百色探區中三疊統蘭木組沉積相研究

劉喜歡，閆一帆，林小兵，楊芝文

（1.中國石化江蘇油田分公司勘探開發研究院，江蘇 揚州 225009；2.成都理工大學，四川 成都 610002）

百色探區位于百色盆地東部坳陷田東-田陽地區，中三疊統蘭木組碳酸鹽巖在巖溶作用改造下，可形成縫洞孔隙型和裂縫孔隙型儲層，具備形成優質潛山儲層的良好條件。

相較于整個華南板塊及南盤江盆地而言，前人針對百色盆地的研究成果相對較少，已有成果主要集中在新生界古近系的那讀組湖相碳酸鹽巖儲層［1］、那讀組砂巖碎屑物源分析研究［2-4］及百崗組物源關系分析［5-6］等方面。對蘭木組的研究，重點集中在巖溶儲層特征及發育機制方面，如黃開創等［7］認為蘭木組發育生物礁，沉積相對該地區儲層發育起明顯的控制作用；葉茂林等［8］則重點對蘭木組灰巖的古巖溶作用發育時期進行了分析。對蘭木組灰巖的沉積環境的研究較為缺乏。將百色探區置于南盤江坳陷大背景下，以往的研究成果認為，中三疊統發育孤立臺地沉積［9］。

經長期剝蝕和巖溶改造后，蘭木組殘余灰巖在研究區呈孤立塊狀不均勻分布，上法地區灰巖分布范圍較大，約43 km2，灰巖最大厚度600 m；朔元地區28 km2，最大厚度約200 m；花茶地區7.5 km2，灰巖最大厚度大于350 m。

百色探區蘭木組潛山油藏有較好的發現，為了進一步推動灰巖潛山勘探開發，亟待深入開展沉積相等基礎性研究工作。通過最新資料梳理研究發現，百色探區蘭木組碳酸鹽巖中發育不受陸源碎屑影響的較純的顆粒灰巖、泥晶灰巖，也發育受陸源碎屑影響的砂質顆粒灰巖，整體呈現碳酸鹽巖-碎屑巖混積的巖性組合特征。因此，對蘭木組開展沉積相研究，明確灰巖沉積環境，可為揭示蘭木組儲層發育特征及分布規律，進而為百色探區灰巖潛山油氣勘探提供基礎資料。

1 區域地質背景

百色探區構造上位于南盤江坳陷東南部（圖1），是在中三疊統褶皺基底上形成的北斷南超的箕狀斷陷盆地。

圖1 百色探區位置及灰巖殘厚等值線

中三疊世后，桂西地區上升為陸地，百色探區結束了海洋沉積環境，并長期遭受剝蝕，灰巖殘留分布整體受老斷層及差異剝蝕控制，僅在局部殘留，周邊同期地層被剝蝕殆盡。其后的古近系，在右江斷裂控制下，沉陷成箕狀斷陷盆地，發育了一套陸相湖泊—三角洲沉積，并形成多套生油層-儲集層組合［10-12］。

結合巖電性特征，蘭木組縱向上可分為六個層段，從老至新依次為H6～H1。

H6 主要為大套暗色泥巖夾薄層泥灰巖或鈣質粉砂巖，為區域標志層；H4 泥夾灰巖段可作為局部標志層。H1、H2、H3和H5以灰巖為主，局部夾薄層泥巖（圖2）。

圖2 百色探區中三疊統蘭木組小層劃分（H6—H1）

2 中三疊統蘭木組巖性特征及沉積環境識別

由于沉積環境的差異，百色盆地中三疊統蘭木組發育多種巖石類型。其中主要的巖石類型包括灰巖、泥巖和砂巖。

2.1 灰巖巖性特征及沉積環境

蘭木組灰巖類型多樣，主要包括藻黏結灰巖、生物礁灰巖、顆粒（藻砂屑、砂屑、生屑）灰巖、泥晶灰巖、云質灰巖、巖溶角礫巖等。

從H6～H1 層的灰巖中，普遍發育與藍細菌和藻類相關的沉積構造，具有重要的指示環境的意義。藻紋層以波狀或似球粒狀發育（圖3a），紋層間發育窗格孔，被晶粒方解石充填。藻凝塊、核形石發育，核心為生物碎屑，藻紋層包殼較為完整，藻絲體特征清晰，指示了典型的潮坪—局限臺地沉積環境（圖3b）。

藻屑灰巖在各個小層均有發育（圖3c、3d），藻砂屑大小不一，砂屑內藻絲體隱約可見，粒間通常充填亮晶方解石膠結。藻砂屑陰極發光特征為紅褐色，早期方解石膠結不發光（圖3e、3f），指示了相對高能的沉積環境（如潮道、臺內灘）。

在F8 井、憧舍剖面等蘭木組灰巖中，發育藻黏結灰巖（圖3g），苔蘚蟲障積礁灰巖（圖3h），為臺內丘礁沉積。

部分藻灰巖中，見陸源碎屑石英（圖3i）；在巖心或巖性剖面中，見薄層砂泥巖夾層，呈現混積潮坪特征（圖3j）。

另外見泥晶灰巖（圖3k）與風暴成因生屑灰巖（圖4l）發育。其中生屑灰巖中雙殼類幼體殼體破碎、略定向排列，為風暴成因，揭示了相對水深、低能的開闊海環境。

灰巖云化程度弱，在亮晶藻砂屑灰巖中見少量白云石沿縫合線分布（圖3m），為埋藏云化的結果。另發育巖溶角礫巖（圖3n），基巖多為微晶藻砂屑灰巖，礫間充填陸源碎屑泥及粉砂。

圖3 百色探區蘭木組灰巖沉積特征

2.2 泥巖-碎屑巖巖性特征

灰巖段之下，以H6 小層為主發育一套泥巖沉積，局部夾薄層粉砂巖和泥晶灰巖。發育波痕、脈狀層理、羽狀交錯層理等，主要為潮坪—淺水陸棚沉積環境（圖4）。

圖4 百色探區蘭木組泥巖-碎屑巖沉積特征

3 中三疊統蘭木組沉積相縱橫向演化

上述巖性特征揭示了蘭木組H6～H1 小層灰巖-碎屑巖發育規模及組合存在明顯差異。縱向上的變化規律表現為:下部以泥巖為主，向上碳酸鹽巖逐漸增厚，揭示了水體變清、陸源碎屑含量減少、灰巖變純的過程，且在碳酸鹽巖上部，顆粒灘與藻丘沉積逐漸增多（圖5）。

圖5 F25井與F25C井縱向巖性組合變化及沉積環境演化

比如底部H6 小層巖性組合以泥巖夾泥晶灰巖為主，整體呈現為淺水陸棚沉積格局。H5小層為藻砂屑灰巖、泥晶灰巖為主，夾泥灰巖，為開闊臺地臺內灘—灘間海沉積。H4 小層巖性組合又變為泥晶灰巖夾泥巖，為開闊海—淺水陸棚沉積。H3～H1主要為藻砂屑灰巖、藻紋層灰巖與藻黏結（礁）灰巖，為潮坪和臺內礁灘沉積環境。各小層沉積環境依次為淺水陸棚—開闊臺地—局限臺地—潮坪，經歷了兩個水體變淺的旋回演變過程。

并且，從不同地區殘余的灰巖特征對比來看，朔元地區保留的主要為底部灰巖部分，發育開闊臺地—局限臺地沉積；上法地區灰巖保存相對完整，形成一個完整的淺水陸棚—開闊臺地—局限臺地—潮坪旋回（圖6）。

圖6 百色探區不同灰巖殘留地區沉積相對比

4 中三疊統蘭木組沉積相平面展布規律及沉積模式

根據蘭木組沉積相縱橫向特征分析，可以編制百色探區蘭木組沉積相平面展布圖。本文以小層為沉積相平面圖編制單元，根據巖性組合特征進行沉積相平面圖的編制。結果表明，中三疊統蘭木組H6 小層沉積期，百色探區主要發育淺水陸棚沉積，局部發育灰泥丘；H4～H5 小層沉積期，百色探區整體為開闊臺地沉積，在上法和朔元的局部地區發育臺內灘；H1～H3 小層沉積期，百色探區整體為潮坪—局限臺地沉積格局，在局限臺地內普遍發育臺內礁（丘）、灘。

基于此，建立了百色探區蘭木組沉積模式。從模式中可以看出，研究區在蘭木組沉積期，整體經歷了從淺水陸棚—開闊臺地—潮坪/局限臺地的沉積格局，局部發育礁（丘）、灘，隨著海平面升降發生遷移，礁灘體縱向上疊置、橫向局部連片，巖性較純，且原生孔發育，疊加后期巖溶改造，利于形成優質儲層（圖7）。

圖7 百色探區中三疊統蘭木組沉積相及沉積模式

5 結論

（1）百色探區中三疊統蘭木組主要為一套泥巖-灰巖沉積，下部以泥巖為主，向上碳酸鹽巖逐漸增厚，顆粒灘與藻丘沉積逐漸增多，沉積環境從早到晚經歷了從淺水陸棚—開闊臺地—潮坪/局限臺地的沉積格局。

（2）百色探區蘭木組灰巖中發育臺內礁（丘）、灘，并且垂向疊置、橫向局部連片，原生孔疊加后期巖溶改造后，利于形成優質儲層。