎn)力快速增加（見圖6g）；Pss7早期海平面短暫上升，之后持續(xù)下降，滯留程度降低，威遠(yuǎn)、渝西地區(qū)為貧氧—偶含氧環(huán)境，瀘州、長寧地區(qū)為較穩(wěn)定的含氧環(huán)境，該時期古生產(chǎn)力仍在持續(xù)升高（見圖6h）；Pss8海平面升降極為頻繁，早期上升過程中伴隨較多的下降，晚期為持續(xù)的下降，滯留程度降低，威遠(yuǎn)、渝西、瀘州地區(qū)為富Ba的海洋，含氧、貧氧、缺氧交替，長寧地區(qū)為穩(wěn)定的含氧環(huán)境，古生產(chǎn)力達(dá)到峰值（見圖6i）。

圖6 川南地區(qū)四級層序沉積演化模式

4 結(jié)論

建立了川南地區(qū)凱迪階—埃隆階層序地層劃分方案，劃分2個層序，識別3個層序邊界、5個最大海泛面和12個體系域，依據(jù)體系域及其組合，劃分8個四級層序，由老至新為Pss1—Pss8。

確定了川南地區(qū)凱迪階—埃隆階優(yōu)勢頁巖巖相的發(fā)育時期，預(yù)測了發(fā)育規(guī)模，含白云石/方解石硅質(zhì)頁巖相、硅質(zhì)頁巖相、含黏土硅質(zhì)頁巖相、含長石硅質(zhì)頁巖相主要發(fā)育在威遠(yuǎn)、渝西、瀘州地區(qū)的Pss3—Pss5和長寧西部—瀘州北部—渝西中部地區(qū)的Pss6以及長寧地區(qū)的 Pss3—Pss4，硅質(zhì)黏土質(zhì)頁巖相主要發(fā)育在Pss6的瀘州地區(qū)南部—長寧地區(qū)（不含長寧西部）、威遠(yuǎn)地區(qū)東部—渝西地區(qū)北部以及瀘州地區(qū)南部的Pss7、瀘州地區(qū)北部—威遠(yuǎn)地區(qū)—渝西地區(qū)的Pss8。

建立了川南地區(qū)凱迪階—埃隆階四級層序演化模型，Pss1—Pss8海平面經(jīng)歷六退五進(jìn)，冰期后的第 1次海侵SQ2-MFS1是級別最大的一次海泛面。