塔中III 区良里塔格组沉积演化模式及分布

范 鹏，何 川

（1.西南石油大学地球科学与技术学院，四川成都 610500；2.中国石油长庆油田分公司，陕西西安 710021）

塔中I 号断裂带上奥陶统良里塔格组碳酸盐岩储层勘探自20 世纪90 年代勘探以来，在东部发现塔中I号气田大型陡坡型礁滩体凝析气藏[1-3]，继而在中部亦发现有台缘礁滩体油气藏[4]。近年来对塔中III 区开展了大量的勘探工作[5,6]，礁滩复合体的存在与否和高能滩体的分布成为近年来研究的热点之一。对塔中III 区大量的岩心、录井、测井、薄片和地震资料的分析，笔者对沉积演化模式和沉积相的分布进行了探讨，以期对研究区良里塔格组后续的油气勘探提供帮助。

1 沉积类型及特征

塔中III区位于塔中低凸起西北端，目的层上奥陶统良里塔格组仅沉积良一～良三段，沉积环境为温暖湿润的浅海环境，沉积类型多样，大致可划分为开阔台地和台地边缘相。开阔台地相可进一步分为台内点礁、台内滩、灰泥丘和滩间海亚相；台地边缘相可进一步划分为礁丘、灰泥丘、粒屑滩和滩间海亚相。主要特征（见表1）。

1.1 开阔台地相特征

开阔台地海域广阔，无障壁遮挡，属开放水体循环系统，水深几米～几十米不等；生物分异度和数量都比较丰富，生物主要为蓝绿藻、棘皮、腕足、海绵、介形虫等；沉积物类型亦多样，从砂砾屑级到灰泥级均有沉积。沉积相类型以滩间海为主，占61.07 %；其次为台内滩亚相，占33.34 %；台内点礁和灰泥丘分别占5.86 %和5.59 %。

1.1.1 台内点礁亚相 晚奥陶世时期，研究区台地内部由于断裂活动而引起局部差异性沉降，导致在开阔台地内部分化出地形较高、较平坦的台坪并发育次级坡折，造礁生物附着台内砂屑滩或粘结生屑碎片构建点礁格架。开阔台地内的生物礁，礁体多近圆形或不规则状，常呈点状分布于浪基面之上的陆架附近，生物主要为腹足、腕足、有孔虫以及红藻等，地震剖面上反应也不明显，预测难度较大。

1.1.2 台内滩亚相 台内滩是指在沉积水体较浅、能量较高的沉积环境下形成的粒屑滩，沉积作用多受浪基面控制，沉积颗粒类型多样，如内碎屑、生屑、藻团块等。岩性以亮晶砂砾屑灰岩、砂屑灰岩和含生屑砂屑灰岩为主，颗粒分选中等，含量通常在50%～80%。常见平行层理、交错层理和丘状交错层理，局部见生物扰动和潜穴。

表1 沉积相类型简表

1.1.3 灰泥丘 灰泥丘在开阔台地相内呈平缓低平正向凸起，常与粒屑滩呈指状交叉分布，可细分为丘核、丘翼，丘基和丘盖，主要岩性为隐藻泥晶灰岩、隐藻粘结岩和具粘结结构的砂屑灰岩。研究区灰泥丘亚相主要分布于良二段，发育窗格孔，孔径2～7 mm，被亮晶方解石全充填，见缝合线，被泥质和沥青充填。

1.1.4 滩间海亚相 滩间海属于礁滩复合体之后的一个静水沉积环境，波浪的能量较低，水体循环受限，水深通常在50 m 以内。沉积物以暗色粒细碳酸盐泥或粉砂沉积为特征，主要的岩石类型有泥晶灰岩和含泥质条带泥晶灰岩。生物以浮游有孔虫为主，其次为腕足、棘皮类等，暗色灰泥富含有机质，生物扰动构造和潜穴发育。例如中古26 井良三段6 338～6 346 m 井段沉积相属于滩间海亚相，主要岩性为泥晶灰岩夹薄层泥质条带灰岩，成像测井相为暗斑相。

1.2 台地边缘相特征

对研究区沉积亚相类型厚度进行统计分析，得出研究区以粒屑滩为主，占54.79 %，其中砂屑滩、生屑滩和鲕粒滩各自比例为38.38 %、12.77 %和3.63 %；其次为滩间海亚相，占28.72 %；生物礁主要为灰泥丘，占12.28 %，其次为台缘礁，比例为4.21 %。

1.2.1 礁丘亚相 礁丘亚相位于波浪和强水流扰动的环境，水体深度多在30 m 以内。造礁生物对水体环境要求较高，除了需求暖、清、浅的水体循环条件，还需要适宜造礁或附礁生物的营养水流。相比塔中东部礁滩体凝析气藏，研究区的礁丘规模较小，礁体未能形成环带分布，正向地貌凸起特征不显著，未见大量礁骨架岩、礁障积岩分布。通过常规测井手段难以识别，成像测井图像上礁体多呈亮斑相或高阻块状相，地震剖面上礁体呈杂乱反射，与周边相位差异明显。研究区礁丘在纵向上与粒屑滩叠置组成1～3 套沉积旋回，粒屑滩既作为礁体的礁盖，同时也是上部礁体的礁基。横向上可以识别出礁核、礁翼、礁前和礁后，礁前受波浪破碎作用，以礁角砾为主要识别特征，礁翼为礁和滩的过渡部位，礁滩体互相呈指状穿插。

1.2.2 灰泥丘亚相 塔中III 区上奥陶统台缘灰泥丘多隐藻粘结结构。丘体厚度7～45 m，垂向上与粒屑滩或滩间海组成2～3 个旋回。岩性上以深灰色块状隐藻泥晶灰岩、含砂屑藻粘结岩及泥质条带灰岩为特征，发育被亮晶方解石全充填的窗格孔和半充填的小型晶洞。

1.2.3 台缘粒屑滩 台缘粒屑滩包括生屑滩、砂屑滩和鲕粒滩等，各类滩体主要以颗粒含量进行区分。受高能沉积环境的控制，颗粒的结构成熟度和成分成熟度均较高，分选中等～好，粒间胶结物以亮晶方解石全胶结为主，镜下可识别出三期胶结物，并见新月形悬垂胶结。部分颗粒表层见泥晶套和藻丝体钻孔，发育高角度扩溶缝。

1.2.4 滩间海亚相 滩间海在台缘相带多分布于局部滩体、礁后局限水体环境或海平面陡升的区域沉积中。以暗色、细粉砂-泥级沉积物为特征，碳酸盐泥多发生重结晶和微亮晶方解石胶结，台缘生物碎屑和细砂屑常呈薄层分布其中，低能水体扰动使其形状多不规则。发育水平层理、冲刷构造以及生物扰动构造。研究区滩间海主要分布于良三段底部、顶部以及良一段，说明这三个沉积时期为海平面阶段性上升期。

2 沉积相展布

2.1 沉积相纵向发育特征

开阔台地相纵向上以多期台内滩-滩间海、灰泥丘-滩间海、灰泥丘-台内滩的沉积组合为特征。下面以中古15 井为例介绍各段沉积及组合特征：良三段以台内滩沉积为主，发育两个台内滩-滩间海沉积旋回；良二段沉积亚相类型丰富，包括台内滩、灰泥丘及滩间海，除滩间海沉积厚度较薄（8 m）外，台内滩与灰泥丘沉积厚度均较厚，垂向上表现为三套海侵间歇沉积旋回，下部为台内滩-滩间海的沉积旋回，上部为两套台内滩-灰泥丘的沉积旋回；良一段垂向上发育一套粒屑滩-滩间海的沉积组合，其下部为中高能砂屑滩沉积，上部为低能滩间海沉积，二者沉积厚度相近。

台地边缘相总体上表现为一个开放的海水循环体系，纵向上以高能粒屑滩和生物礁的垂向叠置为主体，局部夹有薄层滩间海沉积。台地边缘相中以塔中86 井最为典型（见图1），各段沉积相类型及组合特征表现为：良三段为三套砂屑滩-滩间海交互旋回，表现为海平面间歇性停滞上升特征；良二段沉积时期沉积水体变浅，在底部厚度为数米的砂屑滩基底上，形成灰泥丘建隆，之后又被厚度约18 m 的鲕粒灰岩所覆盖，形成一套完整的礁滩复合体构造，良二段可识别出两套完整的礁滩复合体；到良一段沉积时期，则形成底部为滩间海，中上部为中低能生屑砂砾屑滩的沉积旋回。

图1 塔中86 井良里塔格组沉积微相纵向剖面

2.2 沉积相横向发育特征

在单井沉积相纵向分析的基础上，通过沉积相区域对比，能够准确分析研究区的沉积相横向变化和迁移特征。通过平行塔中Ⅰ号坡折带建立地中古17-中古171-中古452-中古451-中古45 井上奥陶统良里塔格组沉积相对比剖面（见图2）可以看出：自研究区中部塔中45 井区向北全部属于台地边缘相带，主体相带为粒屑滩、滩间海和灰泥丘亚相，各段沉积亚相具有一定的横向连续性，良三段及良二段以粒屑滩、灰泥丘沉积为主，夹有滩间海沉积，良一段则主要为滩间海及低能粒屑滩沉积。良三段沉积时期，靠近北端的中古17 井和中古171 井在沉积中期开始出现礁滩复合体，良三段顶部发生一次显著的海侵过程，水体变深，以广泛的滩间海沉积为特征；良二段沉积时期则表现为整体上以高能沉积为主，仅局部出现滩体之间的低洼沉积，横向上以1-4 套发育良好的粒屑滩-灰泥丘的沉积旋回为特征，其中灰泥丘多为藻粘结砂屑沉积，未见大量生屑碎片；良一段则又表现为水体变深的低能滩间海沉积，仅在顶部出现数米中低能砂屑滩沉积。

由垂直塔中Ⅰ号坡折带的塔中63-中古15-中古151-塔中45-中古18 井上奥陶统良里塔格组沉积相对比图可知（见图3），中古15 和中古151 井之间为台地边缘和开阔台地的过渡带，结合平行Ⅰ号坡折带的对比图可以看出，自塔中45 井区以北为台地边缘相，以南则为开阔台地相。与台地边缘相比，开阔台地相中台内滩能量相对变低，厚度减薄，滩间海较发育；而台地边缘粒屑滩沉积厚度大，能量高，横向连续性好，与灰泥丘呈交互沉积。

图2 平行塔中Ⅰ号坡折带上奥陶统良里塔格组沉积相对比剖面

图3 垂直塔中Ⅰ号坡折带上奥陶统良里塔格组沉积相对比剖面

3 沉积相演化模式

在对塔中III 区上奥陶统良里塔格组沉积特征分析的基础上，结合沉积层序和构造格局演化，建立了塔中III 区上奥陶良里塔格组沉积相模式图，进而推断出研究区在良里塔格组沉积时期的相演变过程。

图4 塔中III 区上奥陶统良里塔格组沉积相演化模式图

晚奥陶世良里塔格组沉积时期，塔中III 区以发育碳酸盐开阔台地相－碳酸盐镶边台地沉积为特征。相带变化宽缓，沉积物主要受波浪、潮汐和风暴流作用影响，沿台地边缘形成了一定厚度规模的礁、滩镶边沉积组合。其沉积演化模式如下：在良三段沉积时期，地势西高东低，台地边缘相带宽缓，以砂屑滩沉积为主，局部发育灰泥丘，形成丘滩复合体。开阔台地为中低能沉积，台坪地区发育有中低能砂屑滩，灰泥丘呈小规模零星分布，展布方向与台缘相一致（见图4A）；良二段沉积时期，构造格局仍为西高东低，台地边缘相带变窄，灰泥丘建造在良三段沉积的基础上扩至最大，形态呈条带状或圆丘状。受东西向水平挤力作用力的影响，开阔台地内部形成深浅相间的沉积格局。在此基础上，古地貌高点发育滩体，滩体规模较良三段减小，低处为滩间海等低能沉积，滩体附近见零星分布的灰泥丘（见图4B）；良一段沉积时期，受垂向应力作用影响，西部下沉，东部抬升，沉积格局为西低东高，台地边缘相进一步缩减，仅在中古151-中古16-塔中452-中古18 井一带分布。开阔台地主要为滩间海沉积（见图4C）。

4 沉积相平面分布

在建立研究区良里塔格组沉积演化模式的基础上，结合单井沉积相分布的约束，对其沉积相平面分布进行了预测（见图5）。

塔中III 区台地边缘以广泛发育的台缘礁、滩等中高能沉积为主。滩体多呈西北-东南向展布，规模不大，横向连续性较好。中古17 井向西北方向3 km 逐渐过渡为台缘中低能滩相沉积，是由于良里塔格组沉积时期，海水自东南方向进入，中古17 井、中古171、塔中86 井所在区域受波浪、潮汐等高能水体环境影响，形成储集性能较好的高能礁滩复合体；而位于相对靠内带的中古19 井附近则多沉积台缘低能滩体。研究区未能形成如塔中东部典型的礁滩体，仅见小规模的礁丘-灰泥丘沉积。

图5 塔中III 区上奥陶统良里塔格组沉积相平面展布图

开阔台地以广泛发育的滩间海等低能沉积为主，砂屑滩、生屑滩、灰泥丘多呈点状，规模小，横向连续性较差。台内点礁和灰泥丘主要分布中古16 井区内，礁丘以广盐性障积岩和粘结岩为主，灰泥丘多藻类丝体粘结灰泥成岩，颜色灰暗，常与泥晶灰岩组成薄互层，生屑含量低，主要为腕足类碎屑。台内正向地貌高处中古163 井一带为台内高能滩沉积，平行I 号坡折带成席状分布。台内低能滩在中古26 井-中古16 井、中古15 井区和中古12 井均有钻遇，厚度分布不均，几米～数十米不等。

5 结论

（1）塔中III 区沉积环境为温暖湿润的浅海环境，沉积类型多样，大致可划分为开阔台地和台地边缘相。开阔台地相可进一步分为台内点礁、台内滩、灰泥丘和滩间海亚相；台地边缘相可进一步划分为礁丘、灰泥丘、粒屑滩和滩间海亚相。

（2）晚奥陶世良里塔格组沉积时期，塔中低凸起整体下降，海平面间歇上升，沿台地边缘形成了一定厚度规模的礁、滩镶边沉积组合。良三段开始出现灰泥丘和礁丘，到良二段沉积时期规模较大，与粒屑滩叠置组成多旋回沉积，属于有利的储集相带。

（3）台地边缘以广泛发育的台缘礁、滩等中高能沉积为主，台缘滩以砂屑滩为主，滩体多呈西北-东南向展布，规模不大，横向连续性较好。开阔台地以滩间海等低能沉积为主，砂屑滩、生屑滩、灰泥丘多呈点状，规模小，横向连续性较差。

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