四川盆地磨溪
—高石梯地區(qū)加里東—海西期龍王廟組構(gòu)造古地貌恢復(fù)及地質(zhì)意義

金民東　譚秀成　曾　偉　李　凌　李宗銀　羅　冰張靜蕾　洪海濤

(1.四川省天然氣地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室　西南石油大學(xué)　成都　610500；2.中石油碳酸鹽巖儲(chǔ)層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室沉積與成藏分室　西南石油大學(xué)　成都　610500；3.中石油西南油氣田分公司勘探事業(yè)部　成都　610501；4.中石油西南油氣田分公司勘探開發(fā)研究院　成都　610501)

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四川盆地磨溪
—高石梯地區(qū)加里東—海西期龍王廟組構(gòu)造古地貌恢復(fù)及地質(zhì)意義

金民東1,2譚秀成1,2曾偉1,2李凌1,2李宗銀3羅冰4張靜蕾1,2洪海濤4

(1.四川省天然氣地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室西南石油大學(xué)成都610500；2.中石油碳酸鹽巖儲(chǔ)層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室沉積與成藏分室西南石油大學(xué)成都610500；3.中石油西南油氣田分公司勘探事業(yè)部成都610501；4.中石油西南油氣田分公司勘探開發(fā)研究院成都610501)

本文基于磨溪—高石梯地區(qū)三維地震和鉆孔資料，選擇地震層位易于追蹤的二疊底—龍王廟底厚度變化趨勢來表征龍王廟組底界構(gòu)造古地貌。分 析發(fā)現(xiàn)高臺組沉積是對龍王廟末期的填平補(bǔ)齊，而二疊底—龍王廟底厚度與高臺組地層厚度具明顯的正相關(guān)關(guān)系，因而恢復(fù)的龍王廟組底界構(gòu)造古地貌可以近似代表高臺組沉積前的龍王廟組沉積古地貌；同時(shí)，該古地貌高地南緣的相對低地是龍王廟組顆粒灘最發(fā)育的地區(qū)，表明龍王廟沉積期古地貌特征具有類似特征。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)認(rèn)為：在加里東—海西期，經(jīng)侵蝕窗補(bǔ)給的巖溶水順層流動(dòng)的活動(dòng)規(guī)律受控于該古地貌，古地貌對巖溶儲(chǔ)層的差異發(fā)育和質(zhì)量變化具有明顯的控制作用，即在古地貌斜坡帶和巖溶水匯聚的溝谷地帶，巖溶改造作用最強(qiáng)，所形成的儲(chǔ)層質(zhì)量最好；在孤立古地貌高地，巖溶改造作用相對較弱，所形成的巖溶型儲(chǔ)層質(zhì)量相對變差。結(jié)果表明該古地貌是龍王廟期沉積古地貌長期繼承性發(fā)展的結(jié)果，其對沉積、儲(chǔ)層的控制作用也為后期新鉆井和開發(fā)井所驗(yàn)證。該研究方法和思路可供相似地質(zhì)背景的同類工作對比參考。

構(gòu)造古地貌沉積古地貌龍王廟組磨溪—高石梯四川盆地

0　引言

四川盆地磨溪—高石梯地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組是當(dāng)前國內(nèi)天然氣勘探的熱點(diǎn)，2014年，在該區(qū)龍王廟組中發(fā)現(xiàn)并探明了國內(nèi)迄今最大的單體海相碳酸鹽巖整裝氣田，提交天然氣探明儲(chǔ)量4 403.85×108m3[1]。研究表明，龍王廟組大面積發(fā)育的顆粒灘為該區(qū)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，而在加里東—海西期，由龍王廟組侵蝕窗補(bǔ)給的巖溶水進(jìn)行的順層流動(dòng)并溶蝕改造早期的灘相儲(chǔ)層為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層形成的關(guān)鍵[2]。鉆探表明，龍王廟組灘控巖溶型儲(chǔ)層非均值性較強(qiáng)，儲(chǔ)層質(zhì)量橫向變化大[2]，為了提高下一步勘探和開發(fā)井優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的鉆遇率，弄清順層巖溶時(shí)地下水的活動(dòng)和變化規(guī)律對于巖溶型儲(chǔ)層的預(yù)測至關(guān)重要，而地下水的順層流動(dòng)受控于該層狀孔滲層的構(gòu)造古地貌起伏[3-5]。鑒于此，本文以易于追蹤的龍王廟組底—二疊紀(jì)底間地震厚度變化趨勢來表征龍王廟底界構(gòu)造古地貌，并討論該構(gòu)造古地貌與高臺組沉積前龍王廟組古地貌及龍王廟組沉積期古地貌的關(guān)系，進(jìn)而討論其對龍王廟組巖溶儲(chǔ)層和顆粒灘發(fā)育分布的控制，研究結(jié)果將為古地貌的研究提供新的思路和方法。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于四川省遂寧市、資陽市安岳縣、重慶市潼南縣境內(nèi)，區(qū)域構(gòu)造位置隸屬于川中古隆中斜平緩帶中西部的樂山—龍女寺古隆起區(qū)，總面積約2 330km2。研究區(qū)內(nèi)針對龍王廟組的鉆井分布不均，主要集中在磨溪構(gòu)造和高石梯構(gòu)造，且井位密度相對較大，但取芯資料豐富，取芯井共計(jì)15口，全取芯井3口，總芯長為814.3m，這為古地貌恢復(fù)研究提供了堅(jiān)實(shí)的資料基礎(chǔ)(圖1)。

四川盆地龍王廟組位于下寒武統(tǒng)頂部，與下伏滄浪鋪組和上覆中寒武統(tǒng)高臺組均為整合接觸[6]。測錄井和取芯資料表明，研究區(qū)內(nèi)滄浪鋪組為陸棚碎屑沉積物，巖性主要為云質(zhì)泥巖、砂巖、粉砂巖及泥巖，其GR曲線與龍王廟組相比在界面處具有明顯陡增的趨勢，且呈現(xiàn)出齒化箱型的特征(圖2)；高臺組則為混積潮坪沉積物，巖性主要為云質(zhì)泥巖，云質(zhì)粉砂巖，粉砂巖與泥—粉晶云巖的不等厚互層，與下伏龍王廟組相比，在界面處，巖芯上主要體現(xiàn)出明顯的顏色加深，泥質(zhì)含量增多，GR曲線也呈現(xiàn)出明顯增高的趨勢，具山峰狀—齒化箱型的特征(圖2)；龍王廟組則主要由海相碳酸鹽巖為主，巖性較為單一，鉆厚80～110m，總體上表現(xiàn)為西北薄東南厚的變化趨勢。根據(jù)巖性、電性與沉積旋回可將研究區(qū)龍王廟組自下向上劃分為龍一段和龍二段兩個(gè)亞段(圖2)，每一亞段的下部主要為泥晶云巖、泥質(zhì)云巖等相對低能碳酸鹽巖，而中上部則以相對高能的砂屑云巖和鮞粒云巖為主(圖1)。龍王廟組儲(chǔ)集層主要發(fā)育在龍一段上部和龍二段中上部的顆粒巖中[2]。

圖1　研究區(qū)位置、構(gòu)造、井位及地層特征示意圖Fig.1　The sketch of the location, structure, well position and stratigraphic characteristics of the study area

圖2　磨溪12井—磨溪203井—磨溪20井—高石1井—高石9井—高石6井龍王廟組—奧陶系地層對比圖Fig.2　The stratigraphic correlation diagram of Longwangmiao Formation-Ordovician from Well Moxi 12 to Well Gaoshi 6

構(gòu)造演化研究表明[7-10]，處于張應(yīng)力背景下的樂山—龍女寺古隆起是受基底和斷裂控制的具有一定繼承性的隆起，其在震旦系燈影期經(jīng)受同沉積隆起兼剝蝕隆起形成雛形，為低隆起時(shí)期；而在早寒武世后期，基底斷裂活動(dòng)強(qiáng)度最大，是古隆起的一個(gè)快速發(fā)展期，為高隆起時(shí)期；志留紀(jì)末的加里東運(yùn)動(dòng)使四川盆地大幅抬升，川中地區(qū)志留系—奧陶系地層大量剝蝕，局部地區(qū)使龍王廟組出露或接近于地表，加里東期基本奠定了樂山—龍女寺古隆起的范圍，并形成了古隆起的宏觀構(gòu)造面貌，為后期構(gòu)造變動(dòng)中的繼承性發(fā)展奠定基礎(chǔ)。在此之后的地質(zhì)歷史期中，古隆起進(jìn)入了發(fā)展、演化階段，并先后經(jīng)歷了海西、印支、燕山及喜山期演化階段，在印支、燕山、喜山歷次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中，古隆起形態(tài)繼承性發(fā)育，但也經(jīng)歷了調(diào)整、改造與破壞。

2　龍王廟組底界構(gòu)造古地貌的恢復(fù)及特征

磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組勘探時(shí)間較短，資料、沉積相及層序地層研究程度對本區(qū)龍王廟組古地貌恢復(fù)的限制較大，且相對于2 330km2的工區(qū)而言，研究區(qū)內(nèi)鉆孔分布極為不均，特別是工區(qū)西部，幾乎沒有鉆井控制，因而基于鉆井的常規(guī)地層厚度恢復(fù)方法難以滿足研究區(qū)龍王廟組微地貌的精細(xì)刻畫?？紤]到研究區(qū)實(shí)現(xiàn)了高品質(zhì)地震資料的三維連片面覆蓋，且龍王廟組巖溶改造作用為加里東—海西期由龍王廟組侵蝕窗補(bǔ)給的巖溶水進(jìn)行的順層流動(dòng)溶蝕改造，再加之從前人的研究成果來看：加里東—海西期，四川盆地在龍王廟組沉積后雖然經(jīng)歷了三次構(gòu)造事件：郁南事件、都勻事件和廣西事件[11]，但這三次構(gòu)造事件并未導(dǎo)致磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組底—二疊底出現(xiàn)沉積間斷：寒武紀(jì)末期的郁南事件主要影響盆地西部，對盆地中部影響較小，因而研究區(qū)寒武系和奧陶系整合接觸[6]；中奧陶世末期的都勻事件則讓研究區(qū)整體缺失志留系沉積[12]；加里東晚幕的廣西事件則讓四川盆地自中志留世開始抬升剝蝕，一直到二疊紀(jì)才開始沉降接受沉積[13]，因而可認(rèn)為研究區(qū)自龍王廟底到二疊底(即奧陶頂)是連續(xù)沉積。綜上，我們可以選擇地震層位易于追蹤的二疊底(波峰)—龍王廟底(波谷)地震厚度變化趨勢來表征龍王廟組底界構(gòu)造古地貌(圖3)。

基于上述分析，利用區(qū)內(nèi)三維地震工區(qū)的層位解釋成果，把龍王廟組底界與二疊底界地震波反射時(shí)間相減，得出了二疊底—龍王廟底時(shí)間厚度圖(圖4)，并據(jù)此做了三維顯示，以此表征龍王廟組底界構(gòu)造古地貌(圖5)，由于研究區(qū)龍王廟組地層厚度分布較為穩(wěn)定(圖2)，該古地貌也可近似代表龍王廟組構(gòu)造古地貌。該古地貌具有如下特征：①受樂山—龍女寺古隆起雛形的控制，該古地貌總體呈現(xiàn)出西北高東南低的趨勢，地貌高地主要呈西南—東北方向展布。②存在多個(gè)潛溝谷系統(tǒng)，如高石梯西部的南北向、過安平1井的東西向、過磨溪203井和磨溪204井的北西—南東向及磨溪202井北部的東西向潛溝谷系統(tǒng)，其中前三者可能為同沉積斷層活動(dòng)形成的斷洼。③沿高石梯的南北向上，存在高石梯地貌高地，其北部和西部以斷洼與古隆起分割，而在磨溪202—磨溪16井一線則存在沉積成因的繼承性高地。

3　龍王廟組構(gòu)造古地貌對儲(chǔ)層發(fā)育的控制

3.1龍王廟組儲(chǔ)集巖類型及平面分布特征

受加里東—海西期巖溶作用的差異改造，磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組發(fā)育獨(dú)具特色的巖溶型儲(chǔ)層，其巖溶系統(tǒng)以花斑狀或海綿狀為主要標(biāo)志，這與國內(nèi)外報(bào)道的諸多典型巖溶系統(tǒng)具有相似的特征[14-16]。筆者前期的研究表明[2]，根據(jù)巖芯上宏觀儲(chǔ)集空間類型的差異(針孔或溶洞)和其與花斑狀巖溶系統(tǒng)的發(fā)育組合特征，可將龍王廟組儲(chǔ)集巖分為四類：“花斑”溶洞型儲(chǔ)層(圖6a，b，c)、溶洞型儲(chǔ)層(圖6d，e)、“花斑”針孔型儲(chǔ)層(圖6f，g)和針孔型儲(chǔ)層(圖6h，i)。其中，“花斑”溶洞型儲(chǔ)集層是巖溶作用改造最為強(qiáng)烈的儲(chǔ)集層，其儲(chǔ)滲性能和測試產(chǎn)能均相對最優(yōu)，溶洞型和“花斑”針孔型儲(chǔ)層次之，而針孔型儲(chǔ)層則幾乎未受巖溶改造，其儲(chǔ)集質(zhì)量也相對最差(表1)。

圖3　磨溪—高石梯地區(qū)磨溪205井—磨溪11井連井地震剖面Fig.3　The seismic section across Well Moxi 205 to Well Moxi 11 in Moxi-Gaoshiti area

圖4　磨溪—高石梯地區(qū)二疊底—龍王廟底時(shí)間厚度圖Fig.4　The time thickness from the bottom of Permian to the bottom of Longwangmiao Formation in Moxi-Gaoshiti area

圖5　磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組底界構(gòu)造古地貌Fig.5　The tectonic palaeogeomorphology of the lower boundary of Longwangmiao Formation in Moxi-Gaoshiti area

根據(jù)研究區(qū)單井儲(chǔ)集巖類型取芯統(tǒng)計(jì)資料(表1)和成像測井(圖7)，結(jié)合龍王廟組頂界地震相干切片(圖8)，繪制了龍王廟組儲(chǔ)集巖類型平面分布圖(圖9)。分析發(fā)現(xiàn)，花斑溶洞型儲(chǔ)集層集中分布于研究區(qū)西北部，呈西南—東北向帶狀展布，在這些區(qū)域，巖芯和鏡下照片均顯示其經(jīng)歷了強(qiáng)烈的巖溶改造，孔徑多以大于2mm為主(圖6a，b，c)，成像測井上則主要表現(xiàn)為大小不一的暗色斑塊較為密集的雜亂分布，以大斑塊為主，暗色斑塊縱橫向連續(xù)性均較好(圖7a)，而在相干切片上，由于這些區(qū)域經(jīng)歷了強(qiáng)烈?guī)r溶改造作用，因而其地層反射的連續(xù)性破壞較為嚴(yán)重，顏色呈灰黑色—黑色(圖8)；溶洞型儲(chǔ)集層分布于顆粒灘相對欠發(fā)育的磨溪203井區(qū)和研究區(qū)西南部的高石6井區(qū)，這些井區(qū)，巖芯和鏡下幾乎未見花斑狀巖溶系統(tǒng)，孔徑也以大于2mm為主(圖6d，e)，成像測井上主要以大斑塊為主，小斑點(diǎn)較少，且排列較為疏散(圖7b)，相干切片上其地層連續(xù)性破壞程度相對減弱，顏色呈淺灰色(圖8)；花斑針孔型儲(chǔ)集層主要發(fā)散分布于研究區(qū)東部和東南部，與花斑溶洞型相似，巖芯和鏡下可見明顯的花斑狀巖溶系統(tǒng)，所不同是其孔徑多小于2mm(圖6f，g)，成像測井上則主要以連通性相對較好的暗色小斑點(diǎn)為主，微裂縫相對較發(fā)育(圖7c)，而從相干切片來看其地層連續(xù)性破壞程度相對較強(qiáng)，顏色呈淺灰黑色(圖8)；針孔型儲(chǔ)集層則零散分布于研究區(qū)內(nèi)，由于幾乎未受巖溶改造，巖芯上主要呈現(xiàn)為淺灰色(圖6h)，鏡下以(溶擴(kuò))殘余粒間孔為主(圖6i)，成像測井上，針孔型儲(chǔ)集層主要以分布較孤立的暗色小斑點(diǎn)為主(圖7d)，而相干切片則體現(xiàn)為淺灰白色的特征(圖8)。

表1　研究區(qū)取芯井單井儲(chǔ)層厚度、儲(chǔ)滲性能、測試產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)表

圖6　磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組儲(chǔ)集巖類型a.花斑溶洞型砂屑云巖，磨溪12井，4 621.04 m；b.花斑溶洞型砂屑云巖，磨溪204井，4 613.75 m；c.花斑溶洞型砂屑云巖，磨溪12井，4 620 m,(-)；d.溶洞型砂屑云巖，磨溪203井，4 778.58 m；e.溶洞型殘余砂屑粉晶云巖，磨溪203井，4 778.8 m,(-)；f.花斑針孔型砂屑云巖，磨溪202井,4 655.15 m；g.花斑針孔型砂屑云巖，磨溪17井，4 613.2 m,(-)；h.針孔型砂屑云巖，高石10井，4 627.91 m；i.針孔型鮞粒云巖，溶擴(kuò)粒間孔，高石6井，4 546.94 m,(-)。Fig.6　The types of reservoir rocks of Longwangmiao Formation in Moxi-Gaoshiti area

圖7 磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組不同儲(chǔ)集巖類型成像測井響應(yīng)特征a.磨溪20井，花斑溶洞型儲(chǔ)層；b.高石6井，溶洞型儲(chǔ)層；c.磨溪17井，花斑針孔型儲(chǔ)層；d.磨溪17井，針孔型儲(chǔ)層Fig.7　Imaging logging responses of different reservoir rock types of Longwangmiao Formation in Moxi-Gaoshiti area

圖8　磨溪—高石梯地區(qū)下龍王廟頂界地震相干切片(據(jù)中石油西南油氣田分公司，2014)Fig.8　The seismic coherence slices of the top boundary of Longwangmiao Formation in Moxi-Gaoshiti area

3.2龍王廟組構(gòu)造古地貌對儲(chǔ)層的控制

前人的研究表明，順層巖溶時(shí)地下水的活動(dòng)和變化規(guī)律對于巖溶型儲(chǔ)層發(fā)育好壞起到了決定性作用，而順層地下巖溶水的活動(dòng)規(guī)律又受到該層構(gòu)造古地貌起伏的控制[3，5]：在古地貌斜坡帶，巖溶水流速最快，飽和度最小，勢能最強(qiáng)，對先期孔滲層的改造程度最大，巖溶儲(chǔ)層最為發(fā)育；在古地貌高地，巖溶水優(yōu)先向流體勢更低的高地側(cè)緣流動(dòng)，而在高地流動(dòng)較少且流速緩慢，導(dǎo)致巖溶高地不是巖溶儲(chǔ)層發(fā)育的有利部位；在古地貌溝谷地帶，巖溶水匯聚，但不積水，其匯集的地下水又向勢能更低的區(qū)域流動(dòng)，水流量大，溶蝕作用強(qiáng)，有利于巖溶儲(chǔ)層發(fā)育[17-19]。據(jù)此，結(jié)合前述的龍王廟組構(gòu)造古地貌特征，編制了研究區(qū)加里東—海西期地下水活動(dòng)趨勢圖(圖10)，從圖上可以看出：受加里東晚幕廣西事件的影響，研究區(qū)西北部龍王廟組直接出露地表，其余地區(qū)皆處于埋藏狀態(tài)[2]，地表水可由龍王廟組先期孔滲層直接下滲并向低勢區(qū)流動(dòng)，形成直接補(bǔ)給區(qū)；在磨溪201—磨溪9—磨溪12井一線以北(斜坡帶中上部)，高臺組出露剝蝕，地表水可向下滲濾，間接補(bǔ)充至龍王廟組孔滲層，形成間接補(bǔ)給區(qū)；緊鄰間接補(bǔ)給區(qū)的斜坡帶下部—邊緣(磨溪201—磨溪9—磨溪12井一帶)，巖溶水流勢最強(qiáng)，形成最活躍區(qū)，而分析對比龍王廟組儲(chǔ)集巖類型平面分布圖可以發(fā)現(xiàn)，這些區(qū)域主要形成儲(chǔ)滲性能最佳的花斑溶洞型儲(chǔ)層(圖9)；在離補(bǔ)給區(qū)較近的孤立地貌高地(磨溪202井—磨溪16井區(qū)和磨溪17井—磨溪19井區(qū))，巖溶水影響較弱，為較活躍區(qū)，主要發(fā)育花斑針孔型儲(chǔ)層，而離補(bǔ)給區(qū)較遠(yuǎn)的高地(高石3井—高石1井區(qū))，巖溶作用最弱，為不活躍區(qū)，發(fā)育針孔型儲(chǔ)層；在巖溶水匯聚的溝谷地帶(磨溪204井區(qū)、磨溪203井區(qū)和高石6井區(qū))，巖溶水改造能力較強(qiáng)，形成花斑溶洞型或溶洞型儲(chǔ)層；部分張斷裂可以直接溝通地表，巖溶水可沿?cái)嗔衙婵焖傧蛳卵a(bǔ)給，若張斷裂貫穿龍王廟組，則巖溶水只能在經(jīng)過龍王廟組時(shí)，向兩側(cè)孔滲層少量補(bǔ)充，形成較活躍區(qū)(磨溪①號斷層?xùn)|段)，發(fā)育花斑針孔型儲(chǔ)層；若未貫穿，則可形成間接補(bǔ)給區(qū)(磨溪①號斷層中段)，發(fā)育溶洞型或花斑溶洞型儲(chǔ)層(表2)。

圖9　磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組儲(chǔ)集巖類型平面分布圖Fig.9　The distribution map of the reservoir rock of Longwangmiao Formation in Moxi-Gaoshiti area

圖10　磨溪—高石梯地區(qū)加里東—海西期龍王廟組地下水活動(dòng)分區(qū)圖Fig.10　The active zoning map of ground water of Longwangmiao Formation during the Caledonian-Hercynian period in Moxi-Gaoshiti area

古地貌區(qū)帶地下水活動(dòng)分區(qū)儲(chǔ)集巖類型斜坡帶中上部間接補(bǔ)給區(qū)花斑溶洞型斜坡帶下部-邊緣最活躍區(qū)花斑溶洞型溝谷地帶活躍區(qū)花斑溶洞型/溶洞型離補(bǔ)給區(qū)較近的孤立地貌高地較活躍區(qū)花斑針孔型離補(bǔ)給區(qū)較遠(yuǎn)的孤立地貌高地不活躍區(qū)針孔型斷層溝通地帶間接補(bǔ)給區(qū)/較活躍區(qū)溶洞型/花斑針孔型

4　討論

4.1龍王廟組底界構(gòu)造古地貌與高臺組沉積前龍王廟組沉積古地貌關(guān)系

在四川盆地，龍王廟組上覆的中寒武統(tǒng)高臺組發(fā)生了區(qū)域潮坪化[20]。而前人的研究表明：在磨溪—高石梯地區(qū)，高臺組與龍王廟組為整合接觸[21]，而研究區(qū)實(shí)鉆資料也證實(shí)高臺組與龍王廟組之間無沉積間斷(圖11)，同時(shí)，從龍王廟組顆粒巖巖性組構(gòu)特征來看，也很少見到因?yàn)╉敱┞抖鸬念w粒選擇性溶蝕[22]。故可認(rèn)為區(qū)域潮坪化的高臺組是對龍王廟的填平補(bǔ)齊，高臺組印模地層厚度能夠真實(shí)反映龍王廟末期的沉積地貌特征。而我們根據(jù)后期地層對比和厚度統(tǒng)計(jì)資料發(fā)現(xiàn)，除靠近同沉積斷層的安平1井和高石3井外，磨溪—高石梯地區(qū)二疊底—龍王廟組底殘余地層厚度與高臺組的殘余厚度具有良好的正相關(guān)關(guān)系(圖2，12)，因而，二疊底—龍王廟底的厚度能表征高臺組印模厚度，由其恢復(fù)的龍王廟組底界構(gòu)造古地貌也可近似代表高臺組沉積前的龍王廟組沉積古地貌。

圖12　磨溪—高石梯地區(qū)高臺組與二疊底—龍王廟組底殘余地層厚度相關(guān)關(guān)系圖Fig.12　The correlation diagram between the residual thickness of Gaotai Formation and the thickness from the bottom of Permian to the bottom of Longwangmiao Formation

4.2龍王廟組底界構(gòu)造古地貌與龍王廟組沉積期古地貌關(guān)系

前已述及，磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組構(gòu)造古地貌對其巖溶儲(chǔ)層的發(fā)育具有明顯的控制作用，而我們在分析龍王廟組顆粒灘分布規(guī)律時(shí)發(fā)現(xiàn)其展布特征也與該古地貌具有相似性(圖13)：研究區(qū)顆地比值具有由西北向東南逐漸增厚的趨勢，顆粒灘最發(fā)育處主要集中在環(huán)繞龍王廟組古地貌高地的相對低地(地貌次高地)，如：高石6井區(qū)、磨溪8井—磨溪205

井區(qū)。而在地貌高地和次高地內(nèi)部的沉積期深水洼地(微地貌低地)，則主要以局限潟湖亞相的泥粉晶云巖發(fā)育為特征，如磨溪203井區(qū)。對于此，我們認(rèn)為龍王廟組底界構(gòu)造古地貌能近似代表龍王廟組沉積期古地貌，進(jìn)而控制了研究區(qū)顆粒灘地發(fā)育分布：由于樂山—龍女寺古隆起龍王廟組顆粒灘主要為海退背景早期的非暴露淺灘沉積，顆粒灘處于浪基面附近[20]，浪基面擾動(dòng)深度較大，因而在較深水區(qū)(地貌次高地)顆粒灘開始發(fā)育并快速堆積，并對內(nèi)側(cè)高地形成一定程度的遮擋和封隔限制作用，導(dǎo)致地貌高地的顆粒灘發(fā)育相對較差，并且可伴生石膏沉積[22]。

4.3龍廟組古地貌長期繼承性發(fā)育

綜上分析可知，磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組底界構(gòu)造古地貌不僅可以近似代表高臺組沉積前龍王廟組古地貌，還可以近似代表龍王廟組沉積期古地貌。對于此，我們認(rèn)為這是龍王廟組古地貌具有長期繼承性發(fā)育的結(jié)果。究其原因：從四川盆地地質(zhì)歷史時(shí)期應(yīng)力特征來看，在中三疊以前，整個(gè)四川盆地以張應(yīng)力影響為主[23-24]，這種受力特征往往使不同斷塊整體沉降[25]，而整體沉降的地質(zhì)背景又可使斷塊內(nèi)部的古地貌長期繼承性發(fā)育[26-29]。對于磨溪—高石梯地區(qū)，其位于四川盆地基底斷裂分割的斷塊內(nèi)部，而作為其控制發(fā)育基礎(chǔ)的樂山—龍女寺古隆起本身也具有繼承性發(fā)育的特征，因而研究區(qū)龍王廟組古地貌具有長期繼承性發(fā)育的趨勢。

圖13　磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組顆地比等值線圖Fig.13　The contour map of the ratio of Gt and St of Longwangmiao Formation in Moxi-Gaoshiti area (Gt represents the thickness of grain beach，St represents the thickness of the strata)

5　成果驗(yàn)證

鑒于研究區(qū)內(nèi)鉆井較少，且地震資料難以直接運(yùn)用的事實(shí)，本文所提出的方法是在基礎(chǔ)資料品質(zhì)相對較差的情況下的一種討論和嘗試。而結(jié)合新鉆井和開發(fā)井的驗(yàn)證成果來看(表3)，在所預(yù)測的花斑溶洞型儲(chǔ)集巖區(qū)域，新鉆井的測試產(chǎn)能均較高(高產(chǎn)氣或高產(chǎn)水)，如磨溪47井、磨溪101井和生產(chǎn)井磨溪009-3-X1井；花斑針孔型區(qū)域的新鉆井測試產(chǎn)能則相對較低，主要以低產(chǎn)氣為主(10～30 104m3/d)，如磨溪29井和磨溪18井；針孔型儲(chǔ)集層則以低產(chǎn)水或干層為主，如磨溪27井和磨溪46井(圖9)，實(shí)際測試產(chǎn)能與預(yù)測趨勢較為符合。而從由新鉆井測井解釋所得的顆地比值來看，僅磨溪46井有一定的出入(誤差大于0.05)，而磨溪101井、磨溪18井和磨溪29井誤差小于0.05，其余井則完全符合，綜合符合率大于85%(圖13)。綜上所述，運(yùn)用該方法所恢復(fù)出的古地貌能較好的指導(dǎo)研究區(qū)儲(chǔ)集巖類型預(yù)測和顆粒灘分布，該方法具有較好的適用性。

表3　磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組新鉆井及開發(fā)井驗(yàn)證成果表

6　結(jié)論

(1) 基于磨溪—高石梯地區(qū)三維地震和鉆孔資料，本文最終選擇二疊底—龍王廟底的時(shí)間地震厚度恢復(fù)出磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組底界構(gòu)造古地貌，該古地貌總體上北高南低，具有多個(gè)孤立潛高和溝谷系統(tǒng)。

(2) 磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組構(gòu)造古地貌控制了順層巖溶水的活動(dòng)規(guī)律，進(jìn)而控制了龍王廟組儲(chǔ)層發(fā)育差異和質(zhì)量變化：在巖溶斜坡和溝谷地帶，巖溶水流勢較強(qiáng)，主要發(fā)育花斑溶洞型儲(chǔ)層或溶洞型儲(chǔ)層，而在孤立巖溶高地，巖溶水流勢較弱，主要發(fā)育花斑針孔型儲(chǔ)層。

(3) 由于磨溪—高石梯地區(qū)龍廟組古地貌具有長期繼承性，龍王廟組底界構(gòu)造古地貌可以近似代表高臺組沉積前龍王廟組古地貌，也可近似代表龍王廟組沉積期古地貌，并控制了研究區(qū)顆粒灘發(fā)育分布。

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ReconstructionoftheTectonicPalaeogeomorphologyofLongwangmiaoFormationduringtheCaledonian-HercynianPeriodinMoxi-GaoshitiArea,SichuanBasinandItsGeologicalSignificance

JINMinDong1,2TANXiuCheng1,2ZENGWei1,2LILing1,2LIZongYin3LUOBing4ZHANGJingLei1,2HONGHaiTao4

(1.KeyLaboratoryofNaturalGasGeology,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu610500,China;2.TheSedimentaryandAccumulationDepartmentofKeyLaboratoryofCarbonateReservoirs,PetroChina,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu610500,China;3.ExplorationDivisionofPetroChinaSouthwestOilandGasFieldCompany,Chengdu610501,China;4.ResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopment,SouthwestOilandGasFieldCompanyPetroChina,Chengdu610501,China)

Basedon3-Dseismicmaterialanddrill-holedatainMoxi-Gaoshitiarea,thevariationtrendofthethicknessfromthebottomofLongwangmiaotothebottomofPermianwaschosentorepresentthetectonicpalaeogeomorphologyofthelowerbottomofLongwangmiaoFormation.SincetheanalysisfoundthatthedepositionoftheoverlyingGaotaiFormationcouldfillandleveluptheLongwangmiaoFormationattheendofLongwangmiaosedimentation,andthereisapositivecorrelationbetweenthethicknessfromthebottomofLongwangmiaotothebottomofPermianandthethicknessofGaotaiFormation,thetectonicpalaeogeomorphologyofthelowerbottomofLongwangmiaoFormationcouldrepresenttheLongwangmiaosedimentarypalaeogeomorphologybeforethedepositionofGaotaiFormationapproximately.Meanwhile,therelativelylowpositionatthesouthernmarginofthepalaeogeomorphologyhighlandwastheareawherethegrainbeachofLongwangmiaoFormationwasmostdeveloped,itsuggestedthatthepalaeogeomorphologyduringtheLongwangmiaosedimentationwassimilartothispalaeogeomorphology.Afterfurtheranalysis,webelievethatpalaeogeomorphologycontrolledtheactivityroutinesofthebeddingflowingkarstwaterwhichwassuppliedbytheerosionwindowduringtheCaledonian-Hercynianperiod,andthendeterminedthedifferencesindevelopmentandqualitychangeofthekarstreservoirs:intheslopebeltandtheravineareawherethekarstwaterconverge,thekarstreformationisthestrongest,thereservoirsformedherearethebest;intheisolatedhighlands,thereformationisrelativelyweak,andthereservoirqualityispoor.TheresultsshowthatthispalaeogeomorphologywastheresultofinheritancedevelopingofsedimentarypalaeogeomorphologduringLongwangmiaodepositon,andthenewlydrilledwellsanddevelopmentwellshaveprovenitscontrollingactiononsedimentationandreservoirs.Thismethodandthoughtishelpfulandreferentialforthesamegenreinsimilargeologicalbackground.

tectonicpalaeogeomorphology;sedimentarypalaeogeomorphology;LongwangmiaoFormation;SichuanBasin;Moxi-Gaoshitiarea

1000-0550(2016)04-0634-11

10.14027/j.cnki.cjxb.2016.04.003

2015-03-07； 收修改稿日期： 2015-07-01

國家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05004-005-03)；國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41402126)[Foundation:ChinaNationalScienceandTechnologyMajorProject,No. 2011ZX05004-005-03;NationalNaturalScienceFoundationofChina,No. 41402126]

金民東男1989年出生博士研究生儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)E-mail:ktdong1@163.com

譚秀成男教授E-mail:tanxiucheng70@163.com

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