張璽華 彭瀚霖 文 龍 李 勇 鐘佳倚 馬 奎 羅 冰 田興旺
中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院
2011年,中國石油風(fēng)險(xiǎn)探井高石1井燈影組獲得高產(chǎn)工業(yè)氣流,四川盆地震旦系—寒武系天然氣勘探取得重大戰(zhàn)略突破,發(fā)現(xiàn)了安岳古老碳酸鹽巖特大型氣藏。截至2020年,川中高石梯、磨溪地區(qū)震旦系燈影組、寒武系龍王廟組獲三級(jí)天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量超萬立方米,四川盆地海相碳酸鹽巖的勘探翻至新的一頁。高磨地區(qū)的勘探發(fā)現(xiàn)讓專家學(xué)者愈加認(rèn)識(shí)到大型古裂陷對(duì)四川盆地海相碳酸鹽巖成藏條件具有重要控制作用。鑒于古裂陷的形成和演化影響著沉積物質(zhì)發(fā)育,對(duì)烴源巖、儲(chǔ)層等成藏要素及配置關(guān)系具重要控制作用。與之相關(guān)的德陽—安岳裂陷(也稱綿陽—長寧拉張槽,筆者用德陽—安岳裂陷指代)成為近年來的研究熱點(diǎn),深入認(rèn)識(shí)其發(fā)育時(shí)間、成因性質(zhì)等對(duì)上揚(yáng)子地區(qū)的構(gòu)造—巖相古地理演化和油氣勘探意義重大。
目前,對(duì)德陽—安岳裂陷的形成機(jī)理、演化過程等方面存在諸多分歧,有學(xué)者提出了克拉通內(nèi)裂陷[1-5]、侵蝕溝谷[6-8]、抬升剝蝕[9]等多種成因。隨著四川盆地下組合油氣勘探向高石梯、磨溪地區(qū)以外的低部位擴(kuò)展以尋求新的戰(zhàn)略發(fā)現(xiàn),急需深化德陽—安岳裂陷的成因研究。上述不同觀點(diǎn)的共同點(diǎn)在于:德陽—安岳一帶發(fā)育巨厚下寒武統(tǒng)筇竹寺組,盆地構(gòu)造沉積分異特征明顯。分歧點(diǎn)在于:該構(gòu)造形成的時(shí)間和性質(zhì),特別是燈影期是否發(fā)育裂陷深水沉積是當(dāng)前油氣勘探研究的焦點(diǎn)。
近來,中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院在四川盆地震旦系燈影組含油氣地質(zhì)條件研究取得新進(jìn)展,筆者和研究團(tuán)隊(duì)以“構(gòu)造控盆,盆控相、相控沉積物質(zhì)和成藏要素組合”的思路,根據(jù)野外露頭、鉆井、地震的綜合分析,確定出四川盆地西緣發(fā)育代表盆地—斜坡相深水沉積的燈影組,建立了燈影組盆地—斜坡—臺(tái)地邊緣—局限臺(tái)地的完整相序,認(rèn)為燈影期盆地中西部地區(qū)臺(tái)—盆分異作用已經(jīng)產(chǎn)生,并控制了燈影期的沉積格局??傮w上,該“德陽—安岳裂陷”(筆者暫稱其為德陽—安岳裂陷)具有北部強(qiáng)裂陷、南部弱裂陷疊加后期侵蝕作用的分段差異,強(qiáng)裂陷區(qū)更具陸緣海鑲邊臺(tái)地的沉積地貌背景,其臺(tái)緣坡折部位發(fā)育燈影組臺(tái)地邊緣高能丘灘相。中南段弱裂陷區(qū)受后期桐灣運(yùn)動(dòng)侵蝕作用疊加改造。北部強(qiáng)裂陷區(qū)發(fā)育巨厚筇竹寺組烴源和燈影組臺(tái)緣帶,在再次尋找大規(guī)模油氣聚集帶具有重要的勘探意義;同時(shí),德陽—安岳裂陷成因是多期地質(zhì)作用的疊加效應(yīng),本次對(duì)其成因深化認(rèn)識(shí)和再厘定將對(duì)上揚(yáng)子地區(qū)震旦紀(jì)構(gòu)造及巖相古地理演化及新元古代重大地質(zhì)事件研究提供新的啟示。
劉寶珺[9]、許效松[10]、馬永生[11]、陳洪德[12]等人先后對(duì)中國南方構(gòu)造層序及古地理演化開展了系統(tǒng)研究,按照盆地的形成、發(fā)展和消亡與構(gòu)造旋回的關(guān)系來說,中國南方地質(zhì)歷史中的碳酸鹽巖沉積盆地有二個(gè)演化階段:晚元古代至早古生代的穩(wěn)定大陸邊緣型碳酸鹽巖沉積盆地和晚古生代開始的碳酸鹽巖盆地。這兩個(gè)演化階段受控于不同的構(gòu)造機(jī)制,其中中元古代開始中國南方處于板塊活動(dòng)階段,1 700~800 Ma先后經(jīng)歷了華南洋向揚(yáng)子陸塊、華夏陸塊的俯沖,形成溝弧盆系。800~400 Ma為板塊活動(dòng)的第二個(gè)階段,其中從南華紀(jì)開始,隨著羅迪尼亞超大陸裂解,在揚(yáng)子陸塊北緣形成了南秦嶺大陸邊緣裂谷帶,而在揚(yáng)子西部,早震旦世形成了石棉—澄江裂谷帶。侯明才等[13]通過巖漿巖的地球化學(xué)分析了揚(yáng)子西緣中新元代帶的裂谷演化,認(rèn)為該裂谷于新元古代撕裂了松潘甘孜地塊、上揚(yáng)子地塊,龍門山西側(cè)的甘孜—理塘洋盆可能最早出現(xiàn)在此時(shí)期。許效松[14]總結(jié)了近年來揚(yáng)子基底變質(zhì)巖的年代學(xué)數(shù)據(jù),提出了揚(yáng)子具有太古宙—古—中元古代基底,新元古代時(shí)為一穩(wěn)定克拉通,并具三層結(jié)構(gòu),即結(jié)晶基底、褶皺基底和南華紀(jì)—早古生代的沉積蓋層基底。平面上根據(jù)巴中—龍泉斷裂、華鎣山斷裂可分為川西、川中、川東三個(gè)不同的基底巖性區(qū);同時(shí)從構(gòu)造屬性和古地理特征來看,在中元古代時(shí)期,把揚(yáng)子陸塊分為6個(gè)構(gòu)造單元,除去傳統(tǒng)上的揚(yáng)子地塊、中揚(yáng)子地塊和下?lián)P子地塊外,還分出揚(yáng)子北部—西部大陸邊緣、滇黔桂陸緣海盆地和湘桂陸內(nèi)裂陷海盆地(圖1)。其中,成都—德陽—廣元一線為大陸邊緣與內(nèi)克拉通盆沉積的過渡區(qū),而川中地區(qū)為穩(wěn)定克拉通。
羅志立[15]等認(rèn)為,晉寧運(yùn)動(dòng)前,揚(yáng)子地區(qū)為洋殼性質(zhì),而晉寧—澄江期,揚(yáng)子板塊開始由洋殼向陸殼演化,其中川西—川中—川東地區(qū)構(gòu)成溝—弧—盆體系,康滇—川中—鄂西于晉寧—澄江期以古島弧形式存在,而其西緣發(fā)育海溝體系,表現(xiàn)為易門一帶昆陽群下部大紅山組有厚度4 000 m火山巖,其中多見洋殼噴發(fā)性質(zhì)的細(xì)碧角斑巖火山巖,四川的會(huì)理群下部河口組見4 000多米的細(xì)碧角斑巖。南華紀(jì),滇中—川西地區(qū)發(fā)育中基性蘇雄組火山巖噴發(fā),并伴有磨拉石堆積,推斷晉寧—澄江期,康滇—川中—鄂西地區(qū)西緣及北緣被深海溝圍繞。
圖1 四川盆地及周緣新元古代構(gòu)造格架與盆地類型圖
燈影組沉積前、后受到了不同構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和地質(zhì)背景的控制,不同地區(qū)沉積特點(diǎn)具有較大差異。晚震旦世上揚(yáng)子臺(tái)地整體表現(xiàn)為碳酸鹽巖臺(tái)地沉積,隨著二級(jí)海平面的變化,垂向和側(cè)向加積達(dá)到鼎盛階段,但海平面的周期性下降和桐灣運(yùn)動(dòng),分別在燈影組中部、頂部形成不同程度的暴露,并伴隨不同程度的剝蝕。川中地區(qū)可見燈影組頂部表生巖溶產(chǎn)生的大型裂縫孔洞,鉆井多見放空、井漏現(xiàn)象??傮w來看,南華紀(jì)—震旦紀(jì),中國南方地區(qū)為散布在原特提斯洋體系中的大小不等陸塊,陸塊間為洋盆和海槽分隔,伴隨著原特提斯洋擴(kuò)張,對(duì)揚(yáng)子地區(qū)構(gòu)造沉積格局產(chǎn)生重要控制。前震旦紀(jì),滇中—鹽源—平武地區(qū)其巖石序列顯示該地區(qū)曾發(fā)育洋盆背景下的海溝沉積,多地見洋殼噴發(fā)的細(xì)碧角斑巖。南華紀(jì),滇中—川西地區(qū)發(fā)育中基性蘇雄組火山巖噴發(fā),并伴有磨拉石堆積,為大陸邊緣裂谷沉積。同時(shí)川西發(fā)育南沱組,地層從西至東呈超覆,川中地區(qū)缺失南沱組,表明新元古代川西地區(qū)為繼承性沉降區(qū),而川中地區(qū)為繼承性的高部位。這樣的差異對(duì)震旦系燈影組沉積是否有控制,裂陷是否還在,前期尚未細(xì)致研究。同時(shí)燈影組沉積末,桐灣運(yùn)動(dòng)使得上揚(yáng)子大部分地區(qū)抬升產(chǎn)生巖溶侵蝕作用,造成燈影組地層厚度殘余程度不一,也必然影響德陽—安岳裂陷性質(zhì)的判別。
震旦紀(jì),四川盆地整體以陡山陀組、燈影組為主(表1)。其中燈一段主要為泥晶白云巖;燈二段主要為藻白云巖,見葡萄狀構(gòu)造;燈三段主要為砂巖、頁巖;燈四段主要為藻白云巖、泥晶白云巖[16-19]。劉靜江等認(rèn)為四川盆地西部及北部平武、城口地區(qū),發(fā)育蜈蚣口組主要為變質(zhì)砂巖與板巖互層,時(shí)期大致相當(dāng)于陡山沱組[20-22]。蜈蚣口組之上發(fā)育水晶組,巖性變化較大,包括白云巖,灰?guī)r,硅質(zhì)巖等,大致相當(dāng)于燈影組[21,23]。從地層的分區(qū)特征上看,結(jié)合古構(gòu)造背景分析,四川盆地北緣、西緣震旦系(蜈蚣口組、水晶組)地層、巖性分布和川中地區(qū)存在明顯的差異性,表明燈影期,揚(yáng)子地區(qū)不同構(gòu)造區(qū)的沉積背景具有明顯差異。
表1 研究區(qū)及周邊地區(qū)震旦系上統(tǒng)對(duì)比表
通過對(duì)川西地區(qū)野外剖面研究,明確該區(qū)域燈影組巖性、厚度在近北東方向上具有明顯的變化,相變特征明顯。自西向東依次發(fā)育盆地相、斜坡相、臺(tái)地邊緣相以及局限臺(tái)地相(圖2)。
盆地相位于裂陷槽內(nèi)斜坡之外的深水區(qū),位于浪基面以下,能量極低,幾乎無顆粒沉積物和藻類生物沉積。該環(huán)境中形成的產(chǎn)物色暗、粒細(xì)、富含有機(jī)碳,巖性主要為薄層狀深灰—灰黑色泥晶灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖、泥質(zhì)泥晶白云巖以及硅質(zhì)巖(圖3a, b)。地層厚度較淺水區(qū)明顯減薄,如平武黑水溝剖面(位于圖1金鳳),燈影組厚約44 m,遠(yuǎn)小于高磨主體區(qū)燈影組厚度,其底部與陡山沱組泥巖整合接觸,頂部與麥地坪組薄層狀硅質(zhì)巖整合接觸,未發(fā)現(xiàn)剝蝕跡象,說明沉積末期川北裂陷區(qū)燈影組與寒武系為連續(xù)沉積。
斜坡相位于臺(tái)地向盆地一側(cè)的過渡區(qū),與淺水臺(tái)地相比,斜坡區(qū)地形陡、坡度大、水體深、能量低,沉積物以灰—深灰色泥晶灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖、硅質(zhì)云巖、硅質(zhì)巖等為主。在斜坡環(huán)境中,常發(fā)生間歇性的滑坡和垮塌作用(圖3c),在大套暗色細(xì)粒沉積物中堆積成淺色透鏡狀分布的重力流沉積。如廣元林庵寺剖面的燈影組發(fā)現(xiàn)濁積巖,表明該區(qū)位于大陸邊緣斜坡部位(圖3d)。林庵寺剖面燈二段巖性以深灰色薄—中層泥晶云質(zhì)灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、中厚層灰質(zhì)云巖為主,局部可見紋層構(gòu)造;燈四段底部為極薄層泥晶灰?guī)r與泥晶云巖互層,頂部為黑色薄層狀硅質(zhì)巖,常見滑塌變形構(gòu)造,薄層狀硅質(zhì)巖中常夾大型灰色白云巖透鏡體,具有典型的斜坡相沉積特征,推斷燈四段沉積水體較燈二段更深。
臺(tái)地邊緣相處于水體能量重要的轉(zhuǎn)換帶上,不斷受到海浪、潮汐和洋流的沖擊,水體能量高,有利于各種顆粒的堆積;同時(shí),臺(tái)地邊緣也是水體溫暖、鹽度較高且與廣海相對(duì)寒冷、鹽度正常、養(yǎng)分豐富的海水混合的地方,沿斜坡上升的洋流為臺(tái)地邊緣帶來了豐富的營養(yǎng)組分,藍(lán)細(xì)菌等微生物在此帶大量繁殖。因此臺(tái)地邊緣是藻黏結(jié)灘和藻丘十分有利的發(fā)育區(qū),主要堆積亮晶顆粒白云巖、藻黏結(jié)白云巖和藻疊層白云巖等沉積物。高家山剖面燈四段中常見明顯的丘狀微生物丘灘體,由顆粒灘、藻黏結(jié)灘和藻丘相互疊置形成,其單體規(guī)模較大,橫向延伸廣[24]。
局限臺(tái)地相位于臺(tái)地內(nèi)部的廣闊地區(qū),地形相對(duì)平緩,局部地貌隆起區(qū)發(fā)育臺(tái)內(nèi)丘灘體,其縱橫向發(fā)育規(guī)模較臺(tái)緣丘灘小。臺(tái)內(nèi)大部分地區(qū)由于受到臺(tái)地邊緣隆起區(qū)遮擋水體能量減弱;水體循環(huán)受到較大程度的限制,鹽度較大,主要堆積的是泥晶云巖、泥質(zhì)云巖等局部見石膏結(jié)核等較高鹽度環(huán)境的產(chǎn)物。楊壩剖面燈二段中發(fā)育多套丘灘體,但單層厚度小,燈四段丘灘體整體不發(fā)育,巖性以泥晶云巖和硅質(zhì)云巖為主。
圖2 四川盆地北部地區(qū)燈影組沉積相對(duì)比剖面圖(剖面位置見圖1)
表2 川西地區(qū)燈影組不同相帶巖石學(xué)特征表
通過上述川北、川西地區(qū)野外沉積相分析(表2),明確了震旦系燈影組沉積期川北地區(qū)發(fā)育深水盆地相、斜坡相、臺(tái)地邊緣相、局限臺(tái)地相沉積。其中,裂陷內(nèi)部表現(xiàn)為深水盆地及斜坡相特征,裂陷周緣發(fā)育碳酸鹽巖臺(tái)地相沉積,證實(shí)該時(shí)期德陽—安岳裂陷已經(jīng)發(fā)育,并控制了燈影組沉積相展布。
目前,盆地中部地區(qū)的裂陷槽中段內(nèi)有多口井鉆遇燈影組。燈影組頂部地層巖性與臺(tái)地區(qū)無明顯差異,表現(xiàn)為淺水沉積特點(diǎn)。ZY1井和GS17井位于裂陷內(nèi),其中GS17井燈影組5 465 m以下發(fā)育葡萄花邊構(gòu)造白云巖,ZY1井燈影組鉆遇藻砂屑白云巖(圖3e, f)。這些特征均與盆地北部裂陷槽內(nèi)燈影組沉積特征差異明顯,而與臺(tái)地沉積特征相似,為淺水臺(tái)地沉積產(chǎn)物。對(duì)于盆地中部地區(qū)的裂陷槽內(nèi)是否發(fā)育燈三、燈四段存在較大爭議。邢鳳存[25]等認(rèn)為燈影組白云巖之上的黑色泥頁巖夾硅質(zhì)巖為寒武系麥地坪組,燈三、燈四段缺失。周進(jìn)高等[26],段金寶等[27]認(rèn)為該段地層為燈三燈四段沉積。通過與盆地西北部的黑水溝剖面以及林庵寺剖面對(duì)比認(rèn)為,在盆地北部地區(qū)裂陷槽內(nèi)燈四段為一套碳酸鹽巖夾硅質(zhì)巖的沉積,而并非一套頁巖。因此認(rèn)為盆地中部地區(qū)裂陷槽內(nèi)燈三燈四段遭剝蝕。
圖3 川中—川北地區(qū)燈影組裂陷沉積特征圖
綜上,震旦紀(jì),揚(yáng)子地塊周緣的板塊活動(dòng)加強(qiáng),導(dǎo)致周邊洋盆的擴(kuò)張,其北緣、西緣可能發(fā)育陸緣裂谷特征(潘桂堂、肖慶輝等人),構(gòu)造分異控制地貌分異,從而控制沉積相分異。西北部深水槽內(nèi)燈影組發(fā)育斜坡—盆地深水沉積相,地層發(fā)育完整,巖性以深灰—灰黑色的泥晶灰?guī)r、硅質(zhì)云巖為主,未見顆粒沉積物和藻云巖發(fā)育;兩側(cè)發(fā)育碳酸鹽臺(tái)地沉積,巖性以灰色—灰白色藻云巖、晶粒云巖及顆粒云巖為主,與裂陷內(nèi)沉積具有明顯差異。
地震資料尤其是三維地震資料,能較好反映地層接觸關(guān)系、巖性、巖相情況。通過四川盆地德陽—安岳一帶的三維地震資料開展地震相-沉積相分析,可進(jìn)一步明確盆地?zé)粲敖M臺(tái)內(nèi)裂陷的發(fā)育與否及其特征。
2.3.1 北段地區(qū)燈影組地震相特征
北段地區(qū)燈影組地震反射特征顯示出槽—臺(tái)分異。裂陷槽內(nèi)呈現(xiàn)地震反射時(shí)差小、極強(qiáng)振幅“雙軌”平行、連續(xù)的地震反射,且反射振幅、波形橫向變化極?。▓D4a),表明該地區(qū)燈影組在在裂陷內(nèi)為巖性、巖相穩(wěn)定單一的水平狀深水沉積產(chǎn)物。
裂陷槽兩翼的斜坡區(qū)(陡坎狀),燈影組地震反射時(shí)差變化大,從臺(tái)地向裂陷區(qū)方向表現(xiàn)為厚度減薄、同相軸下超收斂的反射形態(tài),燈影組內(nèi)部振幅、波形橫相變化快(圖4a)。地震反射結(jié)構(gòu)的收斂和下超方向指示深水區(qū)方向,下超面表示盆地相沉積速率相對(duì)緩慢的深水沉積,該區(qū)地震同相軸的振幅強(qiáng)弱變化及波型非連續(xù)性,通常代表斜坡區(qū)的滑動(dòng)柔皺非穩(wěn)定的沉積特征。
淺水臺(tái)地區(qū),燈影組整體地震反射時(shí)差厚度大,內(nèi)部同相軸斷續(xù),常表現(xiàn)為多組反射丘型疊置、疊瓦狀及彼此斜交的特征,且與燈影組頂?shù)桩a(chǎn)狀不一致(圖4a)。臺(tái)地整體較弱的反射為臺(tái)地為白云巖沉積為主,與野外地質(zhì)特征一致,內(nèi)部同相軸的斷續(xù)、斜交疊置則為丘灘體的遷移變化所至。
2.3.2 中段地區(qū)燈影組地震相特征
盆地中部高磨地區(qū)燈影組裂陷區(qū)地震反射特征與西北部裂陷區(qū)的地震反射差異大。雖然整體地震反射時(shí)差較小,但地震反射時(shí)差起伏變化大,甚至部分地方表現(xiàn)為丘型反射、地震反射波形穩(wěn)定性較差,燈影組頂界見削截反射特點(diǎn)(圖4b),表明該地區(qū)燈影組裂陷區(qū)地層減薄主要因?yàn)檎鸬┘o(jì)末期巖溶侵蝕作用引起。
圖4 盆地中西部、盆地中南部燈影組地震相特征圖(剖面位置見圖5)
綜合分析認(rèn)為,早新元古代上揚(yáng)子地區(qū)的大地構(gòu)造背景存在較大差異(圖1)。隨著震旦紀(jì)原特提斯洋擴(kuò)張,揚(yáng)子西部川滇地區(qū)、揚(yáng)子北部由大陸邊緣裂谷轉(zhuǎn)化為大陸邊緣裂陷,發(fā)育甘孜—理塘洋盆、南秦嶺洋盆。燈影期盆地中西部地區(qū)為克拉通向大陸邊緣過渡區(qū)域,具陸緣海沉積特點(diǎn),盆地中南部地區(qū)具有穩(wěn)定內(nèi)克拉通陸表海沉積特點(diǎn)。構(gòu)造背景差異決定后期裂陷性質(zhì)及沉積差異。盆地西北部地區(qū)燈影組繼承早期地貌特點(diǎn)發(fā)育深水沉積,構(gòu)造—沉積分異強(qiáng),而高磨—蜀南地區(qū)燈影組厚度差受到與桐灣運(yùn)動(dòng)相關(guān)的巖溶侵蝕作用的疊加改造,沉積期的構(gòu)造—沉積分異可能相對(duì)較弱。
構(gòu)造-沉積分異的差異造成“燈影組臺(tái)緣帶”性質(zhì)不同。以燈影組四段為例,蓬萊—射洪—九龍山地區(qū)燈影組四段發(fā)育深水沉積及臺(tái)緣高能相帶(圖5),而盆地中南部地區(qū)燈影組為高能相帶相對(duì)不發(fā)育(如高家山燈四段頂部表生巖溶改造弱地區(qū),圖5)。綜上,德陽—安岳裂陷及周緣在燈影組沉積期具有“北段強(qiáng)分異、中斷弱分異疊加巖溶改造”的特點(diǎn),并造成了生、儲(chǔ)、蓋成藏組合條件的差異(表2)。
圖5 四川盆地?zé)粲敖M四段桐灣運(yùn)動(dòng)后沉積相分布圖
筇竹寺組深水陸棚相泥質(zhì)烴源巖是燈影組的主要天然氣源[28]。最新地震預(yù)測表明盆地西北部筇竹寺組地層厚度可達(dá)1 000 m,為盆地中南部巖溶侵蝕疊加改造區(qū)的近2倍。由上述可知,德陽—安岳裂陷槽北段在燈影期就已深水沉積,裂陷深度大,亦發(fā)育了深水陸棚相泥頁巖沉積,是裂陷槽內(nèi)又一套優(yōu)質(zhì)烴源巖,而中段地區(qū)燈影組烴源巖則不大發(fā)育。從北段到中段,黑色頁巖呈超覆特征,厚度和有機(jī)碳含量都有降低趨勢[29]。德陽—安岳裂陷“北深南淺”的特征導(dǎo)致了烴源巖質(zhì)量北段優(yōu)于南段。
燈影期,裂陷槽北段兩側(cè)發(fā)育沉積型臺(tái)緣帶。臺(tái)地邊緣相規(guī)模較大,臺(tái)緣丘灘復(fù)合體以藻黏結(jié)白云巖、藻疊層白云巖和各類顆粒白云巖組成,微生物沉積建造是燈影組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的基礎(chǔ)[24,29]。通過地震資料和已有鉆井資料的綜合分析表明,東側(cè)的燈四段臺(tái)緣帶寬40~60 km,儲(chǔ)集空間類型以生物格架孔為主(圖6a-b),疊加溶蝕作用改造形成的孔洞型儲(chǔ)層。JT1井燈四段鉆遇的丘灘相儲(chǔ)層厚度177.6 m,平均孔隙度3.5%。東側(cè)燈二段臺(tái)緣寬45~90 km,PT1井燈二段鉆遇的丘灘相儲(chǔ)層厚264 m,平均孔隙度3.4%。
中段東側(cè)的高石梯—磨溪地區(qū),為臺(tái)內(nèi)丘灘相。桐灣運(yùn)動(dòng)造成的構(gòu)造抬升,在燈影組頂部發(fā)生強(qiáng)烈?guī)r溶作用改造,形成了“臺(tái)內(nèi)丘灘+巖溶改造”的裂縫-孔洞型儲(chǔ)層。其中燈四段儲(chǔ)層厚70~140 m,平均90 m,平均孔隙度3.1%;燈二段儲(chǔ)層厚48~60 m,平均孔隙度3.2%。綜上所述,構(gòu)造—沉積分異差異造成的臺(tái)緣性質(zhì)差異控制了燈影組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的分布,北段東側(cè)的臺(tái)緣丘灘相孔洞型儲(chǔ)層優(yōu)于中斷臺(tái)內(nèi)丘灘相儲(chǔ)層。
裂陷槽北段燈影組上部深水沉積和寒武系筇竹寺組主要共同組成該地區(qū)的優(yōu)質(zhì)烴源巖,另一方面,筇竹寺組細(xì)粒巖既可作為優(yōu)質(zhì)烴源巖,也是良好的蓋層。從源、儲(chǔ)、蓋組合關(guān)系來看,由于裂陷的發(fā)育,裂陷槽內(nèi)的深水泥頁巖向臺(tái)緣帶上超披覆沉積,造成晚期形成的烴源巖低置,而早期形成的臺(tái)緣丘灘相儲(chǔ)層高置在其側(cè)翼,組合成“旁生、側(cè)儲(chǔ)、頂蓋”的成藏組合樣式(圖7)。而盆地中部高石梯—磨溪地區(qū)僅僅發(fā)育筇竹寺組中上部沉積,烴源巖沒那么發(fā)育,燈影組“臺(tái)內(nèi)丘灘相+巖溶改造”的儲(chǔ)層離優(yōu)質(zhì)烴源灶更遠(yuǎn),需要更長的疏導(dǎo)成藏距離??梢姡璧刂斜辈康貐^(qū)燈影組的成藏地質(zhì)條件較高磨好,源儲(chǔ)蓋配置比高磨地區(qū)更優(yōu)越,勘探潛力更優(yōu)。
圖6 盆地中北部、中部燈影組四段儲(chǔ)層巖石及儲(chǔ)集空間類型特征圖
圖7 盆地中北部地區(qū)燈影組成藏要素組合特征圖
1)四川盆地西北部地區(qū)發(fā)育燈影組硅質(zhì)深水盆地相、斜坡相沉積,表明晚震旦世盆地中西部地區(qū)已經(jīng)發(fā)生構(gòu)造-沉積分異,德陽—安岳裂陷于燈影組沉積期已經(jīng)形成,并且控制了當(dāng)時(shí)的沉積格局。
2)現(xiàn)今德陽—安岳裂陷為“拉張伸展、巖溶侵蝕”復(fù)合作用結(jié)果,平面上其成因具有差異性。北段構(gòu)造-沉積強(qiáng),裂陷區(qū)內(nèi)發(fā)育深水沉積,蓬萊—射洪—九龍山地區(qū)具陸緣海沉積背景,發(fā)育沉積作用主導(dǎo)的臺(tái)地邊緣相;中段構(gòu)造-沉積分異較弱,受到巖溶疊加改造。
3)德陽—安岳裂陷為盆地中北部地區(qū)油氣成藏首要控藏地質(zhì)單元。盆地西北部具有裂陷深度大,裂陷中心烴源巖發(fā)育,臺(tái)緣帶燈影組儲(chǔ)層規(guī)模大、品質(zhì)好,組合成“旁生、側(cè)儲(chǔ)、頂蓋”的成藏組合樣式,有利于油氣大規(guī)模聚集,是盆地震旦系下一階段尋求戰(zhàn)略突破、規(guī)模資源發(fā)現(xiàn)的重要勘探領(lǐng)域。
4)德陽—安岳裂陷成因研究對(duì)于新元古代巖相古地理恢復(fù)及油氣勘探至關(guān)重要。目前研究結(jié)論表明德陽—安岳裂陷是多地質(zhì)運(yùn)動(dòng)疊加影響下的大型地質(zhì)單元,成因上具有復(fù)雜性、分段性、疊加性。其不同地區(qū)的地質(zhì)性質(zhì)表現(xiàn)出差異性,并非臺(tái)內(nèi)裂陷名稱所能概括,應(yīng)進(jìn)一步中、上揚(yáng)子地區(qū)的整體構(gòu)造背景、層序地層及巖相古地理演化研究,進(jìn)一步深化裂陷的形成演化研究。
致謝:本研究是在中國石油西南油氣田公司楊雨總地質(zhì)師的指導(dǎo)和耐心幫助下完成的,同時(shí)感謝徐春春教授、楊躍明教授、張健教授、許效松教授、侯明才教授、嚴(yán)威高級(jí)工程師、成都理工大學(xué)李智武教授、陳安清教授、宋金民副教授、丁一副教授、李文正博士等對(duì)研究的支持。