0 前言
勘探技术的进步，支撑了四川盆地超深层油气勘探开发和对盆地深部结构的深入认识，揭示出深层—超深层油气资源的巨大潜力[1]。2008年至2011年，单深井激发、长排列和单点检波器接收等地震采集处理解释技术的应用，大大提高了地震资料的品质。2010年，宽方位高密度三维地震采集处理解释一体化技术的推广[2]，奠定了获取超深层高分辨率地震资料的基础。前人通过对地震资料的识别研究，发现了四川盆地震旦系—寒武系拉张槽及其控制的震旦系—寒武系的含油气系统[3-7]，并在安岳碳酸盐岩超大气田的发现与开发[8]及蓬莱气区多层系勘探突破中得到证实[9]，显示出震旦纪—寒武纪扬子克拉通的区域拉张活动对四川盆地超深层油气聚集的重要控制作用。目前，依据钻井、地震资料开展的研究侧重于对四川盆地构造形貌和岩溶作用的精细刻画，特别是震旦系灯影组至寒武系拉张展布特征的刻画[10-12]和岩溶储层展布的描述[13-14]。前人已发现，震旦纪—寒武纪拉张作用发生之前的四川盆地构造格局，决定着震旦纪—寒武纪之交发生的区域拉张作用是突发性构造事件还是继承性渐变构造作用[3-7,15-18]。针对新元古代扬子东南缘裂谷的研究认为南华纪—震旦纪张裂构造活动具有继承性演化的特征[19-21]，并通过勘探证实该张裂构造控制了四川盆地两套含油气系统[22]。
1 区域构造背景
中元古代，四川盆地所在的扬子板块经历了裂解—拼合演化过程，其西缘、北缘和东南缘裂解形成了裂谷[24]，基底固结于晋宁运动之后。新元古代裂解作用主要沿着晋宁期拼接带或平行于其在附近发育[25-27]，沿晋宁期拼接带发育新元古代至早古生代地层（图1a）。四川盆地内钻遇前震旦系的井很少，前震旦系的岩性与地层分布尚不清楚，但川中地区W28井、德阳—安岳裂谷中的ZY1井和东北地区航磁低值区的WT1井（钻井位置见图1b）的实钻结果与南江露头地质现象相似，显示出震旦系沉积岩不整合在南华系底部或前南华纪火成岩之上[16]。四川盆地北侧和东南侧发育新元古界南华系苏雄组，指示扬子板块西缘新元古代裂谷的开启[27-32]（图1b）。前人认为基底结构控制了四川盆地现今近NE向三分的构造格局[33]，其隆-坳构造格局控制了震旦系—寒武系源、储、藏的分布[4-7]。地球物理场特征显示，四川盆地基底顶面具有“两隆三坳”的格局[34]，其间基底断裂具有“显性”和“隐性”的构造活动特征[35]，共同构成了NE、NW、EW和SN走向的基底断裂系统，基底起伏结构边界与基底断裂展布具有一致性[36-37]。
2 新元古代区域拉张作用
2.1 新元古界隆-坳结构
2.1.1 地球物理联合识别方法
以碎屑岩和碳酸盐岩沉积为主的新元古界与下伏以火山岩和变质岩为主的地层岩性组合差异明显，可在电性、密度、重力、磁性和地震特征上表现出明显的差异[37]。电法勘探的电阻率剖面显示（图1a），四川盆地的基底为高电阻响应，坳陷内充填的沉积地层为低电阻响应，初步可见隆-坳结构。结合密度、地震和地质特征，对新元古界坳陷内充填的南华系和陡山沱组厚度进行精细识别。南华系厚度可通过其与基底之间的密度差异导致的重力异常进行反演，可见明显的隆-坳结构分布特征（图1b）。磁力异常可被解释为中—基性岩浆岩和酸性岩浆岩——结晶基底表现为弱磁异常、高重力异常，厚层沉积岩表现为弱磁异常及低重力异常，中—基性火山岩表现为高磁异常、中等剩余重力异常[16]。陡山沱组在地震剖面上表现为连续、光滑、强振幅的地震相特征，其地层厚度向裂谷方向增大[38]（图2），结合PT1井和盆缘露头地质信息，可对震旦系陡山沱组厚度进行刻画。受可容纳空间的控制，陡山沱组厚度在隆起部位较薄、在坳陷部位较厚，即蓝绿色的地层厚值区对应坳陷分布区域（图3）。
2.1.2 新元古界隆-坳结构的地球物理特征
电法资料显示四川盆地中部射洪—广安地区发育有南华系裂谷（图1a），且该裂谷向盆地东缘和西缘均具有规模增大的趋势。在地震剖面上，该南华系裂谷纵向上表现为地震相由强振幅平行反射向弱振幅杂乱反射的突变特征（如图2红色箭头所示），同时伴随同相轴产状向裂谷方向倾斜。地震相“强振幅密集反射”的突变和较大角度的“斜反射”特征显示出其分布受裂谷边界的约束。震旦系沉积期，隆-坳结构由裂谷活动控制逐渐萎缩至由拗陷作用控制，在川中、川西和川东地区具有不同的区域构造特征。川中地区从南华系较小规模的隆-坳相间格局逐渐演化为联合隆起；川西绵阳地区由较小的隆-坳相间格局逐渐演化为大规模的联合坳陷；广安以东的川东地区，晚期浅层的挤压滑脱构造活动形成的高陡背斜为主的隆-坳格局，受控于南华系隆-坳结构。在钻井及盆缘露头资料的约束下，震旦系陡山沱组在地震剖面上表现出由“强振幅密集反射”特征向周缘渐变减弱的现象，结合其内部发育的低角度“斜反射”特征，共同指示该套地层在空间上具有横向连续、向两端厚度渐变减小的坳陷型沉积充填特征。该地震响应特征与新元古代由南华纪板内拉张向震旦纪克拉通内拗陷演化的认识具有一致性。
2.2 新元古界裂谷
2.2.1 新元古界川西裂谷的识别
非地震和地震资料在四川盆地勘探中可以有效识别埋深大于6 km、宽度大于2 km、厚度大于1 km的地质体，对基底结构具有有效的识别能力[26]。四川盆地二维地震测线覆盖率高，地震测网密度可达50×50 km。盆地及周缘钻至陡山沱组的钻井有8口，川西地区有露头资料点1个，川北地区有资料点6个，利用这些资料可对四川盆地的基底结构进行精细解剖。重力异常变化特征指示南华系裂谷广泛分布，总体呈NE走向分布（图1b）。盆地北缘裂谷发育[20]，槽内沉积有较厚的震旦系陡山沱组，左家湾剖面陡山沱组厚度可达556.2 m，为深水相沉积；川西北部盆缘黑水沟露头显示震旦系灯影组也为深水相沉积[11]，为北缘裂谷的继承性演化。即四川盆地西部发育南华系—震旦系裂谷，命名为“川西裂谷”。川西裂谷具有由南华系裂谷向震旦系坳陷转化的继承性发育的特征。
对川西裂谷内绵竹清平至南江杨坝一带5处露头内发育新元古界的情况进行综合分析（图4）。位于川西裂谷中部的广元东河口和广元马家乡剖面较川西裂谷两端的绵竹清平和南江杨坝剖面而言，在新元古界发育更厚的页岩及泥灰岩和更薄的砂砾岩及粉砂岩，指示更为安静的深水沉积环境。
结合钻井及地震资料，对川西裂谷及其周缘的新元古界展布特征及其厚度变化进行进一步分析。震旦系陡山沱组在川中隆起区钻揭厚度仅6~9 m，至川西绵竹清平露头增厚至123 m，该厚度变化可在地震资料上识别。震旦系陡山沱组的地震相响应特征为一套横向连续变化的强振幅反射，地震剖面显示川中至川西方向陡山沱组的地震反射振幅增强，地层逐渐增厚（图2）。此外，自北向南，四川盆地陡山沱组厚度由6 m增至大于300 m（图3），南缘N2井钻遇厚度已超300 m（未钻穿），推测南缘可能发育另一个与张性活动相关的构造单元。除陡山沱组外，灯影组也显示出相似的地层展布向裂谷方向增厚的、与地貌地形变化相关的特征（图5a，图5b）。
在沿NE走向穿过裂谷的郫县—广元地震剖面上（图5c）可见，陡山沱组和灯影组自绵阳地区向东北方向均表现出增厚特征，显示出张性活动自西向东减弱的趋势。因此，川西裂谷可由南华系至震旦系厚度展布特征进行识别。
2.2.2 新元古界川西裂谷的特征
四川盆地西缘龙门山区域受印支期以来挤压构造作用改造，形成了复杂的逆冲推覆构造，使川西裂谷区进一步破碎。东起夹江—金堂—阆中—通江一线，西至雅安—邛崃—绵竹—剑阁—旺苍一线，其内分布数个隆-坳结构单元（图1b）。近EW走向的绵竹—三台一带为隆起，其南侧有雅安—郫县和夹江—眉山2个NE走向的坳陷，北侧为NEE走向的梓潼—苍溪—通江坳陷。上述隆-坳结构控制着川西地区新元古界的地层厚度变化，使南华系—震旦系沿隆-坳结构NE走向主要呈“填平补齐”的展布特征。
在震旦系陡山沱组沉积期，川西地区主体为坳陷，形态呈以雅安、内江和广元为顶点，向西开口的喇叭状。受局部隆起的影响，南华系川西裂谷自北向南被切分为平昌—通江、德阳—梓潼和邛崃—郫县坳陷。其中，平昌—通江一带的陡山沱组坳陷区范围较小，德阳—梓潼坳陷与川中德阳—资阳坳陷相连。川西裂谷内南华系至震旦系陡山沱组坳陷中心向北部迁移，其北段演化为梓潼—剑阁和平昌—通江2个坳陷，其间苍溪—巴中成为相对隆起区。通过地震资料识别梓潼—剑阁的陡山沱组厚度大于140 m，向北至盆缘广元陈家坝露头厚度达399 m。平昌—通江区域地震识别陡山沱组厚度约100 m，向北延伸至盆缘镇巴小洋坝边家营露头厚度为192 m，再往北的西乡司上露头厚度达556 m。
3 油气勘探意义
从四川盆地范围看，南华系隆-坳结构具有明显线性边界。由图1b可见南华系主要发育3个隆起带：乐山—简阳—南部隆起、川中大足—合川隆起和川东达州—渠县隆起，其间裂谷以NE走向为主。川西、川东万州—云阳和川南宜宾地区裂谷较发育。震旦系隆坳界线相对模糊，震旦系陡山沱组在乐山—简阳—南部隆起带以东与大足—合川隆起和达州—渠县隆起形成近北东走向中部隆起。川西裂谷演化为雅安—苍溪和平昌—通江两个坳陷，其中雅安—苍溪坳陷与川中简阳—内江坳陷连成一体，形成雅安—内江—广元似喇叭状坳陷。总体上川西裂谷区具有东高西低、南高北低的古构造格局。从南华系裂谷演化至震旦系陡山沱组沉积期的坳陷格局，古构造存在近SN走向的分异。震旦系沉积前，川中至川东区域发育有相对隆起区，因此在川东至川西裂谷的古构造斜坡带发育了较厚的灯影组（图5b）。坳陷边界总体受晋宁期末强烈的板块碰撞、拼合所形成的北东向裂谷的影响[16]，定型于桐湾运动，形成了北东和近南北向边界。因此，由南华系川西裂谷向震旦系雅安—内江—广元坳陷的演化过程中，总体上NE走向的构造控制了地层展布，受桐湾运动改造，坳陷边界局部具有近SN和EW走向。南华系大足—合川隆起和达州—渠县隆起对震旦系具有继承性控制作用。
4 结论
（1）四川盆地受张性构造作用控制，南华纪板内裂谷至震旦纪克拉通内坳陷继承性演化。张性构造活动控制了以NE向为主的古构造演化过程。
（2）南华纪多条裂谷至震旦纪演化为较大范围的联合隆起或坳陷。盆地范围内震旦系克拉通内坳陷具有多个走向复合的特征，隆起和坳陷范围内（或槽-台范围内）地层厚度展布以NE走向为主。
（3）以南华系川西裂谷为代表的坳陷，是南华系大塘坡组和震旦系陡山沱组黑色岩系的潜在发育区。该区域是探索新元古界南华系和震旦系含油气系统的勘探新领域。
