川东北地区上三叠统须家河组层序岩相古地理研究

摘要

本论文以四川盆地东北部(川东北地区)上三叠统须家河组为研究对象,以沉积学,层序地层学,古生物学,地球化学和地球物理学等学科理论为指导,对野外露头、钻井岩心、测井资料、地震资料、薄片进行了综合分析;论文研究了川东北地区须家河组地层的岩石学特征、物质来源、沉积体系特征及层序地层特征,在此基础上,以三级层序或三级层序体系域为编图单元,编制具有精确性、等时性、成因连续性等优点的岩相古地理图,探讨了该区层序岩相古地理特征及演化规律。主要内容及成果如下:
　　 1.在前人研究基础上,结合本次研究,研究区内须家河组共划分出五个岩性段,分别为须一段、须二段、须三段、须四段、须五段;大量的薄片鉴定结果表明,研究区内须家河组共发育陆源沉积岩、混积岩和特殊岩石类型3大类,并总结出了14种陆源沉积岩类;
　　 2.在岩石组份(砂岩碎屑、岩屑成分、砾石成分)分析基础上,结合重矿物组合特征分析,认为须家河组具双物源的特征:一为西北方向的龙门山地区,另一个为东北方向的古大巴山地区。须一至须五期物源的演化与造山带的活动息息相关。随着龙门山造山带的构造隆升,研究区受龙门山造山带的影响越来越大。
　　 3.通过研究区地表剖面和钻井资料的分析研究,依据岩石颜色、岩石结构、沉积构造及古生物化石等沉积学标志和不同测井曲线特征标志,在川东北地区须家河组沉积演化中识别出了3个沉积体系组:大陆体系组、海陆过渡体系组及海洋体系组,包括5个沉积体系;其中,1)大陆体系组:主要包括冲积扇沉积体系、湖泊沉积体系、湖泊三角洲沉积体系;2)海陆过渡体系组:主要为三角洲沉积体系;3)海洋体系组:主要有海岸沉积体系,并总结了出海陆过渡三角洲、陆相冲积扇一湖泊二种沉积模式特征。
　　 4.通过野外露头与钻井岩心观测,将野外剖面和钻井进行了系统的地层划分与对比。进行了层序界面类型和划分标志研究,识别出了六种层序界面:不整合面、古风化壳、大型底冲刷面、间歇暴露面、岩性岩相转换面及最大(海)湖泛面;厘定了研究区上三叠统须家河组层序地层划分方案,并划分为3个构造层序,5个三级层序。
　　 5.以三级层序体系域或三级层序为编图单元,对研究区进行了岩相古地理编图研究,共编制了6张层序岩相古地理图(SQ1、sQ2HST、SQ2TST、SQ3、SQ4、SQ5),揭示了区域岩相古地理特征及演化规律,研究表明:SQ1期,研究区受海侵影响较大,经历了海相一陆相的沉积环境;SQ2期,海水完全退出研究区,为陆相沉积环境,主要为一套三角洲的砂岩沉积;SQ3期,由于研究区周缘造山带构造活动的减弱,物源供给有限,工区内主要为一套薄的泥页岩,由北至南依次为冲积三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相、浅湖亚相的沉积环境;SO4期,伴随着盆缘造山带构造活动的加强,研究区由北至南呈现出冲积扇一冲积三角洲的沉积特征;SQ5期,盆缘造山带构造活动减弱,由北至南表现为三角洲平原亚相过渡至三角洲前缘亚相的沉积特征。