鄂西渝东区飞仙关组层序地层划分及演化

刘宇琦（中石化江汉油田分公司勘探开发研究院，湖北 武汉 430223）

1 区域地质背景

鄂西渝东区位于四川盆地东缘，其西部为高峰场－大池干高陡构造带，油气富集程度较高，区块主体包括石柱复向斜、齐岳山复背斜齐西潜伏构造带及方斗山复背斜北段，为四川盆地含油气重要组成部分（图1）。为典型的侏罗山式褶皱变形区，研究区因应力条件和边界条件的控制，表现为复背斜带高陡，复向斜带宽缓的隆凹相间呈 “S”形展布的区域构造面貌，局部构造沿高陡背斜和复向斜中部成排成带分布［1～5］。飞仙关组（T1f）地层以灰岩、颗粒灰岩、含泥灰岩沉积为主，地层厚度呈现西薄东厚的趋势。渝东地区厚度一般在340～450m之间，向东逐渐增厚，鄂西地区的利川青龙璜厂剖面和宣恩高罗地表剖面厚度可达800m左右［6～8］。笔者将通过层序划分与对比工作，搭建鄂西渝东区T1f层序格架并研究其演化特征，总结有利储集层发育的相带分布规律，为该区油气勘探提供地质依据。

2 层序及体系域界面

2.1 层序界面

根据层序界面特征及形成机理等因素分析，研究区T1f层序界面均为岩性岩相转换层序界面一种类型［7］。该类层序界面是在构造活动处于相对稳定时期，当海平面下降速率小于盆地沉降速率而形成的。因海平面下降速率小于盆地沉降速率，沉积物没有暴露。但是在界面形成以前，海平面一直处于相对变浅过程中，当新的旋回开始后，海侵作用导致上、下沉积环境变化，从而导致沉积物岩性发生变化。丰都马良剖面（见图2（a））和黔江剖面（见图2（b）），长兴组（P2c）与T1f之间为岩性－岩相转换层序界面。

T1f共识别出Ⅱ型层序界面3个，均为岩性岩相转换界面，根据这3个Ⅱ型层序界面可将T1f划分出2个三级层序。

1）P2c和T1f的界面 界面之下为长兴组三段（P2c3）灰色、深灰色石灰岩夹多层薄层泥质岩，偶见灰色白云岩及膏质云岩，自然伽马测井曲线为中值，具有多个尖峰，电阻率测井曲线为高值，反映了水体相对较浅的台地及局限台地沉积环境，界面之上为大套石灰岩夹厚层泥岩，自然伽马测井曲线具有高值，电阻率测井曲线为低值，反映了平面相对上升而形成的陆棚沉积环境。

图1 鄂西渝东区区域构造位置图

2）飞仙关组二段（T1f2）与飞仙关组三段（T1f3）的界面 四川盆地西部此界面上下岩性变化非常明显，界面之下为T1f2紫红、紫灰色页岩夹泥质灰岩，界面之上为T1f3灰色、浅灰色灰岩；研究区此界面之下为T1f2灰色、浅灰色颗粒灰岩、泥晶灰岩，界面之上为T1f3灰色泥晶灰岩、含泥灰岩，T1f2颗粒灰岩不发育的区域，此界面并不十分容易识别。

图2 P2c与T1f之间的岩性岩相转换层序界面

3）飞仙关组四段（T1f4）与嘉陵江组一段（T2j1）的界面 界面之下为T1f4灰黄色、紫红色含泥质云岩、含泥质灰岩、泥质云岩、含云质灰岩和含灰云岩，界面之上为T2j1灰色、深灰色泥粉晶灰岩夹鲕粒砂屑灰岩、蠕虫状灰岩及少量云质灰岩、云岩、生屑灰岩。此界面在研究区容易识别，是研究区地层对比与层序划分的主要标志层之一。

2.2 体系域界面

在进行层序地层研究时，只有识别了体系域中的一些重要界面，才能准确地划分出体系域［8～10］。这些界面包括下超及下超面、上超及上超面等。

2.2.1 下超及下超面

下超是指沉积物不断地从浅水台地区向深水陆棚区进积，下超体的底部往往受一界面控制，该界面即为下超面。下超及下超面是由于海平面相对下降而形成的，下超面是划分海侵体系域与高位体系域的重要界面，野外露头及地震剖面上都能很好地识别下超面。建南地区T1f发育下超面（图3），地层中发育少量前积体，前积体不断地由浅水区向深水区进积，前积体都被一个界面所限制，该界面即为下超面。

2.2.2 上超及上超面

上超及下超刚好相反，是指沉积物不断地从深水陆棚向浅水台地推进，上超也往往受一界面的控制，该界面即为上超面。上超及上超面是由于海平面相对上升造成的，是识别海侵体系域的重要标志。在地质上，上超现象代表海平面或湖平面不断上升，水域不断扩大的过程。而超覆现象所对着的倾斜界面就是上超面，该界面构成T1f2与T1f3之间的层序界面，而在建南地区P2c－T1f中很少发育上超及上超面。

图3 建南地区T1f地层中的下超面

3 典型剖面层序划分及特征

鄂西渝东区P2c与T1f之间的层序界面，均为岩性－岩相转换层序界面。在地震剖面上，P2c与T1f之间的层序界面表现为强振幅，而T1f内部T1f1－T1f2与T1f3－T1f4之间的层序界面特征并不明显。由此，选取研究区内位于西部的鱼池坝剖面为例，详细阐述鄂西渝东区T1fⅢ级层序和Ⅳ级层序特征。

鱼池坝剖面位于鄂西渝东区西部，沉积特征典型，Ⅲ级层序界面特征清晰，因此选择该井重点阐述鄂西渝东区T1fⅢ级、Ⅳ级层序划分（见图4）。

3.1 Ⅲ级层序划分

1）SQ1层序顶底界面均为岩性岩相转换界面。其中海侵体系域（TST）主要为一套浅灰色中－薄层泥晶灰岩，含泥质，单层厚2～5cm，整体为浅水陆棚低能沉积环境；高位体系域（HST）从下到上依次为浅灰色中层状泥晶灰岩－浅灰色微厚层状泥晶灰岩－浅灰色厚层状亮晶鲕灰岩，表现为一个完整的海退过程，体系域下部为台地边缘斜坡沉积环境，到上部逐渐演化为台地边缘浅滩沉积环境。

2）SQ2相当于T1f3、T1f4地层。其中TST主要为一套浅灰、灰色泥晶灰岩，微含泥质，整体为中缓坡滩间沉积环境。HST下部（相当于T1f3）为3套浅灰、灰色颗粒灰岩夹2套灰色厚层状泥晶灰岩，表现为一个海平面震荡下降的过程，使得沉积环境在中缓坡亚相浅滩和滩间微相之间交替，这也是划分Ⅳ级层序的主要依据，T1f3储层主要就发育在HST下部。HST上部（相当于T1f4）为一套紫红色泥岩夹灰色泥质灰岩、灰色泥质云岩，说明此时研究区内海平面继续下降，沉积环境逐渐由缓坡型台地环境过渡为潮坪环境。

3.2 Ⅳ级层序划分

鱼池坝剖面T1f3－T1f4可划分为3个Ⅳ级层序。Ssq1和Ssq2为中缓坡沉积环境，颗粒滩主要发育在Ssq1和Ssq2的HST，岩性主要为浅灰、灰色鲕灰岩和生屑鲕灰岩。Ssq3早期仍为中缓坡沉积环境，但是由于快速海退的影响，Ssq3的HST的颗粒滩并没有形成规模，主要是灰色、深灰色鲕灰岩和含泥灰岩互层沉积。Ssq3的HST的末期逐渐演化为潮坪沉积环境，主要为一套紫红色泥岩夹灰色、深灰色泥质灰岩沉积。

4 层序格架及形成演化

为摸清T1f层序及沉积相横向变化特征，在单井及露头剖面层序分析基础上，在鄂西渝东区内建立层序地层格架。该剖面经过J1井、J2井、J3井、石柱鱼池坝、J4井、核桃园及青龙磺厂（图5），为近东西向展布，T1f划分为2个Ⅲ级层序，即SQ1和SQ2，SQ1由T1f1T－1f2地层组成，SQ2由T1f3－T1f4地层组成，层序界面均为Ⅱ型岩性岩相转换界面。

4.1 Ⅲ级层序地层格架

1）SQ1TST 由 T1f1地层组成。西部J1井－石柱鱼池坝一带地势相对较高，为台地边缘斜坡沉积，岩性为灰色泥晶灰岩；东部J4井－青龙磺厂为浅水陆棚沉积，岩性除薄层泥晶灰岩之外，泥质灰岩明显增加，同时夹多层灰黑色页岩。HST由T1f2地层组成。西部为开阔台地、台地边缘沉积，岩性包括灰色块状石灰岩、灰色亮晶颗粒灰岩；J2井、石柱鱼池坝剖面为台地边缘相，颗粒滩主要发育在体系域顶部，局部高部位（J2井）发育暴露浅滩白云岩；J1井为开阔台地沉积，颗粒滩自下而上均有分布。中部J4井、核桃园剖面为台地边缘斜坡沉积，岩性为灰色中－薄层石灰岩、含泥灰岩，西部青龙磺厂为浅水陆棚沉积，发育灰色、深灰色薄层状泥晶石灰岩。该层序中储层主要分布在J2井及石柱鱼池坝一带。

2）SQ2TST由T1f3下部地层组成，沉积时间短，区域沉积物差别不大，均不发育颗粒滩。J4井及以西一带岩性为灰色中－厚层石灰岩为主，为中缓坡沉积，东部核桃园－青龙磺厂则发育一套灰色、深灰色中－薄层石灰岩，为外缓坡沉积。HST为T1f3中上部及T1f4地层组成，早期T1f3为缓坡沉积环境，核桃园及以西一带均为中缓坡沉积，中缓坡高能带集中分布在石柱鱼池坝－核桃园一带，岩性主要为亮晶颗粒灰岩及细晶白云岩；J3井及以西则为中缓坡滩后沉积，岩性为灰色中－厚层石灰岩，局部夹颗粒灰岩及石灰岩；东部青龙磺厂仍然为外缓坡沉积，主要发育一套灰色、深灰色薄层石灰岩。HST晚期T1f4为潮坪沉积环境，西部J1井－石柱鱼池坝为潮间上带沉积，沉积物为紫红色泥岩、云质及灰质泥岩夹灰白色石膏岩；向东J4井、核桃园为潮间下带沉积，沉积物为紫红色泥质云岩、白云岩及灰色颗粒灰岩、灰色细晶白云岩；东部青龙璜厂则为潮下上带沉积，沉积物为灰色颗粒灰岩、石灰岩。该体系域储层在鄂西渝东区发育广泛。

图4 鱼池坝剖面T1f层序划分

图5 J1井～鱼池坝～青龙磺厂剖面T1f3层序划分及鲕滩迁移特征图

4.2 Ⅳ级层序地层格架

针对该剖面SQ2重点开展Ⅳ级层序格架分析，纵向上可分为3个Ⅳ级层序，即Ssq1、Ssq2、Ssq3，分别代表了鄂西渝东区T1f3的3期颗粒滩发育期，横向上分布在J3井－核桃园一带，3期颗粒滩均发育在Ⅳ级层序顶部，具有逐渐抬升迁移的规律，西部J3井、石柱鱼池坝Ssq1期颗粒滩发育，Ssq2时J4井开始发育颗粒滩，Ssq3时颗粒滩迁移到核桃园一带。

总之，通过Ⅳ级分析可知，该剖面T1f鲕粒滩的发育经历了由西向东迁移的过程，储层发育层位有逐渐抬高趋势。

5 结论

1）鄂西渝东区T1f可划分为2个Ⅲ级层序，SQ1对应T1f1－T1f2，SQ2对应T1f3－T1f4，顶底层序界面均为岩性－岩相转换面。T1f3－T1f4发育3期颗粒滩，对应3次海平面相对升降，据此可进一步将T1f3－T1f4划分为3个Ⅳ级层序（Ssq1、Ssq2、Ssq3）。

2）T1f3颗粒滩主要发育于SQ2中每个Ⅳ级层序的HST，滩体发育经历了自西向东迁移的过程，储层发育层位有逐渐抬高的趋势。

3）通过Ⅳ级层序分析，建南地区T1f发生了3期相对海平面升降，形成了3期鲕粒滩，鲕粒滩存在自西向东迁移趋势，层位逐渐抬高，在鲕粒滩高部位发育暴露鲕粒滩，形成了亮晶鲕粒白云岩优质储层。

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