川南赤水地區構造期次分析及其油氣地質意義

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

0 引言

赤水位于貴州省西北部，該區長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，長期以來存在構造期次及其對油氣的控制作用認識不清的問題。本文結合新處理二、三維地震資料解釋成果，通過運用構造幾何學、運動學分析方法，結合地質測年研究成果，對赤水地區構造形成機理和形成期次進行分析，探討其對油氣藏分布的影響，為赤水地區的油氣勘探部署提供參考依據。

1 川南地區構造背景及構造單元劃分

川南地區構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，形成了現今川南復雜構造形態。

川南地區根據構造變形成因可劃分為：北東向展布向北西突出的弧形構造體系、近南北向構造體系、近東西向構造體系和“S”型構造體系（黔北斜坡）。赤水探區位于南北向和東西向構造復合疊加區。該區主要受到黔中古隆起南北向擠壓構造應力影響，形成一系列的東西向“長軸”構造體系，同時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，赤水探區發育南北和東西兩個方向的構造形跡。

圖1 川南赤水地區區域構造位置圖

2 構造期次分析

中、上揚子區地史發展經歷了多期的構造變革，產生了各種樣式的斷裂、褶皺和不整合現象。不同學者均認為晚燕山—喜山期為赤水地區構造形成的關鍵期。受兩期構造應力作用，形成近東西向和近南北向兩組近似正交的主體構造，但長期以來對兩組構造形成的次序一直存在爭論。

2.1 地質測年分析

國內外學者運用磷灰石裂變徑跡熱史模擬，對四川盆地主要構造的沉降與隆升做了大量的研究，通過系統搜集四川盆地相關研究資料，明確了燕山期以來，構造變形傳播方向與隆升過程，總體上川南赤水地區存在兩個期次的構造隆升活動，一個是發生在48-52Ma 期間（燕山運動Ⅱ幕），另一個是發生在8.5-23Ma期間（喜山運動）。從構造變形時間的先后順序可知，赤水探區南部由于受到黔中古隆起的擠壓率先發生隆升，隨后喜山期赤水探區西部發生隆升構造變形，進一步說明東西向構造形成時間早于南北向構造。

2.2 構造運動學特征分析

川南地區構造形變明顯受到兩期構造應力場影響（見圖1）。第一期主構造應力場來源于東南部江南古陸隆起的陸內造山運動，形成的雪峰山推覆帶向北西向強烈推覆擠壓應力。在黔北地區紫云羅甸斷裂的調節作用和受四川盆地剛性基底的強烈阻擋，盆緣強烈隆升（燕山運動），赤水地區構造應力方向變為南北向。擠壓應力沿寒武系滑脫層向盆內傳遞，形成寶元—高木頂、太和—旺隆和納溪三排東西向“長軸”背斜構造。

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造帶被劃為局部的高點背斜，形成川南赤水工區棋盤式的構造格局。晚新生代大婁山推覆，位于同一構造帶的珙縣地區掀斜，構造走向轉為北西-南東向（見圖2）。

通過區域構造運動學特征分析可知，赤水地區東西向構造形成時間早于南北向構造。

圖2 川南赤水及鄰區主要構造分布圖

2.3 構造幾何學特征分析

赤水地區長垣壩構造帶整體上呈近東西向“長軸”背斜構造形態，但同時在構造兩翼發育五南、復興等多個近南北向的鼻狀構造，長垣壩構造位于南北向構造和東西向構造疊加復合區。結合最新構造解釋成果，分析認為：赤水地區近南北向斷層受東西向斷層限制作用明顯，如五南、復興構造兩翼發育的南北向斷裂向北延伸，均被東西向斷裂切割，為穿過長垣壩斷裂（如圖3）。從區域上看，南北走向的構造由長垣壩構造帶向北，延伸長度較短，同時逐漸出現南北向構造與東西向構造疊加現象。上述分析表明東西向構造形成在先，南北向構造形成在后，且構造形態和斷層展布受限于早期的東西向構造。

圖3 赤水地區龍潭組限制疊加示意圖

3 對赤水地區油氣藏的影響

赤水探區主力產層為海相上組合嘉陵江、茅口組，通過對已鉆井巖心樣品分析，認為茅口組和嘉陵江組儲層基質物性都較差，孔隙度普遍小于5%，滲透率小于0.9×10-3μm2，表現為低孔低滲的儲層特征。從獲高產的太4井、寶3井分析，表明本區獲高產的關鍵在于裂縫，獲得持續產能的關鍵在于裂縫孔隙網絡的發育規模。

赤水地區構造經歷了長期、復雜的演化，最終形成現今構造形跡，赤水探區內存在大量典型的多期構造互相疊加現象，如限制疊加、應力場干擾、斷裂切錯及褶皺疊加等（見圖3）。

赤水地區各種疊加構造是多次構造運動的結果，疊加構造發育區必然經歷多期構造應力的改造，通常伴生著大量聯通的裂縫系統，可有效改善赤水地區海相上組合低孔滲儲層的物性條件，有利于油氣運距成藏。

4 結語

（1）赤水地區發育東西向和南北向兩組近似正交的構造形跡，兩組構造東西向形成在先，南北向形成在后。但東西向構造受后期構造應力的影響，產生逆時針平滑剪切活動。

（2）赤水地區早期的東西向構造由黔中古隆起向北的構造擠壓作用形成的；晚期的近南北向構造是受喜山運動產生的向東擠壓應力和后期大婁山的推覆掀斜作用形成的。兩期構造應力場的相互疊加作用，形成了赤水地區現今棋盤狀構造格局。

（3）復合疊加構造發育區受早晚兩期構造應力改造，伴生大量裂縫網絡系統，有利于油氣的運移聚集，為理想的油氣勘探、開發有利區。