混積巖和混合沉積的研究綜述

朱忠錢　楊湉　江煜波

（西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院四川成都610500）

混積巖和混合沉積的研究綜述

朱忠錢楊湉江煜波

（西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院四川成都610500）

本文簡(jiǎn)要闡述了混積巖和混合沉積的研究歷程，首先探討混積巖的定義、分類與命名，然后重點(diǎn)分析混合沉積的類型及其影響混合沉積的因素，最后敘述混合沉積的油氣地質(zhì)意義，尤其是細(xì)粒混積巖對(duì)致密油的勘探啟示。

混積巖混合沉積影響因素油氣地質(zhì)意義

1　引言

陸源碎屑和碳酸鹽的混合沉積現(xiàn)象很早都被觀察到，1984年Mount首次明確提出”混合沉積物“（mixed sediments）的概念，而國(guó)內(nèi)則是1990年由楊朝青等首次提出”混積巖“（hunj rock）一詞，人們對(duì)碎屑巖和碳酸鹽巖的研究和應(yīng)用已很成熟，但兩者被分割開來自成系統(tǒng)進(jìn)行研究，卻忽視了混合沉積的研究。80年代以前，混合沉積的研究處于一個(gè)描述性階段，這一時(shí)期，積累了比較豐富的實(shí)例；80年代以來，人們開始對(duì)混積巖的分類、成因、因素和環(huán)境等進(jìn)行研究和討論，并用層序的思維看待混合沉積，有實(shí)例論文的發(fā)表；90年代前后，混合沉積研究發(fā)展趨勢(shì)聚焦在混合沉積機(jī)理的研究上，許多學(xué)者在該時(shí)期對(duì)混合沉積機(jī)理不僅有理論的深入探討，且有較多實(shí)際應(yīng)用。但不管是混積巖的定義、分類，還是混合沉積類型和混合沉積的影響因素都沒有一個(gè)統(tǒng)一確切的說法，很多問題都急待深入,故本文對(duì)混積巖的研究進(jìn)行一次梳理和再分析，以期能獲得更多更全面的認(rèn)識(shí)。

2　混積巖的定義

對(duì)于陸源碎屑和碳酸鹽的混合沉積的定義有狹義的和廣義的，狹義混合沉積指在同一巖層內(nèi)，沉積組分既有碳酸鹽，又有碎屑巖，即混合沉積的典型產(chǎn)物—混積巖；而廣義的混合沉積除了前述的狹義定義的混積巖，還包括了陸源碎屑與碳酸鹽構(gòu)成交替互層或夾層的混合，又稱為混積層系。

3　混積巖的分類

混積巖的分類和命名目前還比較混亂，沒有一個(gè)明確的分類和命名方案。國(guó)外最早有Mount使用砂、異化粒、灰泥和泥質(zhì)粘土四端元立體圖法分類，但分類方案不夠直觀，引用困難。國(guó)內(nèi)則是由楊朝青、沙慶安根據(jù)云南曲靖的中泥盆統(tǒng)曲靖組混合組分巖石的組成特點(diǎn)，提出了由碳酸鹽、陸源碎屑和粘土進(jìn)行三端元分類和命名，將碳酸鹽組分大于25%，陸源碎屑大于10%的混合沉積歸為混

積巖，且在具體研究時(shí)，可根據(jù)巖石中各組分的含量及結(jié)構(gòu)，在“混積巖”前加前綴作進(jìn)一步描述，如石英細(xì)砂—灰泥混積巖。張雄華在此基礎(chǔ)上，加大了陸源碎屑和碳酸鹽的含量范圍，除了將粘土巖大于50%的部分定為粘土巖之外，將碳酸鹽含量5%～95%，陸源碎屑含量5%～95%的混合沉積都稱為混積巖。除此之外，還有更多的學(xué)者提出不同的分類方案，在此不再累述。

4　混合沉積的類型

Mount首先針對(duì)淺水陸棚環(huán)境的混合沉積做了全面的論述，概括了4種混合沉積類型，即：①間斷混合：由某種突發(fā)事件引起的沉積，如風(fēng)暴；②相混合：相與相之間不是絕然的分界，不同相帶之間存在的過渡相發(fā)生混合沉積；③原地混合：碳酸鹽組分由堆積在硅質(zhì)碎屑基底之內(nèi)或之上的原地、準(zhǔn)原地死亡的鈣質(zhì)生物所組成；④蝕源混合：物源區(qū)同時(shí)有碳酸鹽和硅質(zhì)碎屑的供給，在沉積區(qū)同期沉積下來。

在國(guó)內(nèi)，張雄華結(jié)合湖南和江西古生代地層的有關(guān)資料，將碳酸鹽和陸源碎屑的混合作用分為了5種類型，它們是：①事件突變沉積混合；②相緣漸變沉積混合；③原地沉積混合；④侵蝕再沉積混合；⑤巖溶穿插再沉積混合。其中前面4種類型與Mount論述的混合沉積類型相同或相似，而巖溶穿插再沉積混合是指古巖溶作用，在碳酸鹽巖中出現(xiàn)許多的細(xì)小裂隙，大量的陸源碎屑順著裂縫穿插侵入，隨著裂縫加寬增多而導(dǎo)致坍塌，造成碳酸鹽和陸源碎屑的混合，需要強(qiáng)調(diào)的是這是成巖后的一種混合。王國(guó)忠等在研究潿洲島珊瑚礁時(shí)，對(duì)現(xiàn)代生物礁區(qū)生物碳酸鹽與陸源碎屑的混合作用類型分為3種：隨機(jī)混合沉積、相變式混合和隨機(jī)—相變式混合沉積。

董桂玉等在綜合前人研究成果和渤海灣盆地濟(jì)陽凹陷及湖南石門楊家坪等實(shí)際資料的基礎(chǔ)上，依據(jù)混合沉積的定義、成因、成分、結(jié)構(gòu)、沉積構(gòu)造及接觸關(guān)系等因素，按照“沉積事件+剖面結(jié)構(gòu)”的原則，將混合沉積作用類型分為3類，它們是漸變式混合沉積、突變式混合沉積和復(fù)合式混合沉積，其中復(fù)合式混合沉積又分為復(fù)合式混合沉積Ⅰ和復(fù)合式混合沉積Ⅱ。

5　混合沉積的影響因素

從國(guó)內(nèi)外研究的實(shí)例來看，影響混合沉積的因素很多，也非常復(fù)雜，常見的控制因素包括:①構(gòu)造作用;②氣候；③物源；④再改造和再沉積作用；⑤海（湖）平面變動(dòng)。而混合沉積也并不是單一因素造成，大多數(shù)情況下，都是相互影響和共同起作用的。海相和湖相的混合沉積，包括不同地區(qū)的混合沉積的影響因素都應(yīng)該是不同的，具有差異性。

構(gòu)造的影響一般是最重要的，也是多方面的，構(gòu)造升降運(yùn)動(dòng)控制著物源區(qū)和沉積區(qū)的分布和狀態(tài)，也就很大程度上控制了物源的供給量和供給方向。氣候的影響表現(xiàn)在通過降雨量控制沉積物供給和能量程度上，當(dāng)氣候干旱，降雨量小，帶進(jìn)海（湖）的陸源碎屑就少，有利于碳酸鹽的生成。當(dāng)遇到周期性的暴洪事件，可以將大量的陸源碎屑帶入碳酸鹽沉積區(qū)造成混合。受構(gòu)造和氣候條件控制的物源，往往決定了供給種類、數(shù)量和供給方向的變化，直接影響混合沉積。再改造和再沉積作用會(huì)是造成混合沉積的一個(gè)直接原因，再沉積作用包括風(fēng)暴流，重力流及等深流等底流等，這些地質(zhì)營(yíng)力可以將陸源碎屑搬運(yùn)到碳酸鹽沉積區(qū)，也可以將碳酸鹽搬運(yùn)到陸源碎屑沉積區(qū)發(fā)生混合沉積。海（湖）平面的變化，影響最大的就是對(duì)陸源碎屑沉積區(qū)和碳酸鹽沉積區(qū)相鄰地帶的相帶遷移。

6　混合沉積的油氣地質(zhì)意義

陸源碎屑巖和碳酸鹽巖本身都可以作為油氣儲(chǔ)層，尤其是粒度較粗的陸源碎屑巖和顆粒碳酸鹽巖一般都有很好的儲(chǔ)層物性，而兩者的混合—混積巖自然也可作為儲(chǔ)層。廣義的混積巖（混積層系）包含了豐富復(fù)雜的巖石類型，混積層系中泥頁巖或具粉晶結(jié)構(gòu)以下的碳酸鹽巖只要具備生油條件，就可以成為良好的生油巖，亦可以作為良好的蓋層。在混合沉積中，混積層系非常發(fā)育，這樣一來就可以具備良好的生儲(chǔ)蓋組合，從而形成良好的油氣藏。

需要強(qiáng)調(diào)的是，以往我們都在強(qiáng)調(diào)粗粒的陸源碎屑巖、顆粒碳酸鹽巖和混積巖能儲(chǔ)集油氣，近期丁一等在研究川中龍崗地區(qū)下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段湖相混合沉積時(shí)，指出該區(qū)臨近烴源的低能介殼灘和介殼灘緣等混積相的粉砂—泥質(zhì)介殼灰?guī)r和含介殼泥頁巖是一種廣發(fā)發(fā)育的潛在儲(chǔ)集體。筆者在研究遼河西部凹陷雷家地

區(qū)古近系沙四段的混合沉積特征中，也發(fā)現(xiàn)該區(qū)除了高升油層的顆粒碳酸鹽（鮞粒云巖）擁有大量的油氣，鄰近的杜家臺(tái)地層，多是細(xì)粒紋層狀的泥云（灰）巖、云（灰）泥巖的混合沉積，大量的鉆測(cè)井卻顯示出這套地層擁有相當(dāng)潛力的油氣儲(chǔ)備，且該油氣藏并不受構(gòu)造的控制、也沒有統(tǒng)一的油氣水邊界，范圍較大，說明這種由細(xì)粒紋層狀的泥云（灰）巖、云（灰）泥巖儲(chǔ)集的油氣藏已屬致密油的范疇。

上述兩個(gè)實(shí)例，無疑開拓了混積巖的油氣地質(zhì)意義，混合沉積這種特殊的沉積現(xiàn)象，雖然已積累了一些研究成果，但要更清楚更全面的認(rèn)識(shí)它，還需要更多的關(guān)注和研究。

[1]Mount J F.Mixing of silicilastics and carbonate sediments in shallow shelf environments [J].Geology,1984,(12):432-435.

[2]楊朝青.云南曲靖中泥盆統(tǒng)曲靖組的沉積環(huán)境一種陸源碎屑.沉積學(xué)報(bào),1990,8(2); 59-66.

[3]張雄華.雪峰古陸邊緣上石炭統(tǒng)陸源碎屑和碳酸鹽混合沉積.地層學(xué)雜志,2003,27 (1);54-56.

[4]王國(guó)忠.南海北部大陸架現(xiàn)代礁源碳酸鹽與陸源碎屑的混合沉積作用.古地理學(xué)報(bào)，2001，3(2);47-54.

[5]董桂玉[1],陳洪德[1,2],何幼斌[3].陸源碎屑與碳酸鹽混合沉積研究中的幾點(diǎn)思考.地球科學(xué)進(jìn)展,2007,22(9);931-939.

[6]丁一[1],李智武[1],馮逢[2]等.川中龍崗地區(qū)下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段湖相混合沉積及其致密油勘探意義.地質(zhì)論評(píng),2013,59(2);389-400.

P613[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-329-2

朱忠錢（1989～），男，西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院研究生在讀，主攻石油地質(zhì)學(xué)。