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 西昌盆地志留系沉积环境与有利储层段分析  西昌盆地古近系、新近系沉积相及生储特征初探

来源:www.baiyundou.net   日期:较早时间

西昌盆地志留系的发育受南北向断层控制,其中以黑水河断裂及四开断裂最为重要,黑水河断裂以西为古陆区,黑水河断裂与四开断裂间缺失下志留统龙马溪组。四开断裂以东则志留系发育齐全。晚志留世地壳抬升,除布拖县日则村及普格洛乌沟一带有200~300m厚的上志留统回星哨组外,整个西昌盆地缺失回星哨组(表5.17)。

表5.17 志留系各剖面岩石类型分布特征表

对志留系的研究除收集该区全部有关资料外,重点实测了布拖县日则村剖面、甘洛县新基姑剖面,收集并详细研究了甘洛县前进乡剖面,这3条剖面分别位于前述2个沉积区,能全面反映西昌盆地沉积相及其演化。

5.4.1 剖面岩石学特征

实测各剖面沉积岩类型齐全,因剖面位置不同,沉积特征有差异,故岩石类型特征亦有所不同。布拖日则村剖面总厚882m,泥质岩类占47%,碎屑岩类占6%,碳酸盐岩类占47%(厚度百分比,下同)。甘洛县新基姑剖面总厚150m,泥质岩类占33%,碎屑岩类占5%,碳酸盐岩类占62%;甘洛县前进乡剖面总厚381m,泥质岩类占26%,碎屑岩1%,碳酸盐岩类占73%。兹分述如下:

5.4.1.1 碎屑岩类

1)钙质石英细砂岩:灰—灰白色,细粒砂状结构,中厚层—块状构造。杂基-颗粒支撑,石英分选好,磨圆度较高。微—细晶方解石胶结,以半自形晶为主。碎屑含量60%~70%,胶结物30%~40%,石英少数具次生加大边,粒径一般0.1~0.15mm,部分被钙质溶蚀,而边缘呈港湾状,少数具方解石自形晶,重矿物有磷灰石。基底-孔隙式胶结,细晶方解石间具晶间孔,面孔率1%~2%。

2)白云质细粒石英砂岩:灰—黄灰色,细粒砂状结构,中厚层状构造。石英分选好,磨圆度较高。碎屑为75%,胶结物25%,石英粒径一般0.1~0.15mm,表面洁净,部分受白云石溶蚀。胶结物为半自形—自形白云石,溶蚀-孔隙式胶结。白云石晶间有少量晶间孔,面孔率1%~2%。

3)钙质石英粉砂岩:黄灰色,粉砂状结构,薄层状构造。石英粒径0.01~0.06mm,胶结物为泥—微晶方解石,粉砂含量65%~70%,方解石含量30%~35%。石英粉砂受钙质部分溶蚀,具溶蚀-基底式胶结,孔隙不发育。

4)泥质石英粉砂岩:黄灰色,粉砂状结构,条带状构造。粉砂含量85%,水云母杂基15%。水云母呈鳞片状,部分为铁质浸染,颗粒-杂基支撑,孔隙式胶结。石英粒间为水云母填隙,孔缝不发育。

5.4.1.2 泥质岩类

1)水云母泥、页岩:紫红、灰绿、灰黑等色,泥质结构,水云母96%,黄铁矿2%~3%,石英1%~2%,可见黄铁矿立方晶体,表面常浸染。

2)钙质页岩:灰黑—黑色,风化后黄灰色,泥质结构,水云母66%~75%,泥晶方解石15%~25%,黄铁矿2%~5%,石英2%~5%,有机质5%~6%。经X射线衍射分析,其矿物成分为:水云母80%,绿泥石14%,石英5%,长石1%(扣除碳酸盐岩的百分含量)。这类岩石常因含笔石又称笔石页岩,页岩中有时含石英,可高达10%左右,是一套重要的生油气岩石。

3)白云质泥、页岩:灰绿色—灰色,泥质结构,块状构造,水云母62%~67%,自形晶,白云石23%~30%,黄铁矿2%~5%,石英4%。常构成粉砂质条带。

4)粉砂质泥、页岩:石英含量在25%~40%之间,水云母50%~60%,可有少量黄铁矿及钙质成分。

5)铁质水云母泥岩:分布于回星哨组下部,紫红色,泥质结构,块状构造。水云母70%,铁质27%,自形细晶白云石2%,石英1%,局部已成铁质岩。

6)炭质网纹状粉砂质泥岩:黑—灰黑色,粉砂泥质结构,网纹状构造,水云母52%,石英38%,炭质10%,网纹状构造,系炭质沿交叉状裂纹充填而成。

5.4.1.3 碳酸盐岩类

1)结晶灰岩:灰—深灰色,微—粗晶结构,薄层—块状构造。方解石92%~96%,石英1%~2%,黄铁矿1%~2%,泥质2%~3%,细—中粗晶结构者常为半自形—他形,具晶间孔,面孔率3%~5%,微晶结构者常为半自形晶。

2)白云质灰岩与灰质白云岩:黄灰—灰黄色,微—细晶结构,中薄层—中厚层状构造,白云石与方解石相对含量变化在30%~70%之间,白云石常为自形晶,多具环带及阴影构造,反映出一定程度的埋藏白云石化。

3)泥质灰岩:以龙马溪组分布较多,黄灰—深灰色,泥—微晶结构,常含石英粉砂或黄铁矿,而过渡为含铁质泥灰岩或含粉砂质泥灰岩。矿物成分变化为:方解石40%~65%,泥质25%~35%,黄铁矿1%~10%,石英1%~20%,有机质1%~5%,具一定生油气能力。

4)含粉砂—砂质灰岩:黄灰—灰色,含砂质微—细晶结构,中薄层—中厚层状构造。方解石72%~80%,石英12%~20%,泥质3%~4%,黄铁矿2%~4%,细晶结构者见晶间孔,面孔率1%~2%。

5)生物碎屑灰岩:是分布最广的粒屑灰岩,按生物碎屑与泥晶含量变化又可分为泥晶生物碎屑灰岩,生物碎屑泥—微晶灰岩。按生物门类又分为泥晶棘皮类灰岩,介壳灰岩等,有时含其他粒屑,可有:亮晶含球粒生物碎屑灰岩、亮晶鲕粒生物碎屑灰岩等。生物碎屑门类多,主要有腕足类、腹足类、头足类、双壳类、棘皮类、三叶虫等。基底-孔隙式胶结或溶蚀-孔隙式胶结,常见不规则溶孔,少量自生石英。球粒色暗,圆—椭圆状,为藻团粒。鲕粒圆者居多,为同心层鲕及放射状鲕,部分为高能鲕。

6)含有机质泥晶砂屑灰岩:见于龙马溪组底部,灰黑色,泥晶砂屑结构,薄层状构造。方解石85%~90%,有机质5%~8%,石英4%,黄铁矿1%~2%,结构组分:砂屑80%,陆源石英4%,胶结物16%,孔隙式胶结,颗粒间孔为有机质及泥晶方解石充填。

7)泥—粉晶白云岩:主要指回星哨组的白云岩。紫红色与灰绿色相间互层。薄层—块状构造。白云石含量90%~95%,石英2%~10%,局部黄铁矿增高而成含铁质白云岩,常有微量石膏。斑晶为自形粉—细晶白云石,多具阴影及环带构造,占白云石含量20%~30%,属成岩白云石化产物。基质为泥—微晶白云石,占白云石含量的70%~80%。经有序度分析,δ=0.64~0.66,属准同生期潮坪潟湖体系形成的白云岩,成岩期改造弱。

8)晶粒白云岩:黄灰—灰白色,微—粗晶结构,薄层—块状构造。白云石87%~85%,方解石2%~5%,黄铁矿2%~3%,石英1%~3%,泥质1%~2%。白云石均为半自形—自形晶,大部分具阴影或环带构造,属埋藏白云石化产物。晶间孔较发育,面孔率一般5%~6%,部分具溶孔。特别是新基姑剖面石牛栏组白云岩厚约50m,晶洞发育,面孔率最高可达25%,地表常为淡水方解石充填或半充填,是较为有利的储集层段。

5.4.2 剖面沉积相特征

为了确切地反映西昌盆地地层发育及沉积相分布规律,我们以甘洛县新基姑剖面代表黑水河断裂与四开断裂之间地区沉积相特征。以布拖县日则村剖面、甘洛县前进乡剖面代表四开断裂以东地区昭觉和甘洛地区沉积相特征(表5.18,图5.4),现描述如下:

5.4.2.1 布拖日则村志留系剖面

沉积相自下而上为:

1)浅滩相:出现于志留系龙马溪组底部,为深灰—灰黑色泥灰岩与含有机质泥晶砂屑灰岩互层,见三叶虫、腕足类化石。

2)外陆棚相:出现于龙马溪组。上部为黄灰色含粉砂钙质泥岩、页岩夹泥质微晶灰岩及含薄层泥质含砂质微晶灰岩透镜体。中下部为黑色钙质页岩、含粉砂钙质页岩夹薄层微—粉晶灰岩透镜体。水平纹层发育,粉砂质含量呈现出韵律性变化。页岩中含丰富笔石。灰岩中常有少量三叶虫碎片、棘皮类、头足类、腕足类化石。

3)风暴层:出现于石牛栏组底部,厚24m,灰黑色泥晶生物碎屑灰岩与灰黄色薄层砂质泥灰岩互层。层厚50~80cm。生物碎屑灰岩层内主要为三叶虫及大量腕足类碎片,单体多皱珊瑚等。生物碎屑定向性明显,发育浪成沙纹层理,为近源风暴层。

4)内陆棚相:灰色、深灰色泥晶生物碎屑灰岩,生物碎屑泥晶灰岩、结晶灰岩、泥岩、钙质泥岩及晶粒白云岩等。广海生物群门类多,含量在15%~70%之间变化。内陆棚尚发育一些浅滩。主要为钙质石英砂岩、白云质石英砂岩构成的砂质浅滩,发育冲洗层理。

5)滨岸相:为白云质石英砂岩、石英砂岩、粉砂岩、含粉砂质白云质水云母泥岩、灰质白云岩不等厚互层,发育双向斜层理,不对称波痕。底部为亮晶鲕粒生物屑灰岩,鲕粒多为高能鲕,含腕足类、双壳类、棘皮类化石,近滨带见生物扰动构造。

6)潟湖相:出现于回星哨组,顶部为灰绿色水云母页岩,中上部为紫红色与灰绿色相间的泥晶—粉晶白云岩或微—细晶白云岩,下部为紫红色铁质水云母泥岩,偶见石膏。水平纹层发育,见塑性变形层理。

5.4.2.2 甘洛前进乡剖面

沉积相自下而上为:

1)外陆棚相:出现于龙马溪组,为一套黑色薄层状钙质粉砂质页岩、黑色钙质页岩夹含白云质微—粉晶灰岩。粉砂含量呈现韵律性变化。具水平纹层,产大量笔石。

2)内陆棚相:出现于石牛栏组,主要为灰—深灰色结晶灰岩夹含砂质粉晶灰岩、生物碎屑灰岩。有少量钙质泥岩、页岩及泥灰岩夹层,产珊瑚、腕足类、棘皮类及苔藓类化石。

3)近滨亚相:出现于韩家店组,主要为灰色粉砂质页岩、钙质页岩夹生物碎屑灰岩,下部为微晶灰岩、瘤状灰岩夹一层介壳灰岩,底部为角砾状灰岩,见腕足类、珊瑚化石。

表5.18 西昌盆地志留系沉积相特征简表

图5.4 西昌盆地晚志留世沉积相略图

5.4.2.3 甘洛县新基姑剖面

自下而上为:

1)内陆棚相:出现于石牛栏组,灰—深灰色含泥质粉砂岩、粉砂质页岩、水云母页岩与灰色中厚层微—粉晶灰岩不等厚互层。夹少量泥晶生物碎屑灰岩。产双壳类、腕足类、腹足类、三叶虫、海百合茎化石,见遗迹化石克鲁兹迹。

2)浅滩相:由灰色粉砂质微晶棘皮类灰岩构成主体,夹钙质页岩、钙质粉砂岩及含生物碎屑粉晶灰岩。产双壳类及腕足类碎片,棘皮类以海百合茎为主,海胆少量。具平行层理。

3)潮坪相:主要为一套灰色,晶洞发育的晶粒白云岩,夹含粉砂质页岩、白云质泥岩,中部白云岩中夹有硅质白云岩、薄层白云质硅质岩。潮间—潮上带见虫管,水平层理,含生物碎片及少量三叶虫、腕足类化石。潮下带见波状层理、平行层理。产腕足类、双壳类及棘皮类化石。

5.4.3 剖面储集岩特征

5.4.3.1 布拖日则村剖面

志留系储集岩发育不太理想。储集岩主要为滨岸—陆棚相的白云质细粒石英砂岩、钙质细粒石英砂岩及粒屑灰岩、晶粒白云岩。通过少量铸体分析及大量薄片资料统计,认为对储集岩起重要作用的是白云石化和溶蚀作用。孔隙类型主要有粒间溶孔、晶间溶孔、晶间孔及粒内溶孔,可具一定储集性。

碳酸盐质细粒石英砂岩属滩坝相,以粒间溶孔为主,在细粒石英之间,碳酸盐胶结物受后期溶蚀作用影响产生溶孔,平均孔隙度在1.2%~2.5%之间,不规则状,孔径0.2~0.5mm,属较差的储集岩。

粒屑灰岩以粒内溶孔为主,在生物碎屑、砂屑、鲕粒内,因后期溶蚀作用而产生粒内溶孔,孔隙度2%~3%,近圆形—不规则状,孔径0.5~15mm,具一定储集性。因粒屑灰岩大都为泥晶方解石充填,故粒间溶孔不发育,面孔率通常小于1%。

晶粒白云岩:以晶间孔为主,细—中晶白云石,具晶间孔,孔隙度3%~4%,孔径0.5~2mm,为较好的储集岩。

5.4.3.2 甘洛新基姑志留系剖面

储集岩主要为石牛栏组潮坪相的晶洞白云岩及粒屑灰岩。前者厚约65m,后者厚约20m,孔隙类型主要为晶洞、晶间孔、粒内溶孔、粒间溶孔。

晶洞白云岩:属潮坪相的碳酸盐岩后期改造形成的微—中晶白云岩,成岩早期淡水淋滤形成晶洞,晶洞在地表为粗晶方解石半充填,地表以下可能未充填。孔隙度一般5%~8%,最高可达25%,形态多样,大小0.3~33mm,此外白云石间还可见晶间孔,孔隙度3%~5%,为较好的储集岩。

粒屑灰岩:属滩相。在砂屑、棘皮类生屑等粒屑间发育粒间溶孔,孔隙度2%~3%,不规则状,大小0.5~1mm,粒间为泥晶方解石充填,为较差的储集岩。

5.4.3.3 甘洛田坝前进乡剖面

志留系储集岩主要为石牛栏组陆棚相沉积的粒屑灰岩、砂质灰岩,厚约270m,孔隙类型主要为粒间溶孔、粒内溶孔及晶间孔。控制孔隙发育的主要因素是溶蚀作用。

总而言之,西昌盆地志留系储集条件为昭觉一带以中下统生物灰岩及晶粒白云岩为优,甘洛地区以石牛栏组的晶洞白云岩最好。

5.4.4 沉积纵横向特征

西昌盆地地层、岩性及沉积相的发生、发展受南北向断层的控制。黑水河断裂以西为古陆区,缺失志留系沉积,黑水河断裂以东为沉积区。断层的影响以早志留世最为显著,以后逐渐减弱。志留系地层厚度总的呈现出南厚北薄的特点,可能与古地形及断裂活动有关。

黑水河断裂与四开断裂之间早志留世缺失龙马溪组沉积,明显受断裂影响,为一套潮坪相为主的沉积,发育晶洞白云岩夹少量粘土岩。地层由西往东变薄,最厚处在甘洛新基姑及越西敏子洛木一带,厚130m。四开断裂以东地区,早志留世沉积完整,龙马溪组为一套外陆棚相的黑色笔石页岩夹泥灰岩,石牛栏组则主要为内陆棚相的生物灰岩、晶粒白云岩。地层厚度由南往北变薄,最厚处布拖日则村一带厚400m,往北至甘洛田坪一带厚约30m。

中志留世主要为一套滨浅海相沉积,其中北部甘洛一带主要为一套滨岸碎屑岩与泥质岩沉积,往南至昭觉则为浅海陆棚相碳酸盐岩及泥质岩沉积。地层由南往北变薄,厚度20~280m。

晚志留世地壳抬升,仅在南部普格洛乌沟及布拖日则村一带分布有一套潟湖相沉积的泥粉晶白云岩及粘土岩,地层厚130m。

5.4.5 有利生储层段及区块分析

西昌盆地古生界有利生储组合有两个。一是奥陶系大箐组与志留系龙马溪组生储盖组合,二是志留系中下统与泥盆系有利生储盖组合。

四开断裂以东地区,中奥陶统大箐组为储集层。下志留统龙马溪组为生油气层及盖层。大箐组为浅灰、灰白色厚层—块状白云岩、灰质白云岩为主,中—粗晶结构,晶间孔及溶孔发育,是一个孔隙比较发育的储集层。龙马溪组主要由黑色笔石页岩夹泥灰岩组成,富含笔石化石,厚176m。据布拖日则村剖面两块生油样分析,其平均值为:有机碳0.58%,S0.05%,是一个较为理想的生油气层,因此,下古生界志留系与奥陶系互相搭配,构成了西昌盆地东部一个比较理想的生储盖组合。

黑水河断裂以东地区,泥盆系上统以中粗晶灰岩、白云岩为主,在甘洛前进乡至昭觉木佛山一带,厚70~140m,为该区一个储集层,志留系石牛栏组的晶洞白云岩及中粗晶灰岩在普格洛乌沟至甘洛新基姑一带厚50~70m,为该区另一储集层。石牛栏组的灰黑色生物灰岩具较好的生油气条件。而韩家店组、泥盆系坡脚组的泥质岩发育,是良好盖层。因此泥盆系与志留系互相搭配,构成了西昌盆地黑水河断裂以东地区古生界另一有利的生储盖组合。



 西昌盆地古近系、新近系沉积相及生储特征初探~

5.6.1 概况
西昌盆地古近系、新近系发育不全,分布有限,厚度不太大,只有古近系古新统—始新统的雷打树组和新近系上新统的昔格达组。雷打树组为一套干燥气候下形成的河流—湖泊相红色砂泥岩夹少量碳酸盐岩沉积,最厚可达1000m,但分布零星,仅见于米市-桥顶山向斜核部,对生油、储油均无意义。而昔格达组在区内除隐伏于邛海盆地、安宁河河谷地带外,在西昌山附近的青山咀—周家村—北山,大南山—果园桥,缸窗—大菁梁子等地也有分布,其面积约88km2,以周家村至小龙沟一带发育好,厚922.35m。此外在昭觉石油乡(笔者实地踏勘,采有样品并作了分析),布拖县城的南边和西边(厚245m,产褐煤,可民用),甘洛县西南部、冕宁县石龙、汉源县富林、米易县尼龙沟,普雄劣吾(厚仅40m),以及会理县甸法关及红格昔格达村(本组名的命名地)和盐源县的清水河、渡口大水井、云南元谋等地均有零星分布。
但分布面积最大、厚度最大,可能有油气资源前景的是邛海盆地及其周边地区。邛海腹地之昔格达组,据资料厚度可达600m,向东西两侧逐渐变薄,在安宁河腹地高棚及木村一带,本组最大厚度可达800m以上,向南、北变薄,在西昌城北边的周家村至小龙沟一带最厚达922.35m,据有关单位测定绝对年龄为240万年,时代属新近纪。
5.6.2 剖面沉积相特征
以西昌城北周家村—小龙沟的昔格达组剖面为代表,讨论剖面沉积相特征(图5.5,图5.6)。
该地昔格达组剖面可分3段(表5.21):
5.6.2.1 第一段(下段)(XgF1)
主要为一套紫红色砾石层(弱固结的砾岩)夹灰紫色粉砂质粘土岩透镜体,它与下伏的新村组呈角度不整合接触。厚290.22m。
下段中砾岩厚275.05m,占全段厚(290.22m)的95%,而粉砂质泥岩厚仅15.17m,占全段厚的5%。砾石层中砾石成分较单一,多为下伏地层或附近的基岩;以紫红色粗砂岩、细砂岩为主,粉砂岩次之,偶见脉石英,砾石多呈次棱角—次圆状,多数为棱角状,无分选,少量呈颗粒支撑,并略显定向排列(为冲积扇上的辫状河道或筛积砾岩相),但多数为杂基支撑,由粘土、粉砂充填,弱固结或半胶结,砾石无定向排列,显然为冲积扇(也可叫洪积扇)的泥石流沉积。

图5.5 西昌锡炼厂—太和安宁河群昔格达组地质剖面图


图5.6 昔格达组岩相古地理

(据攀西地质队)

表5.21 西昌周家村-小龙沟昔格达组主要特征

砾岩层间偶夹紫红色粉砂质泥岩透镜体,略显水平层理,但分布不稳定,局部还可夹泥炭、褐煤或炭屑砂岩透镜体,此为冲积扇上辫状河道旁的漫岸沉积。
昔格达组一段相当于袁复礼命名的“西昌砾石层”,分布零星,多缺失,它与下伏不同时代地层呈不整合接触,由于受古地形制约,故各地厚度变化大,其在周家村、边家山、回龙沟及惹私得等地发育全,厚214.14~290.22m。太和铁矿31号钻井资料显示了由盆地或谷地边缘的山前地带向盆地或河谷中心,厚度快速变薄或尖灭的变化规律,这也是冲积扇相杂砾岩的产状特征。
5.6.2.2 第二段(中期)(XgF2)
主要为灰—浅灰色薄—中厚层状粉砂岩、钙质粉砂岩,夹钙质水云母泥岩、泥灰岩或含砂泥灰岩透镜体,偶夹细粒长石砂岩。厚387.87m。岩层中含有较丰富的介形类和孢粉化石。
粉砂岩具水平层理、波状层理,局部有变形层理,泥岩中有水平纹层、小型波状层理,均显示沉积水体水动力较弱,较安静的弱还原—还原的浅湖环境,故二段为浅湖泊产物。从二段的岩石颜色(暗色)、粒度(粉砂)、含炭屑、含较丰富的生物等特征看,它有利于生油。在布拖县城南西的褐煤,昭觉石油乡的油页岩,也多属昔格达组二段,或叫狭义的昔格达组,多属湖泊—沼泽相产物,有利于油气的生成。
5.6.2.3 第三段(上段)(XgF3)
主要为黄灰色、黄褐色薄层—块状细—粗粒长石砂岩,间夹黄褐色砾岩、钙质粉砂岩、泥岩和泥灰岩透镜体,显示多个向上变细的沉积韵律。厚244.26m。
砂岩中可见板状层理、交错层理、块状层理,偶见变形层理,局部见炭屑、炭化木及介形类、孢粉化石,可见河流相的下粗上细的二元结构,属河流相沉积。
昔格达组上段因在小龙沟最发育,故有人称为小龙沟组,它的生油意义不大,但可看出新近纪上新世期的沉积环境的变化阶段和过程:即由下段的冲积扇相,经中段的湖沼相,变为上段的河流相,气候变化由干燥—潮湿—半干旱,沉积物由粗—细—粗的旋回。从层序地层学的观点看,是由水进体系(从下段到中段)—高水位体系(中段,利于生油)—低水位体系(上段,可以储油)的变化过程。
新近系昔格达组在小龙沟一带产状变化较大,多数倾角已达20°~30°,少数近于直立,还可受喜马拉雅期的断层破坏,见有断层,知西昌地区的新构造运动较强烈。
5.6.3 剖面沉积相概况
从西昌盆地中昔格达组分布特征看,主要见于邛海盆地及其周边地区和安宁河河谷地带,多呈不连片的零星分布,原多产于邛海断陷盆地,河谷小型断陷区或山间、山前低凹区,后又因新构造运动破坏、抬升、剥蚀,分布更零乱,能保存下来的昔格达组有限。
从西昌邛海盆地及其周边地区昔格达组沉积相图及攀西地质大队资料看,可见隆起山脉前为冲积扇相,向断陷盆地中心变为湖泊相或河湖交替相,湖泊小,且其中还可有岛屿(泸山隆起)。本区昔格达组分布面积有近400km2,以湖泊相面积为主,占2/3,冲积扇相面积有限,在1/3以下。
在昭觉石油乡昔格达组主要为黑色炭质页岩、褐煤和油页岩(作了生油分析)。分布面积较小,估计有几平方千米,周边为三叠系和上二叠统玄武岩。其沉积相多半为湖泊相和沼泽相。
布拖县城西边的昔格达组产能民用的褐煤,但分布面积不大(几千平方千米),厚度不大(最厚245m)。多为沼泽相产物。但推测在近山脉陆源区处,也可出现冲积扇相。
5.6.4 油气资源评价
从西昌地区新近系昔格达组的分布面积小、厚度不太大、成熟度不高、产褐煤等特征看,对油气的生成意义可能不大。厚度多在1000m以内,达不到生油门限(一般为1500m深),可能不能生成油气。昭觉石油乡老乡描述当地一坑曾燃烧了3年,可能是褐煤、炭化木引起的燃烧,能烧这么久,是否与下伏二叠系、三叠系的天然气有关,这是值得研究。
邛海湖周边在打热水钻孔,有热水可提高地热梯度,促进油气的生成,使该地的生油门限变浅,若再加上邛海湖心昔格达组变厚,也许会出现油气显示,值得注意。

于2007年3月22日~4月10日测制了普格县荞窝大槽河剖面(PDⅡ剖面),5月4日~16日测制了甘洛县玉田区新基姑剖面(GX剖面)。两剖面的概略情况见表5.10及表5.11。南部大槽河寒武系(PDⅡ211,214~246层)总厚1298.47m,北部新基姑寒武系(GX17~127层)厚仅449.91m。

表5.10 大槽河、新基姑寒武系剖面简要特征

通过对以上两剖面室内外详细研究,有以下几点新发现和认识:
1)两剖面均显示出从早寒武世经中寒武世到晚寒武世是一个海退过程,由 m的外陆棚、内陆棚— q浅海— l的潮下—潮间— l的潮间、潮上,即由高水位体系( m、 q利于生油),经海退作用,到低水位体系( l,利于储集油气)。
2)普格大槽河剖面下寒武统下部的麦地坪组( m)有外陆棚—斜坡滑塌的证据,筇竹寺组( q)以暗色粉砂岩、泥岩和白云岩为主,含磷,富有机质,有利于生油气。
3)上寒武统的二道水组( e)主要为大量具溶孔的白云岩,面孔率可达15%~20%,有利于储集油气,这是我们对该剖面的新发现,过去以地层划分为主要目的的研究者均未识别。
4)中寒武统的西王庙组( x)和大槽河组( d,又名陡坡寺组)为海退过程中的局部海侵,故出现了浅海、浅滩或潮下带,这对油气的生储也有一定意义。
5)通过寒武系剖面的研究,不仅注意了地层划分,生物和岩石地层单位,而且也研究沉积相,特别是其对油气生储的影响,故较前人研究更细微、更深入、更有实际意义。
5.2.1 剖面岩石学特征
大槽河和新基姑剖面各组所见岩石类型、厚度及其在剖面中的百分含量见表5.11。

表5.11 大槽河、新基姑寒武系各组岩石类型表

从上表中可看出,整个寒武系的岩石类型中,两剖面均以白云岩(分别占48%和54%)和砂岩(分别占33%和43%)为主,两类岩石之和分别占大槽河和新基姑寒武系剖面岩性的81%和97%。
5.2.1.1 甘洛剖面上白云岩特征
以微粉晶结构为主,最大可到细晶,中晶少见,微粉晶结构白云岩占白云岩总量的85%以上,常见纹层状构造,其中以水平纹层为主,波状纹层次之,其他构造如冲刷、泄水、虫迹、生物钻孔、干裂等也可部分见到,白云岩多含松散的黄铁矿微粒和石英脉,风化后,30%的白云岩多呈土黄色,白云岩中溶孔、晶洞和裂缝发育,但有部分的裂缝和晶洞被方解石充填。
5.2.1.2 普格剖面白云岩特征
白云岩以微—粉晶结构为主,最大可到中晶、粗晶等。常见层纹状构造,以水平纹层为最主要,其他如干裂、沙纹层理、斜层理、重荷模和干缩角砾现象也可见到。本剖面白云岩中孔隙、缝、洞发育,类型多样,有次生孔顺层分布,面孔率达20%~30%,晶洞和溶孔的直径大小不等。
5.2.1.3 甘洛与普格剖面白云岩异同处
1)两者都以微—粉晶结构的白云岩为主,约占80%以上,且两者都以水平纹层为主,其他构造如干裂、斜层理等都可在两个剖面的白云岩中见到。
2)普格大槽河剖面中的白云岩的孔洞、缝发育,且多见潮坪萨布哈沉积白云岩的特征,如白云岩中多含石膏,有时甚至形成膏盐。膏溶孔发育,且生物扰动构造常见。麦地坪组的白云岩多含磷,有时形成磷块岩。
5.2.1.4 甘洛剖面砂岩特征
以石英砂岩为主,石英杂砂岩和长石石英砂岩次之,粉砂结构为主,部分为微粒和细粒,多具条带构造,条带宽窄不一,0.5mm~1cm不等,另外如水平层理、小型板状交错层理、生物扰动构造等也可见到,80%以上的砂岩层面平整,有部分砾石层或粉砂岩层,砾石基本顺层分布,部分砂岩风化后呈灰黄色,沿裂隙更为明显。基质种类多样,以泥云基质和白云质为主,硅质和钙质次之。
5.2.1.5 普格剖面砂岩特征
以泥质砂岩和石英砂岩为主,两者占砂岩总量的85%,石英杂砂岩和长石石英砂岩也有一定分布,粒度变化较大,以粉—细粒为主,可见到中—粗粒,部分含砾砂岩砾石分选磨圆差,含量5%~20%。以水平和平行层理为主,局部可见冲洗层理,构造以条带构造和生物扰动构造常见。
5.2.1.6 甘洛与普格剖面砂岩异同处
普格剖面砂岩中泥质粉砂岩明显增多,石英杂砂岩和长石石英砂岩也比甘洛地区较常出现,条带构造减少。
两者均有部分含砾砂岩,砾石分选磨圆差,都以平行层理多见,生物扰动构造等在两地区的部分砂岩中均可见到。
此外在两剖面下寒武统麦地坪组底部均有含磷显示,大槽河出现含磷白云岩,新基姑的筇竹寺组底部出现了厚11.11m的磷块岩,这与中国南方寒武系底部的含磷层是一致的,地层划分和对比也是相似的,并显示出寒武纪初期的广泛海侵,形成高水位体系域,深水沉积相,生物丰富,有利于油气的生成。
5.2.2 剖面沉积相特征
对两剖面进行了详细的沉积相的划分(表5.12,图5.3):

表5.12 大槽河、新基姑剖面沉积相划分


图5.3 寒武纪沉积相模式略图

5.2.2.1 浅海相(I3)
又称陆棚相或浅海陆棚相。普格地区大部分分布于大槽河组和筇竹寺组。岩石类型有含泥粉砂岩、泥云岩和鲕粒砂屑灰岩。构造有纹层构造,水平纹层,水平层理、波状层理及生物扰动构造。
又可细分为内陆棚亚相和外陆棚亚相,两者常以风暴浪基面为界,见于麦地坪组。
1)内陆棚:分布于麦地坪组上部,岩石类型为微晶、粉晶白云岩,含砂屑白云岩。构造有条带、孔洞、纹层等。
2)外陆棚:分布于麦地坪组下部,岩性为粉晶白云岩、球粒云岩和砂屑微晶云岩,构造有条带、纹层、波状层理,滑移变形层理和生物扰动构造。
5.2.2.2 浅滩相(I5s)
分布于西王庙组和龙王庙组下部,岩性有石英(粉)砂岩、泥岩、泥云岩和亮晶砂屑白云岩。构造有波状层理、泥质条带和水平纹层、波痕、冲刷面、生物扰动和小型双向斜层理等。
5.2.2.3 潮坪相(I5t)
1)潮下带(I5t1):主要分布于甘洛的筇竹寺组下部、沧浪铺组、龙王庙组上部和中部、西王庙组下部。普格地区无此沉积。岩性以粉晶白云岩为主,石英粉砂岩次之。常见构造有纹层构造。生物扰动条带构造、水平纹层、沙纹层理等。
2)潮间带(I5t2):主要分布于二道水组、沧浪铺组上部和筇竹寺组上部。岩石类型有球粒灰岩、泥云岩、砂屑云岩、粉晶云岩和长石石英砂岩。构造有条带、水平纹层、虫管、生物钻孔等。
3)潮上带(I5t3):分布于二道水组,普格地区龙王庙组和沧浪铺组下部也可见到。岩性有泥云岩、微晶白云岩、泥晶白云岩和含膏泥云岩、泥质粉砂岩。构造有条带、水平纹层、干裂、波状纹层和斜层理。潮上萨布哈相见于大槽河剖面,主要是白云岩中出现较多的石膏薄层或结核层,溶蚀后常呈膏溶孔、溶洞。
5.2.3 生储盖特征分析
有利的生储盖组合是形成油气聚集的必要条件,在甘洛和普格的寒武系沉积相中都可见到一系列的连续海退的标志,在海退中由于近岸相带的向海推进作用,常形成良好的生储盖组合。如普格寒武系剖面中,从麦地坪期开始,经历外陆棚→内陆棚→浅滩→浅海→潮间→潮上→潮间→潮上→潮间→潮上→(2个海退海进),使得在潮上环境形成有利的盖层,潮间环境形成有利的储集层,而在浅海相和陆棚相形成生油层,反映了从浅海(陆棚)到潮间(浅滩)到潮上,发育出生油层—储层—盖层的序列。此序列在普格地区较为明显,由于其他原因的存在,如孔隙度、有机质含量等因素影响,甘洛地区潮上带岩石溶蚀孔隙度高,故潮上带的岩层也可作储层。
5.2.3.1 生油岩
良好的生油条件是那些生物比较发育,有机质相对富集,具备还原条件的潮下和浅海环境。条带状白云岩、富含有机质云岩和富藻粉晶白云岩都为生油母岩。
5.2.3.2 储集岩
油气主要储集在粒屑灰岩、白云岩中,与世界上产油的碳酸盐储集岩一样,为粒屑结构和粗晶结构碳酸盐岩,储集空间是多样的,主要有孔隙和缝洞两类。孔隙有两类,原生孔隙和次生孔隙,原生孔隙以粒间孔为主,次生孔隙有各类溶蚀孔隙,如粒内孔、粒间孔、膏溶孔、膏模孔和铸模孔等。潮间带经常是间歇性的暴露于大气中,易受浊水溶蚀,产生溶蚀孔。缝洞有干裂收缩缝、层间缝和构造缝等。总之,孔隙之形成,大部分在粒屑结构内,皆为潮下、潮间高能带的产物。
甘洛寒武系剖面中,砂屑白云岩小溶孔的直径为1~3mm,多为不规则状,晶洞在部分白云岩中也发育,由于后期表生作用可形成膏溶孔,孔洞分布不均,大小约1~2mm,大者可达3~4mm,孔洞占5%~9%,有些岩层孔洞较小,一般0.5~1mm,大者可达2mm,晶洞或孔洞局部成串珠状或滴孔状。两剖面中纹层状白云石发育,但暗层中藻屑内溶孔、藻黏结窗孔状孔隙和藻球粒间孔不发育,因此甘洛和普格地区的储集岩的主要储油孔隙以晶间溶蚀孔隙、膏溶孔、膏模孔和晶洞为主,收缩微裂缝次之,两者共同构成了油气储集的空间和渗滤的通道。
5.2.3.3 盖层
岩性为潮上环境的泥晶白云岩或膏盐层、云膏泥岩、泥云岩等,由于这些岩石孔隙度低,渗透率小,都可作为良好的盖层。
从上可以看出,生储盖与岩相有着密切的关系,岩相又与岩石类型有关,因此不同类型的岩石类型组成生储盖组合。
5.2.4 剖面沉积相概况
5.2.4.1 早寒武世沉积相概况
早寒武世沉积相展布:康滇古陆以东,喜德-西昌以西为潮上—潮间带。其东的新基姑、越西县裤裆沟一带为潮下带。在南部的宁南县、普格县、昭觉县及北部的石棉县、甘洛县一带为广大的浅海相区,沉积厚度在南部也最大(普格大槽河达589m)。故本区是有利的生油相带和区块,在本区东北角的甘洛田坪有小面积的潮坪亚相沉积(表5.13)。
5.2.4.2 中寒武世沉积相概况
沉积相的展布与早寒武世相似:其西为康滇古陆(向东增生、扩大),由古陆向东依次出现潮上带—潮间带—潮下带—浅海相。但与早期不同者是在本区北部(石棉)、南部(宁南、普格)出现浅滩相,其沉积厚度在南部最大,最厚可达319m(普格、洛乌沟)。东部浅海相有利生油,南、北两端的浅滩相,为有利储集油气的相区。
5.2.4.3 晚寒武世沉积相概况
沉积相的展布与中寒武世相似:其西为康滇古陆,向东依次为潮上带—潮间带—潮下带—浅海相。南、北均无浅滩相。南部比北部沉积厚度大(普格大槽河厚423m,北部多小于100m),说明南部比北部拗陷幅度大,但沉积环境均是浅水潮坪。上寒武统二道水组的潮上标志和近地表的淡水溶蚀作用均很明显,产生大量的膏溶孔、膏模孔,可能成为好的储层。

表5.13 西昌盆地寒武系剖面厚度、优势岩类及优势相


续表

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