張 聰，石砥石，張子亞，陳 科，苑 坤，喬計花，彭芳蘋

1.中國地質(zhì)調(diào)查局非常規(guī)油氣地質(zhì)重點實驗室，北京 100029 2.中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心，北京 100083 3.中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心，北京 100037 4.北京勘察技術(shù)工程有限公司，北京 100192

0 引言

楚雄盆地是滇黔桂地區(qū)沉積蓋層連片面積最大的盆地。其油氣勘探工作始于1957年，圍繞北部的烏龍口、大姚、帽角山等構(gòu)造實施了不同精度的地震、大地電磁和少量鉆井勘探，雖然已進行了多年的油氣勘查工作，但依舊處于勘探初期階段[1-2]。楚雄盆地目前有5口探井，僅20世紀90年代末期針對烏龍口、發(fā)窩構(gòu)造實施的烏龍1井和云參1井鉆遇了目的層，其余3口探井均未鉆達目的層。70年代針對會基關(guān)、烏浪岔河構(gòu)造的會1井、烏1井均因事故完鉆；90年代針對會基關(guān)構(gòu)造的楚參1井鉆深至5 286.8 m，因?qū)嶋H鉆遇與地質(zhì)設計相差甚遠，未達目的層完鉆[3]。造成這種現(xiàn)象的原因主要是楚雄盆地上三疊統(tǒng)、下寒武統(tǒng)等目的層的空間展布和分布規(guī)律不清。依據(jù)基底形態(tài)控制巖相古地理展布，巖相古地理直接控制地層的分布規(guī)律，因此加強楚雄盆地基底特征的研究，有助于研究楚雄盆地目的層的展布規(guī)律，為下一步的油氣勘探提供基礎依據(jù)。本文以楚雄盆地綠汁江斷裂以西為研究區(qū)，對高精度重力、磁力、大地電磁等地球物理數(shù)據(jù)進行綜合解譯[4-6]，并結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)資料[7-8]和最新的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果，探索研究區(qū)的基底結(jié)構(gòu)特征，為后續(xù)楚雄盆地的油氣地質(zhì)調(diào)查工作部署提供盆地深部結(jié)構(gòu)方面的理論依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

楚雄盆地地處揚子板塊西南緣、印度板塊和歐亞板塊碰撞-拼接帶的東南部，屬于東部太平洋構(gòu)造域和西部特提斯構(gòu)造域接壤地帶，是在古元古界深變質(zhì)巖系組成的剛性結(jié)晶基底和中元古界淺變質(zhì)巖系組成的柔性褶皺基底之上發(fā)育起來的以中生界沉積為主的一個構(gòu)造殘留盆地[9-12]。盆地南北向和北西向斷裂發(fā)育，西部邊界斷裂為程海斷裂、紅河斷裂，東部邊界斷裂為普渡河斷裂；構(gòu)造格局明顯受斷裂控制，平面上呈現(xiàn)“兩坳夾一隆”構(gòu)造特征，“兩坳”是西部深坳陷和東部淺坳陷，“一隆”是分布在大姚—元謀一帶的元謀隆起(圖1)[13]。

楚雄盆地發(fā)育下寒武統(tǒng)、中—下泥盆統(tǒng)、上三疊統(tǒng)3套泥質(zhì)烴源巖[14]：其中下寒武統(tǒng)、中—下泥盆統(tǒng)泥質(zhì)烴源巖僅分布在東部淺坳陷區(qū)；上三疊統(tǒng)泥質(zhì)烴源巖在全盆地廣泛分布，由老至新依次發(fā)育云南驛組、羅家大山組、干海資-舍資組。上三疊統(tǒng)云南驛組分布在楚雄盆地西南部，為一套淺海相沉積。前人研究[15-16]表明，云南驛組沉積中心位于祥云一帶，整體表現(xiàn)為西厚東薄，厚度為200～2 000 m；羅家大山組沉積范圍比云南驛組大，元謀隆起以西均有分布，為一套淺海-濱海沼澤-三角洲相沉積，其中泥質(zhì)巖類烴源巖厚50～1 000 m；干海資-舍資組為三角州、湖泊沼澤相沉積，為含煤碎屑巖沉積，全盆地均有分布，厚度50～900 m，推測其沉積中心在大姚—南華—楚雄—雙柏一線。

2 重、磁、電測線部署及地球物理特征

2.1 測線部署與采集

為了揭示楚雄盆地內(nèi)部的地球物理場分布規(guī)律和基底特征，基于原有重磁電、二維地震測網(wǎng)的基礎，在楚雄盆地部署2條東西向重磁電測線(圖1)：測線AB穿過漁泡江斷裂和元謀隆起，加密了原有測網(wǎng)，有利于資料解釋；測線CD穿越哀牢山斷裂和渡口—猛虎斷裂，彌補南部測線稀少的不足，有利于進一步摸清南部基底構(gòu)造。重磁測線總長232.74 km，點距500 m，AB測線長127.02 km，CD測線長105.72 km；大地電磁測線長231.6 km，測量點距500 m，AB測線長125 km，CD測線長105.6 km。

F1.程海斷裂；F2.哀牢山斷裂；F3.紅河斷裂；F4.漁泡江斷裂；F5.三街斷裂；F6.拉姑姚安斷裂；F7.邑舍河斷裂；F8.楚雄—蒙自斷裂；F9.火燒屯斷裂；F10.渡口—猛虎斷裂；F11.拉姑—苴苴斷裂；F12.綠汁江斷裂；F13.易門斷裂；F14.普渡河斷裂。圖1 楚雄盆地構(gòu)造簡圖與高精度重磁電測線部署Fig.1 Deployment diagram of high-precision gravity-magnetic-electrical survey and structural schematic of the western Chuxiong basin

2.2 重磁剖面特征及反演

基于以往的物性資料和本次采集的不同層位的巖石和土壤樣品實測物性資料(表1)，確定了反演密度和磁化率。其中：沉積巖磁化率最大值為292.38×10-5SI，最小值為4.00×10-5SI，平均值為144.30×10-5SI；第三系密度為2.12×103kg/m3，下第三系+白堊系密度平均為2.58×103kg/m3，侏羅系密度平均為2.57×103kg/m3，三疊系密度平均為2.65×103kg/m3，古生界密度為2.74×103kg/m3，中元古界密度為2.72×103kg/m3，花崗巖密度為2.65×103kg/m3?；◢弾r密度與三疊系密度相同，但是二者的電性參數(shù)不同，主要通過電法反演區(qū)分。由于楚雄盆地構(gòu)造復雜，部分位置異常無法完全擬合。

2條重磁測線綜合剖面均揭示(圖2)，重力異常為東高西低，CD測線整體異常強度明顯小于AB測線；磁力除在盆地東西部邊緣有異常外，剖面其他位置基本無異常。其中，AB測線重力剖面異常變化范圍為(-16.47～16.79)×10-5m/s2，西部局部重力值高，且磁異常為高頻跳動。筆者認為，這種現(xiàn)象是逆沖推覆運動造成古生界與地表出露的第四系不整合接觸所致。CD測線重力剖面異常范圍為(-6.60～21.04)×10-5m/s2，西部的局部重力高，考慮電性為低阻層，筆者認為是高密度的海相三疊系引起，密度為2.74×103kg/m3；剖面磁異常跳動較大，尤其在西部邊部出現(xiàn)高磁異常，可能與大規(guī)模的花崗巖侵入有關(guān)。

2.3 電性剖面及反演特征

視電阻率曲線極小值點對應頻率的高低，定性地反映了低阻層埋藏的淺深。換言之，頻率越高反映低阻層埋藏越淺，頻率越低反映低阻層埋藏越深[17-18]。同一電性層對應的頻率變化反映埋深的變化，也揭示構(gòu)造較為發(fā)育。

表1 楚雄盆地不同層位巖石和土壤樣品實測物性統(tǒng)計

結(jié)合前人研究成果[19]以及本次采集獲取的巖石電性特征，將研究區(qū)劃分為5個主要電性層：上白堊統(tǒng)砂巖、粉砂巖為主的中低阻層，視電阻率187～328 Ω·m；下白堊統(tǒng)泥巖、砂巖、含礫砂巖為主的低阻層，視電阻率67～757 Ω·m；以侏羅系砂巖、砂質(zhì)板巖、石英砂巖為主的中高阻層，視電阻率60～909 Ω·m；以三疊系砂巖、礫巖、灰?guī)r及二疊系灰?guī)r為主的高阻層，視電阻率81～972 Ω·m；以元古宇的混合花崗巖為主的高阻層，視電阻率為1 329 Ω·m。

而從圖3中2條MT測線視電阻率剖面可以看出，其電性特征呈現(xiàn)出顯著的橫向分塊、縱向分層特點，結(jié)構(gòu)上具有相似性。AB測線的反演剖面電阻率較高，并且由淺至深總體呈現(xiàn)遞增趨勢，僅在500—550點、700—750點和1050點附近夾有少量低阻部分；CD測線的反演電阻率總體上是由淺至深呈現(xiàn)高阻-低阻-高阻-低阻的變化特征。這與盆地各地層巖石的電阻率變化特征基本一致。目的層三疊系在橫向剖面(AB之150—1250號點，CD之95—620點、820—1130點)表現(xiàn)為低阻特征，局部存在高阻，AB測線視電阻率較大部分近100 Ω·m，CD測線視電阻率變化范圍從幾歐姆米至上百歐姆米。

3 基底結(jié)構(gòu)探討

3.1 基底深度剖面變化特征

依據(jù)2條剖面的磁電定量反演結(jié)果，結(jié)合區(qū)內(nèi)地層分布和電磁特征變化規(guī)律[5]能夠得出，盆地西部的基底形態(tài)是一個向西突出的弧形坳陷區(qū)(圖3),盆地基底深度和凸凹格局控制了蓋層的厚度和空間形態(tài)。AB測線主體位于盆地西部深坳區(qū)，東部穿過元謀隆起，剖面西部三疊系直接覆蓋在元古宇之上，厚約5 km，埋深約3 km；由西向東元古宇逐漸抬升，由埋深約7 km抬升至東部的出露地表；三疊系厚度逐漸變薄，三疊系底界面最深處位于剖面中部的重力異常低洼處，埋深約為5.3 km，這也是引起區(qū)域重力特征的主要原因。CD測線地表以侏羅系和白堊系為主，三疊系僅分布于剖面的東西兩側(cè)，整體來看在一街—前進一線中生代沉積厚度較大，約6 km；三疊系底界面最深處位于剖面的最東部，底界面埋深最大約為7 km。

3.2 西部基底結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)航磁化磁極異常計算全梯度并進行深度標定[20]，獲得了楚雄盆地磁性基底深度變化圖(圖4)。

F1.程海斷裂；F2.哀牢山斷裂；F3.紅河斷裂；F4.漁泡江斷裂；F5.三街斷裂；F6.拉姑姚安斷裂；F7.邑舍河斷裂；F8.楚雄—蒙自斷裂；F9.火燒屯斷裂；F10.渡口—猛虎斷裂；F11.拉姑—苴苴斷裂；F12.綠汁江斷裂。圖4 楚雄盆地西部磁性基底深度圖Fig.4 Magnetic basement depth map of the western Chuxiong basin

結(jié)果表明，楚雄盆地西部磁基底深度以AB測線和CD測線之間區(qū)域的磁場梯度變化最小，AB測線以北，平山與猛虎之間形成一系列高低相間的磁基底變化，分別在三岔河、烏龍口形成基底隆起帶，并勾勒出AB線自東向西磁基底逐漸變深的大格局。經(jīng)磁異常全梯度深度標定計算，求得楚雄盆地的磁性基底深度變化，結(jié)果表明楚雄盆地總體走向北西，在平川、云南驛、紅河斷裂以東，猛虎、舍資一線以西，結(jié)晶基底深度最大為9 km；在AB線與CD線之間形成全區(qū)最大的磁基底凹陷區(qū)，結(jié)晶基底深度普遍大于7 km，面積達到1 200 km2。其中在姚安縣西南，由于侵入體的后期侵入，形成基底凹陷內(nèi)的孤島，自姚安向楚雄、雙柏方向有3個斷續(xù)相接的基底孤島，這3個孤島外圍具有深凹陷達8 km的巨厚沉積區(qū)存在，顯示了楚雄盆地巨大的找油潛力。

4 結(jié)論

1)綜合研究區(qū)的地質(zhì)、地球物理資料以及獲取的高精度重磁電數(shù)據(jù)，獲取了楚雄盆地南北2條磁基底深度變化特征，從基底特征上推測了上三疊統(tǒng)底界的最大埋藏深度，南部的CD測線揭示上三疊統(tǒng)底界的最大埋深為7 km。

2)結(jié)合以往的重磁電資料，重新分析獲得了楚雄盆地西部的基底變化特征，揭示楚雄盆地總體走向北西，在平川、云南驛、紅河斷裂以東，猛虎、舍資一線以西，結(jié)晶基底深度最大為9 km；在AB線與CD線之間形成全區(qū)最大的磁基底凹陷區(qū)，面積達到1 200 km2，結(jié)晶基底深度普遍大于7 km。

這些認識和成果為下一步楚雄盆地的工作部署提供了盆地深部結(jié)構(gòu)方面的重要證據(jù)，也對該區(qū)乃至滇黔桂地區(qū)進行中生界油氣資源潛力評價具有重要理論和現(xiàn)實意義。

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