四川盆地川西坳陷印支早期古隆起發(fā)育特征及控油氣作用

胡 燁，袁曉宇，王彥青，劉光祥，宋曉波

(1.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院 無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無錫 214126； 2.常州工學(xué)院，江蘇 常州 213032；3.中國石化 西南油氣分公司 勘探開發(fā)研究院，成都 610059)

油氣勘探實(shí)踐認(rèn)為，盆地中古隆起對(duì)早期油氣聚集成藏有著十分重要的作用，古隆起是油氣聚集的主要場(chǎng)所[1-2]。我國中西部地區(qū)油氣資源十分豐富，且發(fā)育眾多數(shù)量的古隆起，迄今在四川盆地發(fā)現(xiàn)的大中型油氣田基本都與古隆起、古隆起斜坡帶有關(guān)，古隆起控制著油氣的成藏[3-7]。

近年來，對(duì)川西坳陷中三疊統(tǒng)雷口坡組的鉆探取得了重大油氣突破，川西坳陷海相層系展現(xiàn)出巨大的油氣勘探潛力。然而受多期構(gòu)造變形和剝蝕作用影響，川西地區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，對(duì)古隆起的確認(rèn)存在一定難度。此外，與四川盆地東部發(fā)育的瀘州—開江古隆起相比，川西地區(qū)發(fā)育的古隆起規(guī)模相對(duì)較小，幅度也不大，通過地震剖面進(jìn)行辨認(rèn)識(shí)別也有一定的難度。前人對(duì)川西地區(qū)古隆起的研究認(rèn)為，該區(qū)主要在孝泉—新場(chǎng)—合興場(chǎng)—豐谷一帶發(fā)育一個(gè)整體向西傾沒的東西向鼻狀隆起構(gòu)造(圖1)，但對(duì)古隆起發(fā)育的時(shí)間難以達(dá)成一致。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為川西坳陷古隆起形成于燕山中、晚期[8-10]。另外有一部分研究者認(rèn)為該古隆起形成時(shí)代更早，始于印支中幕運(yùn)動(dòng)后的“安縣運(yùn)動(dòng)”或者晚印支運(yùn)動(dòng)時(shí)期，并存在一個(gè)從雛形到持續(xù)再到定型的過程[11-13]。楊克明[14]認(rèn)為，受印支早期運(yùn)動(dòng)的影響，在川西坳陷中段，形成了孝泉—新場(chǎng)—豐谷近東西向的古隆起。另外，川西中部發(fā)育有新場(chǎng)古隆起，周邊還發(fā)育有川西北的天井山古隆起、川西南的大邑古隆起，而已發(fā)現(xiàn)的油氣田也主要位于這些古隆起區(qū)上。

本文結(jié)合新近完成的品質(zhì)較好的三維地震資料及鉆探資料，對(duì)川西坳陷印支期古隆起發(fā)育特征進(jìn)行研究，并討論印支期古隆起發(fā)育的控油氣作用，以期為該區(qū)的海相油氣勘探及區(qū)帶評(píng)價(jià)提供部分地質(zhì)依據(jù)。

1 川西印支期古隆起展布特征

1.1 川西印支期古隆起地震剖面特征

受印支早期構(gòu)造抬升運(yùn)動(dòng)影響，四川盆地中、上三疊統(tǒng)(T3/T2)之間形成了廣泛的不整合接觸。川西地區(qū)中、上三疊統(tǒng)之間上超下削的反射特征明顯，為一區(qū)域性角度不整合。從近期重新解釋的3D地震資料來看，位于龍門山前金馬—鴨子河構(gòu)造帶的彭州1井附近的中三疊統(tǒng)雷口坡組頂面見削截特征(圖2)，雷四段地層厚度從兩側(cè)向大邑1井位置減薄，也見雷頂削截特征(圖3)。這些現(xiàn)象揭示，印支早期川西地區(qū)存在差異剝蝕，彭州1井及大邑1井所處位置是當(dāng)時(shí)的構(gòu)造高點(diǎn)，可能為古凸起。

圖1 四川盆地川西坳陷構(gòu)造示意Fig.1 Tectonic diagram,West Sichuan Depression,Sichuan Basin

圖2 四川盆地川西坳陷過彭州1井地震剖面雷口坡組頂面削蝕特征Fig.2 Erosion on the top of Leikoupo Formation on a seismic section across well Pengzhou1, West Sichuan Depression,Sichuan Basin

圖3 四川盆地川西坳陷過大邑1井地震剖面雷口坡組頂面削蝕特征Fig.3 Erosion on the top of Leikoupo Formation on a seismic section across well Dayi 1, West Sichuan Depression,Sichuan Basin

1.2 川西印支期古隆起平面展布特征

本文采用殘余厚度法來反映雷口坡組沉積之后、上覆馬鞍塘組地層沉積之前川西地區(qū)的古地貌特征。殘余厚度法的基本理論是：假定目的層剝蝕前的原始沉積厚度是較為均一的，古地貌的形態(tài)利用恢復(fù)的古地貌頂界面與等時(shí)基準(zhǔn)面之間的殘余厚度來表征描述(等時(shí)基準(zhǔn)面選取目的層下伏的某個(gè)標(biāo)志層)，古地貌的低勢(shì)區(qū)由殘余厚度小的區(qū)域表征，而古地貌的高勢(shì)區(qū)由殘余厚度大的區(qū)域來表征[15-17]。由于研究區(qū)內(nèi)龍門山前及東南部地震數(shù)據(jù)的缺失，本文僅參考圖4內(nèi)部的特征。

從圖4可以看到，雷口坡組頂面古地貌呈帶狀展布特征明顯。結(jié)合川西地區(qū)位于川中古隆起斜坡帶的構(gòu)造背景，可將川西地區(qū)的古地貌劃分為高地殘丘區(qū)和凹地。在川西龍門山前緣帶，高地殘丘區(qū)呈北東向展布；在川西坳陷內(nèi)部，高地殘丘區(qū)從川西南部的大邑地區(qū)向北東方向，經(jīng)都深1井、新場(chǎng)地區(qū)延伸至梓潼凹陷的潼深1井附近，該區(qū)范圍較大，整個(gè)高地殘丘區(qū)寬度約在20～28 km，區(qū)內(nèi)古地貌的相對(duì)高差最大在200 m左右；另外，在孝泉—新場(chǎng)—豐谷地區(qū)表現(xiàn)為東西走向的古地貌高點(diǎn)(圖4)?？傊粌H在川西坳陷的中段發(fā)育近東西向的古隆起，川西坳陷的內(nèi)部還發(fā)育2條北東走向的排狀展布的古隆起。

圖4 四川盆地川西坳陷雷口坡組四段地層殘余厚度分布Fig.4 Residual thickness of the fourth member of Leikoupo Formation,West Sichuan Depression,Sichuan Basin

2 川西印支期古隆起的控油氣作用

2.1 古隆起控制雷口坡組巖溶儲(chǔ)層空間展布

雷口坡組頂面的相對(duì)波阻抗平面分布圖(圖5)顯示，這套相對(duì)低阻抗的巖溶儲(chǔ)層主要發(fā)育在川西坳陷的中部，厚度在5～70 m之間，總體表現(xiàn)為中部厚、兩邊薄的展布特征，走向主要呈北東向，與古地貌劃分的有利巖溶相帶的展布范圍基本一致，受印支早起古隆起控制作用明顯。

2.2 古構(gòu)造控制雷口坡組裂縫發(fā)育

從圖6所示雷口坡組最大曲率屬性可以看到，川西坳陷中部雷口坡組頂部風(fēng)化面上發(fā)育NE走向、寬約20 km、長約75 km的“網(wǎng)狀”裂縫帶，主要集中在文星—玉泉、新場(chǎng)、馬井一線，裂縫密度達(dá)22.33條/km2，向上延伸到小塘子組，向下延伸到雷四中亞段，其應(yīng)主要形成于印支期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)；裂縫的展布范圍與印支期古隆起的展布特征基本一致。綜合分析認(rèn)為古隆起或古構(gòu)造控制著雷口坡組的裂縫發(fā)育。

圖5 四川盆地川西坳陷雷口坡組頂面相對(duì)波阻抗展布
Fig.5 Relative impedance distribution on the top of Leikoupo Formation,West Sichuan Depression,Sichuan Basin

2.3 構(gòu)造控制雷口坡組油氣運(yùn)移通道

鉆井與地震剖面均已證實(shí)，印支運(yùn)動(dòng)晚期、燕山期和喜馬拉雅期的構(gòu)造擠壓運(yùn)動(dòng)，在龍門山構(gòu)造帶及川西坳陷西緣和坳陷區(qū)內(nèi)的龍泉山構(gòu)造帶形成了一系列的深大斷裂，斷裂呈上陡下緩的犁式，向下逐級(jí)均收斂于中、下三疊統(tǒng)膏鹽巖層和基底面滑脫層，局部發(fā)育反沖斷裂(圖7)。這些斷裂均向下切穿雷口坡組與下部古生界源巖，空間上可構(gòu)成有效配置，也為深部熱液流體的上涌以及油氣運(yùn)移提供了通道。孝深1井巖心樣品鏡下見自形螢石晶體和半自形天青石晶體，彭州1井巖心樣品鏡下見鞍狀白云石晶體，均反映可能有深部熱液流體侵入。斷裂帶附近通常是地層應(yīng)力釋放區(qū)，常常伴生大量的裂縫及微裂縫。這些斷裂及伴生的裂縫、微裂縫與不整合面疊加，形成裂縫與溶孔、溶洞、溶縫疊加的有利層段，可提高油氣側(cè)向運(yùn)移性能與雷口坡組內(nèi)部垂向輸導(dǎo)能力。

圖6 四川盆地川西坳陷雷口坡組頂面最大曲率平面分布及剖面Fig.6 Section and plan maps of max curvature on the top of Leikoupo Formation,West Sichuan Depression,Sichuan Basin

圖7 四川盆地川西坳陷CX-NW-06196測(cè)線地震解釋剖面測(cè)線位置見圖5。Fig.7 CX-NW-06196 section in West Sichuan Depression,Sichuan Basin

3 結(jié)論

印支運(yùn)動(dòng)早期，川西地區(qū)不僅發(fā)育了孝泉—新場(chǎng)—豐谷近東西向古隆起的雛形，同時(shí)在龍門山前和川西坳陷內(nèi)部還發(fā)育北東走向的古隆起。印支早期古凸起及古隆起對(duì)川西地區(qū)雷口坡組頂部巖溶儲(chǔ)層的空間展布和雷口坡組裂縫的展布范圍具有明顯的控制作用。印支運(yùn)動(dòng)晚期以來的構(gòu)造擠壓運(yùn)動(dòng)形成的深大斷裂，向下切穿雷口坡組與下部古生界源巖，為深部熱液流體的上涌以及油氣運(yùn)移提供了通道。綜合考慮儲(chǔ)層展布特征、古隆起與儲(chǔ)層疊合程度、烴源條件與裂縫運(yùn)移通道匹配關(guān)系等，認(rèn)為除了大型構(gòu)造隆起帶和斜坡帶，川西坳陷內(nèi)部印支早期古凸起及古隆起區(qū)也可能是油氣有利勘探區(qū)帶。