第1章 区域地质背景
1.1 地理位置
川东地区位于四川盆地东部，大致范围包括华蓥山以东，齐岳山(又称“七曜山”)以西，大巴山以南，重庆以北，地理位置上东临湖北、湖南，南接贵州，北连陕西，跨越了重庆市境内东北部的云阳、万州、开州、开江、梁平、忠县、涪陵、长寿、南川、酉阳、秀山等地，以及四川省中东部的达州、邻水等地(图1.1)，面积约为。区内海拔为400～1500m，地表条件较复杂，地形高差变化大，由南、北向长江河谷倾斜。地貌以山地、丘陵为主，且坡地面积较大，成层性明显，大量分布着典型的石林、溶洞、峡谷等喀斯特景观。
图1.1 川东地区地理位置图
1.2 石炭系勘探概况
川东地区石炭系分布面积约为，区域构造属川东高陡褶皱带，气藏主要分布于高陡构造带。石炭系黄龙组在川东大部分地区均存在，但出露较差，仅在华蓥和溪口地区有出露，且厚度不大，20世纪50年代之前被地质工作者所忽视，认为四川盆地缺失石炭系地层。直至1965年8月，在川东北蒲山包构造带上的钻井在二叠系和志留系之间钻遇近40m溶孔白云岩，但由于该口钻井产水，该层位未引起重视，只是简单地归入泥盆系。为摸清该段角砾白云岩所属层位和油气显示，1977年川东地区相18井在相国寺构造主体上开钻，钻探目标层位为这套疑似石炭系的角砾白云岩，该套白云岩在钻穿二叠系后出现，测试获气，而后根据薄克氏小纺锤虫等化石鉴定证明该产层属于石炭系黄龙组。此后石炭系勘探在整个川东地区全面展开，经“七五”“八五”“九五”多轮科技攻关，形成了一套适用于层状孔隙型整装气藏的勘探开发技术，是四川气田的主力生产气藏之一；“十一五”实现稳产在65×108m3的水平，占西南油气田分公司同期产量的50%，为分公司建成全国第一个以产气为主的千万吨级大油气田做出了巨大贡献。至2014年底，川东地区石炭系钻遇或钻穿石炭系的探井及开发井597口(川东北气矿66口，重庆气矿531口)，石炭系获气井372口(重庆气矿338口，川东北气矿34口)，钻探成功率为62.3%，生产井274口，日产气，日产水，累计产气，累计产水；川东地区共完成二维地震探测，三维地震探测，发现构造248个，气藏50个(川东北石炭系气藏10个，重庆气矿40个)，发育大中型石炭系气藏，以中型气藏为主。截至2017年，川东地区石炭系黄龙组已探明天然气地质储量约，约占四川盆地天然气探明地质储量的10.1％；累计产量为，约占四川盆地天然气累计产量的30％，成为四川乃至全国天然气的主产区之一。
经过几十年的勘探开发，川东地区石炭系已经成为目前天然气主力产层和增储上产的重要勘探领域。随着川东地区天然气勘探开发的不断深入，显示气藏越来越复杂，勘探开发的难度越来越大。近年来，针对川东地区石炭系开展了以岩性地层气藏为目标的新一轮的勘探，结果表明川东地区石炭系岩性地层气藏也较为发育，储层的不连续性容易形成岩性圈闭，而石炭系大范围尖灭和大面积残缺则可能形成地层圈闭，在褶皱强烈的地区形成以岩性-构造为主的天然气聚集模式，在宽缓斜坡区形成以岩性-地层为主的复合天然气聚集模式。广安—重庆石炭系西南部尖灭带、明月峡—涪陵北石炭系南部尖灭带、梁平古隆起东侧石炭系尖灭带及开州—马槽坝石炭系东北部尖灭带等区域均为有利勘探区，随着对川东地区石炭系气藏类型认识的深化，认为向斜区也可能是下一步勘探的有利区域。
由于高陡构造极其复杂，川东地区石炭系探明率低，加之缺少新的勘探方向与领域，储量动用越来越困难，随着对川东地区石炭系气藏类型的解剖和气藏分布模式的总结，认为川东地区石炭系存在构造-地层复合圈闭及岩性圈闭发育的重要条件，构造-地层复合圈闭、岩性圈闭等是下一步勘探的有利目标。因此，为了满足勘探生产的需要，进一步深化川东地区石炭系勘探研究，寻找潜在有利勘探区块或新的勘探类型，需要对石炭系地层分布、沉积微相、储层和成藏特征等基本问题开展新的研究，以求为川东地区石炭系的勘探开发提供理论指导。
1.3 区域构造特征
1.3.1 大地构造位置
四川盆地隶属于扬子准地台上的一个次级大地构造单元，是中新生代以后发展起来的大型构造和沉积盆地，具有西高东低、北陡南缓的特点。盆地内部现今被划分为川东南斜坡高陡构造区、川中平缓构造区和川西拗陷低陡构造区3个大的构造分区(图1.2)，以及川北低隆褶皱带、川西低隆褶皱带、川中平缓褶皱带、川西南低陡褶皱带、川东高陡褶皱带和川南低陡褶皱带6个次一级构造分区，川东地区构造上隶属于川东高陡褶皱带。
川东高陡褶皱带也称为川东弧形褶皱带，西起华蓥山，东至齐岳山，南达南川—开隆一线，北东以万源断裂带与大巴山相接(图1.3)，是四川盆地稳定地块中相对活动的构造区。区内自西向东发育有NE—NNE向和近E—W向的含气褶皱构造带，由于其地貌反差大(背斜成山，向斜成谷)，地层倾角陡，因此，被形象地称为高陡构造或高陡背斜。
图1.2 四川盆地构造纲要及构造分区示意图
图1.3 四川盆地东部构造分布图
1.3.2 基底构造特征
川东高陡构造带西以华蓥山深大断裂带与川中平缓构造区分界，东至齐岳山深大断裂带，区内具双重基底结构，基底埋深9～10km，是长期地史发展中的区域古斜坡。晚三叠世前，古斜坡向SE方向倾斜，其后转向NW方向倾斜，局部构造卷入深度大(侏罗系—下古生界)。
1.3.3 主要断裂特征
川东地区断裂构造非常发育，通过大量地震剖面解释，显示地腹断裂构造常出现在背斜的轴部或陡翼，断面倾向复杂，NW和SE向倾向均存在。多组断裂在剖面上常组成冲起构造和构造三角带，其中位于川东高陡褶皱带西部边界的华蓥山断裂和东部边界的齐岳山断裂最为醒目和重要(图1.3)。
1. 华蓥山断裂
北起万源，经达州南至宜宾，全长500km。华蓥山大池、宝顶一带连续出露50km以上，其他地段多隐伏于地下或断续出露。该断裂带在平面具有向北汇拢、向南散开的特性。断裂活动有两期，早期可能以张性断裂为主，晚期表现为压性断裂。断裂带内发育密集的构造劈理(或节理)带和碎裂岩。华蓥山主断裂由2～3条断层组成，走向为NE25°，断面倾向为SE，倾角约为60°，断距达2000m，断层上盘最老地层为寒武系，剖面上可见寒武系推覆在下三叠统飞仙关组之上，地貌上形成高崖。
卫星图片显示该带具有非常明显的线性特征，是川东褶皱带与川中地块的分界线。重力、磁力资料均表明沿此带为异常转换带和梯度带。重力图上，该断裂带分布于-95～-115毫伽的异常带上。航磁资料表明，NW侧为宽缓正异常，SE侧为宽缓平静的负异常。据地震资料显示，川南古佛山地区震旦系灯影组之下存在厚度约为250m的板溪群，向北20km至荣昌附近即全部尖灭，说明该断裂带对板溪群有控制作用。古生代，川中隆起和川东拗陷地层厚度差异显著。中生代各系陆相地层SE侧厚，NW侧薄。断裂带两侧地表构造变形样式存在明显差异：SE侧为川东隔挡式褶皱区，NW侧为川中低缓的穹隆和短轴褶皱。华蓥山地区，局部出露峨眉山玄武岩，表明该断裂带在二叠纪时已达硅镁层。
2. 齐岳山断裂带
位于川东南金佛山、齐岳山一带，向北可达巫山附近。该断裂带两侧构造形态差异明显，SE侧为背斜和向斜近等宽的城垛状褶皱，NW侧为典型的隔挡式褶皱。SE侧广泛出露古生代地层，局部出现板溪群，NW侧为中生代地层分布区，断裂带对古生代地层及岩相控制作用较为明显。重力异常图上，本带是一梯度变化带；航磁异常图上，该带位于不同磁异常分区界线上；卫星图片上显示，断裂的线性影像特征明显，两侧地貌、山系、水系和构造线方向均呈角度交截。
1.3.4 野外构造地质特征
地表构造的调查是研究地质构造、恢复构造演化史第一手资料，也是最基本的野外地质调查工作，为物探解释提供依据。项目组经过集体讨论，精选1#、2#地震测线(图1.4)，现场调查测线及其附近地表构造的几何学、运动学特征，为地震解释及寻找有利的成藏区块提供参考。
1. 1#地震测线地质构造特征
跟踪1#地震测线(图1.5)，开展野外地质构造调查工作，调查平距约为70km，主要调查华蓥山背斜、铁山背斜、铜锣山背斜及七里峡背斜、明月峡背斜的构造特征。经过野外调查显示，地表构造特征与地震测线深部反映特征吻合度良好(图1.5)，褶皱组合形式为隔挡式褶皱(侏罗山式褶皱组合型式)，为沉积盖层沿结晶基底滑脱的产物。
对不同背斜构造进行了几何学、变形学特征的研究，结果显示：在4个背斜之中，华蓥山背斜相对最为复杂，在背斜核部次级褶皱、小断层发育，铁山背斜、铜锣山背斜相对较为简单，背斜核部未见次级褶皱及断层发育，七里峡背斜核部发育一条宽达50m左右的逆冲断层。
1)华蓥山背斜
华蓥山背斜整体轴面略向SE倾斜(图1.5、图1.6)，枢纽向NE倾伏，核部地层为中三叠统雷口坡组中薄层状钙质粉砂岩与泥灰岩互层，局部夹膏溶角砾岩。核部附近北西翼次级褶皱极其发育，褶皱形成机制以弯滑褶皱为主，为浅构造层次的产物。核部可见晚期倾向小断层左行逆冲切错岩层(图1.6)。
展开
