馬奎,文龍,張本健,李勇,鐘佳倚,王云龍,彭瀚霖,張璽華,嚴(yán)威,丁一,陳驍
(1. 中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院,成都 610041;2. 成都理工大學(xué),成都 610059)
勘探實踐證實,四川盆地德陽—安岳大型“槽盆”對震旦系—寒武系特大型天然氣藏的形成和分布具有重要控制作用。20世紀(jì)60年代,中國石油天然氣股份有限公司圍繞著四川盆地德陽—安岳大型“槽盆”周緣和古隆起勘探,相繼發(fā)現(xiàn)了威遠、資陽和高石梯—磨溪震旦系燈影組氣田,其中高石梯—磨溪探明儲量規(guī)模超萬億立方米。2020年,位于川中古隆起北斜坡PT1井震旦系燈影組二段氣層厚127 m,測試日產(chǎn)能達122×104m3,獲得重要勘探發(fā)現(xiàn),證實德陽—安岳“槽盆”北段東側(cè)燈影組臺緣具有巨大勘探潛力,并有望發(fā)現(xiàn)又一個萬億立方米規(guī)模的大氣田[1]。
隨著四川盆地震旦系—寒武系油氣勘探工作的不斷深入,德陽—安岳“槽盆”存在的事實已被普遍接受。但從目前的研究來看,關(guān)于“槽盆”地貌形成機理、演化過程等方面存在諸多分歧。前人根據(jù)對該“槽盆”的屬性認識,提出了諸多稱謂,如:拉張槽[2-3]、侵蝕谷[4-5]、裂陷槽[6-11]、臺盆[12]、拉張侵蝕槽(Extension-erosion groove)[13]?!袄瓘埐邸被颉傲严莶邸庇^點強調(diào)“槽盆”的形成受控于拉張作用,但兩者在拉張機制和發(fā)育時限上有分歧:前者強調(diào)興凱地裂運動,認為“槽盆”形成于燈影組沉積早期,經(jīng)歷過大幅度隆起和剝蝕過程,“槽盆”主要從寒武紀(jì)開始[2-3];后者強調(diào)裂谷作用,認為基底斷裂“活化”對“槽盆”的形成具有重要影響,川中古隆起具有“沉積型古隆起”的性質(zhì),“槽盆”從震旦紀(jì)(燈二段沉積期)就開始發(fā)育[6-8,11]?!扒治g谷”觀點強調(diào)“槽盆”主要是巖溶和地表水流侵蝕形成的谷地,后被下寒武統(tǒng)填平補齊[4-5]?!芭_盆”或“拉張侵蝕槽”觀點均強調(diào)拉張和侵蝕的共同作用,但主要是侵蝕作用造成的[12-13]。
雖然德陽—安岳“槽盆”的成因存在多種觀點,但存在爭論的焦點在于該“槽盆”內(nèi)和臺地區(qū)燈影組的沉積是否存在相變及“槽盆”內(nèi)是否存在燈影組的缺失。且這些結(jié)論主要基于“槽盆”局部范圍研究,并沒有將“槽盆”不同部位的沉積特征和成因演化進行對比分析。筆者及團隊近期通過研究,認為德陽—安岳“槽盆”燈影組沉積分布特征和沉積模式在橫向上具有明顯差異,說明該“槽盆”的形成及演化可能存在分段特征,因此不能籠統(tǒng)地歸結(jié)為拉張裂陷成因還是巖溶侵蝕成因,應(yīng)該分段進行討論。本文在總結(jié)前人的研究基礎(chǔ)上,利用鉆井、野外露頭樣品、巖心和地震資料,對比分析德陽—安岳“槽盆”及周緣燈影組沉積分布特征,結(jié)合“槽盆”地貌和發(fā)育特征,對其形成進行分段討論,建立成因演化模式,以期為四川盆地?zé)粲敖M拓展勘探提供方向。
研究表明,震旦紀(jì)—寒武紀(jì)早期為Rodinia超大陸最終裂解,Gondwana大陸初步聚合時期[14]。揚子板塊處于古海洋漂移環(huán)境,處于Rodinia超大陸裂解效應(yīng)背景下,未與Gondwana大陸發(fā)生聚合,位于上揚子地塊的四川盆地應(yīng)力為拉張為主弱擠壓為輔的地質(zhì)背景。研究表明,火山巖漿事件指示四川盆地北緣和西緣發(fā)生多期次裂谷活動[15-16],并且延伸至上揚子地塊內(nèi)部,控制了前震旦紀(jì)裂谷的分布和形成,對四川盆地震旦紀(jì)—早寒武世的沉積地貌格局具有控制作用[17]。由于震旦紀(jì)多幕次桐灣運動,上揚子地區(qū)抬升,導(dǎo)致四川盆地?zé)粲敖M遭受不同程度的剝蝕,并在燈影組內(nèi)部、燈影組與寒武系之間平行不整合接觸[18]。基于最新的鉆井及地震資料,對德陽—安岳“槽盆”進行重新刻畫,并明確其展布范圍?!安叟琛北敝僚璧鼐d陽—德陽(見圖1),中至資中—安岳,南至宜賓—瀘州。由燈二段和燈四段沉積期兩期構(gòu)成,燈二段“槽盆”分布于盆地中部和北部(以下簡稱川中、川北)地區(qū),呈“U”型展布,而燈四段槽盆貫穿整個四川盆地,呈南北向展布。研究表明,燈二段和燈四段兩期“槽盆”控制了周緣震旦系—寒武系成藏要素匹配和油氣分布[18]。
圖1 四川盆地區(qū)德陽—安岳“槽盆”分布位置圖
通過建立德陽—安岳“槽盆”及周緣燈影組格架,對比燈影組沉積特征,對揭示“槽盆”成因具有指示意義。
分析川北地區(qū)野外 4個燈影組典型露頭巖性和巖相資料(見圖2、圖3),認為川北燈影組發(fā)育深水沉積,由“槽盆”至臺地方向,燈影組發(fā)育盆地—斜坡—臺地邊緣—局限臺地完整沉積模式。
圖2 德陽—安岳“槽盆”內(nèi)燈影組巖性特征
圖3 金鳳剖面燈影組綜合柱狀圖
盆地相以平武金鳳剖面為代表。位于盆地內(nèi)斜坡深水區(qū),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,未見明顯剝蝕跡象。燈一段至燈二段巖性主要為深灰—灰黑色泥晶白云巖、硅質(zhì)白云巖夾灰黑色硅質(zhì)巖、深灰色泥晶灰?guī)r(見圖2a、圖3);燈三段巖性主要為深灰色薄層狀泥質(zhì)白云巖及灰黑色硅質(zhì)巖;燈四段巖性主要為深灰—灰黑色泥晶白云巖、硅質(zhì)巖、泥晶白云巖(見圖2b、圖3)。燈影組沉積期,該剖面所在地位于浪基面以下,能量較低,幾乎無顆粒沉積物和藻類生物沉積。且由于沉積速率低,地層厚度較淺水區(qū)明顯減薄,剖面實測燈影組厚度只有44 m。
斜坡相以林庵寺剖面為代表,實測總厚度183 m。燈影組未見底,頂部與麥地坪組呈整合接觸。燈二段巖性以深灰色薄—中層泥晶白云質(zhì)灰?guī)r、中厚層灰質(zhì)白云巖為主,局部可見紋層構(gòu)造(見圖2c);燈四段底部為薄層泥晶灰?guī)r與泥晶白云巖互層,頂部為黑色薄層硅質(zhì)巖。斜坡環(huán)境沉積構(gòu)造變形豐富,見間歇性滑坡產(chǎn)生的滑塌構(gòu)造(見圖2d),硅質(zhì)巖沉積物中夾雜著硅質(zhì)白云巖滑塌體。由于位于臺地向盆地一側(cè)的過渡區(qū),水體深、溫度低,處于碳酸鹽補償深度之下,水體常處于停滯狀態(tài),透光性差,不利于碳酸鹽巖的堆積。
臺地邊緣如高家山剖面,實測總厚度852 m(見圖4)。燈影組底部未出露,燈二段頂部層狀砂屑白云巖與燈三段薄層狀黃灰色砂質(zhì)泥巖不整合接觸,燈三段薄層狀黃灰色石英砂巖與燈四段薄層狀灰色砂質(zhì)白云巖整合接觸,燈影組頂部風(fēng)化殼,與寒武系底部泥質(zhì)灰?guī)r呈不整合接觸。臺地邊緣水體能量高,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具有明顯的丘狀正向地貌特征的微生物丘灘體,由顆粒灘、藻黏結(jié)灘和藻丘相互疊置形成,單體規(guī)模大,橫向發(fā)育廣。
圖4 川北地區(qū)金鳳—林庵寺—高家山—楊壩剖面燈影組沉積相圖(剖面位置見圖1)
局限臺地如楊壩剖面,總厚度824 m(見圖4)。燈影組底部與觀音崖組(陡山沱組)整合接觸,頂部與下寒武統(tǒng)筇竹寺組不整合接觸,燈二段和燈三段不整合,燈三段和燈四段為連續(xù)沉積。局限臺地相位于臺地內(nèi)部的廣闊地區(qū),地形相對平緩,局部地貌隆起區(qū)發(fā)育臺內(nèi)丘灘體,其縱橫向發(fā)育規(guī)模較臺緣丘灘小。臺內(nèi)大部分地區(qū)由于受到臺地邊緣隆起區(qū)遮擋,水體能量減弱,水體循環(huán)受到較大程度的限制,主要堆積的是泥晶白云巖。楊壩剖面燈二段中發(fā)育多套丘灘體,但單層厚度小。燈四段丘灘體發(fā)育薄層丘灘體,巖性以泥晶白云巖為主,其次為砂屑白云巖。沉積構(gòu)造見水平層理,偶見波狀層理。
綜上分析認為川北燈影組為深水低能沉積,而臺地?zé)粲敖M為高能淺水沉積,燈影組在區(qū)域上發(fā)生了明顯的巖性巖相變化。震旦紀(jì)晚期,四川盆地北緣發(fā)生了強烈的拉張裂陷作用。由于沉積古地貌和環(huán)境差異,裂陷和臺地?zé)粲敖M沉積存在明顯巖性和巖相變化。桐灣Ⅰ幕和Ⅱ幕時期,川北地區(qū)處于沉積古地貌低部位,遭受的剝蝕作用較小,導(dǎo)致燈影組保留了更多深水沉積記錄。
川中地區(qū)燈影組沉積特征與川北地區(qū)存在明顯差異,“槽盆”和臺地?zé)粲敖M無巖性和巖相差異。如位于川中“槽盆”的ZY1井,該井鉆穿燈影組進入陡山沱組,該井燈影組厚度較薄,頂部藻疊層白云巖之上為含磷元素較高的泥質(zhì)白云巖、白云質(zhì)泥巖,區(qū)域上屬于麥地坪組沉積,可以推斷燈三段和燈四段缺失,寒武系直接與燈二段底部呈不整合接觸(見圖5)。燈二段頂部為藻紋層白云巖沉積,見溶蝕孔洞發(fā)育(見圖2e、圖2f、圖5),與燈影組淺水臺地沉積特征一致,而與川北金鳳剖面燈影組深水沉積特征有明顯差異。位于“槽盆”東側(cè)陡坎上的GS131井燈四段發(fā)育藻紋層白云巖(見圖2g、圖6),表明沉積時期水體環(huán)境較淺,能量相對較高,有利于微生物巖建造,但該井燈四段厚度明顯減薄,僅55 m厚,可推斷其中上部地層遭受剝蝕。其沉積特征與川北林庵寺剖面所代表的斜坡相深水沉積特征具也有明顯差異。
圖5 ZY1井燈影組綜合柱狀圖
圖6 川中ZY1井—GS131井—GS1井—GS21井連井剖面燈影組沉積相圖(剖面位置見圖1)
川中地區(qū)燈影組臺緣帶規(guī)模小,且“槽盆”未見深水沉積,槽盆-臺地?zé)粲敖M沉積相特征不存在明顯變化(見圖6)。表明晚震旦世,川中地區(qū)“槽盆”還沒有形成,或者僅出現(xiàn)雛形,水體環(huán)境較淺,不發(fā)育盆地和斜坡相深水沉積,推測川中現(xiàn)今槽盆—臺地地貌格局由桐灣期強烈侵蝕作用而成。
相比川中地區(qū),川南地區(qū)燈影組水體環(huán)境更局限,“槽盆”和臺地也不存在沉積相變。N2井燈一段、燈二段下部發(fā)育240 m厚的膏鹽巖和30 m厚的膏質(zhì)白云巖,為蒸發(fā)潟湖環(huán)境沉積產(chǎn)物;上部主要發(fā)育藻凝塊白云巖和藻疊層白云巖以及泥晶白云巖,為臺內(nèi)丘灘相、臺坪相沉積產(chǎn)物,見葡萄花邊構(gòu)造及溶蝕孔洞發(fā)育(見圖2i)。燈二段頂部直接與麥地坪組硅質(zhì)巖、硅質(zhì)白云巖不整合接觸,缺失燈三段和燈四段沉積(見圖7)。表明燈一段和燈二段沉積期,川南水體環(huán)境較淺,為碳酸鹽局限臺地沉積[19]。TT1井燈二段發(fā)育藻云巖和砂屑白云巖,燈四段厚度僅96 m,巖性主要為藻砂屑粉晶白云巖和粉細晶白云巖(見圖2h、圖8),為侵蝕作用后的殘余地層沉積?!安叟琛焙团_地?zé)羧魏蜔羲亩魏穸却嬖诿黠@差異,而Y1井燈二段厚287 m(未鉆穿),巖性以藻白云巖和晶粒白云巖為主。燈四段厚374 m,地層明顯較TT1井厚,巖性為藻紋層白云巖、泥質(zhì)白云巖和晶粒白云巖,均為淺水臺地沉積環(huán)境(見圖8)。表明川南燈四段沉積期并未發(fā)生槽盆—臺地地貌分異,現(xiàn)今槽盆—臺地地貌形成主要由于桐灣Ⅱ幕侵蝕作用所致。
圖7 N2井燈影組綜合柱狀圖
圖8 川南TT1井—N2井—Y1井連井剖面燈影組沉積相圖(剖面位置見圖1)
研究表明,四川盆地?zé)粲敖M基本繼承了陡山沱組沉積期的古地理格局[20],受晚震旦世裂陷拉張和桐灣多幕次侵蝕作用共同控制,燈影組“槽盆”不僅具有分段性特征,且不同位置地貌表現(xiàn)出較大差異。
根據(jù)深度和寬度,將燈影組“槽盆”分為北段、中段和南段(見圖1)。北段主要指川北地區(qū)射洪—綿陽—廣元一帶,燈二段、燈四段“槽盆”兩側(cè)寬度分別為20~120 km、140~270 km,深度最高超過1 000 m。燈二段、燈四段兩期臺緣帶分離,寬度分別為 40~130 km、20~70 km,厚度分別為650~1 000 m、350~450 m。中段主要指川中地區(qū)遂寧—安岳—資陽一帶,燈二段、燈四段“槽盆”兩側(cè)寬度分別為0~80 km、140~150 km,東側(cè)燈二段、燈四段臺緣帶疊置發(fā)育,臺緣帶規(guī)模明顯較川北地區(qū)小。燈二段、燈四段臺緣帶寬度分別為15~20 km、10~15 km,厚度分別為260~300 m、450~500 m。南段主要分布于盆地南部(以下簡稱川南)宜賓—隆昌、永川一帶地區(qū),主要指燈四段“槽盆”,燈二段“槽盆”不發(fā)育?!安叟琛睂挾葹?40~200 km,東側(cè)燈四段臺緣帶規(guī)模較川中地區(qū)更小,寬度為10~15 km,厚度為260~300 m。從“槽盆”展布特征分析來看,其具有北寬陡、南窄緩的形態(tài)特征。
“槽盆”北段:地震資料顯示“槽盆”北段周緣燈二段和燈四段兩期退積型臺緣特征明顯(見圖9),揭示了川北燈影組處于多期拉張構(gòu)造背景,且燈四段沉積期裂陷拉張作用強于燈二段沉積期。臺緣帶厚度和寬度較川中地區(qū)臺緣帶更大,臺緣帶保存更加完整。野外露頭資料證實“槽盆”北段燈影組和沉積記錄更加完整,發(fā)育燈二段和燈四段深水沉積。毗鄰“槽盆”東側(cè)燈影組臺緣帶進積反射特征清晰(見圖10),指示了沉積由臺地向盆地方向進積遷移,形成沉積型臺緣帶。由于川北地區(qū)燈影組沉積期古地貌相對較低,遭受桐灣運動侵蝕作用較弱,沉積記錄保存更加完整。因此,認為川北現(xiàn)今槽盆—臺地分異格局是由拉張作用而致,且與上揚子地塊北緣拉張活動有關(guān)[21-22]。
圖9 “槽盆”北段及周緣地震解釋時間域剖面(燈影組底界拉平,剖面位置見圖1)
圖10 “槽盆”北段及周緣燈影組地震反射特征(燈影組底界拉平,剖面位置見圖1)
“槽盆”中段:利用已鉆井和地震資料,對裂陷槽中段和周緣震旦系燈影組進行精細追蹤。燈影組底界、燈二段頂界、寒武系底界由GS1井進行標(biāo)定。麥地坪組和筇竹寺組底界由ZY1井進行標(biāo)定。地震資料顯示,“槽盆”中段燈三段和燈四段由剝蝕作用而造成缺失,下寒武統(tǒng)與燈二段直接接觸。燈二段和燈一段由“槽盆”向臺地方向逐漸增厚,燈二段頂部同向軸在臺緣帶消失。燈三段和燈四段由臺地向盆地方向逐漸減薄,位于“槽盆”邊界處逐漸尖滅(見圖11)。燈影組地震反射表現(xiàn)為明顯的削截特征,表明“槽盆”中段遭受強烈的侵蝕作用,形成燈二段和燈四段兩期臺緣垂向疊置地貌(見圖12)。
圖11 “槽盆”中段燈影組底界拉平地震解釋時間域剖面(剖面位置見圖1)
圖12 “槽盆”中段及周緣燈影組地震反射特征(燈影組底界拉平,剖面位置見圖1)
“槽盆”南段:規(guī)模較川中和川北地區(qū)明顯較?。ㄒ妶D13)。主要表現(xiàn)在燈影組厚度并未出現(xiàn)較大差異。燈二段“槽盆”從川北延伸至川中高石梯地區(qū),并沒有延伸至川南地區(qū)。地震資料顯示燈一段+燈二段厚度厚且穩(wěn)定分布,不發(fā)育槽盆—臺地地貌,巖性巖相不存在差異,為碳酸鹽臺地沉積[19]。臺地?zé)羧巍獰羲亩魏穸缺∏移骄彛虿蹆?nèi)方向地層逐漸減薄。此外,“槽盆”南段周緣臺地地層削截特征明顯(見圖14),表明現(xiàn)今槽盆—臺地地貌為桐灣運動侵蝕作用所致?;诔练e特征研究和地貌特征分析,認為德陽—安岳“槽盆”北段和中—南段燈影組沉積模式具有較大差異,“槽盆”的性質(zhì)也不一樣,具有明顯的分段性特征?!安叟琛北倍沃饕陨煺沽严葑饔脼橹鳎治g作用相對較弱,保存了更多燈影組沉積記錄。“槽盆”中—南段主要為侵蝕作用改造而成。因此,認為德陽—安岳“槽盆”應(yīng)該是“北沉積、南侵蝕”共同作用改造的結(jié)果,應(yīng)該將其準(zhǔn)確表述為“侵蝕裂陷槽”(下文將“槽盆”稱為“侵蝕裂陷槽”)。“侵蝕裂陷槽”內(nèi)涵與前人差異性主要體現(xiàn)在成因演化在空間上具有分段性,而不是統(tǒng)一整體演化的結(jié)果(如拉張侵蝕槽[13]等)。
圖13 “槽盆”南段燈影組底界拉平地震解釋時間域剖面(剖面位置見圖1)
圖14 “槽盆”南段及周緣燈影組地震反射特征(燈影組底界拉平,剖面位置見圖1)
震旦紀(jì)—早寒武世,川北地區(qū)與川中—川南地區(qū)不僅在動力學(xué)構(gòu)造背景有不同,巖溶侵蝕作用強度也存在差異。從地球動力學(xué)角度來看,受控于震旦紀(jì)基底構(gòu)造薄弱帶、南秦嶺地幔上隆底侵和原特提斯洋殼板片拖拽聯(lián)合控制作用,揚子臺地邊緣發(fā)生強烈的板內(nèi)拉張裂陷活動,從而導(dǎo)致?lián)P子臺地北緣甚至臺地內(nèi)部發(fā)生廣泛拉張裂陷活動[15-17,22]。這種拉張作用在盆地北緣最為強烈,向盆地內(nèi)部逐漸減弱,并在川北地區(qū)形成與地塹-地壘模式相似的隆坳沉積格局。因此,川北地區(qū)是拉張裂陷應(yīng)力作用的主要區(qū)域,也是德陽—安岳侵蝕裂陷槽具有拉張裂陷性質(zhì)的關(guān)鍵。由于侵蝕地貌的差異性,造成川中—川南地區(qū)和川北地區(qū)侵蝕強度有差異。因此,德陽—安岳侵蝕裂陷槽不同部位在時空演化上都會存在差異,不能整體進行分析和考慮。基于鉆井、野外和地震資料,對德陽—安岳侵蝕裂陷槽形成演化進行分段性討論,其演化過程如下。
燈一段和燈二段沉積期,川北地區(qū)拉張裂陷作用強烈,形成拉張裂陷槽。槽內(nèi)水體環(huán)境較深,燈影組微生物碳酸鹽建造速率慢,沉積地層薄,形成低能深水沉積物。而臺地上燈影組沉積水體環(huán)境較淺,有利于形成微生物碳酸鹽建造,燈影組厚度大,丘灘相十分發(fā)育。而川北地區(qū)拉張裂陷槽伸入克拉通內(nèi)部范圍有限,主要延伸至川中遂寧以北(見圖15a)。而川中—川南地區(qū)拉張裂陷作用較弱,并未形成槽盆—臺地地貌,為碳酸鹽臺地淺水高能沉積環(huán)境(見圖16a)。
圖15 德陽—安岳侵蝕裂陷槽北段晚震旦世演化模式圖
桐灣Ⅰ幕期,桐灣Ⅰ幕由于侵蝕作用,燈二段頂部形成負向地貌。雖然川北地區(qū)遭受侵蝕作用,但由于沉積古地貌低,侵蝕強度較小,發(fā)育以沉積型為主的燈二段臺緣帶(見圖15b)。而川中—川南地區(qū)沉積古地貌較高,發(fā)生強烈的侵蝕作用,形成了以“侵蝕”成因為主的侵蝕槽(見圖16b)。
燈三段和燈四段沉積期,燈三段沉積期漢南古陸抬升,大量陸源物質(zhì)開始向盆地內(nèi)部輸入,克拉通內(nèi)以陸棚沉積和潮坪沉積為主。燈四段沉積早期為相對海退階段,開始出現(xiàn)碳酸鹽臺地沉積,并且向深水陸棚方向進積擴張,形成北東向展布的“早期臺緣”帶,臺緣帶內(nèi)部高地貌控制了高能丘灘沉積[23-24]。燈四段沉積晚期,川中—川北地區(qū)整體為相對海退過程,碳酸鹽臺地及臺緣相帶進一步向北西方向深水陸棚方向進積擴張,川北地區(qū)槽盆—臺地發(fā)育沉積分異,并在臺緣帶附近形成了高能丘灘相沉積(見圖15c)。而川中—川南地區(qū)為碳酸鹽臺地沉積,并未形成槽盆—臺地地貌(見圖16c)。
桐灣Ⅱ幕期:川中地區(qū)基底巖層為太古宇—下元古界剛性結(jié)晶基底,基底穩(wěn)定且不容易發(fā)生構(gòu)造變形。川西北地區(qū)基底為褶皺基底層,容易發(fā)生構(gòu)造變形[25]。震旦紀(jì)—寒武紀(jì)早期華南板塊位于赤道附近[26],為炎熱氣候背景[27-28],碳酸鹽巖更容易遭受風(fēng)化剝蝕。相對桐灣Ⅰ幕,Ⅱ幕運動區(qū)域海退幅度更大、侵蝕作用更強。在桐灣Ⅱ幕運動隆升背景下,受盆地基底差異控制,震旦系燈影組臺緣帶發(fā)生了沉降。由于這種沉降主要表現(xiàn)為川北地區(qū)沉積地貌低,為巖溶盆地地貌,盆內(nèi)水體較深,桐灣Ⅱ幕侵蝕作用相對較弱,臺緣帶保存更加完整,燈影組保存了更多的沉積記錄(見圖15d)。由于川中—川南地區(qū)為巖溶斜坡和洼地地貌,處于大氣淡水的泄水區(qū)和匯水區(qū),侵蝕作用最強烈[29],槽內(nèi)燈三段—燈四段在大部分被侵蝕殆盡,部分地層殘留區(qū)形成殘丘,最終形成以“侵蝕”成因為主的侵蝕槽(見圖16d)。
基于侵蝕裂陷槽形成演化分段性特征,可將侵蝕裂陷槽周緣劃分為3大勘探領(lǐng)域(見圖17)。
圖17 德陽—安岳“侵蝕裂陷槽”及周緣燈影組勘探有利區(qū)帶圖
首先,由于侵蝕裂陷槽北段主要為拉張作用而成,導(dǎo)致燈影組發(fā)育沉積型大型臺緣帶,控制了巖性丘灘體發(fā)育。此外,由于侵蝕作用較弱,燈影組頂部不整合面不能作為有效運移通道,阻止生成的油氣沿不整合面向構(gòu)造高部位運移而發(fā)生散逸,油氣能夠在巖性丘灘體中有效聚集。因此,針對川北斜坡燈影組臺緣帶,應(yīng)以大型巖性油氣藏為重點勘探對象。目前,北斜坡燈二段臺緣帶PT1井氣層厚119.26 m,氣水界面為-5 550 m,較磨溪地區(qū)燈二段氣水界面低約400 m,測試天然氣日產(chǎn)氣 122×104m3[1]。燈四段臺緣帶JT1井氣層厚 101 m,低于高石梯—磨溪氣水界面約2 000 m,證實了川北地區(qū)燈影組沉積型臺緣大型巖性圈閉存在[30-31]。初步刻畫川北燈二段臺緣帶巖性圈閉合計總面積達5 732 km2,主要分布于蓬萊—三臺—劍閣一帶。燈四段臺緣巖性圈閉面積合計達3 840 km2,主要分布于射洪—鹽亭—閬中地區(qū)。預(yù)測資源量超萬億立方米,目前勘探程度較低,是盆地天然氣規(guī)模增儲新陣地。
其次,川中地區(qū)侵蝕裂陷槽主要為侵蝕成因,臺地?zé)粲敖M廣泛遭受侵蝕巖溶作用,大面積發(fā)育巖溶儲集層。高石梯—磨溪燈影組臺緣發(fā)育特大型整裝氣藏,目前已進入高效勘探開發(fā)階段,探明儲量規(guī)模超4 000×108m3[32]。川中地區(qū)臺內(nèi)燈四段丘灘體經(jīng)過桐灣Ⅱ幕運動的強烈侵蝕,在頂部50 m范圍形成大面積巖溶儲集層。經(jīng)水平工藝井改造,提高優(yōu)質(zhì)儲集層鉆遇率。如臺內(nèi)龍女寺地區(qū)水平工藝井MX129H燈四段測試日產(chǎn)能高達141×104m3。目前,川中古隆起臺內(nèi)燈四段有利勘探面積達1 950 km2,主要分布于潼南—合川一帶,已提交探明儲量1 590×108m3,是四川盆地天然氣勘探拓展新領(lǐng)域。
此外,川中—川南地區(qū)侵蝕裂陷槽內(nèi)燈影組沉積為碳酸鹽臺地沉積,微生物丘灘體發(fā)育,經(jīng)桐灣運動可形成巖溶殘丘型潛山。巖溶殘丘被侵蝕裂陷槽內(nèi)下寒武統(tǒng)厚層優(yōu)質(zhì)烴源巖包裹,形成巖性-地層復(fù)合圈閉,成藏條件優(yōu)越。侵蝕裂陷槽內(nèi)燈二段巖溶殘丘分布于資中—樂至一帶,殘丘總面積達290 km2,估算資源量累計達1 500×108m3。燈四段巖溶殘丘主要分布于榮縣—長寧—宜賓,總面積達1 650 km2,估算資源量累計達11 500×108m3,是盆地天然氣勘探戰(zhàn)略突破新領(lǐng)域。
德陽—安岳侵蝕裂陷槽及周緣燈影組沉積特征具有明顯差異。侵蝕裂陷槽北段燈影組存在深水沉積,川北燈影組發(fā)育盆地—斜坡—臺地邊緣—局限臺地沉積模式。川中—川南地區(qū)燈影組不發(fā)育深水沉積,為碳酸鹽臺地沉積環(huán)境。
德陽—安岳侵蝕裂陷槽是沉積分異和巖溶侵蝕共同作用疊加改造而成。侵蝕裂陷槽北段以拉張裂陷作用為主,發(fā)育沉積型臺緣。侵蝕裂陷槽中段和南段以侵蝕作用為主,形成侵蝕型槽盆—臺地地貌。
基于侵蝕裂陷槽北段拉張、中—南段侵蝕改造的分段性演化特征,將侵蝕裂陷槽及周緣燈影組劃分為3大勘探領(lǐng)域:川北臺緣巖性丘灘體、川中臺內(nèi)巖溶丘灘體和川中—川南槽內(nèi)巖溶殘丘,資源潛力大。其中川中—川南槽內(nèi)巖溶殘丘是盆地天然氣勘探戰(zhàn)略突破新領(lǐng)域,川北臺緣巖性丘灘體是盆地天然氣萬億資源增儲新陣地。
致謝:本文研究得到中國石油西南油氣田公司楊雨、沈平等大力指導(dǎo);中國石油勘探開發(fā)研究院汪澤成教授提出了寶貴的建議和幫助,在此一并感謝!