四川盆地裂陷槽研究新进展——关于裂陷槽成因机制与形成时间的探讨

最新钻井和地震资料研究表明,四川盆地裂陷槽内大部分地区缺失震旦系（埃辿卡拉系）灯影组灯四段、灯三段及灯二段上部地层,灯二段仅残留富藻层及以下地层,震旦系地层具有环状剥蚀特征;残留的灯二段岩性主要为泥粉晶白云岩、藻纹层白云岩、藻格架白云岩、雪花状构造白云岩及砂砾屑白云岩,局部层段葡萄花边构造发育,沉积相属于典型的局限台地,沉积特征与盆地内其它地区灯影组沉积特征相同,表明在震旦纪四川盆地碳酸盐台地内部并没有明显的构造分异。本文从地层、沉积特征及构造动力机制方面提出了四川盆地裂陷槽成因的解释意见,认为震旦系内部的裂陷槽形成于震旦系沉积之后,其成因可能与地幔柱拱升—地层剥蚀—地幔柱塌陷再沉降有关。     

川西地区震旦纪地层新发现

川西绵竹清平地区震旦纪地层齐全,出露有震旦系陡山沱组和灯影组,灯影组包含灯一段至灯四段的全部地层。陡山沱组为一套滨岸至浅水陆棚相砂泥岩夹浊流相白云岩。灯一段和灯二段为大套典型的局限台地相凝块白云岩、藻纹层白云岩和叠层石白云岩,富含葡萄状、花边状构造,残余厚度500～600m;灯三段为一套灰黑色页岩夹黑色硅质岩,夹少量薄层白云岩,残余厚度12～88m;灯四段主要为一套浅灰色、灰白色厚层凝块白云岩、藻纹层白云岩,夹少量砂质白云岩,含黑色和白色硅质条带,残余厚度115～869 m,沉积相为典型的局限台地相。     

桐湾运动对四川盆地震旦系灯影组岩溶储层形成的控制作用

基于四川盆地震旦系灯影组16口井岩心和11条露头剖面的观察,结合128个碳氧同位素数据的系统分析,研究了震旦系灯影组储层特征、探讨了灯影组储层发育与桐湾期三幕构造运动的关系,预测了其优质储层分布区域。结果表明：1）四川盆地震旦系为典型的镶边碳酸盐岩台地沉积体系,围绕绵竹-长宁裂陷两侧发育大型的台缘丘滩体,岩石类型以泥粉晶白云岩、藻砂屑白云岩、层纹石白云岩、凝块石白云岩和雪花状白云岩为主;2）受桐湾期三幕构造运动和海平面频繁升降变化的影响,形成了灯二段和灯四段两套风化壳岩溶储层,储层以低孔低渗为特征,溶蚀孔洞发育,为裂缝-孔洞型储层;3）灯二段和灯四段两套储层横向上分布较稳定,纵向上互相叠置,大面积分布;优质储层主要分布在台地边缘相带,主要集中在高石梯、磨溪、荷包场、威远、资阳、蓬莱等地区。     

四川盆地震旦系裂陷槽内丘滩体研究及其地质意义

四川盆地德阳—安岳裂陷槽的突破,带来了我国单体储量规模最大的安岳气田的发现,随后的研究把该裂陷槽作为主要的生烃中心,其作用主要体现在对烃源岩的贡献上。随着勘探的深入及深层资料品质的提高,在槽内灯影组顶部发现了明显的加厚反射特征存在,结合区域构造演化、地震反射特征、沉积演化等研究,证实了灯影组槽内颗粒丘滩体的存在,创建了震旦系灯影组裂陷槽内颗粒滩沉积新模式,明确了优质储层的形成机制,预测了分布范围,该新目标的发现和落实拓宽了勘探方向,是安岳主体成果向南拓展的重要补充。     

四川盆地德阳—安岳台内裂陷与震旦系勘探方向

阐明了四川盆地德阳—安岳台内裂陷的基本特征及形成演化,探讨了台内裂陷对震旦系油气成藏的控制作用,取得4项成果认识:(1)台内裂陷呈南北向展布,长300 km,宽50～230 km,面积60 000 km~2,其中沉积了深水的泥页岩和泥质白云岩。(2)台内裂陷的形成与罗迪尼亚期超级大陆的裂解、断陷作用和差异沉积作用三个因素有关,它发育于晚震旦世灯影早期,止于早寒武世筇竹寺中晚期,经历四次拉张、三次暴露剥蚀以及快速充填消亡等8个演化阶段。(3)台内裂陷发育灯影组三段、麦地坪组和筇竹寺组三套烃源岩,是烃源岩发育中心和生烃、供烃中心;台内裂陷两侧在震旦纪发育了灯影组二段、灯影组四段两套大面积分布的白云岩储层,优质储层沿台缘带展布;源岩与储层侧向接触,构成侧向供烃、侧向封堵的成藏组合,有利于油气成藏富集。(4)提出"沿台内裂陷两侧台缘带勘探"的震旦系勘探思路,近期勘探可首选东侧台缘带,遂宁—剑阁区带的九龙山构造和荣昌—泸州区带的阳高寺构造可成为突破口。     

四川乐山震旦系灯影组火山碎屑岩锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及盆地裂陷演化讨论

四川盆地中部晚震旦(埃迪卡拉)世—早寒武世克拉通内裂陷与安岳震旦(埃迪卡拉)系—寒武系特大气田的形成关系密切,年代学研究对认识克拉通内裂陷构造意义重大。对四川盆地乐山先锋剖面灯影组三段火山碎屑岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,研究结果表明四川盆地灯影组三段火山碎屑岩的锆石U-Pb年龄为(539.6±1.4)Ma,年代学结果表明四川盆地灯三段与灯四段属于寒武系。基于灯影组底界(551.1 Ma)、含火山碎屑岩的灯三段(539.6 Ma)、含小壳化石的麦地坪组(535.2 Ma)和下寒武统Ni—Mo多金属硫化物富集层(521.0 Ma)四个等时面构建了克拉通内裂陷演化的时间框架。在此基础上认为四川盆地中部晚震旦(埃迪卡拉)世—早寒武世隆坳构造的形成主要受边界断裂控制,断层活动使裂陷内水体加深,少量灯四段含硅质白云岩沉积后,麦地坪组与筇竹寺组开始沉积,麦地坪组与灯四段的界线在裂陷内与裂陷两侧并不等时,裂陷内麦地坪组、筇竹寺组与裂陷两侧灯影组四段为同期异相沉积。     

黔西水城—紫云地区晚古生代裂陷槽盆充填和演化

研究了贵州西部古生代发育起来的北西向水城-紫云裂陷槽盆的充填序列和演化.根据地层的岩性特征、接触关系、垂向序列和形成的构造背景等,将该槽盆的充填过程划分为3个序列:深水盆地非补偿沉积到浅海陆棚沉积,是以张裂作用为主的构造作用的产物;槽盆→槽盆边缘→槽盆边缘斜坡(下斜坡)→台缘斜坡,为张裂兼走滑复合构造机制作用下的产物;台缘斜坡环境的海进序列到海退序列,受走滑作用影响明显.根据影响和控制盆地的构造、沉积和岩浆作用等多种因素,将该槽盆的发展演化分为4个阶段:隆起剥蚀阶段、地壳拉伸变薄阶段、断裂沉陷阶段和地幔柱作用阶段.     

四川盆地震旦纪-早寒武世构造-沉积演化过程

前人对四川盆地震旦纪-早寒武世构造-沉积演化的认识存在较大分歧.利用最新的地震、钻井及露头资料,系统论述了四川盆地震旦纪-早寒武世构造-沉积演化特征.四川盆地在陡山沱组沉积前呈现隆坳相间地貌格局,汉南古陆构造高点从陡山沱期到早寒武世持续向北东方向迁移;开江-宣汉古隆起灯一、灯二段沉积期为主要发育时期,古隆起核部出露水面,灯三、灯四段沉积期古隆起规模减小,转为水下隆起,到早寒武世与川中古隆起合并.通过连井剖面、典型井元素测井、野外露头特征综合分析认为德阳-安岳古裂陷槽内发育灯三、灯四段深水沉积.在此基础上总结古裂陷发育模式:古裂陷具有明显的多期发育特征,东侧台地边缘不断向北东方向迁移,灯二段沉积期台缘位于双探地区,灯四段沉积期台缘位于元坝西地区;同时古裂陷具有"北早南晚、先断陷后坳陷"的发育特征,灯影组沉积期在川中-川北发育,具有断陷发育特征,早寒武世裂陷槽转为坳陷发育特征,川南地区开始大规模发育,川中-川北地区持续向北东方向迁移,川北元坝-仁和场-马路背地区转化为深水沉积,发育厚层筇竹寺组烃源岩层系,至早寒武世晚期,古裂陷消亡、被填平补齐.      

广西宜州裂陷槽晚古生代演化与早石炭世沉积锰矿分布*

滇黔桂地区晚古生代浅水碳酸盐岩台地与深水硅泥质盆地共存的古地理格局,是在加里东期褶皱基底上发生裂陷及差异沉降而发展起来的。广西宜州—柳州一带既是晚古生代上扬子碳酸盐岩地台南缘1条重要的沉积相分界线,也是晚古生代桂中和桂北地层分区、古生代—中生代雪峰山南段构造体系和桂中坳陷构造体系的分界线。文中通过对宜山—柳州一带晚古生代地层的区域对比和成因分析,恢复了桂中宜山—柳州地区晚古生代沉积盆地的演化历史。狭长型宜州裂陷槽盆地西起丹池断裂,向东经龙头、北牙、宜州延伸至柳州。自中泥盆世开始,首先在东西两端开始裂陷下沉,至早石炭世发展成型。受北侧来自江南隆起带陆源碎屑物质充填影响,其表现为南北不对称并在早石炭世晚期被填平。在宜州裂陷槽内发育多处早石炭世沉积型碳酸锰矿,含矿地层分布、地层序列及其沉积背景明显与裂陷槽演化有关。它们既是盆地演化历史的见证,也体现了桂中地区裂陷海槽的特色,值得在后续锰矿成因研究中予以重视。     

四川盆地及邻区晚震旦世古地理与构造—沉积环境演化

利用最新的地震资料、探井资料及区域地质资料等,结合前人的研究成果,建立四川盆地及邻区晚震旦世区域地层格架,编制晚震旦世各沉积时期构造—沉积环境图,并探讨构造—沉积演化过程。研究认为,四川盆地及邻区晚震旦世构造—沉积环境展布受基底构造限制,并具一定继承性。晚震旦世开始大规模的碳酸盐岩台地沉积,整体来看自西向东海域环境由浅变深,由古陆过渡至碳酸盐岩台地、向东至台地边缘—斜坡沉积泥质岩,至深水盆地相沉积硅质岩,各相带总体呈南西—北东走向。上震旦统灯影组一段（简称灯一段）沉积时期—灯二段沉积中期为填平补齐沉积充填过程;灯二段沉积时期末—灯三段沉积期在克拉通内拗陷盆地基础上初步形成了平缓的克拉通内部隆起;灯四段沉积时期伴随着海平面的下降,碳酸盐岩台地边界整体向东迁移。灯二、灯四段沉积时期末受桐湾运动两期抬升的影响,川中部分地区形成岩溶不整合面,盆地西部灯三、灯四段遭受强烈剥蚀。灯影组是四川盆地及邻区重要的油气储集层。     

黔桂地区泥盆纪层序地层和台内裂陷槽的形成演化

黔桂地区是泥盆纪时期南华海盆内裂陷活动作用初始且十分显著的地区。本文结合区域构造和盆地格局分析，通过典型剖面研究，将黔桂稳定型滨岸一台地相区的泥盆系划分为２１个３级海平面变化控制的层序。根据南丹罗富、大厂裂陷槽盆地泥盆系层序地层研究和与相邻稳定型泥盆系层序地层对比及层序地层格架分析，揭示了裂陷槽盆地的形成演化过程。指出构造幕式沉降是裂陷槽盆地层序发育和层序构成的主控因素。     

华北燕山裂陷槽中元古代深水藻类生物沉积及其环境

河北平泉燕山裂陷槽中元古代地层中,藻席-藻团-藻丝-藻屑-泥晶薄层交替形成韵律沉积。经对系列标本(薄片)特征及其不同结构类型的对比分析,认为它们是在风暴浪基面之下,具风暴流浊积特征的深水藻类生物沉积系列。浅海叠层石及其他底栖藻类构成了从浅海至半深海上部浅水一个完整的藻类沉积序列,其不同类型的特征则成为鉴别沉积时各环境要素的可靠依据,即依据不同藻类生物沉积类型———藻席、藻团、藻丝及藻层的组合序列变化,作为判别200～400 m半深海浅水环境的依据。     

四川峨边震旦系灯影组三段泥页岩地球化学特征及地质意义

为探讨川西峨边地区震旦系灯影组三段泥页岩沉积期氧化还原特征及构造-沉积背景,对其开展了矿物学、元素地球化学及同位素地球化学系统研究。结果表明,灯三段泥页岩硅、铝及钾元素富集,沉积期间气候温暖潮湿、受淡水及陆源物质影响明显。蓝灰色泥岩属氧化环境,为桐湾I幕运动地壳抬升剥蚀及局部火山作用的产物,物源以正常沉积为主、夹前震旦基底花岗斑岩;灰黑色页岩与拉张裂陷作用导致的海平面上升相关,属正常沉积物源供给的贫氧环境。裂陷槽西侧峨边地区桐湾I幕构造运动表现为早期剥蚀、后期快速海侵充填特征。     

水城—紫云裂陷槽对石炭系黑色页岩的沉积控制——以紫云地区为例

正水城—紫云裂陷槽属于南盘江盆地北缘的次级构造,对贵州南部紫云地区地层沉积具有明显的控制作用,沿该裂陷槽石炭系发育有厚度较大的黑色页岩,近年通过页岩气调查工作显示具有良好的页岩气勘探前景。为了分析该裂陷槽对石炭系黑色页岩的沉积控制和对页岩气地质条件的影响,本文分析了紫云地球石炭系黑色页岩的分布范围及厚度变化特征,并对黑色页岩取样分析境之体反射率     

震旦系灯影组白云岩多级次岩溶储层叠合发育特征及机制

受加里东早期桐湾运动一幕和二幕强烈构造抬升运动影响,震旦系灯影组二段和四段白云岩顶部分别遭受了强烈长期区域性不整合面岩溶作用。除顶部不整合面岩溶之外,灯影组二段和四段白云岩层内部也都见有多个具有层状特征的短期岩溶发育段,与灯影组二段和灯影组四段沉积过程中多个短期构造抬升沉降旋回有关,在四级层序界面下发育。在短期构造抬升事件影响下,相对海平面下降,白云岩暴露地表,发生同生/准同生期短期层内岩溶作用;形成多个几米至十几米厚的白云岩层内岩溶孔洞发育段;岩溶孔洞发育段之间为短期构造沉降期间较深水环境下沉积形成的致密泥晶白云岩、泥质白云岩或硅质白云岩层。四川盆地北部南江县映水坝剖面灯影组二段和四段分别识别出4层和8层层内短期岩溶发育段;川中乐山-龙女寺隆起钻井对比在灯影组二段白云岩中识别出6层层内短期岩溶发育段。白云岩层内的多个同生/准同生期短期岩溶发育段在垂向上的叠加形成了现今灯影组具有较大厚度的白云岩储层。桐湾一幕和二幕长期不整合面岩溶作用使灯影组二段或四段内部的短期岩溶层储集性能进一步改善。     

四川盆地震旦系灯影组不同古地理环境下丘滩储集体的差异性*

四川盆地震旦系灯影组丘滩沉积体广泛发育,具有很好的储集价值。基于露头勘查与岩心观测获取的资料,通过薄片鉴定、孔隙度、渗透率测试等方法分析丘滩储集体的储集性能。结果表明,由于震旦纪末期绵阳—长宁裂陷槽的发育影响了灯二段与灯四段碳酸盐岩台地相带展布,导致形成不同的古地理环境,目前可识别出高能环境、过渡环境、低能环境下发育的丘滩岩石类型,即以胡家坝剖面灯四段为代表的并进型丘滩多沉积高能环境岩石类型,以杨坝剖面灯二段为代表的追补型丘滩多沉积过渡环境岩石类型,以福成剖面灯四段为代表的饥饿型丘滩多沉积低能环境岩石类型。通过分析3种丘滩类型的储集空间与经历的准同生期成岩作用,并比较它们的物性特征,认为并进型丘滩体为最好的储集层。该研究成果有助于寻找优质储集层的发育位置,进而为四川盆地灯影组油气勘探提供参考。     

川中地区震旦系“葡萄花边”白云岩的形成时代与成因

四川盆地震旦系灯影组是重要的油气勘探开发层系,复杂的成岩演化和多期流体活动导致多种类型的白云岩形成。揭示震旦系白云岩的形成时代和成因不仅可以为四川盆地震旦系下一步的油气勘探提供更加充实的科学依据,也可为理解全球大规模存在前寒武纪白云岩的原因提供有益启示。本文针对川中地区震旦系灯影组“葡萄花边”白云岩的形成时代和成因进行了综合研究。岩相学研究表明,“葡萄花边”白云岩充填于藻白云岩的孔隙内,向内对称生长,结晶程度明显好于藻白云岩。在岩相学的基础上,利用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)微区原位U-Pb定年确定其形成时代,研究结果表明：川中地区震旦系灯影组“葡萄花边”白云岩形成时代为530±12Ma～502±12Ma,略新于灯影组地层年代。结合微量元素分析以及碳-氧-锶同位素数据,对川中地区震旦系灯影组“葡萄花边”白云岩进行成因分析。结果表明,其稀土元素总量(∑REE)相对较低(0.680×10^-6～8.963×10^-6),δ¹³C_VPDB(-0.1‰～1.7‰)略低于与同时期海水沉积白...     

燕山中、新元古代裂陷槽构造旋回层序研究──兼论裂陷槽构造旋回概念及级序的划分

本文依据裂陷槽构造控制及演化规律的原则提出了裂陷槽构造旋回层序的概念，并同时给出了相应的三级划分方案。应用裂陷槽构造旋回层序的概念研讨了燕山地区中、新元古代裂陷槽构造旋回层序的发育特征。燕山裂陷槽发育４个构造阶段旋回层序，即裂张断陷、裂张均衡、均衡负载和盖层构造阶段旋回层序，其中又有序叠加了１８个构造期和８２个构造幕旋回层序。前一类层序主要受控于导致裂陷槽形成、发育的区域构造；后两类构造旋回层序受裂陷槽构造演化及所驱动的构造海平面双重控制。     

四川盆地震旦系灯影组不同古地理环境下丘滩储集体的差异性

四川盆地震旦系灯影组丘滩沉积体广泛发育,具有很好的储集价值。基于露头勘查与岩心观测获取的资料,通过薄片鉴定、孔隙度、渗透率测试等方法分析丘滩储集体的储集性能。结果表明,由于震旦纪末期绵阳—长宁裂陷槽的发育影响了灯二段与灯四段碳酸盐岩台地相带展布,导致形成不同的古地理环境,目前可识别出高能环境、过渡环境、低能环境下发育的丘滩岩石类型,即以胡家坝剖面灯四段为代表的并进型丘滩多沉积高能环境岩石类型,以杨坝剖面灯二段为代表的追补型丘滩多沉积过渡环境岩石类型,以福成剖面灯四段为代表的饥饿型丘滩多沉积低能环境岩石类型。通过分析3种丘滩类型的储集空间与经历的准同生期成岩作用,并比较它们的物性特征,认为并进型丘滩体为最好的储集层。该研究成果有助于寻找优质储集层的发育位置,进而为四川盆地灯影组油气勘探提供参考。     

甘肃洮河裂陷槽金矿成矿地质条件探讨

洮河裂陷槽位于西秦岭合作—岷县断裂和腊子口—武都断裂之间的过渡地区,是以三叠系浊流沉积碎屑岩建造为主的重要金矿成矿带,后期构造活动相对较弱。通过对区内地质背景、地球化学特征和典型矿床特征的对比,分析了裂陷槽内金矿床成矿地质条件。认为三叠系碎屑岩地层是金的矿源层,地球化学异常是寻找该类矿床的直接标志,EW向和NW向断裂交汇部位的局部小规模褶皱、断裂和小岩脉的发育程度是矿体富集的决定因素。