1、第16卷6期 2005年12月 天然气地球科学 NATURAL GAS GEOSCIENCE VO116 No6 Dec 2005 四川盆地东北部构造式样分析及天然气勘探方向 胡 明，沈昭国 (西南石油学院资源与环境学院，四川成都610500) 摘要：在四川盆地东北部，由于地质力学环境复杂且不稳定，形成了较为特殊的构造形迹组合，特 别是在平面上其构造形迹变化更加特殊，形成了各种形式的构造式样，这不是一次构造运动的结 果，而是多期构造运动共同作用的结果。通过对该区横向构造式样和剖面构造式样的分析，总结了 该区构造式样的基本特征和形成发育规律，指出了该区未来天然气勘探的主要方向。 关键词：构造式样
2、；构造运动；分析；川东北 中图分类号：TEl211 文献标识码：A 文章编号：1672-1926(2005)06-0706-04 四川盆地的东北部地区位于扬子准地台北部边 缘，属扬子准地台与秦岭地槽褶皱系之间的过渡带， 由于涉及构造单元较多，相互影响严重，故构造形迹 十分复杂L1。区内北侧的米苍山呈近东西向展布，其 东末端与大巴山相抵而具轻微向北位移；东侧的川 东高陡带则呈北西向突出的弧状；东北侧的大巴山 以城口断层为界，北边称为北大巴山推覆体，南侧为 盆内部分，称南大巴山。向盆地内部，根据构造式样 的差异，南大巴山可细分为大巴山斜坡带和大巴山 前山带。大巴山斜坡带属向西南突出的弧状冲断构 造
3、带，在其弧状拐点处与川东高陡带相交，产状自西 向东由北西向变为近东西向，呈鸟嘴状接触。而大巴 山前山带仅发育在由米苍山、大巴山斜坡带及川东 高陡带所构成的矩形区域内(图1)。 图1 四川盆地东北部构造纲要 收稿日期：20050724；修回日期：20050924 基金项目：四JII省重点学科建设项目(编号：SZD0414)资助 作者简介：胡明(1963一)，男，安徽巢湖人，副教授，在读博士，从事油气田构造地质学教学和科研工作Email：huming196321cncorn 维普资讯 http:/ N06 胡明等：四川盆地东北部构造式样分析及天然气勘探方向 707 川东北地区区域构造运动背景决定了
4、其构造式 样的形成有明显的阶段性。构造式样不是一次构造 运动的结果，是多期构造运动共同作用的结果，即使 同一期构造运动在不同阶段和不同部位所产生的局 部构造应力场也不相同_2。这一切都表明：该地区受 过多期次、多方位、多种性质的构造应力作用，造就 了复杂的构造式样；岩层的力学性质对构造式样也 起到较大的作用。 总体而言，这是在印支、燕山和喜山构造运动及 运动的不同阶段，哇j区域构造应力场而派生出来的 不同方位和性质的局部应力场作用下形成的局部构 造。由于构造应力的持续作用，受岩层自身性质的控 制，在横向构造式样上，形成了3个构造层次垂向叠 加，北东向与北西向构造垂向横跨的特殊地质现象； 在剖面
5、构造式样上，由力源向盆地内部渐变条带状 衰减。 1 横向构造式样分析 根据前面的论述可以认识到，川东北地区飞仙 关组以上的层位，横向上的构造式样在不同的层位 不尽相同，强烈褶皱带发育规模不同，垂向上可以分 为3个构造层次，即表构造层次的上表构造层次、下 表构造层次和浅层构造层次。以嘉陵江组第四段为 界，将其分为表构造层次、浅构造层次。在表构造层 次内又以沙溪庙组内含叶肢介层为界，其上称为上 表构造层次，其下称为下表构造层次。每个构造层次 间分别以软弱岩层即滑动面相隔。3个构造层次垂 向叠加，使得该区构造式样十分复杂。 11表构造层次 该层次埋深较浅，固结不是很好，软弱岩层较 多，因而构造褶皱较
6、为强烈。构造轴向单一，总体上 以北西向为主，属典型的薄皮构造。但是值得注意的 是，以沙溪庙组内含叶肢介层为界，其上、下构造的 褶皱程度有明显变化，下部褶皱程度要高于上部；同 时，在横向上的构造特征差异方面，上部则又强于下 部。所以，根据表构造层次构造特征在横向和纵向上 的差异，可将表构造层进一步细分为上表构造层和 下表构造层。 (1)上表构造层次。横向上，以某一断层为界， 东北侧所有构造褶皱较强，背、向斜相对紧密排列， 延伸长，背斜呈长条形鼻状构造延伸，两翼紧闭。轴 向以北西向为主，但在靠近盆地一侧，构造形迹不同 程度的向西弧状突出或弯曲；而西南侧构造在发育 规模及背、向斜排列紧密程度均较北部
7、差，且差异明 显。整体上构造分布呈现北密南疏的规律。构造变 形不是很强烈，相对较为平缓，以遂宁组为例，最大 高程差仅为850 m(界牌构造)左右，而高点最大高 程差也仅约为1 400 m。 (2)下表构造层次。该构造层次包括嘉凌江组 第四段至沙溪庙内含叶肢介层。横向上构造的分布 规律与上表构造层次基本相同，但不明显。轴向也以 北西向为主，在靠近盆地一侧构造形迹不同程度的 向西弧状突出或弯曲。所有构造褶皱强烈，断层特别 发育。构造变形十分强烈，以香溪组为例，断层共发 育约95条，最大高程差达约2 200 m(青草坪构造)， 高点最大高程也达约3 000 m。 12浅层构造层次 该构造层次在嘉四底
8、以下的地层则以北东向的 构造为主，但由于受到后期构造作用的改造，北东向 构造形迹不明显，但随深度的增加，北东向构造形迹 愈加明显。以飞仙关组(图2)为例：在横向上的构造 特征差异明显，展布规律同表构造层次相同，以大5 号断层为界，其东北侧表现为地层的强烈褶皱，北西 方向的构造发育，西南侧则发育了与强烈挤压区地 质背景不符的莲花状构造、短轴背斜和穹隆构造等 低缓构造式样，但与表构造层次不同的是，短轴背斜 和穹隆构造高点呈明显的北东向串珠状排列，且背 斜串珠状排列与向斜串珠状排列相间，同时，在研究 区的东南侧有北东向的断层出现。这些都说明，该层 次以北东向构造为主，北西向构造改造为辅，向下北 东向
9、构造形迹加深，北西向改造减弱。 图2飞仙关组第四段底面地震反射构造纲要 2 剖面构造式样分析 地应力在传播过程中，由于其强度逐渐衰减，故 维普资讯 http:/ 708 天然 气地球科 学 Vo116 不同强度的地应力采用不同的机制促使岩层形 变 。“。在该区内，随着挤压应力由北东向盆地内传 播，产生了4条形变带(图3)，即推覆形变带、断弯 褶皱形变带、断展褶皱形变带和形变消减带。首先， 在近力源区内滑动面的控制下，产生了一系列向南 逆冲的推覆构造，形成了叠瓦状逆冲推覆系。该推覆 系直至城口断层，地应力经过城口断层强度衰减。在 南大巴山构造形变模式变为断弯褶皱形变。狭窄的 推覆形变带 。 断弯
10、褶皱形变带 断层褶皱形变带 。 形变消失带 NE SW 图3川东北地区形变模式 断弯褶皱带向南至盆地边缘，再经过盆地边缘进入 断展褶皱带，经过通江一南江后，进入形变消减带， 直至川中形变消失。从构造形变的形态上来看，该区 基本形变褶皱作用共有3类：断弯褶皱作用、断展褶 皱作用和滑脱褶皱作用(图4)，区内构造的剖面形 态都是由其中一种或若干种作用复合的结果。 图4川东北地区主要形变类型 3 天然气勘探方向 通过以上分析可知：该区处于强应力挤压区，断 层十分发育。断层走向集中在近北东向和近北西向。 近北东向断层向上减少，在表构造层次内不发育，而 近北西向断层在3个构造层次内均有发育。下表构 造层次
11、受力最多，上表构造层次次之，浅构造层次最 少。各方向断层全部为逆断层。垂向上，断层的切割 深度受滑脱面的限制；横向上，由近力源方向向盆内 逐渐减少，平面发育密度降低。由于应力强度的差 别，断层走向不同程度地向西偏移。 所以，在川东北这样复杂的造山带前缘地区进 行油气勘探时，一定要注意在变形强烈之中寻找构 造变形相对较弱、破坏性断层较少和形态相对较完 整的构造。在构造形变上，以断弯褶皱和滑脱褶皱作 用最佳(图4A、C)。构造形迹上应该注意构造合并 型和简单构造改造型，而避开彻底改造型的构造。 因此，该区未来天然气勘探的主要部位，平面 上，应以大5断层西南侧、靠近通江一宣汉一带为 主。该地带断层和褶皱发育相对较弱，断层对构造的 维普资讯 http:/ 维普资讯 http:/
