魯西豫東地區(qū)奧陶紀(jì)巖相古地理特征及其演化*

賈艷雨 宿宇馳 隋少強 賈維明 李宗峰 楊志波王 茜 高 飛 季漢成 鮑志東

1中國石化新星 （北京）新能源研究院有限公司，北京 100083

2中國石化地?zé)豳Y源開發(fā)利用重點實驗室，北京 100083

3中國石油大學(xué) （北京）油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249

4中國石油大學(xué) （北京）地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249

魯西豫東地區(qū)具有良好地?zé)豳Y源勘探前景，但目前的勘探程度和取得的經(jīng)濟效益遠(yuǎn)落后于同等地?zé)岬刭|(zhì)條件的華北地區(qū) （吳乾蕃等，1988；何麗娟等，2001；方寶明，2006）。近年來，中石化新星公司先后在濟南、齊河和菏澤、鄄城、陽谷等區(qū)域開發(fā)了以奧陶系碳酸鹽巖為熱儲的地?zé)崽?，取得了一定的?jīng)濟與社會效益，說明下古生界碳酸鹽巖具有一定的地?zé)峥碧綕摿ΑＨ欢?，勘探開發(fā)結(jié)果表明，魯西豫東地區(qū)奧陶系碳酸鹽儲集層非均質(zhì)性強，不同地區(qū)熱水產(chǎn)量差異較大，有利儲集層分布特征有待進一步深入研究。

針對研究區(qū)奧陶系層序地層及巖相古地理前人進行一系列研究。Meng等 （1997）依據(jù)層序地層學(xué)理論，將華北地臺奧陶系劃分為5個三級層序；陳建強等 （2001）依據(jù)2條地質(zhì)剖面將山東淄博地區(qū)奧陶系劃分為8個三級層序，并識別出4種層序界面標(biāo)志；房超等 （2020）基于巖心、地球化學(xué)、測井和錄井等資料將東濮地區(qū)中奧陶統(tǒng)劃分為3個三級層序；馮增昭 （1979，1986）研究了華北地臺東部巖相古地理特征，認(rèn)為早奧陶世為廣闊的陸表海沉積，亮甲山組沉積期海平面下降，中晚奧陶世發(fā)育大規(guī)模海侵；徐學(xué)蓓 （2010）依據(jù)野外露頭對魯西地塊奧陶紀(jì)巖相古地理進行研究，認(rèn)為早奧陶世以發(fā)育蒸發(fā)臺地和局限臺地為主，中奧陶世發(fā)育了2次面式海進和海退，以發(fā)育蒸發(fā)臺地、局限臺地和開闊臺地為主；林玉祥等 （2015，2016）運用層序地層學(xué)理論將華北地臺早、中奧陶世分為8個三級層序，并認(rèn)為早奧陶世水體較淺，主要發(fā)育淺海與海岸2種沉積環(huán)境，中奧陶世以持續(xù)的海侵為主，主要發(fā)育局限臺地與開闊臺地的沉積環(huán)境。由此可見，不同學(xué)者運用不同的資料與方法對不同構(gòu)造單元的層序劃分方案，具有多樣性特征，對于巖相古地理的研究未在等時地層格架內(nèi)進行約束，且作圖單位較大，對有利區(qū)的精細(xì)研究指導(dǎo)性不足，制約著魯西豫東地區(qū)奧陶系地質(zhì)資源的勘探步伐，成為亟需解決的關(guān)鍵基礎(chǔ)地質(zhì)問題。

本次研究基于野外露頭、巖心、薄片、測井和錄井等地質(zhì)資料，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，在前人認(rèn)識的基礎(chǔ)上，對研究區(qū)奧陶系進行了層序地層劃分，并在層序地層格架的約束內(nèi)，深入研究奧陶紀(jì)巖相古地理特征及演化，并進一步預(yù)測了有利儲集層的分布區(qū)，以期為奧陶系的地?zé)岬鹊刭|(zhì)資源的勘探提供地質(zhì)支持。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)主體位于魯西隆起西部（圖1－a），是華北地臺內(nèi)的一個正向構(gòu)造單元，北依齊廣斷裂，南抵南華北盆地，西臨聊蘭斷裂，東至泰山凸起。研究區(qū)基底主要為太古界的變質(zhì)巖，缺失元古界地層 （方寶明，2006），其上為寒武紀(jì)與奧陶紀(jì)沉積的海相碳酸鹽巖地層。奧陶系與下伏寒武系呈整合接觸，其上部缺失上奧陶統(tǒng)—泥盆系沉積地層。

奧陶系厚度在200～1200 m之間（圖1－a），地層展布呈北厚南薄和東厚西薄的特征，自下而上劃分為下奧陶統(tǒng)冶里組和亮甲山組，中、上奧陶統(tǒng)東黃山組、北庵莊組、土峪組、五陽山組、閣莊組和八陡組（圖1－b，圖2）。冶里組和亮甲山組以燧石結(jié)核白云巖和細(xì)晶白云巖為主，夾礫屑白云巖，與上覆東黃山組呈平行不整合，主要為局限臺地相沉積。東黃山組以泥質(zhì)白云巖和灰?guī)r為主，夾泥晶白云巖，主要為開闊臺地沉積。北庵莊組以灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和角礫巖為主，主要為開闊臺地和局限臺地沉積。土峪組以白云巖為主，夾少量角礫巖，主要為局限臺地沉積。五陽山組以燧石結(jié)核灰?guī)r、豹皮灰?guī)r、藻灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和灰質(zhì)白云巖為主，主要為開闊臺地和局限臺地沉積。閣莊組以白云巖為主，主要為局限臺地—蒸發(fā)臺地沉積。八陡組以灰?guī)r為主，頂部為白云質(zhì)灰?guī)r，主要為開闊臺地沉積。奧陶紀(jì)，魯西豫東地區(qū)處于華北地臺的中南部，大型的水下隆起將其與華北地臺南部分隔開來，整個華北地臺呈現(xiàn)不對稱的鞍狀，使得研究區(qū)內(nèi)的海侵方向主要為東北方向 （曹高社等，2013；劉傳虎等，2013；肖菁等，2016）。

圖1 魯西豫東地區(qū)位置圖 （a）和奧陶系綜合柱狀圖 （b）Fig.1 Location map（a）and comprehensive lithologic histogram of the Ordovician（b）in western Shandong-eastern Henan area

2 層序地層特征

2.1 層序界面識別

前人對于華北地區(qū)奧陶系的層序地層劃分存在分歧，部分層序界面在本地區(qū)的識別特征并不明顯，且山東地區(qū)與華北地區(qū)的地層劃分方案并不統(tǒng)一，導(dǎo)致在勘探開發(fā)過程中前人的劃分方案不適用于本地區(qū)。本次研究根據(jù)野外地質(zhì)剖面、巖心、薄片和測井資料，依據(jù)Vail經(jīng)典層序地層學(xué)理論（Vailet al.，1977），共識別出2個二級層序和5個三級層序界面，將魯西豫東地區(qū)奧陶系劃分為4個三級層序（表1，圖2）。

表1 魯西豫東地區(qū)奧陶系層序劃分方案與界面特征Table 1 Sequence stratigraphic division and characteristics of the Ordovician in western Shandong-eastern Henanarea

SB1為寒武系與奧陶系的分界面，該界面底部為三山子組C段，主要發(fā)育薄層白云石化灰?guī)r和竹葉狀灰?guī)r （圖3－j）（李慶平等，2005），界面頂部為冶里組，底部發(fā)育竹葉狀白云巖，指示水體小幅度變淺，屬于Ⅱ型層序界面。

SB2為造山侵蝕型層序界面，發(fā)育于亮甲山組頂部，形成于懷遠(yuǎn)運動所引起的區(qū)域大規(guī)模構(gòu)造活動。懷遠(yuǎn)運動開始于寒武系張夏組沉積末期，結(jié)束于奧陶系亮甲山組沉積期，具有多階段的 “幕式”特征，經(jīng)歷海床抬升、風(fēng)化剝蝕和震蕩性沉積多個階段 （宋奠南，2001）。亮甲山組沉積末期，研究區(qū)發(fā)生隆升并導(dǎo)致了3～18 Ma的沉積間斷 （Zhenet al.，2016），亮甲山組受風(fēng)化剝蝕作用影響，形成了亮甲山組頂部與東黃山組底部的不整合界面，并作為中奧陶統(tǒng)與下奧陶統(tǒng)的分界面。SB1作為二級與三級層序界面，具有明顯的識別標(biāo)志，屬于Ⅰ型層序界面。巖性上，亮甲山組頂部發(fā)育灰白色白云巖 （圖3－a；圖4－a），并伴有大量指示抬升剝蝕的溶蝕孔洞，東黃山組底部發(fā)育深灰色灰?guī)r；測井曲線上該界面具有高GR和高AC特征（圖2）。

SB3為海侵上超層序界面，此界面為海平面下降速率小于或等于盆地沉降速率時形成，屬于Ⅱ型層序界面，主要表現(xiàn)為巖相轉(zhuǎn)換。土峪組沉積末期，華北地臺處于穩(wěn)定沉降階段，當(dāng)盆地?zé)岢两蹬c海平面上升期相互交織，構(gòu)造旋回對海平面變化與層序形成產(chǎn)生疊加效應(yīng) （房超等，2020）。SB2界面的層序劃分標(biāo)志為臺地內(nèi)淺水沉積向深水沉積的巖相變化。巖性上，土峪組頂部沉積一層薄層狀黃色白云巖并含有溶蝕孔洞 （圖4－d），五陽山組底部沉積一層厚層灰色灰?guī)r；測井曲線特征表現(xiàn)為自然伽馬測井曲線在該界面下部為相對高值，呈指形形態(tài)，在該界面上部自然伽馬測井值變小，呈現(xiàn)齒形形態(tài)（圖2）。

SB4在長周期海平面下降旋回背景下，短周期海平面下降速率超過盆地的沉降速率時所形成，屬于Ⅰ型層序界面。閣莊組沉積期，華北地臺處于構(gòu)造穩(wěn)定期，海平面升降發(fā)生轉(zhuǎn)折，使得局部地區(qū)原有沉積物暴露地表遭受風(fēng)化淋濾作用，形成暴露侵蝕面，發(fā)育淡水溶蝕、白云石化作用帶等。巖性上，閣莊組頂部可識別大量含溶蝕孔洞灰?guī)r；測井曲線特征表現(xiàn)為自然伽馬曲線和聲波測井曲線由高變低（圖2）。

SB5位于八陡組頂部，是奧陶系與石炭系的分界面，該界面屬于構(gòu)造活動引起的造山侵蝕型層序界面，屬于Ⅰ型層序界面（圖2）。奧陶紀(jì)中晚期，加里東運動造成華北地臺經(jīng)歷了長達130 Ma的構(gòu)造隆升 （馬永生和田海芹，2006），原有沉積地層發(fā)生變形褶皺和侵蝕風(fēng)化作用，并在石炭紀(jì)沉積了一套濱岸相碎屑巖沉積，形成平行不整合界面。巖性上，八陡組頂部發(fā)育局限臺地巖相的白云巖類，并可識別大量溶蝕孔洞和滑塌角礫巖。

圖2 魯西豫東地區(qū)龍古3井綜合柱狀圖Fig.2 Comprehensive histogram of Well Longgu 3 in western Shandong-eastern Henan area

2.2 體系域特征

研究區(qū)共識別4個海侵體系域 （TST）和3個高位體系域 （HST），低位體系域 （LST）不發(fā)育（圖2）。

1）海侵體系域 （TST）。海侵體系域一般發(fā)育在三級層序的下部（圖2；圖5），因海水快速上升，很快到達最大海泛面，導(dǎo)致缺乏低位體系域或陸架邊緣體系域，沉積物供給量較小，沉積速率較低，巖性以灰—深灰色泥質(zhì)灰?guī)r和微晶灰?guī)r為主，局部發(fā)育微—泥晶白云巖。SQ1海侵體系域發(fā)育于冶里組—亮甲山組沉積期內(nèi)，發(fā)育云坪—灰云坪的沉積序列；SQ2海侵體系域發(fā)育于懷遠(yuǎn)運動過后的快速海侵，主要發(fā)育在東黃山組和北庵莊組局限臺地云灰坪向灰坪的演化序列中，并發(fā)育厚層的白云質(zhì)灰?guī)r與微晶灰?guī)r，顯示海平面逐漸升高的過程；SQ3海侵體系域發(fā)育于五陽山組沉積期內(nèi)，主要發(fā)育厚層灰?guī)r和薄層白云質(zhì)灰?guī)r的局限臺地和開闊臺地為主；SQ4海侵體系域發(fā)育于八陡組內(nèi)，具有隨海平面上升，發(fā)育云灰坪—灰坪的沉積序列，巖性主要為白云質(zhì)灰?guī)r與厚層灰?guī)r。

2）高位體系域 （HST）。高位體系域發(fā)育于三級層序的上部，并隨著海平面的下降、水體變淺、蒸發(fā)作用與白云巖化增強，巖性主要由灰質(zhì)白云巖、白云巖夾膏巖和白云質(zhì)灰?guī)r等指示水體變淺的巖性組成（圖2；圖5）。SQ1高位體系域發(fā)育在三山子組內(nèi)，隨著水體變淺、波浪和潮汐作用增強，發(fā)育以竹葉狀白云巖和厚層灰質(zhì)白云巖為主的顆粒灘和灰云坪；SQ2高位體系域具有隨海平面下降，廣泛發(fā)育向廣海方向進積的局限—蒸發(fā)臺地的沉積序列，主要巖性為灰質(zhì)白云巖和白云巖夾薄層膏巖；SQ3高位體系域主要發(fā)育于閣莊組內(nèi)，相較于SQ2高位體系域，該高位體系域水體更淺，廣泛發(fā)育含膏云坪與膏云坪；SQ4發(fā)育于八陡組內(nèi)，只殘余海侵體系域，高位體系域與最大海泛面可能隨著加里東運動被全部風(fēng)化剝蝕，頂部發(fā)育古巖溶風(fēng)化殼 （張厚福等，1985）。

3 沉積相類型及其特征

根據(jù)野外露頭、巖心觀察和薄片鑒定，結(jié)合測井和錄井資料，分析地層沉積構(gòu)造、古生物和巖性組合，參照威爾遜提出的碳酸鹽巖微相標(biāo)準(zhǔn)類型，將魯西豫東地區(qū)內(nèi)奧陶系可識別出3種沉積亞相以及8種沉積微相（表2）。研究區(qū)內(nèi)經(jīng)歷多次海平面變化，開闊臺地、局限臺地和蒸發(fā)臺地交替出現(xiàn)，各相帶分布具有一定的韻律性。

表2 魯西豫東地區(qū)奧陶系沉積微相類型與巖性特征Table 2 Main sedimentary facies and lithologic characteristics of the Ordovician in western Shandong-eastern Henan area

3.1 開闊臺地

開闊臺地是指水深在正常浪基面之下、水體循環(huán)良好、海底富氧的臺地。其與開闊海連通良好，鹽度正常，適合正常海生生物的繁衍 （Irwin，1995；金振奎等，2013；陳小煒等，2015）。研究區(qū)內(nèi)開闊臺地主要發(fā)育灰坪和顆粒灘，相對來說水較深，巖性主要為微晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r和顆?；?guī)r，少見石膏等蒸發(fā)巖類。

灰坪位于浪基面以下，水體能量低，發(fā)育生物擾動構(gòu)造，巖性主要為微晶灰?guī)r、灰泥灰?guī)r和豹斑灰?guī)r（圖3－b），測井響應(yīng)上表現(xiàn)為低自然伽馬，高電阻率特征，且縱向上變化不大（圖6－h(huán)）。

顆粒灘主要發(fā)育于潮間較淺的區(qū)域，水體能量較高，巖性主要為生物碎屑灰?guī)r與亮晶顆粒灰?guī)r，測井響應(yīng)上為高孔隙度、低電阻率和低自然伽馬特征（圖6－f）。顆粒主要包括內(nèi)碎屑和生物碎屑，內(nèi)碎屑主要為礫屑和砂屑，如龍古2井閣莊組巖心薄片與范古2井五陽山組巖心薄片中可見砂屑 （圖4－c，4－g），生物碎屑成分包括鮞粒和棘皮類生物（圖4－f，4－e）。

圖4 魯西豫東地區(qū)奧陶系不同沉積微相典型薄片特征Fig.4 Typical thin-section of various depositional microfacies of the Ordovician in western Shandong-eastern Henan area

3.2 局限臺地

局限臺地位于正常浪基面之下，與開闊海連通較差，水體循環(huán)受限，從而在鹽度和溫度上與開闊海有較大差異。研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育泥灰坪、灰－云坪、云坪和潟湖，巖性上多含有云質(zhì)和膏質(zhì)成分，缺少生物化石，主要發(fā)育于東黃山組、土峪組和閣莊組。

泥灰坪沉積微相主要發(fā)育泥質(zhì)灰?guī)r與含泥灰?guī)r，顏色深，呈條帶狀分布，厚度薄，單層厚度小于0.5 m，部分層段含有黃鐵礦（圖3－c），測井響應(yīng)上表現(xiàn)為高伽馬、低電阻率、低孔滲（圖6－a）。

云坪沉積微相是研究區(qū)最為發(fā)育的相帶，在各個層段均有發(fā)育。局限臺地云坪沉積物主要以泥粉晶白云巖為主（圖3－a；圖4－a），顏色以灰色為主，厚度較大，缺乏層理構(gòu)造，白云石多呈自形—半自形結(jié)構(gòu)，薄片下可見白云石化現(xiàn)象，發(fā)育晶間溶孔，測井上表現(xiàn)為低伽馬值和高電阻率特征，孔隙度與滲透率曲線表現(xiàn)為齒狀與指形的響應(yīng)特征（圖6－g）。

潟湖為局限臺地內(nèi)部相對低洼、水體流動不通暢的區(qū)域，可細(xì)分為膏質(zhì)潟湖、白云質(zhì)潟湖和灰質(zhì)潟湖。研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育膏質(zhì)潟湖微相（圖3－e），以發(fā)育厚層膏巖、含灰泥膏巖為特征，缺乏層理構(gòu)造和生物化石，測井上表現(xiàn)為中—低自然伽馬值，高電阻特征（圖6－c）。

灰－云坪微相以發(fā)育灰質(zhì)微晶白云巖為主（圖4－h(huán)，4－i），沉積構(gòu)造發(fā)育干裂、鳥眼等構(gòu)造，少見古生物化石，測井上表現(xiàn)為中低自然伽馬值，孔隙度和滲透率曲線表現(xiàn)為齒狀或指狀結(jié)構(gòu)（圖6－e）。

3.3 蒸發(fā)臺地

蒸發(fā)臺地發(fā)育在潮上帶地區(qū)，干旱，鹽度較大，主要發(fā)育硬石膏和膏質(zhì)白云巖為特征，缺乏生物化石，發(fā)育水平層理、鈣質(zhì)結(jié)核、鳥眼構(gòu)造、膏溶角礫為特征。

膏云坪和含膏云坪主要發(fā)育以石膏質(zhì)泥晶白云巖和含微晶含膏云巖，白云巖與石膏互層為巖性特征（圖3－f），石膏含量大于25%，缺乏生物碎屑，可見干裂，鳥眼等沉積構(gòu)造，測井曲線上表現(xiàn)為低伽馬值，高電阻率，測井曲線多為指形（圖6－b）。

圖6 魯西豫東地區(qū)奧陶系不同沉積微相測井響應(yīng)特征Fig.6 Logging response characteristics of various depositional microfacies of the Ordovician in western Shandong-eastern Henan area

4 層序—巖相古地理特征

巖相古地理是重建地質(zhì)歷史中海陸分布、構(gòu)造背景、盆地配置和沉積演化的重要途徑和手段（侯中健等，2001），其特征是決定儲集層發(fā)育程度的最重要基礎(chǔ) （曹紅霞等，2021），通過重塑沉積盆地內(nèi)沉積作用與成礦過程中的關(guān)系，對于礦產(chǎn)資源的勘探與開發(fā)具有重要的意義。

以三級層序為等時地層編圖單元，利用研究區(qū)內(nèi)19口井?dāng)?shù)據(jù)并結(jié)合前人認(rèn)識，在單井相和連井相研究的基礎(chǔ)上，采用單因素分析多因素綜合與優(yōu)勢相分析結(jié)合的方法 （馮增昭，2004；李增學(xué)等，2021），結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，以沉積模式為指導(dǎo)（Wilson，2012），刻畫了魯西隆起西部奧陶系古地理格局及其演化特征。

4.1 SQ1層序—巖相古地理

SQ1沉積期（圖7－a），基本繼承了寒武系的古地理格局，古地貌呈現(xiàn)南高北低的構(gòu)造格局 （曹高社等，2013），并在SQ1晚期受到懷遠(yuǎn)運動的影響而形成奧陶系第1個風(fēng)化殼。冶里組—亮甲山組沉積期主要發(fā)育海侵體系域，水深在冶里組沉積較淺，水體動蕩。南北向和東西向上水體逐漸加深，大面積相對地貌較高區(qū)域發(fā)育局限臺地云坪、云灰坪和膏云坪沉積微相，在濟南—章丘—淄博以北主要發(fā)育灰坪，局部地區(qū)發(fā)育顆粒灘（圖7－a），巖性主要以白云巖為主，顆粒灘以竹葉狀白云巖為主。

4.2 SQ2層序—巖相古地理

SQ2－TST沉積期，在經(jīng)歷懷遠(yuǎn)運動后，海水快速侵入，水體變深，云坪面積減小，灰坪和灰云坪面積增大，聊城區(qū)域出現(xiàn)臺內(nèi)沉積洼地，并發(fā)育潟湖相沉積（圖7－b）。原有顆粒灘消失，受到地形與水深的影響，在研究區(qū)南部發(fā)育顆粒灘，巖性包括生屑灰?guī)r與亮晶顆?；?guī)r。北部地區(qū)主要為灰坪沉積，巖性以泥粉晶灰?guī)r為主。南部地區(qū)自東向西發(fā)育云坪—云灰坪—灰坪的沉積微相分布，相應(yīng)的巖石類型為白云巖—灰質(zhì)白云巖—灰?guī)r的巖石組合類型，研究區(qū)整體為局限臺地。

SQ2－HST沉積期，水體變淺，云坪和膏云坪面積增大，灰坪和灰云坪面積減小，聊城區(qū)域潟湖面積逐漸縮小。研究區(qū)南部地區(qū)發(fā)育云坪與灰云坪沉積，巖性以粉晶白云巖與灰質(zhì)白云巖為主，局部發(fā)育潟湖（圖7－c）。研究區(qū)北部為灰坪沉積，巖性以泥晶灰?guī)r為主。在南部水體較淺區(qū)域發(fā)育顆粒灘，顆粒類型為砂屑。北部地區(qū)自東向西發(fā)育灰坪—云灰坪沉積微相分布，南部地區(qū)自東向西發(fā)育云坪—云灰坪—灰坪的沉積微相分布。研究區(qū)整體表現(xiàn)出局限臺地與蒸發(fā)臺地并存的古地理格局。

4.3 SQ3層序—巖相古地理

SQ3－TST沉積期，海侵規(guī)模最大，研究區(qū)以灰坪和灰云坪為主，云坪不發(fā)育，聊城區(qū)域潟湖逐漸消失（圖7－d）。局部發(fā)育膏云坪，推測為構(gòu)造高部位。研究區(qū)自南向北發(fā)育灰云坪—灰坪，相應(yīng)的巖石類型為灰質(zhì)云巖—厚層灰?guī)r。研究區(qū)整體以局限臺地和開闊臺地并存的古地理格局。

SQ3－HST沉積期，相較于SQ2－HST沉積期，水體更淺，研究區(qū)云坪和膏云坪面積擴大，灰坪面積縮小，聊城區(qū)域潟湖面積擴大（圖7－e）。受地形和水深影響，灰坪發(fā)育于研究區(qū)西部和北部，西部也發(fā)育顆粒灘，巖性以生屑灰?guī)r為主。研究區(qū)整體以局限臺地和蒸發(fā)臺地并存的古地理格局。

4.4 SQ4層序—巖相古地理

SQ4沉積期，古地貌整體呈以濟南為中心，中心低四周高且南高北低、西高東低的格局 （曹高社等，2013）。八陡組沉積期主要為海侵體系域，研究區(qū)發(fā)育灰坪和灰云坪，相應(yīng)巖性類型為灰?guī)r和灰質(zhì)云巖（圖7－e）。受地形和水深影響，研究區(qū)西南部發(fā)育顆粒灘，巖性為生屑灰?guī)r，研究區(qū)整體主要為開闊臺地沉積。SQ4晚期受到加里東運動的影響，發(fā)生大規(guī)模海退，進入剝蝕階段 （林玉祥，2016），形成了第2個風(fēng)化殼。

圖7 魯西豫東地區(qū)奧陶系層序—巖相古地理圖Fig.7 Sequence lithofacies palaeogeographic maps of the Ordovician in western Shandong-eastern Henan area

4.5 沉積模式

魯西豫東地區(qū)奧陶系沉積期為陸表海型臺地沉積模式（圖8），自海向陸依次為開闊臺地、局限臺地和蒸發(fā)臺地。開闊臺地巖性主要為灰?guī)r、生屑灰?guī)r、顆?；?guī)r、豹皮灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖和泥灰?guī)r。局限臺地巖性主要為白云巖、角礫白云巖、含燧石結(jié)核白云巖、含膏白云巖和泥灰?guī)r。蒸發(fā)臺地主要為白云巖、含膏白云巖和泥質(zhì)白云巖。冶里組—亮甲山組沉積期，主要為局限臺地沉積。東黃山組沉積期，主要為開闊臺地沉積。北庵莊組沉積期，主要為局限臺地和開闊臺地沉積。土峪組沉積期，主要為局限臺地沉積，局部地區(qū)存在蒸發(fā)臺地沉積環(huán)境。五陽山組沉積期，主要為開闊臺地與局限臺地沉積。閣莊組沉積期，主要為局限臺地沉積，局部地區(qū)為蒸發(fā)臺地沉積環(huán)境。八陡組沉積期，主要為開闊臺地臺地沉積環(huán)境。

圖8 魯西豫東地區(qū)奧陶系沉積模式Fig.8 Sedimentary model of the Ordovician in western Shandong-eastern Henan area

5 結(jié)論

1）魯西豫東地區(qū)奧陶系沉積地層中可識別5個層序界面，根據(jù)層序界面和最大海泛面產(chǎn)出位置，將奧陶系沉積地層劃分為SSQ1和SSQ2共2個二級層序和SQ1—SQ4共4個三級層序，SQ1與SQ4發(fā)育海侵體系域 （TST），SQ2與SQ3發(fā)育海侵體系域 （TST）和高位體系域 （HST）的完整沉積旋回。

2）魯西隆起西部地區(qū)以海相碳酸鹽巖臺地相沉積為主，可劃分為開闊臺地、局限臺地和蒸發(fā)臺地3種亞相，以及灰坪、顆粒灘、泥灰坪、灰云坪、云坪、潟湖、含膏云坪和膏云坪等8種沉積微相。

3）奧陶系碳酸鹽巖沉積地層受到海平面變化的影響，表現(xiàn)出一定的韻律性。開闊臺地、局限臺地與蒸發(fā)臺地在垂向上相互疊置，在平面上彼此相鄰，并在來自東北方向的海水侵入的影響下此消彼長。SQ1時期水體相對較淺，主要發(fā)育局限臺地相沉積，并在局部地區(qū)發(fā)育顆粒灘沉積。SQ2時期水體先加深后變淺，蒸發(fā)作用強烈，主要發(fā)育大面積局限臺地，相較于SQ1開闊臺地面積變大，并在局部地區(qū)發(fā)育大面積潟湖沉積。SQ3時期水體的變化規(guī)律與SQ2變化規(guī)律較為相似，但水體相對較深，潟湖沉積面積減小，SQ3－TST主要發(fā)育開闊臺地相沉積，SQ3－HST主要發(fā)育局限臺地。SQ4時期水體發(fā)生大面積海侵，潟湖等沉積相消失，主要發(fā)育開闊臺地。SQ1－SQ3沉積期的高位體系域主要為局限臺地沉積，并發(fā)育大面積云坪、膏云坪和顆粒灘，是未來地?zé)豳Y源勘探開發(fā)的重點層位和相帶。