郎悅竹,孫 瑋,徐宏遠(yuǎn),邵紅君,田小彬,葉玥豪
(1.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué)),四川 成都 610059;2.大慶油田勘探開發(fā)研究院,黑龍江 大慶 163712)
峨眉山大陸溢流礦物成礦體系是中國唯一被國際學(xué)術(shù)界認(rèn)可的、地幔柱成因的大火成巖省。峨眉山地質(zhì)礦物形成條件約為260Ma,與二疊紀(jì)晚瓜德魯普期生物滅絕事件的時(shí)間相當(dāng)[1]。由趙亞曾于1929 年命名,特指覆蓋于四川西南峨眉山區(qū)茅口組之上的礦物?,F(xiàn)作為一個(gè)礦石單位廣泛使用,指分布于云、貴、川三省、出露面積約2.5×105km2的晚二疊世大陸溢流礦物[1]。在中國的西南地區(qū)峨眉山礦石分布較為廣泛,隨著中國大型水電站在峨眉山地區(qū)建設(shè)和利用的增多,對該地區(qū)地層的研究也逐漸增多[2],但米市盆地內(nèi)的研究較少。據(jù)前人研究,在中國的西南地區(qū)多種類型的地質(zhì)礦物有廣泛的分布,在西昌米市盆地的東部地區(qū)的野外調(diào)查中都有礦石出露,但是經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)在西昌米市盆地內(nèi)并非為廣泛分布。由于在盆地內(nèi)早先的鉆井較少,且均未揭示該套地層的存在(XD1 井、QB1 井),近年來鉆的XD3井也沒有揭示該套地層。但是2017 年10 月在四川省西昌市普格縣開鉆的PG1 井鉆遇了峨眉山地質(zhì)礦物,說明米市盆地存在該套地層,但其具體展布情況尚不明確。我們通過對PG1 井的資料分析及地球物理剖面解釋,對該地層進(jìn)行了分析,對其在盆地內(nèi)的展布進(jìn)行了研究,并說明了其在盆地內(nèi)的展布特征。
峨眉山地區(qū)地質(zhì)礦物可歸類為陸相溢流,主要分布于黑水河斷層以東的地區(qū),在南部普格一帶發(fā)育。此組在研究區(qū)內(nèi)周緣露頭主要位于黑水河斷裂以西的區(qū)域,東界為普雄河~四開斷裂(甘洛-新基姑-普雄-四開-交際河一線)。上三疊統(tǒng)普遍超覆于上二疊統(tǒng)玄武巖之上,兩者呈平行不整合接觸。但在在昭覺縣西側(cè)出露四開斷裂中段,主要表現(xiàn)為二疊系玄武巖向東逆沖于三疊系、侏羅系之上。在昭覺縣西側(cè)肥地矮腳附近,見中二疊統(tǒng)茅口組(P2m)灰?guī)r與上二疊統(tǒng)玄武巖(P3e)呈斷層接觸。在該區(qū)域地質(zhì)礦物可見柱狀節(jié)理,表明陸相噴發(fā)。
在盆地內(nèi)部黑水河斷層以西地質(zhì)礦物由于被剝蝕或者無溢流,使其未能良好發(fā)育,至少從QB1 井及之北的探井都沒有鉆遇,因此在盆地內(nèi)的展布是不清晰的。但2019 年鉆探的PG1 井鉆遇該套地層,而且非常完整,其地層特征如圖所示:
圖1 PG1 井峨眉山礦物組分的綜合柱狀圖
圖2 西昌米市盆地峨眉山地區(qū)地層特征圖及平面分布圖
如圖1 所示,PG1 井峨眉山礦物組分的測井曲線體現(xiàn)了其礦物特性的變化。通過圖1 可知峨眉山礦物組分的聲波時(shí)差DT 曲線較低,說明其傳播速度較大,同時(shí)具有具有較低的GR 值,同時(shí)說明該組分未吸附放射性物質(zhì)、不含粘土成分的特點(diǎn)。
在鉆探的結(jié)果,利用地球物理剖面發(fā)現(xiàn)可以清晰的發(fā)現(xiàn),上二疊統(tǒng)玄武巖組具有以下特征,圖2:
(1)內(nèi)部呈雜亂、弱至空白反射,呈丘狀體的反射特征。
(2)底部為強(qiáng)反射軸,連續(xù)且穩(wěn)定,而其下的茅口組-棲霞組為弱反射,從礦物特性上來講是玄武巖和碳酸鹽巖的一個(gè)接觸關(guān)系。
(3)頂部同樣以強(qiáng)軸與上覆白果灣組區(qū)分,白果灣組為碎屑地層,二者的速度差較大,頂面的反射特征也非常明顯。
正是基于上述特征,對地質(zhì)礦物在盆地內(nèi)的解釋起了重要作用,根據(jù)這種反射特征對地質(zhì)礦物進(jìn)行了全盆地的追蹤對比,解釋結(jié)果如圖2 所示。同時(shí)結(jié)合圖1PG1 井峨眉山礦物組分綜合柱狀圖的地質(zhì)特征及測井曲線變化特征可追蹤出峨眉山地區(qū)地質(zhì)礦物在西昌米市盆地的平面分布特征,如圖1 中右圖所示。
依據(jù)地面露頭、鉆井資料及前人研究成果,結(jié)合地球物理資料綜合分析后認(rèn)為西昌盆地地質(zhì)礦物主要分布在QB1 井—XD1井以東地區(qū),厚度巨大,昭覺一帶厚度大于1000m,向西厚度逐漸減??;PG1 井區(qū)礦物厚度275m。其向西減薄的主要的原因可能有兩個(gè),其一是陸相溢流時(shí),康滇隆起已經(jīng)存在,呈西高東低,巖體噴發(fā)后主要沿低位流動,故康滇隆起區(qū)礦漿向西無法溢流。其二是研究區(qū)印支期的剝蝕作用,在研究區(qū)一直剝蝕至深層,地質(zhì)礦物在西部被剝蝕殆盡,致使三疊系地層直接蓋到了老底層之上。在這兩原因綜合作用下,峨眉山地區(qū)地質(zhì)礦物的分布就只分布于黑水河斷層以東,盆地內(nèi)僅東南部有部分殘留,在盆地內(nèi)展布并不廣泛。四開斷層和黑水河斷層與康滇古陸的存在對地質(zhì)礦物的發(fā)育和分布其實(shí)起了很重要的作用。
表1 西昌盆地玄地層厚度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表
研究區(qū)峨眉山地區(qū)地質(zhì)礦物主要分布于黑水河斷層以東的地區(qū),但近年來PG1 井鉆遇該地層為其盆地內(nèi)分布提供了依據(jù),據(jù)二維地質(zhì)剖面資料顯示內(nèi)部為弱反射,見部分中強(qiáng)反射,厚度變化大。其展布受斷裂因素控制,主要受控于四開斷裂和黑水河斷裂,夾持于中間,向東逐漸尖滅,呈西高東低的形態(tài),其中在斷層間的厚度大,向兩側(cè)逐漸減薄,同時(shí)受加里東和印支運(yùn)動剝蝕作用的影響,其西側(cè)減薄明顯。
綜合分析后認(rèn)為西昌盆地地質(zhì)礦物主要分布在黑水河斷附近及以東的地區(qū)??档峁抨懞团璧貣|邊的兩條斷層很可能在早先就起了很重要的控制作用,四開斷層的形成導(dǎo)致礦漿噴溢,康滇古隆的早隆起致使地貌西高東低,影響了礦漿向西側(cè)溢流;故靠近斷層帶附近較厚,向西明顯快速減薄。