趙文智 王小芳 王 鑫 王 坤 沈安江

1 中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京100083

2 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司碳酸鹽巖儲(chǔ)層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州310023

3 中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院，浙江杭州310023

1 概述

埃迪卡拉（震旦）系是元古代第2次大氧化事件（NOE）發(fā)生以后在中國(guó)古大陸區(qū)形成的具有良好生儲(chǔ)蓋條件的碳酸鹽巖沉積組合。在四川盆地安岳氣田已探明的1.03萬(wàn)億立方米地質(zhì)儲(chǔ)量中，震旦系探明儲(chǔ)量超過(guò)5700億立方米，占比56.3%。經(jīng)氣源地球化學(xué)對(duì)比證實(shí)，震旦系烴源巖為震旦系已探明天然氣儲(chǔ)量提供了39%～68%的氣源輸入（趙文智等，2021），表明震旦系是四川盆地大氣田的有效烴源巖。碳酸鹽巖儲(chǔ)集層是決定震旦系能否形成原生大型氣藏的重要因素之一，對(duì)其分布的客觀(guān)預(yù)測(cè)是找氣勘探最關(guān)注的問(wèn)題之一。已有大量研究揭示，德陽(yáng)—安岳地區(qū)在晚震旦世—早寒武世發(fā)育一個(gè)特殊的構(gòu)造-沉積單元，即德陽(yáng)—安岳克拉通臺(tái)內(nèi)裂陷帶。有關(guān)這一裂陷帶的發(fā)育演化，不同學(xué)者認(rèn)識(shí)不同。汪澤成等（2014）、李忠權(quán)等（2015）認(rèn)為其是拉張背景下的侵蝕谷，魏國(guó)齊等（2015）、杜金虎等（2016）、劉樹(shù)根等（2016）認(rèn)為其是克拉通內(nèi)裂陷。本研究采用沈安江等（2020）提出的由侵蝕谷向臺(tái)內(nèi)裂陷演化的觀(guān)點(diǎn)，即燈影組二段沉積期為統(tǒng)一的小克拉通淺水臺(tái)地，受桐灣運(yùn)動(dòng)Ⅰ幕影響，燈二段沉積末期遭受抬升風(fēng)化剝蝕，形成侵蝕谷，燈三段沉積期發(fā)生海侵，燈四段沉積期在侵蝕谷基礎(chǔ)上發(fā)生臺(tái)內(nèi)拉張，形成臺(tái)內(nèi)裂陷，裂陷內(nèi)發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖，裂陷周緣發(fā)育優(yōu)質(zhì)微生物白云巖儲(chǔ)集體。早寒武世早期碳酸鹽巖臺(tái)地被淹沒(méi)，形成廣覆式烴源巖，中期（滄浪鋪組沉積期）發(fā)生填平補(bǔ)齊沉積作用，晚期（龍王廟組沉積期）進(jìn)入緩坡臺(tái)地演化階段。

四川盆地震旦系燈影組已成為十分重要的油氣勘探層系，在德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷東側(cè)的臺(tái)緣帶及緊鄰的臺(tái)內(nèi)區(qū)已發(fā)現(xiàn)安岳大氣田，目的層主要為燈影組和寒武系龍王廟組，其中震旦系燈四段是主要產(chǎn)層，其次是燈二段（王翔，2017；賀川航等，2021）。繼安岳氣田發(fā)現(xiàn)之后，川中古隆起北斜坡太和區(qū)塊又先后有蓬探1井、中江2井和角探1井等風(fēng)險(xiǎn)探井獲得重要突破，燈二段是主要目的層之一（趙路子等，2020），又一個(gè)萬(wàn)億立方米儲(chǔ)量規(guī)模的大氣區(qū)正在勘探建設(shè)中，展示了震旦系是四川盆地新儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)和增長(zhǎng)的重要勘探新領(lǐng)域。

微生物丘灘白云巖儲(chǔ)集層主要發(fā)育在臺(tái)緣帶，是燈影組最重要的勘探目的層段，巖性以凝塊石和疊層石白云巖為主，沉積厚度大，物性條件較好。但由于埋藏深度較大，地震成像分辨率較低，儲(chǔ)集層橫向延展識(shí)別難度大，需要在構(gòu)造單元?jiǎng)澐只A(chǔ)上，對(duì)巖相古地理展布進(jìn)行重建，以提高有利儲(chǔ)集相帶預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。臺(tái)地內(nèi)微生物白云巖儲(chǔ)集層以疊層石白云巖為主，厚度較小，品質(zhì)相對(duì)較差（陳婭娜等，2017），但通過(guò)水平井及儲(chǔ)集層改造措施，同樣能獲得工業(yè)氣流（肖富森等，2018；王茜等，2020；謝軍等，2021）。

研究認(rèn)為四川盆地德陽(yáng)—安岳地區(qū)存在以下2個(gè)問(wèn)題：（1）德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷及鄰區(qū)燈影組展布與對(duì)比問(wèn)題。按照目前的統(tǒng)層方案，位于臺(tái)緣帶上的蓬探1井、中江2井缺失燈四段，而位于臺(tái)內(nèi)區(qū)的高石16井、磨溪39井燈四段厚度則近300m，這是一個(gè)難以合理解釋的問(wèn)題；（2）臺(tái)內(nèi)裂陷東側(cè)臺(tái)緣帶燈影組微生物丘灘體的側(cè)向遷移問(wèn)題。按照目前的分層方案，臺(tái)緣帶丘灘體隨海平面升降的橫向遷移變化不明顯，甚至存在局部臺(tái)緣帶寬度不協(xié)調(diào)與臺(tái)緣跳相等問(wèn)題（如從燈二段跳到燈四段）。這導(dǎo)致燈影組微生物丘灘體分布和遷移規(guī)律不清，制約了儲(chǔ)集層分布預(yù)測(cè)和有利勘探靶區(qū)評(píng)價(jià)，尤其是繼川中古隆起和其北斜坡太和區(qū)塊獲得勘探突破之后，該區(qū)還面臨第3個(gè)萬(wàn)億立方米大氣區(qū)在哪里找的問(wèn)題。因此，迫切需要在震旦系巖相古地理重建基礎(chǔ)上，做好有利儲(chǔ)集層分布預(yù)測(cè)。

基于對(duì)寧強(qiáng)胡家壩剖面、峨邊先鋒剖面和青川八角村剖面的觀(guān)測(cè)和U-Pb同位素測(cè)年等分析測(cè)試，以及磨溪16井、磨溪19井、高石131X井、蓬探1井、中江2井的巖心觀(guān)察和U-Pb同位素測(cè)年等分析測(cè)試，通過(guò)電性和地球化學(xué)特征分析，結(jié)合地震和鉆井資料，系統(tǒng)開(kāi)展了德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷及鄰區(qū)燈影組等時(shí)地層對(duì)比與重新厘定，建立了新的地層統(tǒng)層方案，并以此為基礎(chǔ)重新認(rèn)識(shí)德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷的演化，重新編制燈二段和燈四段構(gòu)造-巖相古地理圖，進(jìn)而揭示臺(tái)內(nèi)裂陷槽東側(cè)臺(tái)緣帶微生物丘灘體側(cè)向遷移變化規(guī)律，為儲(chǔ)集層分布預(yù)測(cè)和勘探有利區(qū)評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

四川盆地面積18萬(wàn)平方千米，由川中古隆起中斜平緩帶、川南低陡穹形帶、川東高陡斷褶帶、川北低緩帶和川西低陡帶5個(gè)構(gòu)造單元構(gòu)成。震旦系燈影組自下而上可劃分為燈一段、燈二段、燈三段和燈四段（圖1）（陳婭娜等，2017）。

圖1 四川盆地構(gòu)造區(qū)劃與震旦系燈影組地層序列及資料分布Fig.1 Tectonic division of Sichuan Basin and stratigraphic sequence and data distribution of the Sinian Dengying Formation

2.1 燈影組地層序列和特征

燈一段以泥粉晶白云巖為主，夾砂屑白云巖，局部夾硅質(zhì)條帶和燧石團(tuán)塊，厚度在200～300m之間，與下伏陡山沱組呈不整合接觸；燈二段巖性以藻泥晶白云巖為主，少量凝塊石、藻紋層、藻砂屑白云巖，厚度在300～400m之間，中部發(fā)育幾十米到上百米厚的葡萄花邊白云巖，見(jiàn)殘留溶蝕孔洞，是燈二段典型的標(biāo)志層，與下伏燈一段整合接觸。燈一段和燈二段在整個(gè)揚(yáng)子地區(qū)巖相和厚度都比較穩(wěn)定，地層橫向可對(duì)比性好。燈三段巖相變化較大，既有沼澤相泥巖、河流相砂巖以及臺(tái)地相碳酸鹽巖，也有深水陸棚相黑色薄層泥巖，厚度幾米至十幾米，與下伏燈二段呈不整合接觸，沉積環(huán)境與巖性巖相橫向變化顯然與燈二段沉積末期發(fā)生的桐灣Ⅰ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān)，代表第2個(gè)海侵旋回的開(kāi)始。燈四段巖相和厚度變化大，以藻疊層和藻格架白云巖、凝塊石白云巖、（藻）砂屑白云巖為主，夾泥晶白云巖或與之呈互層，基質(zhì)孔和溶蝕孔洞發(fā)育，殘留厚度在30～400m之間，是四川盆地重要的勘探目的層段。燈四段與下伏燈三段呈整合接觸關(guān)系。燈四段沉積后發(fā)生了桐灣Ⅱ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，其強(qiáng)度和影響要比桐灣Ⅰ幕大得多，很多地區(qū)的寒武系直接覆蓋在燈二段之上，有些地區(qū)燈四下亞段或燈三段與寒武系呈不整合接觸。

2.2 燈影組古地理背景

整個(gè)揚(yáng)子地區(qū)（包括四川盆地）燈影組沉積期主體為淺水碳酸鹽巖臺(tái)地，由于臺(tái)地邊緣大多被俯沖到造山帶之下（沈安江等，2020），關(guān)于臺(tái)地的屬性（鑲邊臺(tái)地還是緩坡臺(tái)地）并不清楚。受羅迪尼亞（Rodinia）大陸裂解的影響，該區(qū)區(qū)域構(gòu)造總體具伸展背景，幾條較大的基底斷裂總體表現(xiàn)為拉伸特征，部分?jǐn)鄬右布婢咦呋再|(zhì)。基底斷裂總體表現(xiàn)出差異升降，控制了臺(tái)內(nèi)裂陷與臺(tái)內(nèi)洼地的形成與分布，這是臺(tái)內(nèi)烴源巖和儲(chǔ)集層發(fā)育基本的古地理背景，也是勘探找氣領(lǐng)域由臺(tái)緣帶向臺(tái)內(nèi)區(qū)擴(kuò)展的基礎(chǔ)?！笆濉逼陂g，國(guó)家碳酸鹽巖油氣重大專(zhuān)項(xiàng)研究認(rèn)為燈二段沉積期，四川盆地及鄰區(qū)發(fā)育德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷的雛形和鄂東—渝西裂陷（圖2-a），燈四段沉積期，德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷處于鼎盛期，向南延伸至蜀南，鄂東—渝西裂陷進(jìn)一步發(fā)育（圖2-b），這種隆坳格局控制了四川盆地?zé)粲敖M臺(tái)內(nèi)烴源巖和規(guī)模儲(chǔ)集層的發(fā)育分布（沈安江等，2020）。

圖2 四川盆地及鄰區(qū)燈影組燈二段和燈四段沉積期構(gòu)造-巖相古地理Fig.2 Tectonic lithofacies palaeogeography of the depositional periods of Member 2 and Member 4 of Dengying Formation deposition in Sichuan Basin and its ad jacent areas

2.3 研究區(qū)構(gòu)造演化史

文中研究區(qū)重點(diǎn)是指德陽(yáng)—安岳裂陷帶東翼，位于四川盆地中部。四川盆地加里東古隆起自燈影組沉積以后，大致經(jīng)歷了5個(gè)構(gòu)造演化階段（李偉等，2014）：（1）加里東旋回早期構(gòu)造演化階段：發(fā)生桐灣Ⅰ幕和桐灣Ⅱ幕2期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，分別導(dǎo)致燈二段和燈四段的抬升和剝蝕，燈影組底的埋深達(dá)到1500m；（2）加里東旋回中晚期構(gòu)造演化階段：寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)發(fā)生了3次超覆沉積與3次隆升剝蝕，分別為興凱運(yùn)動(dòng)、郁南運(yùn)動(dòng)和都勻運(yùn)動(dòng)，志留紀(jì)末期的廣西運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致川中加里東古隆起整體抬升剝蝕，燈影組底的埋深達(dá)到3500m；（3）海西期構(gòu)造演化階段：泥盆系—石炭系整體隆升剝蝕，石炭紀(jì)末受云南運(yùn)動(dòng)影響，川中進(jìn)一步遭受剝蝕，燈影組底的埋深回返至2000m，二疊紀(jì)川中主體處于沉降沉積期，燈影組底的埋深再次達(dá)到3500m；（4）印支—燕山期構(gòu)造演化階段：中—晚三疊世之交的印支運(yùn)動(dòng)完成了川中古隆起由海相向陸相沉積的轉(zhuǎn)換，上覆中生代陸相沉積使燈影組底的埋深達(dá)到近7000m；（5）喜山期構(gòu)造演化階段：古隆起東段的高石梯—龍女寺相對(duì)穩(wěn)定，燈影組底的埋深近6000m，而古隆起西段的樂(lè)山—資陽(yáng)強(qiáng)烈褶皺抬升，燈影組底的埋深近3000m。加里東早期桐灣Ⅰ幕和桐灣Ⅱ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)研究區(qū)燈影組的發(fā)育分布、構(gòu)造-巖相古理展布等都具重要控制作用。

3 燈影組典型剖面的建立和對(duì)比

揚(yáng)子區(qū)埃迪卡拉系包括陡山沱組和燈影組2套地層，Condon等（2005）、周傳明等（2019）根據(jù)湖北三峽地區(qū)埃迪卡拉系剖面中火山灰鋯石U-Pb同位素年齡數(shù)據(jù)，將埃迪卡拉系的起始年齡限定為635Ma，燈影組的起始年齡限定為551Ma。

3.1 臺(tái)緣帶燈影組典型剖面建立

作者對(duì)寧強(qiáng)胡家壩剖面燈影組進(jìn)行了詳細(xì)研究，該剖面位于臺(tái)緣帶，由左家村剖面和高家山剖面平移拼接構(gòu)成，下與陡山沱組、上與筇竹寺組均呈不整合接觸（郭旭升等，2018），并建立了典型對(duì)比剖面（圖3）。

圖3 四川盆地寧強(qiáng)胡家壩剖面燈影組綜合地層柱狀圖Fig.3 Comprehensive stratigraphic column of the Dengying Formation of Hujiaba section，Ningqiang County，Sichuan Basin

該剖面燈影組的地層序列、巖性、電性和地球化學(xué)特征比較清楚，燈影組可劃分為燈一、燈二、燈三和燈四段，燈四段巖性具有三分性（表1）。

表1 四川盆地寧強(qiáng)胡家壩剖面燈影組地層序列、巖性和電性特征Table 1 Stratigraphic sequence，lithology and electrical property of the Dengying Formation of Hujiaba section，Ningqiang County，Sichuan Basin

除巖性、電性和地球化學(xué)特征差異明顯外，還開(kāi)展了燈影組白云石U-Pb同位素年齡測(cè)定，利用測(cè)年資料結(jié)合巖電資料對(duì)露頭區(qū)燈影組的三分性進(jìn)一步求證。碳酸鹽礦物U-Pb同位素測(cè)年已經(jīng)是一項(xiàng)比較成熟的技術(shù)（Rasbury and Cole，2009；Woodheadet al.，2009；Pickering and Kramers，2010；Woodhead and Pickering，2012；Hillet al.，2016），但所測(cè)年齡的地質(zhì)意義需要地質(zhì)家結(jié)合地質(zhì)條件給予解釋。從成巖環(huán)境介質(zhì)中直接沉淀出來(lái)的成巖礦物，在從沉淀之時(shí)的U-Pb同位素就被認(rèn)為進(jìn)入了封閉體系，因而測(cè)得的年齡能夠代表礦物形成時(shí)間，未發(fā)生蝕變的圍巖的U-Pb同位素年齡則代表地層的年齡。發(fā)生蝕變的圍巖，如灰?guī)r發(fā)生白云石化，說(shuō)明圍巖的U-Pb同位素體系是開(kāi)放性的，此情況下測(cè)得的年齡更傾向于白云石化發(fā)生時(shí)間或稍晚。如果白云石化發(fā)生于準(zhǔn)同生期，則測(cè)得的年齡就基本代表了地層年齡或略晚一些（Rasbury and Cole，2009；Woodheadet al.，2009；Pickering and Kramers，2010；Woodhead and Pickering，2012；Hillet al.，2016；沈安江等，2019）。

在寧強(qiáng)胡家壩剖面和關(guān)鍵井的陡山沱組和燈影組白云巖圍巖中，測(cè)得1組U-Pb同位素年齡（圖4），陡山沱組頂部白云巖圍巖的U-Pb同位素年齡為589.5±6.7Ma，燈三段和燈四段測(cè)得528±14Ma、517±14Ma、496±18Ma共3個(gè)U-Pb同位素年齡，對(duì)年齡的地質(zhì)含義分析如下。

圖4 四川盆地重點(diǎn)露頭和關(guān)鍵井陡山沱組和燈影組白云巖圍巖U-Pb同位素年齡Fig.4 U-Pb isotopic age of host rocks of the Doushantuo Formation and Dengying Formation dolomite from key outcrops and wells in Sichuan Basin

陡山沱組頂部白云巖圍巖的年齡（589.5±6.7Ma）早于國(guó)際地科聯(lián)定義的震旦紀(jì)與寒武紀(jì)分界年齡（541Ma），與沙慶安（2001）認(rèn)為圍巖白云石化發(fā)生于準(zhǔn)同生期是吻合的，白云石化年齡基本代表地層年齡。燈三段和燈四段測(cè)得的3個(gè)U-Pb同位素年齡（528±14Ma、517±14Ma、496±18Ma）均比541Ma晚，也代表了稍晚發(fā)生的白云石化年齡，與燈影組地層沉積年齡有較好的匹配性。這種絕對(duì)年齡序列雖然不能完全代表地層的絕對(duì)年齡，但考慮到該區(qū)白云石化事件發(fā)生具有相對(duì)等時(shí)性，這些測(cè)年數(shù)據(jù)可以為四川盆地及鄰區(qū)燈影組各地層段發(fā)育的完整性判斷與次級(jí)地層單元之間的對(duì)比關(guān)系建立提供年代學(xué)依據(jù)。

另外，該剖面上燈四段巖性三分性很明顯。下亞段為水體較深環(huán)境沉積的含硅質(zhì)泥粉晶白云巖，中亞段為水體較淺的紋層狀或疊層狀白云巖，上亞段則為水體進(jìn)一步變淺環(huán)境中形成的凝塊石、疊層石白云巖格架丘，總體構(gòu)成一個(gè)向上由深變淺的沉積旋回。

3.2 臺(tái)內(nèi)—臺(tái)緣—臺(tái)盆區(qū)燈影組對(duì)比

基于上述基礎(chǔ)資料橫向?qū)?yīng)關(guān)系的建立，構(gòu)建了峨邊先鋒（臺(tái)內(nèi)）—寧強(qiáng)胡家壩（臺(tái)緣）—青川八角村（臺(tái)盆）燈影組露頭剖面等時(shí)地層格架（圖5），明確了巖性橫向分布特征（表2）和相應(yīng)古地理遷移變化。

表2 四川盆地臺(tái)內(nèi)—臺(tái)緣—臺(tái)盆區(qū)燈影組橫向變化特征Table 2 Lateral variation of the Dengying Formation from interplatform through platform margin to basin in Sichuan Basin

由圖5所示，燈一段沉積期，寧強(qiáng)胡家壩剖面以泥粉晶白云巖夾砂屑白云巖為主，峨邊先峰剖面以泥粉晶白云巖夾藻紋層、藻疊層白云巖為主。分析認(rèn)為，與寧強(qiáng)胡家壩地區(qū)相比，峨邊先峰地區(qū)海水要相對(duì)更為安靜而穩(wěn)定，但二者均位于臺(tái)內(nèi)沉積環(huán)境，而青川八角村剖面巖性為淺水陸棚泥質(zhì)粉砂巖，與臺(tái)地相區(qū)發(fā)育的泥粉晶白云巖明顯不同，且二者呈橫向相變關(guān)系。此時(shí)未見(jiàn)明顯的鑲邊臺(tái)緣沉積，以發(fā)育緩坡臺(tái)地為主。

燈二段沉積期，寧強(qiáng)胡家壩剖面和峨邊先峰剖面均以葡萄花邊狀白云巖夾泥粉晶白云巖為主，表現(xiàn)為典型的臺(tái)地相區(qū)沉積特征，分布廣泛，橫向連續(xù)性與可對(duì)比性均好，說(shuō)明寧強(qiáng)胡家壩地區(qū)燈二段沉積期，尚未形成臺(tái)地邊緣，仍以緩坡臺(tái)地沉積為主。

燈三段沉積期，峨邊先峰剖面巖性為灰黑色頁(yè)片狀碳質(zhì)頁(yè)巖，與寧強(qiáng)胡家壩剖面燈三段砂泥巖夾砂屑白云巖相比存在相變，峨邊地區(qū)可能代表了臺(tái)內(nèi)沼澤環(huán)境沉積。事實(shí)上，這套地層在臺(tái)內(nèi)巖性變化很大，鉆井揭示臺(tái)內(nèi)還有石英砂巖沉積，是桐灣運(yùn)動(dòng)Ⅰ幕之后的海侵期沉積產(chǎn)物。青川八角村剖面燈三段巖性為淺水陸棚相泥巖，說(shuō)明桐灣運(yùn)動(dòng)Ⅰ幕的地層剝蝕并未波及到臺(tái)盆區(qū)。

如前述，燈四段沉積期寧強(qiáng)胡家壩剖面巖性三分明顯。燈四下亞段（含硅質(zhì)）以泥粉晶白云巖為主，代表著鑲邊臺(tái)緣形成之前的沉積；燈四中亞段紋層狀或疊層狀白云巖夾泥粉晶白云巖表明已出現(xiàn)了弱鑲邊臺(tái)緣，可視為臺(tái)緣形成初期產(chǎn)物；燈四上亞段凝塊石、疊層石格架丘建造表明鑲邊臺(tái)緣已經(jīng)形成。而此時(shí)，峨邊先峰地區(qū)仍為臺(tái)地相泥粉晶白云巖夾少量藻紋層、藻疊層白云巖和砂屑白云巖，青川八角村剖面為臺(tái)盆地相硅質(zhì)巖，下部所夾的灰?guī)r透鏡體代表原地沉積，上部所夾的白云巖透鏡體可能來(lái)自臺(tái)緣微生物丘的垮塌。從伽馬值和U、Th含量及碳氧穩(wěn)定同位素等方面看，與寧強(qiáng)胡家壩剖面的燈四段很相近，這進(jìn)一步說(shuō)明寧強(qiáng)胡家壩地區(qū)燈四段沉積階段，鑲邊臺(tái)緣的發(fā)育呈現(xiàn)由無(wú)到強(qiáng)的建造過(guò)程。

從地層橫向?qū)Ρ瓤?，燈一段—燈二段沉積時(shí)，研究區(qū)是一個(gè)由臺(tái)地向盆地逐漸進(jìn)積的沉積體系，在寧強(qiáng)胡家壩一帶沒(méi)有明顯的鑲邊臺(tái)緣，整體是一個(gè)遠(yuǎn)端變陡的碳酸鹽巖緩坡。燈三段沉積期是在燈二段沉積末整體侵蝕基礎(chǔ)上發(fā)生的海泛過(guò)程，橫向上表現(xiàn)出了較大的變化。燈四段則表現(xiàn)為臺(tái)緣從無(wú)到有的完整發(fā)育過(guò)程，在寧強(qiáng)胡家壩一帶從燈四下亞段臺(tái)地相沉積開(kāi)始，經(jīng)燈四中亞段弱鑲邊臺(tái)地沉積，演化出燈四上亞段強(qiáng)鑲邊臺(tái)地沉積結(jié)束。

4 臺(tái)內(nèi)和臺(tái)緣燈影組地層重新厘定

4.1 臺(tái)內(nèi)高石16井、磨溪39井燈四段地層厘定

高石16井、磨溪39井位于燈影組臺(tái)內(nèi)沉積區(qū)。地質(zhì)錄井提出的地層劃分方案是燈影組發(fā)育燈四段和燈三段，上覆筇竹寺組，缺失燈二段。作者認(rèn)可該劃分方案，理由如下：（1）未見(jiàn)燈二段典型的葡萄花邊狀白云巖標(biāo)志層；（2）巖性組合可與峨邊先鋒剖面燈四段（臺(tái)內(nèi)）對(duì)比；（3）高石16、磨溪39井燈四段臺(tái)內(nèi)沉積厚300m左右，比臺(tái)緣帶燈四段略薄是合理的；（4）碳氧穩(wěn)定同位素特征與峨邊先鋒剖面燈四段相似；（5）白云巖圍巖U-Pb同位素年齡（高石16井460±38Ma；磨溪39井509±17Ma）偏年輕，應(yīng)屬于白云石化年齡，不代表地層年齡，與寧強(qiáng)胡家壩剖面燈四段測(cè)得的年齡相當(dāng)。

4.2 臺(tái)緣高石131X井、中江2井、蓬探1井燈影組地層厘定

高石131X井、中江2井和蓬探1井燈影組均位于沉積臺(tái)緣帶內(nèi)。其中，高石131X井地質(zhì)錄井劃分方案是，以井深5500m為界，之上75m歸屬燈四段，與下寒武統(tǒng)麥地坪組呈不整合接觸，5500～5850m歸屬燈三段和燈二段，未見(jiàn)底。作者基于前述的綜合研究，認(rèn)為5500～5850m井段劃歸燈三段和燈二段的層段也屬于燈四段（圖6-a），理由如下：（1）未見(jiàn)燈二段典型的葡萄花邊狀白云巖標(biāo)志層；（2）巖性完全可與寧強(qiáng)胡家壩剖面燈四段凝塊石、疊層石、紋層石白云巖對(duì)比，屬臺(tái)緣格架丘建造；（3）高石16井、磨溪39井臺(tái)內(nèi)燈四段厚300m左右，按本研究劃分方案高石131X井臺(tái)緣燈四段厚450m左右（未見(jiàn)底），臺(tái)緣比臺(tái)內(nèi)地層厚度大是合理的；（4）碳氧穩(wěn)定同位素特征與寧強(qiáng)胡家壩剖面燈四段相似；（5）白云巖圍巖U-Pb同位素年齡（508±49Ma）偏年輕，與寧強(qiáng)胡家壩剖面燈四段測(cè)得的年齡更接近。另外，該井燈四段格架丘建造發(fā)育，三分性明顯，綜合顯示都為燈四段沉積特征，而與燈三段和燈二段差異較大。

圖6 四川盆地臺(tái)緣高石131X、中江2和蓬探1井燈影組地層的重新厘定Fig.6 Re-determination of the Dengying Formation of Wells Gaoshi 131X，Zhongjiang 2 and Pengtan 1 on p latform margins in Sichuan Basin

中江2井揭示的燈影組，厚度大于330m（未見(jiàn)底）（圖6-b），按地質(zhì)錄井劃分方案全部歸屬燈二段，與上覆麥地坪組呈不整合接觸，缺失燈三段和燈四段。作者認(rèn)為該井揭示的麥地坪組之下的燈影組全部為燈四段，而非燈二段，理由如下：（1）未見(jiàn)燈二段大規(guī)模發(fā)育的典型的葡萄花邊狀白云巖標(biāo)志層；（2）巖性完全可以與寧強(qiáng)胡家壩剖面燈四段凝塊石、疊層石、紋層石白云巖對(duì)比，屬臺(tái)緣格架丘建造；（3）高石16、磨溪39井臺(tái)內(nèi)燈四段厚300m左右，中江2井臺(tái)緣燈四段厚300m左右，臺(tái)緣理應(yīng)比臺(tái)內(nèi)地層厚度更大，是未見(jiàn)底造成的；（4）碳氧穩(wěn)定同位素特征與寧強(qiáng)胡家壩剖面燈四段相似；（5）白云巖圍巖U-Pb同位素年齡（501±38Ma）偏年輕，與受后期白云石化有關(guān)，而與寧強(qiáng)胡家壩剖面燈四段測(cè)得的年齡更接近。此外，該井燈四段格架丘建造特征明顯，井下僅見(jiàn)中、上2個(gè)亞段，下段并未鉆穿。

蓬探1井鉆遇燈影組厚度近650m（圖6-c），地質(zhì)錄井劃分方案認(rèn)為歸屬燈三段，缺失燈四段。作者研究后認(rèn)為6280m之上均為燈四段，理由如下：（1）未見(jiàn)燈二段典型的葡萄花邊狀白云巖標(biāo)志層；（2）巖性完全可與寧強(qiáng)胡家壩剖面燈四段對(duì)比，屬臺(tái)緣格架丘建造；（3）高石16、磨溪39井臺(tái)內(nèi)燈四段厚300m左右，蓬探1井臺(tái)緣燈四段厚500m左右，與中江2井燈四段厚度相當(dāng)；（4）碳氧穩(wěn)定同位素特征與寧強(qiáng)胡家壩剖面燈四段相似；（5）測(cè)得的U-Pb同位素年齡（546±31Ma），雖然比燈四段時(shí)代偏老，也在測(cè)試誤差范圍內(nèi)。該井格架丘建造比較發(fā)育，且三分性強(qiáng)，綜合看歸入燈四段更合理。

4.3 燈影組地震地層問(wèn)題討論

如前述，經(jīng)與高石16井、磨溪39井、寧強(qiáng)胡家壩剖面燈四段對(duì)比，在巖石學(xué)、地球化學(xué)與UPb同位素年齡等方面均表明高石131X、中江2和蓬探1井存在燈四段，而且過(guò)蓬探1井—磨溪105井—磨溪51井地震剖面也揭示蓬探1井區(qū)存在燈四段（圖7-a）。但對(duì)過(guò)中江2井—高石131X井地震剖面上是否存在燈四段，目前存在爭(zhēng)論。在目前的地震解釋方案中，過(guò)中江2井（圖7-b）地震剖面沒(méi)有解釋出燈四段。作者認(rèn)為，因碳酸鹽巖臺(tái)緣帶多期丘灘體疊置以后極易造成地震反射同相軸的橫向中斷和變化，這造成基于地震資料的地層橫向追蹤對(duì)比和層位標(biāo)定比較容易出現(xiàn)串層。如果將燈二段頂界下壓至如圖7-c的層位，把原方案燈二段歸入燈四段，不論從臺(tái)緣帶丘灘體發(fā)育特征還是從燈四段區(qū)域地層厚度變化看，都有其合理性。同樣地，高石131X井（圖7-c）在地震剖面上也沒(méi)有解釋出燈四段，作者仔細(xì)分析過(guò)井地震剖面后發(fā)現(xiàn)，寒武系底界和燈二段頂界的解釋都有調(diào)整的可能性。從碳酸鹽巖沉積環(huán)境與相帶展布特征，結(jié)合巖性組合與測(cè)年資料綜合分析認(rèn)為，過(guò)高石131X井—中江2井—蓬探1井的地震剖面上應(yīng)該存在燈四段。

圖7 四川盆地過(guò)蓬探1井、高石131X井和中江2井地震剖面揭示燈四段殘留地質(zhì)體Fig.7 Seism ic section crossing Wells Pengtan 1，Gaoshi 131X and Zhongjiang 2 in Sichuan Basin showing residual geologic body in the Member 4 of Dengying Formation

總之，通過(guò)峨邊先鋒（臺(tái)內(nèi)）、寧強(qiáng)胡家壩（臺(tái)緣）和青川八角村（臺(tái)盆）等典型露頭剖面的地層綜合劃分與對(duì)比，以及對(duì)高石16井（臺(tái)內(nèi)）、磨溪39井（臺(tái)內(nèi)）、高石131X井（臺(tái)緣）、中江2井（臺(tái)緣）和蓬探1井（臺(tái)緣）燈影組重新厘定，作者認(rèn)為高石131X井、中江2井和蓬探1井原燈二段應(yīng)屬于燈四段，這為等時(shí)地層格架內(nèi)臺(tái)緣帶儲(chǔ)集體橫向分布與空間變化特征的識(shí)別和建立奠定了基礎(chǔ)。

5 構(gòu)造-巖相古地理重建

5.1 燈影組等時(shí)地層格架與臺(tái)緣遷移特征

基于重新厘定的燈影組地層劃分方案和多口單井沉積相分析成果，建立了德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷東緣磨溪39井—高石16井—高石131X井—蓬探1井—中江2井燈四段等時(shí)地層格架，明確了等時(shí)地層格架內(nèi)燈四段丘灘體由臺(tái)地向裂陷槽的進(jìn)積過(guò)程。地層和沉積相對(duì)比剖面（圖8）揭示燈四下亞段沉積期，臺(tái)緣帶位于高石131X井—蓬探1井區(qū)一帶，微生物丘灘體發(fā)育，巖性以凝塊石、藻砂屑白云巖為主，厚度大。該帶以東的磨溪39井—高石16井區(qū)，則以臺(tái)內(nèi)疊層石白云巖、泥晶白云巖為主，厚度明顯變薄。到了燈四中亞段沉積期，臺(tái)緣帶丘灘體向東遷移至中江2井區(qū)，高石131X井—蓬探1井區(qū)相變?yōu)榕_(tái)緣內(nèi)側(cè)的疊層石白云巖、泥晶白云巖、凝塊石、藻砂屑白云巖互層。進(jìn)入燈四上亞段沉積期，臺(tái)緣帶丘灘體進(jìn)一步向東遷移，高石131X井—蓬探1井區(qū)相變?yōu)榕_(tái)內(nèi)疊層石白云巖、泥晶白云巖。

同樣地，基于前述的多項(xiàng)對(duì)比資料，作者還建立了德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷東側(cè)沿臺(tái)緣帶方向的燈四段等時(shí)地層格架，即沿高石131X井—蓬探1井—中江2井—東壩1井—寧強(qiáng)胡家壩剖面，明確了等時(shí)地層格架內(nèi)燈四段臺(tái)緣帶丘灘體由南向北的遷移變化。揭示在臺(tái)緣帶方向上，燈四下亞段沉積期，臺(tái)緣帶丘灘體主要分布于川中古隆起高石131X—蓬探1井區(qū)一帶；到燈四中亞段沉積期，臺(tái)緣丘灘體向北遷移至川中古隆起北斜坡太和區(qū)塊的中江2井區(qū)；燈四上亞段沉積期，臺(tái)緣帶丘灘體進(jìn)一步向北遷移至寧強(qiáng)區(qū)塊的東壩1井、寧強(qiáng)胡家壩一帶。此時(shí)，太和區(qū)塊臺(tái)緣帶丘灘體依舊發(fā)育。前人（馬奎等，2022）認(rèn)為德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷具南高北低、南侵蝕北沉積的特征，作者識(shí)別出的燈四段臺(tái)緣丘灘體由南向北的遷移變化符合這一特征。

5.2 燈影組構(gòu)造-巖相古地理重建

綜合重新厘定的燈影組地層劃分方案、臺(tái)緣帶展布和丘灘體遷移變化，在單井相和地震相分析基礎(chǔ)上，重建了德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷及周緣燈四段沉積期的構(gòu)造-巖相古地理（圖10），為有利儲(chǔ)集層相帶分布預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)提供了基礎(chǔ)。

燈四下亞段沉積期（圖10-a），德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷處于發(fā)育鼎盛期，臺(tái)緣帶向南可延伸至瀘州一帶，東側(cè)臺(tái)緣帶丘灘體主要分布在川中古隆起的永川—遂寧一帶，巖性以凝塊石、藻砂屑白云巖為主，厚度較大，是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)。臺(tái)內(nèi)的南充—廣安一帶，由于緊鄰永川—遂寧臺(tái)緣帶，臺(tái)內(nèi)丘灘體也比較發(fā)育，巖性以疊層石白云巖、泥晶白云巖、凝塊石、藻砂屑白云巖互層為特征，雖然厚度變小，但依然發(fā)育品質(zhì)相對(duì)較好的“甜點(diǎn)”儲(chǔ)集層段，可通過(guò)儲(chǔ)集層改造措施獲得較高產(chǎn)量。南江—平昌—廣安—石柱—重慶等廣大的臺(tái)內(nèi)區(qū)，丘灘體是否發(fā)育則與古地貌高低有關(guān)，總體厚度較小，分布有局限性。

燈四中亞段沉積期（圖10-b），德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷的南端向北收縮至威遠(yuǎn)一帶，東側(cè)臺(tái)緣丘灘體由東向西進(jìn)積的同時(shí)，也自南向北遷移至遂寧—閬中一帶。此時(shí)，儀隴—南充一帶，由于緊鄰遂寧—閬中臺(tái)緣帶，臺(tái)內(nèi)丘灘體也發(fā)育，而南充—永川一帶臺(tái)內(nèi)丘灘體并不發(fā)育，南江—平昌—廣安—開(kāi)江—石柱—重慶等廣大的臺(tái)內(nèi)區(qū)，丘灘體的發(fā)育類(lèi)似于燈四下亞段期沉積特征，總體厚度小，分布局限。

燈四上亞段沉積期（圖10-c），德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷的南端進(jìn)一步向北退縮至成都以北，遂寧—閬中臺(tái)緣帶丘灘體依舊發(fā)育，但在其北部的閬中—廣元—寧強(qiáng)一帶形成強(qiáng)鑲邊臺(tái)緣，臺(tái)緣丘灘體發(fā)育，在寧強(qiáng)胡家壩剖面發(fā)育了厚度大、物性好的凝塊石、藻砂屑白云巖，并見(jiàn)大量瀝青充填。此時(shí)，南江—儀隴—南充以西，由于緊鄰遂寧—閬中—寧強(qiáng)臺(tái)緣帶，臺(tái)內(nèi)丘灘體發(fā)育，平昌—廣安—石柱—重慶—瀘州等臺(tái)內(nèi)區(qū)，丘灘體欠發(fā)育。

圖10 四川盆地德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷及周緣燈四段沉積期構(gòu)造-巖相古地理圖Fig.10 Tectonic lithology palaeogeography of the depositional periods of Member 4 of Dengying Formation in Deyang-Anyue intrap latform rift and surroundings in Scihuan Basin

應(yīng)該說(shuō)，對(duì)茂縣—成都—威遠(yuǎn)西側(cè)臺(tái)緣帶丘灘體的東西向進(jìn)積和南北向遷移變化特征的認(rèn)識(shí)，由于受資料限制，目前尚處于早期階段。但推測(cè)其與東側(cè)臺(tái)緣帶一樣，具有相似的遷移規(guī)律，丘灘體發(fā)育前景與勘探潛力同樣值得期待。

6 燈影組油氣勘探選區(qū)

基于重新厘定的燈影組地層劃分方案，德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷東側(cè)臺(tái)緣帶形成的天然氣藏應(yīng)歸屬燈四段氣藏，包括蓬探1井和中江2井氣藏，目前尚無(wú)井揭示燈二段氣藏。

川中古隆起位于德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷東側(cè)臺(tái)緣帶南段，目的層系為燈四段下亞段微生物丘灘白云巖儲(chǔ)集層，已探明了萬(wàn)億立方米儲(chǔ)量規(guī)模的大氣田（圖11）。川中古隆起北斜坡太和區(qū)塊，位于德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷東臺(tái)緣帶中段，目的層系為燈四中—上亞段微生物丘灘白云巖儲(chǔ)集層，基于蓬探1井、中江2井等風(fēng)險(xiǎn)探井的突破，第2個(gè)萬(wàn)億立方米大氣區(qū)正在推進(jìn)建設(shè)中（圖11）。

圖11 四川盆地德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷東臺(tái)緣帶勘探前景評(píng)價(jià)Fig.11 Prospect evaluation map of eastmagin of Deyang-Anyue intraplatform rift in Sichuan Basin

盆地北緣寧強(qiáng)區(qū)塊位于德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷東側(cè)臺(tái)緣帶北段，目的層系為燈四上亞段微生物丘灘白云巖儲(chǔ)集層，丘灘體分布面積達(dá)7000 km2，是又一個(gè)極具突破前景、值得探索的新含氣區(qū)（圖11）。

川中古隆起、太和區(qū)塊和寧強(qiáng)區(qū)塊均位于東側(cè)臺(tái)緣帶，燈四段臺(tái)緣丘灘體由南向北層位逐漸抬高，但向北卻靠近米倉(cāng)山山前前淵斜坡區(qū)，地層埋深偏大，氣源條件會(huì)更好，所以寧強(qiáng)區(qū)塊目的層雖然埋深變大，但是發(fā)現(xiàn)第3個(gè)萬(wàn)億立方米大氣區(qū)的前景依然值得期待。

7 結(jié)論和建議

等時(shí)地層格架的建立是構(gòu)造-巖相古地理重建的基礎(chǔ)，德陽(yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷及周緣燈影組地層劃分對(duì)比目前存在不同方案，這制約了對(duì)臺(tái)地屬性、臺(tái)地邊緣類(lèi)型、展布與空間遷移變化的認(rèn)識(shí)。根據(jù)巖石學(xué)資料、電性和地球化學(xué)特征，結(jié)合U-Pb同位素測(cè)年資料、地震和鉆井資料等，作者對(duì)燈影組地層進(jìn)行重新厘定，取得以下研究成果：

1）建立了寧強(qiáng)胡家壩燈影組典型剖面，結(jié)合峨邊先鋒（臺(tái)內(nèi)）、青川八角村（臺(tái)盆）燈影組露頭剖面，明確了燈影組各段巖性組合特征，指出高石131X井、中江2井和蓬探1井原燈二段應(yīng)歸屬燈四段，臺(tái)緣帶燈四段巖性具有明顯三分性，從而構(gòu)建了燈四段等時(shí)地層格架。

2）明確德陽(yáng)—安岳裂陷東段燈四段臺(tái)緣丘灘體的發(fā)育具有垂直相帶展布方向呈由東向西進(jìn)積、平行相帶方向呈由南向北遷移的特征。燈四下亞段丘灘體主要發(fā)育于南段川中古隆起一帶，燈四中—上亞段丘灘體主要發(fā)育于中段太和區(qū)塊，燈四上亞段丘灘體則主要發(fā)育于北段寧強(qiáng)區(qū)塊，緊鄰臺(tái)緣帶內(nèi)側(cè)的臺(tái)內(nèi)區(qū)，也發(fā)育較大規(guī)模臺(tái)內(nèi)丘灘體，雖然厚度變小，但依然發(fā)育“甜點(diǎn)”儲(chǔ)集層。

3）川中古隆起、太和區(qū)塊和寧強(qiáng)區(qū)塊均位于燈四段同一臺(tái)緣帶上，南段在川中古隆起已探明萬(wàn)億立方米大氣田，中段的太和區(qū)塊規(guī)模達(dá)萬(wàn)億立方米的大氣區(qū)正在勘探建設(shè)中，北段的寧強(qiáng)區(qū)塊也具備形成萬(wàn)億立方米大氣區(qū)的有利成藏條件，值得期待。