地质历史时期的构造-沉积分异作用对大型含油气盆地内碳酸盐岩层系沉积充填过程、碳酸盐岩层系中的生储盖组合及油气聚集具有重要影响^[1-3]。中国西部大型叠合盆地构造-沉积分异类型与模式的建立^[4]及拉张槽与大型油气聚集带理论的提出^[5-6]均促进了深层油气的发现。伴随着Columbia，Rodinia与Pangea等3个超大陆裂解-聚敛的旋回与演化，四川盆地在诸多重要地质时期（震旦纪—寒武纪、二叠纪—三叠纪）的构造-沉积分异作用形成了碳酸盐岩层系大规模的油气聚集带^[7-8]，不同时期构造-沉积分异作用及古地质单元的组合特征决定了碳酸盐岩层系的成藏地质条件^[9]。拉张环境造成的差异升降导致可容空间发生变化，影响沉积物的充填特征，从而控制了沉积格局，但相对稳定背景下的构造-沉积分异特征及油气勘探意义还有待深入研究。

二叠纪—三叠纪上扬子地区发育伸展-聚敛构造旋回，控制盆地二叠系—中三叠统海相地层地质结构和沉积组合。四川盆地经历了克拉通周缘裂陷、克拉通内裂陷、局限蒸发台地的演化过程，构造- 沉积演化控制盆地沉积过程，成藏地质条件优越^[10-12]。四川盆地东部蕴含丰富的天然气资源，其下三叠统嘉陵江组是勘探开发时间最长的含油气层系，钻探始于20世纪30年代，大规模的勘探开发集中于20世纪60至80年代；此后，石炭系及二叠系礁、滩储层勘探取得了重大突破，同时嘉陵江组油气勘探也展现出较大的勘探潜力^[13-14]。嘉陵江组沉积时期四川盆地区域构造处于拉张向挤压转换的过渡时期，发育一套稳定的陆表海台地相碳酸盐岩沉积^[15]，目前关于台地内部是否存在一定程度的构造-沉积分异并未有过相关论述，因此台内颗粒滩的分布规律及其主控因素仍需进一步明确^[11-12]。基于此，通过覆盖全区的二维地震资料，200余口钻井的测录井、岩性及沉积相资料，对嘉陵江组沉积时期川东地区隆凹格局进行精细刻画，重点探讨邻水- 丰都台凹对川东地区古地理格局和构造-沉积分异特征的影响，以期为该区的油气勘探提供地质依据。

四川盆地是中国陆上富含天然气的四大盆地之一，位于中国西南部，隶属扬子准地台西北侧的次一级构造单元，是由扬子准地台内的深大断裂活动形成的一个菱形构造-沉积叠合盆地^[16]。自中生代—新生代以来，受逆冲推覆等复杂构造变化的影响，形成西高东低、北陡南缓的菱形形态^[17-18]。根据四川盆地内部现今构造展布特征，可将其划分为川北低褶带、川西低隆褶皱带、川西南低陡褶皱带、川南低陡褶皱带、川中平缓褶皱带和川东高陡褶皱带6个构造单元。研究区区域构造上位于川东高陡褶皱带^[19]，是四川盆地内构造活动相对强烈的构造带^[20]，主要发育7种构造样式^[21]，位于华蓥山以东，齐岳山以西，大巴山以南，重庆—綦江以北。断层推覆、抬升等多期构造活动使川东地区地表褶皱强烈，地貌差异大，形成7个NNE向的构造带^[22]（图 1a）。

图 1

Fig. 1

下载原图 图 1 川东地区构造分区（a）及三叠系嘉陵江组岩性地层综合柱状图（b） Fig. 1 Structural zoning(a)and comprehensive stratigraphic column of Triassic Jialingjiang Formation(b)in eastern Sichuan Basin

下三叠统嘉陵江组沉积时期，四川盆地具有相对稳定的大地构造特征，同时海侵从南东至北西方向加速侵进，加上盆地周缘龙门山岛链、康滇古陆、秦岭、大巴山以及江南古陆的存在，使得当时的四川盆地成为一个半封闭状态的内海盆地，总体上海水东深西浅^[23]。嘉陵江组沉积时期扬子陆块靠近低纬度地区，处于北纬9°，气候炎热干旱^[24-25]，整体为一套局限浅水台地碳酸盐岩和蒸发岩沉积组合。沉积环境的规律性变化、古地理格局及后期褶皱、断裂等控制了川东地区构造-沉积格局和成藏地质条件。

川东地区嘉陵江组地层厚度为700~1 100 m，由南西向北东递增，自下而上划分为嘉一段至嘉五段5个层段^[14]。嘉一段（T₁j¹）岩性为浅灰色—深灰色薄—中厚层状灰岩和泥灰岩，局部夹鲕粒灰岩和生屑灰岩。嘉二段（T₁j²）可细分为3个亚段，其中，嘉二¹亚段（T₁j₁²）顶为灰白色石膏，下部为深灰色云岩；嘉二²亚段（T₁j₂²）以灰色云岩为主夹灰岩；嘉二³亚段（T₁j₃²）顶为灰白色石膏，中下部为深灰色灰岩和云岩。嘉三段（T₁j³）以灰色、深灰色薄—中厚层状灰岩为主，局部夹白云岩及膏岩。嘉四段（T₁j⁴）岩性为灰白色厚层状膏岩夹盐岩及白云岩、灰岩。嘉五段（T₁j⁵）岩性主要为膏岩、白云岩夹云质膏岩^[14]（图 1b）。总体来看，研究区嘉陵江组地层及岩性组合具备良好的成藏地质条件和天然气勘探潜力。

结合川东地区200余口单井测井、岩性及沉积相资料，通过重点井地质层位标定，开展全区地层解释。所选取井的合成记录可以对工区范围进行有效控制，进而保证层位对比的可靠性和正确性。合成地震记录与井旁地震道的波形特征、波组关系及时间吻合，可有效标定地震剖面上的标志层，主要包括须家河组底界、嘉陵江组顶界（雷口坡组底界）、嘉二³亚段底界、嘉二²亚段底界、嘉二¹亚段底界、嘉陵江组底界、飞仙关组底界等7个地震反射层（图 2），其层间的波组关系、相位、振幅特征均较清楚。覆盖全区的二维地震数据解释出的地层厚度反映了嘉二²亚段沉积时期，川东地区开江—梁平海槽仍未完全填平，古地貌总体特征为南高北低；开江古隆初具雏形，以水下隆起为特征，控沉积作用逐渐凸显。

图 2

Fig. 2

下载原图 图 2 川东地区三叠系嘉陵江组井震地层标定 Fig. 2 Seismogeological horizon calibration of Triassic Jialingjiang Formation in eastern Sichuan Basin

根据嘉二²亚段沉积前的古地貌可知，在台地内部发育北西—南东向邻水-丰都台凹，其外形呈细长喇叭口状，由北西向南东收口（图 3a）。西北部最宽处可达20 km，往南东方向延伸约150 km，东南部最窄处约10 km。垂直于台凹走向的嘉二²亚段底拉平地震剖面显示，台凹处飞四段底界呈现出明显的下拉，其上同相轴双向上超。结合时-深转换后的深度差异与横向距离，求得台凹两侧坡折带的坡度为1°~2°，且左侧坡度大于右侧坡度（图 3b）。

图 3

Fig. 3

下载原图 图 3 川东地区邻水-丰都台凹三叠系嘉二2亚段地层厚度等值线图（a）及地震识别（b） Fig. 3 Contour map of formation thickness(a)and seismic recognition(b)of T1j22 in Linshui-Fengdu intra-platform depression, eastern Sichuan Basin

连井剖面上同样也表现出与地震剖面类似的地层局部加厚的特征，因填平补齐作用，邻水-丰都台凹内部钻井飞仙关组四段—嘉二²亚段（T₁j₂²）地层厚度较台凹周缘略厚，比如分布于台凹内部板东11井（333 m）、板东9井（327 m）、坪西1井（327 m）、凉东3井（330 m）较台凹周缘的板东3井（319 m）厚度平均略厚11 m；台凹内部池19井（319 m）、池33井（320 m），池17井（317 m），较台凹外缘池12井（304 m）厚度平均略厚15 m。上述厚度的差异同样是由沉积时期台凹造成的负地貌单元所致（图 4）。

图 4

Fig. 4

下载原图 图 4 川东地区邻水-丰都台凹三叠系嘉陵江组连井对比剖面 Fig. 4 Well-tie correlation section of Triassic Jialingjiang Formation in Linshui-Fengdu intra-platform depression, eastern Sichuan Basin

研究区嘉二段岩性主要为石膏岩、白云岩和灰岩。其中，石膏的自然伽马较围岩略大，为4~15 API，曲线呈箱形；声波时差为151~197 μs/m，曲线呈指尖形；补偿密度数值较围岩大，为2.70~2.96 g/cm³，呈明显的箱形。灰岩和白云岩的自然伽马为30~40 API，声波时差为144~164 μs/m，密度为2.70~2.87 g/cm³。结合钻井和测录井曲线、岩心样品及薄片鉴定，发现邻水-丰都台凹内部及周缘嘉二²亚段与嘉二³亚段岩性差异更为明显。嘉二²亚段自然伽马曲线微微起伏，并呈漏斗形，自下而上数值逐渐变小，声波时差与补偿密度曲线均呈钟形，自下而上数值均变大，反映出嘉二²亚段沉积时期，水体向上变浅，泥质含量降低，膏质含量逐渐增大。嘉二²亚段沉积时期，邻水-丰都台凹周缘地区（池63井、池71井、洋渡003-H2井、洋渡3井等井）白云石化作用较强，沉积背景主要为粉—细晶白云岩的局限台地（图 5a—5c），同时可见大量台内浅滩，主要表现为各类颗粒滩（图 5d—5f），包括亮晶鲕粒云岩、亮晶鲕粒灰岩、亮晶砂屑灰岩等，反映出相对浅水和高地貌背景下水体能量较强，且白云石化作用较明显。邻水-丰都台凹内部（张39井、苟1井）白云石化程度较弱，白云石晶体明显变小，主要为粉晶白云岩、含生屑泥晶白云岩及泥晶灰岩等组成的云坪或灰坪等，反映出台凹内相对深水背景下水体能量相对较弱的沉积背景（图 5g—5i）。嘉二³亚段沉积时期，邻水-丰都台凹周缘为薄层膏岩组成的膏坪，而台凹内部主要为厚层膏岩，指示膏质潟湖沉积。

图 5

Fig. 5

下载原图 图 5 川东地区邻水-丰都台凹及周缘三叠系嘉二段岩心微观特征 （a）细晶云岩，池63井，2 959.16 m，单偏光；（b）细晶云岩，洋渡003-H2井，3 608.08 m，单偏光；（c）细晶云岩，1 860.87 m，池71井，单偏光；（d）鲕粒云岩，池63井，2 957.76 m，单偏光；（e）鲕粒灰岩，洋渡3井，3 652.0 m，单偏光；（f）鲕粒灰岩，洋渡003-H2井，3618.24 m，单偏光；（g）含生屑泥晶云岩，成5井，2 399.73 m，单偏光；（h）粉晶云岩，张39井，3 056.0 m，单偏光；（i）粉晶云岩，苟1井，2 326.16 m，单偏光。 Fig. 5 Microscopic characteristics of cores of T1j2 in Linshui-Fengdu intra-platform depression and its periphery, eastern Sichuan Basin

在以往研究的基础上，结合取心井描述、岩屑校正、薄片鉴定和测井数据解释，总结出各种沉积相标志，对研究区嘉陵江组进行沉积相划分。嘉陵江组沉积期随着海平面的升降，研究区发育蒸发—局限台地沉积环境。根据沉积环境和沉积物特征，认为发育于邻水-丰都台凹及周缘的沉积亚相主要包括：台内浅滩、潮坪和潟湖（表 1）。

表 1(Table 1)

表 1 川东地区邻水-丰都台凹及周缘三叠系嘉陵江组沉积微相 Table 1 Sedimentary microfacies of Triassic Jianglingjiang Formation in Linshui-Fengdu intra-platform depression and its periphery, eastern Sichuan Basin 相 亚相 微相 岩性 发育位置 发育时期 局限台地 潮坪 云灰坪/灰坪 白云质灰岩、含白云质灰岩、灰岩 台凹内部 T1j22 云坪/灰云坪 白云岩、结晶灰质白云岩、含灰质白云岩 台凹周缘 T1j12, T1j222 台内浅滩 砂屑滩/鲕粒滩/生屑滩 砂屑灰岩/白云岩、鲕粒灰岩/白云岩、生屑灰岩/白云岩 T1j2 蒸发台地 潟湖 膏质潟湖 厚层膏岩 台凹内部 T1j32 潮坪 云膏坪/膏云坪/膏坪 白云质膏岩、含白云质膏岩、膏质白云岩、含膏白云岩、薄层膏岩 台凹周缘 T1j32

下载CSV 表 1 川东地区邻水-丰都台凹及周缘三叠系嘉陵江组沉积微相 Table 1 Sedimentary microfacies of Triassic Jianglingjiang Formation in Linshui-Fengdu intra-platform depression and its periphery, eastern Sichuan Basin

（1）蒸发台地

蒸发台地一般位于海平面之上，可以进一步划分为潮坪和潟湖亚相，主要发育于嘉二³亚段沉积时期。潮坪亚相通常发育在台凹周缘地形相对较高的地带，由潮间带和潮上带组成，受到强烈蒸发作用的影响，方解石普遍发生白云石化，石膏也被沉淀析出。潮坪亚相依据膏岩的厚度和含量差异可进一步划分为云膏坪、膏云坪和膏坪沉积微相（图 6）。潟湖亚相通常发育在潮上带干旱环境下及台凹相对低洼的地带，CaSO₄过饱和，有利于石膏岩的形成^[25-26]，主要发育膏质潟湖微相，以厚层膏岩沉积为特征。

图 6

Fig. 6

下载原图 图 6 川东地区邻水-丰都台凹七里26井三叠系嘉陵江组沉积相综合柱状图 Fig. 6 Comprehensive column of sedimentary facies of Triassic Jialingjiang Formation of well Qili 26 in Linshui-Fengdu intra-platform depression, eastern Sichuan Basin

（2）局限台地

局限台地通常发育在开阔台地与蒸发台地之间宽阔的潮间—潮下带区域，水循环受限，地势较平缓，蒸发作用较蒸发台地弱，主要发育于嘉二²亚段与嘉二¹亚段沉积时期。局限台地内海水盐度较高，易与富镁地下水作用发生白云石化，因此，局限台地相的岩相特征之一是潮坪白云岩广泛发育^[27]。局限台地相与台凹相关的亚相主要为潮坪与台内浅滩。局限台地中的潮坪亚相是相对闭塞的浅水沉积环境，水动能较低。由于台凹内部及周缘水体深浅的差异，台凹内部白云石化程度较弱，主要发育云灰坪或灰坪；台凹周缘水体较浅，白云石化程度相对较高，主要发育云坪或灰云坪。台内浅滩受波浪、风暴浪和潮汐改造，并受台凹周缘较高古地貌的影响，通常形成于正常浪基面之上、地势较高、水体较浅、水体能量较高的水下局部高地或隆起，在整个嘉二段沉积时期均有发育，尤其在开江、达川、梁平、长寿—垫江、丰都—忠县以及云阳一带相对富集。岩石类型主要为中—厚层状鲕粒灰岩（白云岩）、砂屑灰岩（白云岩）、生物屑灰岩（白云岩）（图 6）。

（1）嘉二¹亚段沉积时期

嘉二¹亚段沉积时期，海平面相对嘉一段沉积时期有所下降，水体变浅，主要为局限台地环境，发育云坪和浅滩微相沉积，局部零散发育膏坪微相（图 7a）。台内浅滩除分布于环开江—梁平台洼周缘、石柱古隆起及大巴山前缘外，也零散分布于环邻水-丰都台凹周缘，岩性主要为砂屑云岩、局部见鲕粒白云岩和生屑白云岩。相对厚层滩体主要分布于月溪1—罗家8、云安10—轿1、峰7、建33—建47井区等环开江—梁平台洼及石柱古隆起区域；其他地区主要为云坪微相，岩性以粉晶白云岩为主。

图 7

Fig. 7

下载原图 图 7 川东地区三叠系岩相古地理图及嘉二各亚段沉积前古地貌图 Fig. 7 Lithofacies paleogeography and pre-sedimentary paleogeography of sub-members of T1j2 in eastern Sichuan Basin

嘉二¹亚段沉积时期，颗粒滩厚度总体较小，但其发育和分布主要受控于开江—梁平台洼，邻水-丰都台凹周缘颗粒滩发育较为有限（图 7b）。

（2）嘉二²亚段沉积时期

嘉二²亚段沉积时期，全区继承了嘉二¹亚段沉积时期的古地理格局。该时期海平面处于动荡变化中，相比嘉二¹亚段沉积时期略有上升，但总体水体仍然较浅，主要为云坪、灰坪和浅滩微相沉积，局部发育膏坪微相。主要沉积环境为局限台地云坪和台内浅滩，台内浅滩主要在环开江—梁平台洼、环邻水-丰都台凹、石柱古隆起及大巴山前缘等相对高地貌部位发育，岩性主要为砂屑白云岩、局部见鲕粒白云岩和生屑白云岩（图 7c）。厚层滩体主要分布于池42—大山1、池68—方东1—建47井区等环邻水-丰都台凹及石柱古隆起区域。

该时期川东地区厚层颗粒滩的分布主要受控于开江—梁平台洼、邻水-丰都台凹及石柱古隆起，颗粒滩的厚度普遍大于嘉二¹亚段沉积时期，反映水动力条件变强。开江—梁平台洼相对嘉二¹亚段沉积时期逐渐填平补齐，地貌差异减小，对厚层颗粒滩分布所造成的影响减弱；而邻水-丰都台凹该时期最为发育，对台内颗粒滩沉积及分布控制作用明显（图 7c，7d）。

（3）嘉二³亚段沉积时期

嘉二³亚段沉积时期海平面快速下降，水体最浅，主要为膏质潟湖、膏坪、云膏坪、云坪、浅滩微相沉积（图 7e）。膏质潟湖和膏坪大面积发育，膏质潟湖微相主要分布于川东地区北部，主要岩性为厚层膏岩；膏坪主要分布于川东地区南部，岩性主要为薄层膏岩和白云质膏岩。浅滩微相除石柱古隆起外，仅少量零散分布于邻水-丰都台凹东北侧及开江—梁平台洼周缘，岩性主要为砂屑白云岩，局部见鲕粒白云岩和生屑白云岩。

该时期邻水-丰都台凹对沉积微相的控制主要表现在膏质潟湖及零散颗粒滩的分布上，由于嘉二²亚段沉积时期的填平补齐，川东地区开江—梁平台洼及邻水-丰都台凹所造成的高低地貌差异进一步缩小，颗粒滩发育规模相对嘉二²亚段沉积时期缩小，零散分布于台洼及台凹周缘高地貌处（图 7e，7f）。由于海平面的进一步下降，在极度干旱炎热的沉积环境下，川东地区主体为膏质潟湖和膏坪沉积，其中，膏质潟湖受逐渐萎缩的开江—梁平台洼及邻水-丰都台凹控制，主要分布于台凹内部。

（1）微古地貌控制沉积期颗粒滩分布

嘉一段沉积中—晚期至整个嘉二段沉积时期，研究区开始进入缓慢海退过程，特别是嘉二¹亚段和嘉二²亚段沉积时期，海平面持续动荡，致使局限台地潮坪不同相带频繁交替沉积，此时的台内浅滩为整个嘉陵江组沉积期的广泛发育期，形成了川东地区最重要的滩相白云岩储层。在嘉二段早—中沉积期，盆内具明显的隆凹格局，地貌高低转折区有利于厚层、高能滩相发育（图 8a）；同时，受整体海平面影响，嘉二²亚段沉积时期沉积的颗粒滩整体厚度大于嘉二¹亚段沉积时期，除环开江—梁平台洼、石柱古隆起及大巴山前缘外，环邻水-丰都台凹也是有利于滩体发育的区域，如黄草峡、大池干、方斗山等古地貌高部位发育区（图 8a）。

图 8

Fig. 8

下载原图 图 8 川东地区邻水-丰都台凹及周缘三叠系嘉二2亚段优质储层分布 Fig. 8 Distribution of high-quality reservoirs of T1j22 in Linshui-Fengdu intra-platform depression and its periphery, eastern Sichuan Basin

（2）台凹周缘构造高部位更易形成优质储层

邻水-丰都台凹周缘处于浅水碳酸盐工厂与次深水沉积过渡带，古地貌较高，水动力较强，具备形成粗结构、多孔碳酸盐岩的沉积环境，是有利的生物礁、生物丘、颗粒滩沉积发育区，具有较高的原生孔隙度^[10]。同时，隆起构造高部位由于海平面波动，一方面通过蒸发泵白云石化作用以及渗透回流白云石化作用形成白云岩储集层；另一方面，频繁的短暂暴露，大气淡水淋滤溶蚀作用强烈，溶蚀孔发育^[28]。川东地区环邻水-丰都台凹、石柱古隆起的白云岩厚度大，发育粉—细晶云岩和颗粒云岩，原生及次生孔隙发育，形成了良好的储集相带（图 8b）。

（3）持续干旱、蒸发环境形成区域盖层

嘉二³亚段沉积时期，受海平面大幅度下降和干旱炎热气候影响，水循环受限并强烈咸化，沉积环境由局限台地向蒸发台地转化，并出现广泛发育的膏化、准同生白云石化和块状膏盐岩沉积（图 9），形成封隔性极好的区域性盖层，再叠加嘉陵江组四—五段更为发育的区域性膏盐岩地层，可以形成大面积的构造-岩性圈闭，使天然气在嘉陵江组得以聚集而形成气藏。蒸发岩（主要是膏盐岩）的盖层虽然仅占总体盖层的8%，却封盖了世界50% 以上的油气储量^[29]，尤其是在白云岩-蒸发岩共生体系中，上部膏盐岩封闭性良好，控油气能力强，具有成为良好盖层的潜力^[25]。

图 9

Fig. 9

下载原图 图 9 川东地区三叠系嘉陵江组碳酸盐岩-蒸发岩共生体系演化模式 Fig. 9 Evolution model of carbonate-evaporite symbiotic system of Triassic Jialingjiang Formation in eastern Sichuan Basin

（1）川东地区三叠系嘉陵江组早期稳定构造背景下发育邻水-丰都台凹。台凹呈北西—南东向展布，外形呈细长喇叭口状，由北西往南东收口。台凹内部地层厚度较周缘略大，为沉积时期台凹造成的负地貌单元所致。嘉二段沉积早—中期台凹内部与周缘白云石化程度差异明显，晚期膏岩厚度迥异，反映台凹发育所造成的水体深浅及能量变化。

（2）川东地区三叠系嘉陵江组沉积时期为多旋回蒸发—局限台地环境，邻水-丰都台凹及其他古地质单元共同控制了嘉二段沉积时期的古地理格局及构造-沉积分异特征。嘉二段沉积早—中期，邻水-丰都台凹控制了其周缘颗粒滩的分布，晚期影响膏质潟湖的沉积与分布。

（3）邻水-丰都台凹及周缘微古地貌控制了沉积期颗粒滩的分布，台凹周缘构造高部位更易形成优质储层，持续干旱、蒸发环境形成区域盖层。嘉二²亚段具备良好的成藏地质条件，邻水-丰都台凹具有“隆凹控滩、控储”格局，有望成为寻找滩相整装气藏的战略勘探区。