四川盆地關鍵構造變革期與陸相油氣成藏期次

金文正，萬桂梅，崔澤宏，王俊鵬，楊孝群，白萬奎

（1.中國地質大學（北京）海相儲層演化與油氣富集機理教育部重點實驗室，北京 100083；2.中國石油大學（北京）油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249；3.中國石油勘探開發研究院，北京 100083；4.中國石油杭州地質研究院，浙江 杭州 310023；5.中國石化勘探南方分公司，四川 成都 610041；6.中國石化勝利油田分公司純梁采油廠，山東 淄博 256300）

四川盆地關鍵構造變革期與陸相油氣成藏期次

金文正1，萬桂梅2，崔澤宏3，王俊鵬4，楊孝群5，白萬奎6

（1.中國地質大學（北京）海相儲層演化與油氣富集機理教育部重點實驗室，北京 100083；2.中國石油大學（北京）油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249；3.中國石油勘探開發研究院，北京 100083；4.中國石油杭州地質研究院，浙江 杭州 310023；5.中國石化勘探南方分公司，四川 成都 610041；6.中國石化勝利油田分公司純梁采油廠，山東 淄博 256300）

四川盆地經歷了多期構造演化，其關鍵構造變革期為印支期、燕山期及喜馬拉雅期。通過對盆地內多個陸相碎屑巖油氣藏的成藏時間進行對比分析，認為四川盆地碎屑巖油氣藏總體上經歷了3期成藏過程，即印支晚幕、燕山中—晚幕和喜馬拉雅早幕，這與四川盆地整體經歷的構造演化關鍵構造變革期一致。四川盆地西部地區北部氣田的主要成藏時間早于南部，主要原因為川西地區構造活動的差異性；自西向東成藏時間具有逐漸變早的趨勢，主要原因為四川盆地及其周邊造山帶構造活動的差異性，川西前陸盆地緊鄰龍門山沖斷帶，從龍門山往盆地中部形變依次變弱。

油氣成藏；成藏期次；關鍵構造變革期；四川盆地

四川盆地存在2個勘探領域，即陸相碎屑巖領域與海相碳酸鹽巖領域［1-5］，目前已經取得了豐富的地質、油氣成果。其中，大部分陸相碎屑巖氣田或者含油氣構造主要發育在四川盆地的中部及西部地區，這些油氣構造在多期構造演化中具有多期成藏特征，與四川盆地整體的構造演化具有較好的一致性；同時，也表現出不同地區不同類型油氣藏成藏期次的差異性。為此，文中對四川盆地陸相油氣藏的油氣成藏特征進行總結和歸類，并與四川盆地構造演化的關鍵構造變革期進行對比，從而分析不同構造演化階段對油氣成藏的控制作用。

1 關鍵構造變革期

四川盆地的形成與演化過程中具有3個關鍵構造變革期，即印支期、燕山期、喜馬拉雅期［6-7］。

1.1 印支期

印支運動是四川盆地內一次影響范圍廣、規模大的造山運動，結束了龍門山地槽發展的歷史。在龍門山沖斷帶中北段表現為：三疊系與早期地層一起生成一系列走向近東西向的褶皺及各種類型的斷裂構造，伴隨有較強烈的巖漿侵入；同時，該運動使早期形成的一系列斷裂發生復活并繼續發生沖斷，造成中上三疊統與上覆侏羅系為明顯的不整合超覆接觸關系，鉆井資料已證明，在龍門山沖斷帶的中北段缺失上三疊統的須家河組五段。在龍門山南段，褶皺及斷裂活動相對較弱，形成了大量飛來峰構造，出露地層較新，多數為侏羅系礫巖（如大邑礫巖等），侏羅系與下伏地層為假整合或者平行不整合接觸關系。

1.2 燕山期

燕山運動也是一次劇烈的褶皺造山運動，是印支運動的繼續和發展。在龍門山沖斷帶，該運動加劇了早期（如印支時期）的褶皺和斷裂，并形成了一系列新的逆沖斷裂和褶皺變形。

1.3 喜馬拉雅期

喜馬拉雅運動是整個四川盆地經歷的又一次強烈的地殼運動，由于它對四川盆地有重要影響，所以又叫“四川運動”。它使整個龍門山沖斷帶發生強烈隆升、褶皺沖斷、逆沖推覆，使北川—映秀斷裂帶以西地區發生強烈隆升并向南東擠壓，造成天臺山一帶的飛來峰群。“四川運動”為川西前陸盆地的油氣運聚創造了條件，川西前陸盆地的大多數氣藏是在“四川運動”期間形成的［8］，在松潘地區，新近系角度不整合在古近系之上。

2 陸相碎屑巖油氣成藏時間

如前所述，四川盆地的陸相碎屑巖含油氣構造主要分布在四川盆地中部和西部地區（見圖1），本次研究選取了四川盆地多個典型的陸相碎屑巖氣田，對其進行油氣成藏期次的對比分析工作。

圖1 四川盆地陸相碎屑巖主要氣田平面展布

2.1 成藏過程

對川西地區主要陸相碎屑巖氣田進行了成藏時間對比分析（見圖2），結果表明，川西地區的陸相碎屑巖氣田主要經歷了3期成藏過程，即印支晚幕、燕山中—晚幕和喜馬拉雅早幕。

2.1.1 印支晚幕

現今四川盆地的構造格局于印支運動后期出現雛形，經燕山至喜山運動改造后得以定型，表現為T3與J重要的區域性不整合面，以生油為主的馬鞍塘組和小塘子組烴源巖達到生油高峰，而以生氣為主的須二段、須三段烴源巖已處于低成熟階段，位于低成熟生油氣高峰。

圖2 川西地區陸相碎屑巖氣田成藏時間

2.1.2 燕山中—晚幕

在這個時刻T3主力烴源巖進入天然氣生排烴高峰期，T3x砂巖已是致密儲層，聚集了大量的超高壓天然氣，由燕山中期構造運動產生的斷裂系統將導致天然氣向箱外釋放，因此，侏羅紀—白堊紀早期構造運動形成的古隆起、大型斜坡及巖性圈閉，有利于天然氣的富集。

2.1.3 喜馬拉雅早幕

強烈的喜馬拉雅運動是四川盆地構造的最后定型期，形成和伴生了許多大小不等、方向不同的斷裂，絕大部分都是逆斷層，對先期形成的油氣藏進行強烈的調整和改造，使得早期形成的深部油氣藏發生破壞，油氣在淺部圈閉中重新聚集和成藏，如位于孝泉構造的淺層侏羅系氣藏。

2.2 成藏時間的差異性

2.2.1 南部和北部油氣田

圖2a表明，在四川盆地西部的陸相碎屑巖油氣田成藏時間上，各油田具有一定的差異性，北部地區氣田的主要成藏時間稍早于南部地區。如川西北部中壩氣田主要是以須家河組二段為儲集層的碎屑巖油氣田。該油田構造橫剖面表明，油氣圈閉由須家河組二段和四段組成，上覆侏羅系以角度不整合方式與之接觸，并且呈現出微隆構造形態，說明此圈閉在印支運動中形成，在燕山運動中基本定型，在燕山時期烴源巖達到生烴高峰，進入有效的油氣運聚過程；但是向南到平落壩地區，則主要的油氣運聚成藏時間為印支期、燕山期和喜馬拉雅期。

形成這種成藏時間差異的主要原因為川西地區構造活動的差異。自印支期以來，龍門山沖斷構造帶開始形成，并且由北向南依次形成和發展，構造變形發生變化和轉換，形成安縣構造轉換帶和灌縣構造轉換帶［9］。

2.2.2 東部和西部油氣田

在東西向氣田成藏期對比分析圖上（見圖2b），各氣田同樣也在整體上經歷了印支期、燕山期和喜馬拉雅期的油氣運聚過程，但是自西向東，各個氣田的成藏時間還是具有一定的差異性，呈逐漸變早的趨勢。如：磁峰場-鴨子河含氣構造，在龍門山沖斷帶和川西前陸盆地的構造演化中，一直處于向東南傾斜的陡坡地帶，在印支期、燕山期和喜馬拉雅時期都經歷了強烈的構造變形，該區印支晚幕處于隆起部位，為油氣長期運移的指向帶；在喜山晚幕形成斷褶帶，局部構造面積大、幅度高、斷裂發育，為油氣運移和局部富集提供了有利條件。而位于川中的廣安氣田，在構造演化過程中，早期的印支運動和燕山運動對其具有明顯的控制作用，喜馬拉雅運動在此地區的構造演化中作用表現較弱，對油氣成藏的影響也較弱。

在四川盆地東部，喜馬拉雅運動對油氣成藏的制約同樣較為明顯。如川東石炭系含氣系統的形成和演化受控于構造運動的發展，喜山運動對石炭系含氣系統的形成影響最大。它一方面造成古氣藏解體，天然氣發生再運移和再聚集，形成了現今的氣田分布格局，另一方面導致天然氣大量散失［10］。

形成這種東西向成藏時間差異性的主要原因為四川盆地及其周邊造山帶構造活動的差異性，四川盆地周邊區域受盆地邊界各個造山帶的影響十分明顯。如川西前陸盆地緊鄰龍門山沖斷帶，在長期的構造演化過程中，龍門山沖斷構造運動作用在印支期、燕山期和喜馬拉雅期表現最為明顯，以致川西前陸盆地的構造演化同樣具有這3個關鍵構造變革期；但是，隨著向四川盆地中部地區的過渡，這種構造應力逐漸減小，從龍門山向盆地中部形變依次變弱，致使位于川中地區的氣田在后期構造變形過程受到的影響較小。

3 典型油氣藏解剖

3.1 九龍山氣田

九龍山氣田構造上位于川西坳陷北部梓潼凹陷與米倉山前緣隆起帶的交匯帶，表現為川西北坳陷北部斜坡帶上的一個背斜，地面為一短軸背斜，軸線北東西南向，兩翼傾角較小并近于對稱，頂部平緩。因印支期的隆升而缺失須四、須五段，后經燕山、喜山期構造運動改造定型成為現今構造［11］。

九龍山構造須二段氣藏為自生自儲型，油氣運移通道主要為印支、燕山及喜山期形成的多期裂縫，儲集層孔隙度演化、圈閉構造的主要形成期為印支晚幕，而油氣的主要形成和演化時期、油氣運聚主要時期為燕山晚期和喜馬拉雅時期。

3.2 平落壩氣田

平落壩氣田位于三和場背斜東南翼，地表出露上白堊統灌口組及中白堊統夾關組，圈閉類型為疊合構造型，雷口坡組、須二段頂、須四段頂、須五段內和沙溪廟組頂均有構造圈閉存在，各層構造圈閉的閉合度和圈閉面積自上而下呈逐層減小、兩翼傾角略有增大的趨勢。

晚三疊世末，該區顯示出一個北東向古構造；早侏羅世末，早期隆凹繼承發展，平落壩地區隆升，北部隆起范圍加大；中侏羅世末，構造隆升規模加大，由于此時正值油氣向圈閉充注之期，氣藏此時開始形成（見圖3）；晚侏羅世遂寧期末，古構造繼承發展，須二段儲層砂巖的致密化作用基本完成，使聚集的油氣大體定位，成藏過程結束；在后來的喜馬拉雅構造運動時期，強烈的構造運動形成了大量的逆沖斷裂及相關的構造圈閉，對先期形成的油氣圈閉造成破壞，油氣發生重新運移和聚集。

4 結論

1）盆地的構造演化影響并制約了油氣成藏。四川盆地碎屑巖油氣藏總體上經歷了3期成藏過程，與四川盆地整體經歷的構造演化中的關鍵構造變革期一致，表明盆地范圍的大規模構造運動對油氣成藏具有重要影響。

圖3 平落壩油氣地質條件匹配關系

2）構造活動的差異性造成了四川盆地油氣成藏時間的差異性。四川盆地西部陸相碎屑巖油氣田的成藏時間，北部地區稍早于南部；東西方向上，各氣田的油氣運聚過程也具一定差異性，自西向東成藏時間具有逐漸變早的趨勢。

志謝：感謝中國石化石油勘探開發研究院和中國石化西南油氣分公司的相關領導和研究人員，為本次研究工作提供了重要的基礎地質資料和熱情幫助。

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（編輯 王淑玉）

Key tectonic change epoch and hydrocarbon accumulation periods of continental clastic reservoir in Sichuan Basin

Jin Wenzheng1,Wan Guimei2,Cui Zehong3,Wang Junpeng4,Yang Xiaoqun5,Bai Wankui6
(1.MOE Key Laboratory of Marine Reservoir Evolution and Hydrocarbon Accumulation Mechanism,China University of Geosciences,Beijing 100083,China;2.State Key Laboratory for Petroleum Resource and Prospecting,Beijing 102249,China; 3.Research Institute of Petroleum Exploration and Development,PetroChina,Beijing 100083,China;4.Hangzhou Institute of Petroleum Geology,PetroChina,Hangzhou 310023,China;5.South Exploration Company,SINOPEC,Chengdu 610041,China; 6.Chunliang Oil Production Plant,Shengli Oilfield Company,SINOPEC,Zibo 256300,China)

Sichuan Basin has experienced multi-episode tectonic evolutions,including Indo-China movement,Yanshan movement and Himalayan movement.After analyzing the accumulation periods of some continental clastic reservoirs,it is considered that the continental clastic reservoirs in Sichuan Basin have also experienced three epoches of evolutions,namely Late Indo-China epoch, Mid-Late Yanshan epoch and Early Himalayan epoch,showing the consistency between tectonic evolution and hydrocarbon accumulation in Sichuan Basin.In the northern area of western Sichuan Basin,the accumulation time of gas reservoir is much earlier than that in the southern area because there are some differences among the tectonic activity of continental clastic reservoirs in western Sichuan Basin.The accumulation time becomes earlier from the west to the east and the reason may be differences of the tectonic activity between Sichuan Basin and its surrounding mountains.The foreland basins in western Sichuan Basin are close to the Longmen Mountain thrust belt.From Longmen Mountain to the center part of basin,the deformation becomes weaker.

hydrocarbon accumulation;accumulation periods;key tectonic change epoch;Sichuan Basin

國家自然科學基金項目“龍門山沖斷帶構造分段變形機制研究”（41002072）、中央高校基本科研業務費專項資金項目“川西坳陷頁巖氣地質特征及構造控制因素”（2011YXL061）聯合資助

TE122.3

：A

1005-8907（2012）03-0273-05

2011-09-13；改回日期：2012-03-11。

金文正，男，1978年生，講師，主要從事石油地質和含油氣盆地分析研究。E-mail：jwz@cugb.edu.cn。

金文正，萬桂梅，崔澤宏，等.四川盆地關鍵構造變革期與陸相油氣成藏期次［J］.斷塊油氣田，2012，19（3）：273-277. Jin Wenzheng，Wan Guimei，Cui Zehong，et al.Key tectonic change epoch and hydrocarbon accumulation periods of continental clastic reservoir in Sichuan Basin［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（3）：273-277.