楊風(fēng)麗，周曉峰，胡虞楊，楊瑞青，彭韻心

(1.同濟大學(xué) 海洋與地球科學(xué)學(xué)院，上海 200092；2.同濟大學(xué) 海洋地質(zhì)國家重點實驗室，上海 200092；3. 密蘇里科技大學(xué) 地質(zhì)科學(xué)與石油工程系，美國 羅拉 MO 65401)

3T-4S-4M(簡稱TSM)盆地系統(tǒng)分析程式，是已故朱夏院士在20世紀(jì)80年代基于對中國板塊構(gòu)造的深刻認(rèn)識與深入思考，將全球大地構(gòu)造理論與中國油氣勘探實踐相結(jié)合而提出來的含油氣盆地分析理論體系[1-2]。該程式的核心思想是從3T[Time(時代)、Tectonic Setting(構(gòu)造處境)、Thermal Regime(熱體制)]出發(fā)，經(jīng)過4S[Subsidence(沉降作用)、Sedimentation(沉積作用)、Stress Condition(應(yīng)力條件)、Style(構(gòu)造風(fēng)格)]，再到4M[Material(物質(zhì))、Maturity(成熟度)、Migration(運移與圈閉)、Maintenance(改造與保持)]盆地動態(tài)系統(tǒng)分析基礎(chǔ)上，最終實現(xiàn)由GT[Global Tectonics(全球構(gòu)造)]到HC[Hydrocarbon(油氣藏預(yù)測)]的研究。該程式強調(diào)，在不同地史階段，全球構(gòu)造的三大要素(3T)控制了盆地的形成，產(chǎn)生了不同類型的原型盆地。“盆地類比”的是這類原型，而不是它們的組合——盆地[2]。對盆地原型的分類要從一定世代的地球動力學(xué)機制出發(fā)，按3個原則進行，包括：(1)構(gòu)造環(huán)境(離散的、會聚的)；(2)物質(zhì)組成(陸內(nèi)的、陸緣的)；(3)動力體制(互動匹配的熱體制：熱脹、冷縮；構(gòu)造機制：拉伸、剪切、擠壓和重力均衡調(diào)整)[1,3-4](表1)。該系統(tǒng)程式自80年代提出至今，已廣泛應(yīng)用于全國乃至全球不同性質(zhì)含油氣盆地研究中，并經(jīng)過油氣勘探實踐檢驗，均取得良好地質(zhì)效果，顯示出強大優(yōu)越性[3-9]。

表1 TSM盆地原型分類及其演化序列Table 1 Classification and evolution sequence of TSM prototype basins

新元古代是地質(zhì)歷史上全球構(gòu)造、沉積、氣候、環(huán)境與資源發(fā)生重大變化并具有特殊意義的時期[10]。在這一時期，最為重要的地質(zhì)事件是發(fā)生了羅迪尼亞(Rodinia)超大陸的聚合與裂解[11-12]。受其控制，在全球克拉通內(nèi)形成了一系列不同性質(zhì)的盆地，并伴隨著在俄羅斯東西伯利亞、阿曼、印度等古老盆地內(nèi)具有大型商業(yè)性油氣田的發(fā)現(xiàn)，近年來已成為古老盆地油氣勘探研究的新熱點[13-14]。

揚子克拉通，作為Rodinia超大陸的一部分，在新元古代它不但完整地響應(yīng)了Rodinia超大陸聚合與裂解進程，發(fā)育形成了一系列不同性質(zhì)的盆地，并且也在四川盆地內(nèi)發(fā)現(xiàn)了震旦系威遠和安岳特大型商業(yè)性氣田[15-16]。然而，目前關(guān)于成盆動力學(xué)機制與盆地屬性還存在地幔柱—裂谷盆地(Plume-Rift)[11-12]、島弧相關(guān)俯沖—弧后盆地(Slab-Arc)[17]和板塊俯沖—板內(nèi)裂谷盆地(Plate-Rift)[18]等3種不同觀點。在盆地分布方面，還缺乏整體、系統(tǒng)、全區(qū)研究，從而直接影響了對油氣資源潛力評價和進一步的勘探戰(zhàn)略選區(qū)。

本文擬按照朱夏院士提出的TSM盆地分析思想，在系統(tǒng)分析前人成果的基礎(chǔ)上，利用野外露頭、最新鉆井和地球物理資料等，對新元古代揚子克拉通不同時期的盆地原型屬性、分布進行恢復(fù)與預(yù)測，一為紀(jì)念朱夏先生誕辰一百周年，二為深化揚子新元古代深層—超深層油氣勘探提供地質(zhì)依據(jù)。

1 成盆板塊構(gòu)造環(huán)境

揚子克拉通位于中國南方，沿長江流域分布，包括陜南、川西、滇東、黔、湘、鄂、贛北、皖南、浙西等地區(qū)。構(gòu)造上，它作為中國三大前寒武紀(jì)古老克拉通之一，是一個相對穩(wěn)定的大地構(gòu)造單元，其北以秦嶺—大別造山帶和華北相鄰，西以龍門山斷裂帶和松潘—甘孜地體相連，西南以哀牢山—松馬斷裂帶和印度板塊相接，東南以江南造山帶和華夏板塊相隔[19](圖1)。揚子克拉通基底由太古代至古元古代結(jié)晶基底和中元古代變質(zhì)褶皺基底共同組成，其上被弱變質(zhì)新元古代早期和未變質(zhì)南華—震旦紀(jì)地層覆蓋(表2)。

表2 揚子克拉通新元古代地層序列Table 2 Neoproterozoic stratigraphy and correlation of Yangtze Craton

圖1 揚子克拉通區(qū)域位置及資料點分布據(jù)參考文獻[19-20]，有修改。Fig.1 Location of Yangtze Craton and outcrop sections

板塊構(gòu)造環(huán)境是控制盆地形成與發(fā)育的重要因素[1]。近年來，基于古地磁學(xué)、區(qū)域地質(zhì)、地球化學(xué)與地球物理資料約束下的板塊構(gòu)造重建研究認(rèn)為，揚子克拉通在新元古代時期處于Rodinia超大陸邊緣位置[22-23](圖2)，并經(jīng)歷了新元古代早期(青白口紀(jì))與島弧俯沖有關(guān)的會聚板塊構(gòu)造環(huán)境[17,24-25]、向新元古代中—晚期(南華—震旦紀(jì))與超大陸大規(guī)模裂解[11-12]有關(guān)的離散板塊構(gòu)造環(huán)境兩大動力學(xué)體制的轉(zhuǎn)變。

1.1 青白口紀(jì)會聚板塊構(gòu)造環(huán)境

根據(jù)揚子與華夏之間的拼合時間及其對盆地發(fā)育的影響，將該時期的會聚板塊構(gòu)造環(huán)境進一步劃分為青白口紀(jì)早期和晚期2個時期。

1.1.1 青白口紀(jì)早期(ca.1 000～820 Ma)

揚子克拉通總體上處于三向俯沖相關(guān)的會聚構(gòu)造背景(圖2a)。不同位置受到的俯沖作用開始時間有差異，從現(xiàn)今的位置和方向看，揚子西緣向東的島弧相關(guān)俯沖作用約開始于距今860 Ma[17,25]，沿?fù)P子西緣和西北緣形成了攀西—漢南島弧帶；揚子北緣向南的洋殼俯沖作用開始于950 Ma之前[24]。然而，揚子?xùn)|南緣北西向的俯沖作用開始于1.0 Ga[27]，導(dǎo)致了揚子與華夏陸塊之間的拼合造山事件，持續(xù)到至少820 Ma[25,28]。此次碰撞造山事件形成了沿?fù)P子?xùn)|南緣沿贛東北和江紹一帶分布的0.9～1.0 Ga蛇綠混雜巖[29]和I型花崗巖，如，905 Ma富陽含角閃石花崗巖、891 Ma章村流紋巖和893 Ma諸暨陳蔡鎂鐵巖[30-31]。

1.1.2 青白口紀(jì)晚期(ca.820～720 Ma)

該時期，除了揚子?xùn)|南緣在經(jīng)歷了距今820～805 Ma的造山后垮塌和805～750 Ma的造山后伸展外[25,32-33]，揚子西緣和北緣仍處于與俯沖相關(guān)的會聚板塊構(gòu)造環(huán)境(圖2b)。其中，從現(xiàn)今的位置和方向看，揚子西緣的洋殼俯沖持續(xù)到距今ca.740 Ma[35]，形成了一些735～760 Ma埃達克雜巖體，如五堵門、二里壩、雪隆包、大尖山和大田巖體[34-35]；揚子北緣的俯沖增生事件則一直持續(xù)到距今ca.700 Ma[24]，如武當(dāng)群中發(fā)育ca.705～716 Ma具大陸弧性質(zhì)的I型花崗巖[36]。

1.2 南華—震旦紀(jì)離散板塊構(gòu)造環(huán)境

該時期，受控于Rodinia超大陸大規(guī)模裂解，揚子周緣的俯沖作用結(jié)束，總體處于裂解、離散的板塊構(gòu)造環(huán)境(圖2c, 2d)。根據(jù)其性質(zhì)，進一步劃分為南華紀(jì)和震旦紀(jì)2個時期。

圖2 新元古代古大陸重建據(jù)參考文獻[23]，有修改。Fig.2 Neoproterozoic supercontinent reconstruction

1.2.1 南華紀(jì)(ca.720～635 Ma)

基于冰川沉積、伸展斷裂及火山活動等研究，認(rèn)為該時期的揚子以大陸裂谷相關(guān)的伸展作用為特征，并且一直持續(xù)到距今ca.720 Ma[9]，且南華紀(jì)斷裂活動與冰川沉積之間具有密切關(guān)聯(lián)，表現(xiàn)為盆緣地層在斷層下盤的控制下相對隆升，經(jīng)過冰川刨蝕作用為盆地提供大量物源，說明這些冰期伸展斷層活動會造成強烈的地層缺失。事實上，華南不同地區(qū)南沱組之下存在不同程度的地層缺失(表2)，說明直至南沱組沉積時期，裂谷斷裂活動仍然存在。同時，在揚子北緣發(fā)現(xiàn)了ca.711～630 Ma耀嶺河組火山—沉積巖和基性侵入巖，代表島弧或裂谷相關(guān)的巖漿事件[37]?？傮w上看，包含揚子在內(nèi)的華南板塊在脫離Rodinia主體后，其陸內(nèi)仍存在裂谷型伸展作用，一直持續(xù)至南華紀(jì)末期。

1.2.2 震旦紀(jì)(ca.635～541 Ma)

震旦紀(jì)揚子克拉通無明顯火山活動和斷裂活動，總體進入以區(qū)域沉降為主的裂后熱沉降作用階段。

2 TSM盆地原型演化與階段劃分

2.1 主要不整合面和地層沉積層序間斷面

基于區(qū)域地質(zhì)事件和地層特征，識別出揚子克拉通新元古代時期發(fā)育的1個角度不整合和3個平行不整合界面。這一角度不整合界面位于上青白口統(tǒng)板溪群及其相當(dāng)層位的底部；3個平行不整合分別位于上青白口統(tǒng)、南華系和震旦系頂部(表2)。

從露頭和鉆井揭示的地層特征上看，揚子新元古代區(qū)域上發(fā)育4套地層沉積層序及其間的4個沉積間斷面，自下向上依次為SS1，SS2，SS3和SS4。SS1位于角度不整合界面之下，為一套低變質(zhì)的半深?！獪\海相碎屑巖夾火山巖沉積。SS2位于角度不整合和第一個平行不整合界面之間，總體為一套沖—洪積相底礫巖過渡為淺海相碎屑巖夾火山巖沉積。SS3位于第一和第二個平行不整合界面之間，為冰期—間冰期沉積，冰期以冰海相或冰海碎屑流沉積為主，間冰期以淺海陸棚含錳碳質(zhì)泥頁巖和粉砂質(zhì)泥巖為特征。SS4位于第二和第三個平行不整合界面之間，由一套濱淺海相碎屑巖和碳酸鹽巖混合沉積過渡為碳酸鹽巖臺地沉積。

2.2 地震反射構(gòu)造層序及其界面

揚子克拉通新元古代至少發(fā)育3套地震反射構(gòu)造層序，自上向下依次為TS4，TS3和TS2+1(圖3)。TS4位于第二和第三個平行不整合界面之間；TS3位于第一和第二個平行不整合界面之間；TS2+1位于第一個平行不整合界面之下。

圖3 揚子克拉通地震剖面解釋地震剖面來源于參考文獻[38-40]，剖面位置見圖1。Fig.3 Seismic profile interpretation of Yangtze Craton

TS4以區(qū)域廣布、橫向連續(xù)、平行—次平行反射特征為主。TS3以正斷層或塹壘結(jié)構(gòu)控制的斷續(xù)、平行—次平行反射特征為主。盡管TS2+1也以正斷層或塹壘結(jié)構(gòu)控制的斷續(xù)、平行—次平行反射為特征，但由于受地震資料品質(zhì)差、深層鉆井缺乏等制約，其內(nèi)部無法進一步識別和劃分出TS2或TS1。區(qū)域上看，TS4在揚子克拉通廣泛發(fā)育，而TS3和TS2+1的發(fā)育局限在揚子周緣和克拉通內(nèi)部的川中地區(qū)。

這3套地震反射構(gòu)造層序之間相應(yīng)產(chǎn)生3個地震反射界面，總體上，可分別與SS4，SS3，SS2+SS1地層層序及其相應(yīng)的沉積間斷面相對應(yīng)。

2.3 盆地原型演化與階段劃分

區(qū)域大的不整合面和沉積間斷面代表了關(guān)鍵的構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換，也在一定程度上揭示出不同盆地原型的演化[4]。基于以上兩大成盆板塊構(gòu)造環(huán)境轉(zhuǎn)變和4個時期演化、盆內(nèi)4個區(qū)域不整合界面、4套地層層序和至少3套地震反射構(gòu)造層序，將揚子克拉通新元古代原型盆地演化劃分為4個階段，即青白口紀(jì)早期、青白口紀(jì)晚期、南華紀(jì)和震旦紀(jì)(表3)。

3 TSM盆地原型恢復(fù)與分布預(yù)測

根據(jù)TSM原型分類和命名原則(表1)，對4個不同時期盆地原型進行恢復(fù)與分布預(yù)測。

3.1 青白口紀(jì)早期盆地原型

青白口紀(jì)早期，揚子克拉通西緣、北緣、東南緣及內(nèi)部以發(fā)育弧后擴張盆地為特征(表3, 圖4a)。

表3 揚子克拉通新元古代盆地原型演化階段劃分Table 3 Evolutionary sequences of Neoproterozoic prototype basins in Yangtze Craton

3.1.1 揚子?xùn)|南緣

揚子?xùn)|南緣弧后擴張盆地(簡稱SEY-BASB)沿江南古島弧呈北東向帶狀展布(圖4a)，涉及的地層包括黔東北梵凈山群、桂北四堡群、湘中冷家溪群、贛北雙橋山群和浙西北雙溪塢群等。盆地充填表現(xiàn)為一套海退進積沉積序列，具有三段性特征(圖5)：下部為半深海相缺氧環(huán)境下的黑色頁巖沉積，火山活動頻發(fā)[20]；中部主要由半深海相碎屑巖，火山碎屑巖及火山巖組成；上部具有明顯的分異性，盆地西南部發(fā)育的梵凈山群和冷家溪群上部以淺海陸棚或三角洲相粉砂巖、泥巖和凝灰質(zhì)巖為主[41-42]；而東北部發(fā)育的雙橋山群卻以近源火山碎屑巖、砂質(zhì)泥巖和礫巖沉積為特征[43]。盆地總體沉積厚度較大，可達萬米以上[20]。與該弧后盆地相對應(yīng)的巖漿弧是揚子與華夏碰撞過程中形成的，該弧—盆體系隨著揚子與華夏地塊拼合碰撞而逐漸消亡。

3.1.2 揚子西緣(康滇地區(qū))

揚子西緣弧后擴張盆地(簡稱KD-BASB)呈南北向細長三角狀展布(圖4a)，涉及到的地層包括鹽邊群、峨邊群以及會理群、昆陽群、登相營群等的上部。盡管揚子西緣青白口系底部地層出露較為局限、連續(xù)性差，但登相營群記錄了較為完整的盆地演化過程[20,42]，具有明顯三段性特征(圖5)：其下部為松林坪和深溝組，由變質(zhì)粉砂巖、千枚巖夾大理巖組成，代表弧后盆地早期的局限深水盆地沉積[20]；中部由則姑組中酸性火山巖和朝王坪組火山碎屑巖、粗碎屑巖組成，代表弧后盆地擴張與快速充填階段；上部為大熱渣組和九盤營組，由碳酸鹽巖臺地沉積、淺水陸棚和三角洲相陸源碎屑巖組成，說明盆地逐漸進入穩(wěn)定階段。

圖4 揚子克拉通新元古代盆地原型分布Fig.4 Distribution of Neoproterozoic prototype basins in Yangtze Craton

圖5 揚子克拉通新元古代青白口紀(jì)早期盆地沉積充填特征剖面位置見圖4。Fig.5 Basin sedimentary filling characteristics of Yangtze Craton during early Qingbaikou period, Neoproterozoic

3.1.3 揚子北緣

揚子北緣青白口系底部地層出露局限，連續(xù)性差。目前可以確定屬于青白口紀(jì)早期沉積的僅漢南地區(qū)三花石群和大洪山地區(qū)花山群。前人根據(jù)西鄉(xiāng)茶鎮(zhèn)一帶三化石群露頭中出現(xiàn)的大量火山角礫巖和火山集塊巖，將其定義為初始島弧沉積[44]，也有人認(rèn)為它屬于島弧相關(guān)盆地沉積充填序列[45]。盡管如此，結(jié)合揚子北緣島弧相關(guān)的巖漿作用，認(rèn)為揚子北緣青白口紀(jì)早期發(fā)育一個弧后擴張盆地(簡稱NY-BASB)。

3.2 青白口紀(jì)晚期盆地原型

在青白口紀(jì)晚期，揚子克拉通西緣、北緣仍以發(fā)育弧后擴張盆地為主，而揚子?xùn)|南緣和內(nèi)部則以發(fā)育拉張斷陷盆地為特征(表3, 圖4b)。

3.2.1 揚子?xùn)|南緣

揚子?xùn)|南緣拉張斷陷盆地，包括位于西部的湘黔桂拉張斷陷盆地(簡稱HGG-EDB)和位于東部的浙皖贛拉張斷陷盆地(簡稱JAZ-EDB)(圖4b)，涉及到的地層包括黔東北下江群、桂北丹州群、湘中板溪群、贛北河上鎮(zhèn)群和皖南歷口群等。其中HGG-EDB呈北東向展布，以石門—花垣—秀山—遵義斷裂為其北部邊界；JAZ-EDB呈北東東向展布，以九江—石胎斷裂為其北部邊界[46](圖4b)。自下而上，盆地充填序列可劃分出3部分(圖6)：下部為一套廣泛發(fā)育的沖洪積相砂質(zhì)礫巖沉積[20]，代表盆地初始開啟階段；中部以一套粒度向上逐漸變細的陸源碎屑巖夾碳酸鹽巖沉積，記錄了從三角洲—淺海陸棚—碳酸鹽巖臺地—深水盆地沉積，代表盆地快速擴張階段；在HGG-EDB盆地以丹州群白竹組上部、合桐組為代表，在JAZ-EDB盆地以河上鎮(zhèn)群駱家門組上部、虹赤村組為代表。上部主要由一套粒度向上變細的濱淺海相砂巖和泥頁巖組成，代表盆地穩(wěn)定充填階段；在HGG-EDB盆地以丹州群三門街組和拱洞組為代表，與JAZ-EDB盆地發(fā)育的上墅組和志棠組相當(dāng)。有學(xué)者將這一時期發(fā)育的盆地定義為“裂谷”[47]。通過成盆構(gòu)造環(huán)境分析，認(rèn)為該盆地為處于會聚板塊構(gòu)造環(huán)境下的“拉張斷陷盆地”(表1, 表3)，而非離散板塊構(gòu)造環(huán)境下的“裂谷盆地”。

3.2.2 揚子西緣(康滇地區(qū))

揚子西緣弧后擴張盆地(簡稱KD-BASB)，受安寧河—易門斷裂控制，呈南北向展布(圖4b)。涉及到的地層主要包括陸良組、柳塘壩組、澄江組、牛頭山組、蘇雄組和開建橋組。盆地沉積充填垂向上可劃分為三部分(圖6)：下部為砂質(zhì)礫巖不整合覆蓋于中元古界昆陽群之上，以陸良組底部的海底扇沉積為代表，凝灰?guī)r鋯石U-Pb定年為(818.6±9) Ma[48]。中部以雜砂巖為主，夾泥巖、泥質(zhì)粉砂巖和硅質(zhì)頁巖沉積等，水平層理和包卷層理發(fā)育，反映水下扇前端和濱海相環(huán)境，以陸良組下部為代表。上部受古地形控制，表現(xiàn)出較大的差異，如陸良組上部和上覆牛頭山組為濱岸—湖泊相沉積，而澄江組為河流相沉積，蘇雄組和開建橋組則以火山巖、火山碎屑巖沉積為主[20]。說明在晉寧運動之后，揚子西緣再次發(fā)生了弧后擴張作用。沉積厚度在幾百至3 000 m以上。

圖6 揚子克拉通新元古代青白口紀(jì)晚期盆地沉積充填特征剖面位置見圖4。Fig.6 Basin filling characteristics of Yangtze Craton during late Qingbaikou period, Neoproterozoic

3.2.3 揚子北緣

揚子北緣弧后擴張盆地(簡稱NY-BASB)，呈東西向展布(圖4b)。涉及到的地層包括陜西漢南地區(qū)西鄉(xiāng)群和碧口群及湖北神農(nóng)架—大洪山地區(qū)的蓮沱組。盆地充填特征揭示，早期以火山活動頻發(fā)為特征，導(dǎo)致了大量的火山巖和火山碎屑巖沉積；晚期，火山活動減弱，神農(nóng)架—大洪山地區(qū)蓮沱組以濱淺海環(huán)境凝灰質(zhì)砂質(zhì)礫巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖沉積為特征，凝灰?guī)r鋯石U-Pb定年為(724±12) Ma[49]。青白口紀(jì)晚期，總體上揚子北緣弧后擴張盆地繼續(xù)發(fā)育，盆地充填表現(xiàn)為由南向北逐漸超覆沉積。

3.3 南華紀(jì)盆地原型

南華紀(jì)時期，揚子以廣泛發(fā)育在東南緣、西緣、北緣和內(nèi)部的裂谷盆地原型為特征(表3, 圖4c)。

盆地構(gòu)造樣式以由正斷層控制的地塹—半地塹為主(圖3)。同時，伴隨著該時期Rodinia超大陸大規(guī)模裂解和全球間冰期冰川融化引發(fā)的海平面上升，使得揚子不同區(qū)域裂谷盆地的沉積充填特征呈現(xiàn)出明顯差異性。

3.3.1 揚子?xùn)|南緣

揚子?xùn)|南緣裂谷盆地包括位于西部的湘黔桂裂谷盆地(簡稱HGG-RB)和位于東部的浙北裂谷盆地(簡稱NZ-RB)(圖4c)。湘黔桂裂谷盆地(HGG-RB)呈北東向展布，以三都—銅仁斷裂為其北部邊界。盆地發(fā)育長安冰期、富祿間冰期和南沱冰期沉積，厚度最大可超過3 km。長安冰期沉積由一套冰磧含礫砂巖和泥巖組成，指示冰海碎屑流—冰海扇沉積，對應(yīng)于裂谷初期(圖7)。富祿間冰期沉積包括富祿組、古城組和大塘坡組；富祿組為一套濱海環(huán)境的砂巖和砂質(zhì)泥巖沉積；古城組代表了一次區(qū)域短暫的倒春寒事件，由冰海陸架的含礫泥巖組成；大塘坡組發(fā)育黑色含錳碳質(zhì)頁巖和粉砂質(zhì)頁巖，代表遠濱—局限海灣沉積。富祿間冰期對應(yīng)于裂谷峰期，盆地受同沉積正斷層控制，斷裂引發(fā)的熱液活動導(dǎo)致了大塘坡組沉積型錳礦發(fā)育[50]。南沱冰期沉積由冰磧含礫砂泥巖組成，處于冰水淺海沉積環(huán)境，對應(yīng)于穩(wěn)定充填期(圖7)。浙北裂谷盆地(NZ-RB)發(fā)育在江山—紹興斷裂以北，呈北東向細長帶狀展布。盡管該區(qū)南華系地層劃分與對比還存在爭議，但發(fā)育的下涯埠組、洋安組和雷公塢組，可分別與古城組、大塘坡組和南沱組對應(yīng)。盆地演化包含2個階段，早期對應(yīng)于下涯埠組和洋安組沉積時期，伴隨著弱構(gòu)造活動和火山作用，導(dǎo)致沉積物源缺乏，盆地沉積厚度較??；晚期對應(yīng)于雷公塢組沉積時期，盆地接受了大量碎屑物源，進入穩(wěn)定充填階段。

圖7 揚子克拉通新元古代南華紀(jì)盆地沉積充填特征剖面位置見圖4。Fig.7 Basin filling characteristics of Yangtze Craton during Neoproterozoic Nanhua period

3.3.2 揚子西緣

揚子西緣裂谷盆地(簡稱KD-RB)發(fā)育在康滇地區(qū)，呈南北向展布，分別以甘洛—小江斷裂和安寧河—易門斷裂為盆地的東、西邊界(表2, 圖4c)。發(fā)育的南沱組和列古六組主要出露于川西和滇東地區(qū)，表現(xiàn)為一套大陸冰川碎屑流和冰水湖泊相的紫紅色塊狀砂質(zhì)礫巖，頁巖和粉砂質(zhì)頁巖沉積，厚度介于25～200 m?？赡苡捎诔谓\動剝蝕作用，導(dǎo)致南華系下部地層缺失，僅保留了南沱冰期沉積，對應(yīng)于盆地的穩(wěn)定充填階段。

3.3.3 四川盆地中部地區(qū)

川中裂谷盆地(簡稱CS-RB)主要發(fā)育于現(xiàn)今的四川盆地中部地區(qū)，為中古生界覆蓋(圖4c)。在石油公司勘探地震和深反射地震剖面上可以識別出川中裂谷盆地以一系列地塹、半地塹的結(jié)構(gòu)樣式為特征[38-40](圖3)。CS-RB裂谷盆地呈北東向展布，西以浦江—巴中斷裂為界，東以華鎣山斷裂為界[39]。然而，由于缺乏相應(yīng)的深層鉆井和露頭，盆內(nèi)沉積充填特征仍不十分明確。

3.4 震旦紀(jì)盆地原型

震旦紀(jì)時期，伴隨著裂后熱沉降作用環(huán)境，揚子克拉通主體進入了碳酸鹽巖臺地發(fā)育階段，在克拉通內(nèi)部以發(fā)育相對較深水的3個克拉通臺內(nèi)裂陷盆地、邊緣發(fā)育的2個離散陸緣坳陷盆地原型為特征(表3, 圖4d)。

3個克拉通臺內(nèi)裂陷盆地，分別為川中克拉通內(nèi)裂陷(簡稱CS-IRB)、萬源—達州克拉通內(nèi)裂陷(簡稱WD-IRB)和鄂西—渝東克拉通內(nèi)裂陷盆地(簡稱HC-IRB)(圖4d)。這些內(nèi)裂陷盆地主要受同沉積斷裂控制[51]，如在四川和鄂西地區(qū)露頭及鉆井中發(fā)現(xiàn)了大量變形層理或滑塌角礫或滑塌體[52]。地震剖面上(圖3)，內(nèi)裂陷盆地的邊緣呈“丘狀”、中—強振幅、中—低頻率等反射特征；而裂陷區(qū)內(nèi)呈現(xiàn)平行強振幅、連續(xù)性好、中—高頻率等反射特征。盆地邊緣以臺地邊緣相沉積為主，盆內(nèi)則對應(yīng)較深水斜坡—陸棚相沉積(圖8)。

圖8 揚子克拉通新元古代震旦紀(jì)盆地沉積充填特征剖面位置見圖4。Fig.8 Basin filling characteristics of Yangtze Craton during Neoproterozoic Sinian period

2個離散陸緣坳陷盆地主要發(fā)育在揚子克拉通北緣(簡稱NY-DMSB)和東南緣(簡稱SEY-DMSB)(表2)。野外露頭剖面揭示，揚子?xùn)|南離散陸緣坳陷盆地中發(fā)育的早震旦世陡山沱期以黑色碳質(zhì)頁巖夾泥質(zhì)云巖沉積為主，晚震旦世燈影期則發(fā)育黑色硅質(zhì)巖沉積為主(圖8)。揚子北緣離散陸緣坳陷盆地早震旦世陡山沱期，自南向北由粉砂質(zhì)泥頁巖和泥質(zhì)白云巖逐漸演化為碳質(zhì)泥頁巖沉積，晚震旦世燈影期，自南向北由泥質(zhì)白云巖、泥質(zhì)灰?guī)r演化為硅質(zhì)巖沉積。

4 油氣意義

盆地原型對烴源巖發(fā)育及分布起著重要的控制作用。對全球978個大型油氣田在內(nèi)的155個不同時代沉積盆地統(tǒng)計與分析結(jié)果表明[9]，最有利的含油氣盆地原型是裂谷盆地，其次是離散陸緣坳陷盆地，二者占了已發(fā)現(xiàn)大型油氣田的2/3以上。其中，在元古代時期(特別是中新元古代)，裂谷型盆地占了含油氣盆地總數(shù)量的近90%[53]。油氣勘探研究也已證實，源自新元古界Huqf超群烴源巖的阿曼裂谷盆地油氣資源可達120億桶油當(dāng)量[53]。中新元古代西伯利亞克拉通裂谷及臺內(nèi)裂陷盆地中，新元古界里菲系烴源巖TOC含量高達13.5%，厚度超過200 m[14]。

裂谷盆地、臺內(nèi)裂陷盆地和離散陸緣坳陷盆地廣泛發(fā)育在揚子克拉通南華紀(jì)、震旦紀(jì)時期的盆地中(圖4c, 4d)，目前勘探實踐已揭示的揚子新元古界南華系大塘坡組黑色含錳碳質(zhì)頁巖、震旦系陡山沱組灰黑色泥頁巖與灰質(zhì)泥巖、燈影組深灰色泥頁巖這3套富有機質(zhì)烴源巖層，就分別受控于裂谷盆地、臺內(nèi)裂陷盆地和離散陸緣坳陷盆地原型[9]。結(jié)合烴源巖發(fā)育的有利相帶[54]，綜合評價認(rèn)為發(fā)育在揚子?xùn)|南緣湘黔渝臨區(qū)的南華系大塘坡組烴源巖，具有厚度大(超過200 m)、有機碳含量高(TOC值高達8.5%)的特點，是一套潛在烴源巖；發(fā)育在陜南、川東北、鄂西和湘黔渝臨區(qū)的震旦系陡山沱組烴源巖，具有分布范圍廣、烴源巖厚度大(超過90 m)、有機碳含量高(TOC值高達14%)等特點，鄂西地區(qū)陡山沱組(陽頁1井鉆遇，并有頁巖氣產(chǎn)能)，證實是一套優(yōu)質(zhì)烴源巖；發(fā)育在川中、陜南—川東北地區(qū)的燈影組烴源巖，TOC值可達4.7%，盡管其分布范圍較為局限、厚度較小，但威遠—安岳燈影組中原生油氣藏的發(fā)現(xiàn)和成功勘探，也證實了它是一套較好烴源巖。3套烴源巖疊合分布發(fā)育的有利區(qū)位于陜南—川東北、湘黔渝臨區(qū)、鄂西和川中，它們也應(yīng)是揚子深層—超深層常規(guī)天然氣和非常規(guī)頁巖氣勘查的重點領(lǐng)域。

5 結(jié)論

(1)揚子新元古代成盆構(gòu)造背景經(jīng)歷了早期青白口紀(jì)的會聚板塊構(gòu)造環(huán)境向晚期南華—震旦紀(jì)的離散板塊構(gòu)造環(huán)境的轉(zhuǎn)變。新元古代原型盆地經(jīng)歷了4個演化階段，分別為青白口紀(jì)早期(ca.1 000～820 Ma)揚子西緣、北緣及內(nèi)部的弧后擴張盆地、揚子?xùn)|南緣的弧后前陸盆地原型；青白口紀(jì)晚期(ca.820～720 Ma)揚子西緣、北緣弧后擴張盆地、揚子?xùn)|南緣和內(nèi)部的拉張斷陷盆地原型；南華紀(jì)(ca.720～635 Ma)揚子?xùn)|南緣、西緣、北緣和內(nèi)部廣泛發(fā)育的裂谷盆地原型；震旦紀(jì)(ca.635～541 Ma)揚子北緣和東南緣的離散陸緣坳陷盆地，揚子內(nèi)部川中、萬源—達州和鄂西—渝東地區(qū)的克拉通臺內(nèi)裂陷盆地原型。

(2)南華紀(jì)裂谷盆地、震旦紀(jì)克拉通臺內(nèi)裂陷盆地和離散陸緣坳陷盆地是最有利于烴源巖發(fā)育的盆地原型。南華系大塘坡組烴源巖主要發(fā)育在揚子?xùn)|南緣湘黔渝臨區(qū)；下震旦統(tǒng)陡山沱組烴源巖主要發(fā)育在陜南、川東北、鄂西和湘黔渝臨區(qū)；上震旦統(tǒng)燈影組烴源巖主要發(fā)育在川中、陜南—川東北地區(qū)。揚子3套烴源巖最有利發(fā)育區(qū)主要集中在陜南—川東北、湘黔渝臨區(qū)、鄂西和川中地區(qū)，它們也是今后揚子深層—超深層常規(guī)天然氣和非常規(guī)頁巖氣勘查的重點區(qū)域。

致謝：本文得到了中國石化石勘院無錫石油地質(zhì)研究所周小進教授級高級工程師、李海華高級工程師的建設(shè)性指導(dǎo)和建議，得到了中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)張克信教授、寇曉虎副教授在露頭地層剖面收集上的幫助，還得到了中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心和自然資源實物地質(zhì)資料中心在鉆井地層剖面收集上的支持，在此致以衷心感謝！