川南赤水地区构造期次分析及其油气地质意义

2020-06-15王鹏刘叶王永华中石化西南油气分公司勘探开发研究院四川成都610041

化工管理 2020年14期

王鹏刘叶王永华（中石化西南油气分公司勘探开发研究院，四川成都610041）

0 引言

赤水位于贵州省西北部，该区长期处于泸州古隆起西南斜坡部位，属于油气有利聚集带。赤水地区估算天然气资源量巨大，但目前体上油气探明率仍然较低，长期以来存在构造期次及其对油气的控制作用认识不清的问题。本文结合新处理二、三维地震资料解释成果，通过运用构造几何学、运动学分析方法，结合地质测年研究成果，对赤水地区构造形成机理和形成期次进行分析，探讨其对油气藏分布的影响，为赤水地区的油气勘探部署提供参考依据。

1 川南地区构造背景及构造单元划分

川南地区构造变形主要受江南雪峰山隆起、黔中古隆起和大娄山造山带共同作用，加之齐岳山、华蓥山、綦江、南川-遵义、赫章-金沙和垭都-紫云-罗甸等6条深大断裂的限制，同时受纵向寒武系、志留系、嘉陵江组等多套滑脱层的控制，形成了现今川南复杂构造形态。

川南地区根据构造变形成因可划分为：北东向展布向北西突出的弧形构造体系、近南北向构造体系、近东西向构造体系和“S”型构造体系（黔北斜坡）。赤水探区位于南北向和东西向构造复合叠加区。该区主要受到黔中古隆起南北向挤压构造应力影响，形成一系列的东西向“长轴”构造体系，同时西南部受大娄山推覆作用，形成变形较弱的近南北向的“短轴”背斜（鼻状）褶皱，赤水探区发育南北和东西两个方向的构造形迹。

图1 川南赤水地区区域构造位置图

2 构造期次分析

中、上扬子区地史发展经历了多期的构造变革，产生了各种样式的断裂、褶皱和不整合现象。不同学者均认为晚燕山—喜山期为赤水地区构造形成的关键期。受两期构造应力作用，形成近东西向和近南北向两组近似正交的主体构造，但长期以来对两组构造形成的次序一直存在争论。

2.1 地质测年分析

国内外学者运用磷灰石裂变径迹热史模拟，对四川盆地主要构造的沉降与隆升做了大量的研究，通过系统搜集四川盆地相关研究资料，明确了燕山期以来，构造变形传播方向与隆升过程，总体上川南赤水地区存在两个期次的构造隆升活动，一个是发生在48-52Ma 期间（燕山运动Ⅱ幕），另一个是发生在8.5-23Ma期间（喜山运动）。从构造变形时间的先后顺序可知，赤水探区南部由于受到黔中古隆起的挤压率先发生隆升，随后喜山期赤水探区西部发生隆升构造变形，进一步说明东西向构造形成时间早于南北向构造。

2.2 构造运动学特征分析

川南地区构造形变明显受到两期构造应力场影响（见图1）。第一期主构造应力场来源于东南部江南古陆隆起的陆内造山运动，形成的雪峰山推覆带向北西向强烈推覆挤压应力。在黔北地区紫云罗甸断裂的调节作用和受四川盆地刚性基底的强烈阻挡，盆缘强烈隆升（燕山运动），赤水地区构造应力方向变为南北向。挤压应力沿寒武系滑脱层向盆内传递，形成宝元—高木顶、太和—旺隆和纳溪三排东西向“长轴”背斜构造。

第二期：古新世末期，印-亚板块碰撞喜山期青藏高原向东挤压，近南北向断层形成，前期形成的东西向构造带被划为局部的高点背斜，形成川南赤水工区棋盘式的构造格局。晚新生代大娄山推覆，位于同一构造带的珙县地区掀斜，构造走向转为北西-南东向（见图2）。

通过区域构造运动学特征分析可知，赤水地区东西向构造形成时间早于南北向构造。

图2 川南赤水及邻区主要构造分布图

2.3 构造几何学特征分析

赤水地区长垣坝构造带整体上呈近东西向“长轴”背斜构造形态，但同时在构造两翼发育五南、复兴等多个近南北向的鼻状构造，长垣坝构造位于南北向构造和东西向构造叠加复合区。结合最新构造解释成果，分析认为：赤水地区近南北向断层受东西向断层限制作用明显，如五南、复兴构造两翼发育的南北向断裂向北延伸，均被东西向断裂切割，为穿过长垣坝断裂（如图3）。从区域上看，南北走向的构造由长垣坝构造带向北，延伸长度较短，同时逐渐出现南北向构造与东西向构造叠加现象。上述分析表明东西向构造形成在先，南北向构造形成在后，且构造形态和断层展布受限于早期的东西向构造。