鄧 賓 李澤奇 張 航 魯鵬達(dá) 田騰振 孫 瑋姜 華 吳 娟 張 旋 張潔偉 劉樹根

1.“油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·成都理工大學(xué) 2.中國(guó)石油西南油氣田公司川東北氣礦 3.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院 4.中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院

0 引言

20世紀(jì)中葉，劉國(guó)昌初次報(bào)道湘西黔陽(yáng)縣早寒武世五里牌組和南沱冰磧層間的不整合[1-2]，解釋為“桐灣運(yùn)動(dòng)”構(gòu)造不整合面（即Ediacaran-Cambrian不整合面）。當(dāng)前學(xué)界傾向于將“桐灣運(yùn)動(dòng)”界定為揚(yáng)子地區(qū)震旦紀(jì)與寒武紀(jì)之間的區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)事件，代表著震旦紀(jì)末期燈影組沉積后的大規(guī)模構(gòu)造上升運(yùn)動(dòng)，即前寒武紀(jì)的區(qū)域侵蝕面[3]。侯方浩等[4]基于四川盆地內(nèi)鉆井巖心和野外露頭觀察等，揭示燈影組二段/三段之間、燈影組四段與下寒武統(tǒng)麥地坪組之間存在2期古風(fēng)化殼，將其定義為桐灣運(yùn)動(dòng)2幕抬升剝蝕運(yùn)動(dòng)。由于燈影組二段、四段頂部風(fēng)化殼巖溶以及下寒武統(tǒng)麥地坪組與上覆筇竹寺組平行不整合接觸，有學(xué)者也將桐灣運(yùn)動(dòng)定義為3幕抬升剝蝕運(yùn)動(dòng)事件[3,5-7]。李偉等[6]重新厘定出燈影組二段內(nèi)富（菌）藻層與貧（菌）藻層間白云石礫石、古風(fēng)化殘存礫屑白云巖等典型沉積特征，并認(rèn)為它們是桐灣期第一幕區(qū)域性構(gòu)造運(yùn)動(dòng)成因形成。進(jìn)一步通過基于納米比亞（如：Swartkloofberg）和阿曼地區(qū)等震旦系剖面層序地層、碳—氧同位素和U/Pb鋯石年代學(xué)等研究，表明震旦系燈影組沉積學(xué)和地球化學(xué)等具有全球性變化特征[8-9]，如：典型新元古代碳同位素負(fù)偏特征、微生物巖與葡萄花邊特征等，部分學(xué)者因而提出新元古代末期地球仍處于“雪球事件”廣泛冰期的最后脈沖階段、反復(fù)發(fā)生冰川膨脹和消融，其間冰期海平面變化幅度在100～150 m或更高，從而導(dǎo)致震旦系燈影組大面積暴露地表形成侵蝕不整合面。

新元古代末期，揚(yáng)子陸塊經(jīng)歷興凱地裂運(yùn)動(dòng)、桐灣期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等多幕構(gòu)造演化過程，控制影響著四川盆地下寒武統(tǒng)筇竹寺組—震旦系燈影組含油氣系統(tǒng)，尤其是優(yōu)質(zhì)烴源巖分布和燈影組巖溶儲(chǔ)層[3,4,6,10]。震旦系燈影組從1964年威遠(yuǎn)氣田到2011年大型整裝安岳氣田發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)達(dá)半個(gè)世紀(jì)勘探歷程也普遍揭示燈影組油氣成藏與不整合面運(yùn)移調(diào)整等復(fù)雜性特征[11-15]。因此，本文基于野外露頭和薄片觀察、地震資料和地球化學(xué)等綜合研究，探討新元古代末桐灣期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期次與性質(zhì)、不整合發(fā)育特征及對(duì)四川盆地震旦系燈影組油氣成藏的意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

新元古代中國(guó)三大陸塊形成的“古中國(guó)地臺(tái)”與Rodinia超大陸形成與裂解過程密切相關(guān)[16-18]。晚元古代距今750～700 Ma泛非運(yùn)動(dòng)早期（即Pan-African），Congo大陸與Rodinia超大陸發(fā)生碰撞導(dǎo)致Rodinia超大陸發(fā)生南北裂解、形成泛大洋（Panthalassic Ocean）[19]（圖 1-a）。Pan-African 運(yùn)動(dòng)高潮期（距今640～600 Ma）最終導(dǎo)致以Congo大陸、原Laurasia與Gondwana大陸為主體形成潘諾西亞大陸（即Pannotia），也稱為Greater Gondwana或Pan-African超大陸[19-21]。距今580～530 Ma 潘諾西亞大陸裂解為L(zhǎng)aurasia、波羅的板塊、西伯利亞板塊、Congo大陸和Gondwana大陸等，但Gondwana大陸周緣逐漸開始發(fā)生匯聚拼合過程（圖1-a）。華南板塊和華北板塊具有明顯的親澳大利亞板塊屬性，分別于距今720 Ma和距今600 Ma與Rodinia超級(jí)古大陸逐漸裂解分離，并于晚元古代—早中古生代與東Gondwana大陸碰撞拼貼[22-23]。

華南板塊及其周緣在中元古代—早寒武世發(fā)生興凱地裂運(yùn)動(dòng)，它們分別與Rodinia超大陸和潘諾西亞大陸裂解密切相關(guān)。興凱地裂運(yùn)動(dòng)第一幕發(fā)生于中—晚元古代、蘇雄組沉積期達(dá)到高潮，蘇雄組陸相火山巖（距今803±12 Ma）和南華紀(jì)開建橋組、澄江組和陸良組等陸相碎屑巖為典型裂谷充填（即川西—滇中裂谷盆地），其上被穩(wěn)定的克拉通沉積蓋層不整合覆蓋[24-25]。

四川盆地及周緣震旦系自下而上發(fā)育陡山沱組和燈影組（圖1-c），其中陡山沱組（距今635～551 Ma）主要為碳酸鹽巖夾黑色頁(yè)巖，往深水方向頁(yè)巖比例不斷增加；燈影組沉積時(shí)限為距今551～542 Ma（燈一段至燈二段為距今551～546 Ma，燈三段至燈四段為距今546～542 Ma），主要為碳酸鹽巖層系，向深水區(qū)域逐漸過渡為留茶坡組下部的硅質(zhì)巖。寒武系底部發(fā)育麥地坪組和牛蹄塘組（沉積時(shí)限為距今542～523 Ma），其麥地坪組主要為碳酸鹽巖夾磷塊巖、頁(yè)巖、硅質(zhì)巖，向深水區(qū)域逐漸過渡為留茶坡組上部的泥質(zhì)硅質(zhì)巖；上覆牛蹄塘組主要為頁(yè)巖或粉砂質(zhì)泥巖。受北西高、南東低的古地理格局控制揚(yáng)子板塊震旦系-下寒武統(tǒng)在淺海區(qū)域主要為碳酸鹽巖相，往北西古陸方向陸源碎屑巖比例增加，向南東深水區(qū)則逐步過渡為硅質(zhì)巖、頁(yè)巖相（圖1-b）。晚震旦世至早寒武世興凱地裂運(yùn)動(dòng)（第二幕）在上揚(yáng)子陸塊內(nèi)形成綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧拉張槽[10,26]，伴生深水成因的黑色含磷硅質(zhì)巖、硅質(zhì)白云巖夾膠磷礦條帶麥地坪組，它們與下伏震旦系燈影組平行不整合接觸[3,5,10,27]。

圖1 揚(yáng)子陸塊及其周緣新元古界—早寒武世巖石地層、地球化學(xué)和全球事件等綜合對(duì)比圖

需要指出的是，震旦紀(jì)揚(yáng)子陸塊及其周緣以碳酸鹽巖—深水盆地沉積建造為主，早期以陡山沱組黑色頁(yè)巖夾白云巖、硅質(zhì)巖和磷塊巖，局部含膏鹽層系為特征，如川西南—滇北地區(qū)等，在揚(yáng)子陸塊東南緣黔、鄂等地具含磷建造；晚期主要為燈影組白云巖—硅質(zhì)巖建造，富含微古植物、宏體藻類化石，如江川生物群和高家山生物群等，局部地區(qū)形成燈一段、燈二段等膏鹽層，如川西南—黔北地區(qū)等（圖1-b、c）。上震旦統(tǒng)燈影組以葡萄狀、花邊狀和疊層狀構(gòu)造的菌藻類白云巖為典型特征，在揚(yáng)子陸塊乃至全球都具有可對(duì)比性，如西伯利亞板塊文德系、澳大利亞板塊阿德雷德系、勞亞大陸北美區(qū)米斯特肯組和龐德組等。新元古代地球上出現(xiàn)多期大規(guī)模的全球性冰川事件（圖1-d），如Sturtian冰期、Marinoan冰期和Gaskiers冰期等，華南和華北陸塊形成廣泛的冰川沉積建造，如華南南沱組、華北羅圈組等；同時(shí)由于間冰期低等生物繁盛、有機(jī)質(zhì)富集并形成了元古界優(yōu)質(zhì)烴源巖層系，如華南陡山沱組二段、塔里木盆地庫(kù)魯克塔格組等。

2 桐灣期不整合面地質(zhì)特征

2.1 桐灣期不整合面特征

桐灣運(yùn)動(dòng)泛指揚(yáng)子地區(qū)燈影組沉積期多幕“地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)”，對(duì)于其多幕性不同認(rèn)識(shí)可能來源于抬升剝蝕多幕性過程與成因機(jī)制（圖2-a）。基于野外觀察表明，燈影組二段沉積末期和四段沉積末期中上揚(yáng)子地區(qū)形成區(qū)域不整合面、巖溶風(fēng)化殼等，燈三段以典型的碎屑巖沉積與下伏燈二段葡萄花邊白云巖假整合接觸，如：川北米倉(cāng)山南江柳灣鄉(xiāng)剖面燈三段含礫長(zhǎng)石石英砂巖與燈二段微生物白云巖假整合接觸（圖2-b）；尤其是燈四段頂部區(qū)域發(fā)育風(fēng)化黏土層、溶塌角礫巖等與上覆層系（筇竹寺組或麥地坪組）接觸，因而共識(shí)為桐灣期抬升剝蝕，如：峨眉金口河剖面、米倉(cāng)山大壩剖面等（圖2-c）。需要指出的是，由于下寒武統(tǒng)麥地坪組硅質(zhì)巖層系分布空間有限（即上揚(yáng)子綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧拉張槽區(qū)域），因而導(dǎo)致燈影組沉積末期不整合面接觸關(guān)系存在燈四段與麥地坪組平行不整合接觸，如：米倉(cāng)山柳灣鄉(xiāng)剖面（圖2-d）、綿陽(yáng)清平剖面和鎮(zhèn)巴麻柳剖面等，和燈四段與筇竹寺組平行不整合面接觸關(guān)系兩類，如：米倉(cāng)山大壩剖面、胡家壩剖面和石柱廖家槽剖面等。下寒武統(tǒng)麥地坪組含磷白云巖頂部由于風(fēng)化暴露部分地區(qū)形成褐黃色風(fēng)化黏土層，如：川西南樂山范店剖面和黔中麻江基東剖面等，因而被識(shí)別為揚(yáng)子臺(tái)地周緣的桐灣期第三幕平行不整合面[3,7]。

圖2 燈影組不整合面分類方案爭(zhēng)議與典型野外特征圖

總體上桐灣期第三幕平行不整合面主要受控于早寒武世初期綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧拉張槽形成過程中構(gòu)造沉積分異作用，局限于盆內(nèi)拉張槽范圍，如樂山—峨眉、綿陽(yáng)—廣元等。需要指出的是桐灣期不整合面主要發(fā)育于揚(yáng)子陸塊及其周緣碳酸鹽巖臺(tái)地相沉積區(qū)域，揚(yáng)子陸塊東南緣震旦紀(jì)沉積古環(huán)境逐漸過渡為深水盆地沉積相，其寒武系普遍與震旦系具整合接觸關(guān)系，如貴州松桃剖面、溶溪剖面和重慶秀山剖面等（圖2-e）。因此，本文主張桐灣期不整合面主要指揚(yáng)子陸塊區(qū)碳酸鹽巖臺(tái)地相區(qū)燈影組—下寒武統(tǒng)層系間平行不整合面，即燈二段與燈三段之間（第一幕）、燈四段和下寒武統(tǒng)底界之間（第二幕）。

2.2 桐灣期不整合面地震響應(yīng)特征

四川盆地下寒武統(tǒng)地震反射軸普遍具有中等連續(xù)性、弱—中等振幅特征，具“整一”性。盆地中西部綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧拉張槽兩側(cè)，下寒武統(tǒng)麥地坪組硅磷質(zhì)白云巖與泥巖層系普遍上超于下伏震旦系燈影組白云巖之上（圖3），形成明顯的燈影組二段和燈影組四段臺(tái)緣“陡坎帶”；拉張槽外緣地區(qū)下寒武統(tǒng)筇竹寺組含粉砂泥頁(yè)巖與燈影組白云巖地震反射軸基本平行協(xié)調(diào)，表明二者是平行不整合關(guān)系，如閬中川深1鉆井區(qū)（圖3-b）、川中磨溪地區(qū)（圖3-c）等。需要指出的是，拉張槽內(nèi)和拉張槽周緣地區(qū)下寒武統(tǒng)底部與燈影組頂部巖性波速特征具有一定差異性，從而導(dǎo)致該不整合面反射軸特征具有差異性，如磨溪地區(qū)拉張槽內(nèi)不整合面具有弱—中等連續(xù)性和中—強(qiáng)振幅特征，而拉張槽外區(qū)域則具有強(qiáng)連續(xù)性、強(qiáng)振幅特征（圖3-c、d）。總體上，燈影組沉積期末期—早寒武世（即桐灣期第二期）不整合面體現(xiàn)出明顯的平行不整合和超覆不整合特征。

受控于燈影組沉積末期—早寒武世構(gòu)造沉積分異作用控制，燈三段巖性具有明顯的側(cè)向變化特征，川中地區(qū)燈三段為典型的藍(lán)灰色泥巖、白云巖組成，如威117井、磨溪117井等，至川西地區(qū)可能變化為紫紅色砂泥巖或黑色泥巖等，如廣元羊木、綿竹清平、平武金鳳等剖面地區(qū)，因此其厚度也逐漸減薄乃至缺失。與之相似的是，燈二段從盆地中心向綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧拉張槽區(qū)可能也發(fā)生一定程度的沉積相和巖性變化，如：高磨地區(qū)燈二段主要為泥晶白云巖和藻白云巖為主（如：高石1井、高石17井等），蓬探1井和中江2井等燈二段則為砂屑白云巖、鮞粒白云巖、凝塊白云巖為主，至川西北盆緣則發(fā)育丘狀層理灰?guī)r等，如廣元羊木、青川剖面等。它們的“同時(shí)異相”的側(cè)向漸變性可能導(dǎo)致燈二段和燈三段接觸面在川西北綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧拉張槽地區(qū)能難以甄別；但綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧拉張槽周緣總體上燈三段至燈四段與燈一段至燈二段地震反射軸具有平行協(xié)調(diào)一致特征，體現(xiàn)出（桐灣期第一幕）平行不整合關(guān)系（圖3）?？傮w上，盆地?zé)舳蔚卣鸱瓷漭S具有亞平行—平行反射結(jié)構(gòu)特征，從拉張槽周緣至拉張槽內(nèi)少見頂部削截或“頂削”結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)出與上覆下寒武統(tǒng)底部層系亞平行—平行結(jié)構(gòu)特征，明顯區(qū)別于構(gòu)造成因相關(guān)的角度不整合面“下削上超”結(jié)構(gòu)特征[29]，揭示出燈影組—寒武統(tǒng)層系間平行不整合接觸關(guān)系（圖3-d）。需要指出的是，有且僅有在拉張槽邊界帶由于構(gòu)造—沉積分異作用或者侵蝕作用，地球物理特征上存在一定的削截反射結(jié)構(gòu)，尤其是在燈二段臺(tái)緣帶（圖3-d），且綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧拉張槽南北段這種“削截反射”結(jié)構(gòu)特征可能受控于南北向構(gòu)造—沉積分異與侵蝕作用逐漸減弱[30]。

圖3 四川盆地桐灣期平行不整合面地球物理特征

2.3 桐灣期不整合面同位素特征

碳氧同位素特征及其變化能夠有效地反映海平面升降變化、古環(huán)境和古氣候變化等信息，因而廣泛應(yīng)用于前寒武紀(jì)層系研究中。近十年綜合地層學(xué)研究表明，燈影組碳酸鹽巖層系底部常常發(fā)育一次碳同位素正偏，該次碳同位素正偏是燈影組與下部地層可靠的全球性地層對(duì)比標(biāo)志[31-33]，隨后燈影組碳同位素值大致穩(wěn)定在1‰～3‰之間，但最底部的碳同位素正偏之上存在一次/或數(shù)次小型未命名的碳同位素負(fù)偏，它們是燈影組中上段的典型同位素特征。它明顯區(qū)別于上覆寒武紀(jì)早期碳酸鹽巖層系碳同位素劇烈振蕩特征底界，即寒武系底界碳酸鹽巖地層第一次顯著的δ13C負(fù)異常特征（BACE，Basal Cambrian Carbon Isotope Excursion，即碳同位素為-5‰～-10‰之間，圖1-d）。

通過對(duì)盆地內(nèi)高科1井、丁山1井、川深1井和馬深1井震旦系燈影組巖心中不整合面附近微（泥）晶白云巖碳、氧同位素表明，碳氧同位素在桐灣期燈影組二段和三段、燈影組四段和下寒武統(tǒng)底部平行不整合面具有明顯的同位素負(fù)漂移特征，尤其是在燈四段和下寒武統(tǒng)底部平行不整合面（圖4）。需要指出的是，由于燈三段和寒武系底部以泥質(zhì)巖為主，未采樣進(jìn)行碳氧同位素測(cè)試分析導(dǎo)致其樣品分布上具有不均勻性，可能導(dǎo)致燈二段/燈三段間同位素變化特征具有一定分歧性。但本次四口鉆井樣品與文龍等[32]報(bào)道燈二段相對(duì)于燈四段δ13C、δ18O相對(duì)偏重的特征相一致，尤其馬深1井和高科1井的不整合面δ13C、δ18O負(fù)漂移趨勢(shì)特征明顯，且與盆地內(nèi)部威遠(yuǎn)—高石地區(qū)鉆井相似。馬深1井燈二段δ13C分布區(qū)間主要為2‰～4‰、δ18O分布區(qū)間主要為-6‰～0，燈四段δ13C分布區(qū)間主要為-2‰～4‰、δ18O分布區(qū)間主要為-12‰～0（圖4-d）。燈二段和燈三段平行不整合面間δ18O從-5‰左右減小至-7‰，揭示出一定的負(fù)漂移特征，但δ13C值變化不明顯；燈四段頂部-8 130～-8 040 m，δ18O值從-6‰～2‰之間減小至-12‰～-10‰，且δ13C值-1‰～4‰之間減小至-2‰～-1‰，揭示出顯著的碳氧同位素負(fù)漂移特征，這與該鉆井取芯段發(fā)育巖溶作用特征相一致。川深1井燈四段-8 350～-8 230 m層段δ18O值和δ13C值分別主要分布范圍為0～4‰、-7‰～-4‰，燈四段頂部-8 230～-8 150 m層段δ18O值和δ13C值顯著減小為-2‰～0、-12‰～-7‰（圖4-c）。丁山1井和高科1井雖然有效樣品數(shù)據(jù)相對(duì)較少（約20～40件），但總體仍然顯示出燈四段頂部碳氧同位素值特征的明顯減小，丁山1井燈四段δ18O值和δ13C值由-4 290～-4 220 m層段2‰～4‰、-9‰～-6‰分別減小為頂部-2‰～0和-13‰ ～-10‰（即-4 220 ～-4 200 m）（圖 4-b）；高科1井少量燈二段和燈三段平行不整合面附近樣品也表明其具有一定量的負(fù)漂移特征，如：氧同位素從燈二段-5%減小到燈三段-8%左右、碳同位素從2%減小到0左右（圖4-a）。

圖4 四川盆地鉆井桐灣期平行不整合面碳氧同位素特征圖

需要指出的是，碳酸鹽巖層系在成巖作用過程中可能由于成巖作用導(dǎo)致碳氧同位素地球化學(xué)特征無法準(zhǔn)確反映碳酸鹽巖沉積物沉積時(shí)期古環(huán)境和古氣候等特征[34]。雖然上述井中燈四段頂部樣品都含有少量樣品（即δ18O＞-10‰）可能受后期成巖改造作用影響，但總體垂向上越靠近不整合面區(qū)域其同位素負(fù)漂移特征越明顯，同時(shí)它們也與燈四段和下寒武統(tǒng)平行不整合面附近強(qiáng)烈的（硅質(zhì)等）熱液成巖改造特征相一致（圖2-d、圖4-f）。

3 不整合面地質(zhì)意義

3.1 桐灣期不整合面成因機(jī)制

不整合面是一種地層接觸現(xiàn)象或關(guān)系，它既表明地層記錄中構(gòu)造沉積及其時(shí)間間斷特征，又體現(xiàn)出大陸板塊抬升、盆地構(gòu)造變形、海平面升降和氣候變化等系列地殼淺表作用。黃汲清和尹贊勛[35]強(qiáng)調(diào)地殼運(yùn)動(dòng)為“造陸運(yùn)動(dòng)”和“造山運(yùn)動(dòng)”，前者表現(xiàn)為大面積升降運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的地層缺失和區(qū)域性平行不整合特征，后者變現(xiàn)為大規(guī)模構(gòu)造變形伴生的區(qū)域性角度不整合特征、不整合面上下層系區(qū)域構(gòu)造線差異性。絕大多數(shù)不整合是受控于大陸構(gòu)造抬升和全球海平面下降控制的侵蝕作用形成，陸克政[36]、何登發(fā)[29,37]和楊勇等[38]對(duì)不整合面疊加類型進(jìn)行系統(tǒng)綜述和類型樣式對(duì)比劃分，尤其強(qiáng)調(diào)角度不整合面“下削上超”對(duì)大陸構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的重要標(biāo)志識(shí)別性。

桐灣期不整合面總體上可以大致分為兩類，即平行不整合接觸關(guān)系和超覆不整合接觸關(guān)系。平行不整合面分別發(fā)育于燈二段和燈三段間、燈四段和下寒武統(tǒng)底界間，超覆不整合面僅發(fā)育于川西綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧拉張槽區(qū)內(nèi)部燈四段和下寒武統(tǒng)麥地坪組之間。受控于早寒武世構(gòu)造—沉積分異作用，拉張槽內(nèi)普遍發(fā)育下寒武統(tǒng)麥地坪組，且超覆沉積于燈四段頂部，尤其是拉張槽兩側(cè)其上超/削蝕作用明顯（圖3-b、d），而槽內(nèi)和盆地其他區(qū)域燈四段與下寒武統(tǒng)底部層系普遍具有亞平行—平行結(jié)構(gòu)特征，揭示下寒武統(tǒng)與燈四段平行不整合接觸關(guān)系。因此，揚(yáng)子地臺(tái)區(qū)桐灣期不整合面特征缺少“下削上超”角度不整合大陸構(gòu)造運(yùn)動(dòng)識(shí)別標(biāo)志（圖3）。同時(shí)燈影組沉積期時(shí)間距今約10 Ma（即距今555.1～541.6 Ma），發(fā)生兩期大陸地殼拉張—擠壓構(gòu)造反轉(zhuǎn)變形過程，與現(xiàn)今所厘定的較長(zhǎng)期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)幕次性具有一定的差異。因此，本文認(rèn)為四川盆地桐灣期不整合面難以用大陸構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)構(gòu)造不整合面成因機(jī)制來解釋。

新元古代全球發(fā)育數(shù)次冰期事件導(dǎo)致全球氣候和古環(huán)境極端變化，至震旦紀(jì)末期冰期事件仍然具有一定的全球性[33,39]，即Baikonur冰期（距今約540 Ma的燈四段沉積末期）和Vingerbreek冰期事件（距今約547 Ma的燈二段沉積末期），如南非Namibia大陸[40]、印度大陸[41]、北美大陸和西伯利亞大陸等[39]，它們部分發(fā)育典型的冰川成因沉積建造特征、厚達(dá)百米巖溶作用帶和巖溶溝谷地貌等。新元古代上部層系燈二段和燈四段頂部普遍具有碳同位素負(fù)漂移事件，即δ13C值減小到-2‰以下，δ18O值減小至-10‰～-12‰以下（圖4），它們?cè)谌蚍秶鷥?nèi)具有一致性[33,39]，揭示出與全球冰期海平面下降成因機(jī)制密切相關(guān)，導(dǎo)致大陸淺表風(fēng)化作用持續(xù)增強(qiáng)、形成桐灣期平行不整合面和同位素負(fù)漂移特征。因此，推測(cè)桐灣期兩幕不整合面可能均為侵蝕型不整合面。需要指出的是，全球震旦紀(jì)末期冰期事件發(fā)育規(guī)模較小，這也可能是揚(yáng)子陸塊區(qū)震旦紀(jì)燈影組沉積期冰川沉積建造欠發(fā)育的主要因素。

基于實(shí)測(cè)川北柳灣鄉(xiāng)剖面為例，其碳同位素曲線與全球標(biāo)準(zhǔn)碳同位素特征具有一致性（圖5）。垂向上，燈影組底部含砂質(zhì)白云巖至燈二段上部藻白云巖，碳同位素值大致在2‰～5‰之間，正偏最大值可達(dá)到4.89‰，小型負(fù)偏位于燈二段頂部泥晶白云巖段、碳同位素值-0.18‰。燈三段中上部含泥砂質(zhì)白云巖開始碳同位素值逐漸升高，燈四段藻白云巖穩(wěn)定在0.19‰～2.13‰間，燈影組頂部同位素值驟降至-1.47‰左右?？傮w上，柳灣鄉(xiāng)剖面燈影組碳同位素呈雙段遞增到遞減式波動(dòng)趨勢(shì)，表現(xiàn)為燈一段到燈二段遞增、燈二段/燈三段不整合面附近遞減，燈三段到燈四段遞增、燈四段/寒武系遞減。碳同位素雙段遞增到遞減式波動(dòng)趨勢(shì)（即燈二段/燈三段間、燈四段和下寒武統(tǒng)間），與全球海平面升降特征、其他板塊晚震旦世碳酸鹽巖層系剖面同位素變化具有一致性和可對(duì)比性（圖5），揭示桐灣期平行不整合面可能為全球冰期海平面下降成因和相關(guān)大陸淺表風(fēng)化作用控制的侵蝕型不整合。

圖5 全球典型地區(qū)晚震旦世碳酸鹽巖地層碳同位素曲線對(duì)比及其海平面變化關(guān)系圖

3.2 不整合面溶蝕儲(chǔ)層特征

不整合面巖溶作用通常受到基準(zhǔn)面和構(gòu)造/斷裂作用等控制[46]，桐灣期不整合面附近燈二段和四段白云巖普遍受同生—準(zhǔn)同生期巖溶作用，從而形成優(yōu)質(zhì)白云巖儲(chǔ)集層[47-50]。新元古代晚期揚(yáng)子板塊處于興凱地裂運(yùn)動(dòng)旋回期，受控于大陸冰期事件（即Vingerbreek冰期）控制下高頻海平面波動(dòng)，導(dǎo)致形成桐灣期早期（第一幕）不整合面及其下伏燈二段巖溶作用，由于燈二段以藻紋層白云巖及凝塊石白云巖等為主，溶蝕作用普遍沿微生物格架發(fā)生選擇性溶蝕，并形成窗格孔和溶洞等，如：川北柳灣剖面（圖6-a）、胡家壩剖面（圖6-b）和川中高石129井（圖6-d）等，后期埋藏過程中早期溶孔/溶洞可能進(jìn)一步擴(kuò)容形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層，或被多期次礦物（如：白云石、瀝青等）充填儲(chǔ)層致密化。因此，燈二段沉積微相決定的微生物白云巖物質(zhì)基礎(chǔ)，控制影響著桐灣期不整合面溶蝕優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的層位性和規(guī)模性。新元古代末期Baikonur冰期控制影響著燈影組四段沉積末期高頻海平面波動(dòng)，從而形成桐灣期第二幕不整合面及其巖溶作用。燈四段儲(chǔ)集層普遍以晶粒白云巖為主，其易于高頻海平面波動(dòng)下暴露發(fā)生白云石化重結(jié)晶作用、形成大量晶間（溶）孔（圖6-c、e），從而形成燈四段優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，如：南江柳灣剖面（圖6-c）瀝青呈浸染狀分布于砂屑粉晶白云巖粒間溶孔內(nèi)；或川深1井燈四段藻凝塊白云巖，瀝青浸染狀分布于受巖溶形成的膏溶角礫間（圖6-f）。因此，燈四段不整合面溶蝕作用可能對(duì)于其優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層形成發(fā)育的層位性和規(guī)模性具有更加重要的控制影響作用。

圖6 震旦系燈影組桐灣期平行不整合面溶蝕作用鏡下特征圖

3.3 不整合面油氣運(yùn)移特征

不整合面廣泛發(fā)生風(fēng)化溶蝕作用導(dǎo)致巖石裂縫溶蝕構(gòu)造發(fā)育，從而形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集空間和油氣運(yùn)移通道，有利于烴類物質(zhì)沿不整合面發(fā)生大規(guī)模運(yùn)移調(diào)整與動(dòng)態(tài)聚集。根據(jù)桐灣期不整合面上覆和下伏震旦系燈影組白云巖層系間接觸關(guān)系，可以將桐灣期不整合面劃分為兩類：

1）超覆型不整合與輸導(dǎo)體系特征，下寒武統(tǒng)磷硅質(zhì)巖、黑色頁(yè)巖超覆于燈影組白云巖之上，為超覆不整合關(guān)系，主要發(fā)育于綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧拉張槽及其兩側(cè)區(qū)域（圖7），如中江2井區(qū)、蓬探1井區(qū)和高石梯氣田等，不整合面可作為燈二段/燈四段溶蝕白云巖儲(chǔ)層的良好油氣運(yùn)移通道，中江2井、蓬探1井區(qū)和磨溪?dú)馓餁馑缑娣謩e為-6 320.0 m、-5 540.0 m和-5 160.0 m，不同氣藏間氣水界面相互落差為800 m和400 m，它們分別沿桐灣期不整合面運(yùn)聚形成的相對(duì)獨(dú)立的氣藏。

圖7 震旦系燈影組桐灣期平行不整合面油氣運(yùn)聚模式圖

2）平行不整合與輸導(dǎo)體系特征，不整合面之上為下寒武統(tǒng)黑色泥頁(yè)巖、之下為燈四段白云巖層系，如：磨溪16井和威遠(yuǎn)氣田區(qū)等，黑色泥巖平行披覆于燈四段白云巖之上能夠有效垂向封堵，同時(shí)由于桐灣期溶蝕作用導(dǎo)致燈四段頂部巖溶儲(chǔ)層具有大面積側(cè)向連續(xù)性，從而形成側(cè)向運(yùn)移通道，促使燈影組油氣以側(cè)向運(yùn)移為主。除此之外，在川西南地區(qū)由于燈三段—燈四段缺失等因素，如團(tuán)寶山、龍門剖面等，可能導(dǎo)致桐灣期兩幕不整合面疊合，它們對(duì)燈影組油氣運(yùn)移充注與成儲(chǔ)等特征可能具有十分重要的作用。

四川盆地?zé)粲敖M天然氣主要來源于下寒武統(tǒng)筇竹寺組優(yōu)質(zhì)黑色頁(yè)巖，桐灣期不整合面為下寒武統(tǒng)筇竹寺組—震旦系燈影組含油氣系統(tǒng)提供了最佳的油氣運(yùn)移通道，在綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧拉張槽兩側(cè)由于超覆型不整合輸導(dǎo)體系形成“旁生側(cè)儲(chǔ)”型成藏組合，能夠極大地提高油氣充注效率從而有益于形成大中型油氣田，如高石梯氣田（圖7）。川中高石梯—磨溪地區(qū)和北斜坡太和含氣區(qū)震旦系天然氣地球化學(xué)特征對(duì)比研究，揭示出安岳氣田震旦系燈影組天然氣δ13C比太和含氣區(qū)（如中江2井區(qū)、蓬探1井等）較重，同位素特征與下寒武統(tǒng)烴源巖具有同源性，揭示其沿不整合面聚集原油晚期階段裂解氣，而北斜坡地區(qū)太和含氣區(qū)則沿不整合面早期—晚期多期聚集原油裂解氣[51]。同時(shí)由于烴類物質(zhì)沿不整合面?zhèn)认蜻\(yùn)移調(diào)整，導(dǎo)致盆地內(nèi)主要鉆井中燈影組儲(chǔ)層都富含瀝青物質(zhì)，且川中威遠(yuǎn)—高磨地區(qū)燈影組氣場(chǎng)都具有常壓體系（區(qū)別于上覆龍王廟組超壓氣藏），如威30井壓力系數(shù)為1.0、高石1井壓力系數(shù)為1.1，揭示出桐灣期不整合面為區(qū)域油氣差異聚集分布的重要運(yùn)移通道[52-53]。

4 結(jié)論

1）桐灣期不整合面主要為燈影組—下寒武統(tǒng)層系間平行不整合接觸關(guān)系，總體上可分為燈二段/燈三段間、燈四段/下寒武統(tǒng)底界間2幕，具有平行不整合和超覆不整合的結(jié)構(gòu)特征。

2）新元古代末期燈二段和燈四段頂部與全球Baikonur冰期和Vingerbreek冰期碳氧同位素負(fù)漂移特征具有一致性和可對(duì)比性，揭示桐灣期2幕平行不整合面可能受控于全球冰期海平面頻繁波動(dòng)下降與大陸淺表風(fēng)化作用控制的侵蝕型不整合。

3）不整合面巖溶作用通常受到基準(zhǔn)面和構(gòu)造/斷裂作用等控制，且不整合面為區(qū)域油氣差異聚集分布的重要運(yùn)移通道，在不整合面附近可以形成多種類型的油氣成藏組合模式。