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1、 7 肯 地 质 论 评 G E O L O G I C A L R E V I E W V o 1 5 5 J u ly N O 4 2 O O 9 四川类前 陆盆地须家河组层序一 岩相古地理特征 郑 荣才 戴 朝 成 朱 如凯 翟 文亮 高 红 灿 耿 威 1 油气藏地质及开发工程国家重点实验室 成都理工大学 成都 6 1 0 0 5 9 2 中国石油勘探开发研究院油气储层重点实验室 北京 1 0 0 0 8 3 内容提要 通过对 四川盆地的构造格局和盆一 山耦合关系分析 确 定该盆地属 于类 前陆盆地 晚三叠世须家 河 期具备以川中古隆起为中心 的 由川 I 西坳陷 J I I 东北坳陷
2、 渝东一川东南坳 陷三个盆一 山耦合 次系统组成的 三坳 围 一 隆 构造一沉积格局 以盆缘地表及盆地 内钻井 剖面的须家河组 和香溪群地层 划分 沉 积相和层序地层 分析 基 准面旋 回划分及区域等 时对 比为依据 将须家河组划分为全盆地 范围内可追踪对 比的 2 个 超长期 s L S c 1 一S L s C 2 和 5 个长期 L S C 1 L S C 5 基准面旋 回层序 以此为基础 选择各长期旋 回层序上升 和下降半旋回相域为等时地层 单元 编制 四川盆地层序岩相古地理 图 编 图结果 表明须家河组 各时期岩 相古地理面貌 相带展 布规律和沉 降 沉积 中心及其迁移方 向 严格受
3、龙门山和米仓 山 大巴山两造 山带 非同步 的 但交替 发育的逆冲推覆 作用与 三坳 围一隆 构造 沉积格局控制 盆一山间的耦合关 系具有造山带 隆升蚀顶与盆地横 向生 长 沉降 充填的物质循环平 衡过程 这一独具特色的构造一沉积格 局始终控制着须家河组各超 长期 长期旋 回层序 的沉积充填作用 古地理面 貌 生储盖组合特征和围绕川 I 中古隆起为 中心的油气成藏规律 关键词 四川类前陆盆地 上三叠 统须家河组 盆 山耦合 构造一沉积格局 层 序 岩相古地理 1 区域地质概况 1 1 晚 三叠世须 家河期构 造格局 四川 盆地 是 扬 子 地块 上 的一 个 多 旋 回沉 积盆 地 中三叠世末
4、发生的印支早幕构造运动 由构造挤 压作用使扬子地块西缘和北东缘开始缓慢上升 从 岛链逐 渐演化 为强烈逆 冲推覆 的构造 山系 邓康 龄 1 9 9 2 郭 正 吾 等 1 9 9 6 童 崇 光 1 9 8 5 吴 崇 筠 等 1 9 9 2 晚三叠世初 期 组成 四川盆 地三叠 纪沉积基 底 的 中 下三 叠统 海相 碳 酸盐 岩地 层 遭受 到 不 同程 度 的剥蚀 旋 即发生 马鞍塘期 小塘子 期和须 家河期 由海 相到陆相 的沉 积超 覆作 用 从 而结 束 了上扬 子 海盆 震旦纪一 晚三叠世 早 中期 的海相 沉积史 并延 续到侏 罗 白垩纪的红层 碎屑岩建 造 现今 四川盆地
5、的构造格 局 于印支运 动后 期开始 出现雏形 经燕山运动至喜马拉雅运动改造后才得 以定形 为一以龙门山断裂为西界 七曜山断裂为东 界 城 口断裂 为北界 峨眉一 瓦山断裂 为南界 的菱形 构造兼地貌盆地 罗志立等 2 0 0 2 童崇光 1 9 8 5 面 积约 1 8 1 0 k m 图 l a 已有 研 究成 果 邓 康 龄 1 9 9 2 刘和 甫 等 2 0 0 0 刘 树 根 等 2 0 0 3 罗 志立 等 2 0 0 2 李勇等 2 0 0 6 童崇光 1 9 8 5 吴崇筠等 1 9 9 2 业 已证 明 四川 中生代盆 地成 因与大 陆板块碰 撞过程 中 来 自北 西 侧龙
6、 门山造 山带 和 北东 侧米 仓 山一大 巴山造 山带侧 向挤 压 的冲断构造 加载 和巨厚沉 积物 的重力负荷双重作用 导致位于俯冲陆块边缘的川 西 和川 东北 两地 区岩石 圈发生强 烈挠 曲变 形与构 造 沉降作 用有关 成 因上 虽然具 有前 陆盆地性 质 张 明 利等 2 0 0 2 宋 岩等 2 0 0 6 但 仍然 有 别 于具 A 型 或 B型 俯 冲 带 的 前 陆 盆 地 Al l e n 1 9 8 6 D i c k i n s o n 1 9 7 4 在国 内外 的压 性 盆 地 分类 位置 中 被列 为 特 殊成 因类 型的 中 国型 盆地 C 一 型前 陆 盆地
7、 罗 志 立等 2 0 0 2 前陆类盆地 t b 肇才 1 9 9 8 和 类前 陆盆地 陈发 景 等 1 9 9 6 等 本 文 采用 陈发景 教 授 的 类前陆盆地 观点对其进行描述 四川类前陆盆 地的盆一山耦合关系可视为一个大系统 局部的构 造一沉积格局受三个盆一山耦合次 系统控制 分别 是 龙 门山前 陆褶皱 冲断 带及 川 西 类前 陆 盆地 次 系统 米仓 山一大 巴山前陆褶皱冲断带及川东北 类前 陆盆地 次系统 雪 峰 山前 陆 褶皱 冲断带 与渝 东一川 东南类 前 陆盆 地 次 系统 因 此 区域 上 形成 注 本文为国家重大专项 大型油气田及煤层气 开发 编号 2 0 0
8、 8 Z X0 5 0 0 0 0 0 3 一 O 1 的成果 收稿 日期 2 0 0 8 0 7 2 3 改回 日期 2 0 0 9 0 3 一 O 1 责任编辑 章雨旭 作者简介 郑荣才 男 1 9 5 0年生 教授 博导 主要从事沉积学和石油地质学研究 Ema i l z h e n g r c c d u t e d u c r l 第 4期 郑荣 才等 四川类前陆盆地须家河组层序一岩 相古地 理特征 非 常特 征 的三坳 围一 隆 的构 造 沉 积 格局 图 l a 包括川西坳 陷 川东北坳 陷和渝东一川东南坳陷在 内的各挤压坳陷盆地 具有相互连通和共同具备 同 一 前陆隆起的特殊构
9、造性质 就 晚 三叠 世 须 家河 期 而 言 由于该 时 期 川 西坳 陷 和川东 北坳 陷所 受到 的龙 门 山与米仓 山一 大 巴山 两造 山带 非 同步 的侧 向挤 压 和 逆 冲影 响强 烈 构 造 运动 的 主应力 场方 位 各 异 而 雪 峰 山前 陆 褶皱 带 的 滑脱拆离和冲断作用开始于晚侏罗世 之前 的晚三 叠世须家河期至中侏罗世始终处 于沉静休眠状态 因此 须 家 河 期 的 四川 I 盆 地构 造 一沉 积 格 局 主要 受 川西坳 陷 和川东 北 坳 陷 控 制 而 此 二 坳 陷 的构 造一 沉积演化又具有非同步的 交替发育的 但又相互制 约的特殊性 高红灿等 2
10、0 0 5 古俊林等 2 0 0 4 高志 勇等 2 0 0 5 郑荣 才 等 2 0 0 8 并 于 盆 地 的 不 同部 位 表 现 出极大 的差 异性 1 川 西 类 前 陆 盆 地 的 盆 山耦 合 次 系统 自 北西向南东方向具备由龙门山逆冲推覆带逐渐过渡 为 川西 前 渊 坳 陷带 川 中前 陆 斜坡 带一 前 陆 隆起 带 的构造 格局 图 2 a 2 川东北类前陆盆地的盆一山耦合次系统 自北东向南西方向具备 由米仓山一大 巴山逆冲推覆 带逐渐过渡 为川东 北前 渊坳 陷带 川 I中前 隆斜坡 带一 前 陆隆起 带 的构造 格局 图 2 b 3 由于龙 门 山 和米 仓 山一 大
11、 巴山 两造 山带 的 逆 冲推覆 作用 是非 同步 的 交 替 过程 对 应 造 山带 的 逆 冲推覆 活跃 期 是 类 前 陆 盆 地 前 渊坳 陷 带急 剧 沉 降和陆相地层强烈沉积充填期 因此 由龙门山和米 仓 山一 大 巴山 两造 山带 非 同 步 的逆 冲 推覆 作 用 致 使类前陆盆地的沉降和沉积中心不断地往复迁移于 川西和川东北两个类前 陆盆地 的前渊坳陷带 郑荣 才等 2 0 0 8 4 对 应龙 门山造 山带逆 冲推 覆活跃 期 川 I 西 类 前 陆 盆地 的急剧 沉 降和沉 积充 填作 用分 别 出现在 晚 三叠世 须家 河早 期 晚侏 罗世 和晚 白垩世 所 对应 的
12、 各地层 单元 具有 自北 西 向南东 方 向减薄 的楔 状充 填 体 特征 李 勇 等 2 0 0 6 对 应 米 仓 山一 大 巴山 造 山 带 的逆 冲推 覆 活跃 期 川 东 北类 前 陆盆 地 的急 剧 沉 降和沉积充填作用分别 出现在须家河晚期 早一 中 侏 罗世 和早 白垩 世 所 对 应 的各 地 层 单 元 具 有 自北 东向南西方向减薄的楔状充填体特征 而对应雪峰 山前 陆褶 皱 冲 断 带 于 须 家 河 期 至 中侏 罗 世 的平 静 期 渝 东一 川东 南 类 前 陆盆 地 则 以发 育 连 续 的板 状 充填体为主 其 自东向西减薄 的楔状充填体于晚侏 罗 世才 开
13、始 出现 5 上述晚三叠世须家河期盆一山间造山带隆 升蚀顶与盆地横向生长 沉降和充填 的物质循环耦 合关 系 始终控 制着 该 盆 地 须 家河 组 类 前 陆 盆地 的 构造一 沉 积格 局 古地 理 面 貌 相 带 展布 格 局 生 储 盖组合 特 征及须 家河 组油 气藏 分布规 律 1 2须 家河组 地层 由于 四川 盆地 上 三 叠统 须 家河 组 地层 厚 度 岩 性 和岩 相 的纵 横 向变 化很 大 对 其进 行划分 和 区域 对 比难 度很 大 故须 家 河组 地层 划 分 和 区域 对 比一 直存在 争议 至今 尚无 统一 标准 在本 项 目研究 中 笔 者根 据基 准 面
14、旋 回的 级 别 划 分 和 等 时 对 比法 则 邓 宏 文 1 9 9 5 郑 荣才 等 2 O O 1 以地表 露头 剖面 和 单 井精 细 的沉积 相 和层 序 分 析 为基 础 从 基 准 面旋 回分 析 人手对 须 家河组 进行层 序地 层划分 和建 立层 序地 层 格架 图 1 b和 图 2 a 2 b 在此 基 础上 再进 行 区域对 比取得 很好 的效 果 证 实 张健 等 2 0 0 6 对 四 川盆 地各 部位 须家 河组 地层划 分及 其与香 溪群 对 比 关 系的认 识是 可靠 的 因此 本 项研 究采用 张健 的划 分方案进行区域地层对 比 表 1 对 比结果认为川
15、 中 川西南和川南的香溪群基本上都能与川西和川 东北的须家河组进行逐段对 比 并不存在香溪群与 须家 河组 的上 下叠 置关 系 2 层序地层学特征 2 1层序 划分 方案 以地 表露 头和钻井 剖 面 的沉 积 相和层 序地层 精 细分析为基础 综合测井和地震剖面中所能识别的 层 序 界面 最大 湖泛 面 及 其 与构 造 作 用 和沉 积 作 用 的相互 对应 关 系 再依 据层 序界 面 的地质属 性 区域 分布 产出规模和时间跨度等特征 高红灿等 2 0 0 5 高志勇等 2 0 0 5 古俊林等 2 0 0 4 郑荣才等 2 0 0 8 以对应 周缘 造 山带盆一 山耦 合过 程 中
16、的两个 强烈 逆 冲推覆 和构造 挤 压坳 陷 的成 盆 期次 首先 将 须 家 河 组 划分 为分别 代 表 须 下盆 和 须 上盆 成盆 期次 的 2个 与构 造层 序相 当 的超 长 期旋 回层 序 表 2 图 1 b 和 图 2 a 2 b中的 S L S C 1 S L S C 2 在此基 础上 再将 须家河组划分为 5个具备区域性湖进一湖退旋回性 质的 分别与须二至须六段相 当的长期旋 回层序相 当 图 1 b和图 2 a 2 b中 的 L S C1 L S C 5 以及最 多 为 1 7个 中期 MS C 1 MS C 1 7 旋 回层序 其 中在 须 三段 须五 段和 须二段 须 四段及 须六 段 中广 泛发 育的黑色页岩段 分别为相 当超长期和长期旋 回层 序 的 凝 缩 段 而 于须 二 段 须 四段 和须 五 段 及 须 六 486 地质论评2009矩 d 第4期郑荣才等 四川类前 陆盆地须家河组层序岩相古地 理特 征 487 u s等IJ 卜矗 n口f 主011侣旨 koku上 B I n uE 0l L14窭 甚葛j u0口ojF翟 k0芒0 uE 碍JJ口c
