川中— 川東地區侏羅系大安寨段古環境及油氣地質意義

摘 要 【目的】四川盆地侏羅紀大安寨期不同地區古環境特征差異較大，探討其演化特征及地質意義將有助于加快油氣勘探的步伐。【方法】利用四川盆地中部和東部侏羅系大安寨段鉆井巖心和野外剖面等地質資料，結合元素地球化學分析方法，對大安寨期古氣候、古氧化還原、古鹽度等古環境進行恢復和對比分析。【結果】川中—川東地區大安寨段巖性可劃分為頁巖、介殼頁巖、泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、介殼灰巖和泥質介殼灰巖；大安寨第三亞段沉積期氣候為干燥—半干燥，水體為亞還原條件的淡水—半咸水，處于淺湖—半深湖環境；大安寨第二亞段沉積期氣候為半干燥—半潮濕，降水量較多，氣溫較低，水體為亞還原條件的淡水，處于半深湖環境；大安寨第一亞段沉積期氣候為干燥—半干燥，水體為氧化—亞還原條件的半咸水—咸水，處于濱湖—淺湖環境；RA1井與YT1井大安寨時期均具有氣候干燥→潮濕→干燥、降水量少→多→少、氣溫高→低→高、水體還原性弱→強→弱、古鹽度高→低→高的規律；大安寨第三亞段沉積期至大安寨第二亞段沉積早期，湖盆沉積中心由川東地區往川中地區遷移，大安寨第二亞段沉積晚期至大安寨第一亞段沉積期，湖盆沉積中心則由川中地區往川東地區遷移；大安寨第二亞段TOC平均值為1.70%，孔隙度平均值為4.93%，熒光顯示強烈，是大安寨段頁巖油的主要生油層和儲集層；古環境因素對源儲配置具有較大影響，較潮濕的氣候、較多的降水、較低的氣溫、還原性的水體和較低的鹽度有利于泥頁巖沉積、有機質富集和孔隙發育。【結論】川中—川東地區大安寨段古環境控制泥頁巖沉積和有機質富集規律，影響頁巖孔隙發育程度，這一認識可為明確四川盆地頁巖油有利勘探區提供理論依據。

關鍵詞 古環境恢復；沉積中心遷移；源儲配置；大安寨段；四川盆地

第一作者簡介 郭奕浩，男，1998年出生，碩士研究生，沉積學，E-mail： GYH111819@163.com

通信作者 曾德銘，男，副教授，E-mail： 8203763@qq.com

中圖分類號 P618.13 文獻標志碼 A

0 引言

隨著勘探開發的不斷深入，油氣勘探的重點逐步從常規油氣向非常規油氣跨越，四川盆地作為我國非常規油氣的重點研究地區之一，頁巖氣已經實現了有效開發[1]，頁巖油勘探開發也具有巨大潛力和光明前景[2?3]。均質性良好的泥質巖具有沉積后的低滲透性和成巖作用過程中某些元素的穩定性，而泥質巖中敏感元素的分配、組合及其比值的變化可以記錄沉積古環境的變遷，從而起到良好的指示作用[4?7]。此外，泥頁巖中有機質富集和孔隙發育程度在一定程度上受古環境影響，制約了油氣勘探的步伐[8?9]。

下侏羅統自流井組大安寨段經歷了復雜多變的古環境條件，大多數學者認為沉積時期的古氣候相對干燥，水體以弱還原性的淡水為主[10?11]，但對于大安寨時期四川盆地內不同區域間古環境差異的研究尚不足。大安寨段作為四川盆地頁巖油勘探的主力層系之一[4?5]，目前已鉆探頁巖油全取心井3口（RA1井、LA1井和YT1井）。本研究以川中地區RA1井和川東地區YT1井大二亞段泥頁巖為重點研究對象，結合野外地質資料，利用連井剖面和元素地球化學分析手段進行對比分析，研究了川中—川東地區大安寨段巖性及沉積環境，對古氣候、古氧化還原條件、古鹽度等古環境進行恢復，分析了古環境縱向變化特征，旨在明確川中—川東地區大安寨段沉積時期的古環境演化規律、湖盆沉積中心的遷移規律以及影響有機質富集及儲集空間發育的因素，為后期頁巖油有利區的預測提供理論依據。

1 地質背景

四川盆地是中國四大盆地之一，也是中國南方最大的含油氣盆地，面積約為19×104 km2（圖1），四周被龍門山、米倉山、大巴山等造山帶環繞，是在揚子克拉通臺地基礎上形成的大型多旋回疊合沉積盆地[12?13]。四川盆地從晚三疊世末期開始進入陸相沉積[14]，到了早侏羅世—白堊紀，隨著盆地周緣龍門山、南秦嶺和雪峰山等造山帶或逆沖推覆帶向盆地內部的擠壓，四川盆地成為大型陸內坳陷盆地，中心地區演變為內陸湖泊[15?16]，總體具有北陡南緩的格局。早侏羅世Toarcian期大洋缺氧事件波及到陸地生態系統[17?18]，陸相湖泊沉積環境對氣候的變化更為敏感[19]。構造和氣候的變化是控制盆地巖相古地理條件的兩個主要因素[20]，但研究表明，大安寨期是早侏羅世四川盆地伸展作用最弱、造山帶活動最穩定的時期，盆地的古地理面貌格局未發生大的改變[21]，故其復雜多變的沉積古環境是導致大安寨段沉積時期湖盆沉積中心遷移的主要因素。

早侏羅世四川盆地廣泛發育湖相沉積，其中以大安寨沉積時期的湖侵規模最大、范圍最廣、湖盆面積最大，生烴潛力最大[22]，從湖盆中心向邊緣依次發育半深湖、淺湖和濱湖三個亞相，大安寨段依據巖性組合、電性、沉積旋回等特征，自下而上分為大三、大二和大一亞段。大三亞段為淺湖亞相，發育厚層狀（泥質）介殼灰巖夾中—薄層狀頁巖或介殼頁巖；大二亞段為半深湖亞相，發育厚層狀頁巖或介殼頁巖夾薄—中層狀（泥質）介殼灰巖；大一亞段為淺湖—濱湖亞相，發育厚層狀（泥質）介殼灰巖夾中—薄層狀頁巖或介殼頁巖，局部夾泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖。

2 樣品與實驗方法

本研究樣品分別采自四川盆地中部地區RA1井和東部地區YT1井自流井組大安寨段，共選取86塊樣品，其中RA1井56塊，YT1井30塊。

主量元素分析在南京宏創地質勘查技術服務有限公司利用帕納科AxiosMAX XRF分析完成。處理如下：（1）將200目樣品置于120 ℃烘箱中烘干8 h；（2）稱取0.5～1.0 g上述烘干的樣品于恒重陶瓷坩堝中，于馬弗爐中1 000 ℃灼燒200 min，冷卻至400 ℃左右時轉移至干燥皿中，待冷卻至室溫再進行稱量，計算燒失量；（3）分別稱取6.000 0 g（誤差±0.3 mg）49.75%Li2B4O7∶49.75%LiBO2∶0.5%LiBr 助熔劑與0.600 0 g（誤差±0.3 mg）上述烘干的樣品于陶瓷坩堝中，用石英棒攪拌使樣品與熔劑混勻，將混合樣品倒入XRF專用鉑金坩堝，置于熔樣爐中1 100 ℃熔融，熔樣程序運行結束后鉗取出坩堝，搖晃坩堝將熔體中的氣泡趕出并使熔體充滿堝底，再轉移到耐火磚上冷卻，然后將玻璃片取出，貼上標簽，以備XRF測試。實驗誤差低于5%。

微量元素與稀土元素含量在南京宏創地質勘查技術服務有限公司利用Elan DRC-e ICP-MS分析完成。處理如下：（1）將200目樣品置于105 ℃烘箱中烘干12 小時；（2）準確稱取粉末樣品50 mg 置于Teflon溶樣彈中；（3）先后依次緩慢加入1.5 mL高純HNO3、1.5 mL高純HF和0.1 mL高純HClO4 （結核結殼加入3 mL 高純 HNO3 和1 mL 高純鹽酸）；（4）將Teflon溶樣彈放入鋼套，擰緊后置于190 ℃烘箱中加熱48 h；（5）待溶樣彈冷卻，開蓋后置于140 ℃電熱板上蒸干，然后加入3 mL HNO3并蒸干；（6）加入3 mL體積分數為50%的高純HNO3，加蓋及鋼套密閉，在190 ℃的烘箱中保持12 h；（7）冷卻后，將提取液轉移至100 mL干凈的PET（聚酯）瓶中，加入1 mL的（Rh+Re）雙內標溶液（濃度1 mg/L），用Milli-Q 稀釋至100.00 g，使得Rh和Re在溶液中的濃度為10 ng/mL，以備ICP-MS測試。實驗誤差低于5%。

總有機碳（Total Organic Carbon，TOC）含量在西南油氣田分公司勘探開發研究院分析實驗中心使用LECO-230 碳硫分析儀測定完成。處理如下：（1）將80目樣品置于鹽酸溶液中對樣品中的碳酸鹽成分進行溶解處理；（2）將溶液放置于水溫60 °C的熱浴裝置中恒定溫度，以加速溶解；（3）用蒸餾水清洗樣品殘留的鹽酸；（4）對洗滌后的樣品進行加熱烘干處理，去除水分；（5）將樣品放置入LECO-230碳硫分析儀中進行測定。

3 巖石類型與特征

大安寨時期四川盆地湖平面變化頻繁，巖性變化較快，不同亞段的巖性特征存在明顯差異，大安寨段鉆井巖心和野外剖面等地質資料表明，四川盆地大安寨段巖石類型包括頁巖、介殼頁巖、泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、介殼灰巖和泥質介殼灰巖，均屬于湖泊環境下的產物（表1）。

（1） 頁巖：以褐灰、深灰和灰黑色為主，呈中—厚層狀，質純性脆，碳化植物碎屑和個體較小且完整的生物化石少見，局部頁理較發育（圖2a，b），局部可見透鏡狀或脈狀介殼灰巖條帶（寬0.1～3.0 cm）和裂縫中充填的方解石條帶（寬0.3～4.0 cm），掃描電鏡下可見草莓狀集合體的黃鐵礦。頁巖多分布于大二亞段，主要形成于灘間洼地微相及半深湖泥微相，有機碳含量高，TOC介于0.77%～4.48%，平均值為1.98%，具有良好的生烴潛力。

（2） 介殼頁巖：以淺灰—灰色為主，呈中—薄層狀，質地不純，巖性較脆、較疏松，介殼保存較為完整，含量介于25%～50%，順層或近定向排列，生物多為雙殼類，見透鏡狀、疊錐狀或紋層狀介殼灰巖條帶和方解石條帶，頁理較發育（圖2c，d）。介殼頁巖多分布于大二亞段，主要形成于灘間洼地微相及半深湖泥微相，有機碳含量較高，TOC介于0.50%～2.54%，平均值為1.25%，具有較好的生烴潛力。

（3） 泥巖：以灰、灰綠、紫紅及雜色為主，呈中—薄層狀，巖性致密性軟，壓實作用明顯，少見碳化植物碎片化石和完整的生物化石，可見鈣質和鐵質結核，野外露頭剖面可見暴露干裂和變形構造。多分布于大一和大三亞段，主要形成于灘間洼地微相以及泥坪微相，有機碳含量較低，生烴潛力較差。

（4） 粉砂質泥巖：以灰綠—淺灰色為主，呈中—薄層狀，巖性較致密，主要成分為黏土礦物、石英、方解石，黏土含量大于50%，石英含量介于25%～50%，石英顆粒分選、磨圓中等—較好，含較多碳化植物化石和少量完整的生物化石，可見變形構造等，常與泥巖、泥質粉砂巖伴生。僅少量分布于大一亞段，主要形成于混合坪微相，有機碳含量較低，生烴潛力較差。

（5） 泥質粉砂巖：以淺灰—灰白色為主，呈中—薄層狀，巖性較致密，主要成分為石英、黏土礦物、方解石，石英含量大于50%，黏土含量介于25%～50%，石英顆粒分選、磨圓中等—較好，顆粒之間以點接觸為主，基底膠結，雜基支撐，含少量碳化植物化石和完整的生物化石，可見水平層理、砂紋層理、生物擾動、變形構造等（圖2e，f），常與泥巖、粉砂質泥巖伴生。僅少量分布于大一亞段，主要形成于混合坪微相。

（6） 介殼灰巖：以灰白—淺褐色為主，呈厚—中層狀，質地純，巖性致密，生物化石完整或破碎，生物類型主要為雙殼類、腕足類和介形蟲等，介殼組分呈板條狀或弧狀疊置，順層或近定向排列，介殼顆粒主要為方解石，具片狀或纖維狀結構，可見裂紋，與上覆、下伏巖層為漸變接觸（圖2g，h），局部重結晶強烈，面孔率極低，生物外形輪廓較模糊。多分布于大一和大三亞段，主要形成于高能介殼灘微相，少量分布于大二亞段，形成于低能介殼灘微相和重力流微相。半深湖環境重力流沉積的介殼灰巖呈薄—中層、透鏡狀夾于頁巖中，介殼組分保存較破碎，雜亂排列，常具正粒級遞變，與下伏巖層為突變接觸，底部可見沖刷侵蝕面和來自于下伏巖層的泥礫（圖2i，j），局部可見快速堆積導致的火焰狀構造。

（7） 泥質介殼灰巖：以淺灰—褐灰色為主，呈中—薄層狀，質地不純，巖性較疏松，介殼組分含量大于50%，泥質含量介于25%～50%，生物化石保存較為完整，生物除雙殼類之外，常含少量腹足類和介形蟲類，介殼組分具片狀或纖維狀結構，可見裂紋，呈板條狀或弧狀疊置，順層或近定向排列，介殼組分之間多被泥質和泥晶方解石充填，可見透鏡狀、疊錐狀或脈狀方解石條帶（圖2k，l）。大安寨各亞段均有分布，主要形成于較低能的半深湖—淺湖亞相介殼灘微相。

4 古環境恢復

RA1井與YT1井大安寨段頁巖與全球平均頁巖主、微量元素含量對比表明，大一、大二和大三亞段元素富集程度具有明顯差異（圖3），指示不同亞段沉積時期的古環境具有一定差異。本次選取國內外學者所采用的元素分析方法（表2），恢復大安寨時期的古環境。

4.1 古氣候

前人利用微量元素分析古氣候研究表明，潮濕氣候條件下，沉積巖中Fe、Mn、Cr、V、Ni、Co等元素相對集中，含量相對較高；干燥氣候條件下，沉積巖中Ca、Mg、K、Na、Sr、Ba等元素含量相對較高。將上述兩組元素的比值定義為古氣候指數C值，進而判斷沉積巖沉積時期的古氣候，Ｃ值越大，氣候越濕潤，Ｃ 值越小，氣候越干燥[24?28]，計算公式為：C=（Fe+Mn+Cr+Ni+V+Co）/（Ca+Mg+Sr+Ba+K+Na）。分析結果顯示（表3）：RA1井大三亞段C值平均為0.15，指示干燥氣候；大二亞段為0.57，指示半干燥—半潮濕氣候，其中大二亞段下部為0.61，指示半潮濕氣候，中部為0.52，指示半干燥—半潮濕氣候，上部為0.58，指示半干燥— 半潮濕氣候；大一亞段為0.13，指示干燥氣候。YT1 井大三亞段C 值平均為0.39，指示半干燥氣候；大二亞段為0.52，指示半干燥—半潮濕氣候，其中大二亞段下部為0.23，指示半干燥氣候，中部為0.68，指示半潮濕氣候，上部為0.59，指示半干燥—半潮濕氣候；大一亞段為0.32，指示半干燥氣候。

在干旱氣候條件下，隨著蒸發作用的增強，地表徑流流量減少，湖盆流域降水量減少，基本以碎屑狀態存在的惰性組分（如Al2O3）難以機械搬運的形式遷移至湖泊。但是活性組分（如易溶鹽離子Ca2+、K+、Na+）則可以離子、膠體狀態遷移至湖泊，在蒸發作用強烈、湖泊相對萎縮的環境下，活性組分沉淀并富集于湖底，導致沉積物（CaO+K2O+Na2O）/Al2O3 比值增大。相反，在濕潤氣候條件下，沉積物（CaO+K2O+Na2O）/Al2O3比值減小。因此，（CaO+K2O+Na2O）/Al2O3比值是反映氣候變化最為敏感的替代指標之一，能夠有效地指示湖盆氣候的干濕變化，高值指示降水較少的干旱氣候，低值指示降水較多的濕潤氣候[29?30]。分析結果顯示（表3）：RA1井大三亞段（CaO+K2O+Na2O）/Al2O3值平均為7.13，指示降水較少；大二亞段為1.31，指示降水較多，其中大二亞段下部為0.98，指示降水較多，中部為2.14，指示降水較少，上部為0.67，指示降水較多；大一亞段為13.31，指示降水較少。YT1井大三亞段（CaO+K2O+Na2O）/Al2O3值平均為1.76，指示降水較少；大二亞段為0.71，其中大二亞段下部為1.54，中部為0.32，上部為0.51，均指示降水較多；大一亞段為4.48，指示降水較少。

對于陸源碎屑輸入基本穩定的湖泊，湖泊自生碳酸鈣沉淀直接影響沉積物碳酸鹽含量的相對高低，而自生碳酸鈣沉淀包含許多氣溫變化的信息，氣溫高有利于湖泊自生碳酸鈣的沉淀，氣溫低不利于湖泊自生碳酸鈣的沉淀。湖泊中CaO/MgO比值基本可以反映湖泊自生碳酸鈣沉淀的相對多少，CaO/MgO高值指示氣溫相對較高，低值則指示氣溫相對較低，Al2O3是陸源碎屑中相對穩定的組分，用其含量可以校正陸源碎屑輸入的變化。因此，CaO/（MgO×Al2O3）比值可以靈敏地反映湖泊內生碳酸鈣含量的相對高低，從而具有指示氣溫變化的意義，其高值指示相對溫暖時期，低值指示相對寒冷時期[31?32]。分析結果顯示（表3）：RA1井大三亞段CaO/（MgO×Al2O3）值平均為7.71，指示氣溫較高；大二亞段為0.99，指示氣溫較低，其中大二亞段下部為0.72，指示氣溫較低，中部為1.96，指示氣溫較高，上部為0.17，指示氣溫較低；大一亞段為9.77，指示氣溫較高。YT1井大三亞段CaO/（MgO×Al2O3）值平均為1.59，指示氣溫較高；大二亞段為0.33，其中大二亞段下部為1.01，中部為0.07，上部為0.16，均指示氣溫較低；大一亞段為5.88，指示氣溫較高。

4.2 古氧化還原條件

沉積物中的V、Ni等元素對水體的含氧量較為敏感，在氧氣含量較高時Ni易于溶解而以離子形式存在，而氧氣含量較低時V比Ni更易以絡合物的形式富集沉淀。因此，V/（V+Ni）被廣泛應用于判別水體的氧化還原性，V/（V+Ni）與水體還原程度呈正相關關系[33?36]。分析結果顯示（表3）：RA1井大三亞段V/（V+Ni）值平均為0.72，指示亞還原環境；大二亞段為0.74，其中大二亞段下部為0.73，中部為0.74，上部為0.74，都指示亞還原環境；大一亞段為0.53，指示氧化環境。YT1井大三亞段V/（V+Ni）值平均為0.72，指示亞還原環境；大二亞段為0.75，其中大二亞段下部為0.74，中部為0.76，上部為0.76，均指示亞還原環境；大一亞段為0.67，指示亞還原環境。

4.3 古鹽度

古鹽度恢復對于古環境研究具有重要意義，而Sr/Ba比值法是反映水體古鹽度中應用最廣泛的指標之一。Sr與Ba在淡水和咸水中的濃度有較大差異，且Sr的遷移能力強于Ba，當水體咸化后，Ba會先以BaSO4的形式析出沉淀，只有水體咸化到一定高鹽度時，Sr才會以SrSO4的形式析出沉淀，因此Sr/Ba值會隨著鹽度增加而增大[36?37]。分析結果顯示（表3）：RA1井大三亞段Sr/Ba值平均為0.63，指示半咸水環境；大二亞段為0.45，其中大二亞段下部為0.42，中部為0.52，上部為0.39，均指示淡水環境；大一亞段為2.46，指示咸水環境。YT1井大三亞段Sr/Ba值平均為0.44，指示淡水環境；大二亞段為0.30，其中大二亞段下部為0.37，中部為0.17，上部為0.31，均指示淡水環境；大一亞段為0.97，指示半咸水環境。

5 古環境縱向演化

RA1井大安寨段自大三到大二、大一時期整體演化表現為古氣候由干燥→半潮濕—半干燥→干燥，降水量由少→多→少，氣溫由高→低→高；古氧化還原條件由亞還原環境→氧化環境；古鹽度整體由半咸水→淡水→咸水（表3、圖4）。YT1井整體表現為古氣候由半干燥→半潮濕—半干燥→半干燥，降水量由少→多→少，氣溫由高→低→高；古氧化還原條件均為亞還原環境；古鹽度整體由淡水→半咸水（表3、圖5）。

古環境特征表明RA1井與YT1井大安寨段地層在縱向上具有基本一致的演化趨勢，均具有氣候干燥→潮濕→干燥、降水量少→多→少、氣溫高→低→高、水體還原性弱→強→弱、古鹽度高→低→高的規律。且巖石類型的發育上也具有一定的規律，主體巖性由厚層狀介殼灰巖或泥質介殼灰巖變為厚層狀頁巖或介殼頁巖再變為厚層狀介殼灰巖或泥質介殼灰巖。

另外，大三亞段時期—大二亞段早期以及大二亞段晚期—大一亞段時期，RA1井古氣候、古氧化還原條件及古鹽度數值變化幅度均明顯大于YT1井（表3、圖6，7），環境變化多呈突變，表明這兩個時間段川中地區古環境變化比川東地區更強烈。

6 地質意義

6.1 沉積中心遷移規律

前人研究認為大安寨時期四川盆地湖盆沉積中心主要位于儀隴—營山—達州一帶[38]，并以此為中心向四周漸變為半深湖、淺湖和濱湖。本次研究通過對單井、連井沉積相（圖8）及平面沉積相（圖9）分析，并結合古環境縱向變化特征，進而明確古環境變化對沉積中心遷移規律的影響。

大三亞段時期，川中地區發育厚—中層狀介殼灰巖、泥質介殼灰巖夾少量中—薄層狀頁巖和介殼頁巖，處于淺湖環境，發育高能介殼灘微相和灘間洼地微相。川東地區發育厚層狀介殼灰巖、泥質介殼灰巖、介殼頁巖和頁巖，處于淺湖—半深湖環境，發育高能介殼灘、灘間洼地、半深湖泥、重力流和低能介殼灘微相。此時湖盆面積較小，沉積中心位于川東地區。川中地區比川東地區氣候更干燥、降水量更少、氣溫更高、水體還原性更弱、鹽度更高。

大二亞段時期，川中地區和川東地區均發育厚層狀頁巖、介殼頁巖夾薄—中層狀介殼灰巖、泥質介殼灰巖，研究區內所有井位均處于半深湖環境，發育半深湖泥、重力流和低能介殼灘微相。此時湖盆面積達到最大，沉積中心位于川中地區。大二亞段早期，川中地區比川東地區氣候更潮濕、降水量更多、氣溫更低、水體還原性接近、鹽度相近。大二亞段中期，川中地區和川東地區古環境變化無明顯規律性。大二亞段晚期，川中地區和川東地區氣候、降水量、氣溫、水體還原性和鹽度均接近。

大一亞段時期，川中地區發育厚—中層狀介殼灰巖、泥質介殼灰巖夾中層狀介殼頁巖、頁巖以及少量中—薄層泥質粉砂巖和粉砂質泥巖，處于淺湖—濱湖環境，發育高能介殼灘、灘間洼地、混合坪和灰坪微相。川東地區發育厚—中層狀介殼灰巖、泥質介殼灰巖夾中層狀介殼頁巖、頁巖，處于淺湖環境，發育高能介殼灘微相和灘間洼地微相。此時湖盆面積萎縮，川中地區水體較淺，出現了濱湖亞相沉積，川東地區水體較深，為沉積中心。川中地區比川東地區氣候更干燥、降水量更少、氣溫更高、水體還原性更弱、古鹽度更高。

以上分析可以確定大三亞段時期—大二亞段早期湖盆沉積中心由川東地區往川中地區遷移，大二亞段晚期—大一亞段時期湖盆沉積中心則由川中地區往回遷移至川東地區。這與前文分析中該時間段川中地區古環境變化比川東地區更強烈相互呼應，而大二亞段中期發育的巖石類型、沉積相及古環境無明顯變化規律是因為正處于沉積中心遷移方向轉變的過渡階段。說明在構造活動穩定的情況下，當氣候變得更潮濕，降水量增多，低溫導致蒸發作用更弱，從而水深變深，水體還原性增強，鹽度降低，最終成為湖盆沉積中心，沉積厚層的泥頁巖。

6.2 古環境對源儲配置的影響

前人研究認為四川盆地大安寨段頁巖有機碳含量平均為1.34%，具有良好的生烴潛力。Ro 平均為1.11%，處于成熟—高成熟階段的生油氣高峰期。頁巖的平均孔隙度為4.30%，遠高于介殼灰巖（平均值為1.24%），頁巖的孔隙度與TOC含量具有較好的正相關關系[22，38?39]。縱向上，大二亞段有機碳含量更高、儲集性能優、含油氣性好，是頁巖油氣地質條件較好的層系之一[40]。本次研究以RA1井為代表，就古環境對源儲配置的影響進行探討。

TOC含量與古氣候指數C和V/（V+Ni）呈弱正相關關系，但在亞還原環境區間內具有較好的正相關關系，與（CaO+K2O+Na2O）/Al2O3、CaO/（MgO×Al2O3）和Sr/Ba呈弱負相關關系，但在淡水區間內具有較好的負相關關系（圖10a～e）。這表明古氣候、古氧化還原條件與古鹽度是控制TOC含量的重要因素，較潮濕的氣候、較多的降水、較低的氣溫、還原性的水體和較低的鹽度有利于TOC富集。

孔隙度與古氣候指數C和V/（V+Ni）呈弱正相關關系，與（CaO+K2O+Na2O）/Al2O3、CaO/（MgO×Al2O3）和Sr/Ba呈弱負相關關系（圖10f～j）。這表明古氣候、古氧化還原條件與古鹽度是控制孔隙發育程度的重要因素，較潮濕的氣候、較多的降水、較低的氣溫、還原性的水體和較低的鹽度有利于孔隙發育。

古環境因素的差異會形成不同的沉積環境，導致發育不同的巖石類型，進而具有不同的生油能力和儲集能力。與大一和大三亞段相比，大二亞段TOC含量明顯更高，平均值為1.70%，孔隙度明顯更高，平均值為4.93%，主要是因為大二亞段時期具備更有利于TOC富集和孔隙發育的古環境（圖4，11）。大二亞段時期受更潮濕的氣候、更多的降水、更低的氣溫、更強的還原性水體環境和更低的鹽度的影響，湖盆面積擴大并大量發育半深湖泥微相沉積，富有機質頁巖沉積厚度大（圖8），熒光顯示強烈，有機質孔、晶內孔、晶間孔和脆性礦物邊緣縫更發育（圖12）。大二亞段是大安寨段主要生油層和儲層，其富有機質頁巖是油藏形成的物質基礎，良好的儲集性能是油氣聚集的關鍵，具有源儲一體的特征。古環境因素對半深湖泥微相的發育具有控制作用，進而影響TOC含量和孔隙發育程度，對源儲配置具有較大的影響。

7 結論

（1） 川中—川東地區大安寨段巖性可劃分為頁巖、介殼頁巖、泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、介殼灰巖和泥質介殼灰巖，均屬于湖泊環境下的產物。半深湖環境以泥（頁）巖夾介殼灰巖為主，淺湖以介殼灰巖夾泥（頁）巖為主，濱湖以粉砂質泥巖和泥質粉砂巖為主。

（2） 大三亞段時期主要為干燥—半干燥氣候，降水量較少，氣溫較高，水體為淡水—半咸水的亞還原環境；大二亞段時期主要為半干燥—半潮濕氣候，降水量較多，氣溫較低，水體為淡水的亞還原環境；大一亞段時期主要為干燥—半干燥氣候，降水量較少，氣溫較高，水體為半咸水—咸水的氧化—亞還原環境。RA1井與YT1井大安寨段沉積時期均具有氣候干燥→潮濕→干燥、降水量少→多→少、氣溫高→低→高、水體還原性弱→強→弱、古鹽度高→低→高的演化規律。

（3） 大二亞段時期湖盆面積達到最大，川中地區和川東地區主體均處于半深湖環境。大三亞段至大二亞段早期，湖盆沉積中心由川東地區往川中地區遷移；大二亞段晚期至大一亞段，湖盆沉積中心則由川中地區往回遷移至川東地區。

（4） 大二亞段TOC含量高，孔隙發育，熒光顯示強烈，是大安寨段主要的生油層和儲集層，具有源儲一體的特征。古氣候、古氧化還原條件和古鹽度是控制TOC含量和孔隙發育程度的重要因素，對源儲配置具有較大的影響，較潮濕的氣候、較多的降水、較低的氣溫、還原性的水體和較低的鹽度有利于泥頁巖沉積、有機質富集和孔隙發育。

致謝 感謝審稿專家和編輯部對文章提出的寶貴意見和建議，使得文章質量顯著提升。

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基金項目：中國石油—西南石油大學創新聯合體項目（2020CX050000）［Foundation： PetroChina and Southwest Petroleum University Innovation Consortium Project， No. 2020CX050000］