李洪奎;李忠权;龙伟;万双双;丁啸;王适择;王圻仲
【摘 要】位于扬子克拉通西部的四川盆地在前震旦纪基底形成之后经历了多旋回构造演化,长期以来对其在不同地质历史时期的构造动力学性质、盆地类型存在争议;而理清不同时期盆地类型及其叠合特征对于上扬子克拉通盖层演化及油气勘探具有重要意义.作者利用穿过盆地的北西-南东向区域地震反射大剖面,结合钻井、野外地质、区域地质资料,对四川盆地的构造-沉积演化进行剖析,识别出5个区域不整合面,划分出5个盖层构造层,认为在纵向上形成了海相克拉通裂陷盆地(Z-S)、海相克拉通拗陷盆地(P1 l-T2l)、海陆交互相断陷盆地(T3x1-T3x3)、陆相拗陷盆地(T3x4-J)、前陆盆地(K-Q)等原型盆地的有序叠合. 【期刊名称】《成都理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2019(046)003
【总页数】11页(P257-267)
【关键词】四川盆地;原型盆地;叠合盆地;构造层
【作 者】李洪奎;李忠权;龙伟;万双双;丁啸;王适择;王圻仲网中网
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【作者单位】油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),成都610059;自然资源部构造成矿成藏重点实验室(成都理工大学),成都610059;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),成都610059;自然资源部构造成矿成藏重点实验室(成都理工大学),成都610059;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),成都610059;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),成都610059;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),成都610059;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),成都610059;中国石油集团东方地球物理勘探责任有限公司,河北涿州072750;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),成都610059
【正文语种】中 文
【中图分类】P542;TE121.3
盆地随地史发展呈阶段性而有世代地演化[1]，不同地质历史时期相继发育过不同类型的盆地，它们之间往往以不整合相分隔，形成了在剖面上具有不同结构、平面上具有多方位叠加复合的多期原型盆地的有序叠置[1]，这类盆地往往被称之为叠合盆地[2-4]。
与北美、东欧等大型克拉通含油气盆地相比，发育在中国大陆上的克拉通含油气盆地具有规模小、活动性强、新生代强烈改造的特点[5-7]。四川盆地即为经历了多旋回构造演化的小型克拉通内含油气叠合盆地[4-5,8-9]，也是世界上最早发现油气资源的盆地之一[10]。近年来相继发现的普光、龙岗、合川、新场、高石梯-磨溪等大气田展示了四川盆地在不同层系均具有良好的油气勘探前景。理清四川盆地的内部结构、不同时期的盆地类型与纵向上的叠合关系，对于扬子克拉通构造演化与不同层系的油气勘探具有重要意义。
本文利用穿过四川盆地的安县-涪陵区域地震反射大剖面(图1)，结合钻井、野外地质调查、区域地质资料，对盆地内不同时期的建造与改造进行详细剖析，揭示四川盆地的结构与不同时期发育的盆地原型，建立盆地演化序列及叠合模式。
1 地质概况
四川盆地位于青藏高原东缘、扬子克拉通西部，是一个被龙门山、米仓山、大巴山、齐岳山、大凉山所围限的菱形盆地(图1)。从震旦纪-中三叠世，盆地内沉积了4～7 km厚的海相地层；晚三叠世起，在克拉通盆地基础上又发育了2～5 km厚的陆相地层。盆地内地表侏罗系广泛出露，三叠系在川东弥散于侏罗系中，白垩系呈狭长带状展布于龙门山前缘与盆
地南部宜宾-赤水一带，古近系-第四系主要发育在盆地西南部。
盆地长期处于冈瓦纳大陆与劳亚大陆之间的过渡转换部位[11]，前震旦纪基底形成之后，遭受了澄江运动、桐湾运动、加里东运动、云南运动、东吴运动、印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动的改造(图2)，盆地内部构造变形较强，并在晚二叠世出现峨眉山玄武岩喷发[12]，表现出强烈的构造活动性，盆地边缘在后期卷入造山变形而遭受强烈改造，形成了复杂的内部结构与盆山体系。晚三叠世(印支旋回)是扬子克拉通重大变革阶段，此时四川盆地也由海盆转变为陆盆，后经喜马拉雅运动全面抬升形成现今的构造面貌[6,13-14]。
2 地震反射大剖面揭示的盆地结构
梦游地狱2.1 地震反射剖面基本地质特征
该剖面北西端起于绵阳市安县南部的秀水镇，南东止于重庆市涪陵区南部的龙潭镇，全长约360 km(图1-B)，从北西向南东依次穿过川西凹陷、川中隆起、川东高陡构造3个构造单元(图3-A)。
剖面过金3井(J3)与女基井(NJ)(图1)。J3井未钻至三叠系，而女基井在川中隆起钻遇基底火
山岩。利用女基井分层数据，结合区域地层对比，笔者在剖面上对震旦系(Z)、灯影组第三段(Z2d3，简称“灯三段”)、寒武系 (C-)、龙王庙组(C-1l)、奥陶系(O)、志留系(S)、梁山组(P1l)、须家河组(T3x)、须家河组第四段(T3x4，简称“须四段”)、侏罗系(J) 、白垩系(K)11个层位的底界面进行了追踪(图3-B)。
宏观上看，地震剖面揭示的盆地内基底之上的沉积建造东、西厚，中部薄，寒武系在川中隆起被二叠系直接覆盖，向川西凹陷、川东高陡构造带增厚；奥陶系-志留系在川中被剥蚀殆尽，志留系仅在古隆起东部斜坡及川东残留；泥盆系-石炭系在四川盆地内基本缺失或仅有部分残留，二叠系-中三叠统沉积厚度相对稳定；须一段至须三段呈箕状沉积，分布于女基井以西；须四段-侏罗系在全盆地厚度变化不大。
夹皮沟金矿图1 四川盆地大地构造位置及邻区地质略图Fig.1 Tectonic location and geological sketch map of the Sichuan Basin and adjacent areas(A)四川盆地大地构造位置图; (B)四川盆地及周缘地质略图穹窿构造:A.凤凰山-慢坡岭穹隆; B.平利穹隆; C.武当穹隆。缝合带:SF1.商丹缝合带; SF2.勉略缝合带。断裂带:F1.铁溪-巫溪隐伏断裂; F2.镇巴断裂; F3.兴隆场断裂; F4.城口断裂; F5.鲁家坪断裂; F6.高桥断裂; F7.红椿坝断裂; F8.安康-青峰断裂; F9.银杏-阎
河-鲍峡断裂; F10.十堰断裂; F11.水磨-关坝-西乡断裂; F12.年家坝-槐树-国华断裂; F13.朝天-新集断裂; F14.灌县-安县断裂; F15.映秀-北川-关庄大断裂带; F16.青川大断裂带; F17.勉略断裂; F18.阳平关-宁陕断裂; F19.两郧断裂; F20.山阳-凤镇断裂;F21.茂县-汶川断裂;F22.广元-大邑隐伏断裂带; F23.龙泉山断裂;F24.华蓥山断裂
图2 四川盆地地层及构造运动简图Fig.2 Stratigraphic column and associate tectonic movements of the Sichuan Basin
图3 区域地震反射剖面及地质解释Fig.3 Seismic reflection profile and corresponding geological interpretation(A)安县-涪陵地震剖面(位置见图1); (B) 安县-涪陵地震剖面地质解释
图4 四川盆地纵向构造层划分Fig.4 Classification of vertical tectonic layers in the Sichuan Basin
从改造角度来看，盆地内褶皱、断裂等构造变动显著，川西发育一大型向斜，川中发育一巨型背斜，华蓥山以东发育侏罗山式褶皱与复杂的断裂系统，构造变动最为强烈，并且除华蓥山断裂外绝大部分断层滑脱于寒武系与志留系中，没有断至基底。
2.2 不整合面与构造层划分
汇文系统通过地震剖面构造解释，识别出5个区域性不整合面(图3、图4)。
①Z/AnZ：震旦系与前震旦系之间的不整合面。为一非整合界面，下伏系统为盆地结晶基底，上覆系统为沉积盖层，女基井显示震旦系直接覆盖在流纹安山岩上。
②P/Z-S：二叠系与前二叠系之间的角度不整合面。梁山组直接覆盖在弱变形的志留系、奥陶系或寒武系之上，呈10°左右的不整合接触。地震剖面上显示奥陶系、甚至部分寒武系顶部被部分剥失(图5)，女基井显示梁山组下伏地层为南津关组(O1n)。
巴布尔
③T3x1-T3x3 /P-T2l：须一段-须三段与雷口坡组之间的上超不整合，位于地震剖面西侧1/3处，表现为须一段-须三段上超不整合于下伏雷口坡组、嘉陵江组及飞仙关组之上(图7-B)，此不整合向东交汇到须四段与雷口坡组之间的假整合面上。地震剖面上还可见雷口坡组顶部有微角度削截现象(图6-B)，说明雷口坡沉积后地壳隆升，逐渐由海变陆的区域造陆运动开始发生。
④T3x4 /T3x1-T3x3：须四段与须三段、雷口坡组间的(披覆)不整合。须四段全面披覆于须
三段、雷口坡组之上，须三段顶部可见局部削截现象(图7-B)。此不整合面在川西地区为须四段与须三段接触，向东过渡为须四段与雷口坡组接触，整体表现出沉积披覆的特点，暂定义为“披覆不整合”。
⑤K/T3x4-J：白垩系与侏罗系之间的平行不整合。此期不整合在本条地震剖面上显示很短，但野外川西北部地质调查揭示二者之间为平行不整合，白垩系下部发育有较厚的磨拉石建造。该不整合面在川西南部、川北、川南均发育。
上述5期不整合，在纵向上将四川盆地划分为6套Ⅰ级构造层(图4)：前震旦纪结晶-褶皱基底构造层(AnZ)、震旦系-志留系构造层(Z-S)、下二叠统-中三叠统构造层(P1l -T2l)、须一段-须三段构造层(T3x1-T3x3)、须四段-侏罗系构造层(T3x4-J)、白垩系-第四系构造层(K-Q)。上述构造层的有序叠置构成了四川盆地的盆地结构，揭示了原型盆地之间的叠合演化关系。因盆地的多旋回震荡发展，盆地盖层内部还发育其他一些更次一级的局部不整合，可以作为划分Ⅱ级或Ⅲ级构造层序的依据。
3 盆地叠合特征
3.1 不同地质时期盆地原型
从构造层划分可知四川盆地震旦纪以来经历了5期构造演化，每期构造演化的动力学性质不同，形成了不同类型原型盆地的有序叠置。
3.1.1 震旦纪-志留纪盆地原型：克拉通裂陷盆地
志留纪末期发生的加里东运动使四川盆地的构造格局发生重大变化。拉平二叠系底可见，加里东运动使四川盆地整体呈川中高、川西与川东低的低幅背斜地貌特征(图5-A)。地震剖面上除显示出奥陶系、志留系底界面被削截外(图5-B)，在川中隆起东、西部斜坡还显示了寒武系上超于震旦系之上(图5-C、D)，在东部斜坡奥陶系上超于寒武系之上、志留系上超于奥陶系之上(图5-D)，反映了川中隆起在加里东期为一同沉积背斜，其宽缓的构造形态是地壳垂直隆升的结果,震旦系、寒武系中发育的正断层也可佐证这一点(图5-B)。而华蓥山断裂以东地层厚度明显大于其西部地层厚度(图5-A)，反映了华蓥山断裂在震旦纪-志留纪的正断活动中控制了地层沉积，揭示了四川盆地在震旦纪-志留纪处于伸展构造动力学背景之下，盆内的凹隆格局应是伸展构造背景下的大型堑垒构造的反映。
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