川西地区二叠系构造区带划分及其勘探前景

谢格云 张本健 尹 宏 马华灵 王宇峰 刘 柏

（中国石油西南油气田公司川西北气矿，四川 江油 621709）

0 引言

2014年川西地区双鱼石构造ST1井在中二叠统钻获高产工业气流，取得重大突破，拉开了川西地区二叠系勘探的序幕，使川西地区天然气勘探由陆相转为海相，从此中二叠统成为勘探最重要的接替层系［1-2］。勘探成果表明，不同区带具有不同的构造特征及钻探效果，前期对二叠系构造特征以及构造与油气富集关系的研究程度低。笔者在构造特征研究的基础上开展构造区带划分，从构造与油气成藏的关系方面提出勘探前景认识。

1 区域构造特征概述

川西地区区域构造上为上扬子地台西北缘的龙门山冲断带及其前陆盆地，主要由米仓山、龙门山及峨眉—瓦山所围限。全球范围的前陆冲断带及前陆盆地，按照其结构特征可划分为造山带、前陆褶皱冲断带及前陆盆地。川西地区造山带、前陆褶皱冲断带及前陆盆地主要由龙门山推覆构造带和川西前陆盆地构成。

龙门山推覆构造带发育于川西西北侧，为南西至北东向展布的大型推覆构造。主要发育有三组断裂系，即由青川—平武、汶川—茂汶及陇东断裂组成的F1断裂系；由北川—映秀、小关子断裂组成的F2断裂系；由香水潜伏断裂、安县—灌县断裂及双石断裂组成的F3断裂系。这些深大断裂多形成于古生代，早期多为拉张正断层，印支早幕开始反转［3］，构成了龙门山推覆构造的主要滑脱面，控制并形成了川西地区现今的构造格局。

龙门山推覆构造带表现出具有分段性［4］，地质结构和构造样式存在明显的差异，北段主要是寒武系至三叠系组成的推覆岩片，表现出复杂的逆冲推覆构造特征，由轿子顶推覆体、唐王寨推覆体以及冲断前锋带等几个大的推覆构造单元构成；南段前震旦纪基底杂岩大面积出露，具基底卷入冲断构造变形特点，由彭灌推覆体、五龙推覆体、宝兴推覆体、冲断前锋带等构造单元构成，冲断前锋带上由滑覆构造形成大量规模不等的飞来峰群。

川西前陆盆地内，由山前断褶带构造成排成带发育逐渐过渡到弱褶皱强度的低缓褶皱区。低缓褶皱区地层整体变形弱，纵向上具整体统一褶皱变形特征。龙门山前缘扩展变形区变形作用相对较强，纵向上地层变形具有分层性，形成不同的结构特征。因岩石组合特征差异，北部地区形成三层结构，南部地区则具有双层结构（图1）。

2 川西地区二叠系构造区带划分

图1 龙门山前缘扩展变形区地质结构特征剖面图

在龙门山冲断带和川西前陆盆地地腹二叠系构造特征及其分布规律研究的基础上，依据构造特征在横向上存在的差异，对川西地区二叠系构造区带开展了系统划分。将川西地区二叠系构造划分出了龙门山推覆构造带、龙门山山前断褶构造带、米仓山前缘断褶构造带、峨眉—瓦山前缘断褶构造带、川西低缓褶皱构造带和川中隆起6个构造带（图2）。

依据构造样式、构造走向及埋深差异等，将龙门山山前断褶构造带进一步划分出下寺—河湾场断褶构造亚带、射箭河—潼梓观背冲构造亚带、中坝—双鱼石背冲构造亚带、川西中部山前断褶构造亚带、莲花山—高家场断褶构造亚带；将川西低缓褶皱构造带进一步划分出九龙山隆起构造亚带、川西北部凹陷构造亚带、梓潼宽缓隆起构造亚带、川西中部凹陷构造亚带、川西南部斜坡构造亚带。

3 区带划分依据及其构造特征

3.1 龙门山推覆构造带

图2 川西地区二叠系构造区带划分及局部构造分布图

前人已对龙门山推覆构造带的构造特征及区带划分做了大量的研究工作。通过系统分析和梳理龙门山的主要断裂展布特征，确定以龙门山西侧发育的青川—平武断裂、汶川—茂汶断裂、陇东断裂（F1断裂系），作为龙门山推覆构造带和龙门后山的分区界线；以安县—灌县断裂、双石断裂、香水潜伏断裂（F3断裂系）作为东侧分区边界。推覆带中央发育的北川—映秀断裂、小关子断裂（F2断裂系）可将龙门山推覆构造带分为中央推覆构造带与前山推覆构造带。中央推覆构造带以发育大型推覆构造为特征，F1、F2断裂系均为规模巨大的基底断层，形成的推覆体主要由志留系至前震旦系基底杂岩组成，构造以韧性变形为主，褶皱较断层发育。前山推覆构造带发育一系列向盆地逆冲推覆滑脱断层，断层多滑脱在寒武系塑性地层中，形成大量岩片和断层相关的褶皱，推覆体主要由泥盆系至三叠系构成，构造变形以脆性变形为主、断层和褶皱均发育，地腹构造复杂，以叠瓦冲断系为主要样式（图3）。自西向东滑脱面逐渐变浅，由基底卷入的厚皮构造过渡为滑脱面之上的薄皮构造［5-6］。

3.2 龙门山山前断褶构造带

龙门山山前断褶构造带西侧以F3断裂系为界，区带内二叠系构造变形强度适中，断层发育，以中小规模为主，向盆内具有褶皱变形强度、断层发育程度减弱的特征，并逐渐过渡到川西低缓褶皱构造带，因两者间无大型断层作为分区界线，其划分主要以褶皱强度差异和断层是否发育为依据（图4）。

图4 川西地区上二叠统底界构造及区带划分图

山前断褶构造带内北部地区纵向上可分为浅中深三层构造。浅层构造表现为被动变形特征；以二叠系为主的中层构造具滑脱冲断特征；深层构造呈整体弱变形。南部地区则以雷口坡组膏岩层为界，形成反冲双重构造。北部山前断褶带依据①号、⑩号断层划分出3个构造亚带。下寺—河湾场断褶构造亚带因紧靠推覆构造带，以叠瓦构造、反冲构造发育为特征［7］，射箭河—潼梓观背冲构造亚带和中坝—双鱼石背冲构造亚带主要发育背冲背斜构造，3个构造亚带由南向北呈台阶状逐级抬高。中部山前断褶构造亚带埋深大，上二叠统底界构造海拔为-6 500～-8 000 m，断层和褶皱作用相对南北山前断褶带较弱。南部莲花山—高家场断褶构造亚带为芦山向斜和名山向斜夹持，呈北西向展布构造高带，构造样式主要为反冲构造。

3.3 川西低缓褶皱构造带

川西低缓褶皱构造带整体表现为埋深大、褶皱强度低、断层不发育的特征，向东构造逐渐抬升并过渡到川中隆起，其东侧分区边界的划分在依据上二叠统底界构造的基础上参考了川中隆起过程中白垩系剥蚀形成的尖灭线。低缓褶皱构造带内主要依据上二叠统底界构造面海拔-6 500 m划分出了两凹两隆一斜坡5个构造亚带。

九龙山大型隆起构造为川北凹陷中的洼中隆，呈北东向展布；川北凹陷整体上呈北东至南西向展布；梓潼宽缓褶皱隆起具整体向西北倾伏的特征，其上发育的局部构造走向多呈北西向；中部凹陷整体呈向西北倾斜的“箕形”凹陷，局部构造圈闭和断层不发育，上二叠统底界海拔为-6 500～-7 800 m；南部斜坡构造亚带整体呈南高北低，向北部凹陷倾伏的斜坡，构造呈北东向展布。低缓褶皱构造带内，纵向上构造表现为整个沉积盖层统一弱褶皱变形，反映出该区带褶皱构造形成时期较晚。

3.4 米仓山前缘断褶构造带

米仓山前缘断褶构造带东北部紧邻米仓山，构造呈北高南低，走向为东西向或近东西向。该区带北部界线依据二叠系剥蚀尖灭线进行划分，西南部根据构造走向的差异，将该区带与龙门山山前断褶带和川西低缓褶皱带划分开。米仓山前缘纵向上形成顶板双重构造［8］，中三叠统以上地层因拆离抬升形成单斜构造，构造简单，断层不发育，下部构造断层发育，北部发育基底断层，多倾向北，向下未出现收敛现象，主要形成叠瓦构造和少量反冲构造，南部地区以发育背冲背斜构造为特征。

3.5 峨眉—瓦山前缘断褶构造带

峨眉—瓦山前缘断褶构造带，其西南以盆地边界为限，紧靠盆地西南缘的峨眉—瓦山构造断块。受龙门山和峨眉—瓦山构造作用的共同影响，构造均呈南北向展布，整体表现为南高北低的构造格局，主要发育反冲构造。深层和浅层构造具有相同的褶皱变形特征，反映该区构造形成时期晚。峨眉—瓦山前缘断褶构造带与川西低缓褶皱构造的分区界线，主要依据构造走向差异进行划分。

4 构造区带天然气勘探前景

川西地区二叠系烃源条件优越，中统栖霞组和茅口组滩相白云岩、岩溶储层发育，具大中型油气田形成的基础［9］，构造圈闭的有效性是油气聚集成藏的关键。通过构造特征的分析和区带划分，结合区内构造演化的研究，揭示不同区带具有不同的构造样式及圈闭类型，其油气成藏地质条件也存在一定差异。

龙门山山前断褶构造带构造褶皱强度适中，断层以中小规模为主，有利于断层背斜复合圈闭的形成，并构成良好的疏导体系，油气保存条件又未遭受破坏，该区带构造受印支早晚幕构造运动控制［10-11］，形成时期早于排烃高峰期［12］，因台缘滩优质储层发育，成为川西地区最有利于油气聚集成藏的区带。下寺—河湾场断褶构造亚带构造作用较强烈、断层发育、保存条件相对较差，川西中部山前断褶构造亚带褶皱较弱、埋深大，其油气成藏条件相对较差。受龙门山与米仓山、峨眉—瓦山不同方向构造作用的共同影响，在川西低缓褶皱构造带南北两端的川西南部斜坡构造亚带和九龙山隆起构造亚带，易形成大型构造圈闭，形成的九龙山、大兴场构造圈闭面积大，在褶皱强度弱、断层欠发育的情况下具有非常有利的保存条件，加上台内滩相储层发育，为大面积油气聚集成藏提供了有利的场所。梓潼宽缓隆起构造亚带位于川西北部凹陷和中部凹陷之间，为油气长期运移指向地区，构造圈闭以低闭合度、弱褶皱、中小背斜圈闭为主，在台内滩及生物礁储层发育区仍有利于油气聚集成藏。龙门山推覆构造带、米仓山前缘断褶构造带及峨眉—瓦山前缘断褶构造带，因构造作用强烈、断层发育，形成的圈闭类型以断层圈闭或断层背斜复合圈闭为主，保存条件差。综上所述，中坝—双鱼石背冲构造亚带、射箭河—潼梓观背冲构造亚带、莲花山—高家场断褶构造亚带、九龙山隆起构造亚带及川西南部斜坡构造亚带是川西地区油气富集成藏最有利的构造区带（图5）。

图5 川西地区二叠系构造区带评价分类图

5 结论

1）川西地区二叠系构造划分出了龙门山推覆构造带、龙门山山前断褶构造带、米仓山前缘断褶构造带、峨眉—瓦山前缘断褶构造带、川西低缓褶皱构造带及川中隆起6个构造区带，山前断褶构造带和低缓褶皱构造带又分别划分出5个构造亚带。

2）中坝—双鱼石背冲构造亚带、射箭河—潼梓观背冲构造亚带及莲花山—高家场断褶构造亚带，中二叠统构造圈闭大量发育，圈闭条件好，构造形成与烃源演化史匹配关系好。九龙山隆起构造亚带和川西南部斜坡构造亚带形成的圈闭规模大，保存条件好，为天然气大规模聚集成藏提供了场所。上述5个构造亚带构造圈闭和成藏条件好，是中二叠统寻找大规模气藏的有利构造区带。