上侏罗统—下白垩统层序地层格架分析

从上面的分析可知,由于后期的构造破坏,华北南部地区残留的上侏罗统—下白垩统相对较少,研究程度也较低。在济源凹陷,仅济参1井钻遇下白垩统韩庄组;在黄口凹陷,仅丰参1井钻遇上侏罗统—下白垩统分水岭组;在周口坳陷,仅东岳凹陷内周参6井见有上侏罗统。惟有谭庄-沈丘凹陷中的下白垩统发育齐全;合肥坳陷尽管上侏罗统—下白垩统发育较为齐全,但由于至今无法将坳陷内部的中—下侏罗统分开,加之井下取心资料有限,靠岩心观察识别沉积相、划分层序显得十分困难,因此此次上侏罗统—下白垩统层序地层格架分析,只能选择典型地区进行解剖。在研究过程中,选取合肥南带霍山-中北带防虎山地区的上侏罗统周公山组,做露头层序地层分析;选取谭庄-沈丘凹陷的下白垩统,进行钻井层序地层格架对比研究。

1.霍山-防虎山地区上侏罗统周公山组层序地层分析

在霍山地区,上侏罗统凤凰台组(相当于周公山组)发育3个以副砾石为主,夹正砾石和砂岩透镜体的反粒序成因地层单元(李忠等,2000);向北进入防虎山地区,上侏罗统周公山组也发育3个由砾质砂岩与粉砂岩、泥岩互层组成的反粒序成因地层单元。通过横向对比,这种具有反粒序结构的成因地层单元,应属于低水位体系域亚层序组的前积序列(可能是扇三角洲或水下扇体系的成分)。该区的水进体系域仅保存一个由褐灰色中细砂岩、含砾砂岩夹粉砂岩和粉砂质泥岩构成的正粒序成因地层单元,为水进体系域退积亚层序组叠置而成。

基于坳陷周缘及中北部地层露头保存情况,以及亚层序组的空间叠置形式,合肥坳陷上侏罗统周公山组目前至少可以划分为一个层序(图3-29),即由下部3个低水位体系域亚层序组和上部的1个水进体系域退积亚层序组,构成一个三级层序。该层序是对坳陷南侧大别造山带的一个隆升周期的响应,同时也反映了合肥坳陷中部由水退到水进的幕式沉积过程。

图3-29 霍山-防虎山地区上侏罗统周公山组露头层序

(据李忠等,2000,资料编绘)

2.谭庄-沈丘凹陷ZK-365测线下白垩统层序地层分析

从地震反射特征、钻井岩心描述和测井曲线解释结果看,该测线剖面上的下白垩统中的低水位体系域(巴村组)由北部的冲积扇及凹陷内的冲积平原相沉积构成。与其他邻近地区不同,该测线剖面上的亚层序组叠置特征不是表现为自南北两侧向凹陷内部的前积超覆充填,而仅表现为前积亚层序组由北向南的前积充填。这可能是南侧凹陷外隆起幅度较低,碎屑来源较为缺乏所致。其中的水进体系域(永丰组下段、上段),表现为上部退积亚层序组逐步向北推移,水体和沉积中心明显向北部扩展(图3-30)。这种情况与周口坳陷整体因遭受挤压而发生正构造反转的背景下,水体向北逼进有关。在该凹陷演化过程中,南部的主干断裂仅起了控制凹陷基底沉降陷落的作用。该剖面上的高位体系域(商水组)表现为由北部冲积扇自北向南前积,南侧主干断层以北大部地区发育泛滥平原。到了晚白垩世,谭庄-沈丘凹陷与周口坳陷其他凹陷一起,发生整体抬升并遭受剥蚀,留下了显著的不整合面。显然,该不整合面可作为下白垩统的层序顶界面。

图3-30 谭庄-沈丘凹陷ZK-365测线下白垩统层序地层格架

由此而论,现今谭庄-沈丘凹陷的下白垩统是一个完整的层序(图3-30)。即由下部的低水位体系域、中部的水进体系域和上部的高水位体系域构成一个三级层序。该层序反映了周口坳陷中部在区域挤压反转的构造背景下,由水退到水进的一个幕式沉积过程。