黃健玲，傅 強(qiáng)，邱旭明，趙世杰，李林祥

（1.同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200092；2.中國石化江蘇油田分公司，江蘇揚(yáng)州 225009；3.中國石化勝利油田分公司孤東采油廠，山東東營 257237）

0 引言

混積巖是陸源碎屑與碳酸鹽混合沉積、經(jīng)成巖作用或后期成巖改造而形成的巖石［1］。蘇北盆地金湖凹陷為陸相斷陷咸化湖盆，其古近系阜二段（E1f2）發(fā)育一套典型混積巖，并發(fā)現(xiàn)了良好的油氣顯示［2］。因此，開展混積巖沉積特征、沉積類型、沉積模式研究不僅具有重要的理論意義，還對(duì)混積巖致密儲(chǔ)層油氣勘探具重要的現(xiàn)實(shí)意義［3-4］。

自混積巖概念提出以來，眾多學(xué)者［5-10］在狹義與廣義混積巖概念、巖石類型、成因及相模式方面開展了大量研究，并加深了陸相湖盆混積巖相模式、層序、成巖作用等方面的認(rèn)識(shí)［11-15］。在不同湖盆混積巖沉積特征方面，近幾年的研究揭示了以Tucano盆地、下剛果盆地等［16-19］為代表的海相混積巖及以柴達(dá)木盆地西部［20-23］、準(zhǔn)噶爾盆地［24-25］與渤海灣盆地［26-27］等為代表的湖相混積巖在陸源碎屑組分、碳酸鹽組分、火山巖組分上的沉積特征及在不同沉積微相與物源供給的或耦合或獨(dú)立作用下的混積巖沉積模式，但斷陷咸化湖盆體系中混積巖的分類方案仍存在爭(zhēng)議，對(duì)同一沉積相中混積巖具有不同沉積特征的認(rèn)識(shí)仍未統(tǒng)一?；旆e巖基于巖心觀察難以識(shí)別，對(duì)金湖凹陷阜二段混積巖的礦物組成認(rèn)識(shí)仍停留在定性階段［28-29］，對(duì)沉積特征、沉積類型與沉積模式的認(rèn)識(shí)仍須進(jìn)一步提高。

通過巖心觀察、薄片鑒定、全巖X 射線衍射礦物分析，弄清蘇北盆地金湖凹陷阜二段混積巖的巖石學(xué)特征，在前人研究基礎(chǔ)之上提出混積巖三端元分類方案，從定量的角度分析混積巖的沉積特征；同時(shí)，通過巖心與測(cè)錄井分析，探究混積巖的混合沉積類型，以明確控制混積巖發(fā)育的主要因素；最后，綜合咸化斷陷湖盆混積巖的沉積特征、沉積類型與控制因素，建立混積巖的沉積模式，以期為咸化斷陷湖盆致密儲(chǔ)層評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

金湖凹陷位于蘇北盆地西南部，為一個(gè)南斷北超，南陡北緩的箕狀斷陷盆地，面積約為5 000 km2［圖1（a）］。凹陷內(nèi)發(fā)育了汊澗、龍崗、三河、汜水、東陽等5 個(gè)次凹和西部斜坡帶、汊澗斜坡帶、石港斷裂帶、銅城斷裂帶、楊村斷裂帶、卞閔楊構(gòu)造帶、唐港構(gòu)造帶、寶應(yīng)斜坡帶等8 個(gè)二級(jí)構(gòu)造帶。受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，金湖凹陷的形成經(jīng)歷了初期拉張、中期斷陷、末期坳陷3 個(gè)演化階段［30］。傅強(qiáng)等［31］認(rèn)為，金湖凹陷阜二段沉積期存在海侵，水體鹽度增大，湖盆由淡水轉(zhuǎn)化為半咸水，并以細(xì)粒沉積為主。

阜二段沉積時(shí)期，金湖凹陷處于拉張晚期和斷陷早期，為廣湖相沉積建造階段；盆地處于欠補(bǔ)償沉積時(shí)期，陸源沉積物大幅度減少；隨著海平面上升和海水侵入，湖盆水體加深，湖水被部分咸化；其巖石類型具有陸源碎屑巖與碳酸鹽巖混合堆積的特征，主要為淺湖—半深湖亞相暗色泥巖、粉細(xì)砂巖、灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r和鮞粒灰?guī)r等［圖1（b）］。鉆井揭示：西部斜坡帶是混積巖含油構(gòu)造，測(cè)算的探明儲(chǔ)量為38 萬t，其中范1 井在1 421.6～1 435.8 m井段鉆遇阜二段生物灰?guī)r14.2 m，測(cè)試獲日產(chǎn)油5.4 m3，阜二段混積巖成為金湖凹陷致密油氣勘探的重點(diǎn)。凹陷內(nèi)有多口井鉆遇阜二段混積巖，其中河參1 井、崔19 井、唐6 井等取心完整，通過對(duì)阜二段混積巖開展了巖心精細(xì)描述和相關(guān)樣品的分析測(cè)試，為本次研究提供了豐富的基礎(chǔ)資料。

圖1 金湖凹陷構(gòu)造位置（a）與阜寧組地層發(fā)育圖（b）Fig.1 Structural location of Jinhu Sag（a）and stratigraphic column of Funing Formation（b）

2 混積巖沉積特征

2.1 混積巖的分類與命名

據(jù)文獻(xiàn)［1］報(bào)道，自Mount 等提出了將硅質(zhì)碎屑、碳酸鹽異化粒、灰泥、粉砂黏土混合巖作為三角四面體的4 個(gè)端元的混積巖分類方案以后，不同學(xué)者依據(jù)巖石組分、礦物來源等又提出了不同的混積巖定名方案（表1），如：含陸源碎屑—碳酸鹽巖、粉砂質(zhì)云巖、混合型細(xì)粒沉積巖等［5-7，9，32-33］。這些不同命名方案在不同研究區(qū)具有不同的適用性，但仍未形成統(tǒng)一的、明確的混積巖分類體系和命名規(guī)則。

表1 混積巖巖石分類現(xiàn)狀Table 1 Classification of diamictite

混積巖成分復(fù)雜，粒徑普遍小于0.062 5 μm，巖心觀察及鏡下鑒定難以識(shí)別。以巖石組分特征、礦物來源為依據(jù)的分類方案已經(jīng)限制了對(duì)混積巖的深入研究。筆者研究發(fā)現(xiàn)，金湖凹陷阜二段深水混積巖中長英質(zhì)礦物、碳酸鹽礦物和黏土礦物占據(jù)了礦物總量的絕對(duì)主體（表2），應(yīng)將其作為巖石類型的劃分端元［34］。

在巖心觀察和薄片鑒定的基礎(chǔ)上，結(jié)合341 個(gè)樣品X 射線衍射全巖礦物分析結(jié)果，提出了以長英質(zhì)礦物、碳酸鹽礦物、黏土礦物作為3 個(gè)端元的混積巖分類方案［表3、圖2（a）］，將混積巖劃分為長英質(zhì)混積巖、碳酸鹽混積巖、黏土質(zhì)混積巖和正混積巖。具體劃分方法如下：

表2 金湖凹陷阜二段混積巖X 射線衍射全巖礦物Table 2 X-ray diffraction whole rock minerals of diamictite in Fu 2 member in Jinhu Sag%

（1）歸一化長英質(zhì)礦物、碳酸鹽礦物、黏土礦物含量得到三者的相對(duì)含量。當(dāng)任一端元相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥90%時(shí)，不再將其劃分為混積巖，而是劃分為砂巖、碳酸鹽巖或者泥巖。當(dāng)任一端元相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均＜90%時(shí)，以“混積巖”作為命名主體，將混積巖劃分為長英質(zhì)混積巖、灰（云）質(zhì)混積巖、黏土質(zhì)混積巖和正混積巖4 類［表3、圖2（a）］。

（2）將相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥50%的礦物以“某質(zhì)”寫在主名之前，余下相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜50%的兩類礦物則不參與命名。如某巖石中長英質(zhì)礦物相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%，該混積巖為長英質(zhì)混積巖。如果三端元礦物組合的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均＜50%，則為正混積巖。如某一巖石的長英質(zhì)礦物相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，碳酸鹽礦物相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%，黏土礦物相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，則該巖石定名為正混積巖。

表3 金湖凹陷阜二段混積巖巖石分類Table 3 Classification of diamictite of Fu 2 member in Jinhu Sag

圖2 金湖凹陷阜二段混積巖分類標(biāo)準(zhǔn)（a）與巖石類型（b）Ⅰ.長英質(zhì)混積巖；Ⅱ.碳酸鹽混積巖；Ⅲ.黏土質(zhì)混積巖；Ⅳ.正混積巖Fig.2 Classification standard（a）and rock types（b）of diamictite of Fu 2 member in Jinhu Sag

2.2 混積巖礦物組成與巖石類型

2.2.1 混積巖礦物組成

通過巖心、鑄體薄片觀察與X 射線衍射全巖分析，結(jié)果表明：金湖凹陷阜二段混積巖以方解石、石英、長石、白云石、黏土等礦物為主（圖3、表2），部分巖石含黃鐵礦、石膏、方沸石。長英質(zhì)礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%～77.8%，平均為34.0%；碳酸鹽礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.1%～64.6%，平均為29.6%，其中方解石與白云石二者含量此消彼長，方解石含量高，則白云石含量下降，反之亦然；黏土礦物含量較為集中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.7%～68.3%，平均為31.9%。此外，部分混積巖中含少量以黃鐵礦、石膏、方沸石為主的其他礦物，整體含量低（表2）。

圖3 金湖凹陷阜二段混積巖巖石微觀特征（a）灰質(zhì)粉砂巖，方解石被染成紅色，鋒2 井，2 706.3 m，正交偏光；（b）灰質(zhì)粉砂巖，見鮞粒，早期沉積的方解石被溶蝕，含少量黏土，河X4 井，2 353.1 m，正交偏光；（c）灰質(zhì)泥巖，崔3 井，1 800.2 m，單偏光；（d）灰質(zhì)粉砂巖，唐4 井，2 506.5 m，單偏光；（e）粉砂質(zhì)灰?guī)r，灰?guī)r顆粒部分溶蝕，藍(lán)色為孔隙，唐5 井，2 291.6 m，單偏光；（f）泥質(zhì)灰?guī)r，鋒2 井，2 714.2 m，單偏光Fig.3 Lithological characteristics of diamictite of Fu 2 member in Jinhu Sag

金湖凹陷阜二段混積巖中長英質(zhì)礦物、碳酸鹽礦物與黏土礦物的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)均接近33%（1/3），表明這3 種礦物組合在巖石中所占比例較為接近，陸源碎屑與碳酸鹽巖混合沉積普遍存在且混合沉積強(qiáng)度較強(qiáng)，可能為物源、沉積環(huán)境、湖盆斷裂活動(dòng)等多重因素耦合導(dǎo)致。

2.2.2 混積巖巖石類型

（1）長英質(zhì)混積巖。這類混積巖中長英質(zhì)礦物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞50%，黏土礦物和碳酸鹽礦物平均含量較低。鏡下發(fā)現(xiàn)，白色、灰白色的長英質(zhì)礦物呈不連續(xù)狀排列［圖4（a）］，長英質(zhì)層多與灰色、灰黑色的黏土礦物層、碳酸鹽層形成薄互層［圖4（a）—（b）］，成分以石英為主，長石、方解石次之。長英質(zhì)礦物分選中等，多為次圓狀—次棱角狀，顆粒間呈點(diǎn)—線接觸，顆粒支撐，膠結(jié)物以方解石和白云石為主，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.7%～19.3%，硅質(zhì)膠結(jié)少見。方解石與白云石等碳酸鹽顆粒常在長英質(zhì)混積巖中發(fā)育，與長英質(zhì)礦物層呈不規(guī)則曲面接觸。

大部分長英質(zhì)紋層為塊狀，形成于絮粒顆粒逐漸絮凝增大的搬運(yùn)與沉降過程。部分長英質(zhì)紋層內(nèi)部發(fā)育粒序?qū)永恚蹐D4（c）］，表明為風(fēng)暴或者斷層活動(dòng)時(shí)期形成的濁流沉積。在金湖凹陷的西部斜坡與汊澗斜坡地區(qū)，含灰砂巖中見有鮞粒［圖4（d）］，既有正常鮞也有表皮鮞，并以表皮鮞為主，灰質(zhì)、泥質(zhì)基質(zhì)含量較高。紋層狀長英質(zhì)混積巖發(fā)育于半深湖區(qū)域，含鮞粒的長英質(zhì)混積巖沉積于水體較淺的區(qū)域，這表明二者沉積與混合的機(jī)制不同。

（2）灰（云）質(zhì)混積巖。這類混積巖中碳酸鹽礦物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為55%～75%，長英質(zhì)礦物石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%～45%［圖5（a）］。碳酸鹽膠結(jié)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%～13%。在碳酸鹽礦物層中，可見砂屑及介形蟲碎片等［圖5（b）］。在金湖凹陷阜二段，灰（云）質(zhì)混積巖比長英質(zhì)混積巖更常見，主要發(fā)育在七尖峰、四尖峰小層［參見圖1（b）］，在靠近物源的近岸地區(qū)灰（云）質(zhì)混積巖與其他混積巖為互層沉積，單層沉積厚度薄。

圖4 金湖凹陷阜二段常見長英質(zhì)混積巖特征（a）長英質(zhì)混積巖，長英質(zhì)礦物不連續(xù)狀排列分布，河參1 井，3 120.3 m，單偏光；（b）長英質(zhì)混積巖，紋層狀，河參1 井，3 122.7 m，單偏光；（c）紋層狀長英質(zhì)混積巖，見粒序，箭頭方向指示粒序遞變方向，河參1 井，3 126.8.m，單偏光；（d）長英質(zhì)混積巖，見表皮鮞，關(guān)X2 井，2 257.5 m，單偏光Fig.4 Feldspar-quartzite diamictite characteristics of Fu 2 member in Jinhu Sag

圖5 金湖凹陷阜二段灰（云）質(zhì)混積巖、黏土質(zhì)混積巖與正混積巖特征（a）灰質(zhì)混積巖，河X4 井，1 700 m，單偏光；（b）灰質(zhì)混積巖，見生物碎屑及砂屑，天96-1 井，2 372.9 m，單偏光；（c）黏土質(zhì)混積巖，見微晶碳鹽顆粒，高6 井，2 041.5 m，正交偏光；（d）河參1 井，3 087 m，黏土質(zhì)混積巖，見泥屑；（e）正混積巖，紋層界線模糊，崔13 井，1 690 m，巖心照片；（f）正混積巖，崔19 井，1 488 m，單偏光Fig.5 Limestone（dolomite）diamictite，clay diamictite and pure diamictite characteristics of Fu 2 member in Jinhu Sag

（3）黏土質(zhì)混積巖。這類混積巖中黏土礦物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50.5%～72.6%，平均為65.3%，主要為伊/蒙混層，其次為蒙皂石和伊利石，而高嶺石和綠泥石含量較低，其平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為17.6%，偶見石英顆粒。以方解石（或白云石）為主的碳酸鹽礦物多為微晶結(jié)構(gòu)［圖5（c）］。黏土質(zhì)混積巖顏色多為灰色、灰黑色，水平層理，富含有機(jī)質(zhì)，局部可見泥屑［圖5（d）］。黏土質(zhì)混積巖分布范圍較廣，但單層厚度一般不超過5 m，沉積于水動(dòng)力條件較弱的靜水還原環(huán)境，在半深湖等水體深度較大的地區(qū)較為常見。

（4）正混積巖。這類正混積巖中長英質(zhì)礦物、碳酸鹽礦物與黏土質(zhì)礦物相對(duì)含量接近，3 個(gè)端元礦物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均小于50%，其典型的巖石特征為亮暗薄紋層密集間互沉積［圖5（e）］。正混積巖在金湖凹陷最為常見。薄片觀察發(fā)現(xiàn)，正混積巖呈灰黑色，黏土紋層多含有機(jī)質(zhì)，互層沉積的紋層較為平直［圖5（f）］。顏色變化明顯，若黏土礦物含量高，顏色多呈灰褐色，紋層界限橫向延伸較為局限；若長英質(zhì)礦物較多，顏色較亮且見顆粒。薄紋層密集間互沉積的特征，表明正混積巖沉積時(shí)期水進(jìn)水退較為頻繁，湖盆水體變化較為規(guī)律，陸源碎屑與碳酸鹽巖間互沉積，呈過渡接觸關(guān)系。

3 混積巖混合沉積類型

混積巖混合沉積類型是混積巖研究的熱點(diǎn)，張雄華［8］在成因上將混合沉積類型劃分為事件突變沉積混合、相緣漸變沉積混合、原地沉積混合、侵蝕再沉積混合、巖溶穿插再沉積混合等5 種類型；董桂玉等［33］按照“沉積事件+剖面結(jié)構(gòu)”的原則，提出了漸變式、突變式和復(fù)合式混合沉積；徐偉等［35］根據(jù)咸化湖盆混積巖特征，提出了機(jī)械成因的相混合混積巖和生物成因的藻混合混積巖的分類方式。

通過成因來揭示沉積類型能有效表征巖石的沉積特征。依據(jù)張雄華［8］的混合沉積類型分類方案，對(duì)金湖凹陷混合沉積特征進(jìn)行詳細(xì)分析，金湖凹陷阜二段混積巖的混合沉積類型主要表現(xiàn)為相緣混合沉積、母源混合沉積以及間斷混合沉積等3種沉積類型（圖6）。

圖6 金湖凹陷混積巖混合沉積類型Fig.6 Mixed sedimentary types of diamictite in Jinhu Sag

3.1 相緣混合沉積

相緣混合是指陸源碎屑與碳酸鹽巖在不同沉積相的接觸邊界或鄰近接觸邊界延伸方向而產(chǎn)生的混合［8］。根據(jù)不同的垂向序列疊置關(guān)系，可進(jìn)一步劃分為2 類：①TC 型相緣混合沉積，即陸源碎屑沉積向上過渡為碳酸鹽巖沉積的陸源碎屑巖—碳酸鹽巖型沉積。TC 型沉積多形成于湖平面上升過程。隨著水體的不斷加深，濱岸向湖盆中央輸送的陸源碎屑物質(zhì)逐漸減少，水體環(huán)境變得更為清澈，前期形成的陸源碎屑巖其上發(fā)育碳酸鹽巖。TC 型相緣混合沉積巖石的長英質(zhì)礦物與碳酸鹽礦物含量接近，長石、石英磨圓中等（圖7）。TC 型相緣混合沉積在沿三角洲前緣前進(jìn)方向及河口壩兩側(cè)區(qū)域發(fā)育。②CT 型相緣混合沉積，即碳酸鹽巖沉積向上過渡為陸源碎屑沉積的碳酸鹽巖—陸源碎屑巖型沉積（圖6）。CT 型混合沉積多在陸源碎屑物質(zhì)供給充足的條件下發(fā)育，活動(dòng)的斷層作為搬運(yùn)渠道，將陸源碎屑不斷向深水區(qū)搬運(yùn)，使原本在清澈環(huán)境下發(fā)育的碳酸鹽沉積受到抑制并逐漸轉(zhuǎn)化為陸源碎屑巖沉積。CT 型相緣混合沉積以碳酸鹽礦物為主，長石、石英磨圓度為中等—好，膠結(jié)物主要為鈣質(zhì)（圖7）。碳酸鹽巖臺(tái)地周圍是CT 型相緣混合沉積的有利區(qū)。

3.2 母源混合沉積

母源混合沉積是陸源碎屑與碳酸鹽巖同時(shí)沉積、多物源同時(shí)作用形成的混合沉積現(xiàn)象。金湖凹陷母源混合沉積的巖石，在巖性上表現(xiàn)為灰（云）質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)泥巖，代表了碳酸鹽巖與陸源碎屑2 種不同母源的同期沉積。

在湖浪、風(fēng)暴浪或斷層活動(dòng)的作用下，早期形成的濱岸陸源碎屑繼續(xù)向遠(yuǎn)端碳酸鹽巖沉積區(qū)搬運(yùn)，最后與碳酸鹽巖沉積區(qū)同時(shí)沉積，形成母源混合沉積混積巖。典型的巖性垂向組合為泥巖夾薄層灰質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)灰?guī)r夾薄層粉砂巖［圖6（c）］。泥質(zhì)灰?guī)r以平行層理為主［圖5（d）］，微觀可見介形蟲破碎殘骸［圖5（b）］，而巖心觀察發(fā)現(xiàn)巖石沒有明顯的生物擾動(dòng)構(gòu)造，說明生物碎屑為遠(yuǎn)距離搬運(yùn)而來，并非原地沉積。

3.3 間斷混合沉積

間斷混合是陸源碎屑和碳酸鹽巖顆粒交替沉積形成的。此類混合沉積多為灰色、灰白的陸源碎屑沉積層與暗色的黏土層、碳酸鹽巖層呈薄互層沉積，單層厚度較薄，有的甚至小于1 cm，薄片下為亮暗交替的紋層狀條帶［圖5（c）］。

圖7 金湖凹陷阜二段混積巖特征Fig.7 Diamictite characteristics of Fu 2 member in Jinhu Sag

間斷混合沉積明顯受到陸源碎屑供給變化與水體環(huán)境變化的控制。鏡下觀察多為紋層狀。紋層層理主要由斷層短期內(nèi)頻繁活動(dòng)或湖平面反復(fù)升降導(dǎo)致，長英質(zhì)紋層與碳酸鹽巖紋層呈突變式、高頻交替沉積，紋層界面彎曲。間斷混合沉積中陸源碎碎屑巖與碳酸鹽巖在垂向上頻繁交替沉積，在金湖凹陷分布廣泛（圖8），是正混積巖主要的混合沉積類型。

TC 型相緣混合沉積在沿三角洲前緣前進(jìn)方向及河口壩兩側(cè)區(qū)域發(fā)育，平面上主要分布在戴2井、崔18 井、河X5 井等鄰近建湖隆起一帶；碳酸鹽巖臺(tái)地周圍是CT 型相緣混合沉積的有利發(fā)育區(qū)，平面上主要分布在天X84 井、天深33 井、關(guān)X1 井、塔5 井、唐6 井一帶；母源混合沉積在西斜坡地區(qū)汊澗斜坡、龍崗次凹等地區(qū)較為常見。間斷混合沉積在金湖凹陷廣泛分布（圖8）。

圖8 金湖凹陷阜二段混積巖分布圖Fig.8 Distribution of diamictite of Fu 2 member in Jinhu Sag

4 影響混積巖沉積的控制因素

湖相混積巖沉積是特定環(huán)境下由多種因素共同控制形成的，陸源碎屑供給、斷層活動(dòng)與沉積環(huán)境變化均是影響混積巖發(fā)育的主要控制作用。

4.1 陸源碎屑供給

陸源碎屑供給會(huì)抑制碳酸鹽巖的發(fā)育，因此在沉積環(huán)境相同的情況下，不同的陸源碎屑供給數(shù)量與供給方向直接影響著混積巖的發(fā)育。西部的建湖隆起、西南部的張八嶺隆起與東南部的天長凸起在阜二段沉積期是金湖凹陷的三大物源區(qū)［36-37］，其中張八嶺隆起是最主要的物源供給區(qū)。

陸源碎屑供給量與及供給方向影響著混積巖的發(fā)育與沉積特征。①受張八嶺隆起陸源碎屑供給量大的影響，在汊澗斜坡與西斜坡南部地區(qū)碳酸鹽巖沉積受到抑制，混積巖整體不發(fā)育，僅在天X84井附近出現(xiàn)混積巖。②建湖隆起見碳酸鹽巖地層出露［38］，沿西南方向?yàn)槲餍逼绿峁┥百|(zhì)碎屑與碳酸鹽巖碎屑沉積物，但由于建湖隆起的陸源碎屑供給量相對(duì)較小［38］，三角洲砂體沉積厚度較小，陸源砂體對(duì)碳酸鹽巖沉積的影響較弱，因此混積巖在西斜坡較為發(fā)育，并以相緣混合沉積為主，常見鮞粒、生物碎屑，石英顆粒多呈次圓狀，分選較好。③天長凸起的陸源碎屑物質(zhì)供給量較小，三角洲砂體展布范圍較小?；旆e巖發(fā)育在天長凸起西部龍崗次凹，距物源區(qū)較近，陸源碎屑顆粒搬運(yùn)的距離較短，并以TC 型相緣混合沉積、母源混合沉積為主。混積巖中碳酸鹽顆粒主要為砂屑和生屑，石英顆粒分選較差—中等，呈棱角—次棱角狀。

4.2 斷層活動(dòng)

深水沉積區(qū)沉積物多為動(dòng)力事件導(dǎo)致［39-41］。金湖凹陷在阜二段沉積時(shí)期處于拉張晚期和斷陷早期階段，斷裂活動(dòng)逐漸增強(qiáng)［37］，為沉積物的二次搬運(yùn)提供了動(dòng)力條件。在NE—SW 向斷層、沿岸流、湖浪、風(fēng)暴浪的作用下，在濱岸地區(qū)滯留的陸源碎屑沿?cái)鄬映掷m(xù)性向湖盆內(nèi)部作長距離搬運(yùn)，進(jìn)入到水體能量弱的碳酸鹽巖灘或半深湖—深湖區(qū)發(fā)育了一套沿?cái)鄬幼呦蚍植嫉幕旆e巖（圖8）。

金湖凹陷各級(jí)斷裂發(fā)育，為湖盆深水區(qū)形成大面積的混合沉積創(chuàng)造了條件。在斷陷階段斷層活動(dòng)加劇，NW—SE 向斷層與NE—SW 向斷層相交，破碎的砂體在斷層下降盤形成優(yōu)勢(shì)充填，使下降盤碳酸鹽巖的沉積抑制嚴(yán)重，斷層上升盤碳酸鹽巖沉積的抑制程度相對(duì)較小，橫向上混積巖特征存在差異。當(dāng)斷層活動(dòng)減弱或者停滯時(shí)，陸源碎屑供給量減小，斷層兩側(cè)的碳酸鹽巖形成同期沉積，混積巖在橫向上穩(wěn)定發(fā)育。

4.3 沉積環(huán)境變化

金湖凹陷阜二段沉積經(jīng)歷了一個(gè)湖平面上升、可容納空間擴(kuò)大的過程，湖岸線向陸推進(jìn)，沉積水體不斷加深。傅強(qiáng)等［31］認(rèn)為阜二段沉積期存在海侵，海侵作用起始于阜一段晚期至阜二段沉積結(jié)束，由東向西漸進(jìn)。阜二段沉積早期西斜坡及汊澗斜坡受海侵影響較小，以陸源碎屑細(xì)砂巖、粉砂巖沉積為主，見薄層鮞?；?guī)r與生物碎屑灰?guī)r。阜二段沉積中晚期，海侵范圍不斷擴(kuò)大，整個(gè)凹陷水體鹽度加大，轉(zhuǎn)化為半咸水環(huán)境，湖盆沉降和沉積速率緩慢且補(bǔ)償適中，水體比較穩(wěn)定，有利于碳酸鹽巖的發(fā)育，在西斜坡、龍崗次凹與石港斷裂帶附近沉積了一套厚度為6～11 m 的混積巖（圖8）。

綜上所述，金湖凹陷混合沉積的形成主要受陸源碎屑供給、斷層活動(dòng)與沉積環(huán)境變化等地質(zhì)因素的控制，三者相互影響、相互制約。在不同地區(qū)發(fā)育的混積巖在沉積特征上存在顯著差異。

5 混合沉積模式

重多學(xué)者［26，29，42］對(duì)混積巖沉積模式的研究加深了人們對(duì)混積巖沉積作用的認(rèn)識(shí)。綜合考慮古地理特征、混積巖沉積類型與控制因素，建立了金湖凹陷從淺水到深水的“多級(jí)控制”的混合沉積模式（圖9）。

圖9 金湖凹陷阜二段混積巖沉積模式Fig.9 Sedimentary model of diamictite of Fu 2 member in Jinhu Sag

阜二段沉積期金湖凹陷處于斷陷階段，斷層活動(dòng)強(qiáng)度加強(qiáng)，湖盆邊緣滯留沉積物沿活動(dòng)斷層走向搬運(yùn)、并沉積到半深湖—深湖區(qū)域。隨著湖平面上升和水體加深，湖盆中心區(qū)域水體相對(duì)穩(wěn)定，以泥質(zhì)沉積為主，又由于海侵范圍的擴(kuò)大，水體鹽度增大，湖盆補(bǔ)償沉積，在局部高地碳酸鹽巖發(fā)育。整個(gè)沉積期，在以石港斷裂帶為代表的NE—SW向雁列式斷層與NW—SE向斷層的控制下，湖盆中心形成鼻狀構(gòu)造等局部高地，有利于擴(kuò)大碳酸鹽沉積，混積巖沉積規(guī)模增大。金湖凹陷各級(jí)斷層密集分布，在不同級(jí)次斷層的控制下，從淺湖到半深湖—深湖地區(qū)廣泛發(fā)育混積巖。

靠近建湖隆起的西斜坡地區(qū)，因受陸源碎屑供給控制明顯，混積巖為以陸源碎屑巖為主的TC 型相緣混合沉積為主，靠近天長凸起的龍崗、汊澗次凹，陸源碎屑供給量較小，混積巖為以碳酸鹽礦物為主的CT 型相緣混合沉積和母源混合沉積。在三河、東陽次凹等距物源較遠(yuǎn)的沉積區(qū)，混積巖中的陸源碎屑絕大部分為活動(dòng)斷層、波浪、風(fēng)暴浪的作用向湖盆中部搬運(yùn)而來，形成的混積巖巖性較為復(fù)雜，灰質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)泥巖等均有發(fā)育，礦物類型以碳酸鹽為主，石英、長石顆粒含量較少，分選較好，磨圓中等—好，以灰（云）質(zhì)混積巖為主，主要為相緣混合沉積及間斷混合沉積。以石港—唐橋地區(qū)為代表的深水沉積區(qū)，受海侵影響較大，沉積期水體鹽度變大，沿活動(dòng)斷層搬運(yùn)至湖盆中心的陸源碎屑物質(zhì)有限，發(fā)育黏土質(zhì)混積巖，巖石具粒度細(xì)、單層薄、薄互層頻繁的特征，以間斷混合、母源混合沉積為主。在唐港斷裂帶控制下，混積巖沿?cái)鄬映什贿B續(xù)帶狀分布。

6 結(jié)論

（1）金湖凹陷阜二段混積巖中的礦物主要為長英質(zhì)礦物、碳酸鹽礦物、黏土礦物，以這3 類礦物作為3 個(gè)端元將成分復(fù)雜的混積巖劃分為長英質(zhì)混積巖、碳酸鹽混積巖、黏土質(zhì)混積巖和正混積巖等四大類。近物源區(qū)以長英質(zhì)混積巖為主，凹陷中心區(qū)域以黏土質(zhì)混積巖為主，灰（云）質(zhì)混積巖在全區(qū)廣泛分布。

（2）金湖凹陷源匯體系揭示了阜二段混積巖的成因，其混合沉積類型可分為相緣混合、母源混合和間斷混合3 種，其中相緣混合沉積可細(xì)分為TC型相緣混合沉積與CT 型相緣混合沉積，間斷混合沉積是金湖凹陷正混積巖的主要混合沉積類型。

（3）金湖凹陷阜二段混積巖的發(fā)育主要受控于陸源碎屑供給、斷層活動(dòng)和沉積環(huán)境變化，從淺水到深水區(qū)域，遵循“多級(jí)控制”的沉積模式?；顒?dòng)斷層強(qiáng)度增大，陸源碎屑向湖盆中心供給強(qiáng)度增強(qiáng)，混積巖沉積類型以母源混合沉積、間斷混合沉積為主；海侵作用增強(qiáng)，沉積環(huán)境發(fā)生變化，湖平面向岸推進(jìn)，陸源碎屑供給范圍受限，混積巖以相緣混合沉積類型為主；在活動(dòng)斷層和多種因素的作用下，混積巖沿?cái)鄬幼呦虺什贿B續(xù)帶狀分布。