摘 要：近年來，四川盆地震旦系天然氣勘探獲得重大發(fā)現(xiàn)，揭示上揚子克拉通盆地新元古界具備尋找原生型大氣田的條件。然而，受勘探程度和認識程度的制約，對該領域油氣資源潛力與分布的認識尚不清楚。國外的研究成果表明，新元古界含油氣系統(tǒng)受氣候條件、構造古地理環(huán)境控制，溫室氣候期冰川融化可導致海平面上升，有利于富有機質沉積物堆積，是新元古界重要油氣源巖沉積的主要時期；早期裂谷—晚期克拉通坳陷的構造帶利于形成油氣富集區(qū)。上揚子克拉通在中 新元古代經歷了可全球對比的重要地質事件，南華紀以板內拉張活動為主、震旦紀為克拉通坳陷沉積，形成了兩套各具特點的含油氣系統(tǒng)：震旦系含油氣系統(tǒng)(也可稱為后冰川期含油氣系統(tǒng))和南華系含油氣系統(tǒng)(也可稱為間冰川期含油氣系統(tǒng))。前者發(fā)育多套烴源巖和大面積分布的儲集層，源—儲配置條件好，是一個已被證實的含油氣系統(tǒng)，也是近期該區(qū)天然氣勘探的重點領域；后者受裂陷(谷)盆地分布控制，發(fā)育優(yōu)質烴源巖，是潛在的油氣勘探領域。川中地區(qū)發(fā)育南華系裂谷，應加強地質評價研究，優(yōu)選風險勘探目標。
關鍵詞：新元古代 含油氣系統(tǒng) 裂谷盆地 冰川作用 震旦紀 南華紀 上揚子板塊 四川盆地 油氣勘探潛力
Hydrocarbon systems and exploration potentials of Neoproterozoic in the Upper Yangtze Region
Abstract：In the past few years，important discoveries have been made in the Sinian strata in the Sichuan Basin，which indicates that there are conditions for finding primary type large gas fields in the Neoproterozoic strata of craton basins in the Upper Yangtze Region．However，restricted by exploration extent and identification degree，the understanding is not clear yet about the oil and gas potential and distribution in this domain．Foreign studies show that Neoproterozoie hydrocarbon systems were controlled by climate conditions and tectonic paleogeographic environments．During the greenhouse climate periods，glaciers were melted，which led to sea level rising，and was favorable for the accumulation of organic-rich sediments．They were the major deposition periods for Neoproterozoic source rocks．Structural belts between the early rifts and the late craton depressions were favorable for forming hydrocarbon enrichment areas．In this paper，we found that the craton basins in the Upper Yangtze Region underwent important tectonic events that were globally correlatable across the Mesoproterozoic- Neoproterozoic boundary；during the Nanhua Period，the major tectonic events were intraplate extensional movements； and during the Sinian Period，they were craton depression deposits，forming two suites of hydrocarbon systerns with distinct characteristics：the Sinian hydrocarbon system(also called post glacial stage hydrocarbon system)and the Nanhua hydrocarbon system(also called inter glacial stage hydrocarbon system)．The former proven hydrocarbon system has developed several source rocks，widely distributed reservoirs and good sgurce-reservoir assemblage condition，soit is an important domain for recent exploration．Controlled by the distribution of rifted(valley)basins，the latter hydrocarbon system has well developed high quality source rocks so it is another potential target in gas exploration there．The Nanhua system rifts were so developed in central Sichuan Basin that geological evaluation should be enhanced in this study area to optimize exploration targets while potential risks are mitigated．
Kevwords：Neoproterozoic，hydrocarbon system，rifted basin，glaciations，Sinian，Nanhua system，Upper Yangtze plate，Sichuan Bastn，oil and gas exploration potential
中—新元古界是世界上油氣勘探程度很低的領域。然而，西伯利亞、非洲、東歐、印度、阿拉伯、澳大利亞等克拉通盆地，均有中—新元古界至下寒武統(tǒng)原生油氣與油氣藏的報道[1-2]。在東西伯利亞盆地與阿曼，新元古界—始寒武系現(xiàn)探明的油氣儲量業(yè)已達到“l0億噸級至l億噸級油當量”的規(guī)模[3]。早在20世紀60年代，我國就已經開始新元古界油氣勘探活動，在四川盆地發(fā)現(xiàn)了威遠震旦系氣田[4-5]。其后的40余年，盡管從未停滯相關研究與勘探，但均未有大的發(fā)現(xiàn)與突破。直到近年，針對川中地區(qū)磨溪—高石梯構造的勘探，在震旦系燈影組、寒武系龍王廟組發(fā)現(xiàn)了高產氣層，勘探才取得重大突破。這些勘探實踐，證實了中新元古界具有形成原生油氣成藏的地質條件，是一個應引起高度重視的油氣勘探新領域。
對于新元古界潛在的油氣勘探領域，國外學者重視含油氣系統(tǒng)分析與潛力評價。倫敦地質學會于2006年11月召開“全球始寒武系含油氣系統(tǒng)會議”，并出版專輯。該次會議的宗旨是梳理當前與全球新元古界—下寒武統(tǒng)含油氣系統(tǒng)相關的研究認識，同時論證北非的新元古界很值得給予超過以往的關注[1]。目前看來，北非和中東的新元古界始寒武系含油氣系統(tǒng)已從新勘探領域的概念過渡為整個地區(qū)的主要油氣勘探目標[2]。國內有學者早在20世紀70—80年代就開始研究元古界油氣地質條件，但受勘探程度低、鉆井資料少等條件限制，井下地質研究主要集中在威遠地區(qū)的震旦系[6]，其余的研究則以露頭剖面為主[7-10]，重點討論油苗的原生性、烴源巖特征、儲層特征、古油藏特征等。從含油氣系統(tǒng)角度研究新元古界油氣資源潛力鮮見報道。
本文在大量調研國外新元古界含油氣系統(tǒng)研究基礎上，對比分析上揚子地區(qū)成藏條件，劃分含油氣系統(tǒng)，分析了其油氣勘探潛力。
1 國外新元古界含油氣系統(tǒng)研究進展與啟示
含油氣系統(tǒng)是指一個與由有效生烴灶及其形成的油氣藏構成的天然流體系統(tǒng)，包括生烴灶與其形成的所有油氣藏以及形成這些油氣藏所必不可少的一切地質要素與作用過程[11]。含油氣系統(tǒng)強調油氣成藏基本要素(包括有效烴源巖、儲集巖、蓋層與上覆層)與作用過程(包括油氣生成、運移、聚集和圈閉等過程)在三度空間的有機聯(lián)系。對于新元古界而言，受資料及勘探成果限制，含油氣系統(tǒng)的早期評價重點關注烴源巖分布及生烴潛力、主力儲集層及可能的圈閉類型。
在論述前，簡要交代國際、國內新元古界地層劃分對比以及新元古代重大地質事件。
國際地層劃分中，新元古代地質年代為距今1000～542Ma，分為3個紀，從老到新分別為拉仲紀、成冰紀和埃迭卡拉紀；同時在西伯利亞盆地又分為文德紀和晚里菲紀。與國際地層對比，我國新元古界三分為：青白口系(Qb，Pt31)(距今l000～780Ma)、南華系(Nh，Pt32)(距今780～635Ma)、震旦系(Z，Pt335)(距今635～542Ma) [12]。
新元古代到早寒武世時期，全球發(fā)生了一系列重大地質事件[13-18]：①羅迪(Rodinia)超級古陸的形成、穩(wěn)定和初始破裂，發(fā)生在距今大約750Ma前的拉伸紀至早成冰世；②全球性冰川作用，發(fā)生在中成冰世至早埃迭卡拉世階段(距今750～600Ma)，包括兩次重大冰川作用，斯圖特冰川作用和馬里諾冰川作用；③岡瓦納超級古陸的形成和穩(wěn)定，發(fā)生在中埃迭卡拉世至早寒武世階段(距今約600Ma以后)。
1．1 全球氣候和冰川作用對新元古界烴源巖分布的控制作用
新元古代時期曾發(fā)生過至少兩次全球性冰川作用的觀點已得到普遍承認[19]。盡管“雪球地球”期是否存在生物存在較大爭論[20]，但越來越多的證據表明，重大冰期之后的全球海平面快速上升與局部的盆地發(fā)育和裂谷作用耦合，引發(fā)了這些富含有機質新元古界地層的沉積[1-2]。北非地區(qū)富含有機質的新元占界地層(例如廷杜夫、拉甘和阿赫奈特盆地)大都是在距今850～540Ma期間沉積的，受限的半地塹或者大面積的陸棚區(qū)最有利于富含有機質烴源巖的發(fā)育，而在靠近造山帶的地區(qū)，沉積物可能以來自后泛非造山期隆起和剝蝕的粗粒碎屑沉積物為主，烴源巖變差[2]。
從烴源巖分布的角度考慮，不同時代全球氣候、海平而和源巖分布之間存在較好的對應關系。Craig等人[1]研究距今l000Ma以來全球氣候變化、海平面和世界主要有效油氣源巖時代分布的對應關系(圖1)，指出高海平面期對應于溫室氣候期，冰川融化導致海平面上升，有利于富有機質沉積物堆積，是世界許多重要油氣源巖沉積的主要時期。如北非，志留系底部發(fā)育后冰川期烴源巖，直接覆蓋在上奧陶統(tǒng)儲層系之上，古生界含油氣系統(tǒng)的總儲量約為500×108桶油當量[2]。
根據烴源巖發(fā)育時代及與冰川期的先后關系，Craig等[1]將新元古界—下寒武統(tǒng)劃分為3個含油氣系統(tǒng)：
1)拉伸系—下成冰統(tǒng)的前冰川期含油氣系統(tǒng)，其分布主要局限于古老的克拉通地塊。烴源巖為含有藻類有機質的黑色頁巖，儲層為疊層石碳酸鹽巖儲層。
2)冰川期含油氣系統(tǒng)，形成于“雪球地球”期的中成冰世到早—中埃迭卡拉世(距今750～600Ma)。顯著特點是發(fā)育在“蓋帽碳酸鹽巖層序”內，由后冰川海進階段沉積的富含有機質頁巖源巖控制油氣系統(tǒng)分布。一般說來，“蓋帽碳酸鹽巖層序”是后冰川期海平面上升期沉積產物，與前冰沉川期的巖層呈假整合的覆蓋關系。這套層序由深水相—陸架相潮上相組成，包括微生物巖丘和生物層(疊層石)，向上過渡為富含有機質的黑色頁巖，兩者構成良好的源—儲配置關系。
3)后冰川期含油氣系統(tǒng)，層系為上埃迪卡拉統(tǒng)—下寒武統(tǒng)。在岡瓦納北緣東部以斷層為界的“鹽盆地”充填了碳酸鹽巖、蒸發(fā)巖和頁巖。目前，已在阿曼、印度和巴基斯坦等地區(qū)發(fā)現(xiàn)油氣。90％以上的阿曼現(xiàn)有石油產量均來自新元古界—下寒武統(tǒng)的源巖。
1．2 早期裂谷—晚期克拉通坳陷的構造帶利于形成油氣富集區(qū)
典型實例是俄羅斯東西伯利亞盆地，也是國內學者較為關注的國外含油氣盆地之一[21-23]。該盆地構造演化主要經歷了元古代里菲紀文德紀早期拗拉谷、文德紀晚期 寒武紀奧陶紀地臺2個發(fā)育階段。現(xiàn)今構造格局表現(xiàn)為地臺區(qū)隆坳相間、盆緣發(fā)育前陸坳陷，是印支運動以后多期構造運動改造的結果。中新元古界里菲系、文德系是東西伯利亞盆地重要的含油氣層系，也是目前世界上中—新元古界發(fā)現(xiàn)大油氣田數(shù)量最多、探明油氣儲量最多的領域。據IHS(2005)的資料統(tǒng)計，在里菲系、文德系及下寒武統(tǒng)中，已發(fā)現(xiàn)65個原生油氣田，總計探明和控制地質儲量為22.36×108t油當量。其中，來自文德系的儲量占87％，里菲系僅占7％。從油氣來源看，源自里菲系的油氣占48％，而來自文德系的油氣占38％[6]。
從烴源條件看，里菲紀拗拉槽和克拉通內裂谷盆地是泥質烴源巖發(fā)育區(qū)，生烴母質屬腐泥型干酪根，分布面積近30×104km2，總厚度為300～500m。有機碳含量平均值可達2.4％，現(xiàn)今R。值達到2％～4％。
從儲集條件看，坳陷期儲層好于裂谷期儲層。里菲系白云巖儲集層主要為孔隙—裂縫型，基質孔隙度低，次生孔隙度為主(孔隙度多在1.0％～3.5％之間)。文德系砂巖儲層主要為濱海相或沿岸砂壩沉積，縱向多層系發(fā)育，累計厚度為20～70m，孔隙度為5％～25％，滲透率為5～2000mD。
從油氣富集看，生烴坳陷圍限的大型隆起及其斜坡帶是油氣富集的有利地區(qū)。克拉通坳陷內同沉積隆起和后期褶皺構造作用疊加的復合體，緊鄰生烴坳陷，油氣通過滲透性巖層與不整合面，向隆起區(qū)運移，易于形成大規(guī)模的油氣聚集帶。目前發(fā)現(xiàn)的元古界大油氣田主要分布在涅帕鮑圖奧巴隆起及拜基特隆起區(qū)。
1．3 環(huán)岡瓦納邊緣是未來新元古界含油氣勘探的有利領域
岡瓦納超大陸是在新元古代末至古生代初由統(tǒng)一的東岡瓦納和西岡瓦納幾個大陸塊體經過泛非巴西造山運動聯(lián)合組成的超級大陸[24]。這一地帶從今天的南美北部到北非、中東和印度次大陸、中國的青藏陸塊、揚子克拉通、塔里木—柴達木陸塊等，直至澳大利亞北部。岡瓦納超級大陸的北緣在新元古代到早古生代經歷了周期性全球海進的淹沒，形成了一個寬闊的淺海陸架，奠定了新元古界～下古生界含油氣系統(tǒng)的物質基礎[1-2]。從盆地演化看，該地區(qū)早古生代坳陷盆地之下都有新元古代盆地。目前，不僅發(fā)現(xiàn)并擁有探明的油氣層帶，也發(fā)育潛在的油氣層帶，是一個寬為500～1000km、以內克拉通盆地為主的含油氣系統(tǒng)地帶，油氣勘探潛力大。
2 上揚子克拉通新元古界含油氣系統(tǒng)
我國地質學者們密切注視國際中新元古代研究動態(tài)，并從中國的實際出發(fā)，開展了大量開創(chuàng)性研究工作，縮短了國內與國際的研究差距[25]，尤其對中國南方中新元古代的研究，更是取得了豐碩成果，為上揚子克拉通新元古界含油氣系統(tǒng)研究奠定了重要基礎。研究表明，與全球相比，中國南方在中新元古代之交至新兀古代末，也發(fā)生了一系列重要的地質事件。圖2是綜合前人研究成果編制的揚子克拉通新元古代地質事件與全球對比圖，清晰地顯示出上揚子克拉通在新元古代發(fā)生的重大地質事件可與全球對比，包括與Rodinia超大陸匯聚及裂解有關的巖漿侵入與火山爆發(fā)事件、大陸裂谷、區(qū)域性冰川沉積事件，以及“生物大爆發(fā)”事件，等等。
基于上揚子克拉通新元占界油氣地質認識程度與勘探程度均較低，本文依據烴源巖發(fā)育層位，劃分兩個含油氣系統(tǒng)。從老到新依次為南華系含油氣系統(tǒng)、震旦系含油氣系統(tǒng)(圖2)。
2．1 震旦系含油氣系統(tǒng)
震旦系為上揚子克拉通坳陷發(fā)育的第一套沉積蓋層，包括下震旦統(tǒng)陡山沱組和上震旦統(tǒng)燈影組。陡山沱組為一套白云巖與泥質巖互層，地層厚度化大，幾米至220m。底部發(fā)育碳酸鹽巖帽，超覆不整合在南華系南沱組冰磧巖之上[26]。陡山沱組泥質巖中“生物群”發(fā)育，如鄂西地區(qū)陡山沱組黑色頁巖出現(xiàn)了最早的動物胚胎化石和大量結構復雜，且具刺的疑源類和多細胞藻類化石[27-29]；黔東北發(fā)現(xiàn)“甕安生物群” [27]，是震旦系重要的烴源巖層系。上震旦統(tǒng)燈影組為一套以碳酸鹽巖為主沉積，地層厚度介于700～1200m，從下到上可分為燈一段—燈四段，儲集層主要分布在燈二段、燈四段。
震旦系含油氣系統(tǒng)是一個已被證實的含油氣系統(tǒng)。目前，已在四川盆地威遠、磨溪高石梯等地區(qū)發(fā)現(xiàn)大氣田并獲探明儲量，是中國新元古界發(fā)現(xiàn)的第一個具商業(yè)價值的原生型氣藏為主的含油氣系統(tǒng)。這套含油氣系統(tǒng)發(fā)育在南華系冰期之后的沉積巖層中，可稱之為“后冰川期含油氣系統(tǒng)”，是環(huán)岡瓦納大陸北緣分布的埃迪卡拉含油氣系統(tǒng)組成部分。
前人以威遠氣田為例，對震日系含油氣系統(tǒng)的成藏地質要素、成藏過程等方面進行了研究，在此不再贅述。下文結合近期研究新進展，重點論述震旦系燈影組油氣成藏條件與富集規(guī)律，為有利勘探區(qū)評價優(yōu)選提供依據。
2．1．1受古隆起控制，陡山沱組烴源巖在川西、川東地區(qū)均有分布
下震旦統(tǒng)陡山沱組泥頁巖是一套優(yōu)質烴源巖。露頭剖面研究表明，陡山沱組烴源巖主要分布于黔北、黔東等及上揚子東南緣等地區(qū)，黔北、黔東等地黑色頁巖厚度介于20～70m，是一套富含有機質的高—過成熟烴源巖。有機碳含量介于0.6％～4.64％，平均為1.51％(35個樣)，等效鏡質體反射率介于2.08％～2.34％。
四川盆地腹部僅有少量鉆井鉆遇該層系，且厚度薄，因而這套烴源巖在盆地分布往往不被看好。近期，筆者根據盆地區(qū)域地震的層位解釋，發(fā)現(xiàn)燈影組底界以下的反射層具有向古隆起超覆沉積的特征，層位應歸屬陡山沱組。這表明陡山沱沉積期，上揚子地區(qū)存在兩個同沉積期古隆起，分別是黔中隆起和樂山—龍女寺古隆起陡山沱組烴源巖在古坳陷區(qū)厚度較大，而隆起區(qū)厚度明顯減薄。圖3是筆者根據地震解釋結合露頭剖而資料推測的陡山沱組烴源巖分布圖。從圖3可以看出，資陽古隆起兩側的川西、川東地區(qū)均存在陡山沱組烴源巖，厚度在20～60m。這一認識大大提升了震旦系含油氣系統(tǒng)的資源潛力。
2．1．2受桐灣運動影響，燈影組發(fā)育燈二段、燈四段兩套風化殼巖溶與順層巖溶儲層，且大面積分布
近期研究表明，上揚子地區(qū)在震旦紀—早寒武世早期發(fā)生了3幕桐灣運動。桐灣運動Ⅰ幕發(fā)生在燈二段末期，Ⅱ幕發(fā)生在燈影組末期，Ⅲ幕發(fā)生在梅樹村末期。運動性質均表現(xiàn)為整體抬升。受其影響，燈二段、燈四段形成了兩套風化殼型巖溶儲層。露頭及鉆井資料證實，兩套巖溶儲層不僅在威遠、磨溪、高石梯等古隆起區(qū)發(fā)育，而且在貴州仁懷的桐梓剖面、凱里的基東剖面以及鄂西地區(qū)的利l井等，均可見風化殼型巖溶儲層。把現(xiàn)有的資料點投在上揚子地區(qū)筇竹寺組沉積前古地貌圖上(圖4)，可以看出無論是侵蝕高地還是斜坡，甚至侵蝕洼地，均發(fā)育巖溶儲層，顯示出區(qū)域性分布特點。這一認識對拓展燈影組油氣勘探具指導意義。
2．1．3燈影組氣藏以巖性地層型為主，且大面積分布，勘探潛力良好
燈影組巖溶儲層分布特點決定了圈閉類型主要為地層—巖性圈閉。受儲層非均質性影響，以溶蝕孔洞型儲集體為主要儲集空間的圈閉無論在平面上還是剖面上，均表現(xiàn)為集群式分布。震旦系—寒武系烴源巖的主要成油期為中晚三疊世，大量成氣期為中晚侏羅世—白堊紀，因而生油氣高峰期晚于圈閉形成期，為氣藏群集群式、大面積分布奠定了基礎。
新近紀以來的喜馬拉雅運動，對盆地深層震旦系產生4種變形方式：①強烈的褶皺沖斷作用變形，主要發(fā)生在盆地周緣，導致震旦系出露地表，如盆地東南緣的桑木場構造；②強烈褶皺、隆升，但震旦系未遭受剝蝕，如威遠地區(qū)隆升幅度較高(3000～4000m)[30]；③中淺層變形強烈，但震旦系未卷入變形或變形微弱，如川東、蜀南地區(qū)；④深層及中淺層均未卷入變形或變形微弱，如磨溪—高石梯地區(qū)。除第一變形方式對震旦系氣藏起破壞作用之外，其余的變形對震旦系氣藏調整有影響，但未被破壞?；诖?，可將喜山期震旦系氣藏可分為調整型(如威遠氣田)、殘存型(如資陽地區(qū))、原生型(如磨溪 高石梯氣田)、原生—調整型(如蜀南深層)(圖5)。按此評價有利勘探區(qū)帶，磨溪—高石梯廣安一帶長期處于古今構造疊合的高部位，是最有利勘探區(qū)；有利區(qū)為遂寧—南充斜坡帶，較有利區(qū)為川東—蜀南深層。
2．2 南華系潛在的含油氣系統(tǒng)
上揚子克拉通在晉寧運動之后，形成了統(tǒng)一的、具陸殼性質的褶皺基底，盆地演化進入克拉通盆地階段，盆地面積約50×l04km2[31]。南華紀時期，受Rodinia超大陸裂解的影響，上揚子克拉通盆地發(fā)生板內拉張活動及構造熱事件。這一時期的古構造格局可分為6個構造單元，從北西向東南依次為漢南古陸、康滇古陸、川西—滇中裂谷盆地、黔東—湘西克拉通內裂陷盆地、克拉通邊緣裂陷盆地(溆浦—三江裂陷帶)以及湘桂陸內裂陷海盆地[32]。
2．2．1裂陷盆地是優(yōu)質烴源巖發(fā)育的有利地區(qū)
從含油氣系統(tǒng)角度分析，克拉通內裂陷盆地以及克拉通邊緣裂陷盆地具有良好的烴源巖條件及源—儲組合條件，是潛在的含油氣系統(tǒng)。
南華紀裂陷盆地主要分布在上揚子克拉通東側，呈北東向延展，具地壘、地塹式結構。由西向東，壘、塹高低的幅度增大。西部在黔東—湘西一帶沉積物厚度通常僅百余米，向東至溆浦—三江裂陷帶則為千余米，并在貴州的銅仁松桃、重慶秀山、湖南花垣等地。盆地內充填南華系具有4分性，由下向上為：蓮沱組、古城組、大塘坡組和南沱組。蓮沱組為陸相碎屑巖或磨拉石沉積；古城組與南沱組為冰川堆積，尤以后者十分發(fā)育。塊狀、條帶狀雜亂、無序的冰磧泥礫巖，厚度巨大，分布廣泛。大塘坡組為間冰期碳質頁巖，且常夾有含錳或含鐵巖層，為較暖氣候條件下的產物。南沱組之上，為廣泛海浸形成的帽狀碳酸鹽巖沉積，即震旦系陡山沱組底部的蓋帽白云巖沉積。
大塘坡組下部總體為一套黑色碳質板巖或頁巖、黑色錳質板巖，厚度介于0～100m，上部為灰綠色粉砂質板巖，厚度介于0～600m。含錳黑色頁巖具紋層狀、顯微粒序層理，富含微粒黃鐵礦，與黑色頁巖組成層紋并含放射蟲。錳礦體呈大小不等的球形、結核狀和皮殼狀結構，并形成錳枕群賦存在黑色頁巖中[33]。通過對秀山千子門剖面采樣分析，有機碳含量為0.25％～3.76％，平均值可達2.23％(25塊樣品)，其中黑色含錳頁巖有機碳含量最高。可見，大塘坡組是一套富含有機碳的烴源巖。
2．2．2四川盆地腹部存在南華系陸內裂隙盆地
前人利用重力、磁力結合露頭地質資料，研究四川盆地基底性質、分區(qū)及基巖埋深，指出川中地區(qū)結晶基底層厚度為l0km左右，其底界面深度為l6km，其早期固結為硬性克拉通，川中后期一直處于穩(wěn)定狀態(tài)[34]。近年來，人們利用地震信息，研究盆地腹部深部地層結構和基底構造特征，指出基底與燈影組底界之間存在能量較強成層性較好的反射層，推測是沉積巖的反射特征，地層厚度約4000m，埋深為8000～15000m，地層年代歸屬為南華系[35]。由于區(qū)內尚無鉆井資料證實這套沉積巖層，是否存在含油氣地質條件有待研究。
為了深入探討四川盆地基底結構特征，中國石油勘探開發(fā)研究院與成都理工大學合作(2009年)，對四川盆地重磁數(shù)據進行重新處理，采用的技術包括基于多層異常分離的切割法、任意深度視強度反演技術、3D物性界面深度反演技術等。重力、磁力研究成果與深層地震反射信息相結合，不僅對識別基底巖性分區(qū)、基底斷裂等基底構造分析，而且對震旦系之下的沉積巖層研究提供了重要資料基礎。限于篇幅，下文重點討論根據地球物理信息識別盆地腹部前震旦系構造特征。
從重力、磁力處理結果的構造解譯看，四川盆地深層構造復雜，基底構造形跡總體表現(xiàn)為NE向?；讛嗔岩?span lang="EN-US">NE向為主，規(guī)模最大的有華鎣山斷裂和龍泉山基底斷裂；川中地區(qū)發(fā)育Nw向基底斷裂，但多數(shù)受限于華鎣山斷裂和龍泉山基底斷裂之間(圖6)。通過對剩余重力異常、磁異常處理，突出深、淺部巖石磁性特征。以切割半徑為5km的2層切割剩余磁異常，向上延拓5km、10km、40km。結果表明，在綿陽、南充、大足、石柱等存在高磁異常，是盆地內基性火山巖的響應，且緊鄰基底斷裂。對布格重力異常進行切割半徑為5km的1層切割法，求取剩余異常與區(qū)域異常。結果表明，除大足重力高之外，剩余重力異常呈NE向緊鄰磁異常高分布。結合巖性分析，認為結晶基底及花崗巖基底表現(xiàn)為弱異常、高重力異常；巨厚的沉積巖表現(xiàn)為弱磁異常及低重力異常；中—基性火山巖表現(xiàn)為高磁異常、中等剩余重力異常。依據上述信息，推測四川盆地深層存在裂谷盆地，總體表現(xiàn)為NE向展布，且受基底斷裂控制。裂谷兩側發(fā)育斷裂與基性火山巖伴生，可能是裂谷初期火山活動的表現(xiàn)。根據區(qū)域資料推測，這套中一基性火山巖可能與川西—滇中裂谷充填的巨厚蘇雄組及川中女基井鉆遇的蘇雄組火山巖為同期產物距今時間介于803～760Ma之間。而緊鄰火山巖分布為裂谷沉積物充填，表現(xiàn)為重力低值區(qū)。需要指出，在重慶、涪陵、南充、遂寧一帶，存在受NW向斷裂控制的裂谷發(fā)育區(qū)，在地震剖面上有較清楚的反射特征響應，尤其是遂寧大足之間的基底斷裂在地震反射剖面上響應特征更為明顯。
根據對川中地區(qū)震旦系燈影組以下層位的地震反射特征解釋，可以進一步識別出裂谷形態(tài)及分布特征。圖7可以看出在南充—遂寧之間、磨溪地區(qū)存在近東西向裂谷，而高石梯以西存在近南北向裂谷。根據3D地震反射特征，可以將裂谷區(qū)充填地層劃分為3的反射層組(圖7)。①反射層組為較連續(xù)反射，成層性好，厚度變化較大，地震反射時間介于600～1300ms；②反射層組為斷續(xù)反射，底界反射波組連續(xù)性較強，可能是某個地層界面的反射特征；③反射層組為雜亂反射。從解釋的斷裂來看，既有正斷層也有逆斷層，反映裂谷區(qū)經歷了復雜的構造演化歷史。當然，區(qū)內的地震解釋方案尚沒有得到鉆井證實，有待進一步深化研究。
3 結論
1)國外資料調研表明，新元占代含油氣系統(tǒng)受古氣候、古構造環(huán)境控制，板塊內部裂陷盆地及大陸邊緣裂陷盆地具良好的烴源巖條件，是油氣勘探值得重視的領域。
2)上揚子地區(qū)新元古界發(fā)育兩套含油氣系統(tǒng)。震旦系含油氣系統(tǒng)發(fā)育良好的成藏組合條件，且已發(fā)現(xiàn)大氣田，是重要的現(xiàn)實勘探領域；南華系含油氣系統(tǒng)具備良好的烴源巖條件，是潛在的含油氣系統(tǒng)。
3)四川盆地腹部存在南華系裂谷區(qū)，面積大，是值得探索的潛在領域?？蓢@川中裂谷區(qū)，深化地質評價研究，優(yōu)選風險勘探目標。
參考文獻
[1]CRAIG Jonathan．全球新元古界的含油氣系統(tǒng)：北非展現(xiàn)的潛力[J]．朱起煌，譯．石油地質科技動態(tài)，2010(5)：1-25．
CRAIG Jonathan．Global Neoproterozoie petroleum sysetems：The emerging potential in North Africa[M]．Geological Society，London，Special Publications，2009：1-25．
[2]LOTTAROLI Fabio．北非新元古界—下寒武統(tǒng)(始寒武系)油氣潛力：綜述[J]．宋長青，譯．石油地質科技動態(tài)，2010(5)：26-43．
LOTTAROLI Fabio．Global Neoproterozoic petroleum systems：The emerging potential in North Africa[M]．Geological Society，London，Special Publications，2009：137-156．
[3]王鐵冠，韓克猷．論中—新元古界的原生油氣資源[J]．石油學報，20ll，32(1)：1-7．
WANG Tieguan，HAN Keyou．On Meso-Neoproterozoic primary petroleum resources[J]．Acta Petrolei Sinica，2011，32(1)：1-7．
[4]陳文正．再論四川盆地威遠震旦系氣藏的起源[J]．天然氣工業(yè)，1992，l2(6)：28-32．
CHEN Wenzheng．Discussing again on the source of Sinian gas pool in Weiyuan Gas Field in Sichuan Basin[J]．Natural Gas Industry，l992，l2(6)：28-32．
[5]張虎權，衛(wèi)平生，張景廉．也談威遠氣田的氣源——與戴金星院士商榷[J]．天然氣工業(yè)，2005，25(7)：4-7．
ZHANG Huquan，WEI Pingsheng，ZHANG Jinglian．About the origin of natural gas in Weiyuan Field：To discuss with the academic Dai Jinxing[J]．Natural Gas Industry，2005，25(7)：4-7．
[6]姚建軍，鄭俊茂，寧寧，等．四川盆地高石梯—磨溪構造帶震旦系含油氣系統(tǒng)研究[J]．天然氣地球科學，2002，l3(6／6)：74-79．
YAo Jianjun，ZHENG Junmao，NING Ning，et al．Petroleum system research of Sinian strata in Gaoshiti-Moxi teetonic belt，Sichuan Basin[J]．Natural Gas Geoscience，2002，13(5／6)：74-79．
[7]張長根，熊繼輝．燕山西段震旦啞界油氣生成問題探討[J]．華東石油學院學報，I979(1)：88-102．
ZHANG Changgen，XIONG Jihui．Discussion on hydrocarbon-generation of Sinian in the western Yanshan area[J]．Journal of the College of Petroleum，East China，l979(1)：88-102．
[8]黃醒漢，張一偉．燕山西段震旦亞界、下古生界含油性[J]．華東石油學院學報，1979(1)：103-114．
HUANG Xinghan，ZHANG Yiwei．Oil bearing property of Sinian Suberathem and Lower Paleozoic in the western Yanshan area[J]．Journal of the College of Petroleum，East China，1979(1)：103-114．
[9]王鐵冠．燕山地區(qū)震旦亞界油苗的原生性及其石油地質意義[J]．石油勘探與開發(fā)，1980，7(2)：34-52．
WANG Tieguan．The primary property of Sinian Suberathem oil seepages and its petroleum geological significance[J]．Petroleum Exploration and Development，1980，7(2)：34-52．
[10]黃第藩，王蘭生．川西北礦山梁地區(qū)瀝青脈地球化學特征[J]．石油學報，2008，29(1)：23-28．
HUANG Difan．WANG Lansheng．Geochemical charac teristics of bituminous dike in Kuangshanliang area of the Northwestern Sichuan Basin and its significance[J]．Acta Petrolei Sinica，2008，29(1)：23-28．
[11]MAGOON L B，DOW W G．The petroleum system：From source to trap[M]．AAPG Memoir l994，60：3-24．
[12]高林志，丁孝忠，龐維華，等．中國中——新元古代地層年表的修正_鋯石U-Pb年齡對年代地層的制約[J]．地層學雜志，2011，35(1)：1-7．
GAO Linzhi,DING Xiaozhong，PANG Weihua，et al．New geologic time scale of Meso and Neoproterozoic of China and geochron0109ic constraint by shrimp zircon U-Pb dating[J]．Journal of Stratigraphy，2011，35(1)：1-7．
[13]王劍．華南“南華系”研究新進展——論南華系地層劃分與對比[J]．地質通報，2005，24(6)：491-495．
WANG Jian．New advances in the study of“the Nanhuaan System”：With particular reference to the stratigraphic division and correlation of the Nanhuaan System，South China[J]．Geological Bulletin of China，2005，24(6)：491-495．
[14]HOFFMAN P F．Did the breakout of Laurentia turn Gondwanaland inside out[J]．Science，l991，252(5011)：1409-1412．
[15]DALZIEL I W D．Pacific margins of Laurentia and east Antarctica Australia as a conjugate rift pair：Evidence and implications for an Eocambrian supercontinent[J]．Geology，1991，19(6)：598-601．
[16]LI Zhengxiang，BOGDANOVA S V，COLLINS A S，et al．Assembly，configuration，and break-up history of Rodinia：A synthesis[J]．Precambrian Research，2008，160(1／2)：179-210．
[17]LI Zhengxiang，WARTHO J A，OCCHIPINTI S，et al．Early history of the eastern Sibao Orogen(South China) during the assembly of Rodinia：New mica Ar／Ar dating and SHRIMP U-Pb detrital zircon provenance constraints[J]．Precambrian Research，2007，159(1／2)：79-94．
[18]LI Zhengxiang，ZHANG IAnghua，POWELLC M．South China in Rodinia：Part of the missing link between Australia East Antarctica and Laurentia[J]．Geology，1995，23(5)：407-410．
[19]KERR A R．An appealing snowball earth that¢s still hard to swallow[J]．Science，2000，287(5459)：1734-1736．
[20]李美俊，壬鐵冠，王春江．新元古代“雪球”假說與生命演化的環(huán)境[J]．沉積學報，2006，24(1)：107-112．
LI Meijun．WANG Tieguan，WANG Chunjiang．“Snowball Earlh”hypothesis and the palaeoenvironment for life evolution during the l．ate Neoproterozoic[J]．Acta Sedimentalogica Sinica，2006，24(1)：107-112．
[21]徐樹寶，王素花．東西伯利亞含油氣盆地石油地質特征和資源潛力[J]．石油科技論壇，2007(2)：33-38．
XU Shubao，WANG Suhua．Petroleum geological features and resource potential of oil and gas bearing basins in East Siberian[J]．Petroleum Technology Forum，2007(2)：33-38．
[22]陶高強，董清水，聶輝，等．俄羅斯西伯利亞地臺油氣成藏條件與分布規(guī)律[J]．世界地質，2012，3l(1)：139-148．
TAO Gaoqiang，DONG Qingshui，NIE Hui，et al．Research on hydrocarbon accumulation condition and distributive regulation of Siberian platform，Russia[J]．Global Geology，2012，31(1)：139-148．
[23]王志欣，金之鈞．西伯利亞地臺及其邊緣坳陷油氣地質特征[M]．北京：中國石化出版社，2007：56-84．
WANG Zhixin，JIN Zhijun．Petroleum geology features of Siberian platform and its edge region[M]．Beijing：China Petrochemical Press，2007：56-84．
[24]陸松年．從羅迪尼亞到岡瓦納超大陸：對新元古代超大陸研究幾個問題的思考[J]．地學前緣，2001，8(4)：441-448．
LU Songnian．From Rodinia to Gondwanaland supercontinents：Thinking about problems of researching Neoproterozoic，supercontinents[J]．Earth Science Frontiers，2001，8(4)：441-448．
[25]王劍，潘桂棠．中國南方古大陸研究進展與問題評述[J]．沉積學報，2009，27(5)：818-825．
WANG Jian，PAN Guitang．Neoproterozoic South China palaeocontinents：An overview[J]．Acta Sedimentologica Sinica，2009，27(5)：818-825．
[26]王劍．曾昭光，陳文西，等．華南新元古代裂谷系沉積超覆作用及其開啟年齡新證據[J]．沉積與特提斯地質，2006，26(4)：1-7．
WANG Jian，ZENG Zhaoguang，CHEN Wenxi，et al．The Neoproterozoic rift systems in southern China：New evidence for the sedimentary onlap and its initial age[J]．Sedimentary Geology and Tethyan Geology，2006，26(4)：1-7．
[27]尹崇玉，岳陽，高林志．磷酸鹽化原腸胚化石在甕安陡山沱組磷塊巖的發(fā)現(xiàn)[J]．科學通報，2001，46(12)：1036-1039．
YIN Chongyu，YUE Yang，GAO Linzhi．Phosphatized gastrula fossils found in phosphate rocks of Doushantuo Formation，Weng’an[J]．Chinese Science Bulletin，2001，46(12)：l036-1039．
[28]陳孟莪，肖宗正．峽東震旦系陡山沱組宏體生物群[J]．古生物學報，1992，3l(5)：513-528．
CHEN Menge，XIAO Zongzheng．Macrofossil biota from Upper Sinian Doushantuo Formation in Eastern Yangtze Gorges，China[J]．Journal of Paleontology，l992，31(5)：513-528．
[29]趙元龍，何明華，陳孟莪，等．新元占代陡山沱期廟河生物群在貴州江口的發(fā)現(xiàn)[J]．科學通報，2004，49(18)：1916-1918．
ZHAO Yuanlong，HE Minghua，CHEN Menge，et al．Miaohe biota from Neoproterozoic Doushantuo Stage in Jiangkou，Guizhou[J]．Chinese Science Bulletin，2004，49(18)：l916-1918．
[30]劉樹根，馬永生，孫瑋，等．四川盆地威遠氣田和資陽含氣區(qū)震旦系油氣成藏差異性研究[J]．地質學報，2008，82(3)：328-337．
LIU Shugen，MA Yongsheng，SUN Wei，et al．Studying on the differences of Sinian natural gas pools betwecn Weiyuan Gas Field and Ziyang gas-brone area，Sichuan Basin[J]．Acta Geologica Sinica，2008，82(3)：328-337．
[31]潘杏南，趙濟湘．西昌 滇中地區(qū)前寒武紀構造演化[C]//國際前寒武紀地殼演化討論文集(一)．北京：地質出版社，1986．
PAN Xingnan，ZHAO Jixiang．Precambrian tectonic evolution of Xichang Dianzhong region[C]//Discussion an thology of international seminar of Precambrian crustal evolntion(I)．Beijing：Geological Publishing House，1986．
[32]王劍．華南新元古代裂谷盆地沉積演化——兼論與Rodinia解體的關系[M]．北京：地質出版社，2000．
WANG Jian．Sedimentary evolution of Neoproterozoic rift basin in Southern China：Discussion on the relationship with Rodinia breakup[M]．Beijing：Geological Publishing House，2000．
[33]許效松，黃慧瓊，劉寶瑁，等．上揚子地塊早震旦世大塘坡期錳礦成因和沉積學[J]．沉積學報，l991，9(1)：63-72．
XU Xiaosong，HUANG Huiqiong，LIU Baojun，et al．The sedimentology and origin of early Sinian manganese deposits from the Datangpo Formation，South China[J]．Acta Sedimentologica Sinica，l991，9(1)：63-72．
[34]宋鴻彪，羅志立．四川盆地基底及深部地質結構研究的進展[J]．地學前緣，l995，2(4)：231-237．
SONG Hongbiao，LUO Zhili．The study of the basement and deep geological structures of Sichuan Basin，China[J]．Earth Science Frontiers，1995，2(4)：231-237．
[35]張健，沈平，楊威，等．四川盆地前震旦紀沉積巖新認識與油氣勘探的意義[J]．天然氣工業(yè)，2012，32(7)：1-5．
ZHANG Jian，SHEN Ping，YANG Wei，et al．New understandings of Pre Sinian sedimentary rocks in the Sichuan Basin and the significance of oil and gas exploration there[J]．Natural Gas Industry，2012，32(7)：1-5．
本文作者：汪澤成 姜華 王銅山 谷志東 黃士鵬
作者單位：中國石油勘探開發(fā)研究院
您可以選擇一種方式贊助本站
支付寶轉賬贊助
微信轉賬贊助
