四川盆地栖霞组油气勘探始于20世纪60年代，是重要的天然气勘探层系，目前盆地内栖霞组钻井已达到1 100余口。近年来，四川盆地中二叠统栖霞组勘探不断获得突破，2012年川西北地区栖霞组台缘带上双探1井测试获高产工业气流87.6×10⁴ m³/d，开启了四川盆地中二叠统栖霞组油气勘探新篇章^[1-2]。在此之后，川中地区也加大了对栖霞组勘探力度，高石梯—磨溪地区钻揭栖霞组的井普遍见到了良好的油气显示，其中磨溪31X1井、磨溪42井、磨溪131井、磨溪150井、高石18井和高石001—X45井等经测试均获得了高产工业气流，展示出川中地区栖霞组较大的勘探潜力。

随着近期盆地西部古生代“德阳—绵阳”凹陷的发现，其是否继承性控制了栖霞组台缘展布一直未得到解决。已有研究认为，栖霞组优质储集区带在很大程度上受高能有利相带的控制^[3-5]，因此弄清沉积相展布及演化规律是区域勘探部署的首要任务。就整个四川盆地栖霞组的沉积相分布和演化而言，以往已经开展了大量研究，主要有碳酸盐岩台地、镶边台地及缓坡沉积环境等观点^[6-8]，其中主流观点认为栖霞组沉积时期，四川盆地呈“一缘两高带”的高能相带展布特征，即在川西地区盆山结合处，发育一套浅水的高能颗粒滩相沉积，形成延伸长、规模大的北东—南西向川西台缘带，向西逐渐过渡为深水缓坡—盆地沉积^[7]。双鱼石气田及川西南大兴场、平落坝等含气构造的成功获气也证实了川西北、川西南栖霞组台缘带的存在^[9-11]。然而，针对“德阳—绵阳”凹陷周缘地区，目前尚未有明确的认识。主要原因是该地区野外露头资料较少，地震品质较差，且前期区域钻井主要以灯影组为目的层位，栖霞组岩样资料十分有限，在很大程度上阻碍了对该区域栖霞组有利沉积相带的精细刻画与勘探进程。

近期，随着“德阳—绵阳”凹陷南缘蓬莱地区栖霞组测井、岩屑资料的丰富，为区域栖霞组沉积相带刻画提供了条件。综合利用栖霞组岩心、岩屑、地震及测录井资料，针对“德阳—绵阳”凹陷南缘的高石梯—磨溪—蓬莱连片区域开展岩石学特征描述、沉积相识别和划分、沉积微相时空分布刻画等一系列研究，探讨研究区栖霞组沉积相特征及演化规律，建立区域栖霞组沉积相演化模式，并在此基础上划分有利储集区带，以期为研究区德阳—绵阳凹陷南缘栖霞组有利储集区带预测及井位部署研究提供参考。

四川盆地在大地构造上属于上扬子地台，按地理—构造属性可划分为川西山前凹陷带、川北低陡褶皱带、川中低缓褶皱带、川南低陡褶皱带及川东高陡褶皱带等5个构造带^[8]。研究区大地构造位置主要位于川中低缓褶皱带，北起绵阳、南抵资阳、西至德阳、东达南充。晚寒武世—早奥陶世，华南板块与冈瓦纳大陆汇聚碰撞产生的区域挤压应力使四川盆地内部形成一系列同生挤压凹陷，研究区“德阳—绵阳”凹陷即为其中之一^[12]。志留纪末期的广西运动、泥盆纪末期的柳江运动和石炭纪末期的云南运动导致研究区沉积基底持续抬升暴露并遭受差异剥蚀，使二叠系沉积前地貌转变为局部地貌隆坳起伏的准平原化格局（图 1a），为早二叠世的广泛海侵创造了条件^[13-15]。二叠纪初期，伴随全球范围内的冰期结束和普遍的冰川消融，扬子区域经历了晚古生代最广泛的一次海侵作用^[16]，在石炭系—寒武系等不同时代地层的不整合面之上依次发育梁山组、栖霞组和茅口组^[12]，其中栖霞组归属中二叠统栖霞阶（图 1b）。

图 1

Fig. 1

下载原图 图 1 四川盆地德阳—绵阳凹陷南缘二叠系沉积前构造位置图（a）（据文献[12]修改）及岩性地层综合柱状图（b） Fig. 1 Pre-sedimentary paleogeological map of Permian in the south of Deyang-Mianyang Depression (a) and stratigraphic column of Qixia stage (b), Sichuan Basin

梁山组为一套碎屑滨岸相沉积，岩性主要为泥岩和粉砂质泥岩；向上逐渐过渡为栖霞组碳酸盐岩台地沉积体系，为一连续沉积过程^[17-19]。栖霞组自下而上可划分为栖一段和栖二段2个岩性段。其中栖一段岩性主要为灰黑色生屑泥晶灰岩、泥晶灰岩及泥灰岩，且顶部存在短期暴露特征^[20-21]。栖二段可细分为栖二下亚段与栖二上亚段，其岩性组合相似，即底部以泥晶灰岩、泥灰岩、生屑泥晶灰岩为主，向上逐渐过渡为颜色相对较浅的泥晶生屑灰岩、亮晶生屑灰岩，中上部常见云质灰岩、白云岩，柱状图根据蓬深6井资料绘制（图 1b）。

基于以往对整个四川盆地栖霞组沉积特征研究认识及研究区大量岩心与岩屑镜下薄片的观察描述^[6-7]，结合典型碳酸盐岩分类方案，将研究区岩石类型划分为灰岩和白云岩两大类，其中灰岩类又可进一步划分为亮晶生屑灰岩、泥晶生屑灰岩、生屑泥晶灰岩、泥晶灰岩、泥质灰岩和云质灰岩等六小类，白云岩类可划分为晶粒白云岩和灰质白云岩等二小类。

① 亮晶生屑灰岩。研究区亮晶生屑灰岩中生屑含量高且种类丰富。宏观上呈浅灰色到灰白色，镜下可见生屑颗粒、亮晶方解石及少量灰泥，其中生屑类型包括有藻类、棘皮和有孔虫等，生屑体积分数大于50%。亮晶生屑灰岩主要形成于水体能量较高的浅滩环境，生屑颗粒间多被亮晶方解石胶结充填，偶见少量灰泥（图 2a—2c）。该岩石类型在栖霞组中所占比例相对较小，主要见于栖二段。②泥晶生屑灰岩。是研究区栖霞组最主要的岩性，生屑含量整体低于亮晶生屑灰岩。宏观上呈灰色到灰黑色，镜下可见生屑颗粒、大量灰泥及少量亮晶方解石，生屑类型包括有藻类、棘皮和有孔虫等，含量略微低于亮晶生屑灰岩（图 2d）。泥晶生屑灰岩主要形成于水体能量相对较低的浅滩边缘环境或较深水的低能滩环境，生屑颗粒间多被灰泥充填，偶见少量亮晶方解石。该岩石类型在栖霞组最为发育，纵向上以薄层多套的形式产出。③生屑泥晶灰岩。宏观上呈深灰色，镜下可见大量泥晶方解石及少量生屑颗粒，其中生屑类型包括有藻类、棘皮和有孔虫等，含量明显低于亮晶生屑灰岩和泥晶生屑灰岩，体积分数通常为25%~50%（图 2e，2f）。生屑泥晶灰岩主要发育于水动力较低的环境中。该岩石类型在整个栖霞组均有发育。④泥晶灰岩。通常是指泥晶方解石体积百分数大于50% 的灰岩。研究区泥晶灰岩宏观上常呈灰黑色，镜下可见大量的泥晶方解石，偶见少量生屑颗粒（图 2g）。此类岩石在研究区栖霞组所占比例相对较低，其主要发育于低水动力环境中，反映较深的静水环境。该岩石类型在整个栖霞组均有发育。⑤泥质灰岩。宏观上呈深灰色、灰黑色，镜下观察可见大量的黏土矿物、生屑颗粒以及少量的钙质粉屑，其中生屑颗粒整体保存较为完整，且具有定向分布特征，颗粒间整体接触较差（图 2h），表明沉积水动力较弱。该岩石类型主要发育于栖一段，栖二段底部偶见发育。⑥云质灰岩。宏观上表现为灰色、灰黑色薄层状，岩性整体较致密，以发育斑块状构造为明显特征。镜下观察发现，深色斑块主要由自形—半自形状细晶白云石组成，见雾心亮边。围岩颜色较深且相对较为致密，未见明显孔隙发育。镜下观察可见颗粒、灰泥和亮晶胶结物等，颗粒类型主要为生屑且多被泥晶化，颗粒间可见明显的灰泥黏结组构（图 2i）。该岩石类型主要发育于栖一段顶部和栖二段。

图 2

Fig. 2

下载原图 图 2 四川盆地德阳—绵阳凹陷南缘二叠系栖霞组主要岩石类型显微照片 （a）亮晶生屑灰岩，遂探1井，7 094.55 m，栖二上亚段，普通薄片，单偏光；（b）亮晶生屑灰岩，磨溪151井，4 520.50 m，栖二下亚段，普通薄片，单偏光；（c）亮晶生屑灰岩，蓬深11井，6 357.00 m，栖二上亚段，普通薄片，单偏光；（d）泥晶生屑灰岩，磨溪129H井，4 521.15 m，栖二下亚段，普通薄片，单偏光；（e）生屑泥晶灰岩，磨溪150井，4 486.08 m，栖二上亚段，普通薄片，单偏光；（f）生屑泥晶灰岩，磨溪129H井，4 552.10 m，栖二下亚段，普通薄片，单偏光；（g）泥晶灰岩，磨溪150井，4 496.70 m，栖二上亚段，普通薄片，单偏光；（h）泥质灰岩，磨溪129H井，4 524.75 m，栖二下亚段，普通薄片，单偏光；（i）云质灰岩，遂探1井，7 072.80 m，栖二上亚段，普通薄片，单偏光；（j）半自形—自形状中晶白云岩，遂探1井，7 071.65 m，栖二上亚段，普通薄片，单偏光；（k）他形镶嵌状细—中晶白云岩，磨溪117井，4 603.29 m，栖二下亚段，普通薄片，单偏光；（l）灰质白云岩，磨溪151井，4 475.23 m，栖二上亚段，普通薄片，单偏光。 Fig. 2 Micrographs of main rock types of Qixia Formation in the south of Deyang-Mianyang Depression, Sichuan Basin

① 晶粒白云岩。研究区晶粒白云岩主要包括半自形—自形状中—粗晶白云岩和他形镶嵌状细—中晶白云岩。半自形—自形状中—粗晶白云岩的白云石自形程度较好，宏观上呈浅灰色或灰白色，见针状溶孔或溶洞发育。镜下观察以中晶白云石和粗晶白云石为主，见雾心亮边结构，发育晶间（溶）孔。原岩结构普遍被破坏，偶见颗粒幻影轮廓（图 2j）。他形镶嵌状细—中晶白云岩宏观上呈浅灰色，总体较致密，局部见针状溶孔。镜下观察发现，这类白云岩以他形镶嵌状为特征，通过对原岩结构进行恢复，可见颗粒幻影结构（图 2k）。该岩石类型主要发育于栖二段，栖一段偶见发育。②灰质白云岩。通常是白云石化作用不完全的产物，结合显微镜下观察发现以自形—半自形粉—细晶白云岩为主，局部见残余生物碎屑颗粒。发育晶间（溶）孔且多被暗色的泥质、有机质等充填（图 2k，2l）。该岩石类型主要发育于栖二段，栖一段偶见发育。

利用研究区取心/岩屑井资料，开展岩性和测井响应特征综合研究，其中自然伽马（GR）曲线对泥质含量最为敏感，可用于判断沉积环境能量高低、沉积岩颗粒的粗细及泥质含量^[22]。研究区栖霞组GR存在以下6种形态（图 3）：①低值箱形测井相的GR值低，曲线近于平缓、变化幅度小，岩心和薄片揭示主要为颗粒较粗的亮晶生屑灰岩与晶粒白云岩，属于水体能量较高的颗粒滩；②齿化箱形测井相的GR值较低，曲线整体变化幅度较小，但局部具有凹凸分布特征，岩心和薄片揭示主要为亮晶生屑灰岩与云质灰岩，同样指示沉积水动力较强的颗粒滩；③复合形测井相的GR值两端大，中间小，指示海平面下降—上升的过程，岩性主要为生屑泥晶灰岩、泥晶生屑灰岩和晶粒白云岩；④高值箱形测井相的GR值整体较高，曲线变化幅度较大，岩性为生屑泥晶灰岩、泥晶灰岩和泥质灰岩等，指示低能的滩间海沉积环境；⑤漏斗形测井相的GR值较高，局部具有曲线幅度突变特征，岩性为生屑泥晶灰岩和泥晶灰岩，指示低能的滩间海沉积环境；⑥高值漏斗形测井相的GR值高，曲线幅度突变，变化区间较短，代表细粒沉积，薄片揭示主要为泥晶灰岩、泥质灰岩和泥质云岩等，指示低能的坪和潟湖等环境。综合上述测井曲线形态及岩性分析，进一步对测井数值进行了标定，最终建立一套适合于研究区的岩性—测井识别图版（图 3）。

图 3

Fig. 3

下载原图 图 3 四川盆地德阳—绵阳凹陷南缘二叠系栖霞组沉积微相的测井类型与特征 Fig. 3 Logging types and characteristics of sedimentary microfacies in Qixia Formation in the south of Deyang-Mianyang Sag, Sichuan Basin

为确定研究区栖霞组沉积环境，在岩石类型精细划分与解释、岩性-测井识别图版建立的基础上，进一步利用岩类组合来解释特定的沉积环境。依据已识别出的碳酸盐岩类型、特征以及沉积微相岩电响应模板，并参考四川盆地二叠系栖霞组岩相古地理及沉积环境模式^[23-25]，认为四川盆地德阳—绵阳凹陷南缘栖霞组为碳酸盐缓坡沉积体系，主要为缓坡相，包括浅水缓坡、深水缓坡—盆地等沉积亚相及高/低能滩、滩间海、云坪、泥质潟湖和静水泥多种微相（表 1）。值得一提的是，由于德阳—绵阳地区目前暂未有钻遇栖霞组的相关井位，但结合以往研究成果及最新的三维地震资料，认为该区域发育深水缓坡—盆地亚相。

表 1(Table 1)

表 1 四川盆地德阳—绵阳凹陷南缘沉积相类型及对应的岩性特征 Table 1 Sedimentary facies types and corresponding lithologic characteristics in the south of Deyang-Mianyang Sag, Sichuan Basin 沉积相 沉积亚相 沉积微相 岩石类型组合 缓坡 浅水缓坡 高能滩 晶粒白云岩、亮晶生屑灰岩 低能滩 泥晶生屑灰岩、云质灰岩 滩间海 生屑泥晶灰岩、泥晶灰岩、泥质灰岩 云坪 泥粉晶白云岩、泥晶灰岩 泥质潟湖 泥晶云岩、泥岩、泥质云岩 深水缓坡—盆地 静水泥 泥岩、泥质灰岩

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（1）高能滩。高能生屑滩位于浅水缓坡亚相，为正常浪基面之上的透光带，具有水体相对较浅、循环相对开阔、水动力和波浪扰动作用较强等特点。岩石类型组合由亮晶生屑灰岩和晶粒白云岩构成，以具有明显的颗粒结构和亮晶方解石胶结为典型特征，局部受一定程度的白云石化作用和重结晶作用影响，部分原始的颗粒结构遭受严重破坏而呈晶粒结构。由于颗粒滩较快的沉积速率以及海平面的频繁振荡变化，其滩体顶部常发生暴露并遭受（准）同生期大气淡水淋滤溶蚀，形成大量组构选择性或非选择性的溶孔和小型溶洞。该组合在研究区发育频率较高且规模较大，主要位于栖二段，在垂向上往往发育于滩间海—低能滩—高能滩的向上变浅旋回顶部及滩间海—低能滩—高能滩—云坪的向上变浅旋回中上部（图 4a—4c）。

图 4

Fig. 4

下载原图 图 4 四川盆地德阳—绵阳凹陷南缘栖霞组典型沉积序列 Fig. 4 Typical sedimentary sequence of Qixia Formation in the south of Deyang-Mianyang Sag, Sichuan Basin

（2）低能滩。低能生屑滩位于中缓坡亚相的下部，为正常浪基面以上，水动力相对较弱。岩石类型组合由泥晶生屑灰岩和云质灰岩构成，其中生屑为个体保存较好的藻类、棘皮及介壳等。该组合在研究区发育频率较高且规模较大，主要位于栖二段，在垂向上往往发育于滩间海—低能滩—高能滩的向上变浅旋回中部及滩间海—低能滩—高能滩—云坪的向上变浅旋回中下部（图 4a—4c）。

（3）滩间海。位于生屑滩间相对低洼的静水低能环境，一般位于平均浪基面之下，沉积物粒度较细，岩石类型组合主要是由泥晶灰岩和生屑泥晶灰岩组成，偶见泥晶白云岩。该环境水体能量较低，以泥晶结构为主，通常发育水平层理。该组合在研究区发育频率较高，栖一段、栖二段均有发育，在纵向上往往与颗粒岩频繁互层或夹于颗粒岩与泥质灰岩之间，构成滩间海—低能滩—高能滩的向上变浅沉积序列（图 4a—4c）。

（4）云坪。位于低能浅水环境，岩石类型组合由泥晶灰岩及泥粉晶白云岩组成。该环境水体循环受限、盐度相对较大，以回流渗透作用下形成的大量泥粉晶白云岩为主要特征。该组合在研究区发育频率低且规模较小，多位于高能生屑滩之上，这主要是因为当颗粒滩快速生长至海平面附近时，可容空间变小，颗粒滩将发生侧向迁移，而其顶部则由于能量降低发育台坪沉积，并在垂向上构成滩间海—低能滩—高能滩—云坪的向上变浅旋回（图 4c）。

（5）泥质潟湖。在平面上通常处于云坪靠内一侧水体相对较深区域，环境能量低，水体循环往往受到限制，岩石类型组合由暗色泥质灰岩和泥晶灰岩构成。该组合在研究区发育频率较低且规模较小，单层发育厚度较小，一般小于1 m，在纵向上发育于滩间海—低能滩—高能滩—云坪或泥质潟湖的向上变浅旋回顶部（图 4b），是颗粒滩迁移叠置过程中因局部被障壁局限而形成。

（6）静水泥。形成于比较稳定的水体环境中，沉积水体能量相对浅水缓坡更稳定，沉积物以细粒悬浮物和化学沉积物质为主^[26]。岩石类型组合由泥岩、泥质灰岩及泥晶灰岩构成，在研究区发育规模较大，但主要集中在德阳—绵阳及其周缘地区^[27]，在垂向上往往发育于静水泥—滩间海—低能滩的向上变浅旋回底部。

在沉积相分析的基础上，通过地震剖面、连井剖面沉积相解剖，建立等时地层格架内沉积相对比剖面，讨论沉积相纵向演化和横向变化规律。

针对川西德阳—绵阳地区古生代凹陷内部地层充填情况，近期有学者通过大量岩石学证据并开展双鱼石构造至德阳—绵阳地区的地震资料高精度解释，发现德阳—绵阳地区存在泥盆纪—石炭纪沉积凹陷^[12]，证实了二叠纪沉积前德阳—绵阳地区地貌较低，发育泥盆系—石炭系沉积。通过德阳—绵阳—简阳（简探1井）地区的地震剖面发现，德阳—绵阳地区二叠系沉积前发育的以老地层明显较厚，表明该区域可能发育泥盆系—石炭系，同时也暗示了二叠系沉积初期，该区域仍然存在凹陷。已有研究表明，凹陷内梁山组—栖霞组明显较凹陷外区域更厚^[20]，这是因为梁山组底部是一个穿时地层界面（图 5），梁山组—栖霞组是一个连续的沉积过程^[28]，以基于下伏大型不整合面之上渐次超覆的沉积充填过程为特征，梁山组相当于海侵初期的碎屑滨岸相岩石地层单位，栖霞组则是海侵晚期与高位域的碳酸盐岩缓坡相岩石地层单位，整体为一个填平补齐的过程^[20]。

图 5

Fig. 5

下载原图 图 5 四川盆地德阳—绵阳凹陷南缘栖霞组近南北向地震剖面特征（剖面位置见图 1） Fig. 5 Characteristics of near S-N seismic profile of Qixia Formation in the south of Deyang-Mianyang Sag, Sichuan Basin

连井剖面显示，四川盆地德阳—绵阳凹陷南缘栖霞组分布稳定，厚度变化不大。自北向南沉积相连井对比剖面（三台1井—蓬深1井—东坝1井—磨溪108井—磨溪117井—磨溪19井—高石3井—高石1井）（图 6）显示，梁山组—栖一段沉积期，颗粒滩相对欠发育，仅晚期发育薄层低能滩，且横向分布稳定；栖二下亚段沉积期，自下而上可识别出2套滩体，第1套颗粒滩主要分布于高石梯、磨溪地区，蓬莱地区偶见发育，第2套颗粒滩主要分布于磨溪、蓬莱地区，高石梯地区几乎不发育，颗粒滩具有自南向北逐渐迁移的特征；栖二上亚段沉积期，颗粒滩在磨溪地区继承性发育的基础上，向北部继续迁移，蓬莱地区颗粒滩发育频率明显增加（图 6）。自西向东沉积相连井对比剖面（永胜1井—德探1井—蓬深11井—蓬深1井—蓬深6井—蓬深2井—蓬阳3井）（图 7）显示，蓬莱地区颗粒滩主要发育于栖二下亚段顶部及栖二上亚段，进一步表明栖霞组早期至晚期，研究区颗粒滩具有自南向北逐渐迁移的特征。

图 6

Fig. 6

下载原图 图 6 四川盆地德阳—绵阳凹陷南缘南—北向栖霞组沉积相连井对比图（剖面位置见图 8） Fig. 6 Comparative map of connecting wells of the south-north Qixia Formation in the south of Deyang-Mianyang Sag, Sichuan Basin

图 7

Fig. 7

下载原图 图 7 四川盆地德阳—绵阳凹陷南缘东—西向栖霞组沉积相连井对比图（剖面位置见图 8） Fig. 7 Comparative map of connecting Wells of the east-west Qixia Formation in the south of Deyang-Mianyang Sag, Sichuan Basin

依据研究区大量探井的沉积相精细分析结果，着重优选和统计地层厚度、颗粒岩厚度、颗粒岩/地层厚度比值（颗地比）、白云岩厚度等定量因素，并应用单因素作图、多因素沉积相综合研究方法^[29]，编制研究区栖霞组沉积相平面分布图。基于栖二下亚段存在2期颗粒滩，为了更好的揭示颗粒滩的平面分布规律，将栖二下亚段沉积分早期和晚期分别成图。

（1）栖一段。二叠纪早期，伴随全球范围内的冰期结束和普遍的冰川消融，扬子区域经历了晚古生代最广泛的一次海侵作用^{[13, 30]}。该时期研究区古地貌整体为南高北低，海水入侵方向为自北西—南东，主要发育低能滩、滩间海和静水泥等沉积（图 8a）。滩间海为该时期分布范围最广的微相，主要由生屑泥晶灰岩、含生屑泥晶灰岩和泥晶灰岩组成；静水泥主要由泥岩及泥质灰岩组成，在德阳—绵阳一带分布。由于栖一段沉积时水体相对较深，仅在地貌相对较高处，如高石梯、南充东南部等地区，发育小规模的低能生屑滩沉积，滩体多由泥晶生屑灰岩、含云质泥晶生屑灰岩等组成。

图 8

Fig. 8

下载原图 图 8 四川盆地德阳—绵阳凹陷南缘栖霞组沉积相平面图 Fig. 8 Sedimentary facies plan of Qixia Formation in the south of Deyang-Mianyang Sag, Sichuan Basin

（2）栖二下亚段。其沉积期基本继承了栖一段的沉积格局，但颗粒滩分布面积明显增大。栖二下亚段主要发育低能滩、高能滩、滩间海、云坪、潟湖及静水泥等沉积，其中滩间海主要分布于蓬莱地区，静水泥分布于德阳—绵阳地区。栖二下亚段沉积早期，颗粒滩主要在研究区南部大面积分布，北部的蓬深6井—蓬深2井区亦有分布，其中高能滩主要分布于高石梯、磨溪地区，北部呈零散分布。此外，高石梯以南地区主要发育云坪沉积（图 8b）。栖二下亚段沉积晚期颗粒滩分布与早期滩分布格局具有继承性，但高能滩范围略有缩小。高石梯以南地区主要发育泥质潟湖沉积（图 8c）。相比于早期高能滩，研究区南部颗粒滩相对欠发育，而蓬莱地区颗粒滩较发育，表明颗粒滩明显具有自南向北逐渐迁移的特征。总体而言，栖二下亚段沉积期高能颗粒滩在高石梯、磨溪地区最为发育，蓬莱地区次之。颗粒滩整体具有自南向北逐渐迁移的特征。

（3）栖二上亚段。其沉积格局整体上与栖二下亚段沉积期具有较好的继承性。此外，磨溪地区颗粒滩在垂向加积的基础上，同时也进一步向蓬莱地区迁移。栖二上亚段主要发育低能滩、高能滩、滩间海和静水泥等沉积。其中，滩间海主要分布于高石梯、蓬莱地区，静水泥依然分布于德阳—绵阳地区，与前期相比，面积明显变小。颗粒滩主要发育于磨溪、蓬莱、资阳等地区，高能滩主要分布于磨溪、蓬莱地区（图 8d）。总体而言，栖二上亚段沉积期颗粒滩在磨溪地区最为发育，蓬莱地区次之。颗粒滩具有自南部逐渐向北部迁移的特征。

研究区栖霞组沉积相带展布格局很大程度上受古地貌控制，而颗粒滩的发育则主要受沉积微地貌与相对海平面升降共同约束。梁山组—栖一段沉积时期，沉积环境主要受控于云南运动所形成的侵蚀古地貌和早二叠世海平面相对升降变化^{[13, 19]}。二叠系沉积前，研究区地貌特征主要表现为南高北低，即高石梯地区最高、磨溪地区次之，蓬莱地区最低。随着早二叠世早期海侵，栖一段具有由地貌低地向地貌高地逐层超覆的特征^[19-20]，岩性由早期的粉砂质泥岩逐渐过渡为中晚期的泥晶灰岩、泥质灰岩，颗粒滩整体欠发育，晚期在地貌较高的高石梯地区见薄层泥晶生屑灰岩（图 9a）。栖二下亚段沉积早期，相对海平面略微降低，高石梯地区因微地貌最高，水体较浅，沉积环境能量相对最高，优先发育以亮晶生屑灰岩为主的高能颗粒滩，随着滩体生长与可容纳空间的不足，在地貌相对最高的滩核区域逐渐形成低能的云坪沉积，而在滩缘及其周缘区域则发生滩体的侧向迁移生长，这是由于随着沉积物的不断堆积，导致原地貌相对较低的磨溪地区沉积基底逐渐高于浪基面，开始发育颗粒滩沉积；不仅如此，由于磨溪更靠近广海，相较于高石梯具有更深的浪基面与波浪作用，导致磨溪地区滩体规模逐渐超过高石梯，减小了高石梯和磨溪地区之间的地貌差异（图 9b）。到了栖二下亚段晚期，高能颗粒滩在磨溪地区继承性发育，并形成障壁体系，使沉积地貌发生反转，即磨溪地区地貌逐渐高于高石梯地区，高石梯地区水体相对受限，从而发育泥质潟湖沉积环境；与此同时，磨溪地区的颗粒滩持续向蓬莱地区迁移。但由于该时期蓬莱地区水体总体相对较深，仅局部微古地貌高地发育薄层滩体（图 9c）。栖二上亚段沉积期，滩体在磨溪地区持续垂向加积的同时，进一步向蓬莱地区迁移，由于此时蓬莱相较于磨溪更靠近广海，导致该阶段蓬莱地区颗粒滩发育规模逐渐超过磨溪地区，进一步减小了蓬莱地区与磨溪、高石梯地区之间的地貌差异（图 9d）。

图 9

Fig. 9

下载原图 图 9 四川盆地德阳—绵阳凹陷南缘栖霞组沉积模式图 Fig. 9 Sedimentary model map of Qixia Formation in the south of Deyang-Mianyang Sag, Sichuan Basin

综上所述，研究区栖霞组整体为一缓坡沉积充填模式，在滩体迁移过程中由于障壁体系的形成以及局部水体受限会发生一定程度的准同生期白云石化作用，而在远端凹陷边缘可能并不发育典型的镶边台缘高能相带，主要原因是由于蓬莱地区水体相对较深，尽管滩体迁移至该地区但没有充足的时间形成障壁体系，或者理解为没有充足的时间由缓坡台地演变为镶边台地沉积模式。总体来看，磨溪地区滩体最为发育，栖二下、上亚段均是有利成滩带，高石梯与蓬莱地区相当，前者成滩主要发生在栖二下亚段，后者成滩主要发生在栖二上亚段。

前期勘探实践表明，四川盆地栖霞组储层发育主要受岩相、岩溶及裂缝等因素控制，有利沉积相带为储层的发育提供了重要条件^{[3-4, 31]}。栖霞组以白云岩储层为主，其发育具有明显的相控性，相对高能的颗粒滩由于沉积地貌相对较高，容易发生暴露而接受早期岩溶作用改造形成优质储层^[3]，高孔渗为白云石化流体提供优势通道，有利于进一步叠加白云石化作用，由于白云岩相较于灰岩具有更好的抗压实能力，进而有利于储层的持续保存并形成相控岩性气藏^{[21, 32]}。以往针对高石梯—磨溪地区栖霞组岩心物性统计结果表明，白云岩孔隙度为2.00%~5.00%，平均为3.87%，而灰岩孔隙度大部分均小于2.00%，进一步表明颗粒滩沉积是储层形成的初始物质基础，以颗粒滩为基础的早期岩溶及白云石化作用是储层形成的关键^[32-33]。

依照优势相带控储的勘探思路，结合高能颗粒滩有利相带分布，对德阳—绵阳凹陷南缘栖霞组有利储集区带进行预测，认为高石梯、磨溪、蓬深15井—蓬深11井—蓬深1井一带和蓬深8井—蓬深7井—蓬深6井—蓬深2井一带等地区为有利储集区带，其中磨溪地区高能滩最为发育，为研究区最有利储集区带（图 10）。研究区北部蓬莱地区，靠近“德阳—绵阳”凹陷周缘的井，如蓬深11、蓬深1以及蓬深6井（参见图 6），颗粒滩相及测井储层响应段发育规模、频率明显高于其他井区，局部甚至与磨溪地区类似，这一趋势意味着“德阳—绵阳”凹陷周缘有利相带及相关储层相对更为发育，尽管当前资料显示似乎未形成典型的镶边台缘，但可能形成弱镶边台缘，抑或由于钻井资料有限的原因认识有待完善，后续应加强凹陷周缘地球物理资料处理与精细刻画预测，“德阳—绵阳”凹陷周缘有望成为下一个规模相控天然气藏勘探区。

图 10

Fig. 10

下载原图 图 10 四川盆地德阳—绵阳凹陷南缘栖霞组有利储集区带 Fig. 10 Favorable reservoir zone of Qixia Formation in the south of Deyang-Mianyang Sag，Sichuan Basin

（1）四川盆地德阳—绵阳凹陷南缘栖霞组发育碳酸盐缓坡沉积相，进一步细分为浅水缓坡、深水缓坡—盆地沉积亚相及高能滩、低能滩、滩间海、云坪、泥质潟湖和静水泥等多种沉积微相。岩性以晶粒白云岩、亮晶生屑灰岩、泥晶生屑灰岩、生屑泥晶灰岩、泥晶灰岩及泥质灰岩为主。

（2）研究区栖霞组高能颗粒滩发育主要受沉积微古地貌与相对海平面升降的共同控制。磨溪地区高能滩体最为发育，栖二下、上亚段均是有利成滩带，高石梯与蓬莱地区高能滩体规模相当，前者成滩主要发生在栖二下亚段，后者成滩主要发生在栖二上亚段。

（3）高石梯、磨溪、蓬深15井—蓬深11井—蓬深1井一带和蓬深8井—蓬深7井—蓬深6井—蓬深2井一带为高能滩相控有利储集区带，其中磨溪地区高能滩最为发育，为研究区最有利的储集区带，“绵阳—德阳”凹陷周缘也有望成为规模相控岩性气藏勘探区。