古构造演化
2020-01-20 · 技术研发知识服务融合发展。
古生代—三叠纪,华南板块的构成沉积“体现了大陆地壳逐渐增生,地壳结构不断复杂化的前进过程”(王鸿祯,1986),在东、西构造域的不均衡影响下,具多次开合的多旋回活动的构造演化特征。震旦纪以来,以扬子板块为相对稳定的核心,周边地区具多旋回的拉张、挤压和走滑、伸展作用,从而制约着盆地的构造演化和沉积格局(表2-3-2)。
图2-3-27 四川盆地及邻区早三叠世嘉陵江组沉积期原型盆地分布图
图2-3-28 四川盆地及邻区中三叠世雷口坡组沉积期原型盆地分布图
图2-3-29 四川盆地及邻区中三叠世NW-SE向构造地层结构剖面示意图
表2-3-2 中国南方大地构造演化特点及周边重大地质事件
(据马永生修改,2009)
(一)震旦纪—早古生代基底断裂制约NE隆坳格局与乐山-龙女寺古隆起的演变
震旦纪—早古生代,四川盆地内部表现为大隆大坳格局,为区域构造环境下基底断裂差异活动的结果。根据区域地层接触关系,震旦纪—早古生代四川盆地及周缘主要发生两大构造运动:桐湾运动和加里东运动。这两大构造运动的主要特征为乐山-龙女寺古隆起的发展演化与迁移,制约了灯影组和下古生界岩溶储层的发育和四川盆地的第一次成藏。
1.桐湾运动
澄江运动后的第一套冰期沉积(南沱期沉积)仅在川中地区外围出现。晚震旦世开始时,川中川西区地势平坦,有弱起伏,这便是其后的同沉积隆起、坳陷的基础。晚震旦世陡山沱组沉积期,川中地区表现为隆起(图2-3-30)。发生在晚震旦世灯影组沉积期与早寒武世筇竹寺组沉积期之间的桐湾运动,使地层抬升剥蚀。由于古构造特征的差异,地层剥蚀方式和上伏地层的沉积方式在不同区域具较大差异性。在四川盆地的周边,表现为平行不整合的接触关系,而在四川盆地中,乐山-龙女寺古隆起之上,寒武系与震旦系为角度不整合接触关系。
灯影组剥蚀特征显示,以仁寿NW向一带剥蚀厚度最大,剥蚀至灯二段,最大剥蚀厚度达400余米,资阳及威远背斜北翼最老剥蚀至灯三段,如资l井剥蚀至灯三段,威远、大足及川中地区残留有灯四段。乐至—遂宁—盐亭东侧一带剥蚀量较小,剥蚀厚度多为100m左右。该带在灯影组沉积末期为构造高部位,但是在至寒武系沉积之前,逐渐变为构造低处。灯影组沉积后的隆升剥蚀作用造成高低不平的古地貌,直接影响灯影组古风化壳岩溶的发育程度,位于岩溶洼地的资1井、资3井岩溶孔洞发育,位于岩溶高地的女基井、安平l井孔洞发育较差,岩溶规模及裂缝均不及资1井发育。
图2-3-30 四川盆地及邻区桐湾运动末期古地质图
2.加里东运动
志留纪末期,四川盆地受南东缘和北缘板块的聚敛作用,盆地进入挤压收缩阶段。但是四川盆地以发生差异隆起变形为主,在盆地周边该期构造运动表现为系列平行不整合。盆地内部,则为乐山-龙女寺的快速隆升并被剥蚀,造成了早期原生油藏被破坏。而且受周缘的挤压作用,盆地基底断裂强烈活动,对盆地的构造格局起到明显的制约作用(图2-3-31)。
加里东运动对四川盆地的主要影响是造成了乐山-龙女寺古隆起核部的被剥蚀。二叠系沉积前,乐山-龙女寺古隆起已被剥蚀夷平,古地貌起伏不大,相对高差最大约160m。该期构造运动造成川中地区洗象池群、奥陶统南津关组和中颤漏奥陶统宝塔组岩溶的发育。由于隆升剥蚀时期长,在不整合面上,具完整的不整合结构类型,即风化粘土层-半风化岩石型,可以形成良好的储盖组合,有利于晚期油气的聚集成藏。加里东构造运动期间,还促使了盆地中主要基底断裂——华蓥山断裂的活动。该断裂的强烈活动,促使了乐山-龙女寺古隆起的快速隆升,即控制了其西侧古岩溶储层的发育,而东侧,则促使了川东南坳陷的发育。
图2-3-31 四川盆地及邻区加里东运动末期古地质图
(二)二叠纪—中三叠世开江-泸州古隆起演变和开江-梁平海槽发育
二叠纪—中三叠世,四川盆地古构造演化以开江-泸州古隆起的演变和开江-梁平海槽发育为主要特征,根据开江-泸州古段雹隆起的发展演化,分为两个阶段:东吴运动和早印支运动。
1.东吴运动
东吴运动为海西运动的晚期阶段,上扬子的东吴运动是峨眉山地幔柱上升造成的地壳快速差异抬升,因此峨眉山地幔柱上升及地壳抬升、峨眉山玄武岩的喷发和东吴运动这三者之间存在必然的成因联系。在扬子西缘,至晚茄燃烂二叠世,开始发生“峨眉地裂运动”(罗志立,1988),在川西地区形成受活动性边界正断层控制下形成的震积岩。“峨眉地裂运动”还促使四川盆地中板内裂陷的发生,使盆地构造格局较中二叠世发生较大的改变(图2-3-32)。
图2-3-32 四川盆地及邻区东吴运动末期古地质图
中二叠世末期,峨眉山地幔柱上升,造成了盆地中茅口组的隆升剥蚀。盆地内的主要构造格局可能受盆地基底断裂的控制,整体变现为NE-SW向的隆起,但是局部为NW-SW向。开江-泸州古隆起在该时期已经开始发育,呈近南北向,开江古隆起呈近东西向,规模较泸州古隆起大。泸州古隆起出露茅口组三段,东翼陡西翼缓;开江古隆起出露茅口组二段,北陡南缓。据杨茂康(1987)对川南钻井的统计,放空和井漏集中在3个不同深度,说明在阳顶侵蚀面以下100m内的表生淋滤带内。这是中二叠世末峨眉地裂运动使地壳抬升暴露的结果,估计间断时间约7~8Ma(汪泽成等,2002)。
东吴运动末期,随着峨眉地裂运动由盆地周边向盆内的发展,使第一次海侵形成的碳酸盐台地破裂、离散,在盆地北缘(开江-梁平)近东西向和华蓥山西侧(水口场一带)近南北向,由不均衡裂陷,形成两条深水海槽,与相邻浅水较纯碳酸盐台块的沉积分异明显。这海槽靠台块边缘为礁、滩相以及古岩溶、白云岩化作用发育地区,是油气运移、聚集的有利场所。
2.早印支运动
早、中三叠世闭塞海结束,海水退出上扬子地台,大规模海侵基本结束,以四川盆地为主体的大型内陆海湖开始出现,海相沉积转为内陆湖相沉积的重要转折点。该时期,四川盆地内出现了北东向隆起和坳陷,其中大型隆起为开江-泸州古隆起,由开江和泸州两个古隆起构成(图2-3-33)。泸州古隆起在嘉陵江组晚期就开始发育,在泸州西侧,嘉陵江顶面存在大量的削截现象,早印支运动后抬升幅度增大,具有断隆的特点,在隆起核部,嘉陵江中上部以上的层段全部剥蚀。开江隆起的剥蚀幅度相对较小,保留有雷口坡组一、二段的地层。
图2-3-33 四川盆地及邻区印支运动末期古地质图
泸州西侧嘉陵江组-雷口坡组各段地层的削截-超覆方向整体指向SE,但是沿着古隆起轴向,地层的削截-超覆方向多变,反映开江-泸州古隆起核部位置未发生改变,为长期继承性古隆起,但是沿轴向古隆起高点发生过一定的迁移。
泸州古隆起在嘉陵江组沉积晚期就发生了隆升剥蚀,而穿过开江古隆起的地震剖面在嘉陵江组顶未发现明显的削截现象。因此,古隆起在发生过程中,泸州古隆起的发展较开江古隆起的发展时间早,即是泸州古隆起在嘉陵江组晚期就开始发育,而开江古隆起可能在雷口坡期才开始发育。嘉陵江晚期—雷口坡期,四川盆地沉积古地貌大致呈现了中间高,东西两侧低的构造格局,控制了台内滩储层的发育。该时期以局限-蒸发台地沉积为主,古地貌及古构造的高部位控制了台内滩的分布,局限台地的台内滩,多沿蒸发盐盆分布。