江陵凹陷白垩系陆相碎屑岩粒度概率累积曲线特征研究

余丽玲，尤 英 （ 油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学）长江大学地球科学学院，湖北武汉430100）

冯 晗 （长江大学地球科学学院，湖北 武汉430100）

夏 平 （油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学）；长江大学地球科学学院，湖北 武汉430100）

粒度是沉积相划分的重要依据之一，通过研究粒度标志明确搬运介质的性质和能量，确定沉积物的搬运方式，从而得出沉积作用模式，为环境分析提供重要依据［1］。不同的粒度概率累积曲线组合特征反映了不同的沉积动力条件，应用粒度概率累积曲线及其组合特征识别沉积环境，已成为沉积相分析中重要的方法和手段［2-6］。为此，笔者利用岩心、测录井和粒度等资料对江陵凹陷白垩系渔洋组沉积相进行综合分析，识别出河道、河漫滩、水下分流河道、滨湖砂坝等微相，并探讨了各主要沉积微相的粒度概率累积曲线特征。

1 地质概况

江陵凹陷位于中扬子地台江汉盆地西南部。东邻丫角-新沟低凸起，北以纪山寺断层与河溶凹陷、远安凹陷、荆门地堑相隔，南部东段超覆在华容隆起之上，而西段与湖南洞庭盆地相通，西部北段以问安寺断层为界与枝江凹陷相邻，南段超复在中古生界宜都-鹤峰背斜带和桑植-石门复向斜之上。江陵凹陷以上太古界至上元古界的变质岩和震旦系-侏罗系的沉积岩为基底，沉积了厚度达万米的白垩系至第三系陆相碎屑岩，自下而上分别为白垩系渔洋组，下第三系沙市组、新沟嘴组、荆沙组、潜江组、荆河镇组、上第三系广华寺组及第四系地层，其中渔洋组以红色、紫红色碎屑岩为主，主要为河湖相沉积。

2 主要碎屑岩沉积环境粒度概率累积曲线特征

2．1 河道微相

河道微相是河谷中经常流水的部分，即平水期水流所占的最低部分。岩石类型以砂岩为主，次为砾岩。粒度概率累积曲线主要为典型的两段式，高斜一跳一悬夹过渡式和复杂三段式。

1）典型两段式 该粒度概率累积曲线图以跳跃总体为主 （见图1（a）中鄂深6-1井），累计概率大于80%，一般粒度Φ值为3～3．5，分选好，斜率大于60°，悬浮总体小于20%，交截点的粒度Φ值为2．5～3．5。粒度概率累积曲线中跳跃总体累积概率高，悬浮总体含量低，且对应厚层砂岩，反映较大规模的水动力条件较强的牵引流形成的河道的沉积。

2）高斜一跳一悬夹过渡式 该粒度概率累积曲线图呈跳跃和悬浮总体加过渡段的两段式，缺乏或很少出现滚动总体 （见图1（a）），跳跃总体的含量相对较低 （40%～70%），斜率大于60°，分选中等，粒度Φ值为0～2．5；悬浮总体组分低，累积概率小于15%，过渡组分为10%～15%。跳跃、悬浮两总体间的交截点的粒度Φ值为2～4。上述特点反映水流稳定，从而形成河道下游的细粒沉积。

3）复杂三段式 该粒度概率累积曲线由滚动、跳跃和悬浮3个总体组成，其中跳跃由2个跳跃次总体组成 （见图1（b）），主要特点是滚动总体累积概率大于5%，粒度Φ值为-1～2，跳跃总体累积概率为70%左右，斜率为30～60°，交截点的粒度Φ值为2～4；悬浮总体累积概率小于20%，粒度Φ值为4～5，反映能量较强的不稳定动荡水流携带大量粗碎屑且砂体快速堆积的水动力特征。

2．2 河漫滩微相

河漫是位于天然堤外侧的低洼平坦地，洪水泛滥期间，水流漫溢天然堤，流速降低，使河流悬浮沉积物大量堆积。河漫滩微相概率累积曲线主要为一段式 （见图2）河漫滩是河床外侧河谷底部较平坦的部分。沉积物粒度细，平均粒径以粉砂和泥质粒级为主，悬浮总体占绝对优势，约为50%～90% ，表明水动力条件很弱，岩性很细。

2．3 水下分流河道微相

水下分流河道微相是三角洲前缘亚相向湖方向的水下延伸部分，其粒度概率累积曲线图有一跳一悬夹过渡式和多段式2种主要类型。

1）一跳一悬夹过渡式 该粒度概率累积曲线图呈跳跃和悬浮总体夹过渡段的两段式 （见图3（a）），跳跃总体含量较低 （30%～40%），分选中等，粒度较细，悬浮总体含量较高，其粉砂和粘土为50%～60%，过渡组分为20%～40%。悬浮、跳跃总体间的交截点的粒度Φ值为2．5～3．5，反映出稳定水流进入湖盆且能量降低的水动力特征。

2）多段式 该粒度概率累积曲线图总体斜率较低，无确定的粗细截点，由不同斜率折线段组成，呈上凸拱形 （见图3（b））。粒度范围较宽，颗粒呈单一的杂基或颗粒支撑悬浮整体搬运，反映洪水期不稳定的动荡水流特征。由于河水密度高，入湖后仍保持较高的流速沿湖底流动，把推移载荷带到河口以外的湖区形成水下河道砂［7-8］。

2．4 滨湖砂坝微相

湖泊沉积相滨湖砂坝微相的粒度概率累积曲线特征表现为一段式 （见图4），其悬浮总体含量高，一般在80%以上，分选较好，粒度细，这种曲线特征反映了颗粒呈悬浮搬运、水动力条件较弱。

3 结 语

不同的沉积环境具有不同的水动力条件，不同微相具有不同的粒度概率累积曲线组合特征；同一微相的水动力条件不同，也具有不同的粒度概率累积曲线组合特征。江陵凹陷白垩系主要碎屑岩沉积环境的粒度概率累积曲线特征表现如下：河道微相为典型的两段式、高斜一跳一悬夹过渡式和复杂三段式的组合特征；河漫滩微相主要为一段式；水下分流河道微相为一跳一悬夹过渡式和多段式的组合特征；滨湖砂坝微相主要为一段式。由于水动力条件可能出现在不同的环境中，不同成因的沉积物也可能混合出现，再加上物源供给、母岩性质及构造条件等因素的影响，因而单纯依靠粒度资料进行分析是不可靠的，只有将粒度资料与沉积构造、生物特征和地质背景等结合起来分析，才能尽可能客观地了解沉积环境。

［1］郑浚茂 ．陆源碎屑沉积环境的粒度标志 ［D］．北京：武汉地质学院北京研究生部，1982．

［2］姜在兴 ．沉积学 ［M］．北京：石油工业出版社，2003．

［3］袁静，杜玉民，李云南．惠民凹陷古近系碎屑岩主要沉积环境粒度概率累积曲线特征 ［J］．石油勘探与开发，2003，30（3）：103-107．

［4］袁文芳，陈世悦，曾昌民，等 ．柴达木盆地西部地区第三系碎屑岩粒度概率累积曲线特征 ［J］．石油大学学报 （自然科学版），2005，29 （5）：12-18．

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［6］刘万洙，刘招君，王东坡 ．松辽盆地白垩系岩石组合与粒度分布特征 ［J］．长春地质学院学报，1996，26（2）：131-137．

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