四川类前陆盆地须家河组层序-岩相古地理特征.pdf

7 肯 地 质 论 评 G E O L O G I C A L R E V I E W V o 1 5 5 J u ly N O 4 2 O O 9 四川类前 陆盆地须家河组层序一 岩相古地理特征 郑 荣才 ， 戴 朝 成， 朱 如凯 ， 翟 文亮 ， 高 红 灿， 耿 威” 1 )油气藏地质及开发工程国家重点实验室( 成都理工大学) ， 成都 ， 6 1 0 0 5 9 ； 2 )中国石油勘探开发研究院油气储层重点实验室 ， 北京， 1 0 0 0 8 3 内容提要： 通过对 四川盆地的构造格局和盆一 山耦合关系分析 ， 确 定该盆地属 于类 前陆盆地 ， 晚三叠世须家 河 期具备以川中古隆起为中心 的， 由川 I 西坳陷 、 J I I 东北坳陷 、 渝东一川东南坳 陷三个盆一 山耦合 次系统组成的“ 三坳 围 一 隆” 构造一沉积格局 。以盆缘地表及盆地 内钻井 剖面的须家河组 和香溪群地层 划分 、 沉 积相和层序地层 分析 、 基 准面旋 回划分及区域等 时对 比为依据 ， 将须家河组划分为全盆地 范围内可追踪对 比的 2 个 超长期 ( s L S c 1 一S L s C 2 ) 和 5 个长期( L S C 1 -L S C 5 ) 基准面旋 回层序 。以此为基础 ， 选择各长期旋 回层序上升 和下降半旋回相域为等时地层 单元 编制 四川盆地层序岩相古地理 图。编 图结果 表明须家河组 各时期岩 相古地理面貌 、 相带展 布规律和沉 降 沉积 中心及其迁移方 向， 严格受龙门山和米仓 山 大巴山两造 山带 非同步 的、 但交替 发育的逆冲推覆 作用与“ 三坳 围一隆” 构造沉积格局控制 ， 盆一山间的耦合关 系具有造山带 隆升蚀顶与盆地横 向生 长、 沉降 、 充填的物质循环平 衡过程。这一独具特色的构造一沉积格 局始终控制着须家河组各超 长期 、 长期旋 回层序 的沉积充填作用 ， 古地理面 貌 、 生储盖组合特征和围绕川 I 中古隆起为 中心的油气成藏规律 。 关键词 ：四川类前陆盆地 ； 上三叠 统须家河组 ； 盆山耦合 ； 构造一沉积格局 ； 层 序岩相古地理 1 区域地质概况 1 1 晚 三叠世须 家河期构 造格局 四川 盆地 是 扬 子 地块 上 的一 个 多 旋 回沉 积盆 地 ， 中三叠世末发生的印支早幕构造运动 ， 由构造挤 压作用使扬子地块西缘和北东缘开始缓慢上升 ， 从 岛链逐 渐演化 为强烈逆 冲推覆 的构造 山系( 邓康 龄 ， 1 9 9 2 ； 郭 正 吾 等 ， 1 9 9 6 ； 童 崇 光 ， 1 9 8 5 ； 吴 崇 筠 等 ， 1 9 9 2 ) 。晚三叠世初 期 ， 组成 四川盆 地三叠 纪沉积基 底 的 中、 下三 叠统 海相 碳 酸盐 岩地 层 遭受 到 不 同程 度 的剥蚀 ， 旋 即发生 马鞍塘期 、 小塘子 期和须 家河期 由海 相到陆相 的沉 积超 覆作 用 ， 从 而结 束 了上扬 子 海盆 震旦纪一 晚三叠世 早 、 中期 的海相 沉积史 ， 并延 续到侏 罗 白垩纪的红层 碎屑岩建 造 。 现今 四川盆地 的构造格 局 于印支运 动后 期开始 出现雏形 ， 经燕山运动至喜马拉雅运动改造后才得 以定形， 为一以龙门山断裂为西界、 七曜山断裂为东 界 、 城 口断裂 为北界 、 峨眉一 瓦山断裂 为南界 的菱形 构造兼地貌盆地( 罗志立等， 2 0 0 2 ； 童崇光， 1 9 8 5 ) ， 面 积约 1 8 1 0 k m。 ( 图 l a ) 。 已有 研 究成 果 ( 邓 康 龄 ， 1 9 9 2 ； 刘和 甫 等 ， 2 0 0 0 ； 刘 树 根 等 ， 2 0 0 3 ； 罗 志立 等 ， 2 0 0 2 ； 李勇等 ， 2 0 0 6 ； 童崇光， 1 9 8 5 ； 吴崇筠等， 1 9 9 2 ) 业 已证 明 四川 中生代盆 地成 因与大 陆板块碰 撞过程 中 ， 来 自北 西 侧龙 门山造 山带 和 北东 侧米 仓 山一大 巴山造 山带侧 向挤 压 的冲断构造 加载 和巨厚沉 积物 的重力负荷双重作用 ， 导致位于俯冲陆块边缘的川 西 和川 东北 两地 区岩石 圈发生强 烈挠 曲变 形与构 造 沉降作 用有关 ， 成 因上 虽然具 有前 陆盆地性 质 ( 张 明 利等 ， 2 0 0 2 ； 宋 岩等 ， 2 0 0 6 ) ， 但 仍然 有 别 于具 A 型 或 B型 俯 冲 带 的 前 陆 盆 地 ( Al l e n ， 1 9 8 6 ； D ic k in s o n ， 1 9 7 4 ) ， 在国 内外 的压 性 盆 地 分类 位置 中 ， 被列 为 特 殊成 因类 型的“ 中 国型 盆地 ” 、 “ C 一 型前 陆 盆地 ( 罗 志 立等 ， 2 0 0 2 ) ” 、 “ 前陆类盆地( -t b 肇才， 1 9 9 8 ) ” 和“ 类前 陆盆地 ( 陈发 景 等 ， 1 9 9 6 ) ” 等 ， 本 文 采用 陈发景 教 授 的“ 类前陆盆地” 观点对其进行描述 。四川类前陆盆 地的盆一山耦合关系可视为一个大系统， 局部的构 造一沉积格局受三个盆一山耦合次 系统控制 ， 分别 是 ： 龙 门山前 陆褶皱 冲断 带及 川 西 类前 陆 盆地 次 系统 ； 米仓 山一大 巴山前陆褶皱冲断带及川东北 类前 陆盆地 次系统 ； 雪 峰 山前 陆 褶皱 冲断带 与渝 东一川 东南类 前 陆盆 地 次 系统 。因 此 ， 区域 上 形成 注： 本文为国家重大专项 ” 大型油气田及煤层气 开发 ” ( 编号 2 0 0 8 Z X0 5 0 0 0 0 0 3 一 O 1 ) 的成果。 收稿 日期： 2 0 0 8 0 7 2 3 ； 改回 日期 ： 2 0 0 9 0 3 一 O 1 ； 责任编辑： 章雨旭 。 作者简介 ： 郑荣才， 男 ， 1 9 5 0年生 。教授 ， 博导 。主要从事沉积学和石油地质学研究。Ema i l ： z h e n g r c c d u t e d u c r l 。 第 4期 郑荣 才等 ： 四川类前陆盆地须家河组层序一岩 相古地 理特征 非 常特 征 的三坳 围一 隆 的构 造 沉 积 格局 ( 图 l a ) ， 包括川西坳 陷、 川东北坳 陷和渝东一川东南坳陷在 内的各挤压坳陷盆地 ， 具有相互连通和共同具备 同 一 前陆隆起的特殊构造性质 。 就 晚 三叠 世 须 家河 期 而 言 ， 由于该 时 期 川 西坳 陷 和川东 北坳 陷所 受到 的龙 门 山与米仓 山一 大 巴山 两造 山带 非 同步 的侧 向挤 压 和 逆 冲影 响强 烈 ， 构 造 运动 的 主应力 场方 位 各 异 ， 而 雪 峰 山前 陆 褶皱 带 的 滑脱拆离和冲断作用开始于晚侏罗世 ， 之前 的晚三 叠世须家河期至中侏罗世始终处 于沉静休眠状态 ， 因此 ， 须 家 河 期 的 四川 I 盆 地构 造 一沉 积 格 局 主要 受 川西坳 陷 和川东 北 坳 陷 控 制 ， 而 此 二 坳 陷 的构 造一 沉积演化又具有非同步的， 交替发育的、 但又相互制 约的特殊性 ( 高红灿等 ， 2 0 0 5 ， 古俊林等 ， 2 0 0 4 ； 高志 勇等 ， 2 0 0 5 ； 郑荣 才 等 ， 2 0 0 8 ) ， 并 于 盆 地 的 不 同部 位 表 现 出极大 的差 异性 ： ( 1 )川 西 类 前 陆 盆 地 的 盆 山耦 合 次 系统 ， 自 北西向南东方向具备由龙门山逆冲推覆带逐渐过渡 为 川西 前 渊 坳 陷带 、 川 中前 陆 斜坡 带一 前 陆 隆起 带 的构造 格局 ( 图 2 a ) 。 ( 2 )川东北类前陆盆地的盆一山耦合次系统 ， 自北东向南西方向具备 由米仓山一大 巴山逆冲推覆 带逐渐过渡 为川东 北前 渊坳 陷带 、 川 I中前 隆斜坡 带一 前 陆隆起 带 的构造 格局 ( 图 2 b ) ( 3 ) 由于龙 门 山 和米 仓 山一 大 巴山 两造 山带 的 逆 冲推覆 作用 是非 同步 的 交 替 过程 ， 对 应 造 山带 的 逆 冲推覆 活跃 期 ， 是 类 前 陆 盆 地 前 渊坳 陷 带急 剧 沉 降和陆相地层强烈沉积充填期 ， 因此 ， 由龙门山和米 仓 山一 大 巴山 两造 山带 非 同 步 的逆 冲 推覆 作 用 ， 致 使类前陆盆地的沉降和沉积中心不断地往复迁移于 川西和川东北两个类前 陆盆地 的前渊坳陷带( 郑荣 才等 ， 2 0 0 8 ) 。 ( 4 ) 对 应龙 门山造 山带逆 冲推 覆活跃 期 ， 川 I 西 类 前 陆 盆地 的急剧 沉 降和沉 积充 填作 用分 别 出现在 晚 三叠世 须家 河早 期 、 晚侏 罗世 和晚 白垩世 ， 所 对应 的 各地层 单元 具有 自北 西 向南东 方 向减薄 的楔 状充 填 体 特征 ( 李 勇 等 ， 2 0 0 6 ) 。对 应 米 仓 山一 大 巴山 造 山 带 的逆 冲推 覆 活跃 期 ， 川 东 北类 前 陆盆 地 的急 剧 沉 降和沉积充填作用分别 出现在须家河晚期、 早一 中 侏 罗世 和早 白垩 世 ， 所 对 应 的各 地 层 单 元 具 有 自北 东向南西方向减薄的楔状充填体特征。而对应雪峰 山前 陆褶 皱 冲 断 带 于 须 家 河 期 至 中侏 罗 世 的平 静 期 ， 渝 东一 川东 南 类 前 陆盆 地 则 以发 育 连 续 的板 状 充填体为主 ， 其 自东向西减薄 的楔状充填体于晚侏 罗 世才 开始 出现 。 ( 5 )上述晚三叠世须家河期盆一山间造山带隆 升蚀顶与盆地横向生长、 沉降和充填 的物质循环耦 合关 系 ， 始终控 制着 该 盆 地 须 家河 组 类 前 陆 盆地 的 构造一 沉 积格 局 、 古地 理 面 貌 、 相 带 展布 格 局 、 生 储 盖组合 特 征及须 家河 组油 气藏 分布规 律 。 1 2须 家河组 地层 由于 四川 盆地 上 三 叠统 须 家河 组 地层 厚 度 、 岩 性 和岩 相 的纵 、 横 向变 化很 大 ， 对 其进 行划分 和 区域 对 比难 度很 大 ， 故须 家 河组 地层 划 分 和 区域 对 比一 直存在 争议 ， 至今 尚无 统一 标准 。在本 项 目研究 中 ， 笔 者根 据基 准 面旋 回的 级 别 划 分 和 等 时 对 比法 则 ( 邓 宏 文 ， 1 9 9 5 ； 郑 荣才 等 ， 2 O O 1 ) ， 以地表 露头 剖面 和 单 井精 细 的沉积 相 和层 序 分 析 为基 础 ， 从 基 准 面旋 回分 析 人手对 须 家河组 进行层 序地 层划分 和建 立层 序地 层 格架 ( 图 1 b和 图 2 a 、 2 b ) ， 在此 基 础上 再进 行 区域对 比取得 很好 的效 果 ， 证 实 张健 等 ( 2 0 0 6 ) 对 四 川盆 地各 部位 须家 河组 地层划 分及 其与香 溪群 对 比 关 系的认 识是 可靠 的 ， 因此 ， 本 项研 究采用 张健 的划 分方案进行区域地层对 比( 表 1 ) ， 对 比结果认为川 中、 川西南和川南的香溪群基本上都能与川西和川 东北的须家河组进行逐段对 比， 并不存在香溪群与 须家 河组 的上 下叠 置关 系 。 2 层序地层学特征 2 1层序 划分 方案 以地 表露 头和钻井 剖 面 的沉 积 相和层 序地层 精 细分析为基础 ， 综合测井和地震剖面中所能识别的 层 序 界面 、 最大 湖泛 面 及 其 与构 造 作 用 和沉 积 作 用 的相互 对应 关 系 ， 再依 据层 序界 面 的地质属 性 、 区域 分布、 产出规模和时间跨度等特征( 高红灿等， 2 0 0 5 ， 高志勇等 ， 2 0 0 5 ； 古俊林等， 2 0 0 4 ； 郑荣才等 ， 2 0 0 8 ) ， 以对应 周缘 造 山带盆一 山耦 合过 程 中的两个 强烈 逆 冲推覆 和构造 挤 压坳 陷 的成 盆 期次 ， 首先 将 须 家 河 组 划分 为分别 代 表“ 须 下盆 ” 和“ 须 上盆 ” 成盆 期次 的 2个 与构 造层 序相 当 的超 长 期旋 回层 序 ( 表 2 ， 图 1 b 和 图 2 a 、 2 b中的 S L S C 1 、 S L S C 2 ) ， 在此基 础上 ， 再将 须家河组划分为 5个具备区域性湖进一湖退旋回性 质的、 分别与须二至须六段相 当的长期旋 回层序相 当( 图 1 b和图 2 a 、 2 b中 的 L S C1 L S C 5 ) ， 以及最 多 为 1 7个 中期 ( MS C 1 MS C 1 7 ) 旋 回层序 。其 中在 须 三段 、 须五 段和 须二段 、 须 四段及 须六 段 中广 泛发 育的黑色页岩段， 分别为相 当超长期和长期旋 回层 序 的 凝 缩 段 。 而 于须 二 段 、 须 四段 和须 五 段 及 须 六 486 地质论评2009矩 d 第4期郑荣才等：四川类前 陆盆地须家河组层序岩相古地 理特 征 487 u【 s等IJ 卜矗 n口f 主011侣旨 koku上 B I【 nuE -0l L14窭 甚葛j】 u0口ojF翟 k0芒0 u E 碍JJ口c c磊c目3L10晶1 10=【 】 一2c0石 2u二 卜 一甚 联难嗵霉净一蹬g暑强暴擦 川毒吲翠划晕舞娟l 【 臣 _ I丑 c百0 qcB Iu-U Jc詈 舌荔 u暑 -0 c0110u唧k0 廿cIl口c订口时暑。 l E0l 。u1000 i一 圃榴惜嗣疆宣幂三条爱型划霉蠹蛔童温 l l f 要 一 0 。善Nl l：叠 訾 0in d一非群鉴蜡淞。 d善 N11= BJ罟 墨 0 型 =l=啦群 蕃目 L d ，u【 I( 1N l I：g c至挈 IR 1 1H l ：， 非 群妄_ 1l制斟 k ，： 。N1130cg u： 10 。 非 群 蔷_ l _备甲 。 ：0Nl l l_叠Ix211 Ix= ， 担裂妄螂鲻蚓 ；k ， 。c0N113矗n0蔷5 Llq ，d=非梨 妄髯 ， u u ( 12 1一；gcB lxug 【 】 _u R I磊c。d - ，鼍 睾 士 藤裂淞 ： l 0I J ( 1Nl I：叠c至5E 爿u0 ， t，靼蔫 蔷弓：犍 一k 二 ： 一一一 I _ 1 l I l l I l _ 隰 朋戚9。 舭舢 l n4 咖l l 抵剿，隰厢 毒i荤差主；i量； i 熟 洲 忡州w叩 。，趔k从b小岖川埘 Mh帆 慨。m ：工：； l= ，= =口 岫姗 搋 胁舭恻l“ 阙肌嘶 l 佣I 肿I懒Mh、m M帆M州M 。MM1n y伊1 w ” 粥 碰 1碰 488地质论评 2009矩 龙门山造山带 广币磊弧 碥 门 匕挚 殴k蕊 瓢井 西前渊坳陷 充嬖 哆磊囊 囊 100井 L张l井 惑 太 、_ 惑 = 心 川中前陆占隆起 釜夏爱饼 渝尔 一 川东南坳陷 600 400 200 o(m) 回 砾 岩 conglomerate (b) 日 泥 岩 mudstone 田 白云岩 dolostone 图2四川类前 陆盆须家河组层序地层 格架和充填模式 Fig2 Fra mew o rkofsequ en cea ndfil lingm odeloftheXujiaheFormation， intheS ichua na nalogou sforela ndbasin (a)川西 坳陷地层 格架和充填模 式；(b)JI 东北坳陷地 层格架和充填模 式； (a)frameworkofsequ en ceandfillingmodelinthewesternS ichu andepression；(b )f ra mew o rk ofsequen cea ndfil lingmodelinthenortheasternSi chuandepression 一 藩 蒸 愚 患 S 第 4期 郑 荣才等 ： 四川 I 类前陆盆地须家河组层序一 岩相古 地理特征 表 1四川盆地上 三叠统 须家河组和香 溪群划分方案对 比表 T a b l e l Di v i s i o n o f t h e U p p e r T r i a s s i c Xu j i a h e F o r ma t i o n a n d t he Xi a ng xi Gr o up i n t he S i c hu a n Ba s i n 西南油气 田分公司长期延 用的钻井层段划分方案 张健( 2 0 0 6 ) 本文划分方案 川 I 西 川 I 东北 川 I 中 川 I 西南 川南 渝东 川东南 划分方案 下侏罗统 白田坝组 自流井组 须六段 缺失l 须六段 香六段 香六段 香六段 须六段 须六段 香 六段 须 须五段 须五段 香五段 香五段 须五段 须五段 香五段 香五段 家 须 四段 须四段 香 四段 香 四段 须四段 须四段 香四段 河 香 四段 组 香 须三段 须三段 香 三段 香三段 香三段 溪 须三段 须三段 香 三段 须二段 须二段 香二段 香二段 香二段 群 须二段 须二段 香二段 香 一 段 f 小塘子组 须 一段 香一段 香一段 须二段 须一段 须一段 香一段 须 一 段 段底 部普 遍 出现 的大型 冲刷 面及 岩性 、 岩相 转换 面 ， 分别 为相 当超 长期 和长期 旋 回层序 底界 面 。此二 类 界 面都是 区域 上 的重 要 等时对 比标 志 ， 因此 ， 超长 期 和 长期旋 回层 序 的岩 性 、 岩 相 和厚 度 虽 然 在 区域 上 变化很大 ， 但于盆地范围内仍可进行等时追踪对比。 2 2 层序 地层 格架 在单井岩芯和测井剖面精细的沉积相与高分辨 率层序分析基础上 ， 运用旋 回等时对 比法则 ( 邓宏 文， 1 9 9 5 ) ， 以长期旋 回层序的二分时间单元分界线 ( 即层 序界 面和洪 泛面 ) 为优 选 时 间地 层等 时对 比位 置， 以最具等时对 比意义的中期旋 回层序为等时地 层 对 比单元 ， 通 过 以井 一震 对 比为 约束 条 件 的须 家 河组 多井 的连井对 比 ， 建立 以 中、 长期 基准 面旋 回为 等时单元的地层格架( 图 l b ) ， 可将单剖面的一维地 层和岩相信息转化 为二 维和三维信 息。在此基础 上 ， 采 用从超 长期 旋 回到长 、 中期 旋 回的多 层次逐 级 对 比技术思路 ， 将砂体纳入相关时间尺度和层次 的 地层格架中进行追踪对 比和编制层序一岩相古地理 图。这一基于高分辨率层序分析的对 比技术和编 图 方法 ( 郑荣才等， 2 0 0 2 ， 2 0 0 4 ； 靳松等 ， 2 0 0 6 ； 柯光明等 ， 2 0 0 6 ) 有效 地提高 了 砂体对 比精度 ， 是 当前砂体等时对 比 和岩相古地理编图最重要 的技术方法 之一 。 3 须家河组层序一岩相 古地理特征 岩相古地理研究 中除要求进行地 层等 时对 比外 ， 另 一 个 焦 点 问 题 是 如 何选择等时地质体来编制更 加接近 地质 实 际 的等 时 图 件 。采用 以高分辨率层序分 析 为核心 的层 序一 岩相古 地 理编 图技 术 ， 将 岩 相 古 地 理 研究 和编 图与沉 积学 和层 序 地层 学 的研 究 紧密结 合起 来 ， 利用层序界 面和其 它关 键 界 面划分 的地 质单元 为 等 时地层 单 元 编 图 ， 应 该 是 编 制等时岩相古地理 图和预测 砂体最有效 的手段 ( 柯光 明 等， 2 0 0 6 ) 。为了深入了解四 川 I 盆地 须家 河组砂 体 的分布 状况 ， 首先对遍布盆地 的二百余条地表和钻井剖面 进 行沉 积相 和层 序 分 析 ， 在 区域 地 层 等 时 对 比基 础 上 ， 以长期基准面上升和下降相域 ( 或区域性湖进、 湖退 相 域) 为等 时地层 单元 编制 沉积 相 图 ， 编 图结 果 表 明龙 门 山和米仓 山一 大 巴 山两 造 山带非 同步 的逆 冲推 覆作 用 和独 特 “ 三坳 围一 隆 ” 构 造 沉 积 格 局 ， 始终控制着须家河组各地质时期的古地理面貌， 相 带展布规律和沉降一沉积中心的位置及迁移方向。 3 1 L S C 1 ( 须 二段 ) 层序一 岩 相古 地理 特征 L S C I层 序沉 积期 是 四川 盆 地 由海相 沉 积 过 渡 到 陆相沉 积 的转折 期 ， 也 是 “ 须 下 盆 ” 储 层 的主 要 发 育期 。该时期受松潘一甘孜造 山带隆升的影 响， 龙 门山造山带构造隆升和逆冲推覆作用较为强烈 ， 而 米 仓 山 大 巴 山造 山带 则 处 于稳 定 低 幅 隆 升状 态 ( 郑荣才 ， 2 0 0 8 a ， 2 o o 8 b ) ， 因此 ， 该时期盆一 山耦合过 程主要受龙 门山构造山系的逆 冲推覆作用控制 ， 相 关的前渊坳陷和盆地的沉降一沉积 中心位于龙 门山 前 缘 的川西 坳 陷带 ， 层 序 厚 2 2 3 m1 5 4 0 m， 平 均 厚 6 1 5 8 m， 远大于J l I 东北坳陷带( 1 2 1 0 m5 5 9 O m， 表 2四川盆地上三叠统须家河组高分辨率层序划分 Tab l e 2 The di v i s i on o f h i g h - r e s o l ut i o n s e q ue nc e s t r a t i g r a ph y of t h e Up p e r Tr i ass i c Xu j i a h e F o r ma t i o n 地层系统 构造活动状况 基准面旋回层序 组 段 超长期 长期 中期 六 段 L S C 5 MS C 1 5 一 MS C 1 7 须 五段 川西和川 东北都 强烈坳 陷， S L S C 2 L S C 4 MS C 1 2 一 MSC1 4 家 四段 渝北一川东南稳定坳 陷( 须上盆) L S C 3 MS C9 一 MSC1 1 L S C 2 MS C5 一 MS C 8 河 三段 川 I 西强烈坳 陷， 川东北 和 S L S Cl 组 二段 渝北一 川东南稳定坳 陷( 须下盆) L S C 1 MS C1 一 MS C 4 490 地质论评2009钲 d 第4期郑荣 才等：四川类前 陆盆地须家河 组层序岩相 古地理特 征 图3四川盆地上三叠统须 家河 组须二至段须六段长 期上升、下降半旋回相域层序 一 岩相古地理图 Fi g 3Sequen ce ba sed lithofaci es a ndpaleo geographi cmapsoflong - termsemi cycleofthe2nd 6thMembers， theXujiaheFormation，U pp erTria ssic，intheSichua nBa sin (a) 一 L scl上升相 域 层序 一 岩相古地 理图；(b) Lscl下降相域层序 一 岩相古地 理图；(c) L S C 2上升相域层序 岩 相古地 理图；(d) LS C 2下降相域层序 岩 相古地 理图；(e) 一 Lsc3上升 相域层序 一 岩相古地理图；(f) L sc3下降相域层序 一 岩相 古地理图；(g) 一 L S C4 上升相域层序岩相古地理图；(h) L sc4下降相域层序 一 岩相古地 理图；(i) 一 Lsc5上升 相域层序 一 岩 相 古地理图；(j) 一 Lsc5下降相 域层序 一 岩相古地 理图；B D P辫 状河三角洲平原；B DF 一 辫状河三角 洲 前 缘；sLB 一 浅湖砂坝；SI 。 浅湖；CI。 一 滨湖；LB 一 湖 湾；B R辫 状河；FA冲积扇；F D P - - 扇三角洲平原；FD F扇三角洲 前缘； (a) - - Sequ ence - ba sedlithofa cies a n dpaleogeographic mapsofL SC lrisinghal f - cycle；(b) - - Sequ en ce ba sed l i thofa cies andpaleogeog ra phi c mapsofLS Clfallinghal f - cycle；(c)Sequen ce ba sedlithofaciesandpaleogeographicmapsofI。SC2risinghalf - cycle；(d) - - Sequen ce ba sed lithofa ciesandpaleogeographicmapsofLS C2fal linghalf cycle；(e) - - Sequen ce - ba sedlithofacies andpaleogeographicmapsofL SC3rising hal fcycle； (f )Sequen ceba sedlithofa ciesandpaIeog eo graphi cmapsofL S C3fal linghal fcycle；(g) - - Sequen ce ba sedlithofaciesand pakogeographi cmapsofI。S C4risinghal f cycle；(h) - - Sequ en ceba se diithofa ciesandpaleogeographicmaps ofL SC4fallinghalfcycle；(i) Sequen ce basedlithofa cies a ndpaleogeographicmapsofI， S C 5risinghalfcycle；(j) - - Sequ en ce ba sedlithofa cies andpaleogeographicmapsof L S C5fa i l inghal f - cycle； B D P braidedriverdelta pl ain；BDF - - braidedriv er deltafront；SIB shallo wla custrin ebar；SL - - shal lo wlake； CL co a s tallake；I，B lakebay；B R brai dedriver；FA al lu vialfan；FDP fa ndelta pl ain；F DFfandeltafront 平均3 110m)和渝东 一 川东南坳陷带(21 25 3m ， 平 均 14 5m)。 311LS Cl上升 相域岩相古地理特征 该相域 相当于须二段中、下部，为基准面持续缓 慢上升 的湖侵沉积期，岩相古地 理面貌有 如下特点 (图3a)： (1)由于 沉积物供给量 极其充沛和远大于可容 纳空间，致使沿 川 西坳陷和川东北坳陷的盆 缘发育 有数 个相连成片 的大型辫状河三角洲，且始 终 保持 主动进积方式从盆缘 朝盆 内方向推 进，具有自三个 坳 陷向川 中隆起方向逐层上超 的沉积充填 模式 。 (2)位于盆地中部 一 南部的川中古 隆起上也以 发育辫状河三角洲为主，扇体由南向北东方向延伸 ， 厚度逐渐加大，三角洲前缘位于安 岳 一 潼南 一 铜梁 一 线，围绕古隆起 东 、西两侧边缘的资阳、遂宁、南充 和营山等地厚度较薄，以发育 浅湖(或前三角洲)为 主，浅湖中散布有数个浅湖砂 坝。 (3)渝 东 一 川 东 南 坳 陷以巴县 一 重庆 一 长寿 忠县 一 线为界 ，以东 为缺失须二段 沉 积的古 陆，以西 主 要为滨、浅湖和小型三角洲沉积区 ，厚度也较 薄。 (4)基准面上升达 最大湖泛 面的沉积 期，全 盆地 进入滨、浅湖和前三角洲环境，广泛发育兼具烃源岩 和隔层性 质的 暗 色泥岩段(即 “ 腰带子 ” 暗色泥岩 段)，形成须二段 最重要 的区域等时对比标 志层。 312L S Cl下降相域岩相古 地理特征 该相域相当须二段上部，为加速湖退 沉 积期，由 于可容纳空间迅速减少 ，沉积 物供给量高于 可容纳 空间，沉 积作用以进积为 主。岩相古地理面貌(图 3b)与上升 相域类 同，特 点为： 川西坳陷 、川 东北 坳 陷和渝东 一 川东南坳陷的盆缘诸三角洲 沉积体系 相连成片的格局变化不大，仅宽度变窄、厚度减薄和 规模 缩小； 川 1中古 隆起及其周边地区以发 育滨 、 浅湖相沉积为主，湖中散布有 较多浅湖砂 坝； 沉 积厚度 的变化总趋 势 与上升相域相似，但 厚 度 普遍 变薄；在米仓山前缘的南江与广元二地 之间和川 中隆起的局部地区 ，出 现间歇曝露侵蚀作用而缺失 地质论评 相当须二段 上部 的该相域 地层 。 3 2 L S C 2 ( 须三段 ) 层 序一岩 相古地 理特征 L S C 2层序沉 积期是 盆地 周 缘 构造 山系逆 冲推 覆 活动 的暂 时休眠 期 ， 也 是 “ 须 下 盆 ” 烃 源 岩和 区域 性优 质盖层 最重要 的发育期 。该 时期 围绕川 中前 陆 隆起的三坳沉降幅度差异极大， 以川西坳 陷的沉降 幅度特别巨大为显著特征 ， 须三段最大厚度可达千 米 以上 ， 而川 东北 坳 陷和 渝东一 川 东南坳 陷都 以稳 定低幅沉降为主， 须三段厚度一般为百余米， 川 中前 陆隆起则 以稳定 低 幅 隆升 为 主 ， 须 三段 厚 度 最 薄一 般为数十米 。因此 ， 完整的 L S C 2层序沉积记录仅 保 存在川 西坳 陷。 3 2 1 L S C 2上升 相域岩 相古地 理特征 该相 域 相 当须三 段 下部 ， 区 域上 为 自三个 前 渊 坳 陷带 向川 中前 陆 隆 起 逐 层 上超 的 广 泛 湖侵 期 沉 积 ， 岩相古地理面貌有如下特点( 图 3 c ) ： ( 1 ) 川西坳陷基准面上升不仅速度快而且幅度 大 ， 可容 纳空 间持 续增长 ， 沉积 物供给量 出现 由接近 至小于可容纳空间增量的变化 ， 其西侧 的盆缘仍发 育有较大规模的辫状河三角洲 ， 沉积作用 以持续稳 定 的加积一 退积作 用和 自西 向东 朝川 中古 隆起 方 向 超覆 为主 。 ( 2 ) 位于川西坳陷的沉降一沉积 中心厚度一般 为 3 0 0 m 4 0 0 m， 以坳 陷西 侧 的鸭 子 河构 造 厚 度 最 大可达 6 0 0 m 以上 ， 为 大套滨 、 浅湖 和沼 泽相 暗 色 泥 岩 、 碳质 泥岩夹 薄煤层组 合 ， 是川 西 和川 北地 区最重 要的成煤时期( 黄其胜 ， 1 9 9 5 ) ， 具备形成优质烃源岩 和区域性 盖层条 件 。 ( 3 ) 川东 北坳 陷 除局 部 发育 有小 型辫 状河 三 角 洲 ， 主体以发育滨 、 浅湖和沼泽相 的暗色泥岩为主， 厚度 一般不 足 l O O m。 ( 4 ) 渝东一 川东南 坳陷 以发育河 流一滨 、 浅湖沉 积为 主 ， 湖岸 线 与 盆 地 东 部 边 界 大 致 平 行 ， 厚 度 为 1 0 O 1 5 0 m ： ( 5 ) 川 中前 陆隆 起为 滨 、 浅 湖沉 积环 境 ， 发 育有 数个孤立的浅湖砂坝， 厚度仅为 2 0 m6 0 m。 3 2 2 L S C 2下 降相域岩 相古地 理特征 该相域相 当须三段上部 ， 为快速湖退沉积期 ， 岩 相古地理面貌( 图 3 d ) 与上升相域相基本一致 ， 特点 如下 ： ( 1 ) 川西坳陷的三角洲沉积体 系略有扩大而厚 度减薄， 近期在大邑地区该相域的三角洲前缘相带 钻获高产工业气流， 说明须三段也具备巨大的油气 勘探潜力 。 ( 2 ) 各坳陷沉降中心的沉积厚度差异仍很大， 仍 以川西坳陷厚度为最大 ， 一般为 1 0 0 2 0 0 m， 在鸭 子河构造带厚达 4 0 0 m以上 ， 仍为沼泽化滨、 浅湖相 的大套暗色泥岩、 炭质泥岩夹煤层组合 ， 与上升相域 大套 暗色泥岩共 同组成 了川西坳 陷最重要 的生烃 中 心 。 ( 3 ) 另二个坳陷和川中古隆起也都以沉积滨、 浅 湖和沼泽相的暗色泥岩夹薄煤层组合， 具备生烃能 力 ， 但厚度都很薄 ， 一般不足 5 0 m， 川 中地区局部侵 蚀缺 失该相 域地层 。 3 3 L S C 3 ( 须 四段 J 层序一 岩相 古地理特 征 以“ 安县运动” ( 王金琪， 2 0 0 3 ) 构造不整合面为 须家河组上、 下两个“ 成盆期” 的分界面， “ 须上盆” 成 盆期盆一 山耦合过程受龙门山造山带的逆冲推覆作 用 明显强 于“ 须 下 盆 ” ， 尤 以 L S C 3层 序沉 积期 的龙 门山造 山带的逆冲推覆作用最为强烈 ， 米仓 山一大 巴山造山带于此时期也开始进入有强烈逆冲推覆作 用的隆升阶段( 刘和甫 ， 2 0 0 0 ； 郑荣才， 2 0 0 8 b ) ， 致使 川东北坳陷沉降幅度急剧加大 ， “ 须上盆” 沉降一沉 积 中心开始 向川东 北 坳 陷带 扩展 ， 早 期 主体 仍 位于 逆 冲推覆作用 更为 强烈 的龙 门 山造 山带前缘 的川西 坳 陷带 ， 中 、 晚期 则迁移 至川东 北坳 陷带 。 3 3 1 L S C 3上升相域 岩相 古地理特 征 该相 域相 当须 四段 中一 下部 ， 为 快 速 湖侵 沉 积 期 。因受基 准面快 速 上 升 和可 容纳 空 间 急剧增 大 ， 同时又受 到周缘构 造 山系 逆冲推覆 作用和 沉积物供 给量 骤然增 多 的双 重 影 响 ， 在 快 速湖 侵 过程 中整个 盆地 的沉积 作用始 终处于超 补偿一 补偿状 态 ， 因此 ， 岩相古地 理 面 貌 ( 图 3 e ) 相 对 须下 盆 发 生极 大 的改 观 ， 出现 如下几 个特点 ： ( 1 ) 沿逆冲推覆带的盆缘发育有规模 巨大的冲 积 扇和扇 三角洲 裙带 ， 如 川 西坳 陷 自南 向北依 次 展 布 的天全一 卢 山冲积扇 、 筇崃平落 坝扇三 角洲 、 崇 州 九龙沟冲积扇、 彭洲新华狮子山冲积扇、 绵竹孝泉一 新场一 合兴 场扇 三角洲 、 江油 中坝 扇三角 洲 、 安县扇 三角洲 、 广元朝天冲积扇。川东北坳陷 自西 向东依 次展 布 的有 南江 阮 家湾 冲积 扇 、 通江 铁 山一 平溪 扇 三角洲 、 万源石 冠寺 冲积扇 、 宣汉 固军 坝和七里 峡扇 三角洲等。沉积厚度 以川西和川东北二坳陷为较 大， 一般为 2 0 0 3 0 0 m， 在孝泉一新场一合兴场地区 最厚可达 4 0 0 6 0 0 m， 发育在广安一带的辫状河三 角 洲前缘 也可厚 达 2 5 0 3 0 0 m， 此 二地 区都是 重 要 的储 层发育 位置 。 ( 2 ) 渝东一川东南坳陷盆缘 以发育辫状河带的 第 4期 郑荣才等 ： 四川类前陆盆地须家河组层序一岩相古地理特 征 北部以发育滨 、 浅湖 和浅 湖砂 坝为 主， 厚度一般 在 l O O m 左 右 ， 但 其 南 部 及 相 邻 的川 南 地 区 也 以发 三 角洲沉积体系为主， 扇体分布面积较大， 但厚度相对 较薄 ， 一般 为 1 0 0 2 0 0 m。 ( 3 ) 川 中前 陆 隆起 育 辫 状 河一 辫 状河 三角 洲 沉 积体系为主 ， 厚度在 1 5 0 2 0 0 m之 间， 也是重要 的 储 层发 育位 置之一 。 3 3 2 L S C 3下 降相域 岩相 古地 理特 征 该相域相 当须四段上部 ， 为基准面缓慢下降 的 稳 定湖退 沉 积期 ， 该 时期 沿 袭 了上 升 相域 古 地 理 格 局 的基本 轮廓 ( 图 3 f ) ， 特 征如 下 ： ( 1 ) 盆地周缘仍 以发育扇三角洲和辫状河三角 洲沉积体系为主， 并普遍表现出向坳 陷中心进积的 趋势 ， 其 中以发 育 于川 西 坳 陷 的辫 状 河 三 角 洲 裙 带 自西 向东的进积作用， 以及川中前 陆隆起带的辫状 河 三角洲 自南 西 向北 东方 向的进积 作用 最为 明显 。 ( 2 ) 沉 积 厚 度 依 然 以川 西 坳 陷 为 较 大 ， 一 般 为 1 5 0 2 0 0 m， 在孝泉一新场一合兴场及其 以西地 区 可厚达 3 0 0 4 0 0 m， 是 “ 须 上 盆” 储 层 的次要 发 育层 位 和位 置 。 ( 3 ) 其余两个坳陷有所减薄 ， 一般不足 l O O m， 而 川 中前 陆 隆起带 上 的厚 度进 一 步减薄 为 6 0 m 以下 。 ( 4 ) 因受基准面局部大幅度下 降和穿越地表影 响 ， 沿构 造 山系分 布 的盆缘 和川 中前 陆隆起 北段 ， 甚 至 于盆 内都 出现 了小 面积分 布 的间歇 暴露侵 蚀 区 。 3 4 L S C 4 ( 须 五段 ) 长期 层序一 岩 相古地 理 特征 L S C 4层 序是 龙 门山造 山带 逆 冲 推覆 作 用 的休 眠期， 因此， 在川西坳陷是继 L S C 3层序强烈坳 陷和 充填期后 的稳定沉降与沉积充填过程。但在川东北 地区是米仓山一大巴山造 山带逆冲推覆作用和前渊 坳 陷强 烈 沉 降 的继 续 活动 期 ， 沉 降一 沉 积 中心 的主 体基 本上 由川 西坳 陷带迁 移 到川东 北坳 陷 。 3 4 1 L S C 4上升 相域岩 相 古地理 特征 该相 域 相 当须 五 段 下部 ， 为基 准 面 持续 稳 定 上 升 的缓慢 湖侵 沉积期 ， 岩 相古 地 理 面貌 ( 图 3 g ) 与 须 四段 比较 有很 大差异 ， 特点 如 下 ： ( 1 ) 围绕构 造 山系 的盆缘 ， 在川 西和川 东北 两坳 陷都以发育大型辫状河三角洲为主 ， 但在南江阮家 湾 、 通 江铁 山和平溪 、 万源 石冠 寺发 育有规 模不 大 的 冲积扇和扇三角洲。 ( 2 ) 区域上 ， 包括川中前陆隆起和渝东一川东南 坳陷在 内， 以广泛发育滨、 浅湖和沼泽相的大套暗色 泥岩、 粉砂岩、 炭质泥岩夹薄煤层组合为主 ， 因此 ， 该 域 相是川 西 和川东 北地 区“ 须上 盆” 重 要 的成 煤 时期 ( 黄 其胜 ， 1 9 9 5 ) ， 也 是 烃 源 岩 和 区域 性 盖 层 发 育 时 期 。 ( 3 ) 浅湖 中广泛分布孤立的浅湖砂坝 ， 大部分集 中发育在川中古隆起带的中、 北部 。 ( 4 ) 沉 积厚 度相 对前 期 明显减 薄 ， 以川西 和川 东 北 两坳 陷 为较厚 ， 一般 为 1 5 0 2 0 0 m， 在 平落 坝 、 孝 泉 一新 场一 合兴 场 和 中坝 等地 辫状 河和 阮家湾 冲积 扇 、 石 冠寺 冲积 扇及 平 溪 扇 三 角洲 的等 地 的厚 度相 对 较 大 ， 可 达 2 O 0 3 5 0 m， 为储 层 主 要 发 育 区 ， 但 在 渝东一川东南坳陷较薄 ， 为 4 O 6 0 m， 川中前陆隆起 上 的厚 度也 不大 ， 为 6 0 l O O m， 以浅 湖 砂 坝 的厚 度 为 较大 。 3 4 2 L S C 4下 降相 域岩相 古 地理特 征 该 相域 相 当须 五段 上 部 ， 为 基 准 面缓 慢下 降 的 稳 定湖退 沉 积期 ， 岩相 古地 理 面貌 ( 图 3 h ) 与上 升 相 域基 本一 致 ， 特点 如下 ： ( 1 ) 因可容纳空间递减缓慢和沉积物供给量不 足 ， 沉积作用以加积一弱进积为主， 辫状河三角洲沉 积体 系仅 发育 于川 西坳 陷南 段 ， 有 较大 面积 和厚度 ， 一 般 为 1 0 0 2 5 0 m， 以平 落坝 、 白马庙 和大 邑等辫 状 河三 角洲 沉积 区为 较厚 ， 可达 2 0 0 3 0 0 m， 为有利 储 层发 育相 带 。 ( 2 ) 除 了在 川东 北坳 陷发 育有 小型 三角 洲 ， 川 中 前陆隆起带发育有数个浅