四川盆地中西部走滑断裂及其对油气成藏控制作用

Strike-Slip Faults in Central and Western Sichuan Basin and Their Control Functions on Hydrocarbon Accumulation

摘要

为明确四川盆地中西部走滑断裂与油气成藏的关系，基于三维地震断裂解释，缝洞充填物定年和已发现气藏解剖，揭示了走滑断裂特征、主要活动时期和对油气成藏的控制作用.走滑断裂主要见于震旦系-古生界地层，可划为3个断裂构造变形层；平面上主要分布于川中古隆起及斜坡区，以近EW和NWW-SEE向为主，存在6条近EW向走滑断裂带和两条NW-SE向逆冲断裂带，加里东期-海西早期、海西晚期-印支期和燕山中期-喜山期是走滑断裂主要活动时期.走滑断裂沟通了多套源储组合，对盆地中西部海相多层系立体成藏控制作用明显，已发现油气田和高产井主要分布在走滑断裂带；建立了走滑断裂4种差异化立体成藏模式，指出7个有利勘探区带，可为勘探部署提供理论认识依据.

关键词

四川盆地中西部 / 海相层系 / 走滑断裂 / 立体成藏模式 / 石油地质

Key words

central and western Sichuan basin / marine strata / strike-slip fault / stereoscopic accumulation model / petroleum geology

0 引言

断裂是含油气盆地重要的成藏要素之一，对油气的富集成藏具有双重控制作用，大型断裂通常是含油气盆地和大型正向与负向构造单元的边界，可控制优质烃源岩和规模储层发育展布，形成断控型圈闭和油气高效运移聚集的通道；但广泛而强烈的断裂活动也可能破坏油气保存条件，使早期油气藏遭受破坏.走滑断裂在我国四川、塔里木、鄂尔多斯和准噶尔等盆地内广泛发育，并对油气的生成、运移、聚集成藏和后期改造产生重要影响（赵文智等，2003；贾承造等，2021；冯保周等，2022；冯志强等，2022；王建伟等，2022；郑和荣等，2022）.近年在塔里木盆地塔北-塔中地区发现了一系列走滑断裂，总体上表现出“纵向分层、平面分区、沿走向分段”的发育展布特点（Deng et al.，2019；贾承造等，2021；李国会等，2021；邬光辉等， 2021；周铂文等，2022），控储、控藏、控富作用明显（刘宝增，2020；贾承造等，2021；云露，2021）.目前塔里木盆地已发现富满、顺北、顺南等多个走滑断裂控制的“断溶体”油气藏，展现了该领域良好的勘探前景，并促进克拉通深层-超深层油气勘探由古隆起区向构造鞍部和坳陷区拓展（杨海军等，2020；王清华等，2021），使“断控型”油气藏成为了勘探的重点和研究的热点.

四川盆地川中地区近年来勘探取得了重大突破，发现了国内探明储量最大的海相整装气田-安岳气田，随着三维地震的大量实施和资料品质的提高，发现在盆地中西部海相层系广泛发育小型走滑断裂，引起了学界和油气勘探专家的极大关注（李文科等，2014；马德波等2018；焦方正等，2021；苏楠等，2021；管树巍等，2022）.目前关于四川盆地内走滑断裂的研究尚处于早期阶段，其发育分布特征，形成演化期次，对油气成藏的控制作用尚不十分清楚，制约了断控油气藏的勘探部署.本次基于大量的二维、三维地震资料，利用“三分八步”逐级控制下的断裂地震识别技术方法系列（另文论述），针对灯影组顶、龙王庙组顶、洗象池组顶、茅口组顶和雷口坡组顶等关键构造层逐级刻画和描述不同尺度的走滑断裂，明确走滑断裂发育特征及主干走滑断裂带展布；对断裂相伴生的缝洞内各种充填矿物开展大量的同位素定年分析，厘定断裂主要活动时间和期次；在此基础上解剖已发现海相气藏与断裂关系，揭示走滑断裂对油气富集成藏的控制作用，建立断控油气成藏模式，并预测立体成藏有利区带，为海相多层系立体勘探部署提供依据.

1 研究区地质概况

四川盆地位于中上扬子克拉通的西北部，属于大型多旋回叠合盆地，其经历了原特提斯洋（Z-S）、古特提斯洋（D-T）与新特提斯洋（J-Q）3个演化阶段，在克拉通内部表现为伸展期（Z-O、D-P-T₃χ^{1 - 3}、J_{1 - 2}）盆地与挤压期（S、T₃χ^{4 - 6}、J₃ -K¹）盆地交替发育的特点（何登发等，2011）.盆地内震旦系海相地层覆盖于元古界变质岩之上，震旦纪至中三叠世以稳定克拉通海相沉积为主，直到中三叠世末，印支运动使该区隆升海水退出，开始进入陆相湖盆沉积阶段.盆地中西部指华蓥山以西、龙门山以东地区，主要包括川中平缓构造带、川北低平构造带、川西低缓构造带、川西南低缓构造带和蜀南低陡构造带5个二级构造单元（图1）；区内海相地层除泥盆系-石炭系广泛缺失、志留系在川中古隆起核部缺失外，其余地层发育较齐全（图1b）.

川中-川西地区油气成藏条件优越，震旦纪末期-寒武纪早期发育克拉通内裂陷德阳-安岳裂陷（魏国齐，2015），加里东期发育乐山-龙女寺大型古隆起等大型地质单元，小克拉通内“大隆大拗”的构造格局为多套烃源岩和储层发育奠定了有利构造背景.区内海相层系主要发育3套优质烃源岩，其中下寒武统、上二叠统烃源岩分布广且厚度大，下志留统烃源在蜀南和川北地区有残留，川中古隆起区缺失.同时也发育震旦系灯影组二段、四段，寒武系龙王庙组、沧浪铺组、洗象池组，泥盆系观雾山组，二叠系栖霞组、茅口组、长兴组，三叠系飞仙关组、嘉陵江组和雷口坡组等多套白云岩储层（图1b）.

目前海相层系已发现震旦系灯影组二段、四段，寒武系龙王庙组、沧浪铺组、洗象池组，泥盆系观雾山组，二叠系栖霞组、茅口组、长兴组，三叠系飞仙关组、嘉陵江组和雷口坡组等十余个产气层系（图1b）.其中位于川中古隆起核部的安岳大气田是目前我国已发现储量规模最大海相整装气田，探明储量约1.12万亿方，主产层位灯影组和龙王庙组；在川中古隆起北斜坡震旦系-古生界海相多层系也展现出万亿方规模勘探潜力（杨雨等，2021，2022），此外在三叠系飞仙关组、嘉陵江组与雷口坡组也发现了系列工业气田.

2 走滑断裂系统发育展布特征

2.1　四川盆地断裂发育类型

四川盆地中西部正断裂、走滑断裂和逆冲断裂三大类断裂均发育，但不同类型断裂分布区域和发育层位存在差异.正断裂多发育于不同时期克拉通内裂陷边缘，表现为同沉积正断裂特征，如震旦纪-寒武纪早期形成的德阳-安岳裂陷，二叠纪晚期-三叠纪早期形成的开江-梁平海槽、蓬溪-武胜台凹等地发育均受控于拉张构造背景下形成的一系列正断裂.走滑断裂主要发育于克拉通内部川中地区，常见于南华系-上古生界海相地层.逆冲断裂主要发育于盆地边缘龙门山、米仓山-大巴山前冲断带及前陆坳陷区，在海相与陆相地层中均发育.

2.2　走滑断裂分层发育特征与构造样式

四川盆地中西部地区不同构造层断裂发育类型与发育程度存在差别，根据断裂性质与发育程度，可大致划分为深层、中层和浅层3个不同的断裂发育构造变形层.深层构造变形层（基底-寒武系）：德阳-安岳裂陷边缘震旦系-寒武系地层发育系列近南北向或弧形，具有同沉积性质的正断层（图2a、2c），断距大的可达上百米.在大中地区，寒武系及以下地层同时发育大量近东西向、北西西向和北东向的走滑断裂，以近东西向走滑断裂为主（图1a和图2a、2b）.中构造变形层（奥陶系-下三叠统）：相对于深层正断层减少，早期正断层活化并发生走滑转化为垂向断距很小的走滑断裂，走滑断裂大量发育，同样以近东西向断裂为主，多数断裂向上消亡于上二叠统或下三叠统地层（图2a、2b）.浅构造变形层（中三叠及以上）走滑断裂相对深层和中层明显减少，主要发育以嘉陵江组-雷口坡组膏岩为滑脱层的挤压逆冲断裂，多以对冲和背冲的形式为主，断距相对较大，成排成带分布（图2a、2d），为晚期构造运动的产物.

研究区内海相层系走滑断裂表现出高陡近直立断层、花状构造、“Y”字形与反“Y”字形断层等多种样式（图2），其中以高陡近直立走滑断层最普遍，断面倾角常大于80°，断面形态越往深层越陡，总体表现为“近直立、小断距、弱走滑”的特点，走滑位移一般小于500 m，垂向断距一般在50~100 m，部分位置可达150 m以上，由二叠系至寒武系和震旦系断距逐渐增加（马德波等，2018），可能是断裂多期活动或者地层能干性差异造成的分层变形的结果.主干断裂的不同段中部断距大，两端断距小，表现出明显的分段连接生长特征，断裂在弯曲部位活动性强.

2.3　走滑断裂分区发育特征

盆地中西部不同地区走滑断裂发育程度与层位存在差异，具有分区发育的特点（图1）.总体而言，位于川中古隆起核部的高石梯-磨溪地区走滑

断裂以东西走向为主，断裂有向东发散趋势；断裂贯切层系多，由深至浅各层位断裂的继承性较好，单条断层长度规模较短，一般小于10 km，呈断续状发育，但整个断裂带延续长度大（图3）；该地区同时也发育北东向和北西向两组走滑断裂，东西向与北西向断裂之间的切割关系明显.川中古隆起北斜坡发育3组方向的走滑断裂，在西充-阆中以西地区以北西向走滑断裂为主，近东西走向和北东向断裂次之；以东部地区以近东西向为主，北东向和北西向次之.川西北剑阁-九龙山一带受西部龙门山和北部米仓山造山带影响，断裂基本为北东走向，以挤压断裂为主，走滑断裂欠发育，但也可能是中-深层早期形成的走滑断裂受晚期大量逆断层改造影响而难以识别.川北龙岗-元坝地区中-深层发育少量近南北走向断裂，但规模都不大，走滑断裂欠发育；浅层受后期构造运动影响，断裂数量大幅增多，基本为北西走向挤压断裂，少量南北向调节断层.蜀南地区深层走滑断裂发育较少，主要为北东向断裂，少量近南北向；中、浅层大量发育网状断裂，主干断裂走向和高陡褶皱基本一致，为北东向展布，东西向发育次级调节断层，断裂的形成和分布受高陡构造变形控制.

2.4　主干走滑断裂带展布

四川盆地中西部的走滑断裂断裂规模小，分布密集，地震响应特征不显著（管树巍，2022）；加之海相层系存在多个低速层，形成能量较强的层间多次波干扰影响构造解释（甘利灯等，2018），因此通过断裂本身的精细描述去判识断裂级别及不同级别断裂之间的组合关系难度极大.基底的走滑活动通常会在盖层内引起各种伴生构造，其中雁列式断裂和褶皱是特征非常明显的走滑伴生构造，在地震资料上易于识别，因此在基底走滑断裂难以识别的情况下，可利用盖层内的雁列式构造去定位深部的走滑断裂，并判断其走滑方向（管树巍等，2022）.研究区内走滑断裂主要发育在二叠系及以下海相地层中，在上覆三叠系嘉陵江组-雷口坡组膏盐岩层中形成了大量雁列式断裂和褶皱等伴生构造，根据伴生构造的发育展布情况，识别出盆地中西部由南至北依次存在资阳-高石梯、简阳-磨溪、磨溪北、中江-射洪、盐亭-营山和阆中等6条主干走滑断裂带（表1，图4）.

6条主干走滑断裂带特征相似，总体呈现近EW或NWW-SEE走向，断裂带由一系列断续状、近直立的走滑断裂组成，由东向西断裂逐渐撒开，规模逐渐变小，断裂数目逐渐变多，表现为马尾状组合，反映断裂向西逐渐消亡.几条断裂带各自宽度在10~45 km，延伸长度80~200 km，走滑断裂主要发育于震旦系-古生界海相地层中，大多数断裂向上终止于龙潭组底部或嘉陵江组-雷口坡组膏盐岩层，少部分终止飞仙关组底，简阳-磨溪-武胜断裂带东段向上切穿了侏罗系地层.

除了上述走滑断裂带外，在川中北部龙岗地区还发育两条以逆断层为主的断裂带，即龙岗南断裂带和龙岗断裂带.两条断裂带呈近平行展布，由一系列NW向断续状的逆断层组成，断裂带宽度均在10~15 km，长度超过150 km，断裂主要发育于雷口坡-嘉陵江组膏盐岩之上的陆相地层.

3 走滑断裂主要活动时间与期次

断层活动主要时期与期次是研究断裂对油气成藏作用需解决的关键问题之一，常用断裂与地层切割关系，以及断裂活动过程中形成的各种新矿物同位素年龄来判定断裂的活动时间（杨坤光等，2006；赵奇和闫义，2021）.一般而言断裂的形成时间要晚于所切穿的最晚地层时代，早于上覆未切穿最老地层时代；尽管区内走滑断裂向上多消亡于上二叠统龙潭组厚层泥岩或下三叠统膏盐岩，但厚层的泥岩和膏盐岩层为非能干层，不容易破裂，因此并不能说明走滑断裂形成与活动时间早于上述地层时代.浅层脆性断层活动产生的自生/同运动学伊利石K-Ar、Ar-Ar同位素年龄和断层活动伴生的同时期石英脉热活化电子自旋共振（ESR）测年可定量约束断层形成活动时期（杨坤光，2006；赵奇和闫义，2021）；但川中地区走滑断裂主要发育于中-深层海相碳酸盐岩地层，通过岩心较难获得合适的断层泥样品进行同位素测年.四川盆地中西部走滑断裂表现出多期继承性活动的特点，但对于其开始形成时间与主要活动期次目前仍存在分歧（焦方正等，2021；苏楠等，2021；管树巍等，2022；郑和荣等，2022）.断裂活动常伴随有流体交换和成岩作用发生，近年来不断发展的碳酸盐岩U-Pb定年技术为较准确地厘定碳酸盐岩地层中断裂活动、成岩作用发生时间提供了新的思路（沈安江等，2021；胡安平等，2021；Cong et al.， 2022）.川中地区海相层系与走滑断裂伴生的缝洞中发育大量方解石、白云石碳酸盐矿物和石英、萤石、方铅矿等热液矿物充填物，对这些充填矿物开展U-Pb、Sm-Nd、Rb-Sr和Ar-Ar等同位素定年，可为走滑断裂的形成与活动时期提供依据和约束.

对灯影组、龙王庙组和二叠系等储层裂缝洞中的白云石、方解石充填物进行大量的U-Pb同位素定年，并结合萤石等热液矿物同位素年龄（王国芝等，2013，2015；吴越，2013；孔志岗等，2018；徐昉昊等，2018），厘定了走滑断裂与流体活动主要时期（图5）.定年结果显示各层位缝洞中充填矿物形成年龄主要分布于520~400 Ma、320~200 Ma、130~20 Ma，大致相当于加里东期-海西早期、海西晚期-印支期和燕山中期-喜山期，表明主要存在3期断裂与流体活动，其中加里东期与海西晚期-印支期年龄数据最集中，可能这两个时期断裂活动最普遍；而海西中期、燕山早期则为断裂与流体活动相对沉寂期.

3.1　加里东期-海西早期断裂流体活动

加里东早期（早寒武世）受兴凯地裂运动的影响，上扬子克拉通继承了桐弯运动时期整体拉张的构造动力背景，盆地中西部安岳裂陷持续发育（魏国齐等，2015），裂陷边缘发育近南北向和弧形同沉积正断层，PT1井灯二段白云岩储层中裂缝边部最早一期细晶白云石U-Pb 定年结果为512.4±7.2 Ma，GS102、MX21、MX51等井灯四段裂缝中白云石胶结物U-Pb年龄为513~501 Ma（Su et al.，2022），可能指示了加里东早期断裂与流体活动（图5）.加里东晚期塔科尼幕-海西早期，受NW向挤压、NE拉张应力的影响，川中-川西南地区整体抬升形成了近NE-SW向展布的乐山-龙女寺古隆起，先存基底断裂和早期的同沉积断裂活化，形成近东西向的张扭走滑断裂雏形，灯影组储层缝洞中充填大量U-Pb年龄在400~430 Ma的细-中晶白云石可能反映了该期断裂与流体活动.缝洞中充填物定年结果和不同层位断裂解释结果表明，加里东期-海西早期断裂主要发育在震旦系-志留系地层中，以走滑断裂为主、部分断距较大表现出同沉积正断层特征.

3.2　海西晚期-印支期断裂流体活动

海西晚期扬子地区发生峨眉地裂运动（罗志立等，1988），二叠纪末-三叠纪早期在NE-SW向拉张应力作用下，NW向基底断裂活化形成形成了开江-梁平海槽、蓬溪-武胜台凹等克拉通内裂陷，加里东期形成的走滑断裂继承性活动并向上切割上古生界地层.源自深部的富镁流体沿断裂破碎带向上运移，在震旦系、寒武系和二叠系各套储层缝洞中形成大量中粗晶、鞍状白云石胶结物.鼓城剖面灯二段、磨溪117栖霞组二段，蜀南牟11井、威阳17井茅口组缝洞中粗晶/鞍状白云石和粗晶/巨晶方解石充填物U-Pb年龄部分在235~260 Ma，可能反映了海西晚期-印支早期断裂与流体活动.

印支晚期（晚三叠世）由于古特提斯洋的俯冲消减，印支板块与扬子板块碰撞，在NW-SE向挤压应力的作用下，早期近NW和NWW向右行张扭断裂活动进一步加强，同时形成NE向左行压扭的派生断裂.该时期下寒武统、下志留统和二叠系烃源岩生成的原油大量充注，热液流体与富有机质流体混合形成，在川滇黔地区震旦系－三叠系地层中形成了大量MVT型铅锌矿床（吴越，2013；王国芝等，2015；孔志岗等，2018）；川中灯影组、龙王庙组储层缝洞中亦可见大量方铅矿、闪锌矿、萤石和石英等热液矿物.盆地周缘的MVT铅锌矿床形成年龄在200 Ma左右（吴越，2013），会泽铅锌矿方解石、闪锌矿和粘土矿物定年成矿期为225~176 Ma，米仓山地区闪锌矿Rb-Sr定年206±6.5 Ma（王国芝等，2015）；广元大木垭、峨眉张村以及磨溪119井栖霞组/茅口组缝洞中巨晶方解石充填物U-Pb年龄部分在210~225 Ma，上述地区热液矿物和缝洞中碳酸盐矿物同位素年龄揭示了印支期晚期断裂与流体活动.海西晚期-印支期断裂活动在震旦系-三叠系各层位地层中均有不同程度的响应，其中飞仙关组及以下地层中主要表现为近直立走滑断裂特征，在嘉陵江-雷口坡组含膏泥岩地层中主要表现为大量雁列式断裂.

3.3　燕山中期-喜山期断裂流体活动

上扬子区自晚白垩世以来受青藏高原隆升及向东南的挤压与挤出作用影响，四川盆地中西部整体抬升的同时还形成了系列褶皱，并新形成系列NE向走滑断裂.北东向走滑断裂在威远背斜地层倾斜部位仍保持近直立产状，威远构造定型于燕山期-喜马拉雅期，表明雷口坡组以上地层中北东向走滑断裂应形成于喜山期褶皱构造之后（苏楠等，2021）.伴随着早期断裂的活化和新的断裂生成，深部高温热液沿着早期裂缝剩余空间或新生裂缝运移形成石英、萤石等热液矿物，这从镜下可见到石英、萤石交代早期方解石和鞍状白云石现象得到佐证.盆地东南缘河坝铅锌矿中部分萤石形成年龄在100~130 Ma（王国芝等， 2013，2015）；高石1井灯四段4 985.00 m、磨溪9井灯二段（5 422.10 m）裂缝中的白云石U-Pb年龄在41 Ma左右（沈安江等，2021）；磨溪21井龙王庙组石英流体包裹体Ar-Ar年龄为125.8±8.2 Ma（黎凌川，2017），可能反映了燕山期-喜山期断裂与流体多阶段活动.燕山期-喜山期断裂活动在海相层系中主要表现为早期走滑断裂的活化，在须家河组及以上陆相地层中则主要表现为形成成排成带的逆断层.

4 走滑断裂(带)对油气成藏控制作用

4.1　海相各层位气藏主力气源

四川盆地中西部震旦系-三叠系已发现十余个产气层，气源对比研究表明，安岳大气田震旦系灯影组、寒武系龙王庙组气藏的天然气均主要源自德阳-安岳裂陷内下寒武统巨厚的优质烃源岩.川中地区二叠系栖霞组、茅口组各气藏天然气地化特征显示主要也源自下寒武统烃源岩，部分探井源自龙马溪组或二叠系自身烃源岩（图6）.角探1、充探1沧浪铺组储层直接上覆于筇竹寺组烃源岩之上，其主力气源岩为筇竹寺组.高石18、磨溪42栖霞组，磨溪39井栖霞组与茅口组，角探1、中江1井茅口组天然气与龙王庙组天气特征可以对比，主要源自筇竹寺组烃源岩.高石19井栖霞组天气与川东石炭系天然气有相似性，主力烃源岩应为古隆起斜坡区的下志留统烃源岩，有二叠系的混源.南充1、南充3井茅口组、MX31-X1井栖霞组气藏气源以二叠系烃源岩为主，但不排除寒武系烃源岩的贡献；龙兴1井茅口组天然气与龙岗地区长兴-飞仙关组具有较好相关性，天然气应主要源于二叠系自身的烃源岩.

四川盆地二叠系碳酸盐岩气藏气源多样，不同地区主力气源有差异，川西北、川西南和川中古隆起区主要源于下寒武统烃源岩，有中-下二叠统烃源岩贡献；蜀南地区二叠系天然气主要源于下志留统烃源岩.无论是下寒武统还是下志留统烃源岩，与二叠系储层之间都隔着较厚的泥岩、碳酸盐岩致密地层，天然气要大量进入二叠系储层中聚集成藏，走滑断裂将起着关键运移输导作用.

4.2　不同时期断裂活动控储控藏效应

研究区内不同时期的断裂活动对油气成藏起着不同控制作用，桐湾期以及加里东早期德阳-安岳裂陷边缘发育的同沉积正断层主要控制灯影组不同时期台缘带和下寒武统巨厚暗色泥页岩烃源岩发育展布（魏国齐等，2015；杨雨等，2022）.加里东晚期下寒武统烃源岩已进入生烃门限，该时期的断裂一方面对灯影组和寒武系碳酸盐岩储层进行改造，改善储层物性，同时也作为运移通道，控制震旦系-下古生界第一期原油运移充注并形成早期古油藏.海西早-中期，上扬子大规模抬升，抬升过程中形成的断裂使油气保存条件变差，该时期的走滑断裂活动对早期古油藏主要起破坏作用.

海西晚期-印支期上扬子克拉通大幅度沉降沉积了巨厚的海相地层，下寒武统、下志留统和上二叠统烃源岩均快速深埋并大规模生成油气.该时期走滑断裂活动从深部带来富镁流体对栖霞组、茅口组白云岩储层发育和物性改善具有建设性作用（杨光等，2015；胡东风等，2019）.同时也为下古生界烃源岩生成的油气垂向运移至二叠系提供了优势通道，加之断裂大多消亡于上二叠统泥岩或下-中三叠统膏盐岩盖层，油气得以在震旦系-二叠系多个层位聚集成藏.印支期断裂活动剧烈而广泛，并与油气大规模充注期相匹配，对海相层系油气成藏影响深远，尤其是二叠系天然气成藏与分布受走滑断裂控制明显.

燕山期-喜山期上扬子地区进入大规模陆内造山阶段，在盆地边缘形成了系列逆冲断裂；但从盆地内尤其是川中地区中新生代地层内走滑断裂发育较少和碳酸盐岩地层缝洞中该时期形成的充填矿物较少来看，表明该时期走滑断裂活动范围和强度相较于印支期明显减弱.燕山早期-中期，古油藏裂解形成古气藏，该时期断裂活动变弱，加之为压扭性断裂，各层系之间流体系统相互独立，局部的断裂活动主要控制天然气在垂向上各层系之间调整，部分地区可能导致古生界古气藏被破坏.

4.3　走滑断裂(带)对油气富集高产控制作用

油气源对比显示盆地中西部栖霞组、茅口组气藏天然气主要源自下寒武统烃源岩、其次为下志留统，走滑断裂对沟通多套源储发挥了至关重要作用.从各层位已发现探明储量区平面分布来看，工业油气田主要分布在几大走滑断裂带及附近，表现出纵向上叠置分布的特点，表明走滑断裂对天然气富集成藏具有明显控制作用.断裂在构造活动期呈开启状态，横向可沟通裂陷槽与台内的源-储组合，纵向沟通震旦系-二叠系多套优质烃源岩与规模储层，有利于油气高效运移聚集成藏（焦方正，2021）.走滑断裂的多期次活动，在断裂带附近碳酸盐岩储层中易于形成 “岩溶塌陷体”（李文科等，2014）以及构造裂缝，可改善储层物性，有利于气井高产.走滑断裂及其伴生的构造裂缝对震旦-二叠系气井高产总体上具有促进作用，安岳气田灯四段测试产量大于50万方/天的高产井大多位于近东西向走滑断裂附近，距离断层距离一般在1.5 km以内（图7a）；灯影组探井测试产量与裂缝发育条数表现出一定的正相关性（图7b、7c），龙王庙组气藏也表现出此特点.

4.4　走滑断裂(带)多层系立体成藏模式

研究区内部分探井在3个或以上层系均获工业气流，表现出多层系立体成藏的特征（图8a）.例如位于川中古隆起北斜坡的角探1井在茅口组和沧浪铺组均获得高产工业气流，高石18、高石16井在栖霞组、龙王庙组、灯四均段获得了工业气流.为便于分析多层系立体成藏、建立成藏模式，在此将震旦系-寒武系各产层统称为下产层组合，二叠系栖霞组、茅口组称为上产层组合，同时在多个产层进行了测试的探井各层位产气/产水结果可划分为上下均富型、下富上贫型、上富下贫型、上下均贫型4种关系类型（图8）.结合与走滑断裂的关系，相应的建立了走滑断裂带海相层系四种差异化立体成藏模式（图9）.

4.4.1　“上下均富”型立体成藏

该类型以角探1、高石18井等为代表，主要表现为在二叠系栖霞组/茅口组、寒武系龙王庙组/沧浪铺组/洗像池组、震旦系灯影组多个层位获得高产或工业气流（图8a）.角探1井在茅口组和沧浪铺组分别试获112.8万方/天、51.6万方/天的高产工业气流，油气源对比显示均主要源自筇竹寺组烃源岩，灯影组见到良好油气显示，测井解释气层厚约109 m，是真正意义上的多层系立体成藏.角探1井附近发育多条走滑断裂，沟通了从震旦系-二叠系的多套源储（图2b），但下寒武统厚层泥岩和上二叠统龙潭组-下三叠统泥岩与膏盐岩地层同向轴比较连续，断裂可能在泥页岩和膏盐岩地层中活动性较弱，多数时间处于封闭状态，只在构造活跃期开启成为油气运移的通道，天然气逸散少（图9a）.高石18井位于近东西向走滑断裂附近，在灯四段、栖霞组测试分别获气24.1万方/天和40.3万方/天，龙王庙组产水48方/天、产气仅1.5万方/天；地震剖面显示下寒武统和龙潭组以上地层同向轴较连续，断裂活动性较弱，下寒武统和上二叠统盖层有效性未受到明显破坏，天然气得以在灯四段和栖霞组中成藏；而中寒武统-下二叠统地层同向轴连续性差，出现明显错断，断裂活动性强，导致龙王庙组直接盖层遭到破坏，天然气沿断裂向上逸散，测试为含气水层.“上下均富”型探井通常位于或紧邻筇竹寺组规模生烃中心，同时可能还发育龙马溪组和上二叠统优质烃源岩，烃源充足，纵向上多套储层叠置发育，而断裂可能多数时间处于封闭状态，仅在构造活跃期开启，震旦系、寒武系和二叠系储层中天然气逸散少，从而形成多层系富气的有利局面（图9a）.

4.4.2　“下富上贫”型立体成藏模式

该类型以磨溪103井为代表，磨溪103井灯影组测试产气14.8万方/天，栖霞组测试产气0.2万方/天、产水40方/天.测井解释显示栖霞组在多个井段孔洞和裂缝发育，并发生“井漏”，表明储层发育，而测试结果为含气水层.地震剖面显示栖霞组储层之上的直接盖层茅口组和龙潭组地层同向轴连续性差、错断明显，表明盖层有效性遭到断裂破坏，导致天然气逸散.总体而言该类型探井表现为震旦系灯影组产气，二叠系栖霞组/茅口组微产气、产水或为干层（图8b），断裂在深部晚期封闭性好，灯影组或龙王庙组气藏未被破坏；龙潭组及以上断裂较发育，盖层封闭性差，导致栖霞-茅口天然气充注度低，产微气或产水.

4.4.3　“上富下贫”型立体成藏模式

该类型以磨溪42、磨溪39等井为代表，主要表现为二叠系栖霞组/茅口组获得高产或工业气流，而在寒武系、震旦系储层测试只微产气或产水、干层（图8c）.磨溪42井位于东西向走滑断裂附近，栖霞组、龙王庙组测试分别产气22.4万方/天、产水526.4方/天.龙王庙组测井解释Ⅱ类+Ⅲ类储层厚54.4 m，但测试结果为含气水层；地震剖面显示该井区走滑断裂主要发育在灯影组-下二叠统地层，向上多未切穿龙潭组地层，龙王庙组产水原因可能在于断裂导致天然气向上运移至栖霞组聚集成藏.“上富下贫”型探井一般处于川中台内区，筇竹寺组烃源岩薄、志留系烃源岩缺失，烃源条件一般；断裂在深部震旦系-寒武系地层中处于开放状态，导致震旦-寒武古气藏被破坏，而在龙潭组以及地层上断裂发育少，栖霞组、茅口组保存条件好，气井高产.

4.4.4　“上下均贫”型立体成藏模式

该类型以磨溪107、盘1井等为代表，二叠系、震旦系和寒武系各层位微产气或产水（图8d）.磨溪107井也位于东西向走滑断裂附近，灯影组测试为干层，龙王庙组仅获气0.06万方/天，栖霞组产气0.13万方/天、产水28.7方/天.该井灯影组、龙王庙组测试未获工业气流，栖霞组尽管储层发育，测试结果却为含气水层，几个层位均未获得工业气流，一个很重要的原因就在于灯影组至飞仙关组走滑断裂均较发育，且断距明显，断裂的开启导致了几套储层之上的直接盖层遭到破坏，天然气向上逸散，未能有效聚集成藏.“上下均贫”型也多处于川中台内区，烃源条件相对裂陷区或斜坡区差，走滑断裂在深层和中浅层可能均处于开启状态，导致震旦系-寒武系古气藏被破坏严重，二叠系储层中天然气未规模聚集成藏，部分圈闭内只残留规模很小的气顶（图9d）.

5 多层系立体成藏有利区带

盆地中西部海相层系发育三套优质烃源岩和多套规模丘滩/颗粒滩储层，加之走滑断裂发育，在纵向上可沟通多套源储组合，使天然气运移至多套储层中成藏，横向上也可沟通裂陷区巨厚的烃源岩与古隆起区优质储层，使油气在古隆起区高效运聚.基于下寒武统等层位优质源灶、震旦系-二叠系多层系滩体和主要走滑断带三要素综合评价，指出了7个立体成藏有利勘探区带（图10），各有利区带具体成藏要素见表2.其中金堂-磨溪北、中江-射洪和梓潼-盐亭、剑阁-阆中4个走滑断裂带为Ⅰ类立体成藏有利区带，上述区带发育三套优质烃源岩与多套规模储层，且走滑断裂极为发育，可沟通震旦系-二叠系多套源储组合，立体成藏条件优越.资阳-高石梯、简阳-磨溪2个走滑断裂带为Ⅱ类立体成藏有利区带，上述区带主要发育两套优质烃源岩，同一走滑断裂带烃源条件总体呈现西好东差的特点；同样存在多套规模储层，走滑断裂十分发育，综合分析认为属于Ⅱ类有利区带.龙岗断裂带为Ⅲ类立体成藏有利区带，该有利区带尽管烃源岩和储层条件很好，但在二叠系及以下走滑断裂欠发育，三叠系及以上浅层以逆断层为主，缺乏沟通多套源储的运移通道，综合分析认为属于Ⅲ类有利区带.

6 结论

（1）四川盆地中西部发育同沉积正断裂、走滑断裂和逆冲断裂三大类断裂，同沉积正断裂主要发育于德阳-安岳裂陷边缘南华系-寒武系地层内；逆冲断裂主要发育于盆地边缘冲断带，海相与陆相地层均发育.走滑断裂主要发育于川中古隆起及围斜区海相层系广泛发育分布，具有东西向、近北西向和北东向等多组断裂.

（2）川中-川西地区走滑断裂具有分层、分区发育特点.根据断裂性质与发育程度可划分为3个不同的构造变形层.深层构造变形层发育同沉积正断裂和多组方向的走滑断裂，以东西向走滑断裂为主.中构造变形层正断裂减少，发育大量近东西向走滑断裂，多数向上消亡于上二叠统或下三叠统底.浅构造变形层主要发育挤压逆冲断裂以及走滑断裂伴生雁裂式断裂.川中古隆起及围斜区海相层系主要发育近东西走向的走滑断裂，由深至浅各层位断裂的继承性较好；川西北、川北地区中-深层走滑断裂欠发育，主要发育北东向逆冲断裂；蜀南地区中浅层大量发育网状断裂.根据走滑断裂伴生构造的发育展布情况，识别出资阳-高石梯、简阳-磨溪、磨溪北、中江-射洪、盐亭-营山和阆中等6条近东西向主干走滑断裂带.

（3）走滑断裂主要存在加里东期-海西早期、海西晚期-印支期和燕山中期-喜山期三期活动，其中加里东期与海西晚期-印支期断裂活动最普遍、最强烈，海西中期、燕山早期相对沉寂.各时期断裂对油气成藏控制作用有差异，加里东期、印支期断裂对油气成藏主要起建设作用，海西早期断裂活动主要起破坏作用，燕山期-喜山期断裂对油气藏主要起调整改造作用.

（4）走滑断裂及其伴生的构造缝对川中地区海相油气富集成藏具有明显控制作用，已发现探明储量和高产井主要分布在几个走滑断裂带及附近.基于走滑断裂带油气藏解剖，建立了走滑断裂带4种差异化立体成藏模式，评价预测了走滑断裂带7个立体成藏有利勘探区.

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基金资助

“十三•五”国家油气专项(2017ZX05008005)

中国石油天然气股份有限公司重点科技项目(2018A-0105)

基础性与前瞻性项目(2021DJ1503)