四川盆地上三疊統(tǒng)沉積儲(chǔ)層研究進(jìn)展與熱點(diǎn)分析

施振生，朱筱敏，張亞雄，金 惠

[1.中國(guó)石油 勘探開(kāi)發(fā)研究院,北京 100083;2.中國(guó)石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249;3.中國(guó)石化 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院,北京 100083]

四川盆地為一個(gè)典型的疊合沉積盆地，主要充填了前寒武系-中-新生界海-陸相沉積地層，其中上三疊統(tǒng)分布面積廣，可供勘探面積約16×104km2。四川盆地上三疊統(tǒng)天然氣勘探始于20世紀(jì)50年代[1]，第四次資源評(píng)價(jià)結(jié)果表明，上三疊統(tǒng)天然氣資源量約2.59×1012m3。截至2020年底，已獲天然氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量約7 220×108m3，資源探明率27.8%，剩余資源量高達(dá)1.87×1012m3。目前在已發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造巖性復(fù)合型氣藏、巖性氣藏、地層氣藏和構(gòu)造氣藏4大類(lèi)常規(guī)氣藏和水溶氣藏及毛細(xì)管壓力封堵氣藏2類(lèi)非常規(guī)氣藏中[2]，沉積相及儲(chǔ)層特征是天然氣聚集成藏的關(guān)鍵控制因素。

四川盆地上三疊統(tǒng)形成于晚三疊世印支期，構(gòu)造活動(dòng)頻繁、沉積類(lèi)型多樣，沉積儲(chǔ)層研究不僅可以解析印支運(yùn)動(dòng)的演化歷史，還可極大豐富深時(shí)沉積學(xué)及儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)研究?jī)?nèi)容。盆地物源研究為弄清四川盆地及周緣板塊構(gòu)造活動(dòng)提供了重要手段和盆-山耦合信息[3]，層序地層學(xué)研究為前陸盆地層序地層樣式提供了重要素材[4]，砂體類(lèi)型及特征研究為探討淺水三角洲內(nèi)部構(gòu)型及形成主控因素提供了基礎(chǔ)[5]。沉積儲(chǔ)層研究在四川盆地上三疊統(tǒng)天然氣工業(yè)可持續(xù)發(fā)展中具有重要的戰(zhàn)略地位。近年來(lái)，大型敞流坳陷湖盆淺水三角洲概念的提出和湖盆中心大面積砂體的發(fā)現(xiàn)[6]，上三疊統(tǒng)小塘子組、須家河組三段(須三段)、須五段源內(nèi)成藏概念的提出大大拓展了勘探領(lǐng)域[7]，小塘子組障壁砂壩砂體的發(fā)現(xiàn)拓展了天然氣的勘探方向和開(kāi)發(fā)策略[8]。頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)已經(jīng)取得重大進(jìn)展，四川盆地上三疊統(tǒng)小塘子組、須三段和須五段頁(yè)巖大面積發(fā)育，勢(shì)將成為下一步的重要勘探方向[9]。

隨著油氣勘探的快速發(fā)展，發(fā)現(xiàn)淺水三角洲[10-12]、細(xì)粒沉積學(xué)及沉積機(jī)理[13]、沉積過(guò)程模擬[14]、細(xì)粒沉積儲(chǔ)層特征及成因[15]等研究將會(huì)影響上三疊統(tǒng)天然氣高效勘探開(kāi)發(fā)。顯然，總結(jié)四川盆地上三疊統(tǒng)層序、沉積儲(chǔ)層研究成果對(duì)于完善沉積學(xué)理論、拓展勘探領(lǐng)域、指明下步勘探方向具有重要的科學(xué)意義和戰(zhàn)略?xún)r(jià)值。故本文通過(guò)系統(tǒng)調(diào)研并結(jié)合作者近期研究工作，闡明了四川盆地上三疊統(tǒng)層序、沉積儲(chǔ)層研究現(xiàn)狀及進(jìn)展，結(jié)合沉積儲(chǔ)層學(xué)科的研究熱點(diǎn)和研究方向，探討了影響四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組天然氣成功勘探的科學(xué)和生產(chǎn)熱點(diǎn)問(wèn)題。

1 地質(zhì)背景

四川盆地位于中國(guó)西南部，東北有大巴山，東南有大婁山，西南為大涼山，西側(cè)為邛崍山、龍門(mén)山，北側(cè)為米倉(cāng)山(圖1)。盆內(nèi)多低山丘陵，海拔為300～600 m。以龍泉山、華鎣山為界，大體可以把盆地分為3部分，盆地西部為成都平原，中部多低山丘陵，東部為平行嶺谷。

圖1 四川盆地地理位置、周緣山脈的分布及盆內(nèi)地貌特征

四川盆地為發(fā)育于前震旦系變質(zhì)巖基底之上的大型疊合盆地，經(jīng)歷了從元古宙到中生代早期漫長(zhǎng)的海相克拉通盆地和中新生代前陸盆地演化過(guò)程[16]。盆地形成演化經(jīng)歷4個(gè)階段，即中-新元古代揚(yáng)子地臺(tái)基底形成階段，震旦紀(jì)—中三疊世被動(dòng)大陸邊緣階段，晚三疊世前陸盆地形成階段和侏羅紀(jì)—第四紀(jì)前陸盆地階段[17-18]。四川盆地三疊系自下而上充填飛仙關(guān)組、嘉陵江組、雷口坡組、天井山組、馬鞍塘組、小塘子組和須家河組[19]。飛仙關(guān)組和嘉陵江組屬于下三疊統(tǒng)，雷口坡組和天井山組屬于中三疊統(tǒng)，馬鞍塘組、小塘子組和須家河組屬于上三疊統(tǒng)(圖2)。馬鞍塘組主要分布于盆地西部，平行不整合覆蓋于中三疊統(tǒng)雷口坡組和天井山組之上，與上覆小塘子組和須家河組為連續(xù)沉積。馬鞍塘組和小塘子組僅發(fā)育于川西北龍門(mén)山向盆地方向的前陸盆地中，分布面積約8×104km2，厚度0～350 m，由西至東，地層逐漸減薄，沉積中心川西地區(qū)厚度均大于200 m，川中地區(qū)厚度0～200 m。馬鞍塘組發(fā)育硅質(zhì)海綿礁-鮞灘沉積，是重要的油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域[20]。川中—川西地區(qū)小塘子組發(fā)育障壁砂壩砂體，儲(chǔ)集條件良好，也是未來(lái)油氣勘探的重要方向[8]。須家河組發(fā)育6個(gè)段，即須一段、須二段、須三段、須四段、須五段和須六段，須一段由于在盆地內(nèi)與馬鞍塘組和小塘子組為同一套地層，故不再劃分為須家河組。盆內(nèi)須二段與下伏小塘子組、須六段與上伏侏羅系以及段與段之間均為整合接觸。須二段、須四段和須六段下部均以砂巖為主，間夾少量薄煤層、煤線(xiàn)或炭質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖(如川西北須家河、川南永安場(chǎng)剖面)；須三段和須五段以煤系為主夾砂巖層。因受印支晚期運(yùn)動(dòng)的影響，須六段在部分地區(qū)沉積較薄或僅為剝蝕殘余，甚至被剝蝕殆盡。須家河組在全盆地均有分布，地層厚度為200～4 000 m，自西向東逐漸減薄，川西地區(qū)大于600 m，川中地區(qū)300～600 m，川東地區(qū)200～300 m，沉積中心位于川西地區(qū)。

圖2 四川盆地上三疊統(tǒng)馬鞍塘組、小塘子組和須家河組地層綜合柱狀圖

2 主要研究進(jìn)展

2.1 層序地層格架

依據(jù)層序地層學(xué)主流學(xué)派理論和多種地質(zhì)、地球物理資料，可以搭建四川盆地上三疊統(tǒng)等時(shí)地層格架。目前主要有3種層序地層劃分方案(表1)。第一種方案根據(jù)川西地區(qū)地震、露頭和鉆井資料將上三疊統(tǒng)劃分為3個(gè)構(gòu)造層序、7個(gè)體系域(或沉積層序)，其中，馬鞍塘組—小塘子組、須二段—須三段、須四段—須六段分別構(gòu)成1個(gè)構(gòu)造層序[21-23]。這3個(gè)構(gòu)造層序?qū)?yīng)晚三疊世四川盆地3個(gè)構(gòu)造演化階段。每個(gè)構(gòu)造層序可進(jìn)一步劃分為1個(gè)盆地?cái)U(kuò)張?bào)w系域和1個(gè)盆地收縮體系域。下部構(gòu)造層序1(TS1)形成于印支運(yùn)動(dòng)第I幕，中部構(gòu)造層序2(TS2)形成于逆沖推覆作用為主的龍門(mén)山造山帶雛形形成階段，上部構(gòu)造層序3(TS3)對(duì)應(yīng)川西前陸盆地發(fā)展階段。第二種層序劃分方案主要根據(jù)川中地區(qū)地震、露頭和鉆井資料將上三疊統(tǒng)須家河組劃分為2個(gè)超長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回層序(SLSC)、5個(gè)長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回層序(LSC)和17個(gè)中期基準(zhǔn)面旋回層序(MSC)。其中，須二段—須三段構(gòu)成超長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回1，須四段—須六段構(gòu)成超長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回2，須二段、須三段、須四段、須五段、須六段分別構(gòu)成1個(gè)長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回[4，24-25]。該方案認(rèn)為“安縣運(yùn)動(dòng)”是晚三疊世四川盆地內(nèi)最重要的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，以“安縣運(yùn)動(dòng)”為界，可將四川盆地劃分為“須下盆”和“須上盆”2個(gè)演化階段[26]。超長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回1形成于“須下盆”演化階段，超長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回2形成于“須上盆”演化階段。須二段、須四段和須六段為構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈時(shí)期沉積，須三段和須五段為構(gòu)造活動(dòng)間歇休眠期沉積。超長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回1反映了相對(duì)穩(wěn)定和均衡的盆-山耦合過(guò)程。該階段物源供給和可容納空間增長(zhǎng)率基本持平，上升和下降半旋回相域厚度近于相等。超長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回2反映了非均衡盆-山耦合特點(diǎn)，碎屑物供給量驟然增多且遠(yuǎn)大于可容納空間增長(zhǎng)率，盆內(nèi)仍以發(fā)育上升與下降半旋回相域沉積厚度近于相等的對(duì)稱(chēng)型層序結(jié)構(gòu)和充填樣式為主。第三種層序劃分方案將上三疊統(tǒng)劃分為4個(gè)三級(jí)層序，分別對(duì)應(yīng)于馬鞍塘組—小塘子組、須二段—須三段、須四段—須五段和須六段[27-28]。該方案認(rèn)為須二段、須四段、須六段下部的厚層砂質(zhì)沉積為低位體系域(LST)沉積產(chǎn)物，而須三段、須五段和須六段中部的泥質(zhì)沉積為水進(jìn)(TST)和高位體系域(HST)產(chǎn)物。作者認(rèn)為，上述3種層序地層劃分方案本質(zhì)上基本一致，不同學(xué)者由于研究區(qū)域和具體層位不同造成局部差異。本文傾向于將上三疊統(tǒng)劃分為3個(gè)構(gòu)造層序、7個(gè)體系域(或沉積層序)，即馬鞍塘組和小塘子組為構(gòu)造層序1，須二段—須三段為構(gòu)造層序2，須四段—須六段為構(gòu)造層序3(表1)。

表1 四川盆地上三疊統(tǒng)不同層序地層劃分方案對(duì)比

四川盆地上三疊統(tǒng)層序地層樣式與盆地結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。一部分學(xué)者認(rèn)為，前陸盆地結(jié)構(gòu)分為逆沖推覆帶、前淵坳陷帶、前陸隆起帶，層序充填樣式以沖斷帶和坳陷帶發(fā)育湖侵體系域與高位體系域不完全對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)為主，盆地其余地區(qū)以發(fā)育兩者近于對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)為主。構(gòu)造活動(dòng)期盆內(nèi)發(fā)育沖積扇-扇三角洲-辮狀河三角洲-湖泊相沉積體系，而構(gòu)造平靜期發(fā)育湖泊-三角洲沉積體系[4]。本文認(rèn)為，四川前陸盆地上三疊統(tǒng)發(fā)育“早期海相層序”和“晚期陸相層序”，地層演化呈現(xiàn)“對(duì)沖式”結(jié)構(gòu)，可分為“須下盆”和“須上盆”2個(gè)階段。

2.2 沉積體系類(lèi)型和分布

四川盆地上三疊統(tǒng)馬鞍塘組、小塘子組、須家河組發(fā)育多種沉積體系類(lèi)型。馬鞍塘組由南向北依次發(fā)育礁灘相、潟湖相、潮坪相和三角洲相(圖3a)，礁灘相主要平行西北部的龍門(mén)山造山帶分布[20,29]，潮坪相和潟湖相主要分布于盆地中部，而三角洲相主要分布于盆地西北部和中部[30]。小塘子組川中和川南地區(qū)發(fā)育障壁砂壩-潟湖沉積[21]，川西坳陷北部和南部發(fā)育辮狀河三角洲、曲流河三角洲等沉積(圖3b)[31]。須三段和須五段主要發(fā)育扇三角洲、辮狀河三角洲、曲流河三角洲和湖泊(潮坪)4類(lèi)沉積體系(圖3c)。扇三角洲和辮狀河三角洲主要分布于川西坳陷龍門(mén)山前緣帶[32]，曲流河三角洲主要分布于川中和川東地區(qū)[5]，湖泊(潮坪)沉積主要發(fā)育于川中和川西過(guò)渡帶，中間夾有大量淺湖灘壩沉積[5]。

然而，關(guān)于四川盆地川中地區(qū)上三疊統(tǒng)須二段、須四段和須六段的沉積體系類(lèi)型的認(rèn)識(shí)存在多種觀點(diǎn)。第一種觀點(diǎn)認(rèn)為川中地區(qū)須二段、須四段和須六段砂體為三角洲前緣水進(jìn)河床與河口砂壩至濱湖灘、壩砂體，該類(lèi)砂體是水進(jìn)期間沉積物充填河湖(或海)交匯地帶的河道所形成[33]。三角洲平原分支河道砂、前緣河口壩砂和水進(jìn)河床砂反復(fù)疊加，加上河道側(cè)向遷移擺動(dòng)與各個(gè)三角洲體相互拼接連片，從而造成砂體大面積分布[34]。第二種觀點(diǎn)認(rèn)為，須二段、須四段和須六段四川盆地周緣發(fā)育沖積扇、扇三角洲和辮狀河三角洲沉積，川中地區(qū)砂體為經(jīng)沖積扇、河流搬運(yùn)入湖的碎屑物質(zhì)經(jīng)波浪和湖流反復(fù)簸洗、改造和再分配形成的沿岸和近岸的灘壩砂體，灘壩砂體后發(fā)育濱岸含煤沼澤[35-36]。第三種觀點(diǎn)認(rèn)為須二段、須四段和須六段從近沖斷帶物源區(qū)的盆緣至前緣坳陷帶中心區(qū)，依次發(fā)育沖積扇、扇三角洲、辮狀河三角洲及湖泊-沼澤等沉積體系，而在前陸隆起帶的近物源區(qū)至前隆斜坡帶至前緣坳陷帶中心區(qū)，依次分布河流、湖泊三角洲及湖泊-沼澤沉積體系[5,31-32]。第四種觀點(diǎn)認(rèn)為須二段至須六段為碎屑淺海環(huán)境，除盆地邊緣除了發(fā)育三角洲相以外，盆地內(nèi)川中地區(qū)以近海潮汐沉積為主[37-39]。其中，須二段屬潮控河口灣環(huán)境，包括沖積河道、潮汐、河流水道、高流態(tài)砂坪、潮汐沙壩、泥坪和鹽沼等相。須四段屬潮控三角洲環(huán)境，包括三角洲平原河道、分流河口潮汐沙壩、三角洲前緣與前三角洲、泥坪與鹽沼等相。本文傾向于第二種觀點(diǎn)，即須二段、須四段和須六段四川盆地周緣發(fā)育沖積扇、扇三角洲和辮狀河三角洲沉積，川中地區(qū)發(fā)育灘壩砂體(圖3c)，灘壩砂體后發(fā)育濱岸含煤沼澤。龍門(mén)山造山帶晚三疊世構(gòu)造隆升的分段性及其層序充填響應(yīng)控制著各類(lèi)沉積體系的形成與分布[40]。

圖3 四川盆地上三疊統(tǒng)馬鞍塘組、小塘子組和須家河組沉積相分布

四川盆地上三疊統(tǒng)沉積體系類(lèi)型及演化是周緣板塊構(gòu)造活動(dòng)的結(jié)果。中、晚三疊世之交的強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，結(jié)束了中、上揚(yáng)子地區(qū)自伊迪卡拉紀(jì)以來(lái)的穩(wěn)定古構(gòu)造背景，形成一個(gè)從殘留海相盆地到具有前陸性質(zhì)的陸相磨拉石盆地的演化序列[19]。以安縣運(yùn)動(dòng)為界，四川盆地晚三疊世可分為“須下盆”(馬鞍塘組—須三段)和“須上盆”(須四段—須六段)兩個(gè)演化階段[26，41]。“須下盆”演化階段，四川盆地西部為松潘-甘孜海槽，四川盆地大部分地區(qū)受相鄰板塊碰撞影響隆升為陸，形成中三疊統(tǒng)雷口坡組與上三疊統(tǒng)馬鞍塘組之間的構(gòu)造不整合。該時(shí)期龍門(mén)山、川西和川中地區(qū)都屬于前陸隆起帶的組成部分。隨后，前陸隆起向西南方向遷移，構(gòu)造不整合面上自西向東依次發(fā)育了馬鞍塘組和小塘子組。馬鞍塘組形成時(shí)期，由于造山楔構(gòu)造負(fù)載導(dǎo)致前陸盆地強(qiáng)烈的撓曲構(gòu)造沉降，物源供給少，從而導(dǎo)致硅質(zhì)海綿生物礁丘發(fā)育[20,42]，相對(duì)海平面上升速率變化導(dǎo)致碳酸鹽緩坡和海綿礁的形成和淹沒(méi)[42]。小塘子組形成時(shí)期，物源供給增加，波浪、潮汐和沿岸流相互作用造成川中地區(qū)障壁砂壩—潟湖沉積體系大面積形成[30]。須二段和須三段形成時(shí)期，受松潘-甘孜褶皺帶向南東推進(jìn)的構(gòu)造侵位影響，龍門(mén)山率先進(jìn)入逆沖推覆狀態(tài)和主體露出水面，部分隆升幅度較大的地區(qū)構(gòu)成了北東向分布的島鏈和可供給物源的造山帶雛形。該時(shí)期由于來(lái)自于北部(秦嶺)和東北部，以及康滇和川中古陸物源的影響，三角洲砂體大面積形成，西部的島鏈和造山帶也可能提供少量物源[26]。“須上盆”形成階段，受更強(qiáng)烈的逆沖推覆和大幅度隆升影響(安縣運(yùn)動(dòng))，龍門(mén)山造山帶正式形成[43]。該階段由于構(gòu)造相對(duì)強(qiáng)烈，物源供給充分，故河流和三角洲砂體廣泛發(fā)育，平緩的地形、充足的物源供給和頻繁的水體進(jìn)退，造成四川盆地砂體大面積分布[27]。整體上，上三疊統(tǒng)形成時(shí)期，受冪式構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、古氣候和基準(zhǔn)面的控制[5]，須三段和須五段以泥質(zhì)沉積為主，須二段、須四段和須六段以砂質(zhì)沉積為主(圖3)。

2.3 海侵問(wèn)題

四川盆地上三疊統(tǒng)是否存在海侵，學(xué)術(shù)界一直爭(zhēng)議不斷。2008年前，主流觀點(diǎn)認(rèn)為，四川盆地除了馬鞍塘組和小塘子組為海灣中形成的海陸交互相沉積外，須二段—須六段均為陸相沉積[35，44]，至于上三疊統(tǒng)中大量出現(xiàn)的海綠石、菱鐵礦結(jié)核、海相生物化石、風(fēng)暴巖等可能與海侵影響或局部地區(qū)發(fā)育海相沉積有關(guān)[35,45]。例如，張福存等(1976)根據(jù)微量元素硼的分析認(rèn)為，須二段沉積時(shí)期，四川盆地與西部的松潘—甘孜海相通，川西中壩地區(qū)為海相沉積，從中壩到川中八角場(chǎng)有淡化趨勢(shì)[45]。羅啟后(2015)認(rèn)為四川盆地須家河組須二段—須六段為“濱海湖泊”沉積，古特提斯海水自盆地西南部偶有倒灌入湖引起湖水咸化造成大量海相生物化石和海綠石的形成，海侵影響的范圍包括川西和川中地區(qū)[34]。近年來(lái)，一些學(xué)者明確提出上三疊統(tǒng)須家河組為海相或海陸過(guò)渡相沉積。趙霞飛等(2013，2018)根據(jù)巖心和野外露頭剖面中大量出現(xiàn)的雙粘土層結(jié)構(gòu)和雙向交錯(cuò)層理等判斷川中大部分地區(qū)須家河組為近海潮汐沉積，潮汐作用來(lái)源于盆地西南部，盆地邊緣存在三角洲沉積[37-38]。羅啟后(2011)認(rèn)為馬鞍塘組—須家河組須三段可能為海相沉積，須四段—須六段則為陸相沉積[33]。施振生等(2012)指出四川盆地上三疊統(tǒng)馬鞍塘組—須三段為海相沉積，須四段—須六段沉積時(shí)期，由于龍門(mén)山南段的隆升，四川盆地與外海逐漸失去聯(lián)系，但川西和川中地區(qū)仍受到海侵作用的影響[45]。張敏等(2013)和蔡杰等(2013)認(rèn)為，上三疊統(tǒng)沉積時(shí)期，四川盆地一直受到海侵作用的影響[46-47]。

四川盆地上三疊統(tǒng)海相沉積存在構(gòu)造學(xué)、古生物學(xué)、巖石學(xué)、有機(jī)地球化學(xué)等證據(jù)。構(gòu)造學(xué)方面，近年來(lái)研究表明，晚三疊世馬鞍塘組和小塘子組形成時(shí)期，四川盆地與西部的松潘-甘孜海完全相通，四川盆地內(nèi)部為殘留海盆沉積[19]。須二段—須六段沉積時(shí)期，龍門(mén)山北段是由西北向東南逐漸推覆的，龍門(mén)山南段尚未抬升或尚未完全抬升，四川盆地與外海依舊相通[3，8，27，48-49]。在古生物學(xué)方面[50]，咸水-半咸水生物Unionitesyunnanophorus，Myophoriopis，Permophorus，Modiolus等屬既出現(xiàn)于馬鞍塘組和小塘子組，也延續(xù)到之上地層。須二段—須六段主要發(fā)育半咸水-淡水生物組合Modiolusweiyuanensis-Unionitesemeiensis。張璐瑾(1984)指出須家河組發(fā)育濱海相動(dòng)物化石，其“最重要特征是存在生長(zhǎng)于半咸水的動(dòng)物化石”[51]。巖石學(xué)證據(jù)包括沉積構(gòu)造、粘土礦物組成和硼鉀比。上三疊統(tǒng)發(fā)育大量潮汐成因沉積構(gòu)造，包括羽狀和雙向交錯(cuò)層理、雙粘土層結(jié)構(gòu)、皺褶層和全渦流構(gòu)造[37-39]，脈狀層理、波狀層理和透鏡狀層理也十分普遍[44]。上三疊統(tǒng)發(fā)育大量伊利石和綠泥石，表明盆地受到鹽堿性古水介質(zhì)的影響。硼鉀比分析表明，上三疊統(tǒng)古水體鹽度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常淡水湖泊水體鹽度(平均值為0.5‰)[52]。在有機(jī)地球化學(xué)證據(jù)方面，上三疊統(tǒng)氣源巖中正構(gòu)烷烴存在明顯的雙峰態(tài)分布特征，菌、藻類(lèi)生源化合物豐富，Pr/Ph比值較低(平均0.60)，β-和γ-胡蘿卜烷及其降解系列十分發(fā)育，甲基甾烷與甲藻甾烷十分發(fā)育、含量豐富，芳烴餾分中含硫芳烴相對(duì)豐度較高，“三芴”系列組成既不同于典型的鹽湖相源巖，也與常規(guī)的沼澤相源巖存在明顯差異[46]。

本文傾向認(rèn)為，四川盆地上三疊統(tǒng)馬鞍塘組—須三段為海相沉積，須四段—須六段沉積時(shí)期，總體為陸相沉積，但川西和川中地區(qū)仍受到海侵作用的影響。總體說(shuō)來(lái)，四川盆地上三疊統(tǒng)海侵的古生物學(xué)方面證據(jù)相對(duì)不足，下一步需要在盆地中選擇關(guān)鍵露頭剖面，開(kāi)展系統(tǒng)的古生物學(xué)研究，建立古生物學(xué)研究“鐵柱子”。

2.4 事件沉積

四川盆地上三疊統(tǒng)所發(fā)現(xiàn)的事件沉積主要有風(fēng)暴沉積和震積沉積。事件沉積研究可以提供地史時(shí)期氣候變化和地震的長(zhǎng)周期記錄，可為龍門(mén)山地震帶的確立與活動(dòng)提供背景材料。

風(fēng)暴沉積主要發(fā)現(xiàn)于川西和川中地區(qū)須二段和須四段，川東地區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)。李華啟等(2003)在四川盆地西部上三疊統(tǒng)須二段巖心中發(fā)現(xiàn)了典型的風(fēng)暴沉積，包括渠模構(gòu)造(或口袋構(gòu)造)、沖刷面和截切構(gòu)造、風(fēng)暴滯積層段、丘狀交錯(cuò)層理、包卷層理、浪成層理、倒“小”字狀構(gòu)造、生物擾動(dòng)構(gòu)造等。其垂向沉積序列可以劃分出Sa，Sb，Sc，Sd，Se等5段[53]。陳輝等(2008)在四川盆地中部須二段和須四段巖心中發(fā)現(xiàn)了典型的風(fēng)暴沉積，典型構(gòu)造包括底面構(gòu)造(沖刷面、渠模)、變形構(gòu)造(負(fù)荷構(gòu)造、球狀構(gòu)造、枕狀構(gòu)造、包卷層理和火焰構(gòu)造等)、滯留沉積、丘狀交錯(cuò)層理、生物擾動(dòng)構(gòu)造和粒序?qū)永韀54]。川西和川中地區(qū)風(fēng)暴沉積常呈夾層狀發(fā)育于三角洲前緣砂體中。

震積沉積主要發(fā)現(xiàn)于龍門(mén)山前緣帶和川西地區(qū)，它常呈夾層狀發(fā)育于小塘子組和須家河組三角洲砂巖中，縱向構(gòu)成典型的震積沉積序列。戴朝成等(2008)首次在須家河組識(shí)別出微裂縫、微褶皺、微斷層、液化角礫巖、液化砂巖脈和球-枕等軟沉積變形構(gòu)造，建立了震積巖的垂向演化序列[55]。喬秀夫等(2012，2016)在小塘子組發(fā)現(xiàn)了與地震觸發(fā)成因的液化變形(液化角礫巖、滴狀體與底辟)和水塑性變形(卷曲變形與拉伸軟布丁構(gòu)造)及與重力作用相變形構(gòu)造(負(fù)載、球-枕、枕狀層)[56-57]。須家河組軟沉積物變形有與重力作用相關(guān)的變形構(gòu)造(負(fù)載、球-枕、枕狀層)、地震觸發(fā)成因的液化變形(液化滴狀體、液化均一層、液化底劈)及塑性變形(液化卷曲變形、軟布丁)等，這些沉積物變形是龍門(mén)山地區(qū)晚三疊世構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)，它們是印支期松潘-甘孜地體與揚(yáng)子板塊斷開(kāi)、碰撞、逆沖走滑伴生的地震事件的記錄。

總體說(shuō)來(lái)，四川盆地上三疊統(tǒng)的事件沉積研究目前仍處于起步階段，尚需解決以下幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：①不同事件沉積模式及特征差異性；②不同事件沉積的平面分布及縱向演化規(guī)律；③印支期與軟沉積變形同期的硬巖層脆性變形，如粒序斷層、地裂縫、古裂隙等研究；④事件沉積與周?chē)鍓K活動(dòng)之間的關(guān)系等。

2.5 “源-匯”系統(tǒng)

一直以來(lái)，學(xué)者們通過(guò)砂巖骨架顆粒成分、巖屑成分、輕重礦物組合、礫巖組分及分布、古流向分析、碎屑鋯山U-Pb年代學(xué)分析等手段對(duì)四川盆地上三疊統(tǒng)“源-匯”系統(tǒng)開(kāi)展了沉積盆地演化、充填及沉積物搬運(yùn)過(guò)程研究，取得了豐碩成果[3-11]。

關(guān)于四川盆地上三疊統(tǒng)的物源區(qū)分布，目前認(rèn)為存在秦嶺古陸、大巴山古陸、松潘-甘孜褶皺帶(古龍門(mén)山)、康滇古陸和江南(雪峰)古陸5大物源區(qū)[49，58-59]。秦嶺古陸和大巴山古陸為古陸物源，物源組分較復(fù)雜，以變質(zhì)巖為主，以巖漿巖、沉積巖為輔；松潘-甘孜褶皺帶(古龍門(mén)山)為大洋環(huán)境下的再旋回造山帶沉積，物源組分以沉積巖和淺變質(zhì)巖為主，偶見(jiàn)巖漿巖[59]；康滇古陸為古陸物源，物源以變質(zhì)巖(變質(zhì)程度高)和沉積巖為主；江南(雪峰)古陸為古陸物源，物源組分以淺變質(zhì)巖和沉積巖為主。

5大物源區(qū)不同沉積時(shí)期的影響范圍和程度存在差異。馬鞍塘組和小塘子組發(fā)育時(shí)期，主要物源來(lái)自秦嶺古陸[60]，由于地形相對(duì)較緩，川西北部由北向南形成大型曲流河三角洲砂體(圖3a)。小塘子組發(fā)育時(shí)期，康滇古陸和龍門(mén)山古島鏈也提供少量物源[1，3,58]，川西南部和川西中部形成由西北向東南方向展布的曲流河三角洲砂體(圖3b)，其中川西中部龍門(mén)山前緣地區(qū)以再旋回造山帶物源為主[61]，物源方向來(lái)自松潘-甘孜褶皺帶[62-63]。須家河組須二段和須三段沉積時(shí)期，川西北部物源主要來(lái)自于松潘-甘孜褶皺帶，少量來(lái)自于揚(yáng)子板塊西緣[59]，龍門(mén)山北段前緣形成大型由北向南展布的沖積扇-扇三角洲-辮狀河三角洲砂體(圖3c,d)，巖石類(lèi)型以淺變質(zhì)巖和沉積巖為主，屬于再旋回造山帶物源[64]。川西南部以古陸物源為主[61]，其主要來(lái)自于康滇古陸，少量來(lái)自于龍門(mén)山島鏈[64]，在龍門(mén)山南段前緣形成大型由西向東展布的辮狀河三角洲砂體。該地區(qū)巖石類(lèi)型以酸性巖漿巖為主，既有大陸板塊類(lèi)型物源，又有再旋回造山帶物源，但以大陸板塊類(lèi)型物源為主[3]。川東及川中北部物源受大巴山古陸控制，以辮狀河三角洲砂體為體，砂體規(guī)模相對(duì)較小，巖石類(lèi)型以變質(zhì)巖和沉積巖為主；川東南部及蜀南地區(qū)物源受江南(雪峰)古陸控制[65]，發(fā)育大型淺水型三角洲砂體，巖石組分以酸性巖和低變質(zhì)巖為主，高級(jí)變質(zhì)巖和沉積巖含量較少，屬于大陸板塊性質(zhì)物源[3]。該時(shí)期龍門(mén)山北段已經(jīng)隆升，亦構(gòu)成一個(gè)重要物源區(qū)[1，23,49,61,66]。整體上，須二段—須三段沉積時(shí)期，物源主要來(lái)自于盆地北部，其他方向物源影響范圍相對(duì)較小。須四段和須六段發(fā)育時(shí)期，川西北段仍以再旋回造山帶物源為主，扇三角洲-辮狀河三角洲砂體發(fā)育，其物源區(qū)主要來(lái)自于松潘-甘孜褶皺帶(古龍門(mén)山)[67]。川西南部受康滇古陸物源和松潘-甘孜褶皺帶(古龍門(mén)山)物源的共同影響[23]，巖石組分表現(xiàn)為大陸板塊物源減少、再旋回造山帶物源增加。該時(shí)期大巴山古陸物源及江南古陸物源影響范圍增大，由于地形較緩，大型淺水三角洲發(fā)育，影響并控制著川東和川中大部分地區(qū)的沉積[66]。

四川盆地須家河組物源區(qū)的分布、物源性質(zhì)及物源方向等是該時(shí)期華南板塊和華北板塊相互作用的結(jié)果。晚三疊世，揚(yáng)子板塊向松潘-甘孜方向擠壓，形成古龍門(mén)山褶皺帶，從而影響了盆內(nèi)不同地區(qū)物源的方向、性質(zhì)及規(guī)模，對(duì)應(yīng)形成不同類(lèi)型和不同規(guī)模的沉積體系。受不同物源控制，盆地不同位置的三角洲類(lèi)型差異，其中，盆地西部和西北部主要發(fā)育沖積扇和扇三角洲沉積體系，而盆地南部和東南部則發(fā)育辮狀河三角洲沉積體系。

2.6 致密儲(chǔ)層特征及形成機(jī)理

四川盆地上三疊統(tǒng)致密砂巖儲(chǔ)層巖石學(xué)特征表現(xiàn)為低成分成熟度、低膠結(jié)物含量和結(jié)構(gòu)成熟度中等的“兩低一中”特征，總體儲(chǔ)層物性較差，屬低孔低滲和特低孔特低滲儲(chǔ)層，局部發(fā)育有少量中孔低滲儲(chǔ)層。成分成熟度一般在0.32～2.45，最高可達(dá)6.14。膠結(jié)物含量一般為5%～6%，最高可達(dá)15%。儲(chǔ)層分選性較好至中等，顆粒支撐，磨圓度為次圓。具有整體物性偏低、喉道狹窄且連通性差的特點(diǎn)。其平均孔隙度為4.77%，最小孔隙度0.10%，最大18.27%；平均滲透率為0.19×10-3μm2，最小滲透率低于0.001×10-3μm2，最大可達(dá)50×10-3μm2[68]。儲(chǔ)集空間以粒內(nèi)溶孔、鑄模孔和粒間溶孔為主，孔徑介于0.001～100 μm，主要介于0.01～10 μm[69]。

上三疊統(tǒng)須家河組儲(chǔ)層質(zhì)量存在著時(shí)空差異性。須二段川中—蜀南地區(qū)物性相對(duì)較好，孔隙度為8%～10%的樣品所占比例大，川西北部和川西南地區(qū)物性較差，孔隙度為4%～8%，川西南地區(qū)儲(chǔ)層整體較致密，物性較差。須二段川中地區(qū)物性最好，一般都大于7%，蜀南地區(qū)次之，一般在6%～10%，川西南地區(qū)物性相對(duì)較差，在4%～8%。須家河組須六段川中的潼南、安岳地區(qū)物性最好，孔隙度大于10%，川西南地區(qū)物性較差，一般在4%～6%[70]。川西北部地區(qū)，相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層主要分布于扇三角洲前緣水下分支河道沉積，儲(chǔ)層埋藏深度大，整體致密；川中地區(qū)相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層主要分布于辮狀河三角洲前緣水下分支河道，儲(chǔ)層埋藏深度相對(duì)較小，物性相對(duì)較好。

上三疊統(tǒng)須家河組致密砂巖儲(chǔ)層經(jīng)歷了多種成巖作用，主要包括機(jī)械壓實(shí)和壓溶作用、膠結(jié)作用、自生石英、自生方解石、自生白云石、自生綠泥石等自生礦物析出作用、溶蝕作用和裂縫化作用等一系列成巖反應(yīng)[71]。成巖過(guò)程中長(zhǎng)石、高嶺石、伊利石之間發(fā)生復(fù)雜的物質(zhì)交換，從而控制次生孔隙的形成[72]。川西地區(qū)和川中地區(qū)成巖演化序列呈現(xiàn)明顯差異。川西地區(qū)成巖演化序列表現(xiàn)為壓實(shí)作用—第Ⅰ期裂縫—第Ⅰ期伊利石膠結(jié)—第Ⅰ期方解石膠結(jié)—第Ⅱ期石英加大、硅質(zhì)充填—長(zhǎng)石、巖屑溶蝕—綠泥石膠結(jié)或者伊利石膠結(jié)—第Ⅱ期方解石膠結(jié)—長(zhǎng)石溶蝕作用—第Ⅱ期破裂作用—第Ⅲ期石英加大、硅質(zhì)充填—第Ⅲ期碳酸鹽膠結(jié)—碳酸鹽交代長(zhǎng)石和石英—第Ⅲ期構(gòu)造破裂—晚期方解石和石英膠結(jié)成巖[73]。川中地區(qū)成巖演化序列表現(xiàn)為早期方解石(泥晶菱鐵礦)—石英Ⅰ期加大—綠泥石薄膜—長(zhǎng)石、巖屑溶解—綠泥石孔隙襯邊—石英Ⅱ期加大(加大、剩余粒間孔、粒間溶孔充填石英)—溶蝕作用—石英Ⅲ期加大(粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔中充填石英)—連晶(含鐵方解石)—白云石—鐵(方解石)白云石——后期溶蝕作用—石英、方解石脈形成[68]。總體上，壓實(shí)作用造成川西和川中地區(qū)砂巖原生孔隙度大幅度減小，石英Ⅱ期和Ⅲ期次生加大進(jìn)一步減小原生孔隙，封閉的地下流體環(huán)境是儲(chǔ)層保持致密化的又一原因[68]。

川中地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組甜點(diǎn)儲(chǔ)層的形成受沉積微相、溶蝕作用、綠泥石襯邊和裂縫控制[70]。不僅在宏觀上控制了儲(chǔ)層成因類(lèi)型、沉積厚度、規(guī)模及時(shí)空展布特征，同時(shí)也在微觀上控制了沉積物原始組分、粒度、成熟度、分選、磨圓、雜基含量等特征。須家河組三角洲砂體發(fā)育，川中地區(qū)物源主要受江南古陸控制，三角洲前緣水下分流河道和河口砂壩儲(chǔ)層物性最好，其平均孔隙度一般在8%以上，平均滲透率為1×10-3μm2。溶蝕作用是改善須家河組砂巖物性最重要的建設(shè)性成巖作用[74]，主要表現(xiàn)為長(zhǎng)石、巖屑等碎屑和填隙物(雜基、膠結(jié)物和原生礦物)的溶蝕，埋深約2 500 m。鑄體薄片統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，溶蝕作用提供的孔隙度平均為2%，最高可達(dá)5%，溶蝕孔隙占總孔隙的比例可達(dá)40%以上。早期形成的綠泥石可以抑制自生石英的生長(zhǎng)，使原生粒間孔得以保存。同時(shí)，襯邊的綠泥石可以分隔孔隙水與石英顆粒的表面來(lái)阻止自生石英膠結(jié)物在碎屑石英的表面成核，進(jìn)而抑制自生石英的生長(zhǎng)[75]。構(gòu)造作用形成的裂縫和微裂縫既可以增加儲(chǔ)集空間和提高滲透率，也是孔隙水運(yùn)移的重要通道，同時(shí)促使溶蝕作用加快進(jìn)行。上三疊統(tǒng)須家河組由于三角洲前緣水下分流河道和河口砂壩砂體分布面積較小，溶蝕作用和綠泥石襯邊發(fā)育有限，裂縫分布主要受構(gòu)造控制，從而造成儲(chǔ)層總體表現(xiàn)為“厚砂薄儲(chǔ)”特征。川西地區(qū)相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層主要發(fā)育于扇三角洲前緣水下分支河道沉積，其形成主要與有利沉積環(huán)境、原生孔隙保存條件、溶蝕作用、孔隙保存的滲透性屏障以及烴類(lèi)注入對(duì)孔隙的保護(hù)等有關(guān)[71]。

川中上三疊統(tǒng)須家河組儲(chǔ)層總體表現(xiàn)為“厚砂薄儲(chǔ)”特征，須家河組氣藏具有大面積含氣、流注程度低、局部富集高產(chǎn)及氣水關(guān)系復(fù)雜等特點(diǎn)，呈現(xiàn)“源儲(chǔ)交互疊置、孔縫網(wǎng)狀輸導(dǎo)、近源高效聚集”以及大面積“連續(xù)型”成藏機(jī)制，致密砂巖氣的運(yùn)移充注動(dòng)力主要來(lái)源于源巖的生烴超壓，運(yùn)移方式主要為低速非達(dá)西滲流和擴(kuò)散作用，聚集方式主要表現(xiàn)為“動(dòng)力圈閉”，成藏具有以小壓差驅(qū)動(dòng)、相對(duì)大孔徑空間儲(chǔ)集的特點(diǎn)[69]。

3 熱點(diǎn)分析和展望

3.1 加強(qiáng)淺水三角洲研究，闡明大面積富砂機(jī)制

三角洲研究歷史悠久，其因蘊(yùn)藏巨大的油氣儲(chǔ)量和產(chǎn)量而一直成為油氣勘探開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)[76-78]。三角洲的類(lèi)型、外部形態(tài)和內(nèi)部構(gòu)型對(duì)油氣勘探和開(kāi)發(fā)具有重要影響，制約著勘探開(kāi)發(fā)部署思路，影響著油氣采收率[79-80]。三角洲的形成受多種因素的控制，包括河流作用、蓄水體密度與河水密度的差異、蓄水體的水動(dòng)力作用、河口區(qū)海底地形、蓄水體的構(gòu)造特征和湖平面(海平面)變化等[81]。前人基于不同控制因素對(duì)三角洲進(jìn)行了系統(tǒng)的類(lèi)型劃分，不同類(lèi)型三角洲外部形態(tài)和內(nèi)部構(gòu)型存在差異[6，82-83]。

近年來(lái)，淺水三角洲引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，并成為學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)[84-85]。中國(guó)的淺水三角洲研究始于20世紀(jì)80 年代[86]，20 世紀(jì)90 年代，學(xué)術(shù)界主要關(guān)注淺水三角洲的砂體形態(tài)及控制因素[87-88]，認(rèn)為其前緣主要砂體形態(tài)可分為坨狀、枝狀、過(guò)渡狀及席狀，其形成受湖平面升降變化、古氣候、古地形和河流作用等控制。21 世紀(jì)以來(lái)，淺水三角洲的研究集中于形成動(dòng)力學(xué)、有利形成地質(zhì)背景、形成機(jī)制及沉積模式等[89-91]，通常認(rèn)為其形成于構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定、地形平緩、盆地整體緩慢沉降、水體較淺、古氣候適宜、湖平面頻繁多變、物源充足的環(huán)境。淺水三角洲主要發(fā)育平原和前緣亞相，以分流河道砂體為骨架砂，河口壩沉積不太發(fā)育，單層砂體薄而廣布，復(fù)合砂體厚度大、面積廣[90]。

四川盆地上三疊統(tǒng)砂體大面積分布，砂體成因類(lèi)型一直是學(xué)術(shù)界爭(zhēng)議的焦點(diǎn)。一些學(xué)者認(rèn)為，四川盆地上三疊統(tǒng)大面積砂體為淺水三角洲成因[92-93]，發(fā)育少物源供給淺水三角洲沉積模式和多物源供給淺水辮狀河三角洲沉積模式，可劃分出上三角洲平原、下三角洲平原、三角洲前緣及前三角洲4種亞相。鄒才能等(2015)認(rèn)為四川盆地上三疊統(tǒng)砂體成因于潮濕氣候背景下的敞流型湖盆淺水三角洲，由于洪水期和枯水期交替，造成湖盆中心牽引流河道砂體發(fā)育[94]。

我國(guó)在20世紀(jì)初已經(jīng)制定了臨床住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)大綱，但本著綜合診療原則和臨床醫(yī)師的基本要求，在醫(yī)患溝通、醫(yī)德教育、人文心理和法律法規(guī)等方面仍有待加強(qiáng)。口腔專(zhuān)業(yè)本身具有其特殊性，除本專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)內(nèi)容外還應(yīng)加強(qiáng)整體醫(yī)療思維的培訓(xùn)。學(xué)科的交叉融合已成為醫(yī)學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)，學(xué)員的規(guī)范化培訓(xùn)內(nèi)容在此方向也有增補(bǔ)空間。

關(guān)于四川盆地上三疊統(tǒng)淺水三角洲的研究，應(yīng)該進(jìn)一步關(guān)注下列問(wèn)題：① 不同構(gòu)造帶不同層位淺水三角洲的沉積微相組成與內(nèi)部構(gòu)型；② 不同構(gòu)造帶不同層位淺水三角洲的形成背景與制約條件；③ 不同構(gòu)造帶不同層位淺水三角洲的形成過(guò)程與富砂機(jī)理；④ 不同構(gòu)造帶不同層位淺水三角洲的平面展布與時(shí)空演化規(guī)律。這幾個(gè)方面問(wèn)題的解決，不僅能極大推動(dòng)四川盆地上三疊統(tǒng)的勘探開(kāi)發(fā)工作，也對(duì)豐富前陸盆地三角洲沉積學(xué)理論、探討不同類(lèi)型盆地三角洲的特征及形成機(jī)理具有重要意義。

3.2 開(kāi)展細(xì)粒沉積機(jī)理及儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)研究

3.2.1 富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育模式

四川盆地上三疊統(tǒng)馬鞍塘組、小塘子組下部、須三段、須五段和須六段中部細(xì)粒沉積大面積發(fā)育。細(xì)粒沉積記錄了沉積時(shí)期的大量地質(zhì)信息，是恢復(fù)晚三疊世四川盆地古構(gòu)造、古氣候和古水體性質(zhì)的關(guān)鍵[95]。另外，細(xì)粒沉積中蘊(yùn)藏大量頁(yè)巖氣，是下一步勘探開(kāi)發(fā)的潛在目標(biāo)[10]。

近年來(lái)，細(xì)積沉積的研究方法、研究技術(shù)手段、巖石學(xué)特征及分類(lèi)方案、沉積動(dòng)力學(xué)及沉積機(jī)理等方面研究均取得重要進(jìn)展。研究方法不僅有傳統(tǒng)的露頭解剖、巖心描述、分析化驗(yàn)，而且還包括計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬和水槽實(shí)驗(yàn)?zāi)M等。研究技術(shù)手段包括薄片鑒定、粒徑分析、高壓壓汞、粒子計(jì)數(shù)器、覆壓孔滲、微米CT、納米CT、核磁共振、X衍射全巖分析、X衍射熒光分析、FE-SEM、FIB-SEM、原子力顯微鏡、感應(yīng)磁強(qiáng)計(jì)、X射線(xiàn)成像和SEM-CL等。細(xì)粒沉積存在外源和內(nèi)源兩類(lèi)組分。外源組分主要來(lái)自母巖(土壤)的物理和化學(xué)風(fēng)化，少量來(lái)自火山灰和陸源有機(jī)質(zhì)；內(nèi)源組分來(lái)自上覆水體，包括水體或沉積物/水界面附近生活生物的碎片、透光帶水體產(chǎn)生的有機(jī)碳等[96]。細(xì)粒沉積可以呈單顆粒、絮凝顆粒、泥巖內(nèi)碎屑、巖屑、有機(jī)-礦物集合體(“海洋雪”)及浮游動(dòng)物糞球粒等形式搬運(yùn)，搬運(yùn)動(dòng)力存在風(fēng)力、低密度流、重力流和底流等多種搬運(yùn)動(dòng)力[14]，并最終以垂直沉降和側(cè)向加積方式發(fā)生堆積。細(xì)粒沉積可發(fā)育水平層理、交錯(cuò)層理、韻律層理、年紋層、塊狀層理等沉積構(gòu)造[97]。海相細(xì)粒沉積存在海侵、門(mén)檻和洋流上涌3種沉積模式[98]，富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的形成受高初級(jí)生產(chǎn)力、有利于有機(jī)質(zhì)保存、聚積和轉(zhuǎn)化的沉積條件等控制[99]。

四川盆地上三疊統(tǒng)未來(lái)應(yīng)系統(tǒng)開(kāi)展細(xì)粒沉積物顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、有機(jī)碳含量和化石等標(biāo)志研究，建立細(xì)粒沉積巖相分類(lèi)方案，明確不同類(lèi)型細(xì)粒沉積巖平面及縱向分布規(guī)律，并建立細(xì)粒沉積微相模式。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)晚三疊世四川盆地古構(gòu)造背景，系統(tǒng)分析細(xì)粒沉積形成的古水體氧化—還原條件、古氣候、古鹽度和古水動(dòng)力，弄清細(xì)粒沉積過(guò)程和成因機(jī)理，建立湖盆細(xì)粒沉積富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育模式，以指導(dǎo)非常規(guī)天然氣勘探開(kāi)發(fā)。

3.2.2 細(xì)粒沉積“甜點(diǎn)”儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究

中國(guó)頁(yè)巖氣按其形成環(huán)境，可劃分為海相、海陸過(guò)渡相和陸相3種類(lèi)型[100]。近年來(lái)，海相和陸相頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)取得了重大突破，比如四川盆地及周緣五峰組-龍馬溪組2019年頁(yè)巖氣產(chǎn)量達(dá)到153.3×108m3以上。

中國(guó)海相頁(yè)巖主要礦物成分有石英、粘土礦物、碳酸鹽礦物，次要礦物成分為長(zhǎng)石和黃鐵礦。頁(yè)巖發(fā)育水平層理、韻律層理和塊狀層理、遞變層理以及交錯(cuò)層理等。根據(jù)紋層結(jié)構(gòu)，細(xì)粒沉積水平層理可細(xì)分為條帶狀粉砂型、遞變型、砂泥遞變型和砂泥互層型4種類(lèi)型[97]；根據(jù)礦物組分和有機(jī)質(zhì)含量，頁(yè)巖可劃分為硅質(zhì)頁(yè)巖、鈣質(zhì)頁(yè)巖、粘土質(zhì)頁(yè)巖、混合頁(yè)巖等[101]；根據(jù)TOC含量，頁(yè)巖可劃分為富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖、含有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖、貧有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖等。頁(yè)巖中納米孔隙發(fā)育，以有機(jī)孔、無(wú)機(jī)孔和微裂縫孔隙為主，有機(jī)孔所占比例超過(guò)50%。頁(yè)巖發(fā)育順層縫和非順層縫。順層縫多為層面滑移縫、頁(yè)理縫和構(gòu)造雁列縫，非順層縫主要為剪切縫和拉張縫[102]。四川盆地及周緣五峰組-龍馬溪組龍一1(1)小層具有高TOC含量、高脆性礦物含量、高孔隙度、高水平滲透率等特征，為頁(yè)巖氣“甜點(diǎn)段”，川南威遠(yuǎn)地區(qū)、長(zhǎng)寧地區(qū)、焦石壩地區(qū)、昭通地區(qū)、瀘州地區(qū)均有廣泛分布。

四川盆地上三疊統(tǒng)小塘子組、須三段和須五段細(xì)粒沉積發(fā)育。目前，要加強(qiáng)小塘子組、須三段和須五段頁(yè)巖的巖相類(lèi)型及其時(shí)空分布、沉積模式、儲(chǔ)層孔隙類(lèi)型和成因以及甜點(diǎn)區(qū)分布預(yù)測(cè)研究。應(yīng)選取典型露頭剖面或關(guān)鍵取心井，開(kāi)展精細(xì)的層序劃分和對(duì)比，建立頁(yè)巖地層劃分對(duì)比格架。進(jìn)而通過(guò)全剖面連續(xù)切樣和大薄片制樣，明確頁(yè)巖細(xì)粒沉積巖相類(lèi)型及其時(shí)空分布，闡明細(xì)粒沉積形成機(jī)制，明確紋層和微裂縫類(lèi)型、特征(孔縫網(wǎng)系統(tǒng))及縱向展布規(guī)律，預(yù)測(cè)有利巖相類(lèi)型及時(shí)空分布。通過(guò)系統(tǒng)的XRD全巖和粘土分析、TOC含量、含氣性、巖石力學(xué)性質(zhì)等分析，明確頁(yè)巖“六性”特征及其匹配關(guān)系；通過(guò)FIB-SEM及CO2和N2聯(lián)合吸附、高壓壓汞、SEM等多種方法技術(shù)研究，確定頁(yè)巖孔隙類(lèi)型及孔隙結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)成巖模擬及薄片分析，確定細(xì)粒沉積成巖作用類(lèi)型和成巖演化序列。最后，綜合頁(yè)巖礦物組分、紋層、孔隙及微裂縫等研究成果，建立四川盆地上三疊統(tǒng)黑色頁(yè)巖沉積發(fā)育模式，明確頁(yè)巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”特征及分布規(guī)律。

3.3 通過(guò)沉積過(guò)程模擬，揭示不同粒級(jí)沉積物形成過(guò)程和成因機(jī)制

目前，沉積過(guò)程模擬已成為沉積學(xué)研究的重要內(nèi)容[11]，它配分自然界真實(shí)的沉積體系時(shí)空尺度，提取控制沉積體系發(fā)展的關(guān)鍵因素，建立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ团c原型之間對(duì)應(yīng)關(guān)系(地質(zhì)概念模型)，從而再現(xiàn)沉積過(guò)程和結(jié)果。沉積過(guò)程模擬不僅可以再現(xiàn)沉積物剝蝕、搬運(yùn)及沉積作用過(guò)程，還可以預(yù)測(cè)不同沉積體系的展布特征、時(shí)空演化和砂體變遷。沉積過(guò)程模擬存在水槽實(shí)驗(yàn)?zāi)M和計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬兩種方式。水槽實(shí)驗(yàn)?zāi)M具有真實(shí)、準(zhǔn)確、形象、直觀的特點(diǎn)[12]；計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬不受實(shí)驗(yàn)條件和人為干擾等因素的制約，但在開(kāi)展模擬之前，必須清楚各個(gè)關(guān)鍵參數(shù)及其數(shù)學(xué)表征方法，并建立相應(yīng)的幾何模型。因此，將來(lái)的沉積過(guò)程研究應(yīng)以前期水槽模擬為基礎(chǔ)，明確各關(guān)鍵參數(shù)及其變化規(guī)律，進(jìn)而達(dá)到數(shù)值模擬與前期物理模擬相互滲透、交互揭示多種粒級(jí)沉積形成機(jī)制。

四川盆地上三疊統(tǒng)須二段、須四段和須六段以粗碎屑沉積為主，三角洲砂體大面積分布，馬鞍塘組、小塘子組下部、須三段、須五段以細(xì)粒沉積為主，泥頁(yè)巖大面積分布。未來(lái)沉積過(guò)程研究應(yīng)該關(guān)注下列科學(xué)問(wèn)題：① 不同層段物質(zhì)粒度差異的成因機(jī)制；② 不同構(gòu)造位置三角洲砂體的成因類(lèi)型、成因機(jī)制、時(shí)空分布及相互制約關(guān)系；③ 細(xì)粒沉積中發(fā)育大量沉積構(gòu)造，不同沉積構(gòu)造反映的沉積水動(dòng)力條件和沉積成因機(jī)制。因此，有必要基于水槽實(shí)驗(yàn)?zāi)M和計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬，通過(guò)設(shè)定不同的構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度、物源方位、地形坡度、構(gòu)造沉降量、湖水位變化、沙泥級(jí)配等模擬參數(shù)，調(diào)整模擬過(guò)程來(lái)水量、加沙量、粒度大小等水動(dòng)力參數(shù)，塑造模擬底型，開(kāi)展沉積過(guò)程模擬[103-104]。

4 結(jié) 論

1)四川盆地上三疊統(tǒng)存在有3種層序地層劃分方案。第一種方案將上三疊統(tǒng)劃分為3個(gè)構(gòu)造層序、7個(gè)體系域(或沉積層序)，第二種劃分方案將上三疊統(tǒng)劃分為2個(gè)超長(zhǎng)期和6個(gè)長(zhǎng)期基準(zhǔn)面旋回層序，第三種劃分方案將上三疊統(tǒng)劃分為4個(gè)三級(jí)層序。結(jié)合構(gòu)造演化特征，建立了前陸盆地對(duì)稱(chēng)型和基本對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)的層序地層樣式。

2)四川盆地上三疊統(tǒng)馬鞍塘組發(fā)育礁灘相、潟湖相、潮坪相和三角洲相，川中和川南地區(qū)小塘子組發(fā)育障壁砂壩-潟湖相，須三段和須五段主要發(fā)育河流、扇三角洲、辮狀河三角洲、緩坡型曲流河三角洲和湖泊沉積體系，須二段、須四段和須六段主要存在水進(jìn)三角洲、灘壩、湖泊-三角洲和近海潮汐沉積。另外，上三疊統(tǒng)不同層段中夾有風(fēng)暴沉積和震積沉積。

3)構(gòu)造學(xué)、古生物學(xué)、巖石學(xué)、有機(jī)地球化學(xué)等證據(jù)表明，四川盆地上三疊統(tǒng)馬鞍塘組—須三段為海相沉積，須四段—須六段為陸相沉積，但仍受到海侵作用的影響。

4)四川盆地上三疊統(tǒng)存在秦嶺古陸、大巴山古陸、松潘-甘孜褶皺帶(古龍門(mén)山)、康滇古陸和江南(雪峰)古陸5大物源區(qū)，不同物源區(qū)的物源性質(zhì)、影響范圍和程度存在時(shí)空差異。物源區(qū)的形成和分布受周緣板塊構(gòu)造活動(dòng)控制，不同物源區(qū)砂巖儲(chǔ)層的礦物組成、物性、孔隙類(lèi)型及孔隙結(jié)構(gòu)、砂體類(lèi)型、致密儲(chǔ)層成藏作用過(guò)程及沉積成巖演化序列存在差異。

5)四川盆地上三疊統(tǒng)淺水三角洲沉積、細(xì)粒沉積學(xué)及沉積機(jī)理、沉積過(guò)程模擬、細(xì)粒沉積儲(chǔ)層形成機(jī)制研究不僅是沉積儲(chǔ)層研究熱點(diǎn)領(lǐng)域，也是未來(lái)主要發(fā)展方向。