江陵凹陷白堊系陸相碎屑巖粒度概率累積曲線特征研究

余麗玲，尤 英 （ 油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室 （長江大學）長江大學地球科學學院，湖北武漢430100）

馮 晗 （長江大學地球科學學院，湖北 武漢430100）

夏 平 （油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室 （長江大學）；長江大學地球科學學院，湖北 武漢430100）

粒度是沉積相劃分的重要依據之一，通過研究粒度標志明確搬運介質的性質和能量，確定沉積物的搬運方式，從而得出沉積作用模式，為環境分析提供重要依據［1］。不同的粒度概率累積曲線組合特征反映了不同的沉積動力條件，應用粒度概率累積曲線及其組合特征識別沉積環境，已成為沉積相分析中重要的方法和手段［2-6］。為此，筆者利用巖心、測錄井和粒度等資料對江陵凹陷白堊系漁洋組沉積相進行綜合分析，識別出河道、河漫灘、水下分流河道、濱湖砂壩等微相，并探討了各主要沉積微相的粒度概率累積曲線特征。

1 地質概況

江陵凹陷位于中揚子地臺江漢盆地西南部。東鄰丫角-新溝低凸起，北以紀山寺斷層與河溶凹陷、遠安凹陷、荊門地塹相隔，南部東段超覆在華容隆起之上，而西段與湖南洞庭盆地相通，西部北段以問安寺斷層為界與枝江凹陷相鄰，南段超復在中古生界宜都-鶴峰背斜帶和桑植-石門復向斜之上。江陵凹陷以上太古界至上元古界的變質巖和震旦系-侏羅系的沉積巖為基底，沉積了厚度達萬米的白堊系至第三系陸相碎屑巖，自下而上分別為白堊系漁洋組，下第三系沙市組、新溝嘴組、荊沙組、潛江組、荊河鎮組、上第三系廣華寺組及第四系地層，其中漁洋組以紅色、紫紅色碎屑巖為主，主要為河湖相沉積。

2 主要碎屑巖沉積環境粒度概率累積曲線特征

2．1 河道微相

河道微相是河谷中經常流水的部分，即平水期水流所占的最低部分。巖石類型以砂巖為主，次為礫巖。粒度概率累積曲線主要為典型的兩段式，高斜一跳一懸夾過渡式和復雜三段式。

1）典型兩段式 該粒度概率累積曲線圖以跳躍總體為主 （見圖1（a）中鄂深6-1井），累計概率大于80%，一般粒度Φ值為3～3．5，分選好，斜率大于60°，懸浮總體小于20%，交截點的粒度Φ值為2．5～3．5。粒度概率累積曲線中跳躍總體累積概率高，懸浮總體含量低，且對應厚層砂巖，反映較大規模的水動力條件較強的牽引流形成的河道的沉積。

2）高斜一跳一懸夾過渡式 該粒度概率累積曲線圖呈跳躍和懸浮總體加過渡段的兩段式，缺乏或很少出現滾動總體 （見圖1（a）），跳躍總體的含量相對較低 （40%～70%），斜率大于60°，分選中等，粒度Φ值為0～2．5；懸浮總體組分低，累積概率小于15%，過渡組分為10%～15%。跳躍、懸浮兩總體間的交截點的粒度Φ值為2～4。上述特點反映水流穩定，從而形成河道下游的細粒沉積。

3）復雜三段式 該粒度概率累積曲線由滾動、跳躍和懸浮3個總體組成，其中跳躍由2個跳躍次總體組成 （見圖1（b）），主要特點是滾動總體累積概率大于5%，粒度Φ值為-1～2，跳躍總體累積概率為70%左右，斜率為30～60°，交截點的粒度Φ值為2～4；懸浮總體累積概率小于20%，粒度Φ值為4～5，反映能量較強的不穩定動蕩水流攜帶大量粗碎屑且砂體快速堆積的水動力特征。

2．2 河漫灘微相

河漫是位于天然堤外側的低洼平坦地，洪水泛濫期間，水流漫溢天然堤，流速降低，使河流懸浮沉積物大量堆積。河漫灘微相概率累積曲線主要為一段式 （見圖2）河漫灘是河床外側河谷底部較平坦的部分。沉積物粒度細，平均粒徑以粉砂和泥質粒級為主，懸浮總體占絕對優勢，約為50%～90% ，表明水動力條件很弱，巖性很細。

2．3 水下分流河道微相

水下分流河道微相是三角洲前緣亞相向湖方向的水下延伸部分，其粒度概率累積曲線圖有一跳一懸夾過渡式和多段式2種主要類型。

1）一跳一懸夾過渡式 該粒度概率累積曲線圖呈跳躍和懸浮總體夾過渡段的兩段式 （見圖3（a）），跳躍總體含量較低 （30%～40%），分選中等，粒度較細，懸浮總體含量較高，其粉砂和粘土為50%～60%，過渡組分為20%～40%。懸浮、跳躍總體間的交截點的粒度Φ值為2．5～3．5，反映出穩定水流進入湖盆且能量降低的水動力特征。

2）多段式 該粒度概率累積曲線圖總體斜率較低，無確定的粗細截點，由不同斜率折線段組成，呈上凸拱形 （見圖3（b））。粒度范圍較寬，顆粒呈單一的雜基或顆粒支撐懸浮整體搬運，反映洪水期不穩定的動蕩水流特征。由于河水密度高，入湖后仍保持較高的流速沿湖底流動，把推移載荷帶到河口以外的湖區形成水下河道砂［7-8］。

2．4 濱湖砂壩微相

湖泊沉積相濱湖砂壩微相的粒度概率累積曲線特征表現為一段式 （見圖4），其懸浮總體含量高，一般在80%以上，分選較好，粒度細，這種曲線特征反映了顆粒呈懸浮搬運、水動力條件較弱。

3 結 語

不同的沉積環境具有不同的水動力條件，不同微相具有不同的粒度概率累積曲線組合特征；同一微相的水動力條件不同，也具有不同的粒度概率累積曲線組合特征。江陵凹陷白堊系主要碎屑巖沉積環境的粒度概率累積曲線特征表現如下：河道微相為典型的兩段式、高斜一跳一懸夾過渡式和復雜三段式的組合特征；河漫灘微相主要為一段式；水下分流河道微相為一跳一懸夾過渡式和多段式的組合特征；濱湖砂壩微相主要為一段式。由于水動力條件可能出現在不同的環境中，不同成因的沉積物也可能混合出現，再加上物源供給、母巖性質及構造條件等因素的影響，因而單純依靠粒度資料進行分析是不可靠的，只有將粒度資料與沉積構造、生物特征和地質背景等結合起來分析，才能盡可能客觀地了解沉積環境。

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