彭水廖家槽地區燈二段微生物碳酸鹽巖沉積建造

余晶潔，金 鑫，王 瀚，羅 強，鄧雙林

(成都理工大學 能源學院，四川 成都 610059)

隨著油氣勘探向著深層、超深層的不斷推進，埋藏較深、時代古老的微生物碳酸鹽巖開始成為主要的目的層[1]，對微生物碳酸鹽巖沉積建造的研究也顯得愈發重要。四川盆地燈影組發育有大量的微生物碳酸鹽巖，并且是四川盆地天然氣的主力產層之一[2]。近期，高石001-X41井、磨溪022-H34井先后在燈影組測試獲日產天然氣超過100萬m3，展現了四川盆地燈影組良好的勘探開發前景。而前期對四川盆地燈影組的研究多集中于川中地區[3-4]，川東地區的研究還相對比較薄弱。本文通過剖面實測、薄片觀察等手段對川東地區彭水廖家槽剖面燈二段微生物碳酸鹽巖沉積建造的細致研究，以期為未來川東地區微生物碳酸鹽巖油氣勘探提供指導。

1 巖石學特征

A.第2層葡萄花邊狀云巖；B.第13層凝塊砂屑白云巖；C.第39層硅化紋層白云巖；D.LJC-2-1，葡萄花邊粉-細晶白云巖，單偏光；E.LJC-13-2，凝塊粉晶白云巖，單偏光；F.LJC-39-1，硅化紋層泥晶白云巖，單偏光

圖1 研究區巖石學特征

彭水廖家槽剖面位于重慶市彭水縣太原鎮境內，剖面未見底，出露良好，局部被植被覆蓋。燈二段真厚度258.7 m，巖性主要為凝塊泥粉晶白云巖、凝塊砂屑白云巖、紋層疊層泥晶白云巖、泡沫綿層泥晶白云巖和葡萄花邊狀白云巖等(圖1)，局部見巖溶垮塌角礫、風暴擾動構造等，葡萄花邊狀構造在下部極其發育，至上部逐漸變少，上部見少量硅化。

2 微生物碳酸鹽巖宏觀建造

彭水廖家槽剖面燈二段微生物碳酸鹽巖宏觀建造分為微生物丘和微生物層。微生物丘是具有宏觀穹形特征的碳酸鹽巖建隆構造，微生物層則不具穹形建隆。共發育14層微生物丘建造，見凝塊石丘、疊層石丘、泡沫綿層石丘、均一石丘等多種微生物丘類型，多為多期微生物丘疊置發育。微生物丘丘核厚1～9.4 m不等，橫向延伸10～20 m，微生物丘累計厚度96.9 m，其余多為微生物層。

本文以第25層微生物丘體為例，根據其厚度、類型、橫向延伸等繪制了微生物丘宏觀示意圖如圖2所示。第25層為5期微生物丘疊置發育，總厚度為15 m，丘核巖性為灰色塊狀凝塊石泡沫綿層泥晶白云巖，丘翼為灰色薄層凝塊砂屑泥晶白云巖，丘體向南東方向遷移。

圖2 彭水廖家槽剖面燈二段微生物丘示意圖

3 微生物碳酸鹽巖微觀組構

研究區燈二段微生物巖在顯微鏡下可以識別出凝塊組構、紋層疊層組構、泡沫綿層組構、包覆組構和枝狀組構等，以凝塊組構為主(圖3)，自下而上呈現紋層疊層-凝塊-包覆-枝狀-泡沫綿層-凝塊組構的演化特征。

A.LJC-16-1，凝塊組構，單偏光；B.LJC-27-1，凝塊組構，單偏光；C.LJC-8-4，紋層疊層組構，單偏光； D.LJC-25-7，泡沫綿層組構，單偏光；E.LJC-16-4，包覆組構，單偏光；F.LJC-17-2，枝狀組構，單偏光

圖3 研究區微生物碳酸鹽巖微觀組構特征

凝塊組構多發育在凝塊石中，對于凝塊的成因，目前有多種認識，主要包括疊層石被破壞形成[5]以及球狀微生物捕獲粘結碳酸鹽巖顆粒形成[6]兩種觀點。凝塊組構在鏡下呈暗色不規則狀，大小在0.1～2 mm不等，多為次棱角-棱角狀，也可見到次圓狀。常見凝塊組構與葡萄花邊狀構造伴生發育。凝塊之間多為亮晶白云石膠結物，大小多為泥晶至粉晶級。還可以見到多個微凝塊粘結集合形成較大的聚合型凝塊。

紋層疊層組構多發育在疊層石中，以明暗相間的紋層構造為顯著特征[7]，是石化的或者化石的微生物席[8-9]。研究區燈二段在微觀上也可以見到大量的紋層疊層組構，多呈亮暗相間結構。暗色部分為富含有機質的微生物白云石，亮色部分則為泥-粉晶白云石，一般亮紋層的寬度會大于暗紋層的寬度。部分紋層還表現為小型的凝塊、球粒等呈紋層狀排布而成。

泡沫綿層組構是由形如泡沫狀的藍細菌組成格架，泡沫體之間的大量空腔由亮晶白云石充填形成的一種狀如海綿的特殊組構，由腎形菌生長粘結形成[10]。研究區燈二段單個泡狀體大小在0.01～1.2 mm之間，呈圓形、橢圓形或長條形，泡狀體

邊緣由于高度泥晶化或含有有機質而呈暗黑色，空腔內見多期亮晶白云石膠結，空腔內邊緣多為泥-粉晶白云石，向內部發育粉-細晶白云石，局部可見多個泡狀體構成的礫屑，也可見到與葡萄花邊狀構造伴生的泡沫綿層組構。

包覆組構主要發育在核形石之中，與微生物的包覆、粘結以及結殼等作用相關。研究區燈二段可以見到少量核形石，大小在1～3 mm左右。其核心多為凝塊，包覆圈層以亮暗相間結構的紋層或暗色泥晶結殼為主，包覆圈層寬度多小于核心部分寬度，局部呈斷續狀分布。

枝狀組構主要發育在枝狀石、凝塊石等微生物碳酸鹽巖類型中，與附枝菌等微生物發育相關。研究區燈二段枝狀組構極其稀少，呈樹枝狀或簇球狀，具二分叉葉狀體，葉狀體呈暗色泥晶結構，葉狀體之間為亮晶白云石膠結，為粉晶狀，整體呈灌木叢狀。

4 總結

(1)研究區燈二段以凝塊泥-粉晶白云巖、紋層疊層泥晶白云巖等巖石類型為主，葡萄花邊狀構造發育；

(2)研究區燈二段微生物碳酸鹽巖宏觀建造發育多個微生物丘和微生物層，見多個微生物丘疊置發育，累計厚度達96.9 m；

(3)研究區燈二段微生物碳酸鹽巖微觀組構可見凝塊組構、紋層疊層組構、泡沫綿層組構、包覆組構和枝狀組構，以凝塊組構和紋層疊層組構為主。