时间:2024-09-03
廖太平 林志成
(重庆科技学院石油与天然气工程学院,重庆 401331)
三汇坝(T3xj2)段剖面位于重庆市北约50 km(30°05'15″N,E:106°36'36″E),行政区划为重庆市合川区三汇坝镇。大地构造位置属于上杨子地台,川东台向斜,川东高陡褶皱带的西缘北侧,华蓥山背斜西翼南段。
该剖面在沉积相划分中属于过渡相组,三角洲相,三角洲水下平原亚相及三角洲前缘亚相剖面[1-2],为西南地区地质类专业重要的沉积相教学实习剖面[3]。该剖面起始点为风景秀丽的合川三汇镇,剖面地层始自上三叠统须家河组第一段(T3xj1)沿小沔河南岸缓缓沿上游向西延伸,完整发育有须家河组第一段至第六段地层[4]。须家河组第二段地层出露良好,岩性、岩相、沉积构造标志清楚,完全满足沉积相实习教学的条件。多年来,我校一直选取须家河组第二段(T3xj2)作为地质专业的沉积相剖面实习基地。该实习剖面不但在学术价值上得到了彰显,且其深厚的教学潜质也得到了进一步挖掘〔5〕。
T3xj2二段砂岩体是川东地区重要的油气储集层。人们在评价三角洲体系的油气远景时,往往从不同角度对三角洲体系中的巨大油气储量尤其是大陆边缘的产油远景予以肯定,三角洲沉积体系正是大陆边缘的产油远景[6]。三角洲沉积体系是大陆边缘带上油气生成的最有利的地区,因此分析研究须家河组第二段(T3xj2)砂体的教学特征,鉴别砂体的沉积环境和形成条件对于石油地质勘探工作有很重要的指导意义。
该剖面的选取体现了中国的石油地质特色,有很强的针对性和现实性。
首先,从岩性上讲,该剖面属于碎屑岩沉积相剖面,我国绝大多数油气田均属碎屑岩储集,因此选取该剖面体现了我国的石油地质特色。
其次,重庆天府实习基地长期以来缺乏碎屑岩实习剖面,尤其缺乏三角洲实习剖面,这对于石油地质专业仍是重大缺憾。T3xj2碎屑岩实习剖面的开发和建立,填补了重庆地区长期缺乏典型三角洲相实习对象的空白。
该剖面属于三角洲相沉积体系,它既与河流相有着相同的碎屑岩沉积和冲刷特征,又在环境条件、沉积物成分、结构构造、粒度递变特征乃至沉积旋回上有别于河流相沉积。该剖面在专业学术和教学难度上均起到过渡作用,是学生学习陆相和海相沉积的纽带。这种三角洲学习的难度为学生全面学习沉积相分析作了良好的铺垫。
该剖面具明显而清楚的教学标志。沉积相标志清晰,相分析依据充分,结论可靠,有着正确可靠的教学指向性。
(1)水下冲刷。三汇坝(T3xj2)厚度仅有73.05 m,先后出现8个以上的明显冲刷面,而在河流相中不可能出现,这正是三角洲水下冲刷的标志。该剖面各旋回冲刷面标志和水下冲刷标志清楚,区域上大面积稳定,系由区域性构造运动引起。
(2)水下分流河口砂坝微相中的特征性指相构造—气胀构造特征明显。三角洲前缘相的河口砂坝相中含大量明显的直径1~2 cm的球粒,为自生矿物黄铁矿充填。
(3)水下分流河道微相中,底冲刷面上有大量泥砾、泥饼、夹杂植物茎干化石或炭屑,发育有大型板状交错层理、槽状交错层理、楔状交错层理,这反映出三角洲水下分流河道的单向水流特征和主河道的强水动力条件。
该剖面全长73.05 m,剖面厚度及工作量适中。剖面沉积旋回多,虽只有2个沉积亚相,3个沉积微相,但其组成了8个沉积旋回,而且旋回性特征明显,旋回规律性强,旋回划分方便。这对学生认识和理解旋回,进行沉积相的旋回性感悟和学习沉积相很有帮助。
该剖面的教学资料丰富,为学生的微相分析带来极大方便。经对相关文献及工作资料的收集整理,填补了重庆天府地质实习基地长期以来缺乏重要的三角洲相碎屑岩实习剖面的历史空白,完善了重庆北碚沉积相实习基地建设(该剖面与重庆北碚后峰岩接壤,属重庆北碚沉积相实习基地的范畴)。在西南地区地质实习教学史上具有划时代意义。
在对该剖面作了大量详实的地质工作之后,于1995年开始启动沉积相实习教学,至今已整17年。鉴于该剖面属于三角洲沉积相剖面,在教学中采用“比较教学法”与河流相对比,主要从岩性、成份成熟度、结构成熟度、粒序特征、冲刷面特征、多阶现象、旋回与旋回性特征、古植物化石等多方面进行。
10年来,对地质专业9个年级(从1998—2007年,其中2000年未招生),16个班级学生的实习教学效果进行了分析,平均成绩统计如表1所示。
表1 1998—2007年学生平均成绩统计表
用表1中的年次作为X坐标,学生平均成绩作为Y坐标,在直角坐标系中用“*”标出(见图1)。对表1中的数据,运用非线性最小二乘回归,拟合出理论曲线模型。拟合结果为“S型”曲线(见图1),该曲线的数学表达式为:
图1 学生平均成绩统计曲线
实习的前三年(1998—2001年),由于处于起步阶段,学生平均成绩较低。虽然这三年的平均成绩也有所提高,但不明显。中间三年(2002—2004年),由于大力开展教学改革,学校加大对实习教学的投入,组织实习教师野外备课,学生的平均成绩有显著提高,每年提高的幅度较大。后三年(2005—2007年)学生的平均成绩水平已经比较高,每年还有所提高。拟合结果的“S型”曲线,形态上完全反映了该实习教学。“S型”曲线的变化规律,正是反映了教学成果的规律。
三汇坝T3xj2剖面为重庆天府地区三角洲沉积相实习教学的良好场所,该剖面填补了重庆天府地区沉积相实习教学中长期以来缺乏典型三角洲单剖面相分析对象的空白,是重庆天府地质实习基地建设的重要组成部分。
由于该剖面的自身优势再叠加上全体师生的积极互动,实践证明,该剖面的建设是成熟的,教学运行是可行的,收到了良好的实际效果。
[1]廖太平,胡菁菁,张福荣,吴仕强.华蓥山三汇坝地区须家河组二段沉积特征[J].大庆石油学院学报,2010(3):35-39.
[2]张鹏飞,殷宗昌.四川合川三汇坝上三叠统须家河组二、三段三角洲沉积模式[J].中国矿业学院学报,1981(4):31-38.
[3]廖太平,白建平,张福荣.学以致用 知行相长 —— 努力开发、建设和使用地质教学实习基地[J].石油教育,2008(5):57-59.
[4]Lao Taiping,Hu Jingjing.Reconsideration of the Sediment Characteristics of the Second Member of the Triassic Xujiahe Formation in Sanhuiba,Huaying Mountain[J].Mining Science and Technology,2010,20(4):591-599.
[5]廖太平,张福荣,陈洪凯.重庆天府矿区采煤沉陷对地表地质环境的安全影响分析[J].矿业安全与环保,2010,37(5):
[6]余元燕.油气储层地质[J].北京:石油工业出版社,1996.
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