摘要
本文以川东地区中侏罗统凉高山组—沙溪庙组为研究对象,充分吸收前人研究成果,基于钻井岩心、野外露头、测井、录井资料和地球化学等资料,结合区域地质构造认识,对川东地区中侏罗统凉高山组—沙溪庙组地层进行划分,系统总结凉高山组—沙溪庙组沉积特征,并明确不同时期沉积相垂向变化特征、平面展布情况,最终建立川东地区凉高山组—沙溪庙组沉积体系演化模式。 凉高山组底部以灰色粉砂岩、细砂岩为主,与下伏自流井组大安寨段紫红色、灰绿色粉砂岩、泥岩、灰色灰岩过渡层具明显差异。凉高山组内部主要发育1期完整的“湖侵—湖退”三级层序,以最大湖泛时期稳定分布的灰黑色泥页岩为界,将凉高山组分为凉下段(湖侵期)和凉上段(湖退期),其中凉上段包含3个次级的湖侵—湖退旋回。以沙溪庙组底部厚层土黄色、浅灰色砂岩“关口砂岩”为界,将凉高山组与沙溪庙组地层进行划分。沙溪庙组内部则以沙一段顶部广泛沉积的富含叶肢介化石的灰黑色页岩为界,将沙溪庙组分为沙一段和沙二段。研究区沙二段顶部出露地表遭到剥蚀。 敖家营剖面凉下段样品CIAcorr平均值80.77,Sr/Cu比值由凉下段底部0.04上升至凉下段顶部2.43,Rb/Sr平均值为0.91,指示凉下段古气候为炎热潮湿;Sr/Ba平均值为1.02,Rb/K2O平均值为1.41,反映凉下段处于淡水环境;V/(V+Ni)平均值为0.76,U/Th平均值为0.52,整体为氧化条件。凉上段样品CIAcorr平均值为78.45,Sr/Cu平均值为2.28,Rb/Sr平均值为1.75,平均值的变化指示了凉上段气候由炎热潮湿逐渐向温暖湿润转变;Sr/Ba平均值为0.16,Rb/K2O平均值为2.54,水体盐度有所升高;V/(V+Ni)平均值为0.75,U/Th平均值为0.29,氧化程度相较于凉下段增大。沙一段样品CIAcorr平均值76.52,Sr/Cu比值平均为4.66,Rb/Sr比值平均为1.14,指示沙一段向炎热干旱转化;Sr/Ba比值平均为0.15,Rb/K2O比值平均为2.15,反映沙一段仍然为淡水环境,且盐度有所下降;V/(V+Ni)平均值为0.78,U/Th平均值为0.43,整体为氧化条件。 在经历了自流井组大安寨段大片浅湖沉积之后,川东地区凉高山组凉下段进一步湖侵,至凉下段末期达到最大湖泛。研究区平安1井岩心中丘状交错层理、块状层理和似鲍马序列等现象,反映出典型的滑塌重力流沉积特征,表明在凉下段最大湖泛时期垫江—梁平—忠县一带深湖区可能发育由风暴作用引起的滑塌重力流砂体。X衍射结果表明凉上段沉积时期北部物源体系和东南部物源体系的陆源碎屑物质持续供应,研究区发育大面积三角洲沉积,随着炎热潮湿气候变弱,湖盆水体持续变浅,浅水区湖浪对砂体搬运、改造作用显著,形成大面积连片砂体,河口坝砂体发育于水下分流河道前端,靠近湖盆中心可见席状砂沉积。沙溪庙组继承发育两个主要物源体系,在气候由湿润逐渐转变为干旱的背景下,由物源区到盆地中心,发育河流—浅水三角洲—湖泊沉积体系,其中沙一段以发育浅水三角洲沉积为主要特征,由沙一段早期至晚期,砂岩、泥岩颜色由灰色转变为紫红色等氧化色,常见有冲刷构造及波浪成因构造。沙二段沉积相为暴露环境下的河流相沉积,以大套厚层紫红色泥岩夹灰色粉—细砂岩为典型特征,发育大片的泛滥平原亚相,以河漫滩最为发育。