摘 要:以川西坳陷上三叠系露头地层剖面为研究对象,运用露头沉积学和层序地层学分析原理,对其层序界面特征层序构成特征以及沉积相类型进行分析。研究结果表明,上三叠系须家河组露头主要发育沉积相类型为辫状河三角洲和滨浅湖;层序界面以河道的冲刷面和不整合面为识别标志,在须家河組中划分出3个二级层序和5个三级层序。
关键词:川西坳陷;层序地层;沉积相;露头剖面;须家河组
野外露头是进行沉积学研究最直观、最真实、最详细的第一手资料[ 1 ]。本次研究以沉积相分析为基础,通过沉积冲刷面和不整合界面识别和沉积相垂向组合变化[ 2-4 ],对三叠系须家河组层序构成特征进行分析。
露头岩性主要由砾岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩和泥岩组成。砾岩和含砾砂岩主要发育块状层理,可见侧积交错层理,为砾质辫状河三角洲的典型特征,岩层底部具有明显冲刷面;粗砂岩和中砂岩一般发育大型侧积交错层理和块状层理;细砂岩和粉砂岩一般发育块状层理,有时可见沙纹层理和平行层理;泥岩主要发育水平层理。
1 露头沉积相分析
依据岩石相和岩相构型的纵向组合类型,对野外露头可以确定研究区的有辫状河三角洲、滨浅湖和泥炭沼泽3种沉积相类型。
1.1 辫状河三角洲沉积
主要由具大型侧积交错层理的砂岩、板状交错层理的中细砂岩、槽状交错层理中细砂岩组成,可见大型侧积交错层的砾岩。总体呈向上粒度变粗旋回,前三角洲主要有浅湖沉积构成,三角洲前缘发育水下分流河道、席状砂、远砂坝沉积,三角洲平原发育分流河道、废弃河道沉积。
1.2 滨浅湖
主要发育小型波状交错层理细砂岩、具有沙纹层理的粉砂岩、粉砂质泥岩、具水平层理的泥岩和碳质泥岩组成。
1.3 泥炭沼泽
泥炭沼泽主要发育于滨浅湖和三角洲平原。厚煤层主要发育于滨浅湖沉积环境。
2 露头层序地层分析
2.1 层序划分
本项目研究主要依据不整合面和河道的冲刷面为标志,在须家河组剖面中识别出4个二级层序界面和6个三级层序界面(SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6)。SB1是中三叠统雷口坡组与其上覆盖层上三叠统须家河組之间的不整合界面。SB2是上三叠统须家河组二段与下伏小塘子组之间的分界面,该界面为辫状河道的冲刷面。SB3是上三叠统须家河组三段与二段的分界面,该界面为岩性转换界面。SB4是上三叠统须家河组四段与三段的分界面,该界面是不整合界面。SB5是上三叠统须家河组五段与四段的分界面,该界面为岩性转换界面。SB6是上三叠统须家河组与上覆盖层下侏罗统白田坝组之间的不整合面。
依照确定的层序界面,对露头上三叠统须家河组沉积地层划分为3个二级层序和5个三级层序。上三叠统马鞍塘组和小塘子组构成1个三级层序,命名为SQ1。同时SQ1对TS1构造层序。须家河组二段构成1个三级层序并命名为SQ2;须家河组三段构成1个三级层序,命名为SQ3。SQ1和SQ2共同构成一个二级层序(TS2)。须四段构成1个三级层序(SQ4);须五段构成1个三级层序(SQ5)。由SQ4和SQ5组成一个二级层序(TS3)。
2.2 层序构成特征
SQ1层序对应于须家河组须一段,为该区盆转山过程中形成的海陆过渡相沉积。层序底界面为中三叠统雷口坡组与上三叠统须家河组的分界面,盆地北部缺失上三叠统马鞍塘组。雷口坡组地层遭受风化剥蚀,形成古风化壳,代表印支运动的构造响应。因此该界面应是一个造山升隆侵蚀面,该层序层序底界面对应于构造层序TS1的底界。该层序由低位体系域、海侵体系域和高位体系域构成。低位体系域以发育碳酸盐台地沉积为主。湖扩体系域以发育滨浅湖沉积为主。高位体系域发育三角洲和滨岸沉积。低位体系域和湖扩体系域总体构成基准面上升旋回,高位体系域构成基准面下降旋回。
SQ2层序对应于须家河组须二段,底界面为须二段与须一段的地层分界面,顶界面为须二段与须三段间的地层分界面。该层序有低位体系域、湖扩体系域和高位体系域。低位体系域主要发育为辫状河三角洲沉积体系。湖扩体系域主要发育滨浅湖沉积。高位体系域主要发育辫状河三角沉积体系。
SQ3层序对应于须家河组须三段,底界面为须三段与须二段的地层分界面,顶界面为因安县运动构造形成的构造不整合面。层序构成特征明显,湖扩体系域主要发育滨浅湖沉积,高位体系域主要发育三角洲沉积和滨浅湖沉积。
SQ4层序对应于须家河组须四段,顶界面为须四段与须五段岩性转换界面,底界面为安县运动的构造不整合面。该层序由低位体系域、湖扩体系域和高位体系域。低位体系域主要发育辫状河三角洲沉积体系,湖扩体系域主要发育湖泊沉积,高位体系域主要发育辫状河三角洲沉积。低位体系域和湖扩体系域总体构成基准面上升旋回,高位体系域构成基准面下降旋回。
SQ5层序对应于须家河组须五段,底界面为须四段与须五段岩性转换界面,顶界面为印支运动的构造不整合面。由于印支运动,龙门山隆起,广元地区须五段基本剥蚀。最大湖泛面岩性为一套中厚层泥岩。该层序由湖侵体系域和高位体系域构成,湖侵体系域主要发育湖泊沉积,高位体系域主要发育辫状河三角洲沉积。
3 结论
1)川西坳陷上三叠系须家河组露头出露条件好,发育辫状河三角洲和滨浅湖等沉积体系。
2)以河道的冲刷面和不整合面为识别标志,在须家河组中划分出3个二级层序和5个三级层序。
3)层序构成特征:低位体系域主要以辫状河三角洲沉积体系;湖侵体系域主要发育湖泊沉积;高位体系域主要发育辫状河三角洲沉积。
参考文献:
[1] 严德天,王华,王家豪.库车前陆盆地古近系露头层序地层学[J].地质科技情报,2006,25(5):21-26.
[2] 王华.层序地层学基本原理、方法与应用[M].中国地质大学出版社,2008,1:383.
[3] 吴因业,等.中国层序地层学导论[M].石油工业出版社,2005,1:317.
[4] 姜在兴,等.层序地层学原理及应用[M].石油工业出版社,1996,1:170.
作者简介:
何伟(1989-),男,汉族,湖北黄冈人,硕士在读,研究方向:储层沉积学。