第7章 结论与讨论
本次研究应用层序地层学和沉积学的基本理论与方法，贯彻“构造控盆，盆控相”的研究思路，对川东南地区早志留世小河坝期的沉积物进行了物质来源、沉积体系及层序地层的研究。建立了研究区层序地层格架，并在层序地层格架下研究了沉积体系演化特征，探讨了层序格架内的物质聚集分布规律及控制因素，对在川东南地区寻找新的天然气勘探接替层系、开拓新的勘探领域以及志留系储层的识别和预测工作都具有重要的理论和实际意义。主要成果和认识如下:
(1)通过区域沉积学分析、古水流分析、岩石矿物学(轻矿物、重砂矿物)分析、地球化学(稀土元素、微量元素)等手段，对研究区志留系小河坝组物源研究表明，小河坝期碎屑岩源区的沉积构造背景比较复杂，具有活动大陆边缘、大陆岛弧及被动大陆边缘构造背景的性质。研究区的物源区主要是东部的江南-雪峰山隆起区，母岩主要为抬升基底型更老的沉积岩再旋回沉积物。通过沉积地球化学、岩石矿物学及沉积学方法，研究了川东南地区志留系小河坝组的物质来源，研究认为川东南地区志留系小河坝组砂岩的物源为雪峰山隆起西南段的古丈、芷江、沅陵、怀化及通道一带的新元古界板板溪群及其侵入板溪群中的基性—超基性岩体—中基性喷出岩。
(2)通过对研究区野外露头剖面和钻/测井的详细研究、描述和对比分析，依据岩石组合、沉积组构、古生物标志、遗迹化石特征、剖面结构和演化序列，将研究区志留系小河坝组(或石牛栏组)划分为2个沉积体系组，3个沉积体系，5个沉积相及众多亚相、微相类型。其中海陆过渡沉积体系组主要由三角洲构成，发育于靠近雪峰山隆起的川东南-湘西地区;海洋沉积体系组主要发育陆棚、碳酸盐台地沉积，主要发育于川南-黔北地区。
(3)在消化和利用前人研究成果的基础上，利用野外剖面、钻/测井、古生物、地球化学等资料，应用层序地层学的原理，对层序地层单元进行了识别:研究区志留系小河坝组(或石牛栏组)划分出两个三级层序，每个层序仅发育海侵体系域和高位体系域，同时在研究区建立了层序地层格架。
(4)通过等时层序格架内沉积体系分布规律的研究，明确了层序格架内沉积相的展布及物质聚集分布特征。利用单因素分析多因素综合作图法，以体系域为编图单元，编制了不同体系域的沉积相展布图，更加精确真实地反映了海陆分布、物源方向及其演化过程，更好地反映了层序格架下的物质聚集横向分布规律。揭示出研究区早志留世小河坝期碎屑岩沉积的物质主要来自东南部的江南雪峰山隆起，沉积环境由东往西逐渐变深，三角洲平原位于湘西地区，三角洲前缘发育于川东南地区;碳酸盐台地发育于靠近黔中隆起的南部浅水区，沉积环境由南往北逐渐变深，深水陆棚沉积区位于宜宾-重庆一带，该新认识对于更准确地预测川东南志留系储集体的分布以及下一步的勘探部署具有重要实际指导意义。
(5)研究区古地貌总体表现为“三隆一凹”地形，小河坝早期主要是对奥陶纪末期形成的隆凹格局进一步填平补齐作用，表现为扬子地台的缓慢隆升中，其边缘受华南古陆活动影响隆升速率加快的特征;小河坝晚期中上扬子地区已转变为克拉通内或克拉通周缘盆地沉积阶段。早期由于华南陆块进一步向西蠕动，研究区受挤压掀斜作用影响水体进一步变浅，同时东南方向的物源供给充足，沉积了一套灰色、灰黄色和灰绿色的砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩。小河坝晚期表现为一次幕式海进，但整体还是以稳定的抬升为主，沉积了一套向上变粗的旋回。在川南-黔北地区发育灰质、浅水陆棚和开阔台地沉积，向北依次出现混积浅水陆棚和泥质深水陆棚环境，南部安基屯-娄山关地区广泛发育碳酸盐开阔台地，局部出现内碎屑浅滩和生物滩沉积。通过对研究区志留系小河坝组物源、沉积体系、层序地层及层序格架下的物质聚集分布规律的详细研究，进一步探讨了小河坝组沉积物质主要发育于层序的高位体系域和海侵体系域;物质聚集分布规律主要受控于构造活动、古地貌、物源供给、气候及海平面升降等因素。
在对国内外现有的侧壁取样技术和科学钻探侧壁取样技术进行深入调研的基础上，本项预研究取得的主要研究成果如下：
1）收集汇总了目前几乎所有现有的侧壁取样技术，对这些技术方法进行了分类，并对这些不同种类技术方法的取样原理和取样器具进行了详细介绍。同时，对这些侧壁取样技术应用于科学钻探超深孔的可行性进行了探讨；
2）对影响科学钻探超深孔侧壁取样的主要因素及存在的问题进行了简单分析；
3）总结了三种可以在科学钻探超深孔进行侧壁取样的技术方法，对这三种方法的优缺点进行了分析比较，在此基础上，提出了采用纯机械式和旋转式侧壁取样技术作为科学钻探超深孔侧壁取样候选技术方案的建议；
4）对部分关键结构原理进行了初步分析说明。
今后有待于进一步研究计划：
1）对国外科学钻探超深孔侧壁取样技术的研制和开发情况做更进一步的调研；
2）针对具体取心指标确定液压元件规格，在确定尺寸的条件下，对初步设计的旋转式侧壁取样器进行详细设计；
3）针对取样器所需材料、元部件展开全面的调研，找到能够适应超深孔恶劣环境的高强度、能耐较高温度及压力的材料和电器元件。
本文以《三水盆地的沉积构造演化》为题，重点对白垩纪以来三水盆地的沉积、层序、沉积构造演化和沉积动力学机制等几个层面的科学问题进行了全面、系统、深入的研究。前一部分对白垩纪－古近纪三水盆地的沉积地质进行研究，重点厘定了研究区的地层格架，并对研究区的沉积体系类型和展布特征进行了较系统的研究;第二部分对研究区的层序界面成因类型、层序划分方案、层序岩相古地理特征及展布进行了研究，并进行了区域对比。以此为基础，将三水盆地的区域构造格局、构造运动史、层序岩相古地理变迁、火山岩性质、边界断裂活动特征等同走滑盆地的经典实例———里奇盆地进行了对比，把三水盆地定性为一个发育在海西－印支褶皱基底上的走滑盆地。最后通过详细解剖三水盆地在不同古地理时期的构造应力场特征，据其受力情况，确认了三水盆地在FSQ1充填层序和FSQ2充填层序发育期的走滑机制。论文的三个部分是紧密相关的，因为前一个部分均是下一步研究的基础。从沉积→层序→盆地演化→盆地形成机制的研究过程，体现了在自然科学研究中，由个别到一般、由实践到理论的辩证思维。概括起来，研究工作主要取得了以下几点认识。
(1)通过大量钻井和露头资料的沉积学研究，确认了白垩纪－古近纪三水盆地存在冲积扇、扇三角洲、河流(辫状河)、三角洲、湖泊等五大沉积体系，并研究了它们的时空分布。其中，冲积扇沉积体系主要分布在南海丹灶、四会大沙、三水河口和宝月、清远石角以及盆地东南部的广州－佛山－顺德等地区。层位见于盆地形成初期的百足山组、白鹤洞组一段、宝月组的三段、莘庄村组的马房段以及华涌组的金星岗段、TK7井三水组一段、水72井三水组;扇三角洲主要分布在水20井莘庄村组、水21井、水5井、水深1井、水基1井、水30井莘庄村组的马房段;河流相主要分布在水72井大塱山组一段，TK7井大塱山组二段、三水组一段的顶部，三水周边地区宝月组、南国桃园莘庄村组的马房段;三角洲相主要分布在水30井、水21井的宝月组，水20井、水基1井的宝月组－华涌组，TK7井的大塱山组，水9井大塱山组一段，水深1井怖心组大岗段－宝月组，水4井大塱山组一段的上部，水5井、水17井的宝月组和怖心组;湖泊相主要分布在盆地宝月、河口、华涌等地区的三水组、莘庄村组、怖心组。
(2)全面系统地在三水盆地开展了白垩系－古近系的层序地层学研究，识别出古风化壳、区域不整合面、河道侵蚀冲刷面、钙、铁质结核层、相序不连续或相转换面五种形式的层序界面和以油页岩、石膏层、泥灰岩、鲕粒灰岩等为标志的最大洪泛面。
(3)厘定了三水盆地的层序划分方案，建立了三水盆地的层序地层格架。以层序界面为标志，综合年代地层和生物地层的研究成果，应用构造层序的研究方法，将三水盆地划分为两个盆地充填层序FSQ1和FSQ2，4个构造层序(TSQ1～TSQ4)，10个层序(SQ1～SQ10)。其中，下白垩统百足山组为层序SQ1，白鹤洞组为层序SQ2，SQ1和SQ2共同组成构造层序TSQ1。上白垩统三水组为层序SQ3，大塱三组为层序SQ4，SQ3和SQ4共同组成构造层序TSQ2。构造层序TSQ1和TSQ2组成盆地充填层序FSQ1。古新统莘庄村组马房段为SQ5，大坑段－艮坑段为SQ6，SQ5和SQ6共组成构造层序TSQ3;始新统怖心组为SQ7，宝月组一段为SQ8，宝月组二段和三段为SQ9，华涌组为SQ10。SQ7～SQ10组成构造层序TSQ4。TSQ3和TSQ4组成盆地充填层序FSQ2。
(4)以层序为单位，系统编制了三水盆地白垩纪－古近纪的层序岩相古地理图10张。这10张古地理图系统反应了三水盆地的古地理变迁，为后续关于盆地性质的研究奠定了基础。
(5)通过构造背景、基底性质、边界断裂特征、火山岩特征、层序充填序列等的详细分析，并将其与走滑盆地的经典实例———里奇盆地进行对比，将三水盆地定性为“一个发育在海西－印支褶皱基底上的走滑盆地。走滑作用分为两个阶段，盆地第一充填层序FSQ1(白垩纪)时期为左行走滑挤压盆地，盆地第二充填层序FSQ2(古近纪)时期为右行走滑拉张盆地。
(6)从大地构造背景出发，探讨了盆地的形成机制，认为白垩纪时(充填层序FSQ1发育时期)，三水盆地主要受到了印度板块对欧亚大陆板块的碰撞作用而使其所在的华南板块和南侧的印支板块向东挤出所产生的走滑效应的影响，由于印支地块被挤出而且向东移动的速度大于华南地块的移动速度，表现为左行走滑的特征。同时，来自太平洋－库拉板块对欧亚板块的碰撞，使其所处的应力场为挤压性质，故盆地性质为左行走滑挤压盆地。古近纪(充填层序FSQ2发育时期)，三水盆地受印度板块对欧亚大陆板块碰撞作用的影响，使之所在的华南板块和南侧的印支板块向东挤出继而产生走滑效应;与此同时，东边太平洋－库拉板块对欧亚大陆的碰撞作用减弱，而南侧由于南海的扩张使三水盆地处于张性的构造环境，更为重要的是，华南地块被挤出并向东南移动的速度大于印支地块移动的速度，使之变为右行走滑，故盆地性质为右行走滑的拉分盆地。
开展三水盆地的沉积构造演化研究具有以下两个方面的科学意义:①系统的沉积学的研究为三水盆地资源的勘探、特别是有关沉积矿产(石膏、煤、油气等)的勘探奠定了较好的基础地质工作;②将沉积学、层序地层学、盆地分析三者有机地结合起来讨论三水盆地形成机制，对于探讨华南东部大陆边缘中新生代的构造演化具有窗口的意义。
此项研究是第一次较系统的对三水盆地展开沉积盆地分析方面的研究，其中许多认识，如层序地层划分方案和层序格架的建立、10个层序(时期)岩相古地理图件的编制、沉积盆地的性质及阶段的划分、形成机制等，对三水盆地来讲都具有新意。但是，在研究过程中，作者也深刻地体会到此项研究涉及的知识面之广和学科之多，几乎囊括了基础地质学的所有学科:区域构造学、沉积学、沉积岩石学、地球化学、层序地层学、古生物学、地层学等，同时对研究者驾驭宏观的能力、高度的抽象思维能力都提出了相当高的要求，这实在是本人能力所未能及的。同时，这些研究工作所依靠的资料大多来自于广州市近年来城市建设所施工的大量水文和工程地质钻井，还有部分露头剖面。其中关于火山岩的认识，多是吸收和借鉴前人的研究成果。由于三水盆地的油气前景堪忧，油气地质工作转移到南海，所以深部地球物理资料利用不多。这些都给本次研究工作带来了遗憾。总之，这次关于三水盆地沉积构造演化的研究只是一个探索，愿此项研究能起到抛砖引玉的作用，在日后的研究中，有更多的人加入进来，把三水盆地、甚至是南方大陆边缘的研究引向深入。
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