中上揚子地區(qū)晚震旦世構(gòu)造古地理及油氣地質(zhì)意義

汪澤成，姜華，陳志勇，劉靜江，馬奎，李文正，謝武仁，江青春，翟秀芬，石書緣，李琦

（1. 中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2. 中國石油西南油氣田公司，成都 610051；3. 中國石油杭州地質(zhì)研究院，杭州 310023）

0 引言

近年來，四川盆地高石梯—磨溪地區(qū)發(fā)現(xiàn)了安岳大氣田，主力含氣層包括震旦系燈影組和寒武系龍王廟組[1-2]，湖北宜昌地區(qū)發(fā)現(xiàn)了震旦系燈影組含氣層及陡山沱組頁巖氣[3]，展示了中上揚子地區(qū)震旦系天然氣勘探巨大前景。安岳氣田的發(fā)現(xiàn)得益于德陽—安岳克拉通內(nèi)裂陷及“四古”控藏的認(rèn)識[1-2,4]。然而，對德陽—安岳裂陷的成因及演化還存在較大爭議[5-6]。為深化認(rèn)識四川盆地震旦紀(jì)構(gòu)造巖相古地理特征，本文立足中上揚子地區(qū)，本著“跳出盆地看盆地”的思路，調(diào)查了中上揚子地區(qū)數(shù)十條震旦系露頭剖面，收集整理了包括宜昌地區(qū)在內(nèi)的大量鉆井、測井、地震和其他綜合研究資料，開展了陡山沱組及燈影組古構(gòu)造、沉積相、儲集層、烴源巖分析等基礎(chǔ)工作，編制了陡山沱組[7]及燈影組構(gòu)造古地理圖等基礎(chǔ)圖件，剖析古構(gòu)造格局對巖相古地理展布及成藏組合空間分布的控制作用，以期對拓展勘探新領(lǐng)域有所借鑒。

1 地質(zhì)背景

晉寧—四堡造山運動形成了揚子克拉通統(tǒng)一基底[8]。在Rodinia超大陸裂解的全球構(gòu)造背景下，新元古代早中期發(fā)育多期火山巖漿活動，揚子克拉通東南緣形成了南華裂谷系，沉積一套火山巖層系[9]。南華紀(jì)（距今635～720 Ma），在“雪球地球”及伸展構(gòu)造背景下，揚子克拉通邊緣沉積被動陸緣碎屑巖[10]，克拉通內(nèi)部發(fā)育克拉通內(nèi)裂陷[4]。震旦紀(jì)—早古生代，進(jìn)入克拉通拗陷演化階段，沉積充填以海相碳酸鹽沉積為主，發(fā)育多套生儲蓋組合，奠定了豐富油氣資源的物質(zhì)基礎(chǔ)。

中上揚子地區(qū)震旦系分布廣泛，分為上、下兩統(tǒng)[11]。下統(tǒng)陡山沱組為揚子克拉通第 1套沉積，四川盆地為主體的古陸區(qū)地層厚度薄，僅20～60 m；古陸區(qū)外圍的邊緣凹陷，地層齊全，厚500～1 000 m，以陸棚相富有機質(zhì)泥巖為主[7,12]。上統(tǒng)燈影組廣泛分布，縱向可劃分為燈一段—燈四段4個巖性段[13]，厚50～1 400 m。該時期受克拉通內(nèi)構(gòu)造分異影響，四川盆地腹部發(fā)育德陽—安岳克拉通臺內(nèi)斷陷，厚50～150 m；斷陷側(cè)翼臺緣帶厚度為800～1 400 m，其他地區(qū)為臺地相沉積，厚度一般為600～800 m。早寒武世早期，斷陷繼承性發(fā)育；早寒武世中期（相當(dāng)于筇竹寺組沉積晚期），斷陷衰亡而被填平補齊[4]，取而代之是西高東低大型碳酸鹽緩坡臺地。到晚奧陶世晚期—志留紀(jì)，隨著黔中古陸、雪峰古陸的隆升，開始出現(xiàn)前陸盆地碎屑巖沉積[14]，結(jié)束震旦紀(jì)—早古生代碳酸鹽臺地演化歷史。

2 中上揚子地區(qū)晚震旦世古構(gòu)造格局

中上揚子地區(qū)震旦紀(jì)處于伸張構(gòu)造環(huán)境，西側(cè)與川西海盆相接，北側(cè)為南秦嶺被動大陸邊緣盆地，東南為湘中南被動大陸邊緣盆地。受區(qū)域拉張影響，克拉通盆地內(nèi)部因同沉積斷裂活動而產(chǎn)生構(gòu)造沉降分異現(xiàn)象[15]，中上揚子克拉通被近南北向展布的德陽—安岳臺內(nèi)斷陷及城口—鄂西臺內(nèi)斷陷所分割，形成了“三隆兩凹”的構(gòu)造格局（見圖1）。

圖1 中上揚子地區(qū)晚震旦世古構(gòu)造格局

2.1 德陽—安岳臺內(nèi)斷陷

德陽—安岳臺內(nèi)斷陷位于四川盆地腹部，又稱之為“安岳—德陽克拉通內(nèi)裂陷”[4]，呈喇叭型近南北向展布，往北向川西海盆開口，往南向川中、蜀南延伸，寬50～180 km，南北長560 km，分布面積達(dá)6×104km2（見圖2）。研究表明，斷陷發(fā)育同沉積控邊斷裂及內(nèi)部次級斷裂，以北西西向為主。在高石梯—磨溪地區(qū)，燈影組三段底界斷距為400～500 m，寒武系底界斷距為300～400 m，向上到滄浪鋪組斷距減小，除邊界斷層外的多數(shù)斷層消失在龍王廟組；平面上，控邊斷層斷距大，具有從北向南斷距變小的趨勢。成因機制上，斷陷形成與川西海盆拉張有關(guān)，是川西海盆向上揚子克拉通內(nèi)部延伸的拉張斷陷[15]。

德陽—安岳臺內(nèi)斷陷演化經(jīng)歷了 3個階段：①陡山沱組—燈影組沉積期，為斷陷形成期。陡山沱組沉積期，斷陷主要發(fā)育在劍閣以北地區(qū)，地震剖面可見陡山沱組明顯加厚現(xiàn)象。燈影組燈一+燈二段沉積期，斷陷向南擴(kuò)展延伸到高石梯地區(qū)，斷陷兩側(cè)發(fā)育邊界斷層，為雙斷式斷陷。燈四段沉積期，斷陷向南擴(kuò)展發(fā)育，規(guī)模不斷擴(kuò)大，且東部邊界斷裂活動強度加大，形成箕狀斷陷（見圖3）。②早寒武世早期，為斷陷發(fā)展期。麥地坪組沉積期，斷陷區(qū)沉積厚100～200 m的斜坡—盆地相的炭硅泥巖、泥質(zhì)紋層瘤狀云巖、炭硅泥巖，其外圍則發(fā)育碳酸鹽臺地相灰?guī)r，厚度僅10～30 m。

圖2 德陽—安岳斷陷燈影組燈一+燈二段厚度等值線及地震解釋剖面圖

圖3 城口—鄂西臺內(nèi)斷陷及臺緣帶燈影組地層對比剖面

筇竹寺組沉積早期（相當(dāng)于筇一段—筇二段沉積期），斷陷充填深水陸棚相富有機質(zhì)泥頁巖，是下寒武統(tǒng)優(yōu)質(zhì)烴源巖的主力層段。③早寒武世中晚期（相當(dāng)于筇三段沉積期）為斷陷消亡期。鉆井揭示筇竹寺組筇三段為三角洲—淺水陸棚沉積，砂巖明顯增多，泥質(zhì)巖有機碳含量明顯降低，表明早期斷陷被填平補齊、進(jìn)入拗陷演化階段。

2.2 城口—鄂西臺內(nèi)斷陷

城口—鄂西臺內(nèi)斷陷位于大巴山及鄂西地區(qū)，呈“Y”字型往北向南秦嶺被動大陸邊緣海盆開口，往南向恩施—大庸延伸，寬80～300 km，南北長300 km，可能與湘中南大陸邊緣盆地相接，分隔上揚子克拉通與中揚子克拉通（見圖1）。陳孝紅等[16]利用巖石化學(xué)成分和微量元素組成研究大庸—慈利地區(qū)晚震旦世沉積環(huán)境與沉積成因，認(rèn)為該區(qū)震旦系黑色巖系形成與盆地斷陷、地殼拉張減薄并造成地幔流體上涌作用有關(guān)。

城口—鄂西臺內(nèi)斷陷形成始于震旦紀(jì)陡山沱組沉積期，發(fā)育厚120～300 m的灰黑色炭質(zhì)頁巖、灰色泥巖夾粉砂質(zhì)泥巖、含磷粉砂巖及薄層狀白云巖，屬于淺水陸棚沉積[7,12]。燈影組沉積期，斷陷繼承性發(fā)育，充填厚度較薄的泥晶云巖、灰?guī)r。區(qū)內(nèi)鄂參 1井鉆遇燈影組厚度僅92.5 m，以薄層泥晶云巖、灰?guī)r為主，屬于深水陸棚沉積。斷陷兩側(cè)發(fā)育丘灘相為主的臺緣帶，厚度較大。西側(cè)臺緣帶的利1井，燈影組厚833.5 m，以凝塊云巖為主，溶蝕孔洞發(fā)育。東側(cè)臺緣帶鄂宜地4井燈影組厚596 m，發(fā)育厚層藻云巖、顆粒云巖，局部夾灰?guī)r、硅質(zhì)白云巖（見圖 3）。從地層厚度及巖相變化分析可能存在正斷層，下降盤震旦系厚度薄，且發(fā)育下寒武統(tǒng)麥地坪組和500～600 m厚的筇竹寺組泥頁巖；斷層上升盤燈影組沉積厚層微生物丘灘體，筇竹寺組厚度明顯減薄。這一特征與德陽—安岳斷陷充填沉積有可較好的可對比性。

中揚子區(qū)塊內(nèi)地震資料稀少，僅宜昌、秭歸地區(qū)有少量地震測線，因而很難刻畫斷陷邊界及內(nèi)部斷裂展布。通過對宜參1過井剖面地震相解釋（見圖4），宜參 1井鉆遇燈影組臺緣帶，地震相表現(xiàn)為弱振幅、雜亂反射，與高石梯—磨溪地區(qū)臺緣帶丘灘體地震相很相似。該井西側(cè)發(fā)育正斷層，斷層下盤可見強振幅、連續(xù)反射的斜坡—盆地相特征，且從臺緣帶向盆地方向可見前積現(xiàn)象；該井東側(cè)可解釋出斷層控制的局部小斷陷，反射層連續(xù)性較好，地層厚度明顯小于兩翼。

圖4 過宜參1井地震剖面地震相解釋

3 燈影組沉積期巖相古地理特征

3.1 沉積相類型

中上揚子地區(qū)震旦系燈影組以含/富含菌藻類白云巖為主要特征，包括格架白云巖、核形石白云巖、鮞粒白云巖、砂屑白云巖、砂礫屑白云巖、泥（微）晶白云巖、泥質(zhì)泥晶白云巖等。其沉積組構(gòu)多樣，包括各類（直立、纏繞、匍匐等）格架狀、凝塊狀、球粒狀、泡沫狀、疊層狀、層紋狀、雪花狀等?？傮w屬于大型淺水碳酸鹽臺地，可細(xì)劃出局限—蒸發(fā)臺地相、臺內(nèi)斷陷相、臺凹邊緣相、臺地邊緣相、斜坡—盆地相。沉積相特征詳見表1和圖5。

3.2 燈一+燈二段沉積期巖相古地理

燈影組沉積期中上揚子地區(qū)基本上繼承了陡山沱組沉積期的古地理格局，以碳酸鹽巖沉積為主，是中國南方地區(qū)第1次大規(guī)模的碳酸鹽臺地發(fā)育期。

表1 中—上揚子地區(qū)震旦系燈影組沉積相類型及主要相特征

燈一段巖性以塊狀白云巖為主，菌、藻類貧乏，厚30～160 m。燈二段與燈一段連續(xù)沉積，巖性以富藻白云巖、葡萄花邊狀構(gòu)造為主，厚350～550 m。由于地震資料上很難將二者區(qū)分開，且鉆井資料稀少，故將燈一段與燈二段合并成圖。井震結(jié)合編制燈一+燈二段殘余地層厚度圖，可見上揚子地區(qū)厚度為 200～1 100 m，江油—綿陽—資陽一帶厚度明顯減薄，厚度小于200 m。中揚子地區(qū)厚度為200～500 m，巫山—巴東—慈利一帶厚度小于100 m。

按照優(yōu)勢相且綜合地層厚度變化編制出燈一+燈二段巖相古地理圖（見圖6），清晰展示出兩個相互獨立的鑲邊臺地。上揚子克拉通主體位于四川盆地，其間發(fā)育德陽—安岳臺內(nèi)斷陷。中揚子克拉通主體位于鄂西地區(qū)，兩個臺地之間發(fā)育鄂西臺內(nèi)斷陷。臺地外圍為臺緣斜坡和深水海盆，沉積物主要為一套灰泥質(zhì)白云巖或硅質(zhì)泥巖、硅質(zhì)巖。臺地以西的川西海盆在平武一帶可見較深水的云質(zhì)灰?guī)r夾深灰色板巖、千枚巖。臺地以北的秦嶺海盆在城口一帶發(fā)育巨厚的灰黑色硅質(zhì)巖。臺地東南緣為臺緣斜坡—海盆，在秀山、松桃地區(qū)可見灰色、灰黑色含磷泥頁巖夾云質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)云巖，屬于臺緣斜坡沉積；在懷化中方、江口、桂北三江地區(qū)發(fā)育厚層硅質(zhì)巖，屬于深水海盆沉積。

3.2.1 上揚子克拉通

燈影組燈一+燈二段沉積前的古地形，如德陽—安岳臺內(nèi)斷陷及零星分布的古島鏈，對巖相古地理展布有顯著的控制作用。上揚子克拉通巖相古地理主要由碳酸鹽臺地、德陽—安岳臺內(nèi)斷陷兩大古地理單元構(gòu)成。臺地邊緣及臺內(nèi)斷陷側(cè)翼的高能環(huán)境均發(fā)育規(guī)模較大的丘灘復(fù)合體，環(huán)繞臺地分布，共同構(gòu)成了上揚子地區(qū)的鑲邊臺地。臺地內(nèi)部則發(fā)育規(guī)模較小的臺內(nèi)丘灘體及灘間洼地，呈現(xiàn)獨特的“星羅棋布”古地理景觀（見圖6）。

碳酸鹽臺地：碳酸鹽臺地以局限臺地為主，局部發(fā)育蒸發(fā)潟湖及潮坪。臺地內(nèi)受微古地形控制，在微古地形高部通常發(fā)育菌藻類灰泥丘及顆粒灘體構(gòu)成的丘灘復(fù)合體。在峨邊先鋒剖面，燈二段灰泥丘可以進(jìn)一步劃分為丘核、丘頂和丘基（見圖 7）。丘核為泥晶白云巖，見少量藻格架白云巖；丘頂一般為含藻紋層的泥晶白云巖；丘基為砂屑灘或早期的灰泥丘。丘灘復(fù)合體之間發(fā)育灘間洼地，水體較深，發(fā)育含泥的白云巖沉積。在大型丘灘體所圍限的灘間洼地，丘灘體障壁作用可形成蒸發(fā)潟湖、蒸發(fā)潮坪，以云膏鹽、膏鹽巖、鹽巖發(fā)育為特征。如威遠(yuǎn)地區(qū)威 117井燈影組全取心，完整記錄了燈影組燈一段蒸發(fā)潮坪、燈二段半局限—開闊臺地、燈三段碎屑巖陸棚及燈四段臺地的沉積演化。其中，威117井燈一段發(fā)育厚約60 m的含硬石膏結(jié)核、團(tuán)塊（已被白云石交代）白云巖，并可見部分硬石膏被溶解后的殘余孔洞。長寧地區(qū)寧 2井燈一段發(fā)育240 m厚的膏鹽巖和30 m厚的膏云巖；云南會澤銀廠坡剖面，燈二段普遍含針狀或柱狀硬石膏晶體白云巖。

圖5 中上揚子地區(qū)燈影組典型巖石學(xué)特征圖版

臺緣帶丘灘體復(fù)合體：發(fā)育于臺地邊緣及臺內(nèi)斷陷翼部高能環(huán)境，海水較淺、氣候溫暖，有利于菌藻類繁盛，發(fā)育大量具葡萄花邊構(gòu)造的含菌藻類白云質(zhì)灰泥丘-藻丘。藻丘具有一定抗浪性，在破浪作用下，藻丘碎屑與藻丘形成丘灘復(fù)合體。四川盆地周緣露頭區(qū)，如川北楊壩、川西汶川七盤溝、云南會澤、渝東彭水、利川等地，均可見大型藻丘及丘灘復(fù)合體，高達(dá)20～40 m。德陽—安岳臺內(nèi)斷陷臺緣帶鉆井揭示形態(tài)與產(chǎn)狀各異、微生物成因的凝塊石、泡沫綿層、疊層石、層紋石格架白云巖，以及砂礫屑、砂屑白云巖，如斷陷西側(cè)臺緣帶的資 4井鉆遇燈二段連續(xù)厚度達(dá)120 m的灘相白云巖；斷陷東側(cè)臺緣帶高石1井鉆遇厚達(dá)430 m的燈二段，下部發(fā)育灰褐色微晶凝塊云巖、砂屑云巖夾泥晶云巖、硅質(zhì)云巖，為丘灘與灘間?；映练e；上部為微晶凝塊云巖、紋層狀凝塊云巖夾疊層石、砂屑云巖，為微生物丘灘復(fù)合體沉積。

圖6 中上揚子地區(qū)燈影組燈一+燈二段巖相古地理圖

臺內(nèi)斷陷：德陽—安岳臺內(nèi)斷陷在陡山沱組沉積期已具雛形[7]，燈影組燈一+燈二段沉積期向克拉通內(nèi)延伸至高石梯地區(qū)。臺內(nèi)斷陷沉積相包括上斜坡相、下斜坡相、槽盆相。上斜坡相以發(fā)育疊積礫屑白云巖為特征；下斜坡相表現(xiàn)為瘤狀白云巖與泥質(zhì)紋層、泥質(zhì)條帶白云巖；槽盆相表現(xiàn)為薄層泥質(zhì)白云巖或重力流泥質(zhì)白云巖，泥質(zhì)（泥晶）白云巖與白云質(zhì)泥巖。

古陸或古島嶼：燈一+燈二段沉積期，四川盆地西南緣可見古陸或古島嶼零星分布。研究表明，川東北地區(qū)也存在規(guī)模較大的宣漢—開江古陸[17]，面積約1.6×104km2。該古陸鉆探五探1井，完鉆井深8 060.00 m，鉆穿震旦系進(jìn)入前震旦系（未穿）。該井鉆遇燈影組總厚度為303 m，遠(yuǎn)小于川中地區(qū)燈影組厚度。地層對比表明，燈四段、燈三段發(fā)育完整，巖性可與川中地區(qū)對比。燈二段僅厚15 m，巖性以泥—粉晶白云巖、砂屑云巖為主（見圖8）。缺失震旦系底部燈一段和陡山沱組，燈二段直接與下部厚層碎屑巖接觸。碎屑巖巖性為灰綠色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、凝灰質(zhì)泥巖互層，8 021 m、8 022 m井深取樣分析鋯石主峰年齡為708～754 Ma，最年輕年齡超過635 Ma，據(jù)此推測為南華系。綜合分析表明，該古陸在陡山沱組沉積期就已存在，燈影組沉積早期古陸區(qū)繼承性發(fā)育，缺失燈一段及大部分燈二段，僅在燈二段沉積晚期開始接受碳酸鹽巖沉積，古陸消失。

3.2.2 城口—鄂西臺內(nèi)斷陷

城口—鄂西臺內(nèi)斷陷在早震旦世陡山沱組沉積期就已形成[7]，晚震旦世燈影組沉積期繼承演化。燈影組巖性為陸棚—斜坡相泥—粉晶云巖、硅質(zhì)云巖，發(fā)育平行層理、水平層理，可見包卷層理及滑動構(gòu)造，厚度一般為100～150 m，與臺緣帶差異明顯。

圖8 五探1井燈影組沉積相剖面

斷陷內(nèi)的石門楊家坪剖面燈影組可劃分四段[18]，燈四段為大套灰色中—層狀泥晶云巖，水平層理發(fā)育，層間夾有硅質(zhì)巖的條帶或硅質(zhì)巖透鏡體，夾有厚約3 m的滑動構(gòu)造及包卷層理、竹葉狀碎屑云巖，厚93 m；燈三段為灰黑色中—厚層狀泥晶硅質(zhì)云巖與薄層泥質(zhì)硅質(zhì)云巖互層，夾薄層炭質(zhì)頁巖，厚14.68 m；燈一+燈二段為灰黑色中—薄層狀泥晶硅質(zhì)云巖，夾薄層炭質(zhì)頁巖，具泥—粉晶結(jié)構(gòu)，水平層理發(fā)育，厚68.72 m。恩施鄂參1井鉆遇燈影組厚度僅有92.5 m，燈四段為灰色泥晶云巖，見硅質(zhì)及燧石團(tuán)塊，厚56.0 m；燈三段為灰黑—黑色硅質(zhì)頁巖與白云質(zhì)頁巖，厚10.5 m；燈一+燈二段為灰綠色白云巖及云質(zhì)灰?guī)r，厚26.0 m；陡山沱組以灰黑—黑色頁巖、灰綠色泥巖為主，厚65.5 m。斷陷西側(cè)臺緣帶的利1井，燈影組厚度達(dá)833.5 m，巖性為大套微生物（骨架）礁白云巖、凝塊石格架白云巖、疊層石、層紋石白云巖、砂礫屑、砂屑白云巖等，表現(xiàn)出顯著的高能環(huán)境沉積特征。

3.2.3 中揚子孤立臺地

中揚子地區(qū)指秦嶺海槽以南、湘黔桂海盆以北、鄂西恩施—龍山一線以東的湖北省和湖南省大部分地區(qū)。燈影組沉積期古地理整體繼承了陡山沱組沉積期的主要特點，呈現(xiàn)為四周被較深水所包圍的孤立臺地[19-22]。臺地周緣發(fā)育臺緣帶，主要沉積為砂屑灘和菌藻類白云質(zhì)灰泥丘。臺地內(nèi)部發(fā)育碳酸鹽潮坪相和局限臺地相。碳酸鹽潮坪相以泥粉晶白云巖、粉晶白云巖夾藻疊層白云巖、砂礫屑白云巖、核形石、凝塊石、鱺粒白云巖等為主要沉積，發(fā)育潮汐層理、槽狀交錯層理、羽狀交錯層理、藻紋層及鳥眼等沉積構(gòu)造。潮坪相區(qū)外圍為寬廣的局限臺地相區(qū)，主要沉積物為鮞粒白云巖、核形石白云巖、凝塊石白云巖和具水平層理、波紋層理和沙紋層理的泥粉晶白云巖，局部夾頁巖和粉砂質(zhì)泥巖，其內(nèi)部常發(fā)育以亮晶鮞粒白云巖、核形石白云巖和微晶—粉晶白云巖為主的淺灘和灘間沉積。

3.3 燈三段沉積期巖相古地理

燈三段沉積期是巖相古地理變革的重要時期。燈二段沉積末期，上揚子地區(qū)發(fā)生了上升運動為主的桐灣運動Ⅰ幕，露頭及鉆井剖面均可見燈三段富含泥質(zhì)的碎屑巖及碳酸鹽巖假整合于燈二段含藻白云巖，厚度穩(wěn)定，多在30～50 m，巖性變化較大。由于燈三段厚度小，地震剖面上除燈三段底界面表現(xiàn)為連續(xù)性較好的強反射之外，地層內(nèi)部能夠反映巖性變化的地震信息缺乏，因而本次研究沒有開展巖相古地理圖件編制。

燈三段沉積期，隨著海平面上升，中上揚子地區(qū)進(jìn)入海侵期。由于大量陸源物質(zhì)的輸入，抑制了碳酸鹽巖的發(fā)育，使中上揚子地區(qū)沉積環(huán)境演變?yōu)橐躁懺此樾紴橹鞯木窒藓－h(huán)境。南江楊壩剖面，燈三段為近物源的含礫長石石英砂巖，與下伏燈二段風(fēng)化殼型白云巖假整合接觸。川西—滇東地區(qū)燈三段為紫紅色灰質(zhì)泥巖、灰質(zhì)砂巖；川南—黔北地區(qū)燈三段為藍(lán)灰色泥巖，磨溪—高石梯—龍女寺一帶燈三段為灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖。中揚子地區(qū)燈三段為硅質(zhì)云巖，與燈二段為連續(xù)沉積。由此可見，燈二段沉積期末上揚子地區(qū)發(fā)生了不均衡升降運動，總體呈現(xiàn)西高東低、西部剝蝕東部連續(xù)沉積的特點。

3.4 燈四段沉積期巖相古地理

燈四段與燈三段為連續(xù)沉積，是海侵之后高位域產(chǎn)物，也對應(yīng)的是中上揚子地區(qū)又一個大規(guī)模碳酸鹽臺地的重要時期。燈四段殘余地層厚50～600 m，巖相古地理特征表現(xiàn)為兩個臺內(nèi)斷陷分割的 3個碳酸鹽臺地（見圖9、圖10），臺地具有鑲邊臺地特征。

圖9 中上揚子地區(qū)燈影組四段沉積期巖相古地理圖

燈四段沉積期古構(gòu)造格局整體繼承了燈二段，但構(gòu)造活動性進(jìn)一步增強，使得燈四段巖相古地理與燈二段相比表現(xiàn)出特殊性。

①從沉積范圍看，燈四段沉積期，隨著海侵不斷擴(kuò)大，早期古陸逐漸消失，臺地范圍覆蓋了整個中上揚子克拉通。但在川北地區(qū)曾1、會1井分別發(fā)育12.5 m和23.5 m 的 蒸發(fā) 潟 湖—蒸發(fā)潮坪相膏鹽巖、白云質(zhì)膏鹽及膏質(zhì)白云巖，其成因可能與北部克拉通邊緣臺緣、西側(cè)克拉通內(nèi)臺緣巨大丘灘體障壁所導(dǎo)致的海水循環(huán)不暢有關(guān)。

②燈四段沉積期水體相對較深，不利于菌藻類的繁盛，菌藻類紋層不發(fā)育，主要為泥粉晶白云巖和少量砂屑白云巖，普遍含硅質(zhì)條帶或硅質(zhì)團(tuán)塊。臺地邊緣規(guī)模較小，臺內(nèi)斷陷繼承性發(fā)育，主要以含泥巖沉積為主，厚50～100 m。

圖10 中上揚子地區(qū)燈影組沉積剖面圖

③構(gòu)造活動性增強，導(dǎo)致早期規(guī)模較大的碳酸鹽臺地被分割成多個孤立臺地。德陽—安岳臺內(nèi)斷陷不斷向臺地腹部延伸，臺內(nèi)斷陷沉積范圍不斷擴(kuò)大，將上揚子克拉通進(jìn)一步分割。中揚子地區(qū)早期的孤立臺地繼承性發(fā)展，臺地西北部臺緣帶特征更加明顯。另一方面，深部構(gòu)造運動帶來的硅質(zhì)熱流體活動比較強烈，導(dǎo)致燈四段厚層泥微晶白云巖中普遍發(fā)育硅質(zhì)條帶或硅質(zhì)團(tuán)塊。

4 油氣地質(zhì)意義

上述研究表明，中上揚子地區(qū)晚震旦世發(fā)生了克拉通內(nèi)構(gòu)造分異，形成了“三臺兩凹”的古構(gòu)造格局，不僅控制了震旦系燈影組及寒武系麥地坪組和筇竹寺組巖相古地理展布，而且控制了油氣成藏要素組合時空分布[23]。

4.1 臺內(nèi)斷陷控制優(yōu)質(zhì)烴源巖分布

鉆井和地震已證實德陽—安岳斷陷發(fā)育震旦系陡山沱組和燈影組燈三段、下寒武統(tǒng)麥地坪組和筇竹寺組4套優(yōu)質(zhì)烴源巖。

震旦系陡山沱組烴源巖少有井鉆遇，但遵義松林剖面陡山沱組泥巖 35個樣品的TOC值為 0.11%～4.64%，平均值為 1.51%；干酪根同位素組成為-31.5‰～-30.3‰，平均值為-30.8‰，為腐泥型；等效鏡質(zhì)體反射率為2.08%～2.34%，處于過成熟階段。在川西北地震剖面陡山沱組表現(xiàn)為連續(xù)強反射，是泥質(zhì)巖的地震響應(yīng)，厚度可達(dá)150 m。燈影組燈三段烴源巖為黑色頁巖，厚度10～30 m。高科1井67個樣品TOC值為0.50%～4.73%，平均值為0.87%，TOC大于0.5%的樣品占 59.8%；干酪根同位素組成為-33.4‰～-28.5‰，平均值為-32.0‰，有機質(zhì)類型屬腐泥型（Ⅰ型）；等效Ro值為3.16%～3.21%。下寒武統(tǒng)麥地坪組烴源巖主要為硅質(zhì)頁巖、炭質(zhì)泥巖等，厚30～50 m，有機質(zhì)豐度較高，TOC值為0.52%～4.00%，平均值為1.68%。干酪根同位素組成為-36.4‰～-32.0‰，平均值為-34.3‰，屬典型的腐泥型烴源巖。有機質(zhì)成熟度等效Ro值為2.23%～2.42%，達(dá)到高過成熟階段。

下寒武統(tǒng)筇竹寺組烴源巖主要為黑色、灰黑色泥頁巖、炭質(zhì)泥巖，厚300～450 m[1-2]，為一套區(qū)域分布的優(yōu)質(zhì)烴源巖。研究表明，筇竹寺組可劃分為 3個層段[24]，下部筇一段主要分布在德陽—安岳裂陷內(nèi)，為海侵初期產(chǎn)物，巖性以黑—深灰色泥巖、頁巖為主，厚50～300 m，地震剖面表現(xiàn)為強連續(xù)反射且向裂陷翼部超覆，有機碳豐度高，TOC值為0.5%～4.8%，平均值為1.98%，是筇竹寺組烴源巖主力層段。筇二段全盆地分布，為最大海侵期產(chǎn)物，以黑—深灰色炭質(zhì)頁巖、泥巖為主，厚50～200 m，裂陷內(nèi)筇竹寺組烴源巖厚度較大，為100～200 m；川中臺內(nèi)筇竹寺組烴源巖厚50～100 m，TOC值為0.4%～3.1%，平均值為1.68%。筇三段為高位體系域沉積產(chǎn)物，受川中古隆起西部物源供應(yīng)影響，粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖明顯增多，有機碳含量一般小于1.0%，烴源巖質(zhì)量總體偏差。

4.2 燈影組臺緣與臺內(nèi)均發(fā)育微生物白云巖儲集層

燈影組儲集層的形成與分布均表現(xiàn)出明顯的“相控”+“巖溶”特征。

中上揚子地區(qū)燈影組沉積期整體屬于陸表海沉積，水體較淺，臺緣帶與臺內(nèi)均發(fā)育微生物丘灘體，為大面積儲集層形成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。臺緣帶高能環(huán)境微生物丘灘體加積生長，形成厚度較大的丘灘體，如磨溪108井（見圖11a）。臺內(nèi)微生物丘灘體主要受微古地貌控制，微生物巖以藻紋層白云巖、凝塊石、樹枝石和均一石為主，如磨溪51井（見圖11b）。儲集性能最好的儲集巖類型是藻格架白云巖，平均孔隙度為5.41%；其次是藻凝塊白云巖和砂屑白云巖，平均孔隙度為3.85%；泥粉晶云巖儲集層物性最差，平均孔隙度僅1.41%。

微生物碳酸鹽巖疊加巖溶改造是燈影組儲集層大面積分布的關(guān)鍵因素。桐灣運動Ⅰ幕及Ⅱ幕在燈二段及燈四段形成了兩個區(qū)域性侵蝕不整合面，有利于大面積巖溶儲集層的形成[23-27]。實鉆情況看，無論是臺緣還是臺內(nèi)，燈二段、燈四段普遍發(fā)育溶蝕孔洞型儲集層，但臺緣帶儲集層厚度大，僅燈四段可達(dá)130 m，而臺內(nèi)儲集層主要集中在燈四段上部100 m范圍內(nèi)，儲集層厚度30～70 m。導(dǎo)致臺緣與臺內(nèi)燈影組儲集層厚度差異的主要因素在于地層暴露面與巖溶作用程度。臺緣帶丘灘體在燈影組頂面及緊鄰裂陷區(qū)側(cè)翼斜坡帶均遭受巖溶作用，尤其是斜坡帶巖溶作用更為有利，最終導(dǎo)致臺緣帶巖溶深度大、儲集層厚度大；臺內(nèi)丘灘體僅頂面遭受巖溶作用，巖溶深度要遠(yuǎn)小于臺緣帶。

4.3 臺緣與臺內(nèi)均存在有利的成藏組合

臺地演化控制了規(guī)模性的源-儲組合，可分為兩類。第1類是臺內(nèi)斷陷-臺緣帶成藏組合，主要特征表現(xiàn)為臺內(nèi)斷陷發(fā)育厚層優(yōu)質(zhì)烴源巖，與臺緣帶規(guī)模儲集層構(gòu)成最有利的近源成藏組合，如四川盆地腹部的源-儲組合。斷陷兩側(cè)發(fā)育燈影組燈二段、燈四段兩套規(guī)模儲集層，源-儲組合條件優(yōu)越，是安岳大氣田形成的主要因素。第 2類源儲組合是臺內(nèi)成藏組合，主要表現(xiàn)為下伏燈影組丘灘體儲集層與上覆筇竹寺組烴源巖構(gòu)成“下生上儲”組合，具有分布廣的特點。同時，受通源斷裂溝通，寒武系大面積分布的顆粒灘儲集層也可以大范圍成藏，如龍王廟組、洗象池組。

圖11 燈影組燈四段臺緣帶與臺內(nèi)微生物巖序列

上述成藏條件分析表明，燈影組具備大面積成藏的有利條件，決定了燈影組在未來油氣勘探中的重要地位。目前勘探主要集中在川中古隆起軸部的燈四段，未來要加強古隆起斜坡帶的臺緣帶、燈二段、川中臺內(nèi)灘、川東等有利區(qū)的勘探。

5 結(jié)論

區(qū)域伸展構(gòu)造環(huán)境導(dǎo)致晚震旦世中—上揚子克拉通發(fā)生構(gòu)造分異，受同沉積斷裂活動控制，四川盆地腹部發(fā)育德陽—安岳臺內(nèi)斷陷，中、上揚子之間發(fā)育城口—鄂西臺內(nèi)斷陷，形成了燈影組沉積期“三臺兩凹”的構(gòu)造-古地理格局。構(gòu)造分異控制了燈影組碳酸鹽巖沉積分異，臺內(nèi)斷陷處于深水陸棚沉積環(huán)境，發(fā)育薄層泥晶云巖、灰?guī)r，斷陷周緣的臺緣帶處于水體高能環(huán)境，發(fā)育加積生長的微生物丘灘體，厚度大，臺地內(nèi)部處于陸表海環(huán)境，發(fā)育厚度中等的微生物丘灘體，分布廣泛。燈影組臺地演化經(jīng)歷 3個階段：燈影組燈一+燈二段沉積期，臺地與斷陷并存，發(fā)育上揚子鑲邊臺地、臺內(nèi)斷陷及中揚子孤立臺地；燈三段沉積期為構(gòu)造轉(zhuǎn)換期，構(gòu)造穩(wěn)定、沉積分異弱，表現(xiàn)為桐灣運動Ⅰ幕侵蝕古地貌背景上的淺水陸棚沉積；燈四段沉積期，德陽—安岳臺內(nèi)斷陷發(fā)展擴(kuò)大，中揚子克拉通演變成2個孤立臺地。構(gòu)造-沉積分異控制了燈影組成藏組合分布，臺內(nèi)斷陷控制優(yōu)質(zhì)烴源巖分布，臺緣帶控制優(yōu)質(zhì)儲集層；斷陷-臺緣帶及臺內(nèi)兩類成藏組合均具備大面積成藏的有利條件。川中古隆起與燈影組臺緣帶疊合區(qū)、裂陷內(nèi)部的燈二段、川中臺內(nèi)灘等是規(guī)?？碧降闹攸c領(lǐng)域。

致謝：本文研究得到了西南油氣田公司徐春春教授、中國地質(zhì)調(diào)查局油氣調(diào)查中心張君峰教授級高級工程師等的大力支持；參加本文研究的人員還有姚根順、段書府、文龍、張寶民、王銅山、徐安娜等，在此一并表示感謝！