于冬冬, 湯良杰, 余一欣, 陳 茜
(1.中國石油大學(北京)油氣資源與探測國家重點實驗室, 北京 102249;2.中國石油大學(北京)盆地與油藏研究中心, 北京 102249)
川西和川東北地區(qū)差異構造演化及其對陸相層系天然氣成藏的影響
于冬冬1,2, 湯良杰1,2, 余一欣1,2, 陳 茜1,2
(1.中國石油大學(北京)油氣資源與探測國家重點實驗室, 北京 102249;2.中國石油大學(北京)盆地與油藏研究中心, 北京 102249)
川西和川東北地區(qū)處于揚子地臺西北緣,均具有褶皺沖斷帶-前陸盆地的二元結構,其構造特征具一定相似性。根據地震資料解釋和典型氣藏解剖,再結合前人研究成果,分析了川西和川東北地區(qū)構造演化差異性及其對各自成藏特征的影響,結果表明:川西地區(qū)主要受龍門山造山帶影響,從印支期中晚期開始發(fā)育前陸盆地,之后主要受燕山中晚期和喜馬拉雅期構造運動的影響;而川東北地區(qū)從燕山早期開始發(fā)育前陸盆地,之后在燕山中期和晚期受大巴山、米倉山和雪峰山聯合作用影響,最后大巴山造山帶在喜馬拉雅期的強烈活動使其最終定型。上述差異構造演化對川西和川東北地區(qū)陸相層系的成藏特征的影響主要表現在4個方面:烴源巖的發(fā)育、輸導體系的形成、氣藏的保存和天然氣成藏過程。川西地區(qū)主要發(fā)育須家河組烴源巖,形成了以NE向和SN向斷裂及其伴生裂縫為主的輸導體系,多期構造運動形成的大型通天斷裂影響了山前斷褶帶氣藏的保存,成藏經歷了印支晚期、燕山中期、晚期和喜馬拉雅期4個關鍵時刻。川東北地區(qū)發(fā)育須家河組和下侏羅統(tǒng)兩套烴源巖,輸導體系以NW向斷裂為主,隆升剝蝕和大型斷裂造成了山前斷褶帶較差的保存條件,成藏經歷了燕山中期、燕山晚期和喜馬拉雅期三個關鍵時刻。
前陸盆地;差異構造演化;控藏作用;陸相層系;川西;川東北
四川盆地具有豐富的天然氣資源,包括海相層系和陸相層系兩個勘探領域。川西地區(qū)陸相層系勘探較早,自20世紀70年代至今已發(fā)現了新場、大邑、平落壩、中壩、馬井等多個大中型氣田,而近年來在川東北的元壩、通南巴和宣漢—達縣地區(qū)陸相層系的勘探也取得重大突破,獲得高產工業(yè)氣流[1-5]。自晉寧運動基底固結形成以后,四川盆地經歷了海相碳酸鹽巖臺地沉積與陸相碎屑巖沉積兩個發(fā)展階段,具有典型疊合盆地的特點[6-7]。多期構造運動對烴源巖的發(fā)育、圈閉和輸導體系的形成以及保存條件都有重要影響[8]。晚三疊世以來,四川盆地進入陸相碎屑巖沉積和構造演化階段,川西和川東北地區(qū)受周緣造山帶活動的影響,都發(fā)育了典型的褶皺沖斷帶-前陸盆地二元結構,其構造變形特征具有一定的相似性[9-15],但是近年來的勘探工作表明二者陸相層系成藏特征具有較大的差異性。本文在前人研究的基礎上,對川西和川東北地區(qū)構造演化史進行分析,再結合典型氣藏的解剖,分析川西和川東北地區(qū)構造演化特征的差異性及其對各自天然氣成藏的影響。
四川盆地是上揚子準地臺內的一個菱形構造-沉積盆地,整體呈NE向。盆地四周被造山帶所圍繞,盆地西部為龍門山造山帶,北部為米倉山—大巴山造山帶,東部為雪峰山造山帶,南部與右江褶皺帶相接。盆內及鄰區(qū)發(fā)育多條NE向和NW向交叉的區(qū)域性大斷裂,這些斷裂控制了盆地內斷褶構造的發(fā)展[6]。按照現今盆內構造特征,將四川盆地分為5個次級構造單元,即川西前陸盆地區(qū)、川東北前陸盆地區(qū)、川中隆起區(qū)、川西南平緩構造區(qū)和川東高陡褶皺區(qū)(圖1)。
圖1 四川盆地構造分區(qū)及研究區(qū)位置圖Fig.1 Map showing structural division and the location of the study area in Sichuan Basin
川西前陸盆地區(qū)位于四川盆地西部,與西側的龍門山造山帶、東部的龍泉山前緣隆起,構成典型的前陸盆地系統(tǒng),總體呈NE向延伸。大型斷裂帶、構造轉換帶和滑脫層的存在使該區(qū)呈現典型的分帶、分段、分層差異變形特征[10-13]。從東西向上看可分為龍門山前斷褶帶和前陸坳陷帶,龍門山前斷褶帶構造運動活躍,斷裂和褶皺十分發(fā)育,以薄皮逆沖構造為主;前陸坳陷帶地層較平緩,只見小型斷裂和褶皺,上三疊統(tǒng)至白堊系地層發(fā)育,是一個典型的中新生代盆地。
川東北前陸盆地區(qū)位于秦嶺南側,四川盆地東北緣,與大巴山和米倉山褶皺沖斷帶構成前陸盆地系統(tǒng),呈NW向延伸,整體構造面貌以向盆地凸出的弧形構造為主。與川西類似,同樣具有顯著的分帶性和分層性,在平面上包括山前斷褶帶和前陸坳陷帶,山前斷褶帶構造變形強烈,以推覆構造為主,古生界至侏羅系均有出露;前陸坳陷帶內變形相對較弱,發(fā)育小型斷裂和褶皺,地表出露侏羅系—白堊系地層。
四川盆地構造演化主要受周緣造山帶差異隆升活動的影響,龍門山、大巴山、米倉山和雪峰山造山帶交替向盆內逆沖推覆,影響了沉降中心和沉積中心的遷移,同時產生了不同方向的構造應力,并相互疊加改造,形成了復雜的構造形跡。針對川西和川東北地區(qū)而言,自中生代以來經歷了印支期、燕山期和喜馬拉雅期等多期構造事件[16-20](圖2)。
2.1 印支期
四川盆地印支期構造運動可分為早、中、晚三期。印支早期構造運動發(fā)生于中三疊世末期,龍門山開始緩慢抬升,四川盆地由海相盆地向陸相盆地逐漸轉變,揚子臺地西緣發(fā)育大陸邊緣盆地。此時,川西地區(qū)中三疊統(tǒng)雷口坡組遭受不同程度的剝蝕,在中三疊統(tǒng)與上三疊統(tǒng)須家河組之間形成了角度-平行不整合。
印支中期構造運動又名為“安縣運動”[21],主要發(fā)生在上三疊統(tǒng)須三段沉積末期和須四段沉積初期。龍門山造山帶向盆內逆沖推覆,四川盆地海相沉積全面結束,川西地區(qū)進入前陸盆地演化階段。該期構造運動對川西中北部影響較大,發(fā)育逆沖推覆構造,形成了龍門山沖斷帶的雛形。在地震剖面上,須三段遭受了較明顯的剝蝕作用,與上覆須四段呈不整合接觸。川西前陸盆地以濱淺湖沉積為主,部分地區(qū)發(fā)育河口沙壩和水下分流河道,龍門山的全面崛起為其沉積提供了豐富物源。
圖2 川西和川東北地區(qū)晚三疊世以來主要構造事件圖Fig.2 The main tectonic events in the western and northeastern Sichuan Basin since Late Triassic
印支晚期構造運動發(fā)生在上三疊統(tǒng)須家河組沉積末期,須家河組頂部遭受了強烈的剝蝕作用,缺失須六段,須五段只在川西中南部發(fā)育,以濱湖相沉積為主。在地震剖面上表現為侏羅系削截下伏須家河組,兩者呈明顯的角度不整合接觸關系(圖3)。受該期運動的影響,川西地區(qū)形成了大量NE向斷裂,例如關口斷裂和彭縣斷裂等。此時,北側受秦嶺造山帶向盆內俯沖的影響,米倉山和北大巴山開始隆升,沉積中心也逐漸向川東北地區(qū)遷移。
圖3 Jiang-S-2(1)測線顯示侏羅系與須五段之間的角度不整合接觸關系Fig.3 Angle unconformity between Jurassic and the fifth member of the Xujiahe Formation showing in seismic line of Jiang-S-2(1)
2.2 燕山期
進入燕山期后(早、中侏羅世),龍門山造山帶構造活動趨于平靜,川西前陸盆地以河流-三角洲相沉積為主,局部發(fā)育濱淺湖相。大巴山和米倉山造山帶強烈活動,向盆內逆沖推覆,使山前地區(qū)發(fā)生強烈的撓曲變形,川東北地區(qū)開始發(fā)育前陸盆地,沉降中心已遷移至此,并以濱湖、淺湖和半深湖相為主。
燕山運動中期,大巴山造山帶和雪峰山造山帶都處于活躍時期,前者形成的NE—SW向應力與后者形成的NW—SE向應力相互疊加,使川東北地區(qū)發(fā)生強烈變形,形成了“收斂雙弧”構造。大巴山造山帶為川東北前陸盆地提供了豐富的物源,沉積了巨厚的中下侏羅統(tǒng)地層。此后,大巴山造山帶活動平穩(wěn),川東北地區(qū)處于相對穩(wěn)定期,而龍門山造山帶再次活動,川西地區(qū)隆升,蓬萊鎮(zhèn)組遭受不同程度的剝蝕,沉積中心已遷移至川西前陸盆地。
燕山運動晚期,整個四川盆地受到不同程度的剝蝕。早白堊世,盆地西緣的龍門山繼續(xù)活動,川西地區(qū)下白堊統(tǒng)遭受剝蝕,并且形成了SN向斷裂系統(tǒng)。晚白堊世,盆地北緣的大巴山、米倉山也相繼發(fā)生逆沖推覆作用,形成了大量的斷裂(圖4(a)),川東北地區(qū)上白堊統(tǒng)嚴重缺失,反映川東北地區(qū)在該時期發(fā)生了大規(guī)模的構造運動,而龍門山中南段活動強烈,北段相對穩(wěn)定(圖4(b)),沉降和沉積中心分布在龍門山和米倉山山前地區(qū)。
圖4 川東北地區(qū)NE向和SE向地震剖面解釋Fig.4 Interpretation of NE and SE seismic profiles in the northeastern Sichuan Basin
2.3 喜馬拉雅期
喜馬拉雅期,龍門山造山帶和大巴山造山帶再次活動,強烈隆升,向盆地內不斷推覆,斷裂繼續(xù)發(fā)育,川西地區(qū)遭受最為強烈的一次剝蝕,新生界和下伏白堊系被大量地剝蝕,剝蝕厚度可達2 000~4 000 m,地表出露侏羅系、白堊系和新生界。川東北地區(qū)以大巴山造山帶推覆產生的NE—SW向應力場為主,米倉山和雪峰山活動相對減弱,形成了大量的NW向構造,并對燕山期形成的NE向構造疊加改造,同時其遠程效應對川西地區(qū)也有影響,形成了NW向小型斷裂系統(tǒng)。該期構造運動使川東北古近系地層剝蝕殆盡,地表出露白堊系。之后,整個四川盆地強烈抬升,前陸盆地衰亡,進入以抬升剝蝕為主的構造演化階段。最終,四川盆地形成了現今的構造格局。
四川盆地陸相氣田主要分布在川西、川東北和川中地區(qū)。在川西地區(qū)發(fā)現了中壩、平落壩、新場、馬井、洛帶、大邑等氣田,川東北陸相層系氣田主要集中在前陸坳陷中的元壩、通南巴和宣漢—達縣地區(qū)[1-5],米倉山山前斷褶帶的南江地區(qū)也有油氣顯示。
通過對川西和川東北地區(qū)陸相氣田成藏特征進行統(tǒng)計,發(fā)現二者具有較大差異性[5,22-31](表1)。首先表現在含氣層系方面。川西地區(qū)主要產氣層位有:上三疊統(tǒng)須二段和須四段,侏羅系沙溪廟組、遂寧組和蓬萊鎮(zhèn)組,須家河組氣藏和侏羅系氣藏氣源主要為須家河組。川東北地區(qū)產氣層位主要有:上三疊統(tǒng)須二段和須四段,侏羅系自流井組大安寨段、千佛崖組和沙溪廟組,川東北須家河組氣藏的天然氣主要來源于須家河組烴源巖,有少部分下伏海相烴源巖的貢獻,侏羅系氣藏天然氣主要來自自流井組和千佛崖組烴源巖。其次,從蓋層的分布來看,除須三段和須五段作為川西和川東北須家河組氣藏的主力蓋層外,川西地區(qū)侏羅系氣藏的主要蓋層為上白堊統(tǒng)灌口組,而川東北侏羅系氣藏的蓋層為千佛崖組和遂寧組。再次,輸導體系也具有差異性。川西地區(qū)輸導體系主要為NE向和SN向斷裂及伴生裂縫,而且不整合面也起到了輸導作用。川東北地區(qū)的NW向斷裂構成了其輸導體系的主體。最后,成藏關鍵時期也不盡相同。川西地區(qū)成藏主要經歷了印支晚期、燕山中期和晚期及喜馬拉雅期4個關鍵時刻,而川東北地區(qū)稍晚,以燕山中期、晚期和喜馬拉雅期為主。
為了進一步分析川西和川東北地區(qū)天然氣成藏特征的差異性,分別選取孝泉—新場氣田和通南巴氣田進行詳細解剖(氣田位置見圖1)。
4.1 孝泉—新場氣田
孝泉—新場—豐谷構造帶位于川西前陸盆地中段,該構造帶走向為NEE向,整體表現為西高東低的形態(tài),西南端與龍門山沖斷帶的金馬—鴨子河構造帶相交,中部與合興場—石泉場近南北向構造帶發(fā)生交錯、復合,形成較復雜的構造形態(tài)。通過平衡剖面恢復,發(fā)現孝泉—新場—豐谷構造帶在印支中期(安縣運動)開始具有古隆起雛形,并在印支晚期得到加強,主體構造形成于燕山運動中期,喜馬拉雅期發(fā)生全面隆升改造,并最終定型。
表1 川西和川東北地區(qū)陸相氣田成藏特征對比表
Table 1 The hydrocarbon accumulation characteristics of the continental gas fields in the western and northeastern Sichuan Basin
地區(qū)名稱烴源巖儲層蓋層輸導體系成藏關鍵時刻川西 中壩T3m/T3xtT3x2T3x3NE向斷裂印支晚期、燕山中期、喜山期大邑T3m/T3xt、T3x3、T3x5T3x2、T3x4T3x3、T3x5NE向斷裂及伴生裂縫印支晚期、燕山中晚期、喜山期孝泉—新場T3x3、T3x4、T3x5、J1zT3x2、T3x4、J2s、J3s、J3pT3x3、T3x5、J3s、K2gSN向、NE向和EW向斷裂斷層及伴生裂縫,不整合面印支晚期、燕山中晚期、喜山期馬井T3x4、T3x5J2s、J3pK2gNE向斷裂燕山中晚期、喜山期新都—洛帶T3x5J3s、J3pK2gNE向斷裂及伴生裂縫燕山晚期、喜山期川東北元壩T3m/T3xt、T3x3、T3x5、J1z、J2qT3x2、T3x4、J1z、J2qT3x3、T3x5、J2q裂縫燕山早期、燕山晚期、喜山期通南巴T3x3、T3x5、J1z、J2qT3x2、T3x4、J1zT3x3、T3x5、J2qNW向斷裂及伴生裂縫燕山中期、燕山晚期、喜山期宣漢-達縣T3m/T3xt、T3x3、T3x5、J1z、J2qT3x2、T3x4、J2sT3x3、T3x5NW向斷裂燕山中期、燕山晚期、喜山期南江T3x3、T3x5、J2qT3x2、T3x4、J2sT3x3、T3x5、J3sEW向斷裂燕山早期、燕山晚期、喜山期
孝泉—新場氣田目前已發(fā)現的氣藏有須二段、須四段、上沙溪廟組和蓬萊鎮(zhèn)組,其中須家河組氣藏為自生自儲型,成藏經歷三個關鍵時刻:第一個關鍵時刻為印支晚期(須家河組沉積末期),烴源巖開始生烴;第二個為燕山中期(侏羅紀末期),須家河組烴源巖進入排烴高峰,為主要的成藏期[5,21,24];第三個為喜馬拉雅期,對先前形成的氣藏進行調整改造。侏羅系氣藏天然氣來源于下伏須五段,為下生上儲型,其成藏經歷了兩個關鍵時刻:第一個為燕山晚期,須五段烴源巖開始大規(guī)模生排烴;第二個關鍵階段為喜馬拉雅期,對氣藏調整改造(圖5)。
4.2 通南巴氣田
通南巴地區(qū)主體構造為NE向的通南巴背斜,位于米倉山—大巴山前陸坳陷區(qū),核部出露中侏羅統(tǒng)沙溪廟組,翼部為下白堊統(tǒng)劍門關組,發(fā)育NE向和NW向兩組斷裂。通南巴背斜在印支期開始形成,構造幅度較低,在燕山運動中晚期,背斜基本定型,同時產生了大量裂縫,喜馬拉雅期構造幅度進一步加大,發(fā)育NW向斷裂,使背斜最終定型。
圖5 孝泉—新場氣田成藏事件圖[5]Fig.5 Hydrocarbon accumulation event of Xiaoquan-Xinchang gas field[5]
通南巴地區(qū)在須二段、須四段、大安寨段、千佛崖組和下沙溪廟組獲得工業(yè)氣流或油氣顯示。須家河組氣藏天然氣主要來源于須一段和須三段,局部地區(qū)有海相烴源巖貢獻,侏羅系氣藏氣源主要為下侏羅統(tǒng)自流井組,為自生自儲型。須家河組氣藏和侏羅系氣藏成藏過程大致都經歷了三個關鍵時期[27-28,30]:第一個時期為燕山運動中期,須家河組進入生烴高峰;第二個為燕山運動晚期,天然氣沿裂縫向高部位運移成藏;第三個為喜馬拉雅期,該期形成的NW向斷裂成為天然氣運移的主要通道,氣藏被調整改造(圖6)。
圖6 通南巴氣田成藏事件Fig.6 Hydrocarbon accumulation event of Tongnanba gas field
通過對川西和川東北地區(qū)構造演化和成藏特征進行分析,認為川西和川東北地區(qū)的構造演化差異性對天然氣成藏的影響主要體現在以下幾個方面。
5.1 對烴源巖發(fā)育的影響
前陸盆地中碎屑沉積物主要來自造山期相鄰造山帶的隆升和剝蝕[32]。前陸盆地的沉積演化控制了盆地的埋藏史和熱演化史。印支期,龍門山隆升強烈,川西地區(qū)沉積了巨厚的須家河組,厚度為1 000~4 000 m,川東北地區(qū)恰好相反,須家河組厚度只有400~900 m(圖7(a)—(c));燕山期,大巴山和龍門山交替活動,川西地區(qū)侏羅系厚度為2 000 m左右,而川東北地區(qū)侏羅系厚度高達3 000~5 000 m(圖7(d)—(f))。巨大的沉積厚度和埋深,為烴源巖的發(fā)育奠定了基礎。
圖7 四川盆地晚三疊世至中侏羅世時期巖相古地理圖①Fig.7 Lithofacies paleogeographic maps of Sichuan Basin from Late Triassic to Middle Jurassic periods*楊克明, 朱宏權,李書兵,等.四川盆地碎屑巖層系大中型油氣田形成規(guī)律與勘探方向研究成果附圖冊.成都:中國石油化工股份有限公司西南油氣田分公司, 2010.(a)須家河組三段巖相古地理;(b) 須家河組四段巖相古地理;(c) 須家河組五段巖相古地理;(d) 珍珠沖—東岳廟段巖相古地理;(e) 馬鞍山—大安寨段巖相古地理;(f) 千佛崖組—沙溪廟組巖相古地理
另一方面,龍門山、大巴山、米倉山和雪峰山的交替造山運動控制了川西和川東北前陸盆地的演化過程,各演化階段具有不同的沉積學響應[33]??碧綄嵺`證明,湖泊沉積有利于陸相烴源巖發(fā)育,而且在濱淺湖環(huán)境中更適合形成天然氣和煤。從圖7可以看出,川西地區(qū)須家河組和川東北地區(qū)侏羅系都以濱淺湖和半深湖沉積為主,是各自成藏的主力烴源巖。
5.2 對輸導體系形成的影響
四川盆地儲層普遍致密化,在這種致密儲層中,油氣運移以垂向為主,側向為輔。四川盆地在多期構造運動中形成了多個區(qū)域和局部不整合面以及多期斷裂和伴生裂縫,它們構成了油氣運移的主要通道。在川西地區(qū),安縣運動使須三段和須四段之間形成了一個局部不整合,為后期油氣運移提供了優(yōu)勢通道。印支期形成的NE向斷裂、燕山期形成的SN向斷裂和喜馬拉雅期重新開啟的斷裂及伴生裂縫也是天然氣運移的主要通道。川東北地區(qū)燕山運動中晚期形成的區(qū)域裂縫改造了儲集空間,并且成為天然氣向高部位運移的有效通道,而喜馬拉雅期受大巴山推覆形成的NW向斷裂是主要油源斷裂。
5.3 對氣藏保存條件的影響
四川盆地經歷了多期構造變形,對蓋層的封蓋條件產生了重要影響,一方面大型斷裂發(fā)生多期活動,容易形成大規(guī)模通天斷裂,導致油氣的散失;另一方面多期構造隆升造成的剝蝕作用,使蓋層的完整性遭到破壞[34]。川西和川東北地區(qū)的不同構造帶上氣藏的保存條件有較大差異(表2)。在川西地區(qū),龍門山前斷褶帶發(fā)育大量逆沖斷層,多數斷至地表,形成通天斷裂,對侏羅系成藏造成破壞,如大邑氣田。從地層剝蝕程度來看,只對局部地區(qū)氣藏的保存有影響,印支晚期運動使川西北部地區(qū)的須四段和須五段地層幾乎被剝蝕殆盡,嚴重的地層剝蝕影響了蓋層的區(qū)域分布,如中壩氣田須五段泥頁巖就被剝蝕殆盡,只在須家河組下部發(fā)育一個生儲蓋組合。前陸坳陷帶內地層發(fā)育較完整,小型斷裂只在部分地區(qū)對侏羅系氣藏有破壞,整體保存條件良好;在川東北地區(qū)山前斷褶帶,以推覆構造為主,斷裂多斷至地表,保存條件較差,而且地層被嚴重剝蝕,出露侏羅系、須家河組和古生界地層。在前陸坳陷帶內變形程度較弱,一些小型斷層只發(fā)育在須家河組和侏羅系地層內,并未對氣藏造成破壞。燕山晚期運動使白堊系地層大量剝蝕,地表出露侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組和下白堊統(tǒng),但未對侏羅系氣藏造成破壞。
表2 川西和川東北地區(qū)不同構造帶保存條件對比
Table 2 Preservation conditions of different structural zones in the western and northeastern Sichuan Basin
地區(qū)變形強度剝蝕程度保存條件評價川西 山前斷褶帶強烈較強一般前陸坳陷帶較弱較弱良好川東北山前斷褶皺強烈強 較差前陸坳陷帶較弱較弱良好
5.4 對天然氣成藏過程的影響
前人研究認為,海相盆地中油氣具有多期成藏的特點[35],同樣四川陸相盆地也具有此特點。多期構造運動對天然氣成藏過程有明顯的影響作用,其中關鍵構造變革期與天然氣成藏關鍵時刻相對應。
從上述構造演化史可以看出,川西地區(qū)經歷了印支晚期、燕山中晚期和喜馬拉雅期多期構造運動,這與氣藏的成藏關鍵時刻正好匹配,在印支晚期須家河組烴源巖開始生烴,燕山中晚期須家河組烴源巖都進入大規(guī)模生排烴階段,這一階段也是儲層、蓋層和圈閉的形成時期,最后喜馬拉雅運動使先前形成的氣藏調整改造。川東北地區(qū)的關鍵構造變革期為燕山中期、晚期和喜馬拉雅期,同樣也控制了天然氣成藏的關鍵時刻(圖8)。
圖8 川西和川東北地區(qū)成藏模式圖Fig.8 Hydrocarbon accumulation model in the western and northeastern Sichuan Basin
(1)受控于周緣造山帶的交替運動,川西和川東北地區(qū)的構造演化具有差異性。川西地區(qū)主要受龍門山造山帶影響,在印支中晚期率先發(fā)育前陸盆地,之后經歷燕山早中期平穩(wěn)期,最后受燕山晚期和喜馬拉雅期強烈構造運動影響;川東北地區(qū)在燕山早期開始發(fā)育前陸盆地,之后在燕山中期和晚期受大巴山、米倉山和雪峰山聯合作用影響,最后在喜馬拉雅期大巴山造山帶活動強烈,使其最終定型。
(2)差異構造演化造成了川西和川東北地區(qū)成藏特征的差異性,主要表現在影響了烴源巖的發(fā)育、輸導體系的形成、氣藏的保存和天然氣成藏過程4個方面。川西地區(qū)主要發(fā)育須家河組一套烴源巖,印支期形成的不整合面和NE向斷裂、燕山期形成的SN向斷裂和喜馬拉雅期再生斷裂及其伴生裂縫構成了輸導體系的主體,多期構造運動形成的大型通天斷裂影響了山前斷褶帶氣藏的保存條件,成藏經歷了印支晚期、燕山中期和晚期及喜馬拉雅期4個成藏關鍵時刻;川東北地區(qū)發(fā)育須家河組和下侏羅統(tǒng)兩套烴源巖,輸導體系以喜馬拉雅期形成的NW向斷裂為主,隆升剝蝕和大型斷裂造成了山前斷褶帶較差的保存條件,成藏經歷了燕山中期、燕山晚期和喜馬拉雅期三個關鍵時刻。
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Differential Structural Evolution and Its Influence on the Natural Gas Accumulation of Continental Strata in the Western and Northeastern Sichuan Basin
YU Dongdong1,2, TANG Liangjie1,2, YU Yixin1,2, CHEN Qian1,2
(1.StateKeyLaboratoryofPetroleumResourcesandProspecting,ChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249,China;2.BasinandReservoirResearchCenter,ChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249,China)
The west and northeast of Sichuan Basin, located at the northwestern margin of the Yangtze Platform,both developed typical fold-thrust belts and foreland basins, and shared certain similarities in relate to structural characteristics. Based on the interpretation of seismic data and anatomy of typical gas fields and in combination with previous study results, this study analyzed differential structural evolution and its influence on natural gas accumulation characteristics in the west and northeast of Sichuan Basin. Consequently, the western Sichuan Basin was mainly affected by the Longmenshan orogenic belt and the corresponding foreland basin formed from the Middle and Late Indosinian,then mainly influenced by Late Yanshanian and Himalayan tectonic movement; but the northeastern Sichuan Basin from the Early Yanshanian began to develop foreland basin, then was influenced by the combination of Dabashan, Micangshan and Xuefengshan in the Middle and Late Yanshanian, finally formed in the intensive movement of Dabashan orogenic belt in the Himalayan. Above differential structural evolution affected the hydrocarbon accumulation characteristics in the continental strata of the west and northeast of Sichuan Basin respectively, which are reflected mainly in source rocks, pathway system, preservation condition and natural gas accumulation process. The western Sichuan Basin mainly developed Xujiahe Formation source rocks, and its pathway system consisted of NE and SN trending faults and relational fractures and its large faults formed by multi-period tectonic movements affected the preservation of gas fields in piedmont fault-fold zone, experiencing four key accumulation periods, i.e. Late Indosinian, Middle and Late Yanshanian and Himalayan. The northeastern Sichuan Basin developed two sets of source rocks,i.e.Xujiahe Formation and Lower Jurassic, and its NW trending faults were the main pathway system, and its erosion and large faults caused poor preservation condition of piedmont fault-fold belt, experiencing three key accumulation periods, i.e.Middle Yanshanian,Late Yanshanian and Himalayan.
foreland basin; differential structural evolution; control on hydrocarbon accumulation; continental stratum; western Sichuan Basin; northeastern Sichuan Basin
2015-02-10;改回日期:2016-09-14;責任編輯:潘令枝。
國家自然科學基金項目(41172125, 40972090);國家科技重大專項項目(2011ZX05002-006-007HZ,2011ZX05002-003-001,2011ZX05029-002);國家“973”計劃項目(2012CB214804)。
于冬冬,男,碩士研究生,1989年出生,構造地質學專業(yè),主要從事含油氣盆地構造研究工作。Email:kobeyudong@126.com。
湯良杰,男,教授,博士生導師,1957年出生,構造地質學專業(yè),主要從事含油氣盆地構造研究工作。Email:tanglj@cup.edu.cn。
P548
A
1000-8527(2016)05-1085-11