上侏罗统-下白垩统层序地层格架分析

从以上分析可以看出,由于后期构造破坏,华北南部上侏罗统-下白垩统相对较少,研究程度也较低。姬塬凹陷只有姬山1井钻遇下白垩统韩庄组。黄口凹陷只有丰深1井遇到侏罗系-下白垩统分水岭地层;在周口凹陷,上侏罗统仅见于东岳凹陷内缘的沈6井。只有谭庄-沈丘凹陷的下白垩统发育良好。虽然合肥凹陷上侏罗统-下白垩统发育良好,但由于目前无法将凹陷内中下侏罗统分开,且井下取心资料有限,因此通过岩心观察进行沉积相识别和层序划分非常困难。因此,上侏罗统-下白垩统的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,选择了合肥南部霍山-中北地区方虎山地区上侏罗统周公山组进行露头层序地层分析。选取谭庄-沈丘凹陷下白垩统进行钻井层序地层格架对比研究。

1.霍山-方虎山地区上侏罗统周公山组层序地层分析

霍山地区上侏罗统凤凰台组(相当于周公山组)发育三个粒度序列相反的地层单位,以副砾石为主,夹正常砾石和砂岩透镜体(李忠等,2000);向北进入方虎山地区,上侏罗统周公山组也发育了三个颗粒序列相反的地层单位,由砾砂岩、粉砂岩和泥岩互层组成。通过横向对比,这个具有逆粒序结构的成因地层单位应属于低水位体系域亚层序组的进积层序(可能是扇三角洲或水下扇体系的一个组成部分)。本区的海侵体系域只保存了一个由褐灰色中细砂岩、砾质砂岩夹粉砂岩和粉砂质泥岩组成的正序成因地层单元,是由海侵体系域的退积层序组叠加而成。

根据凹陷周围和中北部露头的保存情况,以及子层序组的空间重叠形式,合肥凹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),即一个三级层序由三个低位低水位体系域子层序组和1个高位海侵体系域退积子层序组组成。该层序是对凹陷南侧大别造山带一个隆升旋回的响应,也反映了合肥凹陷中部由水退向水进的幕式沉积过程。

图3-29霍山-方虎山地区上侏罗统周公山组露头层序

(根据李忠等人,2000年,数据汇编)

2.谭庄-沈丘凹陷ZK-365线下白垩统层序地层分析

根据地震反射特征、钻井岩心描述和测井曲线解释结果,本测线剖面上的下白垩统低水位体系域(巴村组)由北部的冲积扇和凹陷内的冲积平原相沉积组成。与其他邻区不同,该测线剖面上的子层序组的叠加特征不是南北向凹陷内部的进积重叠充填,而是南北向的进积充填。这可能是由于南部凹陷外的低隆起和碎屑源的缺乏。其中,海侵体系域(永丰组下段和上段)显示上部退积亚序组逐渐北移,水体和沉积中心明显向北扩展(图3-30)。这种情况与周口坳陷整体受挤压而在正常构造反转背景下水体向北推进有关。在凹陷的演化过程中,南部的主要断裂只起到控制凹陷基底沉降和下沉的作用。该剖面上的高位体系域(商水组)以冲积扇北向南进积为特征,南主断层以北大部分地区发育泛滥平原。晚白垩世,谭庄-沈丘凹陷与周口凹陷其他凹陷一起抬升剥蚀,留下明显的不整合。显然,这个不整合面可以作为下白垩统的层序顶界面。

图3-30谭庄-沈丘凹陷ZK-365线下白垩统层序地层格架

因此,谭庄-沈丘凹陷下白垩统是一个完整的层序(图3-30)。也就是说,低水位体系域、中水位体系域和高水位体系域构成了一个三级层序。该层序反映了在区域挤压反转的构造背景下,周口凹陷中部由水到水的幕式沉积过程。