冯伟明，刘建清，谢 渊，林家善

(1.成都地质矿产研究所，四川 成都 610081；2.国土资源部沉积盆地与油气资源重点实验室，四川 成都 610081)



上扬子区龙王庙期碳酸盐岩台地模式及油气勘探

冯伟明1，2，刘建清1，2，谢 渊1，2，林家善1，2

(1.成都地质矿产研究所，四川 成都 610081；2.国土资源部沉积盆地与油气资源重点实验室，四川 成都 610081)

以碳酸盐岩沉积学为基础，利用钻井岩心、野外露头和测井资料，对上扬子龙王庙组的碳酸盐岩台地模式及其油气勘探影响因素进行研究。研究认为：龙王庙中、晚期，上扬子碳酸盐岩台地初具镶边台地模式特征，局限台地相带宽广，开阔台地相带狭窄，可见台地边缘以及台缘斜坡带沉积。龙王庙组台内滩沉积体易形成溶蚀孔隙储层，咸化澙湖相膏盐岩能作为区域性优质盖层，与台内滩相和咸化澙湖相相关的圈闭都具有良好的油气勘探潜力。

碳酸盐岩台地；镶边台地；油气勘探；龙王庙组；清虚洞组；上扬子区

引 言

近几年，川中地区威远构造上的威寒1井和磨溪构造上的磨溪8井在龙王庙组地层中均获得工业天然气流，龙王庙组已成为油气地质界和勘探界关注的热点[1]。龙王庙组作为良好的勘探目的层，近几年才受到重视，不同学者对龙王庙组的沉积特征和沉积模式尚有不同的认识[2-7]。因此，有必要在前人大量工作的基础上，结合实践，总结龙王庙组的沉积特征和沉积模式及其对于区内油气勘探的研究意义。

1 上扬子区龙王庙期地层概况

上扬子区四川盆地西部雅安—成都一带龙王庙组地层缺失。靠近康滇古陆的川西滇东地区发育含陆源碎屑碳酸盐岩，地层厚度小于100 m。向东陆源碎屑含量减少，碳酸盐岩含量增加，地层厚度增加，在川东泸州—渝北涪陵一带出现膏盐岩沉积，地层被命名为清虚洞组[2，6]，临7井厚度最大，可达700多米(有构造挤压加厚因素)。至黔北一带，地层厚度逐渐减小至180～210 m。向东南至黔东一带，地层厚度有所增大，松桃三宝剖面厚度最大，可达到550 m。沿黔东三都—湘西沅陵一线以东，以细碎屑岩(页岩及粉砂岩)沉积为主，平均厚度均小于100 m。上扬子沉积区龙王庙期地层以碳酸盐岩为主，在川东地层和黔东地层增厚，向两侧厚度减薄。

2 上扬子区龙王庙组沉积特征

根据大量的野外地质调查，并结合前人的研究成果认为，龙王庙期存在大规模连续的浅滩和生物礁，中、晚期广泛发育浅水成因的重力流沉积，因此，碳酸盐岩台地具镶边台地特征。碳酸盐岩镶边台地沉积模式包括潮坪、局限台地、开阔台地、台地边缘、台缘斜坡和盆地等沉积相。

2.1 潮坪相

绝大部分潮坪沿地形平缓宽阔的海岸发育，即滨岸潮坪[8]。根据海平面位置，潮坪可进一步细分为潮上坪、潮间坪、潮下坪3种亚相[9]。

潮坪相带靠近康滇古陆，普遍含有少量细粒陆源碎屑，碳酸盐潮坪向陆方向有逐渐向混积潮坪过渡的特征。沉积构造以脉状层理、波状层理和韵律层理为主。

2.2 局限台地相

局限台地是指地理上或水动力受到限制的浅水碳酸盐岩沉积环境，可进一步细分为台内潮坪、澙湖、台内滩3种亚相。

上扬子台地内部广泛发育碳酸盐岩台内潮坪，岩石类型包括含泥质条带泥—粉晶白云岩、泥质白云岩、藻白云岩等。发育韵律层理、脉状层理或藻纹层理等沉积构造，自然伽马曲线异常幅度中—高，曲线形态呈明显锯齿状。

台内滩亚相以浅灰色、灰色薄—中层鲕粒白云岩或砂屑白云岩为主，单滩体的厚度多为2～8 m，常形成席状、透镜状展布的颗粒岩，发育冲刷面、交错层理和平行层理等沉积构造。自然伽马曲线异常，幅度低，呈微齿状，曲线形态一般呈箱形；电阻率曲线为中—高值，曲线形态为齿状箱形或钟形(图1)。受海平面下降幅度影响，滩体顶部露出水面，遭受大气淡水淋滤和混合水白云石化作用，从而形成蜂窝状溶孔砂屑鲕粒白云岩。

澙湖亚相的岩石类型以灰色、深灰色泥粉晶白云岩，泥质白云岩，膏质白云岩和灰白色膏盐、盐岩为主(图1)，发育水平层理、砂纹层理，生物化石种类单调。咸化澙湖微相沉积的膏盐在中子测井曲线上为明显高值，呈箱状特征，电阻率曲线为中—高值，呈刺刀状。

图1 局限台地沉积特征(威寒1井，2340～2450m)

2.3 开阔台地相

开阔台地相在上扬子东部地区的龙王庙组地层下部较发育，根据台地内古地貌的变化可细分为台坪、滩间海及浅滩3种亚相。

台坪亚相指开阔台地相中水体相对较深，地形相对平缓的沉积环境。岩石类型主要为灰色、深灰色泥—微晶灰岩、泥灰岩为主，常见水平层理以及块状层理。

滩间海亚相沉积物粒度细，以深灰色泥—微晶灰岩、白云质灰岩为主，夹少量砂屑灰岩，发育水平层理和微波状层理及颗粒岩条带。

开阔台地中浅滩亚相与局限台地中台内滩亚相的沉积特征基本相同，颗粒岩中的亮晶胶结现象更常见，正常盐度的生物化石颗粒更为丰富。

2.4 台地边缘相

沿黔东岑巩—湘西花垣一带，上扬子东南大陆边缘在龙王庙期清虚洞组地层中常发育单层厚度几米至十多米的鲕粒白云岩、砂屑白云岩或藻灰岩[10-11]，累计厚度可达60 m以上。鲕粒白云岩、砂屑白云岩以及藻屑灰岩纵向上多集中分布在清虚洞组中上部，发育大角度交错层理，绝大部分为亮晶胶结。

2.5 台缘斜坡相

上扬子台地东南缘斜坡主要发育碎屑流、浊流以及滑动沉积，有学者认为还存在密度流、滑塌等多种类型重力流沉积[10-14]。这些重力流沉积需具备条件为：存在一定坡度的斜坡[15]，普遍可见底侵蚀面、粒序层理以及砾屑。砾屑成分主要有2种：一种是浅水台地边缘礁滩成因的鲕粒灰岩、生屑灰岩和礁灰岩，另一种是斜坡深水成因的泥微晶灰岩、泥岩。浅水成因的滑积砾屑灰岩主要分布在清虚洞组中、上部(图2)。

3 碳酸盐岩台地沉积模式

早寒武世早期桐湾运动后，扬子陆块西部的康滇古陆进一步抬升并向北略有扩展，川中古隆起和黔中古隆起已具雏形，形成由西向东、由陆变海、西高东低的沉积格局[3-4]。

龙王庙期早期，上扬子边缘盆地构造活动较为稳定，铜庸断裂活动性较差，浅滩和生物礁沉积均不发育，上扬子碳酸盐岩台地属于远端变陡型缓坡台地模式沉积。龙王庙期中、晚期，铜庸断裂活动性增强，下降盘下降幅度增大，斜坡坡度变陡，铜庸断裂西侧的台地边缘礁滩沉积速率远大于断裂东侧的盆地相泥页岩[12，16]。台地边缘礁滩快速向上生长，并逐渐向东推进，在黔东湘西多个剖面中均发现重力流沉积，表明斜坡确实存在。考虑到龙王庙中、晚期发育加积型台地边缘，台缘斜坡坡度可能仅为1～3°，至此上扬子区碳酸盐岩镶边台地初步形成。

图2 上扬子地区龙王庙期沉积模式

龙王庙期，上扬子沉积区西缘为低缓的康滇古陆，向上扬子提供的陆源碎屑量较少，从西向东陆源碎屑含量逐渐变少。潮坪相主要在资阳一带发育，位于川中古隆起之上水体较浅。上扬子区陆表海生长的大量藻席对来自广海方向的波浪起着阻挡作用，以致向陆方向大片区域的海水流通不畅，因此潮坪—局限台地沉积发育。龙王庙中、晚期发生区域性海退，海水更加局限，潮坪—局限台地相带向东扩展，而开阔台地相带进一步缩小变窄(图2)。

龙王庙早期，位于川中刚性基底与黔中刚性基底之间的川东—渝北塑性基底相对下降[5]，龙王庙中期川南—鄂西区域持续沉降，在古地貌上则形成稳定凹陷，由于气候干旱、海水局限，主要为澙湖沉积，向澙湖中心方向海水咸度增加，在咸化澙湖沉积中心沉积了数百米厚的蒸发岩，向四周膏盐岩方向逐渐减少，呈“牛眼式”分布。龙王庙晚期的澙湖规模相当大，由川南乐山至鄂西恩施一带广泛分布。虽然澙湖内局部存在障壁高地阻隔，但整体上连成一片且同属于中上扬子内部的一个超大型、蒸发型澙湖沉积体系(图3)。

4 油气勘探意义

黔东—湘西的台缘礁滩由于受到后期强烈的抬升剥蚀，大部分暴露于地表。受铜庸逆冲大断裂热液蚀变影响、储层破坏严重，因此，龙王庙期的台地边缘礁滩相带基本上不具油气勘探意义。龙王庙期开阔台地相带比较狭窄，主要位于黔北及黔东一带，受燕山期以来抬升剥蚀、埋深有限的影响，油气成藏条件较差。局限台地相带宽广，储集层和盖层明显受到沉积相的控制，特别是台内滩和咸化澙湖相沉积体，具有良好的油气富集条件。

4.1 台内滩

位于澙湖周缘的微地貌高地，水体较浅、水动力中等—较强，鲕粒滩和砂屑滩相对发育，沉积后期间歇性暴露于大气淡水环境，鲕粒灰岩和砂屑灰岩易发生白云石化和溶蚀作用，具备形成孔隙性储层的良好条件。特别是颗粒滩叠合于加里东期古隆起之上的台内滩，通过不整合面接受生油凹陷侧向运移提供的油气，易形成地层不整合圈闭和背斜圈闭，具有良好的勘探潜力[1]。威远构造上的威寒1井是该类气藏勘探成功的典型实例。

四川盆地龙王庙组台内滩沉积为天然气井产量的主力。通过对川中地区多口井的物性数据分析，储层以选择性溶蚀孔洞为主，储集空间主要为粒间溶孔和晶间溶孔，发育半充填—未充填溶蚀孔洞的残余鲕粒、砂屑白云岩。威寒1井发育孔隙型储层，储层厚度为35.5 m，孔隙度为2.51%～8.23%[17-18]，日产天然气为11×104m3/d[1]。

笔者推测环川南—鄂西围绕咸化澙湖很可能发育大规模条带状台内滩沉积(图3)，形成“连续型”或准连续大规模天然气藏。

图3 上扬子龙王庙中晚期沉积相

4.2 咸化澙湖

龙王庙期咸化澙湖相膏盐岩类岩层厚度达十余米至数百米不等，咸化澙湖中心位于临7井附近，聚盐中心膏盐岩厚度达到700 m，平面上在川南乐山—渝南江津—鄂西恩施一带稳定分布，连成一片(图3)，膏盐岩的流动不仅形成众多的构造、地层、岩性及组合型油气圈闭，而且由此产生丰富的断裂系为油气的垂直短距离运移提供了通道[19-21]。世界上许多大型或特大型油气田都与盐构造有关，特别是盐下震旦系灯影组的溶蚀孔洞白云岩。高石梯构造上的高石6井就是该类气藏勘探成功的实例。

川东南丁山1井清虚洞组膏盐类岩层厚约28 m，但寒武系清虚洞组和震旦系灯影组均未获得工业气流。有人认为丁山1井勘探失利的主要原因是：燕山期齐耀山大断裂逆冲错断膏盐岩盖层，油气沿断裂逸散，使膏盐岩失去封盖作用[22]。

综合以上因素分析，认为龙王庙期咸化澙湖相膏盐岩之下的灯影组很可能存在大规模天然气藏，远离大断裂区域勘探成功几率将提高。

5 结 论

(1) 龙王庙中、晚期，上扬子海域发生区域性海退，潮坪—局限台地相带向东扩展，澙湖规模也有所扩大，上扬子台地东南边缘礁滩迅速向上生长并向东推进，在斜坡带上发育碎屑流、浊流等多种浅水成因的重力流沉积，陆架坡折与台地边缘位置基本重合，上扬子碳酸盐岩台地初具镶边台地特征。

(2) 澙湖周缘发育台内滩，沉积后间歇性暴露于大气淡水环境，易发生白云石化和溶蚀作用，具备形成孔隙性储层的良好条件，特别是叠合于川中古隆起之上的龙王庙组台内滩具有良好的油气勘探潜力。另外，龙王庙组咸化澙湖相膏盐岩之下的灯影组很可能存在天然气藏，特别是远离大断裂的盐下构造具有良好的油气勘探潜力。

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编辑 姜 岭

20140816；改回日期：20141204

中国地质调查局攻关项目“雪峰山西侧地区海相油气地质调查”(1212010782003)

冯伟明(1986-)，男，工程师，2008年毕业于西南石油大学勘查技术与工程专业，2011年毕业于该校矿产普查与勘探专业，获硕士学位，现从事沉积地质、石油地质方面调查与研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.01.013

TE121.3

A

1006-6535(2015)01-0061-05