馬新華，楊雨，文龍，羅冰

（中國石油西南油氣田公司，成都 610051）

0 引言

海相碳酸鹽巖在四川盆地天然氣生產(chǎn)中占據(jù)極為重要的地位，海相碳酸鹽巖層系資源量占四川盆地常規(guī)氣資源總量的 85%，其探明儲量占比為 70%，是實現(xiàn)四川盆地天然氣效益勘探開發(fā)的主力層系，且海相層系大型、特大型氣田是四川盆地常規(guī)氣產(chǎn)量貢獻的基石，其產(chǎn)量占比為75%。歷經(jīng)60余年不斷探索[1-2]，相繼在四川盆地南部（后文簡稱“川南”）中二疊統(tǒng)、威遠震旦系、四川盆地東部（后文簡稱“川東”）高陡構(gòu)造帶石炭系、四川盆地北部（后文簡稱“川北”）—川東二疊系和三疊系礁灘等海相碳酸鹽巖層系獲得多個大中型氣田。2011年，四川盆地中部（后文簡稱“川中”）震旦系燈影組、寒武系龍王廟組獲得重大勘探突破[3]，2017年產(chǎn)氣102×108m3，目前已形成萬億立方米儲量規(guī)模大氣區(qū)，建成天然氣年產(chǎn)能 120×108m3，隨著勘探開發(fā)工作的推進，該區(qū)塊的儲、產(chǎn)量將進一步擴大。該盆地經(jīng)過半個多世紀(jì)的勘探，還能獲得重大的勘探成果，表明海相碳酸鹽巖仍有很大勘探潛力。

四川盆地海相碳酸鹽巖從新元古界震旦系至中生界三疊系廣泛分布，經(jīng)歷了多期構(gòu)造旋回[4]，發(fā)現(xiàn)了眾多不同層系、不同類型的大中型氣田分布于盆地不同區(qū)域，是世界上海相碳酸鹽巖油氣地質(zhì)研究不可多得的寶庫。本文分析四川盆地海相碳酸鹽巖大中型氣田形成的主要控制因素，研究海相碳酸鹽巖大中型氣田的分布規(guī)律和勘探方向，以期為海相碳酸鹽巖油氣地質(zhì)研究和勘探提供借鑒。

圖1 四川盆地海相產(chǎn)層及成藏組合綜合圖

1 四川盆地海相地層油氣地質(zhì)基本特征

1.1 海相地層基本特征

四川盆地是在上揚子克拉通基礎(chǔ)上發(fā)展起來的大型疊合盆地，經(jīng)歷了晚元古代—中三疊世的海相和晚三疊世—新生代陸相盆地階段。其中，海相地層沉積期持續(xù)時間長達4.2×108a，沉積厚度為4 000～7 000 m的海相地層，其中碳酸鹽巖地層厚約3 000～5 000 m（見圖1）。在中國西部3大含油氣盆地中，四川盆地明顯具有海相碳酸鹽巖發(fā)育時間更長、層系更多、厚度更大的特征（見表1）。

四川盆地海相層系具有烴源層發(fā)育、成藏組合多、產(chǎn)層多的特點（見圖1、表1）。下寒武統(tǒng)、下志留統(tǒng)、中二疊統(tǒng)和上二疊統(tǒng)4個海相烴源層系呈廣覆式分布。下寒武統(tǒng)筇竹寺組黑色頁巖烴源巖厚100～400 m，生氣強度為（20～140）×108m3/km2，在盆地內(nèi)廣泛分布；下志留統(tǒng)龍馬溪組黑色頁巖烴源巖厚400～700 m，生氣強度為（60～260）×108m3/km2，分布在川南、川東地區(qū)；下二疊統(tǒng)茅口組灰黑色泥灰?guī)r、泥巖等烴源巖厚100～420 m，上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M（吳家坪組）頁巖、深灰色泥灰?guī)r等烴源巖厚30～120 m，上、下二疊統(tǒng)兩個烴源層生氣強度均為（10～40）×108m3/km2，在盆地內(nèi)廣泛分布。該盆地海相地層發(fā)現(xiàn)油氣產(chǎn)層20個，其中海相碳酸鹽巖產(chǎn)層有18個，頁巖氣產(chǎn)層2個。圍繞4個烴源層形成5個主要成藏組合，地層由老到新依次為：下寒武統(tǒng)—震旦系成藏組合、寒武系—奧陶系成藏組合、志留系—石炭系成藏組合、中下二疊統(tǒng)成藏組合和上二疊統(tǒng)—中下三疊統(tǒng)成藏組合（見圖1）。

表1 中國西部3大含油氣盆地海相地層發(fā)育特征簡表

四川盆地海相碳酸鹽巖儲集層具有以沉積相控型白云巖儲集層為主的特點[5]。震旦系燈影組二段、四段為丘灘相巖溶裂縫-孔洞型藻白云巖儲集層，下寒武統(tǒng)龍王廟組、泥盆系觀霧山組、石炭系黃龍組、二疊系棲霞組、三疊系飛仙關(guān)組、嘉陵江組、雷口坡組為顆粒灘孔隙、孔洞型白云巖儲集層，二疊系長興組為生物礁-灘白云巖儲集層，這些層系的儲集層發(fā)育和分布主要受沉積相控制，后期疊加多期巖溶及構(gòu)造作用進一步改造，是四川盆地海相碳酸鹽巖大中型氣田的主要儲集層類型。另一類是灰?guī)r巖溶縫洞儲集層，主要發(fā)育在中二疊統(tǒng)茅口組。

1.2 海相碳酸鹽巖大中型氣田基本特征

至2017年底，四川盆地海相碳酸鹽巖層系已獲探明地質(zhì)儲量23 435×108m3。其中大型、特大型氣田8個，累計探明地質(zhì)儲量17 278×108m3，占比73.7%；中型氣田45個，探明天然氣地質(zhì)儲量4 962×108m3，占比21.2%。大中型氣田合計探明天然氣地質(zhì)儲量占比達到94.9%（見表2）。大型、特大型氣田主要分布于震旦系、寒武系、石炭系、二疊系長興組和三疊系飛仙關(guān)組。

表2 四川盆地海相碳酸鹽巖層系大中型氣田基本特征統(tǒng)計表

震旦系燈影組已發(fā)現(xiàn)特大型和中型氣田各 1個，川中安岳燈四段為構(gòu)造-地層圈閉氣田，已獲探明地質(zhì)儲量4 084×108m3，屬于特大型氣田。威遠燈二段為構(gòu)造圈閉氣田，屬中型氣田。兩個氣田均以燈影組藻白云巖為儲集層，下寒武統(tǒng)泥頁巖為烴源巖和蓋層。

寒武系已發(fā)現(xiàn)川中安岳龍王廟組特大型氣田，氣田以下寒武統(tǒng)龍王廟組顆粒灘白云巖為儲集層，下寒武統(tǒng)泥頁巖為烴源巖，中上寒武統(tǒng)泥質(zhì)白云巖、泥灰?guī)r為蓋層，圈閉類型為構(gòu)造-巖性圈閉，已獲探明地質(zhì)儲量 4 404×108m3。

石炭系在川東高陡構(gòu)造區(qū)已發(fā)現(xiàn)大天池大型氣田1個，大池干、七里峽、臥龍河、高峰場等中型氣田13個，氣田以石炭系黃龍組白云巖為儲集層，下志留統(tǒng)泥頁巖為烴源巖，下二疊統(tǒng)泥灰?guī)r為蓋層，發(fā)育構(gòu)造圈閉、構(gòu)造-地層圈閉，已獲探明地質(zhì)儲量2 351×108m3。

上二疊統(tǒng)長興組在川北、川東地區(qū)已發(fā)現(xiàn)元壩大型氣田1個，云安場、羅家寨、鐵山、龍崗等中型氣田7個，氣田以長興組生物礁白云巖為儲集層，二疊系泥（頁）巖、炭質(zhì)頁巖、泥頁巖為烴源巖，三疊系泥灰?guī)r為蓋層，發(fā)育巖性圈閉，已獲探明儲量2 976×108m3。

下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組在川東北、川北已發(fā)現(xiàn)普光特大型氣田 1個、渡口河、羅家寨、鐵山坡大型氣田 3個，龍崗、七里北、鐵山、龍門等中型氣田 4個，氣田以飛仙關(guān)組鮞粒白云巖為儲集層，二疊系泥（頁）巖、炭質(zhì)頁巖、泥頁巖為主力烴源巖，三疊系泥灰?guī)r、膏巖為蓋層，發(fā)育構(gòu)造、構(gòu)造-巖性圈閉，已獲探明地質(zhì)儲量 6 316×108m3。

中二疊統(tǒng)、三疊系嘉陵江組、雷口坡組累計獲得探明地質(zhì)儲量1 709×108m3，目前尚未發(fā)現(xiàn)大型、特大型氣田；其中中二疊統(tǒng)氣在川南地區(qū)發(fā)現(xiàn)了10個中型氣田，以棲霞組、茅口組石灰?guī)r縫洞體為儲集層，下二疊統(tǒng)泥（頁）巖、泥灰?guī)r為烴源巖，發(fā)育巖性圈閉；三疊系嘉陵江組在川中、川南地區(qū)發(fā)現(xiàn)了 8個中型氣田，以嘉陵江組顆粒灘白云巖為儲集層，二疊系泥（頁）巖、泥灰?guī)r為烴源巖，三疊系膏巖為蓋層，發(fā)育構(gòu)造圈閉；三疊系雷口坡組在川中、川西地區(qū)探明中型氣田 2個，以顆粒灘白云巖為儲集層，二疊系泥（頁）巖、泥灰?guī)r為主力烴源巖，三疊系膏巖、泥巖為蓋層，發(fā)育構(gòu)造圈閉。

四川盆地已發(fā)現(xiàn)的大中型氣田，特別是大型、特大型氣田特征如下：①發(fā)育規(guī)模分布的烴源巖，具有近源分布的特征；②發(fā)育規(guī)模展布的層狀孔隙型白云巖儲集層；③發(fā)育多種圈閉類型，其中大型、特大型氣田主要為構(gòu)造-巖性、構(gòu)造-地層復(fù)合圈閉；④天然氣類型為油裂解氣，經(jīng)歷了古油藏聚集、古油藏裂解為古氣藏、最后調(diào)整定型的過程。

2 海相碳酸鹽巖大中型氣田成藏主控因素

圖2 四川盆地構(gòu)造運動與海相碳酸鹽巖大中型氣田關(guān)鍵成藏要素關(guān)系圖

形成大中型氣田需要大面積厚層優(yōu)質(zhì)烴源巖、規(guī)模展布的儲集層、大型圈閉、有效的聚集和保存條件，筆者認為，海相克拉通階段形成的古裂陷、古隆起、古侵蝕面等地質(zhì)單元對大中型氣田烴源巖、儲集層和圈閉等關(guān)鍵成藏要素分布及油氣的規(guī)模聚集有重要控制作用（見圖2）。這些控制成藏的地質(zhì)單元（后文稱成藏地質(zhì)單元）可以通過針對性的勘探工作，進行預(yù)測和識別，為大氣田的勘探提供明確的方向。

2.1 海相克拉通構(gòu)造-沉積演化與成藏地質(zhì)單元的形成

四川盆地位于揚子克拉通西部，受板塊運動控制，新元古代—中三疊世海相克拉通盆地發(fā)育受 Rodinia和Pangea兩大超級古大陸伸展-聚斂旋回影響，經(jīng)歷了揚子、加里東、海西、印支4大構(gòu)造旋回[6-10]。由揚子、華北、塔里木克拉通為主體組成的中國板塊位于勞亞古陸和岡瓦納古陸之間，經(jīng)歷了多次離散、匯聚，造就了中國海相克拉通受多期構(gòu)造運動疊加改造的特點[11-14]。新元古代青白口紀(jì)前，四川盆地已形成基底，南華紀(jì)拉張作用較強，裂谷發(fā)育[15-17]，充填冰期沉積物，南華紀(jì)晚期隆升，發(fā)育漢南古陸、達州—開江古陸[18-19]。震旦紀(jì)末為弱拉張背景，桐灣運動Ⅰ幕、Ⅱ幕上揚子地臺出現(xiàn)兩次海平面下降，形成燈二段頂部、燈四段頂部區(qū)域性侵蝕面[20-21]。燈影組沉積的中—晚期拉張作用變強，盆地中西部發(fā)育德陽—安岳克拉通內(nèi)裂陷，東部邊緣發(fā)育鄂西克拉通內(nèi)裂陷，裂陷內(nèi)沉積了厚層的下寒武統(tǒng)泥質(zhì)烴源巖[22-24]。早寒武世中晚期，區(qū)域性的拉張開始反轉(zhuǎn)為區(qū)域性隆升，在川中地區(qū)已開始出現(xiàn)水下古隆起[25-26]，奧陶紀(jì)隆升作用明顯增強，持續(xù)到志留紀(jì)末，在川中—川西地區(qū)隆升形成樂山—龍女寺古隆起[9,26-28]，同時形成加里東期古侵蝕面。隨著隆升幅度逐漸增加，在古隆起周緣伴生形成了坳陷區(qū)，沉積了分布于川南—川東地區(qū)的志留系烴源巖。

海西早期為擠壓向拉張轉(zhuǎn)換階段，泥盆紀(jì)盆地開始海侵，中晚石炭世，海侵擴大，盆地東部及西緣發(fā)育泥盆系—石炭系碳酸鹽巖沉積，石炭紀(jì)末—早二疊世受云南運動控制，大面積抬升遭受侵蝕[6,29]。至中二疊世盆地構(gòu)造穩(wěn)定，在整個揚子克拉通發(fā)育碳酸鹽臺地沉積，在現(xiàn)今盆地西部龍門山地區(qū)為克拉通邊緣裂陷（巴顏喀拉海盆），中二疊世末期受東吳運動抬升，盆地內(nèi)形成古侵蝕面[4]。中二疊世晚期—晚二疊世在拉張作用下，四川盆地內(nèi)及東北緣發(fā)育克拉通內(nèi)裂陷（開江—梁平海槽和城口—鄂西海槽）[30-32]。

進入三疊紀(jì)，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓背景，揚子克拉通邊緣發(fā)育小規(guī)模造山運動，盆地早—中三疊世以碳酸鹽巖蒸發(fā)臺地沉積為主，中三疊世擠壓抬升作用較強，雷口坡組頂部廣泛發(fā)育侵蝕面，形成了瀘州、開江古隆起[1,6-9]。晚三疊世結(jié)束了海相盆地沉積演化階段，進入陸相沉積盆地發(fā)育期。

在海相克拉通階段周期性拉張-隆升構(gòu)造運動背景下，形成了多個成藏地質(zhì)單元。據(jù)目前資料，在構(gòu)造拉張期發(fā)育 5個大型古裂陷：桐灣期發(fā)育德陽—安岳克拉通內(nèi)裂陷和鄂西克拉通內(nèi)裂陷，海西期發(fā)育龍門山克拉通邊緣裂陷、開江—梁平克拉通內(nèi)裂陷（海槽）和城口—鄂西克拉通內(nèi)裂陷（海槽）；在加里東期和印支期，發(fā)育 3大古隆起：加里東期發(fā)育樂山—龍女寺古隆起，印支期發(fā)育瀘州古隆起和達州—開江古隆起；與各時期構(gòu)造相對應(yīng)，發(fā)育 5大古侵蝕面：桐灣期燈影組侵蝕面、加里東期下古生界頂侵蝕面、海西期石炭系侵蝕面、中二疊統(tǒng)頂侵蝕面、印支早期雷口坡組頂侵蝕面。

2.2 古裂陷、古隆起、古侵蝕面控制關(guān)鍵成藏要素

2.2.1 古裂陷、古坳陷控制規(guī)模生烴中心展布

古裂陷、古隆起周緣坳陷區(qū)為規(guī)模生烴中心發(fā)育區(qū)。古裂陷、古坳陷受同沉積斷裂或差異升降控制，在海平面上升期形成了安靜、滯留、缺氧、還原沉積環(huán)境，有利于富有機質(zhì)泥頁巖的沉積，形成區(qū)域分布的生烴凹陷[33]。

德陽—安岳古裂陷為區(qū)域拉張背景下，受同沉積斷裂控制，在震旦紀(jì)燈影組沉積期—早寒武世形成的克拉通內(nèi)裂陷[22]。裂陷由川西海盆向盆地內(nèi)近北西—南東向延伸，裂陷內(nèi)下寒武統(tǒng)對燈影組沉積期裂陷填平補齊，地層厚度大，發(fā)育麥地坪組和筇竹寺組厚層優(yōu)質(zhì)烴源巖，烴源巖厚300～450 m，有機碳含量平均值大于 2%，這兩套烴源巖累計生氣強度高達（100～180）×108m3/km2，為非裂陷區(qū)的4倍以上[23]。因此，不論是烴源巖厚度，還是生氣強度，德陽—安岳古裂陷是四川盆地內(nèi)下寒武統(tǒng)的生烴中心[24]。盆地東緣的鄂西克拉通內(nèi)裂陷，下寒武統(tǒng)筇竹寺組烴源巖厚度100～300 m，TOC值為1.39%～3.40%，震旦系陡山沱組烴源巖厚50～200 m，TOC值為0.90%～4.70%。

開江—梁平海槽為東吳期拉張背景下受基底斷裂控制的克拉通內(nèi)裂陷。海槽內(nèi)沉積的上二疊統(tǒng)大隆組為一套深水盆地相沉積[30]，主要巖性為黑色泥巖夾硅質(zhì)巖，其中黑色泥質(zhì)烴源巖厚約10～30 m，有機碳含量高，TOC值平均值達4.49%，為一套優(yōu)質(zhì)烴源巖[33]。

此外，川中水下古隆起在加里東期持續(xù)隆升，使川西南部和川中大部分地區(qū)缺失志留系—石炭系，川東和川南地區(qū)為古隆起形成過程中，在其周緣伴生形成的坳陷區(qū)，沉積了厚層志留系烴源巖。

2.2.2 古裂陷邊緣、古隆起高部位、古侵蝕面控制大面積儲集層發(fā)育

古裂陷邊緣處于淺水碳酸鹽巖工廠與深水沉積過渡帶，水動力條件較強，古地貌較高，具備形成粗結(jié)構(gòu)、多孔碳酸鹽巖的沉積環(huán)境[34]，是生物礁、生物丘、顆粒灘沉積發(fā)育區(qū)，有利于碳酸鹽巖孔隙型儲集層大面積連片發(fā)育。

環(huán)開江—梁平古裂陷臺緣帶是長興組、飛仙關(guān)組優(yōu)質(zhì)白云巖礁、灘儲集層主要的發(fā)育和分布區(qū)[35-37]。德陽—安岳古裂陷兩側(cè)燈影組臺緣帶丘灘相沉積疊置連片發(fā)育，凝塊云巖、藻疊層云巖、砂屑云巖厚層狀連片發(fā)育，儲集層溶孔、溶洞十分發(fā)育[38]，是燈影組優(yōu)質(zhì)儲集層集中發(fā)育和分布的區(qū)帶。

同沉積期水下古隆起控制區(qū)域沉積相帶展布，古隆起高部位為淺水高能沉積區(qū)，有利于顆粒灘沉積和準(zhǔn)同生期巖溶發(fā)育[26]。以樂山—龍女寺古隆起為例，該古隆起在早寒武世滄浪鋪組沉積期已具雛形，龍王廟組沉積期發(fā)展為同沉積水下古隆起，古隆起高部位龍王廟組顆粒灘白云巖儲集層廣泛分布[28]。而環(huán)古隆起斜坡區(qū)顆粒灘發(fā)育程度和白云石化程度降低，主要為含膏鹽巖斜坡-潟湖相沉積。

古侵蝕面是長期、高強度巖溶作用發(fā)育面，對其下覆有利相帶多孔碳酸鹽巖溶蝕改造，儲集層巖溶孔、洞、縫更加發(fā)育。桐灣運動發(fā)育兩期古侵蝕面，溶蝕改造燈二段、燈四段儲集層[21]；加里東運動形成了川中龍王廟組顆粒灘疊加巖溶作用的溶孔、溶洞白云巖儲集層[28]；云南運動大規(guī)模隆升，形成了石炭系巖溶儲集層[7,39-40]；東吳期古侵蝕面巖溶作用改造，形成了中二疊統(tǒng)茅口組廣泛發(fā)育的巖溶縫洞型儲集層[41-42]；印支運動使雷口坡組遭受廣泛侵蝕作用，形成灘相巖溶儲集層[7,43]。

2.2.3 古裂陷、古隆起、古侵蝕面聯(lián)合現(xiàn)今構(gòu)造控制規(guī)模圈閉的形成

古裂陷、古隆起、古侵蝕面聯(lián)合現(xiàn)今構(gòu)造可形成多種類型圈閉（圈閉群）。古裂陷內(nèi)深水環(huán)境沉積的泥頁巖形成側(cè)向遮擋，是大型構(gòu)造-地層（巖性）圈閉形成的關(guān)鍵；古隆起為大型正向構(gòu)造單元，控制了古隆起區(qū)大型構(gòu)造圈閉的發(fā)育；大型古侵蝕面有利于大型地層或構(gòu)造-地層復(fù)合圈閉發(fā)育。

如安岳氣田震旦系燈影組四段氣田為大型構(gòu)造-地層圈閉，在臺緣及臺內(nèi)7 500 km2范圍內(nèi)整體含氣[26]。德陽—安岳古裂陷內(nèi)，桐灣運動古侵蝕面使得燈四段缺失，裂陷內(nèi)下寒武統(tǒng)厚層泥質(zhì)巖形成地層遮擋，與古隆起、今構(gòu)造疊合，形成大型構(gòu)造-地層古圈閉。喜馬拉雅期威遠地區(qū)快速隆升，川中地區(qū)位于古隆起東傾末端低部位，上傾方向的地層缺失、泥頁巖封堵是燈四段氣藏保存的關(guān)鍵。

又如現(xiàn)今龍王廟組氣藏為構(gòu)造-巖性圈閉氣藏，磨溪—龍女寺構(gòu)造龍王廟組氣藏高部位整體含氣，氣藏西側(cè)為灘相儲集層尖滅形成的巖性遮擋[28]。古隆起在早寒武世開始形成之后，在川中磨溪—龍女寺地區(qū)繼承性演化，歷經(jīng)了加里東至喜馬拉雅期以來的多次構(gòu)造運動，但整體上一直處于古今構(gòu)造的高部位，構(gòu)造穩(wěn)定，調(diào)整幅度小，早期的古油藏原位裂解為氣藏，形成了現(xiàn)今的特大型氣藏。

環(huán)開江—梁平海槽分布的二疊系和三疊系礁灘氣田在川東地區(qū)高陡構(gòu)造、川中地區(qū)平緩構(gòu)造區(qū)發(fā)育多種圈閉類型氣藏[37]。普光地區(qū)長興組—飛仙關(guān)組為構(gòu)造-巖性圈閉氣藏，是由北東向高陡構(gòu)造與臺緣帶儲集層疊合而成[44]；羅家寨、渡口河地區(qū)飛仙關(guān)組臺緣儲集層展布面積大于現(xiàn)今構(gòu)造圈閉范圍，形成構(gòu)造圈閉氣藏[45-46]；海槽西側(cè)龍崗、元壩、劍閣地區(qū)現(xiàn)今為單斜構(gòu)造，主要發(fā)育生物礁儲集層非均質(zhì)性變化形成的巖性圈閉氣藏[47-49]；川東石炭系古侵蝕面巖溶白云巖儲集層、地層殘留區(qū)、灰?guī)r相變區(qū)與現(xiàn)今川東高陡構(gòu)造疊加，形成構(gòu)造、構(gòu)造-地層（巖性）圈閉氣藏群[50]。

2.3 大型地質(zhì)單元內(nèi)圈閉繼承性演化控制天然氣規(guī)模聚集

四川盆地已知的碳酸鹽巖大中型氣田的天然氣以油裂解氣為主[51]。大部分古油藏裂解成氣的主要時期為三疊紀(jì)末—侏羅紀(jì)[52-54]，該時期盆地處于擠壓背景，構(gòu)造開始調(diào)整，大量裂解氣形成之后，又經(jīng)歷了燕山晚期—喜馬拉雅期強烈的構(gòu)造擠壓變形。古今圈閉的繼承性、構(gòu)造演化的繼承性、古今構(gòu)造形態(tài)的差異程度對氣藏的保存和最終成藏規(guī)模有重要影響。成藏過程的繼承性對大氣田的形成有重要意義，體現(xiàn)為穩(wěn)定性繼承和調(diào)整型繼承兩個方面。對于構(gòu)造平穩(wěn)區(qū)，古今圈閉繼承性穩(wěn)定發(fā)展，天然氣規(guī)模高效聚集，是大氣田最有利的分布區(qū)；構(gòu)造變形強烈的區(qū)域，古圈閉繼承性演化、改造，氣藏調(diào)整聚集。由于古油氣藏的形成受控于古裂陷、古隆起、古的侵蝕面等大型成藏地質(zhì)單元，這一過程實際上是大型成藏地質(zhì)單元內(nèi)古圈閉歷經(jīng)后期構(gòu)造變形、調(diào)整，最終控制了現(xiàn)今氣藏的分布。

2.3.1 構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)古今圈閉繼承性發(fā)展控制天然氣高效聚集

油氣藏穩(wěn)定演化有利于天然氣的高效富集與保存。構(gòu)造穩(wěn)定、構(gòu)造形態(tài)繼承性好的區(qū)域，大型古油藏圈閉內(nèi)原位裂解，天然氣原位高效規(guī)模聚集。以樂山—龍女寺古隆起為例，早寒武世構(gòu)造隆升形成水下古隆起，志留紀(jì)末大范圍抬升定型，在晚古生代—中生代長期繼承性發(fā)育，經(jīng)歷喜馬拉雅期擠壓調(diào)整最終形成現(xiàn)今的構(gòu)造形態(tài)和展布格局。古隆起東端的川中高石梯—磨溪—龍女寺地區(qū)，構(gòu)造變形調(diào)整弱，構(gòu)造和圈閉繼承性最好[9]，控制了古油氣藏的高效聚集成藏和保存[26]，隨著埋深加大，古圈閉保持較好，油氣藏調(diào)整較小，古油藏裂解原位聚集形成安岳特大型氣藏[55]。

2.3.2 構(gòu)造變形強烈區(qū)古圈閉演化和改造控制氣藏調(diào)整聚集

與川中不同，四川盆地川東、川南地區(qū)喜馬拉雅期構(gòu)造變形強，古油氣藏圈閉被大幅度調(diào)整、改造為現(xiàn)今高陡構(gòu)造區(qū)，在這一過程中，天然氣重新調(diào)整聚集。一種聚集方式是在原古油氣藏范圍內(nèi)，經(jīng)現(xiàn)今構(gòu)造復(fù)雜化之后形成大中型氣藏群。這類氣藏古今圈閉的類型發(fā)生了較大變化，但主要在古圈閉的范圍內(nèi)調(diào)整，運移的距離相對較近，古今圈閉的位置繼承性較好，有利于油氣聚集和保存。開江古隆起范圍內(nèi)的川東北長興組—飛仙關(guān)組礁灘、石炭系等氣藏屬于此類。另一種是裂解氣調(diào)整運移到古油藏圈閉范圍之外的晚期構(gòu)造中形成氣藏，這類氣藏古今圈閉的位置發(fā)生較大的變動，運移的距離相對較遠，川南威遠燈影組氣藏就是這類晚期構(gòu)造聚氣的典型[27]。

3 海相碳酸鹽巖大中型氣田分布規(guī)律

四川盆地海相碳酸鹽巖 3類大型成藏地質(zhì)單元對油氣成藏要素有重要控制作用，單個或多個成藏地質(zhì)單元與現(xiàn)今構(gòu)造的疊合關(guān)系控制了大中型氣田的分布。其中，古裂陷、繼承性發(fā)育的古隆起、古侵蝕面“三古”疊合區(qū)，是優(yōu)質(zhì)烴源巖、大面積優(yōu)質(zhì)儲集層和大型圈閉等關(guān)鍵成藏要素匹配的最佳地區(qū)，也是形成大型、特大型氣田最有利區(qū)域，四川盆地目前已發(fā)現(xiàn)3個特大型氣田，其中2個氣田是在“三古”疊合區(qū)內(nèi)。

3.1 以古裂陷為核心的成藏地質(zhì)單元疊合區(qū)

四川盆地勘探實踐表明，古裂陷是十分重要的成藏地質(zhì)單元，其周緣是海相碳酸鹽巖大中型氣田分布的主要區(qū)帶之一；只要發(fā)現(xiàn)了古裂陷，在其邊緣必然有大氣田的發(fā)現(xiàn)。四川盆地內(nèi)部德陽—安岳裂陷、開江—梁平海槽兩大古裂陷周緣已發(fā)現(xiàn)的大中型氣田有19個（見圖3），已累計獲得天然氣探明儲量18 370×108m3，約占盆地整個海相碳酸鹽巖層系已獲探明儲量的70%。盆地內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的安岳、普光特大型氣田均位于古裂陷周緣。海相層系古裂陷是油氣勘探的重要方向和目標(biāo)。

圖3 大型古裂陷控制大中型氣田的分布圖

在該類區(qū)帶中，古裂陷控制了優(yōu)質(zhì)烴源巖、大面積優(yōu)質(zhì)儲集層兩大成藏要素[23]，形成了側(cè)向?qū)拥脑磧ε渲媚Ｊ?，對源、儲、藏均有重要控制作用，是關(guān)鍵控藏地質(zhì)單元。古裂陷與其他控藏地質(zhì)單元、現(xiàn)今構(gòu)造疊合，控制了大中型氣田的分布。若古裂陷周緣的臺緣帶礁灘體、丘灘體疊加了古侵蝕面的溶蝕改造，則更有利于發(fā)育臺緣優(yōu)質(zhì)儲集層；若古裂陷周緣在油氣生成期位于古隆起區(qū)，則有利于古油藏聚集成藏，在繼承性穩(wěn)定演化的古隆起區(qū)，古今構(gòu)造變形調(diào)整小，古油藏原位裂解，利于形成大氣藏[55]；構(gòu)造變形較強區(qū)，形成構(gòu)造、構(gòu)造-巖性圈閉氣藏。構(gòu)造平緩區(qū)，以巖性、構(gòu)造-巖性圈閉氣藏為主。

安岳震旦系燈影組氣田位于德陽—安岳古裂陷邊緣，桐灣期古侵蝕面進一步促進臺緣帶儲集層的發(fā)育，與裂陷內(nèi)下寒武統(tǒng)厚層優(yōu)質(zhì)烴源巖形成旁生側(cè)儲配置關(guān)系[55]，構(gòu)成“上封側(cè)堵”大型構(gòu)造-地層古圈閉。后期成藏過程中，樂山—龍女寺古隆起在川中地區(qū)繼承性穩(wěn)定發(fā)育，形成的大型古油藏歷經(jīng)的調(diào)整幅度小，最終裂解成氣，形成特大型氣田（見圖3a）。

川東北普光、羅家寨和鐵山坡等長興組—飛仙關(guān)組氣田位于開江—梁平海槽周緣[30]（見圖3b），印支期發(fā)育開江古隆起，古隆起與臺緣帶的白云巖礁灘儲集層疊加，形成古隆起背景上的巖性古圈閉，中侏羅世烴源巖進入生油高峰，控制古油藏的聚集。白堊紀(jì)古油藏內(nèi)液態(tài)烴發(fā)生裂解成氣，此時川東地區(qū)逐漸形成高陡構(gòu)造帶，古油藏裂解生成的天然氣調(diào)整到構(gòu)造帶中聚集，最終形成構(gòu)造、構(gòu)造-巖性圈閉氣藏。與川東地區(qū)不同，川中—川西北元壩、龍崗等地區(qū)構(gòu)造平緩，缺少規(guī)模斷層和大型構(gòu)造圈閉，主要發(fā)育巖性、構(gòu)造-巖性圈閉氣藏，呈集群式分布，具有多氣水界面、多壓力系統(tǒng)特征[37]。

川西北部地區(qū)位于上揚子克拉通西北邊緣，該區(qū)發(fā)育泥盆系—中二疊統(tǒng)多套臺地邊緣灘相白云巖儲集層[56]，受加里東期古侵蝕面影響，區(qū)內(nèi)上古生界直接覆蓋在德陽—安岳古裂陷區(qū)寒武系優(yōu)質(zhì)烴源巖之上，早期活動的斷裂構(gòu)建了良好的烴源通道，加之中下三疊統(tǒng)厚層膏巖區(qū)域蓋層封蓋，形成了有效的源-儲-蓋組合，成藏條件優(yōu)越。

3.2 以古隆起為核心的成藏地質(zhì)單元疊合區(qū)

這里的古隆起是指發(fā)育同沉積期水下古隆起，后期歷經(jīng)多期構(gòu)造運動抬升隆起，形成大型古隆起。古隆起控制大面積展布的厚層儲集層、大型圈閉兩大成藏要素，是氣田形成的關(guān)鍵。這類古隆起與其他成藏地質(zhì)單元、現(xiàn)今構(gòu)造疊合，控制了大中型氣田的分布。若與古裂陷疊合，則烴源條件優(yōu)越；若古隆起控制的儲集層與古侵蝕面疊合，則儲集條件更為優(yōu)越；若古隆起后期繼承性穩(wěn)定演化，構(gòu)造變形調(diào)整小，則油氣聚集和保存更為有利；現(xiàn)今構(gòu)造變形較強區(qū)，形成構(gòu)造、構(gòu)造-巖性圈閉氣藏；構(gòu)造平緩區(qū)，以巖性圈閉氣藏為主。這類區(qū)帶中，發(fā)育的大型古隆起對儲集層與油氣聚集條件有利，需要重點關(guān)注的是烴源條件。

四川盆地川中安岳寒武系龍王廟組氣田就屬于該類區(qū)帶，川中水下古隆起是氣田儲集層、圈閉形成的關(guān)鍵（見圖4），在龍王廟組沉積前，川中地區(qū)開始隆升，同沉積發(fā)育的古隆起控制了龍王廟組灘相沉積的廣泛分布[26]。下寒武統(tǒng)烴源巖廣覆式分布，德陽—安岳古裂陷形成的生烴中心使烴源條件更為優(yōu)越，加里東期古隆起高部位的龍王廟組遭受剝蝕，巖溶作用對灘相儲集層改造，進一步優(yōu)化了儲集條件，與上覆寒武系、二疊系的蓋層構(gòu)成大型巖性古圈閉，后期古隆起穩(wěn)定發(fā)育，大型巖性古圈閉中古油藏原位裂解，最終形成特大型氣田。

圖4 樂山—龍女寺古隆起控制寒武系龍王廟組特大型氣田分布圖（圖a據(jù)文獻[19]修改）

3.3 以古侵蝕面為核心的成藏地質(zhì)單元疊合區(qū)

在以古裂陷、古隆起為核心的成藏地質(zhì)單元疊合區(qū)中，古侵蝕面主要是起進一步改善儲集性能的作用，并不是關(guān)鍵的成藏地質(zhì)單元。但四川盆地海相克拉通時期，發(fā)育有 5大侵蝕面，以云南運動形成的大型古侵蝕面為代表的一類古侵蝕面，控制了大面積展布的儲集層和多類型的圈閉，對氣田的形成起到關(guān)鍵控制作用。古侵蝕面與其他成藏地質(zhì)單元、現(xiàn)今構(gòu)造疊合，控制了大中型氣田的分布。若與古裂陷（坳陷）疊合，則烴源條件優(yōu)越；若與后期形成的古隆起疊合，則對油氣的聚集成藏更為有利；侵蝕面可形成區(qū)域上的地層缺失，與現(xiàn)今構(gòu)造疊合，形成構(gòu)造、構(gòu)造-地層（巖性）等多類型的圈閉。在這類區(qū)帶中儲集條件有利，需要重點分析烴源、成藏條件及其匹配關(guān)系。

川東石炭系氣田屬于該類區(qū)帶，云南運動使得石炭系頂界遭受侵蝕[1]，形成了廣泛發(fā)育的巖溶白云巖儲集層，石炭系殘余地層分布區(qū)也為后期形成構(gòu)造-地層（巖性）、巖性圈閉奠定了基礎(chǔ)（見圖5）。加里東期隨著樂山—龍女寺古隆起的大幅度隆升，川東地區(qū)伴生形成了古坳陷，大面積沉積了志留系龍馬溪組厚層黑色富有機質(zhì)泥巖[2]。云南運動Ⅰ幕使得泥盆系大面積缺失，石炭系直接覆蓋在志留系之上，晚石炭世川東地區(qū)沉積了黃龍組局限海灣相白云巖，云南運動古侵蝕面改造形成巖溶白云巖儲集層。這套廣泛分布的白云巖儲集層與志留系烴源巖形成了下生上儲成藏組合，有利于近源高效成藏。印支期，古油藏開始形成，聚集在石炭系各個古圈閉中，其中川東開江地區(qū)發(fā)育展布面積約5 000 km2的印支期古隆起，五百梯地區(qū)石炭系處于該古隆起核部，是大型油藏聚集的有利指向區(qū)。中生代末—新生代的燕山運動和喜馬拉雅運動川東地區(qū)褶皺隆起形成高陡構(gòu)造帶（隔擋式褶皺帶），古油藏在裂解的同時調(diào)整聚集，形成了成帶分布的石炭系氣藏群，五百梯地區(qū)石炭系剝?nèi)本€與構(gòu)造帶疊加，最終調(diào)整形成了大型構(gòu)造-地層（巖性）圈閉氣藏。

川東—蜀南地區(qū)茅口組疊加?xùn)|吳期巖溶作用，巖溶縫-洞型儲集層廣泛發(fā)育。印支期蜀南地區(qū)發(fā)育瀘州古隆起，與中二疊統(tǒng)自生烴源成熟期相匹配，控制油氣聚集成藏，在蜀南地區(qū)形成了灰?guī)r縫洞型氣藏（見圖5）。

圖5 古侵蝕面控制川東石炭系、蜀南二疊系氣田分布圖

4 四川盆地海相碳酸鹽巖大中型氣田勘探方向

針對性地尋找大型古裂陷、古隆起、古侵蝕面發(fā)育區(qū)，分析關(guān)鍵成藏條件，可以確定勘探方向和目標(biāo)區(qū)帶。海相克拉通拉張期，以尋找大型古裂陷為主；構(gòu)造隆升期，以尋找大型古隆起、大型古侵蝕面為主?！叭拧悲B合區(qū)是最重要的勘探方向和有利目標(biāo)區(qū)帶。

4.1 盆地震旦系—下古生界勘探方向

德陽—安岳古裂陷周緣震旦系燈影組、安岳氣田南北兩側(cè)寒武系龍王廟組，是持續(xù)探索大中型氣田的重要領(lǐng)域和區(qū)帶（見圖6a）。這些區(qū)帶在烴源、儲集層等條件與安岳氣田基本類似，最大的差別在于油氣成藏過程中經(jīng)歷了較大幅度的構(gòu)造調(diào)整，成藏過程的構(gòu)造圈閉繼承性較差，以尋找大中型的巖性、構(gòu)造-巖性、構(gòu)造-地層圈閉為主。

川東金珠坪—黑樓門—石柱一帶處于鄂西古裂陷邊緣帶，燈影組二段和四段、龍王廟組上段丘、灘相白云巖儲集層發(fā)育，該區(qū)以東的鄂西古裂陷筇竹寺組、陡山沱組烴源巖發(fā)育，現(xiàn)今構(gòu)造圈閉眾多，也是重要的勘探方向（見圖6a）。

4.2 盆地上古生界勘探方向

上揚子克拉通西緣上古生界是重要的勘探方向。該區(qū)泥盆系—二疊系發(fā)育多期臺地邊緣相帶，二疊系自身烴源巖發(fā)育[57-58]，區(qū)域缺失奧陶系—志留系，有利于德陽—安岳古裂陷內(nèi)寒武系向上古生界供烴，具有自生自儲和下生上儲的成藏組合特征（見圖6b），現(xiàn)今構(gòu)造圈閉發(fā)育[59]，巖性變化與構(gòu)造疊合，具備形成大型構(gòu)造-巖性圈閉的地質(zhì)條件。目前雙魚石地區(qū)正在實施鉆探工作，已獲得多口高產(chǎn)工業(yè)氣井，控制有利含氣面積超1 000 km2。

開江—梁平海槽與城口—鄂西海槽臺緣帶，是上二疊統(tǒng)長興組生物礁灘氣藏深化勘探的重點領(lǐng)域（見圖6c），這兩個區(qū)帶內(nèi)礁、灘儲集層發(fā)育，勘探潛力大。鐵山坡以西地區(qū)的分水嶺構(gòu)造五龍 2井飛仙關(guān)組鉆遇鮞粒白云巖儲集層厚度為101 m，分2、分3井鉆遇生物礁儲集層，獲得工業(yè)氣流。城口—鄂西海槽西側(cè)臺緣帶奉節(jié)地區(qū)奉探1井長興組儲集層厚148 m。

盆地中二疊統(tǒng)茅口組頂界為東吳運動古侵蝕面，巖溶縫-洞型儲集層廣泛發(fā)育，在勘探程度較低的向斜區(qū)和構(gòu)造平緩區(qū)，是深化勘探的重要方向。前期川南云錦向斜鉆探 9口井，7口井獲氣，平均測試日產(chǎn)量21.3×104m3。近期在川東五百梯寬緩向斜區(qū)，茅口組也鉆獲了日產(chǎn)80×104m3高產(chǎn)氣井，展現(xiàn)出良好前景。

4.3 盆地中下三疊統(tǒng)勘探方向

開江—梁平海槽與城口—鄂西海槽臺緣帶是下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組勘探的主要方向（見圖6c）。龍門山克拉通邊緣雷口坡組灘相白云巖、川中—川西雷口坡組頂界雷三段—雷四段古侵蝕面，是雷口坡組兩個主要的勘探方向（見圖6d）。川西地區(qū)雷口坡組白云巖儲集層發(fā)育，靠近龍門山前成排成帶的構(gòu)造圈閉發(fā)育，斷裂斷至二疊系、寒武系，可形成有效的運移通道，以構(gòu)造圈閉為主，中國石化西南油氣分公司發(fā)現(xiàn)了鴨子河、孝泉、新場等構(gòu)造氣藏；川西—川中地區(qū)雷三段—雷四段形成多個剝蝕面，顆粒灘相巖溶儲集層廣泛發(fā)育，上覆須家河組是主要烴源巖，以尋找構(gòu)造-地層圈閉為主，最近中國石油西南油氣田公司已在大興場地區(qū)獲得突破。

圖6 四川盆地海相碳酸鹽巖大中型氣田勘探方向示意圖

5 結(jié)論

四川盆地海相克拉通階段在周期性拉張-隆升構(gòu)造運動背景下，在盆地內(nèi)部和盆緣形成了 5個大型古裂陷：桐灣期發(fā)育德陽—安岳克拉通內(nèi)裂陷和鄂西克拉通內(nèi)裂陷，海西期發(fā)育龍門山克拉通邊緣裂陷、開江—梁平克拉通內(nèi)裂陷（海槽）和城口—鄂西克拉通內(nèi)裂陷（海槽）；在加里東和印支期，發(fā)育3大古隆起：加里東期發(fā)育樂山—龍女寺古隆起，印支期發(fā)育瀘州古隆起和達州—開江古隆起；與各時期構(gòu)造相對應(yīng)，發(fā)育 5大古侵蝕面：桐灣期燈影組侵蝕面、加里東期下古生界頂侵蝕面、海西期石炭系侵蝕面、中二疊統(tǒng)頂侵蝕面、印支早期雷口坡組頂侵蝕面。上述地質(zhì)單元控制了盆地海相碳酸鹽巖關(guān)鍵成藏要素。

大型古裂陷、古坳陷控制優(yōu)質(zhì)生烴中心展布；大型古裂陷邊緣、古隆起高部位、古侵蝕面控制大面積優(yōu)質(zhì)儲集層的發(fā)育；大型古裂陷、古隆起、古侵蝕面聯(lián)合現(xiàn)今構(gòu)造背景控制了多類型大中型圈閉的形成。

單個或多個大型成藏地質(zhì)單元與現(xiàn)今構(gòu)造的疊合關(guān)系控制了大中型氣田的分布，“三古”疊合區(qū)最為有利。構(gòu)造穩(wěn)定的繼承性古隆起區(qū)，大型古油藏原位裂解，氣藏高效聚集；構(gòu)造變形強烈區(qū)，古油藏裂解，氣藏調(diào)整聚集。

德陽—安岳古裂陷周緣、龍門山古裂陷東緣、開江—梁平海槽及城口—鄂西海槽邊緣帶、環(huán)川中水下古隆起高部位、川東—蜀南地區(qū)茅口組頂界古侵蝕面、川西地區(qū)雷口坡組灘相白云巖、川中—川西雷口坡組頂界雷三段—雷四段古侵蝕面等，是四川盆地海相碳酸鹽巖大中型氣田勘探主要領(lǐng)域和方向。