1、天 然 气 勘 探 与 开 发 NATURAL GAS EXPLORATION AND DEVELOPMENT 14 2023 年 9 月 第 46 卷 第 3 期川西北部地区寒武系奥陶系的地层格架新认识及地质意义张 亚1李 勇1陈 骁1李成龙1龙虹宇1刘 冉1钱红杉1 侯 乾2,3黄茂轩1王启宇2,3陈 曦1向 柱11.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院2.中国地质调查局成都地质调查中心(西南地质科技创新中心)3.自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室摘要为查明川西北部地区是否发育完整的寒武系奥陶系的地层格架,以赋予该地区地震资料新提出的德阳绵阳拗陷地质意义以及支撑厘清该地区构造沉积演化过
2、程,从而更加精准服务于油气的风险勘探部署工作。利用野外剖面精测以及锆石U-Pb 同位素定年分析等手段对川西北部地区多个寒武系奥陶系剖面的岩石类型、沉积序列以及年代归属等进行了研究。研究结果表明:川西北部地区原定义的“筇竹寺组”顶部最大沉积年龄峰值约为 505 Ma,磨刀垭组最大沉积年龄约为 479 Ma;前者限定了筇竹寺组顶部的沉积时限晚于芙蓉世,后者限定了其沉积时限晚于中奥陶世。综合表明研究区可能发育连续的寒武系奥陶系,并非缺失中上寒武统中下奥陶统。川西北地区寒武纪奥陶纪时期发育潮坪浅水陆棚滨岸三角洲碳酸盐岩台地沉积环境,经历了细粒碎屑岩粗碎屑岩碳酸盐岩的沉积充填过程。沉积环境可能受到加里东
3、期的郁南、都匀、广西等多幕次构造运动的影响。研究结果不仅为前人新提出的该地区发育寒武纪奥陶纪局部拗陷提供地质证据,而且为四川盆地西北缘构造沉积格局的进一步厘定奠定了基础。关键词碎屑锆石 U-Pb 同位素定年地层格架构造沉积格局寒武系奥陶系川西北部DOI:10.12055/gaskk.issn.1673-3177.2023.03.002New understanding and geological significance of CambrianOrdovician stratigraphic framework in northwestern Sichuan BasinZHANG Ya1,L
4、I Yong1,CHEN Xiao1,LI Chenglong1,LONG Hongyu1,LIU Ran1,QIAN Hongshan1,HOU Qian2,3,HUANG Maoxuan1,WANG Qiyu2,3,CHEN Xi1,and XIANG Zhu1(1.Exploration and Development Research Institute,PetroChina Southwest Oil&Gasfield Company,Chengdu,Si-chuan 610041,China;2.Chengdu Geological Survey Center(Southwest
5、Geological Science and Technology Innova-tion Center),China Geological Survey,Chengdu,Sichuan 611230,China;3.Key Laboratory of Sedimentary Basin and Oil and Gas Resources,Ministry of Natural Resources,Chengdu,Sichuan 611230,China)Abstract:Identifying whether a complete CambrianOrdovician stratigraph
6、ic framework has developed in the northwestern Sichuan Basin is necessary to provide geological significance for the Deyang-Mianyang depression newly derived from the seismic data and determine the tectonic-sedimentary evolution process in this area,which are conducive to the accurate exploration fo
7、r oil and gas.In this study,the rock types,sedimentary sequences,and ages of several Cambrian-Ordovician sections in the area were investigated by using the precise measurement of field sections and U-Pb isotope dating of zircon.The results show that,in the northwestern Sichuan Basin,the maximum sed
8、imentation age of the top of the previously defined“Qiongzhusi Formation”is approximately 505 Ma,indi-cating that the sedimentation of the top occurred later than the Furongian Stage;and the maximum sedimentation age of the Modaoya Formation is approximately 479 Ma,indicating that the sedimentation
9、occurred later than the Middle Ordovician.It is thus inferred that in the study area,there may develop a set of continuous Cambrian-Ordovician strata rather than the strata lack of the Middle-Up-per Cambrian to Middle-Lower Ordovician.In the Cambrian-Ordovician period,a series of sedimentary environ
10、ments were developed,including tidal flat,shallow water shelf,shoreland,delta,and carbonate platform,successively,and a sedimentary filling process in-volving fine-grained clastic rocks,coarse clastic rocks,and carbonate rocks was experienced.The sedimentary environments might have been influenced b
11、y multi-episode tectonic movements,such as the Yunan,Duyun,and Guangxi,in the Caledonian stage.This study provides geological evidences for the new proposition that the Cambrian-Ordovician depression is developed locally in the area,and lays a foundation for further delineating the tectonic-sediment
12、ary pattern in the northwestern Sichuan Basin.Key words:Detrital zircon U-Pb isotope dating;Stratigraphic framework;Tectonic-sedimentary pattern;Cambrian-Ordovician;North-western Sichuan Basin基金项目:中国地质调查局地质调查项目“四川盆地及周缘页岩气调查评价”(编号:DD20221661)。作者简介:张亚,1987 年生,男,高级工程师,主要从事油气地质综合研究工作。地址:(610041)四川省成都市高新
13、区天府大道 12 号。E-mail:通信作者:王启宇,1983 年生,男,高级工程师,博士,主要从事沉积盆地分析、岩相古地理研究与油气地质研究工作。E-mail:.通信作者:李成龙,1998 年生,工程师,博士,主要从事构造及油气田地质综合研究工作。地址:(610041)四川省成都市高新区天府大道北段 12 号。E-mail:张亚等:川西北部地区寒武系奥陶系的地层格架新认识及地质意义 15 2023 年 9 月 第 46 卷 第 3 期0引言近年来,川西北部地区古生界勘探获得突破。2012 年,在龙门山山前带北段双鱼石构造,ST1 井在中二叠统栖霞组、茅口组分获 87.6104 m3/d 及1
14、26.77104 m3/d 高产气流,ST3 井在栖霞组获得41.6104 m3/d 的高产气流,泥盆系观雾山组获得11.6104 m3/d 工业气流,展示出川西地区存在着巨大的勘探潜力1。但盆缘区域地质体缺失、地层格架争议大、盆内埋深大,缺乏深井以及地震资料品质差等原因,一直限制着川西北地区构造沉积格局的精细认识,进而制约着包括研究在内的整个四川盆地及周缘震旦纪古生代油气勘探工作的进一步部署2-7。近来,通过对二维格架剖面解释,在川西德阳绵阳地区二叠系之下发现存在拗陷特征,前人命名为德阳绵阳拗陷8,连井地震标定初步判断其为寒武系奥陶系拗陷。并认为该拗陷的形成演化影响川西地区多期地层沉积,拗陷
15、周缘可能发育边缘滩相沉积,是川西地区风险勘探的重要区块7。但该拗陷的时代归属及其控制下的沉积格局依然存在较大争议8-10。首先,前人研究普遍认为川西地区为乐山龙女寺古隆起的核部地区,在加里东期古隆起持续隆起导致核部地层遭受严重剥蚀,二叠系之下由西向东依次残余下寒武统、中上寒武统、奥陶系、志留系,地震剖面上地层呈现依次向上尖灭的特征。而德阳绵阳地区处于古隆起范围内,缺失中、上寒武统中、下奥陶统,拗陷范围内为泥盆系石炭系11。其次,由于该地区构造背景、古地形古地貌以及地层格架研究程度相对较低和不同的观点,进而造成其沉积格局认识存在较大分歧,编制形成的岩相古地理图件观点较多:是基于传统观点认为研究区
16、寒武系奥陶系不连续不完整而成图,研究区及邻区在中晚寒武世早中奥陶世主要为古隆起环境,未接受沉积12-13;是基于存在部分中奥陶统而成图,研究区及邻区可能从盆缘向盆内过渡存在一个海槽或斜坡过渡沉积环境14。是基于新的地震资料认识而成图,研究区及邻区从寒武纪二叠纪可能为连续沉积,接受相对深水沉积8。而要厘清该拗陷的时代归属以及控制下的沉积格局,并进一步往邻区及盆内拓展开展系统性研究,厘定其空间展布规律,赋予其地质意义,落实其地质特征及其对油气成藏的控制作用,进而精细构建整个川西地区的沉积演化特征,为下一步勘探工作部署提供科学的证据,则需要首先建立研究区的地层格架。作为基础、战略性的工作,地层划分对
17、比是开展其他研究和生产工作(油气勘探)的基础和前提。综上,对川西北部地区寒武系奥陶系进行统一划分对比及特征研究,并初步厘清其沉积环境显得十分必要和迫切。1研究区地层识别及沉积特征四川盆地的西北部北部地区,范围介于北纬 30 30 33、东经 103 108 之间,涉及的二级构造单元主要为川西北川北平缓褶皱带。区内天然气勘探程度较高,工业化生产的大气田有双鱼石气田、元坝气田等,主要勘探层位为上古生界中生界。在研究区南部靠近乐山龙女寺地区还有安岳气田,勘探层位主要为震旦系下古生界。研究区隆拗格局发育,与四川盆地所在的华南板块在新元古代至古生代期间长期处于冈瓦纳古陆与劳亚古陆之间或冈瓦纳古陆的北侧而
18、受到罗迪尼亚、冈瓦纳超大陆裂解聚合旋回的影响密切相关2-3,4-6,7,9,15-17。研究区内纵向上地层层序发育齐全,厚度巨大且具多旋回特征。古老地层大都发育于盆地周缘,包括古老的岩浆岩和变质岩地层。盆地内部目前只有少数井钻遇寒武系,埋深较大。通过川西北部地区近 8 条野外剖面的研究,结合前人的剖面和钻井资料(图 1),基本厘清研究区寒武系奥陶系分布及其岩相特征,建立其地层识别标志。并根据不同的岩石组合、沉积结构构造特征厘清其沉积充填序列及沉积相特征。1.1麦地坪组岩性及沉积特征川西北部地区麦地坪组底(邱家河组)与灯影组平行不整合接触,顶与筇竹寺组为整合接触。主要为一套细粒沉积物和碳酸盐岩沉
19、积,总厚在7 290 m 不等,局部仅厚 7 m。其特征识别标志为含磷和小壳化石,在川西北部地区主要为含磷泥岩,含磷白云岩。另外典型特征是 2 分性,中下部为一套黑色、灰黑色薄层状碳质泥岩、粉砂质泥岩,薄片中可见含大量炭化有机质及不等量细分散状硫铁矿显黑色,局部地区有机质含量高。而上部则主要为一套粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹白云岩,以薄中层状形式夹层产出,单层厚度多在 3 15 cm 之间,多含磷,含砂质(图 2、图 3)。川西北部地区麦地坪组主要发育于两类沉积环张亚等:川西北部地区寒武系奥陶系的地层格架新认识及地质意义 16 2023 年 9 月 第 46 卷 第 3 期境中,是以绵阳高川姜巴坪
20、剖面为代表的陆棚环境(图 2),以碳质泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩组合为主,主要发育水平层理。是以北川陈家坝青林口剖面为代表的潮坪潟湖环境(图 2),主要为粉砂质炭质泥岩、粉砂质泥岩、岩屑砂岩夹白云岩等,发育水平层理、交错层理鸟眼构造以及波状层理等。1.2“筇竹寺组”岩性及沉积特征川西北部地区“筇竹寺组”一直被认为可与长江沟组、油坊沟组对应,主要岩性原认为主要为一套海相泥质砂质沉积,以绿色、灰色、黄色及黑色页岩为主夹薄层砂岩。本次研究发现,原认为18-20的“筇竹寺组”岩石组合并非为单一的黑色泥页岩、粉砂岩,而是可以分为两套岩石组合(图 4)。下部为相对细粒沉积物组合,包括黑色炭质泥页岩、粉砂质泥
21、岩以及粉砂岩等,泥页岩有机质含量较高。可见水平层理、纹层状构造发育。黄铁矿呈层状、结核状、蠕虫状分布。岩石组合以及沉积构造指示下部地层主要发育于浅水陆棚环境(图 4)。上部则逐渐过渡为相对粗粒沉积物组合,包括石英砂岩、岩屑石英砂岩、含砾砂岩。其中石英多呈现棱角状和次棱角状,局部可见一定的粒序性,见冲刷充填构造。其成分多以下部黑色的炭质泥岩、硅质岩砾石为主,亦可见直径较大的花岗岩砾石,层内可见大量的交错层理和平行层理,亦可见一些底冲刷构造。岩屑石英砂岩中碎屑颗粒分选较好,磨圆多为次棱角次圆状,填隙物含量约占 5%10%。主要为钙质胶结物组成。可见平行层理、低角度交错层理和对称波痕发育(图 5)。
22、整体表现为岩石结构成熟度较低,成分成熟度相对较高。为三角洲前缘滨岸潮坪沉积环境(图 3)产物。1.3磨刀垭组岩性及沉积特征磨刀垭组主要为一套粗粒沉积物,主要为砾岩、含砾砂岩岩石组合。其底部与“筇竹寺组”平行不整合接触,顶部多与奥陶系宝塔组为平行不整合接触。总厚度在 120 180 m,整体厚度较大且稳定。该组在绵阳和北川地区以岩屑砂岩为主,在广元白家地区为一套砾岩、砂砾岩、含砾砂岩和岩屑砂岩组合。其中砾石较筇竹寺组砾石砾径明显要大,砾石分选差,粒径多在 1 5 cm 之间,多呈棱角状和次棱角状,可见冲刷充填构造,其成分多以碳质泥岩、硅质岩砾石为主,砾岩中可见大量的槽状交错层理和平行层理,亦可见
23、底冲刷构造,在砾岩层中砾石含量多图 1川西北部地区寒武系奥陶系露头分布及剖面、重点钻井分布情况图张亚等:川西北部地区寒武系奥陶系的地层格架新认识及地质意义 17 2023 年 9 月 第 46 卷 第 3 期图 2川西北地区寒武系麦地坪组浅水陆棚相岩石组合及沉积构造特征图图 3川西北地区寒武系麦地坪组潮坪相岩石组合及沉积构造特征图张亚等:川西北部地区寒武系奥陶系的地层格架新认识及地质意义 18 2023 年 9 月 第 46 卷 第 3 期图 4川西北地区寒武系“筇竹寺组”滨岸浅水陆棚相岩石组合及沉积构造特征图图 5川西北地区寒武系“筇竹寺组”三角洲滨岸潮坪相岩石组合及沉积构造特征图张亚等:川
24、西北部地区寒武系奥陶系的地层格架新认识及地质意义 19 2023 年 9 月 第 46 卷 第 3 期在 80%左右,砾石多以颗粒支撑为主。岩屑砂岩中岩屑成分主要为玄武岩和安山岩岩屑,还可见一些花岗岩岩屑。颗粒分选中等差,磨圆较差,多呈棱角状次圆状。可见发育大型楔状砂体,在砂体中可见发育大型的槽状交错层理和交错层理、在细粒沉积物上同样可见发育大量的平行层理和砂纹层理(图6)。在姜巴坪剖面上部发育有三角洲平原沼泽相的碳质泥岩沉积。总体上表现出三角洲沉积环境特征。图 6川西北地区奥陶系磨刀垭组三角洲相岩石组合及沉积构造特征图1.4湄潭组岩性及沉积特征湄潭组在川西北部地区主要为一套混积沉积,为泥晶灰
25、岩、泥质粉砂岩、颗粒白云岩、泥岩、白云质砂岩组合,向上陆源碎屑逐渐增加。砂岩分选差,石英碎屑磨圆多为次圆状次棱角状。颗粒白云岩为砂屑白云岩为主。可见波状层理、砂纹层理、透镜状层理、交错层理、底冲刷构造。总体表现出混积潮坪沉积环境特征。1.5宝塔组岩性及沉积特征研究区内奥陶系宝塔组岩石类型相对单一,主要是含生屑泥晶灰岩、生屑泥晶灰岩、颗粒灰岩。其中含生屑泥晶灰岩中生屑含量 15%左右,生屑多为腕足壳象化石,亦可见棘皮生屑。颗粒灰岩中颗粒含量多在 60%80%,颗粒主要以砂屑方解石和一些生物碎屑。整体上可见发育龟裂纹构造,其他沉积构造基本不可见。综合野外露头实测和室内薄片鉴定,川西北地区宝塔组主要
26、表现为开阔台地沉积环境。2年代学特征以青林口剖面为例2.1测试方法样品处理过程如下:锆石原位微区 UThPb分析在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室进行,分析方法采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)法。实验中采用氦气作为剥蚀物质的载气,激光频率为 6 Hz,激张亚等:川西北部地区寒武系奥陶系的地层格架新认识及地质意义 20 2023 年 9 月 第 46 卷 第 3 期光强度为 50 mJ,激光斑束直径为 32 m。同位素组成用标准锆石 91500 作为外标进行校正,元素含量测定采用 NIST SRM610 作外标、Si29 作内标进行校正。锆石测年中 Pb
27、 同位素比值、UPb 年龄和微量元素含量运用 ICPMS-DataCal(ver8.3)进行处理。年龄计算采用标准程序 Isoplot(ver3.23),测试数据、年龄加权平均值误差均为 1。对年龄大于1 000 Ma 的锆石采用 207 Pb/206 Pb 年龄,而对年龄小于 1 000 Ma 的锆石采用 206 Pb/238U 年龄。2.2样品位置及年代学特征对北川陈家坝青林口剖面麦地坪组、“筇竹寺组”、磨刀垭组地层采取碎屑岩进行相关分析测试,样品中锆石多为自形棱角状次棱角状颗粒,粒径在45 200 m 之间,长宽比多在 1 1 2 1 之间,阴极发光下显示典型的岩浆震荡环带结构。本次测试
28、共对每个层组的底和顶均进行了 80 余颗锆石的 U-Th-Pb 同位素分析,获得了谐和度大于 90%的 U-Pb 年龄数据,均分布在协和线上或附近,特征如下:YFP-B2 黑色炭质泥质粉砂岩样品是在北川县陈家坝乡青林口村地区麦地坪组顶部采集,样品中锆石多为自形棱角状次棱角状、双锥状颗粒,绝大多数锆石破碎严重,锆石粒径在 65 150 m 之间,长宽比 1 1 2 1,阴极发光下显示典型的岩浆震荡环带结构。本次对 80 颗锆石进行了 UThPb 同位素分析测试,获得了 69 个谐和度大于90%的 UPb 年龄数据,均分布在谐和线上或其附近,锆石年龄分布范围为 536 3 032 Ma(图 7),
29、协和年龄图中,锆石年龄相对集中在 536 1 000 Ma,最年轻锆石年龄为 510.9、536.0 Ma。直方图中,年龄在 530 Ma 处存在明显峰值。图 7北川县陈家坝乡青林口村地区麦地坪组顶部碎屑锆石 UPb 协和年龄和直方图YFP-B4 灰色粉细砂岩样品是在北川县陈家坝乡青林口村地区“筇竹寺组”顶部采取,样品中锆石多为自形棱角状次棱角状、双锥状颗粒,绝大多数锆石破碎严重,锆石粒径在 55 200 m 之间,长宽比 1 1 2 1,阴极发光下显示典型的岩浆震荡环带结构。本次对 99 颗锆石进行了 UThPb 同位素分析测试,获得了 93 个谐和度大于90%的 UPb 年龄数据,均分布在
30、谐和线上或其附近,锆石年龄分布范围为 498.9 2 778 Ma(图 8),协和年龄图中,锆石年龄相对集中在 498.9 600 Ma,最年轻锆石年龄为 498.9、499.5、505.8、509.3 Ma。直方图中,年龄在 505 Ma 处存在明显峰值。YFP-B8 灰色岩屑砂岩样品是在北川县陈家坝乡青林口村地区磨刀垭组顶部采集,样品中锆石多为自形棱角状次棱角状、双锥状颗粒,绝大多数锆石破碎严重,锆石粒径在 75 200m 之间,长宽比 1 1 2 1,阴极发光下显示典型的岩浆震荡环带结构。本次对 101 颗锆石进行了 UThPb 同位素分析测试,获得了 99 个谐和度大于 90%的 UP
31、b 年龄数据,均分布在谐和线上或其附近,锆石年龄分布范围为 446 1 022 Ma(图 9),协和年龄图中,锆石年龄相对集中在 446 560 Ma,最年轻锆石年龄 为 446.2、450.7、451.4、471.7、473.1、475.7 Ma。直方图中,年龄在 479 Ma 处存在明显峰值。3川西北部寒武系奥陶系的地层格架及意义3.1年代学限定及地层格架在无凝灰岩夹层时,碎屑沉积岩中的锆石 U-Pb张亚等:川西北部地区寒武系奥陶系的地层格架新认识及地质意义 21 2023 年 9 月 第 46 卷 第 3 期年龄是解析地层沉积时限的关键办法。碎屑锆石的UPb 同位素系统具有很强的抗风化和
32、抗干扰性,其具有较高的封闭温度,进而可以记录源区源岩的年龄,既可得到最大沉积年龄,对研究区域构造演化方式、构造沉积响应具有重大意义22-23。前人及区域地质调查资料显示,川西北部地区寒武系只发育下寒武统麦地坪组、筇竹寺组以及磨刀垭组。同时,缺失中下奥陶统,而只发育中上奥陶统宝塔组,中奥陶统的赵家坝组、西梁寺组则存在较大争议。而根据野外各层组接触关系、详细的地层岩石组合、地层序列以及沉积特征的研究,研究区的寒武系奥陶系发育是相对连续的,沉积环境是未发生突变的。同时结合年代学证据的限定亦表明研究区寒武系奥陶系可能为连续发育而非缺失。另外,根据上文 YFP-B2 和 YFP-B4 的年龄数图 8北川
33、县陈家坝乡青林口地区“筇竹寺组”顶部碎屑锆石 UPb 协和年龄和直方图图 9北川县陈家坝乡青林口村地区磨刀垭组顶部碎屑锆石 UPb 协和年龄和直方图据分析,其中位于麦地坪组上部地层的碎屑锆石年龄中最年轻的峰值年龄为 530 Ma,限定其最大沉积年龄为寒武纪纽芬兰世,而位于原来定义的筇竹寺顶部的样品 YFP-B4 最大沉积年龄峰值为 505 Ma,其年龄峰值在寒武纪苗岭世内,最年轻年龄为 498 Ma。而且在所测年龄的锆石中,其在阴极发光下显示典型的岩浆震荡环带构造,而非变质锆石,可以代表其为直接的物源区物质。那么原筇竹寺顶部的年龄至少可以限定在寒武纪纽芬兰世及以后,结合岩石组合、沉积序列以及沉
34、积环境的研究结果,说明原认为的下寒武统筇竹寺组可能代表整个寒武系,可以进一步解体为下寒武统筇竹寺组、中上寒武统,本文暂命名为“筇竹寺组”。原下寒武统磨刀垭组,由于其顶部 YFP-B8 砂岩样品锆石年龄相对集中在 446 560 Ma,最年轻锆石年龄为 446.2、450.7、451.4、471.7、473.1、张亚等:川西北部地区寒武系奥陶系的地层格架新认识及地质意义 22 2023 年 9 月 第 46 卷 第 3 期475.7 Ma。直方图中,479 Ma(早奥陶世)年龄处存在一峰值。同理,原下寒武统磨刀垭组其沉积时限可以限定在早奥陶世之后,至少可对应湄潭期沉积。结合其岩石组合、沉积序列以
35、及沉积环境的研究结果,暗示着川西北地区奥陶系可能发育齐全,在宝塔组沉积期之前是发育早中奥陶世地层的,而非已有资料显示的缺失。综合已有区域资料和本研究新证据,认为川西北地区寒武奥陶系发育完整,并参考地震新识别出的德阳绵阳凹陷(张本健等,2022)资料,根据盆内钻井、盆缘剖面综合研究,重新建立了川西北地区寒武系奥陶系的地层格架,并进行全盆的初步对比(图 10、图 11),可为未来研究提供参考。图 10四川盆地及邻区(含川西北地区)寒武系的地层格架建议方案图图 11四川盆地及邻区(含川西北地区)奥陶系的地层格架建议方案图张亚等:川西北部地区寒武系奥陶系的地层格架新认识及地质意义 23 2023 年
36、9 月 第 46 卷 第 3 期3.2地质意义在地震钻井尺度上,最新的研究依据地震精细刻画,提出川西北地区发育寒武系奥陶系德阳绵阳拗陷8,认为可能为川西北地区加里东旋期的郁南、都匀、广西等幕式活动的差异性表现产物,亦认为川中古隆起主幕次运动并非前人研究认为的持续性古隆起。本次研究通过对川西北地区寒武系奥陶系岩石组合、沉积序列、沉积环境以及地层年代学特征综合研究认为,川西北地区寒武系奥陶系发育完整。具有如下重要意义:是为最新从地震尺度提出的川西北地区发育寒武系奥陶系德阳绵阳拗陷8的观点提供了最直接的地质证据,赋予了其地质意义。是结合区域构造背景最新认识9,进一步认为其可能为加里东期的郁南、都匀、
37、广西等构造运动在川西北地区多幕次活动的差异性表现产物24-26,表明川中古隆起可能并非处于持续性隆起过程。是构造背景、地层格架的新认识,将为研究区沉积演化过程的厘定,岩相古地理格局的重塑厘定奠定基础。从而将更加精准地服务于油气的风险勘探部署工作。4结论1)川西北地区寒武纪奥陶纪时期发育潮坪浅水陆棚滨岸三角洲碳酸盐岩台地沉积环境,经历了细粒碎屑岩粗碎屑岩碳酸盐岩的沉积充填过程。沉积环境可能受到了加里东期的郁南、都匀、广西等多幕次构造运动的影响。2)原筇竹寺组顶部砂岩碎屑锆石最年轻年龄为 498 Ma,年龄峰值为 505 Ma,综合限定了其沉积时限为寒武纪芙蓉世,表明原下寒武统筇竹寺组可解体为整个
38、寒武系;原下寒武统磨刀垭组,最年轻年龄峰值为 479 Ma,综合限定其沉积时限为早中奥陶世,至少可对应湄潭组沉积期,表明磨刀垭组为奥陶系沉积地层。两者综合限定了研究区发育完成的寒武系奥陶系,并以此为基础重新建立了川西北地区寒武系奥陶系的地层格架,并进行全盆的初步对比,可为未来研究提供参考。3)川西北部地区寒武系奥陶系的地层格架的新认识,为从地震精细刻画角度提出的德阳绵阳拗陷的存在提供直接的地质依据,将会为包括川西北部地区在内的整个川西地区的构造沉积演化研究及油气勘探部署提供新的思路和方向。参考文献 1 沈浩,汪华,文龙,等.四川盆地西北部上古生界天然气勘探前景 J.天然气工业,2016,36(
39、8):11-21.SHEN Hao,WANG Hua,WEN Long,et al.Natural gas exploration prospect in the Upper Paleozoic strata,NE Sichuan BasinJ.Natural Gas Industry,2016,36(8):11-21.2 刘树根,孙玮,赵异华,等.四川盆地震旦系灯影组天然气的差异聚集分布及其主控因素 J.天然气工业,2015,35(1):10-23.LIU Shugen,SUN Wei,ZHAO Yihua,et al.Differential accumulation and distri
40、bution of natural gas and their main controlling factors in the Upper Sinian Dengying Fm,Sichuan BasinJ.Natural Gas Industry,2015,35(1):10-23.3 韩克猷,孙玮.四川盆地海相大气田和气田群成藏条件 J.石油与天然气地质,2014,35(1):10-18.HAN Keyou,SUN Wei.Conditions for the formation of large marine gas fields and gas field clusters in Sic
41、huan BasinJ.Oil&Gas Geology,2014,35(1):10-18.4 周慧,李伟,张宝民,等.四川盆地震旦纪末期寒武纪早期台盆的形成与演化 J.石油学报,2015,36(3):310-323.ZHOU Hui,LI Wei,ZHANG Baomin,et al.Formation and evolution of Upper Sinian to Lower Cambrian intraplatformal basin in Sichuan BasinJ.Acta Petrolei Sinica,2015,36(3):310-323.5 魏国齐,杜金虎,徐春春,等.四川盆
42、地高石梯磨溪地区震旦系寒武系大型气藏特征与聚集模式 J.石油学报,2015,36(1):1-12.WEI Guoqi,DU Jinhu,XU Chunchun,et al.Characteristics and accumulation modes of large gas reservoirs in Sinian-Cambrian of Gaoshiti-Moxi region,Sichuan BasinJ.Acta Petrolei Sinica,2015,36(1):1-12.6 段金宝,梅庆华,李毕松,等.四川盆地震旦纪早寒武世构造-沉积演化过程 J.地球科学,2019,44(3):7
43、38-755.DUAN Jinbao,MEI Qinghua,LI Bisong,et al.Sinian-early Cambrian tectonic-sedimentary evolution in Sichuan BasinJ.Earth Science,2019,44(3):738-755.7 李智武,冉波,肖斌,等.四川盆地北缘震旦纪早寒武世隆-坳格局及其油气勘探意义 J.地学前缘,2019,26(1):59-85.LI Zhiwu,RAN Bo,XIAO Bin,et al.Sinian to early Cambrian uplift-depression framework
44、along the northern margin of the Sichuan Basin,central China and its implications for hydrocarbon explorationJ.Earth Science Frontiers,2019,26(1):59-85.8 张本健,赵立可,陈骁,等.四川盆地西部早古生代坳陷演化过程及其油气地质意义 J.天然气工业,2021,41(10):20-28.ZHANG Benjian,ZHAO Like,CHEN Xiao,et al.Evolution process of Early Paleozoic depre
45、ssion in the western Sichuan Basin and its petroleum geological implicationsJ.Natural Gas Industry,2021,41(10):20-28.9 汪正江,王启宇,杨菲,等.扬子西缘泛非造山与绵阳长宁克拉通裂陷的沉积充填过程研究 J.沉积与特提斯地质,2022,42(3):350-367.WANG Zhengjiang,WANG Qiyu,YANG Fei,et al.Study on the deposition and filling process of the Mianyang-Changning
46、 cratonic 张亚等:川西北部地区寒武系奥陶系的地层格架新认识及地质意义 24 2023 年 9 月 第 46 卷 第 3 期rift:Implications for the Pan-African orogeny on the western margin of Yangtze BlockJ.Sedimentary Geology and Tethyan Geology,2022,42(3):350-367.10 赵文智,魏国齐,杨威,等.四川盆地万源达州克拉通内裂陷的发现及勘探意义 J.石油勘探与开发,2017,44(5):659-669.ZHAO Wenzhi,WEI Guoqi
47、,YANG Wei,et al.Discovery of Wanyuan-Dazhou intracratonic rift and its exploration significance in the Sichuan Basin,SW ChinaJ.Petroleum Exploration and Development,2017,44(5):659-669.11 刘殊,王浩,吕其彪,等.川西地区中部存在泥盆系石炭系吗?一个不整合面的地质属性推论 J.天然气工业,2020,40(9):1-10.LIU Shu,WANG Hao,L Qibiao,et al.Is there Carbon
48、iferous-Devonian strata in the central area of western Sichuan Basin?Inference on the geological properties of an unconformityJ.Natural Gas Industry,2020,40(9):1-10.12 张殿伟,郝运轻,张荣强,等.四川盆地湄潭组生烃潜力分析及勘探意义 J.沉积学报,2020,38(3):635-647.ZHANG Dianwei,HAO Yunqing,ZHANG Rongqiang,et al.Hydrocarbon potential ana
49、lysis and exploration significance of the Meitan Formation,Sichuan BasinJ.Acta Sedimentologica Sinica,2020,38(3):635-647.13 胡华蕊,邢凤存,侯明才,等.上扬子奥陶纪层序岩相古地理重建及油气勘探启示 J.地球科学,2019,44(3):798-809.HU Huarui,XING Fengcun,HOU Mingcai,et al.Ordovician sequence and lithofacies paleogeography reconstruction in Upp
50、er Yangtze Region and its implications for oil and gas explorationJ.Earth Science,2019,44(3):798-809.14 李皎,何登发.四川盆地及邻区寒武纪古地理与构造沉积环境演化 J.古地理学报,2014,16(4):441-460.LI Jiao,HE Dengfa.Palaeogeography and tectonic-depositional environment evolution of the Cambrian in Sichuan Basin and adjacent areasJ.Jour