川東北元壩地區長興組沉積特征研究

劉衛華

摘 要：在川東北元壩氣田中生界上二疊統長興組發現了許多天然氣藏，該區富含海相碳酸鹽巖地層，本文對區域資源和地質條件進行了描述，闡釋其研究意義，繼而進行了沉積體系特征和分布模式研究，最終闡明其對儲層成藏的重要作用，突出進一步研究的重要性和必要性。

關鍵詞：元壩區；川東北；沉積相；價值意義

1 區域資源和地質概況

1.1 資源儲量豐富，開發潛力巨大

四川盆地有大量豐富的碳酸鹽巖體系，具有數量多、分布廣、厚度大的特點。川東北位于米倉山一大巴山山脈的前緣地帶，位于川東弧形褶皺帶的東北傾伏端，其西側的華鎣山斷裂，成為與川中平緩褶皺帶接壤的邊界帶，構造整體由北側的大巴山弧形褶皺帶向東延伸。近年來，隨著油氣勘探力度的加大，川東北的碳酸鹽巖也得到大量開發，而二疊統長興組作為重點勘探對象，備受重視，經過不斷研究也取得了很大的進展和成就。這在一定程度上表明對川東北地區長興組進行天然氣勘探，是一項具有巨大潛力的工作。

1.2 沉積體系有利，開發價值凸顯

在開江-梁平臺盆的控制下，晚二疊世長興期在其兩側發育了較為對稱的類似于威爾遜相模式的碳酸鹽巖沉積體系，但由于臺盆深度小、寬度窄、相變快等原因，陸棚相發育不充分。加之東部的鄂西深水陸棚、西部的廣元、旺蒼-梁平、開江陸棚、西北部廣旺深水陸棚和東南梁平、開江淺水陸棚，能夠沉積大隆組炭質頁巖夾硅質巖、沉積大隆組硅質巖、頁巖，和長興組灰巖。形成沉積格局，礁灘、生物礁沉積相帶在縱橫向上不斷遷移、抬升，在臺盆兩側發育呈不連續環帶狀分布，明顯受沉積相帶控制。而沉積生物礁灰巖和鮞粒白云巖，在部分井塊沉積了巨厚的鮞粒白云巖。

2 長興組沉積相體系組成及其特征研究

結合上述研究和前人研究成果，我們知道川東北上二疊統長興組天然氣勘探取得了重大突破，長興組形成了開江-梁平海槽和凸凹的臺地-臺盆相間的沉積格局。氣藏環開江-梁平海槽斷續分布，并且隨著海槽的發育、填平作用而相應的遷移變化。因此，研究長興組的沉積格局不僅具有重要的理論意義，而且對進一步勘探礁灘、生物礁沉積相具有重要的實踐意義。與此同時，通過對研究區巖層的內在描述和室內儀器鑒定，結合碳酸鹽臺地概念及其沉積演化模式，判斷元壩地區長興組的碳酸鹽巖地層屬于碳酸鹽臺地沉積體系，進一步將碳酸鹽臺地劃分為以下幾個相帶，并依據各相帶亞相和微相特征再進行劃分。

如下介紹了本區發育的沉積相，并對其沉積特征分別進行了具體闡述：（1）局限臺地。該相帶位于障壁島或大的淺灘之后，向陸逐漸相變為臺地蒸發巖。海水循環不暢，水體極淺、能量低，發育有各種暴露性的沉積標志。據監測，元壩地區富含泥晶灰巖、白云質泥晶灰巖、泥質灰巖、疊層石灰巖、白云巖、泥（頁）巖及膏巖、粉砂巖、粉砂質泥巖，夾白云質微晶灰巖、白云質生屑微晶灰巖和微晶灰巖，偶見有孔蟲、棘屑、腕足和介屑。該相帶內主要發育潮坪和瀉湖亞相。在剖面上，潮坪與瀉湖沉積多伴生出現，往往構成向上變淺的序列。（2）臺地邊緣。臺地邊緣位于碳酸鹽開闊臺地與廣海連通的臺地邊緣部位，包括臺地邊緣淺灘和臺地邊緣礁兩部分，是波浪和潮汐作用改造強烈的高能地帶。發育有臺緣淺灘及生物礁亞相，其中生物礁的形成和分布與其經歷的一次較大的海平面升降過程有關。臺地邊緣淺灘淺灘亞相中主要沉積鮞粒灰巖、鮞粒白云巖、粉晶白云巖、砂屑灰巖，夾有少量泥晶灰巖。沉積厚度較大，分布穩定。生物礁厚度為數米至上百米，與淺灘共生。發育由多到少依次有海綿障積巖、海綿骨架巖及海綿粘結巖。

3 長興組沉積相發展及其分布模式

為了進一步了解長興組沉積體系，與附近飛仙關組進行了對比，兩者最大差別在于：長興組廣泛發育海侵生物礁，而飛仙關組發育海退型鮞粒灘，這是由于臺-盆形成過程中發生的一次二級海平面的升降過程造成的，并且臺地邊緣礁灘沉積主要發育于開江-梁平臺盆的兩側呈不連續環帶狀分布。其發展模式表現為：（1）早期，經歷二次海侵。由于第一次海侵影響廣泛，淹沒了大部分碳酸鹽臺地，元壩地區三口井沉積了一套陸棚泥巖，另外一口井井沉積了一套含放射蟲的深水陸棚泥頁巖。（2）中-晚期，隨著海平面下降，海侵期陸棚相向臺地轉換。元壩發育開闊臺地臺坪、臺內生屑灘，臺地邊緣生屑灘、海綿礁。仍有陸棚存在。（3）長興末期，海平面下降到坡折帶附近，元壩地區碳酸鹽臺地多次暴露溶蝕，并開始向蒸發環境過渡，發育厚度不大的局限瀉湖沉積的泥晶白云巖，變化為淺海陸棚。

4 結束語

綜上所述，沉積作用是碳酸鹽巖儲層形成與演化的是基礎，它不僅決定了儲層的大致分布范圍，還影響著成巖作用的類型、強度及儲層內部的孔隙結構等。因此從開江-梁平的海槽邊界及特征研究臺-盆相間的沉積格局對區域成藏的控制作用具有重要的意義，有待進一步加深和強化。

參考文獻

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