重庆北碚地区下侏罗统自流井组大安寨段沉积特征

朱松柏，文 涛，徐邦炎，金 沁

(西南石油大学资源与环境学院，四川 成都 610500)

四川盆地下侏罗统自流井组大安寨段介壳灰岩广泛发育，介壳灰岩油藏的勘探历程已逾50年［1-9］。但鉴于其岩性致密、分布及成藏机理复杂等问题，目前大安寨段油藏勘探主要集中于川中地区［10，11］。近年来，随着连续型成藏理论、超微观孔隙分析技术等非常规油藏研究的不断深入，为介壳灰岩储层的全面、系统认识提供了条件，大安寨段介壳灰岩可作为典型非常规碳酸盐岩储层开展研究［12-21］。针对四川盆地大安寨段的沉积储层特征，前人做了大量研究并取得一定认识，但是对重庆地区大安寨段的研究涉及甚少;作为高校野外教学实习基地，重庆北碚地区大安寨段的研究具重要意义。本次通过野外露头观察及岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜等手段对目的层段岩性及沉积特征进行系统研究，以期查明该区大安寨段的沉积特征，并为今后相关研究提供借鉴。

1 研究区地质背景

重庆北碚地区位于四川盆地东部，构造上位于川东褶皱带，整体构造呈北东-南西走向，东西两侧为七跃山及华蓥山深大断裂所限，其西与川中隆起毗邻，北与大巴山台缘褶皱带相邻，南西与川南低褶带相接，整体变形比较强烈(图1)。研究区域是在浅变质岩系的基底上，经晋宁运动以后开始沉积盖层，古生代为斜坡，中生代为印支古隆起，经喜马拉雅运动改造形成如今的构造面貌。区块内发育观音峡背斜(华蓥山大背斜南西端的分支)、溫鼻峡背斜、铜锣峡背斜等构造［22］。

本次重点研究区位于北碚天府镇大坝沟至胡家沟之间，其间露头发育相对较好。大安寨段出露地层厚约30m，下伏地层未见底，上覆地层渐变为过渡层及凉高山组砂泥岩地层(图2)。

2 岩石学特征

研究区下侏罗统自流井组大安寨段岩性以灰白色、黄灰色粉晶介壳灰岩、粉晶白云岩夹灰色泥质介壳灰岩和灰绿色泥页岩为主，次为生屑云岩、砂屑介壳灰岩及含生屑砂屑灰岩(图3)。

图1 四川盆地构造纲要与研究区地理及构造位置图Fig.1 Tectonic outline of the Sichuan Basin and location of the Da’anzhai member in the Beibei district，Chongqing

粉晶介壳灰岩主要分布在中部及中上部(第12和13层)，是该地区主要的岩石类型(图3A、E、F)，灰岩中方解石含量为80% ～90%，白云石极少;介屑含量60% ～85%，主要为浅水的单一双壳(瓣腮)类，腹足与介形虫较少;介屑颗粒间被粒状方解石胶结。介壳局部被铁白云石化。

泥晶介壳灰岩主要分布于第1层和9层，方解石含量80% ～85%，白云石含量5%左右，泥质含量10% ～15%;介壳颗粒含量50% ～65%，介壳间以泥晶方解石充填为主(图3B)。这类岩石可形成一定数量的微裂隙，后期溶蚀可加大扩张，形成差的储层。泥质介壳灰岩发育于第2～7层，方解石含量50% ～60%，白云石含量小于10%，泥质含量30%～40%，介壳含量40% ～45%，介壳颗粒保存较为完整，其间主要被泥质和泥晶方解石充填(图3H)。

砂屑介壳灰岩及含生屑砂屑介壳灰岩主要分布在中部及中下部(第8层及第11层)，砂屑含量55% ～75%，磨圆中等-较好，排列紧密，含有生物碎片，生物主要为瓣腮类，腹足，有孔虫较少，粒间被含铁白云石胶结(图3G、图3I)。泥页岩主要呈灰黄色-灰绿色，薄层状水平层理发育，含一定数量有机质，局部含有个体完整的介壳(图3C)。此类岩石形成于浅湖区水动力较弱的安静沉积环境中。

3 沉积环境分析

早侏罗世大安寨期，四川盆地周边属典型的温暖潮湿气候条件下的大型内陆湖泊沉积环境。大安寨段总体为一湖盆-极盛-收缩的完整湖侵湖退旋回，平面上沉积相带呈不对称环形分布。研究区在大安寨时期受南部物源影响明显，位于湖盆东南端(大安寨段沉积中心的西南侧)，总体属较有利于介壳灰岩堆积的滨浅湖与浅湖相带。

北碚地区在早侏罗世大安寨时期主要为滨浅湖亚相沉积环境，位于洪水期和平均湖平面之间，水动力较强、介壳壳厚体大、属氧化-弱还原沉积，可划分为高能砂屑介壳滩、低能砂屑介壳滩、滩间洼地、生屑滩与洼地间互沉积4个微相。

3.1 高能砂屑生屑滩

受波浪和潮汐控制形成的高能沉积，垂向上单层厚度较大(可达2～5m)、平面上分布不规则，横向连续性较差。主要由砂屑及介壳颗粒堆积而成，颗粒间由亮晶胶结。该相带中波纹层理、平行层理较发育。该相带水体较浅、动力极强，受陆源碎屑影响，砂屑颗粒分选、磨圆度相对较高。

3.2 低能砂屑生屑滩

该环境受波浪和潮汐影响较弱，主要形成含泥质或泥晶的介壳灰岩或颗粒灰岩;纵向上单层厚度不大(20cm至1m)，可由多个含泥页岩薄层叠加而成，形成不规则低能介屑滩复合体。

3.3 滩间洼地

沉积水体相对安静，沉积物以细粒为主，主要为含有生屑的暗色泥页岩、深灰绿色泥岩夹薄层泥质介壳灰岩，生物保存完整，泥质局部含有黄铁矿。

3.4 滩与洼地间互沉积

该相带处于滩体与洼地之间的过渡带，水动力介于滩体与洼地之间，主要沉积颜色较深的中厚层状介壳灰岩和深灰色钙质页岩，页岩中含有生介壳。亦可称为“生屑滩夹滩间洼地”。

4 沉积模式及油气关系

根据四川盆地的沉积背景，通过野外露头观察及取样分析表明，北碚地区早侏罗世大安寨时期总体属受陆源碎屑影响的碳酸盐滨浅湖沉积。沉积环境由滩间洼地(图4a)和滩体与洼地过渡带(图4b)环境逐渐演化至高能滩体相(图4c)，直至过渡层段的滨湖砂泥坪相。区内大安寨段第1～7层为灰白色中层至厚层状介壳灰岩与灰黄色泥页岩互层，反映湖水相对较深;之后湖盆抬升，水体变浅，形成第8～11层的浅湖亚相砂屑滩和滩间洼地含生物的砂屑灰岩(图4d);随后湖平面变得更浅，形成了第12和13层的块状亮晶介壳灰岩，滩体总厚度占该剖面总厚度的42.7%，总体经历一个较完整的湖侵-湖退旋回，其沉积模式如图5所示。

图2 重庆北碚大安寨段大坝沟剖面沉积相综合柱状图Fig.2 Sedimentary facies column in the Dabagou section ，Beibei，Chongqing

图3 研究区野外露头宏观及微观照片图版Fig.3 Macroscopic and microscopic examination of the field outcrops in the Da’anzhai member in the Beibei district，Chongqing

图4 北碚地区大安寨段主要沉积微相及岩性组合序列Fig.4 Vertical sequences of the sedimentary microfacies and lithologic associations in the Da’anzhai member in the Beibei district，Chongqing

区内高能-较高能砂屑介壳滩环境储层发育，其中亮晶介壳灰岩脆性较好，在构造作用下易产生裂缝，在后期成岩作用综合影响下，易形成较好储层。储层构造缝为主要储集空间类型，次为粒间溶孔、晶内溶孔、晶间孔、粒内溶孔和生物铸模孔。滩间洼地等正常泥页岩可作为良好生油岩。因此，区内大安寨浅湖滩间洼地烃源岩与层内介壳灰岩储层可有效搭配，形成良好的自生-自储型碳酸盐储层，滨浅湖高能砂屑介壳滩具有较大勘探潜力。

图5 重庆北碚地区侏罗系大安寨段沉积模式图Fig.5 Sedimentary model for the Da’anzhai member in the Beibei district，Chongqing

5 结论

(1)重庆北碚地区侏罗系自流井组大安寨段岩性以灰色亮晶介壳灰岩、粉晶白云岩、砂屑云岩夹灰色泥质介壳灰岩和灰绿色泥页岩为主。

(2)北碚地区大安寨段形成于受陆源碎屑影响的滨浅湖亚相环境，主要发育高能砂屑介壳滩、低能砂屑介壳滩、滩间洼地、生屑滩与洼地间互等沉积微相，高能砂屑介壳滩为有利于储层发育的主要相带。

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