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      揚(yáng)子西緣泛非造山與綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷的沉積充填過程研究

      2022-11-22 06:55:44汪正江王啟宇熊國(guó)慶杜秋定鄭炳嵩
      沉積與特提斯地質(zhì) 2022年3期
      關(guān)鍵詞:克拉通燈影長(zhǎng)寧

      汪正江,王啟宇,楊 菲,熊國(guó)慶,馬 龍,杜秋定,鄭炳嵩

      (1.自然資源部沉積盆地與油氣資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610081;2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心,四川 成都 610081;3.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川 成都 610500)

      0 引言

      四川盆地綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧裂陷槽的成因及其形成演化時(shí)限,關(guān)系到與之相關(guān)的沉積古地理恢復(fù)、儲(chǔ)層預(yù)測(cè)和油氣成藏研究的可靠性,更關(guān)系到對(duì)四川盆地深層油氣資源前景的認(rèn)識(shí)和勘探方向的選擇,是一個(gè)重要的基礎(chǔ)性和前瞻性問題。自磨溪地區(qū)震旦紀(jì)裂陷槽邊緣帶丘灘相勘探突破(鄒才能等,2014;魏國(guó)齊等,2015a,b;杜金虎等,2016)以來,大規(guī)模面上甩開的勘探成效相較預(yù)期差距較大,則反映出盆地深層的古地理格局與油氣聚集成藏規(guī)律的復(fù)雜性。

      為此相關(guān)學(xué)者深入開展了上揚(yáng)子地區(qū)震旦紀(jì)的沉積古地理的再認(rèn)識(shí)(劉靜江等,2015;周進(jìn)高等,2017;劉樹根等,2018;李智武等,2019;汪澤成等,2019,2020;汪正江等,2021)。同時(shí),對(duì)于綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷的開啟時(shí)限、沉積充填過程及其構(gòu)造動(dòng)力學(xué)(劉樹根等,2013,2016;汪澤成等,2014;楊雨等,2014;李偉等,2015;周慧等,2015;魏國(guó)齊等,2015b;梅慶華等,2016;杜金虎等,2016;劉靜江等,2021)也開展了大量的研究與探索,深化了對(duì)裂陷槽的形成演化與區(qū)域展布特征的認(rèn)識(shí),但仍存在諸多爭(zhēng)議。特別是綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷的成生動(dòng)力學(xué)究竟是什么?裂陷何時(shí)開啟、又為何被快速充填?燈影期是否發(fā)育臺(tái)緣丘灘相?丘灘相發(fā)育又是否受控于克拉通裂陷?這些問題嚴(yán)重制約了深層油氣的勘探部署,亟待解決。

      本文以揚(yáng)子西北緣露頭剖面調(diào)查和盆地內(nèi)部典型鉆井資料為依托,基于四川盆地早期充填序列及其關(guān)鍵事件的系統(tǒng)厘定,擬對(duì)綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷的開啟時(shí)限、充填過程及其動(dòng)力學(xué)機(jī)制開展深入解剖,以期為川西北深層油氣勘探方向選擇提供新思路。

      1 揚(yáng)子西北緣震旦—寒武紀(jì)的地層劃分對(duì)比與關(guān)鍵事件識(shí)別

      1.1 典型露頭剖面的地層劃分對(duì)比與關(guān)鍵事件識(shí)別

      揚(yáng)子西北緣新元古代—早古生代沉積盆地演化記錄出露較好的地區(qū)有摩天嶺地塊、松潘-甘孜地塊東北段的轎子頂?shù)貐^(qū)、龍門山前緣的天井山地區(qū)及漢南的米倉(cāng)山地區(qū)等。

      1.1.1 摩天嶺地塊

      該地塊總體上似一個(gè)倒向東南的斜歪褶皺,其核部為新元古代早中期的碧口群(950~850Ma,Xiao et al.,2007;Wu et al.,2009),被新元古代中期的花崗巖、輝長(zhǎng)巖等侵入(885~830Ma;賴紹聰?shù)龋?007;平先權(quán)等,2014;游軍等,2018)。其南翼地層有南華系木座組和震旦系蜈蚣口組、水晶組,且地層保存不完整。北翼相對(duì)復(fù)雜些,根據(jù)前人調(diào)查成果和已有的同位素年代學(xué)數(shù)據(jù)判斷,應(yīng)該包含代表Rodinia裂解的雙模式火山巖組合之蓮沱組(Yan et al.,2004;Wanget al.,2008);南華系(即橫丹群,Gao et al.,2020)厚 度 大,應(yīng) 包 含Sturtian和Marinoan冰期及間冰期沉積,而隴南關(guān)家溝組可能僅是橫丹群的一部分(圖1);震旦系沿摩天嶺地塊南北邊緣展布,出露零星,序列不完整。

      1.1.2 松潘-甘孜地塊

      即轎子頂以東的后龍門山地區(qū)。該區(qū)發(fā)育的地層序列可劃分為兩個(gè)階段,第一階段就是作為褶皺基底的通木梁群,其主要為一套細(xì)碧巖-角斑巖-石英角斑巖建造,形成時(shí)代為新元古代早期(Liet al.,2018),并經(jīng)歷了Rodinia裂解期和印支期的巖漿侵入與熱液改造(裴先治等,2009;Li et al.,2018)。第二階段主要為震旦紀(jì)及早寒武世地層,依次是碓窩梁組、胡家寨組、元吉組、邱家河組和油坊溝組(圖1)。

      圖1 揚(yáng)子西北緣新元古代—早古生代沉積序列與關(guān)鍵事件(汪正江等,2016,2017)Fig.1 Neoproterozoic to early Paleozoic deposition sequences and it’s key events on the northwest margin of Yangtze Block(Modified from Wang Z J et al.(2016,2017))

      根據(jù)最新調(diào)查,轎子頂周緣的碓窩梁組沉積水動(dòng)力作用強(qiáng),發(fā)育多種層理構(gòu)造(圖2),為正常濱—淺海沉積環(huán)境,超覆不整合在通木梁群變質(zhì)巖之上,與上覆胡家寨組整合連續(xù)沉積,其中未發(fā)現(xiàn)冰磧礫巖或冰水沉積特征,應(yīng)歸入震旦系為宜,可能為綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通邊緣裂陷的第一套沉積(圖1)。胡家寨組的最大特色就是厚度大(500~2000m),巖石成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度低(區(qū)別于蜈蚣口組),似快速沉降背景下的類復(fù)理石快速充填,且后期遭受變質(zhì)變形較強(qiáng),時(shí)代相當(dāng)于陡山沱中晚期。震旦紀(jì)晚期為元吉組,三分性明顯(圖1),上下皆為泥晶白云巖,中段為硅質(zhì)巖、硅質(zhì)云巖,總體厚度不大。

      圖2 青川房石憲家溝碓窩梁組砂巖,發(fā)育多種層理構(gòu)造Fig.2 The sandstone of the Duiwoliang Formation from Xianjiagou section in Fangshi Town,universally developing a variety of bedding structures

      寒武系邱家河組主要為炭質(zhì)硅質(zhì)巖夾炭質(zhì)頁(yè)巖、夾砂質(zhì)頁(yè)巖,厚度一般在50~200m,下部以硅質(zhì)巖為主,上部以炭質(zhì)頁(yè)巖為主。油坊溝組則表現(xiàn)為一套多韻律疊置、厚度巨大、夾多層火山碎屑巖/凝灰?guī)r的快速充填序列,上部發(fā)育厚層—塊狀巖屑砂巖、含礫巖屑粗砂巖,總體顯示出向上砂質(zhì)/砂體變多、韻律厚度變大的進(jìn)積序列。

      1.1.3 上揚(yáng)子克拉通西緣

      揚(yáng)子陸塊上不同構(gòu)造單元的沉積序列差異性,也是甚為明顯的。

      天井山地區(qū)位于龍門山北段,出露地層較為簡(jiǎn)單,主要為下寒武統(tǒng)長(zhǎng)江溝組和磨刀埡組。磨刀埡組之上直接為寶塔灰?guī)r超覆,其間缺失地層甚多。同時(shí),其深部是否發(fā)育有南華系和板溪系,是一個(gè)問題,但從區(qū)域?qū)Ρ瓤矗l(fā)育震旦系是可以肯定的,且可與轎子頂?shù)貐^(qū)對(duì)比。

      米倉(cāng)山西北緣,可能屬于天井山隆起向東北的延伸,是揚(yáng)子西北緣新元古代—早古生代地層序列出露最完整的地區(qū)。代表性的剖面有寧強(qiáng)胡家壩剖面和朝天青林剖面。寧強(qiáng)胡家壩地區(qū)褶皺基底為新元古代早期的東房溝組變質(zhì)砂泥巖,其時(shí)代應(yīng)與碧口群相當(dāng),其中發(fā)育大量與新元古代中期Rodinia裂解有關(guān)的輝長(zhǎng)、輝綠巖脈。

      胡家壩地區(qū)的板溪系蓮沱組早期為河流回春沉積,顯示出河流→三角洲→淺水陸棚→潮坪演化序列,南華系發(fā)育兩界河組(36m)、古城組(109m)、大塘坡組(42m)和南沱組(286m),表明其沉積充填與南華裂谷系同步(汪正江等,2015),但與綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷似有不同。

      胡家壩地區(qū)的震旦系陡山沱組和燈影組分段性好(圖1),與揚(yáng)子克拉通主體的沉積-構(gòu)造演化基本一致。陡一段底部為厚層塊狀巖屑砂巖,顯示出明顯的冰消進(jìn)積特點(diǎn),往上砂巖變細(xì)、層厚減??;陡二段發(fā)育黑色炭質(zhì)頁(yè)巖;陡三段下部為灰綠色砂質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖,往上出現(xiàn)塊狀含礫粗砂巖,為一個(gè)向上變粗的逆粒序;陡四段為灰色—深灰色薄層粉—細(xì)砂巖、炭質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖,為一個(gè)往上變深的退積序列。燈影組一+二段為皮殼狀、櫛殼狀白云巖夾硅質(zhì)/化白云巖;三段為深灰色灰質(zhì)云巖、泥質(zhì)灰?guī)r夾炭質(zhì)頁(yè)巖薄層;四段為厚層塊狀白云巖、藻砂屑白云巖、藻紋層白云巖等,夾角礫狀云巖。

      寧強(qiáng)地區(qū)的寒武系麥地坪組不易識(shí)別,可能與差異升降與隆升剝蝕有關(guān);石牌組下部有黑色炭質(zhì)泥頁(yè)巖,上部為淺灰色砂質(zhì)泥巖夾含藻灰?guī)r和砂巖透鏡體;滄浪鋪組為厚層—塊狀含礫粗砂巖、硅質(zhì)砂礫巖(礫石以黑色硅質(zhì)巖為主)夾紫灰色泥頁(yè)巖,其與上覆奧陶系湄潭組(趙家壩組+西梁寺組)不整合接觸,缺失中上寒武統(tǒng)和下奧陶統(tǒng)。

      廣元朝天地區(qū)則又有不同,其寒武紀(jì)早期沉積序列清楚。麥地坪沉積期為邱家河組硅質(zhì)巖夾炭質(zhì)頁(yè)巖,底部可見角礫巖,上部為炭質(zhì)頁(yè)巖夾菱錳礦;油坊溝組為巖屑砂巖與粉砂質(zhì)巖多韻律互層,底部發(fā)育滑塌巖塊和硅質(zhì)礫巖(圖3),砂巖往上規(guī)模逐漸變大、粒度變粗,顯示出明顯的進(jìn)積特征,其上為中奧陶統(tǒng)陳家壩組沉積超覆,缺失中上寒武統(tǒng)和下奧陶統(tǒng)。

      圖3 寒武紀(jì)早期關(guān)鍵事件的沉積響應(yīng)記錄Fig.3 Record of the sedimentary response to key events during the early Cambrian period

      米倉(cāng)山南緣的旺蒼和碑壩地區(qū),缺失新元古代板溪期和南華冰期沉積,震旦系直接超覆在新元古代早期的花崗巖或更老的地層之上。震旦系陡山沱組的沉積序列也是往東逐漸變少、變薄,至碑壩地區(qū)燈影組直接超覆在后河巖群或新元古代花崗巖之上。燈影組三分明顯,一+二段為厚層白云巖、藻白云巖,三段為砂巖、砂質(zhì)泥頁(yè)巖,四段為硅質(zhì)白云巖、藻白云巖等。

      旺蒼地區(qū)寒武系依次為麥地坪組白云質(zhì)硅質(zhì)巖、硅質(zhì)白云巖,筇竹寺組炭質(zhì)頁(yè)巖、砂質(zhì)泥頁(yè)巖,仙女洞組厚層鮞?!沽;?guī)r、砂屑灰?guī)r,閻王編組為砂巖-含礫砂巖-硅質(zhì)砂礫巖組合(磨拉石)。石龍洞組為白云巖、泥質(zhì)白云巖、砂質(zhì)云巖,陡坡寺組/西王廟組為紫紅色泥巖、云質(zhì)泥頁(yè)巖夾泥質(zhì)白云巖。陡坡寺組與上覆奧陶系湄潭組不整合接觸,缺失上寒武統(tǒng)和下奧陶統(tǒng)。

      1.2 典型鉆井剖面的地層劃分對(duì)比與關(guān)鍵事件識(shí)別

      四川盆地目前完整揭示震旦—寒武系的鉆井不多。根據(jù)所處的古地理位置,大體上可劃分為兩類:一類是處于綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷內(nèi)的鉆井,如髙石17井、資陽(yáng)1井等;另一類為處于克拉通裂陷邊緣或碳酸鹽臺(tái)地之上的鉆井,如西緣的金石1井、老龍1井,或裂陷東緣髙石1井、角探1井、蓬探1井、川深1井等(圖4)。由于所處的構(gòu)造古地理不同,地層序列及其沉積相類型也是不同的,這也是導(dǎo)致認(rèn)識(shí)分歧的主要原因。

      對(duì)于缺失寒武紀(jì)沉積的地區(qū)(二疊系超覆在燈影組白云巖之上,如漢深1井、周公1井等),或處于碳酸鹽臺(tái)地高部位(如威遠(yuǎn)-龍女寺古隆起高點(diǎn),如女基井等),地震或測(cè)井解釋認(rèn)為這些地區(qū)缺失部分燈影組三段、四段,或被隆升剝蝕了,甚至缺失部分下寒武統(tǒng)麥地坪組,考慮到淺水相區(qū)海平面變化的顯著影響及海侵上超的超前滯后疊加效應(yīng),是可以理解的。但若認(rèn)為處于深水沉積區(qū)(如髙石17井、資陽(yáng)1井等)也缺失燈影晚期沉積(圖4),從沉積古地理學(xué)的角度看,短時(shí)間內(nèi)發(fā)生如此規(guī)模的海平面變化是不可想象的。下面以資陽(yáng)1井地層劃分為例做些討論。

      圖4 揚(yáng)子西緣綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷烴源巖發(fā)育厚度與燈影期臺(tái)緣帶遷移疊合圖Fig.4 The thickness of source rock in Mianyang-Changning craton rift on the west margin of Yangtze Block and the migration of Dengying platform

      處于綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷內(nèi)的髙石17井、資陽(yáng)1井等,雖劃分對(duì)比有所不同,但大部分學(xué)者認(rèn)為其地層序列還是連續(xù)的(鄒才能等,2014;李雙建等,2018;段金寶等,2019;等等)。根據(jù)已有相關(guān)資料分析,資陽(yáng)1井的GR、CNL、DEN曲線及Si、Mn和P元素含量曲線(圖5)均支持資陽(yáng)1井井區(qū)地層序列是完整的認(rèn)識(shí)。

      圖5 資陽(yáng)1井震旦—寒武紀(jì)轉(zhuǎn)換期的沉積序列與關(guān)鍵事件(李雙建等,2018;段金寶等,2019)Fig.5 Sedimentary sequence and its key events in Sinian-Cambrian transition period of Ziyang 1 well(Modified from Li S J et al.(2018)and Duan J B et al.(2019))

      詳細(xì)的情況是,資陽(yáng)1井的燈影一+二段對(duì)應(yīng)為低伽瑪、低密度、低錳、低硅的“四低”特征,磷反應(yīng)微弱,且在燈影組一和二段界線附近出現(xiàn)已短暫的高錳和極低密度值。燈三段對(duì)應(yīng)高伽瑪、高密度、高硅、間歇性高錳特征,同時(shí)聲波出現(xiàn)快速升高與高頻震蕩。燈四段對(duì)應(yīng)為低伽瑪、高密度、高硅及階段性高錳特征。這一特征與該時(shí)期強(qiáng)烈構(gòu)造伸展導(dǎo)致大量海底熱液活動(dòng)的地質(zhì)背景一致,也是燈四段普遍發(fā)育硅質(zhì)結(jié)核、硅質(zhì)白云巖或硅質(zhì)巖,及地層中錳(Mn)高含量的主要原因(賈偉等,2020;余文超等;2020)。麥地坪組對(duì)應(yīng)的高伽瑪、低密度、高磷是其最明顯的標(biāo)志,與該時(shí)期揚(yáng)子西緣區(qū)域性成磷事件(劉寶珺等,1987)一致,如昆陽(yáng)磷礦、什邡磷礦、鎮(zhèn)雄磷礦和雷波磷礦等等。

      對(duì)照資陽(yáng)1井的地層劃分,筆者對(duì)相關(guān)重點(diǎn)鉆井測(cè)錄井資料也進(jìn)行了重新對(duì)比分析(表1),發(fā)現(xiàn)處于綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷內(nèi)的鉆井,其地層序列均是完整的。在裂陷邊緣(斜坡)的資4井和威基井甚至出現(xiàn)了麥地坪組沉積厚度的區(qū)域性高值,這也是符合沉積層序發(fā)育模式的。

      表1 綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷及周緣典型鉆井地層劃分表Table 1 The stratigraphic division of typical wells from Mianyang-Changning craton rift and adjacent areas

      通過上述典型剖面和鉆井的地層劃分與區(qū)域?qū)Ρ?,我們發(fā)現(xiàn)揚(yáng)子西北緣新元古代—早古生代經(jīng)歷了三次造山、三次伸展、三次海侵與一次雪球事件(圖1)。三次造山依次是晉寧-四堡造山與褶皺基底的形成、泛非造山與綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷的關(guān)閉及天井山-川中隆起的形成、加里東造山與揚(yáng)子克拉通的陸內(nèi)變形與改造;三次伸展依次是板溪早期的南華裂谷與雙模式火山巖漿作用、晚震旦世的碳酸鹽臺(tái)地的活化與重建、中晚奧陶世的造山后垮塌與裂谷火山-巖漿作用;三次海侵依次是板溪期—震旦紀(jì)的持續(xù)海侵上超、早寒武世的快速海侵與成烴作用、中晚奧陶世的持續(xù)海侵上超。至于雪球地球事件,在揚(yáng)子西北緣可能僅在摩天嶺地塊南北兩側(cè)保留部分冰期沉積,其他地區(qū)目前尚未發(fā)現(xiàn)相關(guān)沉積記錄,可能主要表現(xiàn)大陸冰蓋。

      2 揚(yáng)子西北緣泛非造山的沉積-構(gòu)造記錄

      在討論揚(yáng)子?xùn)|南緣泛非造山運(yùn)動(dòng)時(shí),首先必須弄清楚泛非造山運(yùn)動(dòng)與華南加里東造山運(yùn)動(dòng)(或稱之為廣西運(yùn)動(dòng))的先后關(guān)系及其地質(zhì)表現(xiàn)。華南廣西運(yùn)動(dòng)主要構(gòu)造表現(xiàn)為泥盆系與下伏地層之間廣泛存在的不整合,其構(gòu)造熱事件的響應(yīng)時(shí)限為460~380Ma。徐亞軍和杜遠(yuǎn)生(2018)研究認(rèn)為,華南的加里東陸內(nèi)造山作用是岡瓦納泛非造山(550~480Ma)的構(gòu)造應(yīng)力向陸塊內(nèi)部傳播,在具有弱流變學(xué)性質(zhì)的南華盆地內(nèi)聚集,導(dǎo)致早期沉積盆地發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn)的產(chǎn)物。

      泛非造山運(yùn)動(dòng)是指因莫桑比克洋閉合,導(dǎo)致東、西岡瓦納逐步碰撞拼合、形成岡瓦納大陸的過程,其主幕發(fā)生于600~550Ma之間(陸松年,2004)。但在東岡瓦納的南極洲和澳大利亞陸塊上,相關(guān)的巖漿和變質(zhì)作用年齡集中在575~480Ma(姚金龍等,2021);在岡瓦納北緣的印度北部和華南南部則主要在520~470Ma(于津海等,2007;張愛梅等,2011),空間上存在一定時(shí)間差。華南南部的泛非造山作用,稱之為郁南運(yùn)動(dòng)(吳浩若,2000;張愛梅等,2011;周懇懇等,2016),主要表現(xiàn)為云開地塊和武夷地塊上的寒武系與奧陶系及以上地層之間的區(qū)域不整合。

      實(shí)際上,奧陶系底部與下伏寒武系及其以下地層的不整合,在岡瓦納北緣的土耳其、伊朗、巴基斯坦、喜馬拉雅、拉薩、羌塘、柴達(dá)木等陸塊上廣泛存在(Cawood et al.,2007;李才等,2010;Wang Y J et al.,2013;Teng et al.,2020;周云等,2021),其巖漿作用、變質(zhì)作用的時(shí)限集中在520~460Ma(圖6)。對(duì)比岡瓦納北緣一系列陸塊上的泛非運(yùn)動(dòng)構(gòu)造響應(yīng),揚(yáng)子西北緣不僅發(fā)育標(biāo)志泛非造山過程的奧陶系與寒武系之間的不整合,更有一系列相關(guān)的構(gòu)造-巖漿活動(dòng)記錄。

      圖6 揚(yáng)子西北緣和岡瓦納北緣主要微陸塊泛非期火山-巖漿作用(何世平等,2014;周云等,2021)Fig.6 Volcanic-magmatic age of northwestern Yangtze block and the main micro-continents along northern margin of Gondwana(Modified from He Shiping et al(2014)and Zhou Yun et al(2021))

      2.1 揚(yáng)子西北緣震旦—寒武紀(jì)主要的火山-巖漿作用

      2.1.1 早寒武世的火山-巖漿活動(dòng)

      前期區(qū)域調(diào)查表明,松潘-甘孜褶皺帶的主要特征就是發(fā)育巨厚的志留系茂縣群和中晚三疊世復(fù)理石沉積,后期又被大量的印支期花崗巖類侵入,而早古生代是否有同沉積火山巖鮮有報(bào)道。

      位于松潘-甘孜褶皺帶東部邊緣的茂縣渭門一帶,出露震旦系燈影組、寒武系渭門組、奧陶系大河邊組和志留系茂縣群。1∶25萬(wàn)綿陽(yáng)幅區(qū)域地查(2013)發(fā)現(xiàn)寒武系渭門組為一套巨厚的變質(zhì)碎屑巖—火山巖系,主要巖性是絹云母石英片巖夾鈣質(zhì)砂巖、晶屑凝灰?guī)r及透鏡狀火山質(zhì)角礫巖、礫巖,角礫巖的礫石成分復(fù)雜,主要有流紋巖、石英斑巖、灰?guī)r、變砂巖等。渭門組底部為炭質(zhì)硅質(zhì)板巖、炭質(zhì)千枚巖,往上顏色逐漸變淺。白富正等(2015)對(duì)渭門組上部的晶屑凝灰?guī)r進(jìn)行了SHRIMP鋯石U-Pb定年,獲得了530.1±4.3 Ma年齡,表明在震旦—寒武紀(jì)構(gòu)造轉(zhuǎn)折期,揚(yáng)子西緣經(jīng)歷一次重要的火山巖漿活動(dòng)。

      雖然該套火山巖的巖石組合及其大地構(gòu)造背景目前尚不明確,但根據(jù)其區(qū)域背景及地質(zhì)時(shí)代,推測(cè)應(yīng)是在泛非造山背景下原特提斯洋初始俯沖的構(gòu)造響應(yīng)(姚金龍等,2021),導(dǎo)致?lián)P子西緣再次經(jīng)歷了構(gòu)造活化與火山噴發(fā)事件。

      值得注意的是,根據(jù)有關(guān)1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告資料,沿南壩—關(guān)莊—茶壩一線,發(fā)育有巨厚的下寒武統(tǒng)油坊溝組沉積凝灰?guī)r、火山碎屑巖與巖屑(雜)砂巖的多韻律沉積,該套沉積-火山碎屑巖組合,應(yīng)該與茂縣渭門組沉積-火山碎屑巖具有相當(dāng)?shù)某练e-構(gòu)造關(guān)聯(lián)性與可對(duì)比性,也應(yīng)是揚(yáng)子西緣陸緣增生后之構(gòu)造活化與弧后伸展的產(chǎn)物,有待進(jìn)一步深入研究。

      2.1.2 早中奧陶世的火山-巖漿活動(dòng)

      毛塔子組建于青川縣酒家埡地區(qū),該組出露于青川曲河—關(guān)莊—茶壩一帶,巖石類型主要為變流紋巖、流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、變流紋質(zhì)熔結(jié)角礫巖、變英安質(zhì)凝灰?guī)r及變流紋質(zhì)沉凝灰?guī)r等。1∶20萬(wàn)廣元幅將毛塔子組歸屬志留系,1∶5萬(wàn)關(guān)莊壩幅等區(qū)域地質(zhì)調(diào)查(1993)和《四川省巖石地層》(1997)等將其歸屬為志留系茂縣群。該套火山巖呈北東向不規(guī)則透鏡狀展布,其周圍均為斷裂或不整合超覆在寒武系、震旦系等不同層位之上。1∶25萬(wàn)廣元幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查(2013)在毛塔子組中酸性火山巖中獲得SHRIMP鋯石U-Pb年齡為467.3±3.8Ma,該年齡與李佐臣(2009)獲得的SHRIMP鋯石U-Pb年齡472.6±9.3Ma在誤差范圍內(nèi)一致,確定該套火山巖時(shí)代為中奧陶世,遂重新啟用毛塔子組,時(shí)代為中奧陶世。

      同時(shí),1∶5萬(wàn)青溪幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查(1993)表明,在碧口地塊南緣的青溪望鄉(xiāng)臺(tái)二長(zhǎng)花崗巖中獲鋯石U-Pb等時(shí)線年齡為461±41/39Ma;耿元生等(2008)在寶興黃店子獲得黃店子組火山巖的鋯石SHRIMP鋯石U-Pb年齡為455±6Ma,與青川酒家埡毛塔子組酸性火山巖時(shí)代基本一致,均反映出揚(yáng)子西緣在泛非造山后的構(gòu)造伸展與火山巖漿事件(圖6)。

      2.2 揚(yáng)子西北緣震旦—寒武紀(jì)主要的沉積-構(gòu)造轉(zhuǎn)換面

      2.2.1 震旦—寒武紀(jì)沉積-構(gòu)造轉(zhuǎn)換與區(qū)域隆升

      由于震旦—寒武紀(jì)的沉積-構(gòu)造轉(zhuǎn)換在燈影期碳酸鹽臺(tái)地相區(qū)普遍發(fā)育暴露侵蝕不整合面,對(duì)四川盆地儲(chǔ)層評(píng)價(jià)與有利區(qū)帶優(yōu)選具有重要意義。為此,前人對(duì)此構(gòu)造轉(zhuǎn)換的沉積響應(yīng)及其動(dòng)力學(xué)機(jī)制作過較多研究和探討(于炳松等,2002;江永宏等,2005;楊瑞東等,2005;汪建國(guó)等,2007;卓皆文等,2009;朱日祥等,2009;汪正江等,2011;李偉等,2015),該沉積-構(gòu)造轉(zhuǎn)換有人認(rèn)為不僅是一次重要的泛克拉通事件、更是一個(gè)全球性構(gòu)造(巖石圈快速伸展)事件(于炳松等,2002),有認(rèn)為是華南裂谷盆地向被動(dòng)大陸邊緣階段轉(zhuǎn)換的響應(yīng)(汪正江等,2011),有認(rèn)為是桐灣升降運(yùn)動(dòng)和興凱地裂運(yùn)動(dòng)聯(lián)合作用的產(chǎn)物(李偉等,2015),等等。

      然而,根據(jù)近期作者對(duì)揚(yáng)子西北緣的調(diào)查,結(jié)合上述相關(guān)泛非沉積-火山巖漿記錄的綜合分析,我們更傾向于認(rèn)為,揚(yáng)子克拉通震旦—寒武紀(jì)沉積-構(gòu)造轉(zhuǎn)換的盆地動(dòng)力學(xué)來自泛非造山的板塊俯沖與弧后擴(kuò)張作用。相應(yīng)的巖漿弧就在渭門—南壩—關(guān)莊—茶壩一帶(白富正等,2015),對(duì)應(yīng)于早寒武世早期邱家河組—油坊溝組巨厚的沉積-火山碎屑巖序列。而揚(yáng)子克拉通西緣燈影晚期和麥地坪期的沉積火山巖記錄也時(shí)有報(bào)道,如昆明梅樹村剖面(朱日祥等,2009)、峨邊先鋒剖面(鄧勝徽等,2015;資金平等,2017)等。在四川盆地內(nèi)部的鉆井上,也有相應(yīng)的沉積記錄,如金石1井、資4井、髙石17井等麥地坪組底部發(fā)育碎屑流沉積(劉樹根等,2018),揭示出燈影晚期的隆升剝蝕與麥地坪早期的低位楔進(jìn)積作用。

      2.2.2 早寒武世晚期的強(qiáng)烈隆升與快速充填

      揚(yáng)子西北緣早寒武世晚期的強(qiáng)烈隆升與剝蝕的重要證據(jù),就是龍門山構(gòu)造帶及米倉(cāng)山地區(qū)普遍發(fā)育的滄浪鋪期巨厚的多韻律砂泥巖-含礫粗砂巖-砂礫巖組合。雖在不同構(gòu)造單元其沉積序列稍有不同(青川—平武—朝天地區(qū)為邱家河組+油坊溝組、天井山地區(qū)稱為長(zhǎng)江溝組+磨刀埡組、米倉(cāng)山地區(qū)為郭家壩組(相當(dāng)于筇竹寺組+仙女洞組+閻王編組)、或?qū)帍?qiáng)地區(qū)稱之為石牌組等),但總體趨勢(shì)都是由欠補(bǔ)償/饑餓沉積向補(bǔ)償、超補(bǔ)償沉積轉(zhuǎn)換(圖1),區(qū)域上大體可對(duì)比的序列演化是:炭質(zhì)泥頁(yè)巖、炭硅質(zhì)板巖→→鈣質(zhì)砂質(zhì)板巖、灰?guī)r夾鮞?;?guī)r→→粉—細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥頁(yè)巖夾泥質(zhì)/泥晶灰?guī)r→→雜砂巖、含礫砂巖和硅質(zhì)砂礫巖組合(圖7),特別是在廣元東溪河剖面筇竹寺組底部發(fā)育厚達(dá)30余米的含滑塌巖塊和硅質(zhì)礫巖透鏡體的淺灰色粉砂質(zhì)巖與深水炭質(zhì)、硅質(zhì)頁(yè)巖韻律互層沉積(圖3a),顯示出西緣碰撞造山、快速隆升剝蝕與造山帶前緣的快速充填、進(jìn)積的過程。至滄浪鋪晚期,綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧裂陷槽已被快速充填、并迅速折返隆升,天井山隆起形成、定型,此后與川中古隆起同步演化。

      圖7 揚(yáng)子西北緣泛非造山的沉積響應(yīng)與沉積序列演化Fig.7 Sedimentary response and deposition sequence evolution of the pan-African Orogeny on the northwest edge of the Yangtze Block

      2.2.3 奧陶系與下伏地層普遍存在不整合接觸關(guān)系

      根據(jù)區(qū)域調(diào)查資料,揚(yáng)子西緣從南部的鹽源-寧蒗盆地,中部的康定—寶興地區(qū),到北部的龍門山地區(qū)和米倉(cāng)山地區(qū)(圖8),奧陶系與下伏地層普遍存在沉積間斷和不整合(何登發(fā)等,2019,2020),甚至是中上奧陶統(tǒng)直接與燈影組不整合接觸(1∶25萬(wàn)寶興幅),或燈影組直接與志留系茂縣群不整合接觸(1∶25萬(wàn)綿陽(yáng)幅、廣元幅、平武幅等)。由此可見,揚(yáng)子西緣泛非造山的隆升、剝蝕強(qiáng)度與范圍是清楚和明顯的。這一特征與岡瓦納北緣的拉薩陸塊、羌塘地塊、保山地塊等一系列微陸塊上普遍存在的奧陶系與下伏地層之間不整合基本一致(李才等,2010;董春燕等,2011;黃勇等,2012)。

      圖8 旺蒼大兩會(huì)背斜南北兩側(cè)寒武—奧陶系不整合接觸關(guān)系Fig.8 The parallel unconformity between Cambrian and Ordovician for the two sessions of the north and south wings of Dalianghui conticline,Wangcang county

      泛非造山運(yùn)動(dòng)是繼新元古代中期Rodinia超大陸裂解后,東、西岡瓦納大陸再次匯聚的構(gòu)造響應(yīng),其形成時(shí)限約在620~500Ma(Cawood et al.,2021)。上述地質(zhì)調(diào)查、勘探實(shí)踐均表明,泛非運(yùn)動(dòng)在揚(yáng)子西緣的沉積-構(gòu)造響應(yīng)是明顯的。可以肯定,揚(yáng)子陸塊與羌塘、拉薩等陸塊一樣,也是岡瓦納大陸北緣印度-澳大利亞周緣造山帶的一部分(圖9),即揚(yáng)子陸塊參與并見證了岡瓦納古大陸的聚散過程。然而遺憾的是,截至目前尚未見有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道過揚(yáng)子西緣泛非運(yùn)動(dòng)對(duì)四川盆地深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)形成演化的制約性研究,特別是在泛非運(yùn)動(dòng)背景下,重建摩天嶺地塊與揚(yáng)子陸塊的碰撞、拼合過程及其對(duì)綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷的充填消亡、天井山隆起形成演化的動(dòng)力學(xué)過程,不僅是認(rèn)識(shí)四川盆地深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要窗口,更是探索深層油氣勘探新領(lǐng)域的重要抓手。

      圖9 岡瓦納超大陸的主要造山帶與華南陸塊的可能構(gòu)造位置Fig.9 The main orogen of the Gondwana supercontinent and the possible tectonic location of South China(modified from Cawood P A et al.(2020)and Yao Jin-long et al.(2021))

      3 綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷的開啟與沉積充填過程

      關(guān)于綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷的開啟時(shí)間,前人基于地震剖面解釋和部分深層鉆井做了大量研究工作,但結(jié)論卻不盡相同。有研究者認(rèn)為裂陷槽是始于前震旦紀(jì)、燈影中晚期進(jìn)一步發(fā)展(鄒才能等,2014;魏國(guó)齊等,2015b;杜金虎等,2016;汪澤成等,2020),有認(rèn)為是裂陷槽早寒武世才打開并被快速充填的(劉樹根等,2013,2016;李偉等,2015);也有對(duì)此持否定態(tài)度并認(rèn)為是燈影期末古巖溶侵蝕槽的(楊雨等,2014;周慧等,2015),或認(rèn)為是地幔柱隆升剝蝕與塌陷沉降的產(chǎn)物(劉靜江等,2021)。

      然而,盆內(nèi)實(shí)鉆和地震解釋均證實(shí)燈二段沉積期和燈四段沉積期都發(fā)育有與裂陷深水沉積(主要為欠補(bǔ)償沉積)相對(duì)應(yīng)的臺(tái)緣丘灘相的(圖10)(鄒才能等,2014;魏國(guó)齊等,2015a,b;杜金虎等,2016;周進(jìn)高等,2017;趙路子等,2020;趙文智等,2020)。例如高科1井、高石1井、磨溪9井、磨溪12井、磨溪52井、磨溪108井等燈影組臺(tái)緣帶具有與常規(guī)臺(tái)緣丘灘體相似的地震相和沉積特征(魏國(guó)齊等,2015b;杜金虎等,2016;汪澤成等,2020)。因此,綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷的形成演化不僅成就了燈影期的臺(tái)-盆相間的古地理格局,也制約了臺(tái)緣丘灘相儲(chǔ)集層的發(fā)育和展布(杜金虎等,2016;周進(jìn)高等,2017)。

      向北沿綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧裂陷槽東側(cè)臺(tái)緣帶的鹽亭、閬中等地區(qū),蓬探1井更是在燈影組二段臺(tái)緣丘灘相獲得了新的重大勘探發(fā)現(xiàn)(趙路子等,2020)。蓬深1井、角探1井、川深1井等巖心和巖屑揭示的燈四段臺(tái)緣丘灘相信息與地震剖面獲取的地震相反射特征(圖10)一致。而克拉通裂陷內(nèi)的地震反射剖面識(shí)別不出燈三、燈四段地層,并非是沒有沉積或被剝蝕,而是地震相的識(shí)別精度問題。根據(jù)最新鉆井資料分析,裂陷內(nèi)燈三、燈四段均有發(fā)育,只是發(fā)生了相變,沉積厚度小,且變成了泥質(zhì)云巖、碳硅質(zhì)巖、硅質(zhì)白云巖組合,被誤劃入麥地坪組之中了(李雙建等,2018)。

      圖10 綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷東北臺(tái)緣丘灘沉積及其地震相特征Fig.10 Reef-shoal deposition and its seismic facies characteristics of Mianyang-Changning craton rift

      據(jù)此,結(jié)合近期的揚(yáng)子西北緣地質(zhì)調(diào)查進(jìn)展,我們系統(tǒng)重塑了綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷的形成演化過程及其與四川盆地川中-天井山隆起的動(dòng)力學(xué)成生關(guān)聯(lián)性。

      3.1 綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷的開啟與克拉通邊緣的快速沉降

      陡山沱期為克拉通邊緣裂陷初期,其主要表現(xiàn)為克拉通邊緣的快速沉降與充填(圖11A)。轎子頂?shù)貐^(qū)的碓窩梁組及其相當(dāng)層位地層是綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通邊緣裂陷的第一套沉積。隨著裂陷的進(jìn)一步發(fā)展,可容納空間的快速增加與地形-地貌差異的擴(kuò)大,為似復(fù)理石組合的胡家寨組的快速充填創(chuàng)造了條件。至胡家寨組沉積晚期,隨著物源區(qū)的夷平和海平面的持續(xù)上升,出現(xiàn)了深水陸棚或盆地相炭質(zhì)泥頁(yè)巖沉積(相當(dāng)于陡山沱組四段沉積期)。

      關(guān)于綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通邊緣裂陷開啟的地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制,可能有二:其一可能是與松潘-甘孜地塊相連的洋殼向揚(yáng)子克拉通之下的俯沖,導(dǎo)致克拉通的邊緣伸展裂陷;其二是Rodinia超大陸的被動(dòng)大陸邊緣持續(xù)擴(kuò)張。但從揚(yáng)子西緣震旦—寒武紀(jì)構(gòu)造轉(zhuǎn)換的一系列沉積-火山-巖漿活動(dòng)的響應(yīng)看,洋殼俯沖與弧后伸展的大地構(gòu)造模式的可能性更大些,也與揚(yáng)子西緣寒武紀(jì)早期開始的泛非造山的構(gòu)造應(yīng)力背景一脈相承。

      3.2 綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷的發(fā)展與碳酸鹽臺(tái)地的補(bǔ)償性生長(zhǎng)

      燈影早期,隨著區(qū)域性物源補(bǔ)給的相對(duì)匱乏和海平面的持續(xù)上升,為上揚(yáng)子克拉通碳酸鹽臺(tái)地的發(fā)展創(chuàng)造了條件,而克拉通邊緣裂陷的持續(xù)沉降更是為碳酸鹽臺(tái)地的補(bǔ)償性生長(zhǎng)提供了可能。在裂陷邊緣,如窩深1井、老龍1井、蓬探1井等發(fā)育厚達(dá)600~1000m的藻白云巖(表1,圖11B),而在裂陷槽內(nèi)燈影早期(Z2dy1+2)沉積卻不大,如資陽(yáng)1井燈影組一+二段僅厚50余米。這里反映出兩個(gè)重要的沉積-構(gòu)造背景:一是臺(tái)地相區(qū)生物丘灘的持續(xù)加積與海平面的持續(xù)上升的動(dòng)態(tài)平衡;二是裂陷槽內(nèi)的臺(tái)盆相區(qū)則表現(xiàn)出水體持續(xù)加深的欠補(bǔ)償/饑餓環(huán)境,且越往克拉通裂陷的沉降中心,兩者的沉積相分異越大。

      3.3 綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷的擴(kuò)展、碳酸鹽臺(tái)地的活化與重建

      隨著來自西緣洋殼俯沖的持續(xù)推進(jìn),克拉通邊緣裂陷也進(jìn)一步向克拉通內(nèi)擴(kuò)展(南至長(zhǎng)寧、宜賓地區(qū),但是否延伸至滇東北,尚待進(jìn)一步研究),綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通裂陷正式成型。同時(shí)弧后伸展也伴隨有零星火山巖漿活動(dòng)(如燈三段的凝灰?guī)r沉積;鄧勝徽等,2015)和海底熱液活動(dòng)。這一系列的構(gòu)造活動(dòng)導(dǎo)致了上揚(yáng)子碳酸鹽臺(tái)地的活化(圖11C),隨后的燈四段碳酸鹽臺(tái)地的發(fā)育相對(duì)燈影早期來說發(fā)育厚度和范圍均有減?。▓D11D),且伴隨有大量的硅質(zhì)沉積(硅質(zhì)巖、硅質(zhì)白云巖、硅質(zhì)結(jié)核等)。

      這一階段的沉積分異仍是明顯的。在臺(tái)盆相區(qū),燈三段主要為炭質(zhì)硅質(zhì)巖、硅質(zhì)頁(yè)巖夾炭質(zhì)頁(yè)巖;燈四段為泥質(zhì)云巖、硅質(zhì)泥晶云巖夾泥頁(yè)巖等。臺(tái)地相區(qū)燈三段主要為凝灰質(zhì)黏土巖、砂質(zhì)泥巖等,燈四段臺(tái)地得到重建,發(fā)育藻砂屑云巖、藻凝塊云巖、夾硅質(zhì)巖、硅質(zhì)云巖等。但對(duì)比燈一+二段沉積期,臺(tái)緣帶向臺(tái)內(nèi)有較大的遷移,反映出該時(shí)期的綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通邊緣裂陷仍處于持續(xù)沉降期,且臺(tái)緣帶后退后補(bǔ)償性生長(zhǎng)得到延續(xù)(圖12)。與臺(tái)緣帶對(duì)應(yīng)的裂陷內(nèi)(臺(tái)盆相區(qū)),水體始終較深,沉積厚度小,仍以薄層硅質(zhì)云巖、泥云巖為主(圖11D)。

      圖11 綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通邊緣裂陷的形成與發(fā)展(震旦紀(jì))Fig.11 Onset and development of Mianyang-Changning craton margin rift(Sinian)

      圖12 揚(yáng)子西緣燈影期碳酸鹽臺(tái)地補(bǔ)償性生長(zhǎng)與后退加積發(fā)育模式Fig.12 Development model of compensatory growth and backward aggradation of carbonate platform on the western margin of Yangtze craton

      3.4 克拉通碳酸鹽臺(tái)地的隆升與風(fēng)化剝蝕

      燈影期末—麥地坪早期,可能是揚(yáng)子西緣的洋殼俯沖向弧陸碰撞轉(zhuǎn)換,伸展構(gòu)造背景也快速轉(zhuǎn)換為擠壓環(huán)境,上揚(yáng)子碳酸鹽臺(tái)地全面隆升,而處于風(fēng)化剝蝕的狀態(tài)。該時(shí)期的沉積,主要集中在克拉通裂陷的相對(duì)深水區(qū)(圖11E)及部分喀斯特巖溶盆地之中。

      3.5 克拉通邊緣的撓曲沉降與碳酸鹽臺(tái)地的淹沒

      筇竹寺期,可能是摩天嶺地塊持續(xù)向東、向南碰撞拼貼,松潘-甘孜地塊東段和揚(yáng)子陸塊的西北緣發(fā)生快速撓曲沉降,燈影期發(fā)育的碳酸鹽臺(tái)地、麥地坪期發(fā)育的古巖溶地貌被快速海侵所淹沒。筇竹寺早期是揚(yáng)子西緣重要的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)換期(伸展向擠壓轉(zhuǎn)變)。撓曲沉降初期,因構(gòu)造掀斜作用,導(dǎo)致局部海平面快速上升,物源補(bǔ)給相對(duì)匱乏,為優(yōu)質(zhì)的烴源巖沉積(筇竹寺組下段)發(fā)育創(chuàng)造了構(gòu)造條件,當(dāng)然也有該期最大海泛導(dǎo)致區(qū)域性海平面上升的疊加效應(yīng)。至筇竹寺晚期,隨著弧陸碰撞的加劇和摩天嶺地塊的快速隆升與剝蝕,物源充沛,綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通邊緣裂陷進(jìn)入了快速充填階段。該階段由于物源區(qū)相對(duì)較遠(yuǎn),且主要來自沉積成巖不久的震旦系地層的再旋回作用,因此,筇竹寺組上段砂巖不多,仍以泥質(zhì)巖為主夾同沉積火山碎屑巖。

      該階段的動(dòng)力學(xué)機(jī)制可能主要是弧陸碰撞,因此,伴隨著較強(qiáng)烈的火山-巖漿活動(dòng)(張俊明等,1997;朱日祥等,2009;白富正等,2015)(圖13A)。

      圖13 綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通邊緣裂陷的快速充填與天井山隆起的形成(寒武紀(jì))Fig.13 Rapid filling of Mianyang-Changning craton margin rift and the formation of Tianjingshan uplift(Cambrian)

      需要提及的是,在弧陸碰撞之后、強(qiáng)烈的陸陸碰撞之前,出現(xiàn)一個(gè)相對(duì)平靜期,陸源碎屑補(bǔ)給較少,為上揚(yáng)子克拉通臺(tái)地生物丘、砂屑-鮞粒灘的發(fā)育提供了短暫的相對(duì)清澈的海水環(huán)境。在米倉(cāng)山前緣稱之為仙女洞組,天井山地區(qū)相當(dāng)于長(zhǎng)江溝組二段的淺水陸棚含鈣質(zhì)結(jié)核/條帶的粉細(xì)砂巖夾前三角洲席狀砂沉積,在黔北則對(duì)應(yīng)于明心寺組中段的古杯礁灰?guī)r段。

      3.6 碰撞造山、克拉通邊緣裂陷的快速充填與折返隆升

      滄浪鋪期為陸陸碰撞造山與克拉通邊緣裂陷的快速充填階段。該階段對(duì)應(yīng)的沉積序列,在米倉(cāng)山前緣主要為滄浪鋪組(或閻王編組),在天井山地區(qū)為長(zhǎng)江溝組三段三角洲前緣砂體和磨刀埡組扇三角洲平原砂礫巖。特別是滄浪鋪晚期在天井山-米倉(cāng)山西緣,發(fā)育一套向上粒度變粗(細(xì)砂巖→中粗砂巖→砂礫巖→硅質(zhì)細(xì)礫巖)、砂巖層厚遞增的厚層—塊狀砂巖→硅質(zhì)砂礫巖(圖7)的進(jìn)積序列(圖13B),是碰撞造山的典型沉積標(biāo)志。至滄浪鋪期末,綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通邊緣裂陷已結(jié)束充填,并快速反轉(zhuǎn)成為天井山隆起,其上普遍缺失寒武紀(jì)龍王廟期至早奧陶世沉積序列,而直接被中晚奧陶世沉積超覆(圖1,圖13c,d)。

      而上揚(yáng)子西北緣奧陶紀(jì)的沉積上超,始于早—中奧陶世的板內(nèi)伸展與裂谷火山作用(李佐臣,2009),發(fā)育毛塔子組晶屑凝灰?guī)r、流紋巖或流紋質(zhì)英安巖組合(圖13d),應(yīng)為泛非造山后的應(yīng)力松弛、造山帶垮塌的產(chǎn)物。

      4 主要認(rèn)識(shí)與結(jié)論

      綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通邊緣裂陷的發(fā)現(xiàn)及其深層油氣勘探的重大突破,開辟了油氣勘探的新領(lǐng)域,也開啟了四川盆地早期沉積演化研究的新階段。但對(duì)于四川盆地深層原型盆地的成生及其沉積-構(gòu)造演化過程的重塑,卻是一個(gè)艱難的長(zhǎng)期探索與認(rèn)知過程。

      本文在詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查與盆內(nèi)典型鉆井、地震資料的分析對(duì)比基礎(chǔ)上,對(duì)比全球?qū)呒{大陸匯聚與泛非造山過程,系統(tǒng)厘定了泛非運(yùn)動(dòng)在揚(yáng)子西緣的沉積-構(gòu)造-巖漿作用記錄,明確指出揚(yáng)子陸塊為新元古代末期岡瓦納大陸的一部分。同時(shí),結(jié)合盆內(nèi)最新深層鉆井和二維地震資料解析,研究認(rèn)為綿陽(yáng)-長(zhǎng)寧克拉通邊緣裂陷的成生、發(fā)展、充填與折返隆升的過程主要受控于揚(yáng)子西緣的泛非期的洋殼俯沖、弧后伸展、弧陸碰撞與陸陸碰撞造山等一系列構(gòu)造作用。因此,本文對(duì)揚(yáng)子西緣克拉通裂陷盆地動(dòng)力學(xué)的重塑,不僅為華南板塊在岡瓦納古大陸重建中的構(gòu)造定位提供了新資料,亦將對(duì)探索四川盆地深層油氣勘探新領(lǐng)域、新方向具有重要的啟示意義。

      致謝:本文在成文過程中曾與西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院彭軍教授進(jìn)行過有益的討論;部分野外調(diào)查得到了成都地質(zhì)調(diào)查中心何江林高級(jí)工程師的大力支持;侯乾博士后、夏彧博士、周放碩士、張青松碩士、王牧源碩士參與了部分野外調(diào)查,在此一并表示衷心感謝!

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