川南赤水地區(qū)構(gòu)造期次分析及其油氣地質(zhì)意義

王鵬 劉葉 王永華（中石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院，四川成都610041）

0 引言

赤水位于貴州省西北部，該區(qū)長(zhǎng)期處于瀘州古隆起西南斜坡部位，屬于油氣有利聚集帶。赤水地區(qū)估算天然氣資源量巨大，但目前體上油氣探明率仍然較低，長(zhǎng)期以來(lái)存在構(gòu)造期次及其對(duì)油氣的控制作用認(rèn)識(shí)不清的問(wèn)題。本文結(jié)合新處理二、三維地震資料解釋成果，通過(guò)運(yùn)用構(gòu)造幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析方法，結(jié)合地質(zhì)測(cè)年研究成果，對(duì)赤水地區(qū)構(gòu)造形成機(jī)理和形成期次進(jìn)行分析，探討其對(duì)油氣藏分布的影響，為赤水地區(qū)的油氣勘探部署提供參考依據(jù)。

1 川南地區(qū)構(gòu)造背景及構(gòu)造單元?jiǎng)澐?/h2>

川南地區(qū)構(gòu)造變形主要受江南雪峰山隆起、黔中古隆起和大婁山造山帶共同作用，加之齊岳山、華鎣山、綦江、南川-遵義、赫章-金沙和埡都-紫云-羅甸等6條深大斷裂的限制，同時(shí)受縱向寒武系、志留系、嘉陵江組等多套滑脫層的控制，形成了現(xiàn)今川南復(fù)雜構(gòu)造形態(tài)。

川南地區(qū)根據(jù)構(gòu)造變形成因可劃分為：北東向展布向北西突出的弧形構(gòu)造體系、近南北向構(gòu)造體系、近東西向構(gòu)造體系和“S”型構(gòu)造體系（黔北斜坡）。赤水探區(qū)位于南北向和東西向構(gòu)造復(fù)合疊加區(qū)。該區(qū)主要受到黔中古隆起南北向擠壓構(gòu)造應(yīng)力影響，形成一系列的東西向“長(zhǎng)軸”構(gòu)造體系，同時(shí)西南部受大婁山推覆作用，形成變形較弱的近南北向的“短軸”背斜（鼻狀）褶皺，赤水探區(qū)發(fā)育南北和東西兩個(gè)方向的構(gòu)造形跡。

圖1 川南赤水地區(qū)區(qū)域構(gòu)造位置圖

2 構(gòu)造期次分析

中、上揚(yáng)子區(qū)地史發(fā)展經(jīng)歷了多期的構(gòu)造變革，產(chǎn)生了各種樣式的斷裂、褶皺和不整合現(xiàn)象。不同學(xué)者均認(rèn)為晚燕山—喜山期為赤水地區(qū)構(gòu)造形成的關(guān)鍵期。受兩期構(gòu)造應(yīng)力作用，形成近東西向和近南北向兩組近似正交的主體構(gòu)造，但長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)兩組構(gòu)造形成的次序一直存在爭(zhēng)論。

2.1 地質(zhì)測(cè)年分析

國(guó)內(nèi)外學(xué)者運(yùn)用磷灰石裂變徑跡熱史模擬，對(duì)四川盆地主要構(gòu)造的沉降與隆升做了大量的研究，通過(guò)系統(tǒng)搜集四川盆地相關(guān)研究資料，明確了燕山期以來(lái)，構(gòu)造變形傳播方向與隆升過(guò)程，總體上川南赤水地區(qū)存在兩個(gè)期次的構(gòu)造隆升活動(dòng)，一個(gè)是發(fā)生在48-52Ma 期間（燕山運(yùn)動(dòng)Ⅱ幕），另一個(gè)是發(fā)生在8.5-23Ma期間（喜山運(yùn)動(dòng)）。從構(gòu)造變形時(shí)間的先后順序可知，赤水探區(qū)南部由于受到黔中古隆起的擠壓率先發(fā)生隆升，隨后喜山期赤水探區(qū)西部發(fā)生隆升構(gòu)造變形，進(jìn)一步說(shuō)明東西向構(gòu)造形成時(shí)間早于南北向構(gòu)造。

2.2 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)學(xué)特征分析

川南地區(qū)構(gòu)造形變明顯受到兩期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)影響（見圖1）。第一期主構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)來(lái)源于東南部江南古陸隆起的陸內(nèi)造山運(yùn)動(dòng)，形成的雪峰山推覆帶向北西向強(qiáng)烈推覆擠壓應(yīng)力。在黔北地區(qū)紫云羅甸斷裂的調(diào)節(jié)作用和受四川盆地剛性基底的強(qiáng)烈阻擋，盆緣強(qiáng)烈隆升（燕山運(yùn)動(dòng)），赤水地區(qū)構(gòu)造應(yīng)力方向變?yōu)槟媳毕?。擠壓應(yīng)力沿寒武系滑脫層向盆內(nèi)傳遞，形成寶元—高木頂、太和—旺隆和納溪三排東西向“長(zhǎng)軸”背斜構(gòu)造。

第二期：古新世末期，印-亞板塊碰撞喜山期青藏高原向東擠壓，近南北向斷層形成，前期形成的東西向構(gòu)造帶被劃為局部的高點(diǎn)背斜，形成川南赤水工區(qū)棋盤式的構(gòu)造格局。晚新生代大婁山推覆，位于同一構(gòu)造帶的珙縣地區(qū)掀斜，構(gòu)造走向轉(zhuǎn)為北西-南東向（見圖2）。

通過(guò)區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)學(xué)特征分析可知，赤水地區(qū)東西向構(gòu)造形成時(shí)間早于南北向構(gòu)造。

圖2 川南赤水及鄰區(qū)主要構(gòu)造分布圖

2.3 構(gòu)造幾何學(xué)特征分析

赤水地區(qū)長(zhǎng)垣壩構(gòu)造帶整體上呈近東西向“長(zhǎng)軸”背斜構(gòu)造形態(tài)，但同時(shí)在構(gòu)造兩翼發(fā)育五南、復(fù)興等多個(gè)近南北向的鼻狀構(gòu)造，長(zhǎng)垣壩構(gòu)造位于南北向構(gòu)造和東西向構(gòu)造疊加復(fù)合區(qū)。結(jié)合最新構(gòu)造解釋成果，分析認(rèn)為：赤水地區(qū)近南北向斷層受東西向斷層限制作用明顯，如五南、復(fù)興構(gòu)造兩翼發(fā)育的南北向斷裂向北延伸，均被東西向斷裂切割，為穿過(guò)長(zhǎng)垣壩斷裂（如圖3）。從區(qū)域上看，南北走向的構(gòu)造由長(zhǎng)垣壩構(gòu)造帶向北，延伸長(zhǎng)度較短，同時(shí)逐漸出現(xiàn)南北向構(gòu)造與東西向構(gòu)造疊加現(xiàn)象。上述分析表明東西向構(gòu)造形成在先，南北向構(gòu)造形成在后，且構(gòu)造形態(tài)和斷層展布受限于早期的東西向構(gòu)造。

圖3 赤水地區(qū)龍?zhí)督M限制疊加示意圖

3 對(duì)赤水地區(qū)油氣藏的影響

赤水探區(qū)主力產(chǎn)層為海相上組合嘉陵江、茅口組，通過(guò)對(duì)已鉆井巖心樣品分析，認(rèn)為茅口組和嘉陵江組儲(chǔ)層基質(zhì)物性都較差，孔隙度普遍小于5%，滲透率小于0.9×10-3μm2，表現(xiàn)為低孔低滲的儲(chǔ)層特征。從獲高產(chǎn)的太4井、寶3井分析，表明本區(qū)獲高產(chǎn)的關(guān)鍵在于裂縫，獲得持續(xù)產(chǎn)能的關(guān)鍵在于裂縫孔隙網(wǎng)絡(luò)的發(fā)育規(guī)模。

赤水地區(qū)構(gòu)造經(jīng)歷了長(zhǎng)期、復(fù)雜的演化，最終形成現(xiàn)今構(gòu)造形跡，赤水探區(qū)內(nèi)存在大量典型的多期構(gòu)造互相疊加現(xiàn)象，如限制疊加、應(yīng)力場(chǎng)干擾、斷裂切錯(cuò)及褶皺疊加等（見圖3）。

赤水地區(qū)各種疊加構(gòu)造是多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，疊加構(gòu)造發(fā)育區(qū)必然經(jīng)歷多期構(gòu)造應(yīng)力的改造，通常伴生著大量聯(lián)通的裂縫系統(tǒng)，可有效改善赤水地區(qū)海相上組合低孔滲儲(chǔ)層的物性條件，有利于油氣運(yùn)距成藏。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）赤水地區(qū)發(fā)育東西向和南北向兩組近似正交的構(gòu)造形跡，兩組構(gòu)造東西向形成在先，南北向形成在后。但東西向構(gòu)造受后期構(gòu)造應(yīng)力的影響，產(chǎn)生逆時(shí)針平滑剪切活動(dòng)。

（2）赤水地區(qū)早期的東西向構(gòu)造由黔中古隆起向北的構(gòu)造擠壓作用形成的；晚期的近南北向構(gòu)造是受喜山運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的向東擠壓應(yīng)力和后期大婁山的推覆掀斜作用形成的。兩期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的相互疊加作用，形成了赤水地區(qū)現(xiàn)今棋盤狀構(gòu)造格局。

（3）復(fù)合疊加構(gòu)造發(fā)育區(qū)受早晚兩期構(gòu)造應(yīng)力改造，伴生大量裂縫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有利于油氣的運(yùn)移聚集，為理想的油氣勘探、開發(fā)有利區(qū)。