摘要：不同学者针对四川盆地上三叠统地层特征及沉积演化规律从不同角度进行了诸多研究，但各自获得的地质认识却存在一定的差异。为此，在地表露头和钻测井资料分析、地震层序分析的基础上，将四川盆地须家河组划分为2个超长期基准面旋回层序，为须上盆、须下盆2大成盆期的沉积响应；盆地周缘造山旋回变化是控制2大成盆期砂体分布的主导因素，纵向上总体具阶梯状分布特征，由坳陷中心向周边逐层超覆并阶梯状退积。须家河组主要为陆相河湖三角洲沉积体系，主要发育冲积扇-冲积平原-曲流河或辫状河三角洲-湖泊和冲积扇-扇三角洲-湖泊沉积体系模式。须下盆沉积体系受西低东高大型缓坡古地貌特征控制，总体具有不对称分布特点，湖盆中心位于川西坳陷中南段；前陆造山对须上盆沉积体系分布具有明显的控制作用，沉积体系呈近于对称的环带状分布，前陆隆起及湖盆东移，湖盆走向明显的受古龙门山控制。
关键词：四川盆地；晚三叠世；沉积体系；层序地层格架；砂体分布；基准面旋回层序；沉积演化特征；造山旋回
四川盆地上三叠统沉积基底为中三叠统海相灰岩，其上依次充填上三叠统马鞍塘组和小塘子组浅海陆棚-海相三角洲相的暗色泥岩和碎屑岩地层、上三叠统须家河组、侏罗系-白垩系陆相红层。依据岩石地层划分方法，川西地区须家河组划分为须二-须五段累计4个层段，川中地区过去将该套地层命名为香溪群，现亦统一为须家河组，划分了须二须六段累计5个层段。
不同学者针对四川盆地上三叠统地层特征及沉积演化规律从不同角度进行了诸多研究，但由于陆相层序基准面旋回变化、层序充填样式、沉积体系演化的控制因素极为复杂[1]，地层横向变化大，地质认识差异明显，尤其体现在四川盆地范围内层序地层格架、沉积体系演化模式、沉积体系分布等方面。
笔者利用须家河组周缘典型的地表剖面、全盆地近200口典型钻井资料、尤其是覆盖川西坳陷的二、三维地震资料，对地震层序特征、沉积相特征、层序地层格架与砂体分布规律、构造沉积演化规律等方面进行了多年的持续深化研究，创造性提出了四川盆地须家河组超长期旋回内砂体阶梯状分布模式(等时异相特征突出，岩石地层单元对比往往不具等时性)，剖析了须家河组沉积相特征，建立了多种沉积体系模式。
在此基础上，以超长期基准面旋回上升、下降相域为编图单元，明确了同旋回等时地层单元内四川盆地沉积体系演化特征及宏观分布规律，形成了系统性认识，这其中诸多地质认识与传统观点具有明显差异性，典型如须下盆古龙门山对川西坳陷内沉积体系的影响、湖盆中心分布及纵向迁移方式、不同区带的主体沉积体系模式、须上盆及须下盆沉积体系演变规律等。
1 层序地层格架及叠加样式
1.1 层序划分
以高分辨率层序地层学理论为指导，以基准面旋回层序级次划分和命名原则为依据[2]，同时考虑界面性质、层序结构和叠加样式，可将四川前陆盆地须家河组划分为2个超长期和5个长期基准面旋回层序(表1)。
超长期基准面旋回与vail经典层序理论中的Ⅱ级层序相当，层序界面为遍及盆地和对应构造演化各阶段的构造不整合面，覆盖面较广，是与区域性构造运动相对应的构造充填序列，因此又可称为构造层序。
四川盆地须家河组2个超长期旋回分别对应于须家河早期(以安县运动侵蚀面为界[3]，沉积T3x2-T3x3，俗称须下盆)和须家河晚期(沉积T3x4-T3x6，俗称须上盆)2个成盆期构造层序。长期基准面旋回与vail经典层序理论中的Ⅲ级层序相当，是一套具较大水深变化幅度的、彼此间具成因联系的地层所组成的区域性湖进湖退沉积序列，可称为沉积层序，5个长期旋回层序宏观上对应于须二、须三、须四、须五、须六段。
这一划分原则与国内其他学者有雷同之处[4～5]，但笔者更强调的是，在盆地范围内，长期旋回层序界面与岩性界面有差异，不能单纯将厚层砂岩顶、底界作为长期基准面旋回界面，有的长期旋回层序顶界位于泥岩中，见后文连井地层格架。
1.2 层序地层格架及砂体叠加样式
受资料限制，多数学者沉积相分析主要来自于地表露头及钻井资料，地震层序分析是获得本文不同于前期地质认识的重要依据，主要线索包括地震剖面上地层厚度变化关系、层间接触关系，层段内砂体或砂层组分布及叠加样式等。主要选取了与龙门山或川西坳陷平行、垂直的NE向和NW 向区域二三维地震剖面进行层序格架与砂体叠加样式分析。
须下盆SLSC1为缓慢湖侵、快速湖退非对称基准面旋回，最大湖泛期位于须三段沉积中期。从川西坳陷中南段与龙门山近于平行的NE向大邑-丰谷地区三维连井须家河组顶界拉平地震剖面上看(图1)，须二-须三段以川西坳陷南段都江堰聚源 鸭子河地区最厚，向SW、NE方向逐渐减薄，从鸭子河地区向坳陷东部及西南斜坡逐层上超特征明显，表明该时期康滇古陆及川中古隆起对须下盆有明显的控制作用。在大邑、洛带地区须三段发育厚大砂岩，砂岩底为须三段长期基准面旋回底界，为较为稳定的地震层序界面，该地震相位与川西坳陷中北段须二段上部砂体顶相位相当，即在须下盆，沉积层序二分的特征较为明显，将SLSC1划分为2个长期旋回，在地震剖面上及岩石地层特征上都有较明显的依据。
从SLSC1砂体叠加样式上看，四川盆地中西部须二段下部砂组呈现由彭州-鸭子河地区的湖盆中心向东、南、西南3个方向依次上超，鸭子河地区沉积的下部砂组较周边更完整，而丰谷、洛带乃至川中古斜坡等远离川西坳陷中心的斜坡部位下部砂体因过路沉积或未沉积而缺失；须二段中后期，伴随龙门山岛链的抬升，川西坳陷进一步沉降，川中古隆起逐渐向东迁移，湖盆进一步扩张，直至须三段中期湖盆范围达到最大，三角洲沉积体系向盆地周缘退缩，聚源-鸭子河-德阳孝泉地区须二段上部砂体缺失，相变为湖泊沉积，川西坳陷周缘所在的川中及川东地区须二段上部砂体发育，砂体由湖盆中心向周缘呈阶梯状分布(图2、3)。
基准面上升旋回内岩相存在明显差异，即等时异相，川西坳陷中段成都凹陷NW-SE向诸多三维地震剖面这一特征非常典型，受篇幅所限，此不赘述。
须上盆SLSC2最大湖泛期位于须五段中期，亦具有缓慢湖盆扩张快速湖盆萎缩特征。在图1左图SW-NE向剖面上，须上盆厚度变化趋势与须下盆一致，反映出须上盆湖盆中心亦主要位于川西坳陷南段，但NW-SE向地震剖面上明显可见，排除须五段顶部印支末期剥蚀厚度影响，北西部减薄趋势明显，较须下盆地层厚度变化出现明显差异，表明安县运动后，龙门山对须上盆控制作用明显。
须四段沉积早期，受安县运动影响，在须四段底部普遍发育砂砾岩沉积，连井地层对比剖面上可见(图2、3)，该时期，不同物源区砂砾岩体厚度不一，典型如川西坳陷以安县以南的新场地区相对较厚，这主要与安县地区大幅度隆升剥蚀有关。受超长期基准面旋回影响，须上盆水体逐渐加深，须四段中后期至须五段早期，湖盆扩张明显，期间沉积了须四段中上部砂岩，与须二段砂体叠加样式相似，由川西坳陷中南段湖盆中心向东、向南、向北西斜坡超覆退积，宏观上依然具有呈阶梯状分布特点，尤其体现在须四上亚段砂体的分布特征上，在川西坳陷中段新场-合兴场-丰谷地区，须四段顶部砂体向东阶梯状分布特征已经得到三维地震剖面及钻井的证实，典型如川合100井须四段顶部第一套砂体在以西的新场地区不发育，相变为泥。但总体上看这一特点不如须二段清楚，这与龙门山抬升使川西坳陷物源复杂化有关。
与早期诸多学者提出的盆内砂体纵向近平行、横向楔形分布的地层格架相比，本文地层格架内砂体阶梯状分布模式有明显差异。
多年以来，关于川西须家河组地层划分与川中香溪群的对比关系有诸多观点[6～8]，主要对比方式是宏观岩石地层单元对比，如富含砂岩的须二段对应香二段，或须四段对应香二段，富含泥岩的须三、须五段对应香三、香五段等。以岩石地层单元为核心的“砂对砂、泥对泥”的对比思路在小区块内可以有效指导勘探开发的，但由于陆相地层等时异相特征极为突出，旋回和岩石地层单元往往不一一对应，整个四川前陆盆地范围内基于岩石地层单元的地层对比显然是不严谨的，笔者所建立的地层格架对深化四川盆地须家河组砂体分布规律的认识有借鉴作用。
2 沉积相及沉积体系模式
2.1 沉积相类型划分及特征
2.1.1须家河组主要沉积相类型划分存在多种观点
目前，对四川盆地须家河组主要沉积相类型划分存在多种观点，较有代表性的观点主要为陆相河湖三角洲沉积、近海河口湾潮汐沉积等观点[9～11]，同时，针对四川盆地不同区域沉积相带认识还有所不同，例如对川中-川西地区须二、须四、须六段等高砂泥比层段，还有为河流相、三角洲前缘相、滩坝相或者海相潮汐沉积等诸多不同观点。
2.1.2本文观点
通过对四川盆地周缘野外露头剖面，以及盆内200余口钻井岩心、录井、测井资料，运用识别沉积相的岩石颜色、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的测井地质学标志，笔者坚持认为四川盆地上三叠统须家河组主要属于陆相河湖三角洲沉积体系，类型丰富，可划分为冲积扇、河流-冲积平原、曲流河三角洲、辫状河三角洲、扇三角洲、湖泊-沼泽等6种主要沉积体系(表1)，沉积相微观标志详见本文参考文献[5、12]，此不赘述。
2.1.3沉积特征
冲积扇沉积体系主要发育于须四段，广元工农镇剖面和大巴山前缘的万源石冠寺剖面须四段发育有完整的冲积扇沉积体系剖面结构，自下而上由泥石流沉积为主的扇根，辫状河道砂砾充填的扇中，以及扇缘片泛沉积的粉砂岩和泥岩、碳质泥岩构成正韵律旋回结构。
河流-冲积平原沉积体系主要发育于盆内局部区域须二、须四、须六段内，包括辫状河、曲流河2种类型。
扇三角洲沉积体系主要发育于上三叠统须家河组四段下部，沿龙门山前川西坳陷北段和米仓山大巴山前缘发育。岩性为砾岩、砂砾岩、砂岩及泥岩的不等厚互层组合，以砾岩和砂砾岩为主，成因与出山口的冲积扇直接或很快伸入湖泊有关。
须家河组以曲流河三角洲(即传统意义的三角洲，后文平面图以三角洲命名)、辫状河三角洲沉积体系最为发育。三角洲广泛发育在须家河组二段、须六段和盆地边缘的须三段、须五段中，辫状河三角洲纵向上主要发育在须四段上部，横向上主要发育在坡度较大的山前斜坡带。这些三角洲通常垂直盆地边缘的走向生长，有顺着盆地边缘斜坡呈裙带状发育的特点。三角洲平原分流河道及前缘水下分流河道、河口坝是储集砂岩最为普遍的沉积相类型。
湖泊沉积体系广泛发育于四川盆地上三叠统须家河组各段，尤其是须三段和须五段。根据各类相标志确定的水深变化特点，可划分为滨湖、浅湖和深-半深湖3个亚相。湖泊沉积体系在湖退期，因湖域淤塞可向沼泽转化。
2.2 沉积体系模式
四川盆地晚三叠世经历了由海陆过渡相-陆相的沉积演化过程。主要发育冲积扇-河流(冲积平原)-曲流河或辫状河三角洲-湖泊，其次为冲积扇-扇三角洲-湖泊沉积模式(图4)。
冲积扇-河流(冲积平原)-曲流河或辫状河三角洲-湖泊沉积模式是四川盆地上三叠统的主体沉积样式。以龙门山及米仓山-大巴山为主的冲断推覆构造带是前陆盆地主要物源区，盆地边缘广泛发育冲积扇，并连接或叠覆构成冲积扇群，逐渐过渡到河流、冲积平原，并在河流入湖处形成三角洲或辫状河三角洲相沉积，在与物源相距较远、古地形比较平缓背景下形成曲流河三角洲，在造山带前缘坡度较陡区域辫状河入湖形成辫状河三角洲，后者主要位于须四段上部。
冲积扇-扇三角洲-湖泊模式于四川盆地须四下段安县-中坝剑阁地区最为典型。该模式的特点是湖泊的水体靠近物源区的出口，在山口与湖泊之间缺少河流、冲积平原这一相带，而是冲积扇直接入湖形成扇三角洲沉积，随着扇三角洲不断地向湖盆推进，须四段扇三角洲平原亦随之拓宽而演变为冲积平原，因而此模式可能随时间的推移而被辫状河三角洲取代。
3 须家河组超长期层序-沉积演化特征
早、中三叠世扬子板块西部边缘属较稳定的被动大陆边缘，以沉积海相碳酸盐岩地层和海陆交互相地层为主。白晚三叠世中晚期开始，受古太平洋板块俯冲、碰撞产生的远端效应，从北西往南东向上扬子板块方向不断推进，从而形成龙门山、米仓山-大巴山等逆冲推覆构造带，导致四川前陆盆地的形成[5]。盆地内须家河期的沉降充填以及充填方式或沉积模式都与龙门山、米仓山-大巴山等周缘山系构造演化密不可分，前陆造山与前陆隆起是控制须家河组超长期基准面旋回内沉积体系模式、叠加样式和横向分布的主要因素，正确认识超长期基准面旋回层序沉积演化规律尤为必要。
3.1 SLSC1超长期基准面旋回层序
该旋回层序为龙门山由岛链上升为山系构造活动过程中的沉积响应过程。针对须二段沉积时期岩相古地理编图有诸多认识，差异最大在于以下问题：西部聚源-鸭子河地区古龙门山在该时期是否大幅度隆升并提供物源，湖盆中心在哪？沉积体系纵向如何演化？
从前文井震层序地层格架及沉积体系分布上看，都江堰聚源-鸭子河地区处于沉积中心区域，地震剖面识别的三角洲体进积方向主要来自于东北、东部、南部，且从宏观上看沉积物由西往东、由北向南逐层上超，砂体阶梯状分布，由湖盆中心至盆缘其相带展布为湖泊-三角洲前缘-三角洲平原-河流(图5)。总体以向上变细的退积准层序组或中期基准面旋回组成，但中期层序内局部亦存在多个向上变粗的进积准层序组，该时期前陆盆地沉积相带及层序具有不对称分布特点。这一地质认识与前期诸多学者的观点最突出的差异在于，前期认为都江堰聚源-彭州鸭子河地区北部须下盆龙门山已上升为山脉并提供物源，在该处发育大型三角洲沉积体系。而笔者结合地震、钻井层序地层格架认为，该区域位于湖盆中心。
SLSC1层序基准面上升期对应湖盆扩张期，是须二段-须三下亚段沉积期。受早印支运动影响，古龙门山诸岛链持续扩大上升，形成摩天岭隆起及九顶山隆起等，并逐渐向东推进。
在此过程中各岛链逐渐闭合，但尚存在局部海湾沉积环境，海湾即位于四川盆地北西部都江堰聚源-鸭子河地区及其北西地区，但伴随古龙门山岛链继续上升扩大，海水逐渐由鸭子河地区向北西退却，前陆盆地特征越来越明显。前陆盆地的前陆隆起主要位于川中的泸州开江古隆起，至湖盆扩张中后期(须三段沉积早期)转至川东一带，反映出随着龙门山的隆升和向东推覆，前陆隆起有向东逐渐迁移的特点。龙门山北段、米仓山-大巴山、川中古隆起是提供物源的主要场所，其次为盆地西南部边缘康滇古陆，该时期龙门山岛链提供物源有限，川西鸭子河-简阳一线位于湖盆中心。在此构造演化及古地貌背景上，在广元-南江一线四川盆地北缘山系前发育河流(冲积平原)体系，向南演变为三角洲-湖泊沉积体系，川西坳陷东部川中古陆隆起西侧沉积了大型缓坡背景下的三角洲沉积体系，相带展布上，由盆地中心向边缘为滨浅湖-三角洲前缘-三角洲平原-河流(冲积平原)沉积。该时期四川盆地东部边缘处于无沉积状态，缺失须二段。
须下盆沉积范围在须三段沉积中期扩大至最大，基本覆盖整个四川盆地。SLSC1层序基准面下降期对应须三上亚段沉积期，古地理面貌与基准面上升期相比有较大的变化，沉积体系以滨浅湖为主，物源区明显减少，三角洲沉积体系主要位于米仓山-大巴山前缘，此外，受康滇古陆影响，盆地西南雅安-大邑、宜宾-赤水一带发育小型三角洲沉积体系，但主要以前缘相为主，在其前端发育河口坝及远砂坝沉积。
3.2 SLSC2超长期基准面旋回层序
该超长期基准面旋回层序底界为“安县运动”构造不整合面。受“安县运动”的影响，龙门山大幅隆升，海水由东到西逐渐退出四川盆地，龙门山各岛链完全闭合，前陆隆起不再后退，在龙门山山前形成前陆盆地型坳陷，该时期川西坳陷受龙门山物源影响最大，但同时受康滇古陆的作用；川东北坳陷主要受大巴山物源影响最大。该时期沉积相带由不对称型逐渐转变为近于对称的环带形，SLSC1三角洲沉积体系向SLSC2扇三角洲及辫状河三角洲转变是最为突出的特点。
3.2.1 SLSC2层序基准面上升期
SLSC2层序基准面上升导致的湖盆扩张期，对应须四-须五下亚段沉积期。基准面上升早期(须四下亚段沉积期)，受周缘山系隆升影响，湖盆范围明显小于须下盆，须四段底部在全盆地范围内普遍发育有砾岩沉积，尤以川西坳陷和川东北坳陷最为发育，典型如在彭州狮山剖面、大巴山前缘的万源石冠寺，而位于川中古隆起中段东侧的合川炭坝、华蓥山溪口、磨溪和龙女寺气田地区只发育有薄层细砾岩，说明川中古隆起及其周边地区受“安县运动”的影响相对较小。该时期龙门山以及米仓山-大巴山前缘以发育冲积扇沉积体系为主，在川西安县地区向南往坳陷湖盆中心直接由冲积扇过渡为扇三角洲沉积体系，由盆地边缘向盆地中心，沉积物由粗变细，在孝泉-丰谷地区明显可见北部扇三角洲平原砾岩向南相变为前缘砂岩、砂泥岩互层。盆内其他地区主要以辫状河三角洲入湖为特征，主要存在米仓山-大巴山、川东重庆、川南宜宾-威远、川西南天全-平落坝等多个物源区。湖盆中心主要位于川西南彭山-眉山一带，泸州地区亦存在局部湖盆。
由于编图单元所限，本文未展示须四段沉积早期盆内岩相古地理图。基准面上升晚期(须四上亚段及须五下亚段沉积期)，基本继承了须四下亚段的沉积格局，主要差别体现在川西坳陷北部安县地区由早期的冲积扇-扇三角洲-湖泊沉积体系转换为冲积扇-河流-辫状河三角洲-湖泊沉积体系(图6)，这与须下盆沉积体系亦有明显差异。
3.2.2 SLSC2层序基准面下降期
SLSC2层序基准面下降期对应须五上亚段及须六段沉积期，该时期属于龙门山活动相对宁静期，古地形相对变缓，沉积体系演变为以三角洲-浅湖沉积为主，须五段早期的辫状河三角洲向曲流河三角洲演变，湖盆中心位于彭山-射洪一线，呈北东向展布，明显受古龙门山控制。三角洲前端浅湖砂坝及河口坝较湖盆扩张期规模亦明显变小，主要由龙门山前缘川西坳陷北段安县-中坝地区，米仓山-大巴山前万源-宣汉、川东南川-重庆、川南宜宾-威远地区提供物源并发育规模相对较小的三角洲沉积。受晚印支运动影响，盆地北部安县-剑阁一带须五段沉积后隆升剥蚀缺失，须六段无沉积。
4 结论
1) 四川盆地边缘前陆造山与前陆隆起是控制须家河组超长期基准面旋回内沉积体系模式、叠加样式和横向分布的主要因素，砂体主要发育于超长期基准面旋回基准面上升导致的湖盆扩张期，砂体由坳陷中心向周边逐层超覆，纵向上呈阶梯状分布特征。
2) 从四川盆地须家河组中识别出冲积扇、河流-冲积平原、扇三角洲、辫状河三角洲、曲流河三角洲、湖泊-沼泽等6种主要的沉积体系，沉积体系模式主要为冲积扇-冲积平原-曲流河或辫状河三角洲-湖泊，局部发育冲积扇-扇三角洲-湖泊沉积体系模式。
3) 四川盆地SLSC1超长期基准面旋回对应的须下盆沉积体系受西低东高大型缓坡古地貌特征控制，总体具有不对称分布特点，湖盆中心位于川西坳陷中南段；前陆造山对须上盆沉积体系分布具有明显控制作用，沉积体系呈近于对称的环带状分布，湖盆东移，湖盆走向明显受古龙门山控制。
4) 四川盆地须家河组陆相沉积横向变化大，等时异相特征明显，宏观岩石地层单元在四川盆地范围内可对比性差，采用构造-沉积层序综合分析方法，以基准面旋回为单元恢复岩相古地理特征更为严谨，所获取的地质认识才可能更近于客观实际。
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(本文作者：叶泰然 李书兵 吕正祥 柯光明 中国石化西南油气分公司勘探开发研究院)
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