四川盆地及周緣地區中上寒武統洗象池群層序地層與巖相古地理演化特征

李偉，樊茹，賈鵬，盧遠征，張志杰，李鑫，鄧勝徽

（中國石油勘探開發研究院，北京 100083）

0 引言

四川盆地及其鄰區中上寒武統洗象池群自蜀南地區威遠氣田獲得天然氣發現后，近期又在高石梯、磨溪及其以北地區有多口井獲得工業氣流，展示出良好天然氣勘探潛力。洗象池群為一套以白云巖為主的沉積[1-3]，西薄東厚[4-6]，由于缺乏古生物標定，在層序劃分、沉積演化等方面長期存在分歧。近期研究初步確認，洗象池群中上部地層基本對應芙蓉統，中下部地層基本對應第三統（或武陵統）中上部[6-7]。對于數百米甚至上千米厚的洗象池群，用一幅巖相古地理圖來描述是遠遠不夠的，而且在劃分成幾個三級層序來展示其沉積面貌方面也存在分歧。以盆地內部威寒 1井資料為基礎的研究認為可以劃分成4個三級層序[6-8]，以盆地外圍露頭資料為基礎的研究認為可以劃分為 3個或7個三級層序[9-10]。顯示由于盆地內部與盆地外圍地層發育的差異導致對層序劃分的認識存在差異。同時層序劃分的依據不統一也會造成認識存在差異，影響細化沉積相。本文通過對芙蓉統底界標志的初步確認[6]，以及同位素組成地球化學依據的尋找[6-8]，結合測井旋回分析技術（INPEFA）[8,11]、探井洗象池群巖性與電性特征分析，并以海平面變化的相對頻率為基礎[12]，初步厘定盆地內部至盆地外圍的層序地層劃分格架。同時，通過野外露頭巖性描述、鉆井巖性電性組合特征、沉積微相電性特征等研究，以三級層序為單元編制四川盆地及其鄰區的巖相古地理圖，揭示研究區沉積演化特征與規律。

1 層序地層特征

洗象池群層序地層的劃分是一個十分困難的問題，盆地內大多數鉆井剖面不僅巖性單一、古生物稀少，而且電性界限特征不明顯。彭善池等[13-15]認為中上寒武統由第5階—第10階共6個階的地層組成，形成時間為距今510～488 Ma。洗象池群發育在中寒武統高臺組（或陡坡寺組）之上，地層發育應少于6個階，除去高臺組（或陡坡寺組），沉積應該發生在距今504～488 Ma。按照三級層序以組（段）為地層單元[16-18]，需有地層不整合界面，并以描述體系域為主，其層序發育時間多為3.0～0.5 Ma[17]或5.25～1.60 Ma[19]。洗象池群內部缺少不整合界面，時間跨度較長，劃分5～6個三級層序比較合適。

1.1 層序地層的劃分標志

為了有效劃分三級層序，綜合考慮了碳同位素組成、INPEFA測井旋回、電性、巖性、不整合面等方面的劃分依據與標志。

碳同位素組成標志。根據洗象池群碳氧同位素組成綜合分析，確定以碳同位素組成正漂移事件的底界作為芙蓉統的底[6-7]，該底界所對應的自然伽馬低峰值的泥質白云巖底就是洗象池群中部最明顯的層序界面，也是重要的巖性轉化面，而且全區可對比追蹤（見圖1—圖3）。

INPEFA測井旋回標志。INPEFA測井旋回分析減少了人工劃分層序的不確定性因素的影響，實現層序旋回劃分由定性—半定量—定量的轉化[11]。根據大量探井的 INPEFA測井旋回頻譜趨勢屬性變化分析，可以準確找到三級層序的最大海泛面與巖性轉換面。太和1井洗象池群第1個最大海泛面在深度4 710 m處，第1個巖性轉換面在深度4 601 m處；第2個最大海泛面在深度4 599 m處，第2個巖性轉換面在深度4 410 m處；第3個最大海泛面在深度4 405 m處，第3個巖性轉換面在深度4 218 m處；第4個最大海泛面在下部白云質泥巖的中上部4 217 m處，第4個巖性轉換面在深度4 074 m處；第5個最大海泛面位于深度4 073 m處，第5個巖性轉換面在深度4 010 m處（見圖3）。這5個巖性轉換面就是 5個三級層序的頂面。同時，能夠看到除下部最大海泛面外，其他都在巖性轉換面上部1～5 m處，顯示海侵是非常短暫的。

電性標志。本文研究的電性標志主要是自然伽馬曲線的變化。僅依靠電性標志很難確定地層界限，結合碳同位素組成標志與 INPEFA測井旋回標志，可在對應的位置找到自然伽馬曲線的低峰，低峰的低值底部就是巖性轉換面，低峰的高值中部就是最大海泛面（見圖3）。另外，洗象池群底界的電性標志多以梳齒狀自然伽馬曲線的底為標志[6]。

巖性標志。這是洗象池群內部層序劃分的最大困難之一，只能在碳同位素組成標志、INPEFA測井旋回標志與電性標志的輔助下，找準具體標志，否則只能通過鄰井對比來確定三級層序的界面。洗象池群5個三級層序的巖性轉換面都是由白云巖向泥質白云巖、白云質泥巖、頁巖、泥巖等轉換，5個最大海泛面的巖性以泥質白云巖或白云質泥巖為主，少數為頁巖或泥巖。另外，洗象池群底部巖性標志多為梳齒狀自然伽馬段對應的泥質白云巖或白云質泥巖與白云巖薄層交互段底部的白云巖，其下多為高臺組（或陡坡寺組）的自然伽馬較高的較厚層泥質白云巖、白云質泥巖或含膏白云質泥巖[5-6]。

不整合標志。洗象池群的不整合只發育于其頂部，多以平行不整合與奧陶系接觸[5-6,9]。

1.2 三級層序劃分及其基本特征

根據上述最大海泛面與巖性轉換面的特征標志，本文研究認為洗象池群發育較全、且剝蝕較少的川東—湘鄂西—黔北地區存在4～5個三級層序；而剝蝕較多的川中—威遠地區存在 4個三級層序，其西側剝蝕尖滅帶多發育1～3個三級層序。

1.2.1 層序Sq1基本特征

層序 Sq1是洗象池群底部的三級層序，具有明顯海侵體系域與高位體系域（見圖1—圖3）。該層序以白云巖與泥質白云巖交互發育為主，地層東厚西薄，多具有梳齒狀自然伽馬曲線特征[6]。除川中局部地區與太和 1井區外，碳同位素組成均展現自下而上逐漸變輕的變化規律。該層序基本對應于最新分層的洗一段[6-7]，有洗象池群發育的地區就有分布，表明該層序發育時，廣泛的海侵導致上揚子臺地都淹沒在海水之下。西薄東厚的地層顯示出臺地內部西高東低的地勢特征。盆地西北部龍探1—馬深1井區地層厚度為30～50 m，而東部五科1—池7—太和1井區地層厚度為150～180 m，東部焦石壩、永順下福、大庸古丈羅依溪等地區的地層厚度甚至超過200 m。

層序Sq1下部以海侵體系域（TST）為主。四川盆地內部該層序都在海侵發生后持續海退[20]。其底部存在一層較純的白云巖或砂屑白云巖，川中—川東地區尤為明顯，威寒1井發育19 m厚的含膏白云巖與白云巖，廣探2井與五探1井底部發育18 m厚的砂屑白云巖與 15 m厚的白云巖，揭示出早期局限蒸發-淺水沉積環境向后期水體加深沉積環境的演化。四川盆地外圍地區的巖性組合存在差異，渝北城口為砂屑灰巖、石灰巖，巫溪為鮞粒白云巖、白云巖與白云質泥巖，陜南八仙鎮為含燧石結核的角礫灰巖、石灰巖與泥灰巖，鄂西神農架武山湖為鮞粒白云巖、白云巖與頁巖，鄂西南楊家坪與白果坪為砂巖、粉砂巖、白云巖、顆?；規r與頁巖，黔北金沙巖孔為含礫含泥白云巖與泥質白云巖，黔北沿河甘溪為砂屑白云巖、白云巖與石灰巖。湘西永順下福為白云巖與砂屑白云巖，古丈羅依溪為頁巖、泥灰巖與石灰巖，與上述巖性略有不同。林1井、太和1井、建深1井等的INPEFA測井旋回分析顯示，層序 Sq1海侵后的最大海泛面發育于梳齒狀自然伽馬泥質白云巖的上部或頂部（見圖3）。

層序Sq1上部為高位體系域（HST）。四川盆地內多為白云巖與砂屑白云巖，下部偶見泥質白云巖與石灰巖。而盆地外圍巖性組合變化較大，渝北城口為石灰巖與砂屑灰巖，巫溪徐家鎮為砂屑、藻屑、礫屑白云巖；陜南八仙鎮為泥灰巖與灰巖；鄂西神龍架武山湖為白云巖與砂屑白云巖；鄂西南白果坪為藻灰巖、白云巖、灰質白云巖，楊家坪為大套白云巖，黔北金沙巖孔為白云巖，甘溪為石灰巖與白云巖，湘西羅依溪為泥灰巖與石灰巖。

層序 Sq1海侵體系域與高位體系域均發育，在全區突出表現為對稱型海侵體系域-高位體系域，揭示緩慢海侵與緩慢海退的沉積演化過程。

1.2.2 層序Sq2基本特征

層序 Sq2是洗象池群下部的三級層序，以高位體系域沉積為主（見圖1—圖3）。該層序的巖性主要為白云巖，地層東厚西薄，探井自然伽馬曲線以低平或微齒狀為特征，碳同位素組成展現出自下而上逐漸加重的變化規律[6]。該層序基本對應于最新分層的洗二段[6-8]，在上揚子地臺上均有發育，西薄東厚的地層顯示出臺地內部西高東低的地勢特征。樂山—龍女寺與川西北等加里東古隆起區較薄，川西北龍探1井、川中南充1井與寶龍1井、川西南范店剖面的地層厚度在50 m左右；川東地區較厚，五探1井、五科1井、池7井、利1井、太和1井、建深1井，以及川東南的臨7井、丁山1井等，地層厚達180～220 m；湘西等臺地邊緣厚度最大，白果坪、楊家坪厚達350 m，下福厚346 m；臺地邊緣外的斜坡—盆地區地層變得較薄，渝北巫溪、鄂西神龍架、陜南八仙鎮等地區地層厚度多為50～60 m。

層序 Sq2主要為高位體系域，海侵體系域只在局部地區發育。該層序早期短暫發育海侵，多數地層厚度僅為10 m左右，巖石類型多樣，頁巖、泥質白云巖、含泥質白云巖、泥灰巖、石灰巖與白云巖等。其中部分地區海侵體系域較發育，鄂西神農架武山湖為頁巖與薄層白云巖的互層沉積；渝北徐家鎮為白云巖與泥質粉砂巖沉積，以中薄層白云巖為主；渝東建深 1井巖性復雜，存在泥質白云巖、白云巖、云質灰巖與泥質白云巖等；黔北習水的林 1井為泥質白云巖與白云巖互層沉積，以白云巖為主；滇北鎮雄羊場為大段泥質白云巖沉積，厚達80余米；黔北金沙巖孔也有連續泥質白云巖沉積，厚43 m；湘西羅依溪為大段薄層泥灰巖，厚達 176 m；鄂西南白果坪為顆?；規r與藻灰巖等，厚76 m。另外，林1井與建深1井INPEFA測井旋回分析顯示，層序 Sq2海侵后的最大海泛面發育于中下部低峰自然伽馬對應的泥質白云巖；太和 1井INPEFA測井旋回分析顯示，層序Sq2最大海泛面發育于底部自然伽馬低峰對應的泥質白云巖（見圖3），表明其海侵體系發育差。

層序 Sq2上部的高位體系域在四川盆地內部普遍發育，自西向東逐漸加厚。巖性主要為白云巖，伴有特殊巖性。四川涼山州雷波縣抓抓巖以石灰巖為主，含薄層頁巖；渝東焦石壩發育白云巖、砂屑白云巖、石灰巖、泥質白云巖、溶孔顆?；規r，利1井發育白云巖、砂屑白云巖、泥灰巖、石灰巖；八仙鎮發育含結核與角礫灰巖，底部為泥灰巖；城口發育石灰巖、砂屑灰巖、白云巖；川中廣探2井發育厚45 m的砂屑白云巖；川東座3井下部發育厚51 m的砂屑白云巖；渝南南川三匯剖面發育砂屑白云巖、泥質白云巖與白云巖，其中砂屑白云巖厚達73 m；黔北甘溪發育含膏砂屑白云巖、石灰巖、砂屑白云巖、白云巖等，其中含膏砂屑白云巖主要發育在上部；湘西下福發育的砂屑白云巖厚達178 m，發育在上部；湘西羅依溪發育厚136 m的石灰巖夾泥灰巖；黔北金沙巖孔發育具晶間溶孔的白云巖。

層序 Sq2以發育高位體系域為主，表現為非對稱型海侵體系域-高位體系域，揭示短暫的快速海侵與緩慢海退的沉積演化過程。

1.2.3 層序Sq3基本特征

層序Sq3是洗象池群中部的三級層序，具有明顯高位體系域特征。該層序巖性以白云巖為主，地層東厚西薄，探井自然伽馬曲線以低平-微齒狀與低峰交互發育為特征[6]。碳同位素組成展現出自下而上逐漸變輕的變化規律。該層序基本對應于最新分層的洗三段[6-8]。在川西北—川中地區的剝蝕區略有加大，加里東古隆起區較薄，發育不全，川西北龍探1井與馬深1井殘余地層厚度為28 m與23 m，川中南充1井殘余地層厚度為48 m；川西南、川中與川東大部地層厚度為50～75 m；川東南、渝東、湘西等地的地層厚度為150～200 m；渝北城口與鄂西地區地層厚度為70～80 m。表明這一時期仍在臺地內存在一定坡度，西高東低的古地貌繼承性發育。

層序 Sq3繼續以高位體系域為主，海侵體系域仍較局限。該層序下部多數海侵體系域發育十分局限，泥質白云巖厚度多在10 m以下，顯示其發育時間很短。林1、太和1、建深1等井的INPEFA測井旋回分析顯示其海侵體系域發育十分局限，最大海泛面對應于底部的泥質白云巖（見圖3）。也有海侵體系域發育十分明顯的地區，顯示出水體加深的特征，渝東焦石壩自下而上發育溶孔顆?；規r、鮞?；規r與藻灰巖，累計厚度48 m；鄂西神農架武山湖自下而上發育中層白云巖與砂屑白云巖、薄層白云巖與薄層砂屑白云巖互層的沉積序列，厚達70 m；渝北巫溪徐家鎮自下而上發育白云巖與含泥粉沙質白云巖。

層序 Sq3上部的高位體系域多發育中厚層白云巖夾薄層泥質白云巖。局部存在特殊性，川東太和1井與黔北林1井發育泥質白云巖、白云巖與砂屑白云巖互層，蜀南臨7井與川東建深1井發育含泥白云巖與白云巖互層，渝北徐家鎮發育砂屑白云巖、藻屑白云巖與顆粒白云巖，鄂西武山湖發育薄層砂屑白云巖與鮞粒白云巖，湘西羅依溪發育石灰巖與泥灰巖，五科1井、永順下福剖面與南川三匯剖面分別發育厚度為30 m、150 m與50 m的砂屑白云巖，黔北甘溪發育75 m厚的含膏白云巖與含膏砂屑白云巖，川東北利1井發育砂屑白云巖、白云巖、石灰巖與泥灰巖，黔北金沙巖孔發育具晶間溶孔的白云巖。

層序 Sq3以發育高位體系域為主，海侵體系域局部發育在盆地外圍的東北部與渝東等區域，為非對稱型海侵體系域-高位體系域，揭示短暫的快速海侵與緩慢海退的沉積演化過程。

1.2.4 層序Sq4基本特征

層序Sq4是洗象池群中上部的三級層序，仍具有明顯的高位體系域特征。該層序主要發育白云巖夾薄層泥質白云巖，地層西薄東厚，探井自然伽馬曲線以低平-微齒狀與低峰均有發育為特征[6]。碳同位素組成值為-3‰～0，自下而上呈逐漸變輕或微齒狀的變化規律。該層序基本對應于最新分層的洗四段下部[7-8]。在川西地區的剝蝕明顯加大，加里東古隆起斜坡區較薄。川西北龍探1井、馬深1井與川中南充1井的洗象池群均被剝蝕，高石26井、寶龍1井與川西南樂山范店僅殘余厚度15～30 m，川南、川中與川東大部厚度為50～70 m；川東南、渝東、湘西等地區厚度為150～200 m；城口與鄂西受斜坡沉積環境控制，地層發育較薄，厚度為70～80 m。因此，這一時期的沉積仍然在上揚子地區臺地內存在一定的坡度，西高東低的古地貌仍繼承性發育。

層序 Sq4的高位體系域十分發育，海侵體系域發育仍然局限。層序 Sq4在多數地區海侵體系域發育局限，泥質白云巖厚度為5～10 m，個別區域甚至不發育，局部地區發育硅質頁巖與石灰巖。海侵體系域主要發育在川東南、滇北、鄂西等地區。蜀南臨7井與黔北林1井發育砂屑白云巖、白云巖、泥質白云巖的組合，滇北雷坡抓抓巖發育18 m厚的石灰巖，鄂西南白果坪發育兩層厚10 m的硅質頁巖，鄂西武山湖發育砂屑白云巖與白云巖沉積。中林1井INPEFA測井旋回分析顯示其海侵后的最大海泛面發育在中上部，即自然伽馬低峰間隔發育段最上部的低峰處（見圖3）。

層序 Sq4中上部高位體系域為中厚層白云巖、砂屑白云巖夾薄層泥質白云巖。巖性比較特殊的主要是湘西羅依溪的泥灰巖與石灰巖厚達 200余米，黔北甘溪砂屑白云巖與含膏砂屑白云厚達133 m，重慶三匯與川東座3井砂屑白云巖厚50 m，黔北金沙巖孔發育厚35 m具晶間溶孔的白云巖。另外，太和 1、建深 1等井INPEFA測井旋回分析顯示該層序最大海泛面位于其底部（見圖3），表明層序Sq4幾乎都是高位體系域沉積。

這一時期殘余地層的分布明顯在川西大面積缺失，高位體系域更加發育。

1.2.5 層序Sq5基本特征

層序 Sq5是洗象池群頂部的三級層序，繼續以高位體系域為特征。該層序主要發育白云巖、砂屑白云巖，夾薄層泥質白云巖，局部地區頂部發育石灰巖，地層西薄東厚，探井自然伽馬曲線以微齒狀與低峰發育為特征[6]。碳同位素組成值為-3.0‰～0.5‰，自下而上呈逐漸變重又變輕的特征。該層序基本對應于最新分層的洗四段上部[7-8]。受寒武系沉積后加里東古隆起長期剝蝕的影響，該層序在盆地內的川中、川西、及川東局部遭受大面積剝蝕。川西北龍探 1井、馬深 1井，川中廣探2井、寶龍1井、高石26井、南充1井，川南威寒1井、臨7井與黔北林1井均缺失這一地層；川東太和1井、川南窩深1井、川東北五科1井殘留地層厚度20～70 m；盆地東部及盆緣地層厚度為50～150 m；盆地東南部湘鄂西—黔北地區地層厚度為80～220 m；盆地東北部鄂西—渝北地區地層厚度為20～70 m。雖然受到剝蝕的影響，但仍顯示出西高東低的繼承性古地貌特征。

層序Sq5仍以高位體系域發育為主，海侵體系域發育局限。層序Sq5下部海侵體系域發育局限或不發育，泥質白云巖厚度多在10 m以下，局部地區發育硅質頁巖、石灰巖、泥灰巖等。海侵體系域主要發育在黔北、湘鄂西、陜南等地。黔北沿河甘溪發育40 m厚的石灰巖、金沙巖孔發育10 m厚的灰質泥巖，鄂西南白果坪發育兩層厚8 m的硅質頁巖，湘西羅依溪發育10 m厚的薄層泥質條帶石灰巖，陜南平利縣八仙鎮發育41 m厚的泥巖。

層序 Sq5上部高位體系域為中厚層白云巖、砂屑白云巖，部分地區夾薄層泥質白云巖。其中湘西古丈羅依溪剖面中下部發育泥灰巖、石灰巖與頁巖交互沉積，厚達80余米；湘西下福發育厚達100 m的砂屑白云巖；黔北甘溪發育砂屑白云巖、白云巖、石灰巖，厚達150余米；金沙巖孔發育厚35 m具晶間溶孔的白云巖；川南局部地區頂部發育厚15～18 m的石灰巖。

洗象池群沉積末期層序 Sq5的地層在川西—川中以及川東局部地區大面積缺失，仍以高位體系域發育為特征，海侵體系域局限發育。

綜上所述，四川盆地及其鄰區中上寒武統洗象池群劃分為Sq1—Sq5共5個三級層序，其中層序Sq1、Sq2、Sq3在殘余地層發育區基本都存在，層序Sq4與Sq5缺失區逐漸向川東地區擴大。層序 Sq1在全區突出表現為對稱型海侵域-高位域，揭示緩慢海侵與緩慢海退的沉積演化過程；臺內的三級層序Sq2—Sq5均表現為非對稱型海侵體系域-高位體系域，揭示快速海侵與緩慢海退的沉積演化過程。四川盆地內每個三級層序都存在西薄東厚的基本特征，顯示洗象池群沉積期臺內古地貌為緩坡特征。

2 沉積與巖相古地理特征

四川盆地中上寒武統洗象池群因巖性單一，長期以來只能對整套地層概括性地開展沉積與巖相古地理研究，導致難以呈現縱橫向的沉積相變化；尤其是盆地東部及鄰區發育數百米至上千米厚的地層，以群為單元的沉積與巖相古地理研究，則很難描述其基本特征與變化規律，更無法滿足勘探生產的需要。前人研究認為洗象池群為一套海退沉積層序，以臺地相沉積為主[20-26]，可與北美地臺類比[27]。由于上揚子地區在這一時期海侵規模小、時間短，因此海侵體系域多數發育很差，是以海退背景下的高位體系域為主[5,19-24]。本文經過層序地層研究與細分，為各段或各三級層序開展沉積與巖相古地理研究提供了基礎，通過各三級層序的高位體系域為主的特征揭示，理清其碳酸鹽臺地[28-29]的發育特征、臺內灘與臺緣灘的沉積演化規律。

2.1 層序Sq1沉積與巖相古地理特征

四川盆地及其鄰區洗象池群層序 Sq1發育混積潮坪、蒸發—局限臺地、開闊臺地、臺地邊緣、斜坡與盆地等沉積相（見圖4）。臺內是緩坡型蒸發—局限臺地上發育小型臺內顆粒灘、膏質潟湖沉積為特征，臺緣是以發育小型顆粒灘為主。該層序除冕寧—雅安—樂山—遂寧—綿陽—廣元一線以西以北地區被剝蝕外，四川盆地及其鄰區均有發育。

層序 Sq1混積潮坪沉積相主要發育于川西北與川西南地區。川西北龍探1井與馬深1井都發育碳酸鹽巖與碎屑巖交互沉積，龍探 1井為白云巖與含白云質泥巖，馬深1井為白云巖、泥質白云巖與含白云質泥巖；川西南會理清水河露頭發育灰色白云巖、砂質白云巖夾紫紅色泥巖，峨眉發育灰色白云巖、泥質白云巖、夾砂泥巖薄層或條帶[30-31]；川西南范店露頭剖面底部發育白云巖夾白云質砂巖及泥質粉砂巖條帶[32]，窩深 1井底部以白云巖與含膏白云巖為主夾粉砂巖與粉砂質泥巖，厚度為42 m，顯示出近岸混積潮坪沉積的特征。

層序 Sq1蒸發—局限臺地沉積相發育于四川盆地大部、渝東、黔北、滇北等地區，廣泛發育白云巖，局限發育薄層砂屑白云巖、含膏白云巖。廣安、南充、高石梯、螺觀山、合川等地海侵體系域早期為砂屑灘沉積，發育厚度為2～10 m的砂屑白云巖，三匯厚度可達68 m。因寒武紀中后期存在蒸發環境[5,32-33]，層序Sq1的膏質潟湖縱向上主要發育在底部，但規模小、厚度僅為1～2 m，以含膏白云巖為主。蜀南威遠、陽高寺，川東五百梯，鄂西恩施等地區發育小規模的膏質潟湖沉積，只在長寧—古藺及其以南地區發育較大面積的蒸發環境[34]（見圖4）。另外，雷波抓抓巖露頭為石灰巖沉積，只在底部發育砂屑白云巖，為以淡化潟湖為主的沉積。

圖4 四川盆地及其鄰區洗象池群層序Sq1（洗一段）沉積與巖相古地理特征

層序 Sq1臺地邊緣沉積相主要發育于兩個區帶，一個區帶位于黔東北甘溪、湘西花壇—永順—大庸、鄂西南五峰白果坪—楊家坪等地，另一個區帶位于渝北城口—巫溪—鄂西武山湖一帶。這兩個區帶主要發育砂屑灘、礫屑灘、鮞灘、藻屑灘等微相與灘間海微相。臺緣灘較薄，厚度為5～15 m，個別厚度可達30 m，廣泛發育砂屑灰巖、砂屑白云巖、鮞?；規r與鮞粒白云巖，局部發育藻屑砂屑白云巖。臺地邊緣也發育半深水沉積物，武山湖發育 3層單層厚度為 6～10 m的黑色頁巖，鄂西南白果坪發育 1層厚 18 m的黑色頁巖。

層序 Sq1開闊臺地相沉積主要發育于渝東—鄂西南一帶。渝東利 1井發育開闊淺海沉積的石灰巖與泥灰巖，砂屑灘沉積微相的砂屑白云巖，以及灘間海白云巖與泥質白云巖，顯示出局限臺地與開闊臺地交互發育的特征。建深 1井發育薄層泥質白云巖與中厚層白云質灰巖交互沉積，以及白云質灰巖與灰質泥巖沉積，展現出以開闊臺地為主的沉積特征。鄂西南白果坪露頭為礫屑灰巖、含砂礫屑灰巖、藻屑灰巖與白云巖的交互沉積，展現出臺地邊緣與開闊臺地交織在一起的特點。開闊臺地內也有薄層砂屑灘發育，渝東利 1井發育兩層厚度分別為 5 m和 8 m的砂屑白云巖，建深1井發育兩層厚度分別為4 m和6 m的砂屑灰巖。

層序 Sq1斜坡—盆地相主要發育于黔東北—湘鄂西、陜南—鄂西等地區。湘西羅依溪露頭主要發育薄層泥灰巖與黑色頁巖，顯示出較深水斜坡與深水盆地的沉積特征；陜南八仙鎮露頭剖面發育礫屑灰巖、薄層石灰巖與泥灰巖沉積，顯示出斜坡較深水碳酸鹽巖沉積與碳酸鹽巖碎屑流沉積的基本特征。

總之，層序 Sq1相序發育較全，臺內蒸發—局限臺地廣泛發育，開闊臺地較發育，高能灘發育較差。臺內顆粒灘與膏質潟湖發育在海侵沉積體系域的早期，多呈分散狀發育特征，臺緣灘規模也很小。

2.2 層序Sq2沉積與巖相古地理特征

洗象池群層序 Sq2的臺內是以緩坡型蒸發—局限臺地上發育小型—大型臺內顆粒灘與膏質潟湖為特征，混積潮坪、臺地邊緣、斜坡與盆地等沉積亞相繼承性發育，先前的開闊臺地轉化為半局限臺地，臺緣灘明顯增大，遭受剝蝕的區域與層序Sq1相似（見圖5）。

圖5 四川盆地及其鄰區洗象池群層序Sq2（洗二段）沉積與巖相古地理特征

層序Sq2混積潮坪沉積相發育在川西北與川西南，面積略有縮小。川西北龍探 1井為碳酸鹽巖與碎屑巖交互沉積下的白云巖與含白云質泥巖。馬深 1井所在地區轉化為局限臺地相沉積，為白云巖、砂屑白云巖、泥質白云巖與白云質泥巖，砂屑白云巖厚達40 m。會理—峨眉一帶混積潮坪相繼承性發育。

層序 Sq2蒸發—局限臺地沉積相發育區與層序Sq1相近，但臺內高能顆粒灘沉積發生變化。在高石梯與磨溪及其鄰區仍然以薄層砂屑灘沉積為主，而川中廣安—華鎣山田壩、川西南樂山范店—大窩頂、川西北馬深 1井區出現了較大規模的顆粒灘沉積。廣探 2井砂屑白云巖厚45 m，范店露頭—窩深1井砂屑白云巖厚16～25 m。盆地東部邊界以較大—大型臺內灘為特征，林1井砂屑白云巖厚26 m，重慶三匯露頭砂屑白云巖厚72 m，焦石壩露頭砂屑白云巖厚75 m、溶孔顆?；規r厚20 m，利1井砂屑白云巖厚45 m。臺內膏質潟湖發育在盆地南部與黔北地區，單個規模大于層序Sq1。金沙巖孔露頭晶間溶孔白云巖厚80 m，并含有石鹽假晶與大量溶蝕晶孔，為蒸發相的白云巖[35]；黔東北甘溪剖面含膏砂屑白云巖厚40 m。此時臺內灘展現出由古隆起向外圍逐漸增大、向東遷移，膏質潟湖在東南部較發育的特征。另外，川西南雷波抓抓巖露頭顯示水體略有加深，先期的砂屑灘消失，并出現薄層黑色頁巖沉積，顯示出淡化潟湖為主的環境。

層序 Sq2半局限臺地相沉積發育于渝東—鄂西南地區。渝東—鄂西南在層序 Sq1時的開闊臺地略有變化，一是建深 1井附近轉化為局限臺地，二是焦石壩展現半局限臺地的特征，利 1井與焦石壩發育較大規模的顆粒灘沉積。

層序Sq2臺地邊緣沉積相仍繼承性發育于黔東北—湘鄂西一帶與渝北—鄂西一帶，但臺緣灘的發育規模明顯增大。下福露頭砂屑白云巖厚175 m，鄂西南白果坪露頭顆?；規r厚88 m、藻屑灰巖厚40 m、顆粒白云巖厚15 m。此時渝北—鄂西臺緣帶變化不大，一是巫溪露頭泥云質粉砂巖與顆粒灘疊置發育，二是武山湖露頭自下而上為薄層白云巖夾薄層頁巖向砂屑白云巖轉化，展現出斜坡向臺地邊緣轉化的特點。這顯示出東南部臺緣帶此時快速建造，渝北—鄂西臺緣帶由斜坡向臺地邊緣轉化的演變。

層序 Sq2斜坡—盆地相仍發育于黔東—湘鄂西、陜南—鄂西兩地。湘西羅依溪以斜坡環境下的泥灰巖沉積為主，夾臺地邊緣灰巖與角礫灰巖沉積。陜南八仙鎮為斜坡相的泥灰巖與含燧石礫屑灰巖沉積，并發現具有滑塌構造的碳酸鹽巖重力流沉積[36]，鄂西武山湖露頭為斜坡相薄層白云巖夾盆地相薄層黑色頁巖沉積。

層序 Sq2在臺內以高位體系域的緩坡型碳酸鹽巖局限臺地沉積為主，其高能顆粒灘也主要發育于高位體系域，臺內顆粒灘規模西小東大，渝東—鄂西南轉化為半局限臺地，黔東北—湘鄂西臺緣灘規模大增，渝北—鄂西臺緣灘也很明顯，膏質潟湖主要發育于盆地東南部及其外圍，規模也大于先期沉積。

2.3 層序Sq3沉積與巖相古地理特征

洗象池群層序 Sq3臺內仍是以緩坡型蒸發—局限臺地上發育小型—大型臺內顆粒灘與膏質潟湖為特征，混積潮坪、半局限臺地、臺地邊緣、斜坡至盆地等沉積亞相仍繼承性發育，開闊臺地消失，大型臺緣灘發育（見圖6）。該層序剝蝕區逐漸向東拓展，主要變化如下：①川西北龍探1井與馬深1井由臺地相轉化為混積潮坪相，并且在龍探 1井發現含膏白云巖沉積，顯示出混積-蒸發潮坪的特征；②華鎣山—川東局部地區存在含膏白云巖與較厚的泥云巖沉積，證明華鎣山田壩以東存在較大規模的砂屑灘，使相距約20 km的座 3井發育潟湖沉積微相下的厚層泥質白云巖，同時由于田壩東側砂屑灘的阻隔，在其西側發育了蒸發環境下的膏質潟湖沉積；③五百梯構造區發育較大規模的砂屑灘，但海水加深，五百梯西南側由局限臺地轉化為半局限臺地，發育一定厚度的石灰巖；④渝東北臺緣灘在巫溪明顯加厚，厚達45 m；⑤陜南八仙鎮斜坡以泥灰巖為沉積特征，不發育碳酸鹽巖碎屑流沉積。

圖6 四川盆地及其鄰區洗象池群層序Sq3（洗三段）沉積與巖相古地理特征

2.4 層序Sq4沉積與巖相古地理特征

洗象池群層序 Sq4的臺內還是以緩坡型蒸發—局限臺地為主（見圖7），臺內灘、臺緣灘發育相對較差。該層序遭受剝蝕區明顯向東拓展，混積潮坪沉積基本被徹底剝蝕完，其他巖相多繼承性發育。該層序與下伏層序相比主要變化如下：①臺內以發育中小型顆粒灘為主，砂屑白云巖厚度多為5～15 m，個別達30～60 m，如廣探2井砂屑白云巖厚30 m，重慶三匯露頭砂屑白云巖厚60 m；②臺緣灘發育普遍較差，厚10～20 m，僅甘溪發育厚達130 m的砂屑白云巖與含膏砂屑白云巖；③半局限臺地全面退出渝東地區，五探 1井、焦石壩、利川以東地區由原來的半局限臺地轉化為局限臺地；④渝東北巫溪徐家鎮由典型的臺地邊緣砂屑灘轉化為向斜坡發展的具有滑塌構造[36]的臺地邊緣白云巖沉積；⑤陜南八仙鎮斜坡環境又出現含燧石結核礫屑灰巖沉積，展現出碳酸鹽巖碎屑流沉積特征；⑥鄂西南白果坪發育薄層黑色硅質頁巖，楊家坪發育角礫白云巖，顯示出臺地邊緣向斜坡—盆地演化的跡象。

圖7 四川盆地及其鄰區洗象池群層序Sq4（洗四段下亞段）沉積與巖相古地理特征

2.5 層序Sq5沉積與巖相古地理特征

洗象池群層序 Sq5臺內是以水體略有加深的緩坡型蒸發—局限臺地為主的發育期（見圖8），臺內灘、臺緣灘發育略好于層序Sq4，并有較大變化。其遭受剝蝕而缺失的區域大面積向東拓展，四川盆地內中西部大部分沉積被剝蝕，滇西北—川西南也大部分被剝蝕，東部殘留沉積仍顯示繼承性發育特征。該層序與下伏層序相比變化如下：①蒸發—局限臺地沉積殘留區主要分布于川東—渝東—湘鄂西—黔北—滇東北一帶，臺內灘以中小型為主，發育于川東—渝東—渝東南地區，砂屑白云巖厚度多為10～25 m，個別較厚，如焦石壩露頭巖溶顆粒白云巖與鮞?；規r厚50 m。②臺緣灘發育仍較差，厚10～20 m，僅在黔東北—湘西地區相對較厚，但也有較大變化。黔北甘溪砂屑白云巖厚30 m，并夾生屑灰巖與大段石灰巖，顯示水體略有加深；黔東北下福砂屑白云巖厚達100 m，該區臺緣灘由不發育轉化為發育；神農架武山湖露頭顯示出較明顯的臺緣灘沉積特征，砂屑白云巖厚36 m。③半局限臺地全面退出，四川盆地及其鄰區大部轉化為局限臺地。④陜南八仙鎮斜坡環境水體明顯加深，發育半深水環境的深灰色泥灰巖與黑色泥巖。⑤臺內膏質潟湖發育變化較大，一是金沙巖孔規模加大，溶蝕晶孔白云巖厚52 m，明顯厚于層序Sq4；二是甘溪露頭區轉化為臺地邊緣外側沉積，由原來的膏質潟湖轉化為灘間海與淺海沉積。這與前人認為的黔北中上寒武統婁山關群中上部以局限臺地灘間海、泥云質瀉湖與蒸發坪沉積為主的認識基本相似[31]。

綜上所述，四川盆地及其鄰區洗象池群 5個三級層序的發育與沉積演化顯示出如下主要特征：①臺內緩坡型蒸發—局限臺地的基本面貌持續發育，西高東低的沉積環境與臺內微古地貌控制著沉積微相的持續發育；②層序Sq2和Sq3是臺內灘與臺緣灘最發育且繼承性較好的時期，其中臺內淺灘受川中古隆起、川東盆地邊緣微古地貌高、以及海平面的控制，并向東遷移；③層序Sq4和Sq5是臺內灘與臺緣灘較發育且發生變化的時期；④臺內膏質潟湖的發育經歷了逐漸加強到逐漸萎縮的發展過程；⑤渝北—鄂西南地區早期的開闊臺地逐漸轉化成了半局限臺地，展現出海水逐漸變淺的變化；⑥黔東北—湘鄂西臺緣帶相對穩定，且發育規模較大，而渝北—鄂西臺緣帶發育具有遷移性，規模較小，與前者存在較大差異。

圖8 四川盆地及其鄰區洗象池群層序Sq5（洗四段上亞段）沉積與巖相古地理特征

3 結論

根據同位素組成、巖性、電性等資料，可以將四川盆地及其鄰區洗象池群劃分為 5個三級層序。其中Sq1、Sq2、Sq3等三級層序除雅安—樂至—綿陽—廣元一線及其以西地區遭受剝蝕外，其他地區均有發育；層序Sq4與Sq5兩個三級層序剝蝕區逐漸向川西北與川東擴大。因此，寒武紀末期的古隆起應該稱之為滇—川大型古隆起，而非樂山—龍女寺古隆起。

洗象池群整體以高位體系域為主，各三級層序略有差異。層序 Sq1在全區突出表現為對稱型海侵體系域-高位體系域的特征，揭示緩慢海侵與緩慢海退的沉積演化過程；臺內其余三級層序均表現為非對稱型海侵體系域-高位體系域的特征，揭示臺內短暫快速海侵與緩慢海退的沉積演化過程。

洗象池群臺內持續以緩坡型蒸發—局限臺地的基本面貌為主發育。各相帶在樂山—龍女寺同沉積古隆起所控制的北東傾、東傾、南東傾緩坡上，以及微古地貌、海平面變化的基礎上發育與演化。由此導致臺內各層序的殘余厚度、相帶展布以及遷移規律呈現為碳酸鹽緩坡特征，這是區別于國內外經典鑲邊臺地、經典碳酸鹽緩坡的最顯著特征。

洗象池群層序Sq2和Sq3臺內灘與臺緣灘最發育，繼承性較好。臺內淺灘不僅圍繞古隆起外圍與盆地東部邊緣微古地貌高發育，而且向東遷移，這是相控儲集層最發育的層序；層序Sq4和Sq5的臺內灘與臺緣灘較發育，是相控儲集層較發育的層序。

洗象池群存在兩個臺緣灘發育帶。其中黔東北—湘鄂西臺緣帶相對穩定且規模較大；渝北—鄂西臺緣帶發育具有遷移性，規模較小，顯示自古隆起向東北與向東南的碳酸鹽臺地可能存在差異。