川中古隆起北斜坡区构造特征、演化及其对油气成藏影响研究摘要
研究区位于四川盆地川中古隆起轴部东段北西翼,因现今构造形态表现为北西向倾伏的单斜构造带,故称之为川中古隆起北斜坡。其西侧紧邻德阳–安岳裂陷槽生烃中心,源储配置优越,目前是四川盆地震旦系–古生界油气勘探取得重大突破的重点区块之一。但针对该地区构造特征及其演化等相关研究仍然存在一些不足:一方面,北斜坡不整合空间展布特征及遭受剥蚀程度如何等相关研究有待细化;另一方面,北斜坡断裂系统几何学、运动学及动力学特征亟待攻关;此外,研究区在不同地史时期的古构造格局仍需要详细剖析。为整体把握古隆起北斜坡构造特征及演化,深化认识构造对该地区油气成藏影响,本论文以盆地动力学理论为指导,利用最新地质、地震、钻井及测井等资料,结合油气成藏关键要素,揭示北斜坡构造要素对油气成藏的影响,为拓展油气勘探新领域奠定坚实的地质基础。通过研究论文取得主要成果如下:(1)本论文基于地震、地质、露头及钻井等资料,厘定了川中古隆起北斜坡区关键构造变革期不整合结构类型、空间展布及其剥蚀特征。研究表明北斜坡发育桐湾期、加里东期以及印支期3期关键区域性不整合。其一,桐湾期不整合表现为灯三段与灯二段、寒武系底部与震旦系顶部间的区域性假整合接触,呈锯齿条带状贯穿研究区南北两侧,灯三段与灯四段尖灭线之间剥蚀带面积约1.2万km2;其二,加里东期不整合表现为二叠系底与下古生界各套地层间的伸展角度不整合接触。由SW至NE方向,遭受剥蚀地层年代由老变新,其剥蚀展布形态呈NEE向倾伏鼻状结构;其三,印支期不整合表现为上三叠统须家河组与中三叠统雷口坡组各段地层间的平行不整合,整体的剥蚀形态呈NE-SW向展布。(2)在剥蚀量恢复方法调研的基础上,结合四川盆地关键构造变革期构造–沉积演化特点,利用印模法恢复桐湾期不整合面剥蚀量,采用地质综合趋势分析法恢复加里东期不整合面剥蚀厚度。桐湾期不整合主要剥蚀区位于德阳–安岳裂陷槽内,乐至一带剥蚀量达到最大值260 m。北斜坡以东蓬溪–岳池一带剥蚀厚度130~150m,而以西坳陷区地层剥蚀厚度则小于100 m;加里东期不整合面剥蚀量由川中古隆起轴线750~900m向北逐渐减小,到剑阁–阆中–营山一带,剥蚀量仅约150m。(3)基于最新二维、三维地震精细构造解释及地震属性分析,结合平、剖面特征,认为北斜坡发育边界拉张正断裂及走滑断裂。指出剖面上以嘉陵江组–雷口坡组该套滑脱层为界,浅层与中-深层断裂结构样式迥异:浅层表现为逆冲构造样式,中-深层断裂则表现为拉张正断层,高陡直立断裂、“Y”字型及花状等多种构造样式的走滑断层;平面上,主干走滑断裂多呈线性延伸,主要分布在北斜坡南侧,具有南多北少的特点,断裂走向以近NE向、NEE向、NWW向为主。(4)根据断裂切割层位分析法、断距剖面法以及平衡剖面演化技术,表明北斜坡不同走滑断裂其活动强弱各异,在平面上表现为明显分带、分段变形,纵向上具有显著分层差异活动。其中以F3断裂、F6断裂和F7断裂之分段变形尤为明显,F1断裂和F2断裂之分层差异活动最为显著。总体上断裂表现为多期继承性发育,经历了桐湾期、加里东期、海西晚期、印支早期及印支晚期以来多阶段活动,分别发育了桐湾期拉张正断层、加里东期–印支早期张扭断层以及印支晚期以来挤压逆冲断层。(5)从影响动力学特征因素分析的角度,认为区域应力场、先存基底构造薄弱带及区域滑脱层是控制北斜坡断裂分带、分段及分层差异变形是三个主要因素,其中区域张扭作用是引起北斜坡走滑断裂开始发育的主要原因。(6)综合分析构造与油气成藏要素的匹配关系,认为古隆起北斜坡区构造演化影响了烃源岩、储集层、圈闭等成藏要素的空间配置。北斜坡区于二叠纪前生油期处于古隆起构造相对高部位,已发育成为原油运移有利指向区,晚三叠世前油气裂解期演变成古隆起上斜坡带,进一步促进原油裂解;边界拉张断裂控制北斜坡区震旦系灯影组槽–台沉积格局。近NE向、NWW向及NEE向走滑断裂的分带分段差异变形影响微古地貌格局,加剧颗粒滩体差异分布;桐湾期及加里东期不整合面的表生岩溶作用,控制碳酸盐岩溶储集层的大面积形成与展布;关键生油期走滑断裂持续活动,有效沟通源储,关键裂解期走滑断层活动微弱,有利于油气藏保存。
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