晚二叠世长兴期四川盆地构造格局及油气地质意义

doi:10.13745/j.esf.sf.2024.12.81

地学前缘 ›› 2025, Vol. 32 ›› Issue (5): 28-37.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2024.12.81

晚二叠世长兴期四川盆地构造格局及油气地质意义

陈友智¹(), 臧殿光¹, 胡刚²^,^*(), 冯许魁³, 王晓阳⁴, 肖东¹, 陈颖⁵, 徐敏¹, 梁虹¹, 吴育林¹, 陈辉¹, 郭海洋¹, 赵振伟¹, 郭双¹, 周跃宗¹, 陶俊⁶

1.中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司西南物探研究院, 四川成都 610213
2.中国地震局地球物理研究所, 北京 100081
3.中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司, 河北涿州 072750
4.中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司西南物探分公司, 四川成都 610213
5.中国石油集团西南油气田公司开发事业部, 四川成都 610000
6.中国石油集团测井有限公司, 重庆 400000

收稿日期:2024-04-01 修回日期:2024-12-14 出版日期:2025-09-25 发布日期:2025-10-14
通信作者: 胡刚
作者简介:陈友智(1982—),男,博士,高级工程师,主要从事地震构造解释与盆地分析方面的研究工作。E-mail: cugchenyz@126.com
基金资助:
中国石油东方地球物理公司油气勘探新领域综合研究项目;贵州省科技计划项目(黔科合支撑[2022]一般238)

Tectonic framework and oil-gas geological significance of Late Permian Changxing Period in Sichuan Basin

CHEN Youzhi¹(), ZANG Dianguang¹, HU Gang²^,^*(), FENG Xukui³, WANG Xiaoyang⁴, XIAO Dong¹, CHEN Ying⁵, XU Min¹, LIANG Hong¹, WU Yulin¹, CHEN Hui¹, GUO Haiyang¹, ZHAO Zhenwei¹, GUO Shuang¹, ZHOU Yuezong¹, TAO Jun⁶

1. BGP Southwest Geophysical Company, CNPC, Chengdu 610213, China
2. Institute of Geophysics, China Earthquake Administration, Beijing 100081, China
3. CNPC Geophysical Company Limited, Zhuozhou 072750, China
4. BGP Southwest Geophysical Branch, CNPC, Chengdu 610213, China
5. Development Division, PetroChina Southwest Oil & Gasfield Company, Chengdu 610000, China
6. China National Logging Corporation, Chongqing 400000, China

Received:2024-04-01 Revised:2024-12-14 Online:2025-09-25 Published:2025-10-14
Contact: HU Gang

摘要/Abstract

摘要：

晚二叠世长兴期四川盆地受多重构造体系影响,如何从盆山演化的角度来建立盆地构造格局与长兴组生物礁油气藏之间的关联,前人研究较少。在结合已有的大地构造研究成果的基础上,本文通过对四川盆地现有的地球物理、钻井和测井资料分析,建立了板块构造、盆地构造格局和生物礁成藏组合之间的成因联系。研究获得如下认识:(1)长兴期四川盆地北部和中南部分别受勉略洋构造演化和峨眉山地幔柱影响,此时基底NWW向断裂复活,拉张和走滑作用分别形成开江-梁平海槽和蓬溪-武胜台凹。(2)海槽东陡西缓,呈半地堑结构;台凹边界断裂均呈右行走滑,东侧边界断层叠覆区发育NEE和NW向断层,西侧边界断层弯曲处发育小型褶皱,台凹内部由边界断层走滑形成里德尔剪切组合P破裂,即NEE向断层。(3)海槽西侧陡坡带礁体沿边界断层垂向叠置,缓坡带礁体横向迁移;台凹东西两侧边界断层、内部NEE向断层附近和边界断层弯曲处褶皱核部发育礁体。(4)海槽和台凹边界断层沟通寒武系和二叠系烃源,附近长兴组礁体形成“下生上储”成藏组合,海槽台缘礁和同期海槽内部烃原岩形成“旁生侧储”;台凹内部NEE向断层沟通长兴组生物礁和龙潭组烃源形成“下生上储”;台凹边界断层弯曲处小型褶皱核部礁体缺少断层沟通下伏烃源,主要产水。(5)开江-梁平海槽和城口-鄂西海槽之间的川北地区,长兴期区域伸展方向与加里东期断层走向低角度相交,先存段复活形成张扭性断层,上升盘发育近东西向展布的生物礁。本文丰富了峨眉山地幔柱与古特提斯洋构造演化研究,并为长兴组生物礁滩油气勘探与开发提供了理论依据。

关键词: 四川盆地, 长兴期, 构造格局, 开江-梁平海槽, 蓬溪-武胜台凹, 油气藏, 生物礁

Abstract:

The Sichuan Basin during the Late Permian Changxing Period was influenced by multiple tectonic systems. However, few studies have established the correlation between the basin’s tectonic pattern and reef reservoirs from the perspective of basin and orogenic evolution. Based on previous geotectonic studies, this research establishes the genetic relationship between plate tectonics, basin tectonic patterns, and reef reservoir formation through analysis of geophysical and well-log data from the Sichuan Basin. The results show: (1) During the Changxing Period, the northern and southern parts of the Sichuan Basin were influenced by the tectonic evolution of the Mianlüe Ocean and the Emeishan mantle plume. Basement NWW-trending faults were reactivated, forming the Kaijiang-Liangping Trough and the Pengxi-Wushengtao Depression through extension and strike-slip, respectively. (2) The trough exhibits a semi-graben structure with a steep eastern flank and a gentle western flank. NEE- and NW-trending faults developed in the overlying area of the eastern boundary faults, while small folds developed at the bends of the western boundary faults. Strike-slip motion along the boundary faults within the depression formed a Riedel shear structure, including P-shears (NEE-trending faults). (3) Reefs on the steep western slope of the trough are stacked vertically along the boundary fault, whereas reefs on the gentle slope migrated laterally. Reefs also develop near the eastern and western boundary faults of the platform depression, near the internal NEE-trending faults, and in the cores of folds located at the bends of the boundary faults. (4) The boundary faults of the trough and depression connect with Cambrian and Permian hydrocarbon sources. Reefs in the nearby Changxing Formation form “lower-generation and upper-storage” accumulation assemblages. Reefs on the platform margin and source rocks within the trough form “side-generation and side-storage” assemblages. The NEE-trending faults within the platform connect Changxing Formation organic reefs with the Longtan Formation hydrocarbon source, forming a “lower-generation and upper-storage” assemblage. In contrast, reefs in the small fold cores at the bends of the platform depression boundary faults lack underlying fault-connected hydrocarbon sources and are predominantly water-bearing. (5) In the northern Sichuan area between the Kaijiang-Liangping Trough and the Chengkou-West Hubei Trough, the extension direction during the Changxing Period intersected at a low angle with pre-existing Caledonian faults, reactivating these fault segments and forming transtensional faults. This study enriches our understanding of the tectonic evolution related to the Emeishan mantle plume and the Paleo-Tethys Ocean, providing a theoretical basis for hydrocarbon exploration and development of reef-beach reservoirs in the Changxing Formation.

Key words: Sichuan Basin, Changxing Period, structure framework, Kaijiang-Liangping Trough, Pengxi- Wusheng Depression, oil and gas reservoir, reef

中图分类号:

陈友智, 臧殿光, 胡刚, 冯许魁, 王晓阳, 肖东, 陈颖, 徐敏, 梁虹, 吴育林, 陈辉, 郭海洋, 赵振伟, 郭双, 周跃宗, 陶俊. 晚二叠世长兴期四川盆地构造格局及油气地质意义[J]. 地学前缘, 2025, 32(5): 28-37.

CHEN Youzhi, ZANG Dianguang, HU Gang, FENG Xukui, WANG Xiaoyang, XIAO Dong, CHEN Ying, XU Min, LIANG Hong, WU Yulin, CHEN Hui, GUO Haiyang, ZHAO Zhenwei, GUO Shuang, ZHOU Yuezong, TAO Jun. Tectonic framework and oil-gas geological significance of Late Permian Changxing Period in Sichuan Basin[J]. Earth Science Frontiers, 2025, 32(5): 28-37.

图/表 9

图1 (a) 四川盆地蓬溪-武胜台凹、开江-梁平海槽西侧长兴期断裂分布简图;(b) 晚二叠世末四川盆地大地构造位置图 (a中沉积相据文献[16]修改,玄武岩分布图据文献[17];b据文献[18]修改)

Fig.1 (a) Fault distribution diagram of Changxing Period on the west side of Pengxi-Wushengtai Depression and Kaijiang-Liangping Trough in Sichuan Basin; (b) Tectonic location map of the Sichuan Basin at the end of the Late Permian (sedimentary facies in a modified from reference [16]; Basalt distribution map quoted in references [17]; b modified from reference [18])

图2 四川盆地Ql7井地震合成记录图

Fig.2 Synthetic seismic records of well Ql7, Sichuan Basin

图3 地震剖面地质解释图 a—开江-梁平海槽西侧;b,c—分别为蓬溪-武胜台凹西侧断层弯曲处与整体。

Fig.3 Geological interpretation map of seismic section

图4 四川盆地长兴期应力模式图(岩墙群位置据文献[26]修改) a—岩墙群;b—蓬溪-武胜台凹;c—开江-梁平海槽。

Fig.4 Stress model diagram of Sichuan Basin during Changxing Period (dike location modified from reference [26])

图5 构造简图 a—蓬溪-武胜台凹;b—开江梁平海槽。①、②和③为断层群编号。

Fig.5 Structural sketch

图6 蓬溪-武胜台凹局部长兴组断裂地震相干图 a—①号断层群弯曲部位;b—②号断层群叠覆区。

Fig.6 Seismic coherence map of local Changxing Formation fault in Pengxi-Wusheng Depression

图7 四川盆地长兴组厚度图 a—开江-梁平海槽西侧转换构造;b—蓬溪-武胜台凹内部NEE向断层。

Fig.7 Thickness map of Changxing Formation, Sichuan Basin

图8 川北地区地震剖面图 a—断裂构造对长兴组礁体的控制剖面图(上二叠统底拉平);b—顺构造方向剖面图。

Fig.8 Seismic profile of North Sichuan region

图9 川北地区长兴期构造与礁发育模式图 a—加里东期逆断层;b—海槽伸展方向与早期断层;c—早期逆断层复活为走滑断层。

Fig.9 Structure and reef development model map of North Sichuan during Changxing Period

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