成都凹陷下沙溪廟組物源分析

黃瀅竹，龔文平，張方 （長江大學地球科學學院，湖北 武漢430100）

物源區母巖特征決定了沉積物組分，同時物源方向決定了沉積相的展布，因此物源分析是研究沉積環境的基礎［1］。成都凹陷下沙溪廟組 （J2x）具有較大的勘探開發潛力［2－4］，由于研究區處于湖盆中部且周邊物源均較發育，因此精細的物源方向確定較有困難，對于主要物源方向存在一定的爭議。筆者利用研究區23口取心井的分析化驗資料 （巖屑分析、重礦物分析和輕礦物組分分析等），從多個角度綜合確定研究區物源方向。

1 區域概況

成都凹陷位于四川盆地川西坳陷中段南部，以北為北東東向展布的新場構造帶，以南為川西坳陷中段南部邊界，西鄰北東－南西向的大邑－安縣構造帶，以東是南北向展布的知新場構造帶。下沙溪廟組自下而上可細分為J2x33、J2x23和J2x13共3個砂組。

2 砂巖巖屑類型分布特征

不同的母巖區供給決定了沉積區具有不同的沉積組分，砂巖巖屑即是其沉積組分的表現，因此可根據砂巖巖屑成分區分不同的母巖區［1］。成都凹陷下沙溪廟組砂巖巖屑類型平面上分區較明顯，龍門山前以沉積巖巖屑為主，而凹陷中部以變質巖巖屑為主，凹陷東部主要為“沉積巖巖屑＋變質巖巖屑＋巖漿巖巖屑”組合，以上研究資料顯示研究區存在東北部“沉積巖＋變質巖＋巖漿巖”母巖供給區，同時也受到西部龍門山“沉積巖＋變質巖”母巖供給區的影響 （見圖1）。

圖1 成都凹陷下沙溪廟組碎屑類型特征圖

3 重礦物特征

成都凹陷下沙溪廟組重礦物以鋯石、柘榴子石、白鈦石、磁黃鐵礦為主，少量磷灰石、磁鐵礦，其重礦物組合分區明顯［5］。從成都凹陷下沙溪廟組重礦物組合分區圖 （見圖2）可以看出，下沙溪廟組重礦物聚類分析可以將樣品分為3組，分別對應西部崇州－溫江地區、中部郫縣－馬井地區以及東部新都－金堂地區。崇州－溫江區塊具有最高的錫石和磁黃鐵礦含量，較高的白鈦石和柘榴子石，磷灰石含量相對較低；郫縣－馬井區塊對比其他2個區塊而言，鋯石、電氣石和白鈦石相對含量最高，磁鐵礦含量相對較低；而新都－金堂區塊為磷灰石、柘榴子石和磁鐵礦的富集區，其含量遠高于其他地區，獨缺少磁黃鐵礦。結合研究區龍門山前以沉積巖巖屑為主，中部以變質巖巖屑為主，東北部以沉積巖＋變質巖＋巖漿巖巖屑的特征，從成都凹陷下沙溪廟組ZTR（由穩定礦物鋯石、電氣石和金紅石構成的透明礦物組分的百分含量）等值線圖 （見圖2）可以看出，研究區塊ZTR中間高、兩邊低，反映下沙溪廟組沉積時期，成都凹陷受到西部、東北部和東部多個方向物源的影響，并且主要受到西部和東北部物源的控制。

圖2 成都凹陷下沙溪廟組重礦物組合分區圖

圖3 成都凹陷下沙溪廟組砂巖分類三角圖

4 輕碎屑組分分析

研究區下沙溪廟組礦物碎屑以石英為主，在成都凹陷內分的4個區塊中，石英含量在39%～69%，且平均50%左右，而長石含量分地區多有變化，西南部崇州－郫縣地區，長石平均含量（10%）明顯低于其他3個地區 （25%左右），因而其巖屑含量會相對較大 （30%）。從成都凹陷下沙溪廟組砂巖分類三角圖（見圖3）中可以看出，研究區主要砂巖類型有巖屑質長石砂巖、長石質巖屑砂巖和巖屑砂巖。說明在該時期研究區比較靠近物源［4］。分地區來看，各地區下沙溪廟組物源又各不相同。在研究區西南部崇州－郫縣地區，主要是巖屑砂巖，反映出研究區一個西南方向的物源；東北部的馬井－什邡地區，以巖屑質長石砂巖為主，分布少量長石質巖屑砂巖及巖屑砂巖，而東南部的新都－洛帶地區以巖屑質長石砂巖為主，少量長石質巖屑砂巖，說明在研究區東部可能存在一個物源方向 （見圖3（a））。從下沙溪廟組劃分的3個砂組沉積時期來看，J2x33時期研究區主要以巖屑砂巖為主，少量長石質巖屑砂巖及巖屑質石英砂巖，缺少廣漢－金堂地區的數據；J2x23時期仍以巖屑砂巖為主，但巖屑質石英砂巖含量明顯增多，并且多出現巖屑質長石砂巖；J2x13時期研究區以巖屑質長石砂巖為主，長石質巖屑砂巖及巖屑砂巖占少數 （見圖3（b））。從不同砂組沉積時期砂巖類型的不同來看，下沙溪廟組在J2x33沉積時期，受到的物源方向可能比較單一，并且距離物源較近；到了J2x23、J2x13沉積時期，受到多方物源的供給，且部分物源據研究區較遠。

成都凹陷下沙溪廟組砂巖類型分布較為清晰，研究區西南部彭州－溫江地區以巖屑砂巖為主，中部及西南部的馬井－洛帶地區以長石質巖屑砂巖為主，東北部什邡－金堂地區主要為巖屑質長石砂巖 （見圖4）。整體上在南西－北東方向上，石英含量相對增多，長石／巖屑相對增大，表現出研究區受到龍門山中段、南段物源的影響［6］。砂巖輕礦物成熟度等值線呈現“西高東低”的特征，研究區崇州－溫江地區砂巖成分成熟度較高，德陽附近砂巖成分成熟度較低，總體上，自東北向西南方向，成分成熟度逐漸增高，研究區存在東北方向的物源。

根據研究區其砂巖成分成熟度及類型分類圖 （見圖5）可以看出［2－3］，在J2x33沉積時期，成都凹陷主要受到龍門山中段的物源影響，龍門山南段的物源影響甚微；在J2x23沉積時期，研究區受到東部物源的影響，而西部龍門山中段、南段的物源逐漸萎縮；在J2x13沉積時期，以東北部米倉山物源為主，輔以西北部龍門山中段和東部物源。

圖4 成都凹陷下沙溪廟組輕碎屑礦物平面分布圖

圖5 成都凹陷下沙溪廟組各砂組成分成熟度及砂巖分類特征圖

5 結語

綜合上述分析可知，研究區目的層沉積時受多物源的影響，主要物源方向為西部龍門山中、南段和東北部的米倉山－大巴山，西部及北部主要受西部龍門山物源影響，東部主要受東北部米倉山－大巴山物源影響，兩者之間為混源帶。從J2x33到J2x13的沉積過程中，混源帶物源供給由西部龍門山逐漸轉變為東北部米倉山－大巴山。

［1］ 趙紅格，李池洋 .物源分析方法及研究進展 ［J］ .沉積學報，2003，21（3）：409－415.

［2］ 鄧紅 .成都凹陷侏羅系天然氣成藏條件研究 ［D］.成都：成都理工大學，2013.

［3］ 賀佩，李勇，馮鏡權 .黃驊坳陷孔南地區孔店組孔二段物源區分析 ［J］.沉積與特提斯地質，2011，31（3）：76－82.

［4］ 唐宇，呂正祥，葉素娟 .成都凹陷上侏羅統蓬萊鎮組天然氣運移特征與富集主控因素 ［J］.石油與天然氣地質，2013，34（3）：99－106.

［5］ 楊仁超，李進步，樊愛萍 .陸源沉積巖物源分析研究進展與發展趨勢 ［J］.沉積學報，2013，31（1）：99－103.

［6］ 劉群明，王麗娟，饒良玉 .黃驊坳陷歧口凹陷沙河街組二段物源分析 ［J］.現代地質，2012，26（2）：78－83.