川中安平店-高石梯构造震旦系灯影组流体充注特征及油气成藏过程*

袁海锋 刘勇 徐昉昊 王国芝 徐国盛

油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都理工大学，成都 610059

1 引言

盆地流体的活动规律及其所暗示的成藏过程一直是石油地质学家所关注的重要内容之一。四川盆地为典型的含油富气叠合盆地，多期成盆、多期成烃、多期成藏是其主要特征(赵文智等，2005;金之钧和王清晨，2004)，对于川中地区古老的震旦系灯影组更是如此。元古界震旦系储层时代老、埋藏深，同样也经历了多期、多旋回复杂的构造演化和成藏历史，从烃源岩到圈闭的含油气系统理论和思路已很难指导其油气成藏历史和成藏机理的研究。前人有关川中地区震旦系的研究主要集中在以下几个方面，(1)认为储层主要是裂缝-孔洞型为主的古岩溶型储层(徐世琦和李天生，1999)，应重点关注加里东古隆起的古岩溶发育区(李国辉等，2000;王兴志等，2000;徐世琦和李天生，1999);(2)从含油气系统的角度分析了四川盆地寒武系-震旦系含气系统特征，震旦系具有形成大中型气田的基本要素和成藏过程;圈闭形成早晚及隆起幅度、储集层渗透性是影响油气聚集丰度的主要因素(戴鸿鸣等，1999);(3)强调古隆起的构造演化过程对区内油气成藏的控制作用(张林等，2004)，古隆起区仍为有利的油气运移指向区。(4)识别了区内成藏流体的活动期次，认为古隆起区震旦系储层天然气的早期成藏主要发生在印支期，晚期成藏主要发生在喜山期(李国辉等，2000)，也有学者认为区内主要存在4期烃类充注，分别在加里东期、印支期、燕山期和喜山期(魏国齐等，2010)。然而，随着人们对区内震旦系油气成藏认识的不断深入和研究思路的变化，认识到四川盆地震旦系-下古生界天然气的成藏过程是一个古油藏→古气藏→现今气藏的过程，具有生排烃差异、多期运聚、早聚晚藏的特征(刘树根等，2009)。震旦系天然气藏形成经历了生气中心-储气中心-保气中心的变换过程，即震旦系天然气藏的形成是在多期构造作用控制下由四中心(生烃中心、生气中心、储气中心和保气中心)的耦合关系决定的，油气藏能否成藏和保存下来的关键取决于烃源是否丰富和保存条件是否较佳，即具有源盖联合控烃控藏的特征(刘树根等，2012;孙玮等，2011)。前人的研究注意到了震旦系油气成藏的多期性和过程的复杂性，而本次研究从流体活动的宏观表现和微观证据入手，确定流体的充注序列，识别对油气成藏有重要意义的成藏流体，发现流体所记录的关键成藏事件，将其与地质过程相结合，进而分析震旦系油气成藏过程与特征。

2 区域地质背景

四川盆地震旦系油气勘探已经历了近50年的勘探历史，累计钻探井四十多口，已发现了威远气田、资阳气藏以及龙女寺含气构造(图1)。从已有气田和近期盆内好的油气显示及油气成藏条件看，四川盆地震旦系具有良好的勘探前景。20世纪90年代，在川中地区安平店-高石梯构造震旦系获得了一定的发现(安平1井震旦系灯四段获气，测试产量为0.248×104m3/d，高科1井震旦系灯四段中途测试产气0.7×104m3/d)，揭示了川中震旦系良好的勘探前景。2010年6月，川中安平店-高石梯构造所钻探的高石1井，震旦系灯影组测试获得工业气流，重燃了在四川盆地寻找震旦系大气田的希望，坚定了人们对震旦系油气勘探的信心。2002年结束的油气资源评价结果表明，震旦系灯影组气藏仅占探明储量的2%，这说明震旦系灯影组仍具有巨大的勘探潜力，乐山-龙女寺古隆起区震旦系是比较有利的勘探区块(魏国齐等，2013)。

川中地区安平店-高石梯构造处于四川盆地中部，位于安岳、遂宁-潼南之间，属安岳-磨溪构造带的一部分。据区内震旦系顶界构造图(图1)，宏观上均为西高东低的一个巨形鼻状隆起，安平店、高石梯、磨溪等处于巨型鼻状隆起轴部(图1)。其他局部构造分布于鼻状隆起轴部和紧邻轴部的两翼，呈近东西向展布。震旦系顶多为短轴背斜、穹窿、鼻状构造和局部小高点，除威远构造外，区内构造以高石梯、安平店、磨溪构造受力最强，圈闭面积和隆起幅度最大。其中高石梯构造规模最大，圈闭面积为251km2，闭合度200m，主高点位于高石梯北约5km;北为安平店构造，圈闭面积100km2，闭合高度150m，高点海拔较高石梯点低100m，南与高石梯构造呈高鞍相隔。安平店、高石梯、磨溪三个潜伏构造，有一共圈线存在，共圈海拔为-4800m，闭合度达250m。

川中地区自震旦纪以来，古今构造的发展演化都有很强的继承性。志留纪末，加里东运动使稳定的基底隆起急剧抬升，沉积的震旦系-志留系发生强烈褶皱变形，形成了巨大的乐山-龙女寺古隆起，处于古隆起轴部的安平店为局部高点，同时在安平店南为一南倾伏的宽缓鼻突倾末于高石梯附近。晚三叠世沉积前，由于印支运动使区域构造格局发生变革，区内形成了近南北向呈“窜珠状”展布的三个高点—高石梯、安平1井高点和安平店高点，其构造形态及规模与现今构造相近(袁海锋，2008)。三叠纪沉积后为区内构造稳定发展阶段，高点向西南偏移，但隆起幅度增大，这一构造格局一直延续到喜马拉雅期构造运动Ⅱ幕，直至形成现今的构造格局。

3 震旦系灯影组储层多期流体充注序列

川中地区震旦系储层经历了多期构造运动的叠加和改造，同时也经历了多期流体充注过程，无论钻井取芯和镜下显微薄片均能明显的观察到这一特征。

高科1井和安平1井震旦系所钻遇的岩芯孔、洞、缝中均表现出多期次充填的现象。以高科1井为例，高科1井所钻遇的震旦系和寒武系中裂缝、溶孔和溶洞均发育，所取芯段的储层主要为溶孔-溶洞型和裂缝-溶洞型，均有不等量的白云石、石英和沥青充填。这些溶孔、溶洞大小不等，小者2～5mm，大者可达1～10cm，大多呈浑圆状，有的溶洞沿裂缝发育(表1)。前期研究表明，下寒武统筇竹寺组和震旦系灯影组的界面(古岩溶面)附近，震旦系顶部的围岩和充填物的碳氧同位素都比远离古岩溶界面的碳氧同位素表现出更明显负向漂移的特征，表明震旦系灯影组储层溶蚀孔洞的发育和桐湾期的表生岩溶作用密切相关，这也是震旦系灯影组储层形成的主要机制之一。

图1 乐山-龙女寺古隆起震旦系顶界地震反射构造简图Fig.1 Structural map of the top of the Sinian strata in the Leshan-Longnvsi Paleo-uplift

图2 高科1井震旦系晶洞中充填的两世代矿物(早期皮壳状白云石，晚期晶粒状白云石;深度 5446.5～5446.9m)Fig.2 Two stage minerals in the vug and fractures in the Sinian strata，well Gaoke-1(early crusty dolomite，late crystal grain dolomite;5446.5 ～5446.9m)

根据溶孔、溶洞所具有的特殊形态，指示它们在未被充填前应当是溶蚀作用形成的次生的孔或洞。虽然溶孔、溶洞和裂缝中均有不等量的矿物充填，但大多数溶洞的中部基本上未填满，还有较多的残余孔洞。从取芯段垂向充填的特征来看，震旦系的充填较为复杂，晶洞充填具有多世代关系(表1)。

震旦系晶洞中所充填的常见矿物组合有以下几类:白云石→沥青;白云石→石英/方解石/方解石+石英→沥青;白云石→沥青→白云石→沥青;沥青→白云石→石英→沥青。其中最早期的白云石存在两种类型，一种呈皮壳状(图2、图3)，另一种为晶粒状白云石(图2、图3)。皮壳状白云石不多见，仅在个别岩芯中见及。通过进一步的薄片观察发现，皮壳状白云石形成较早，晶粒状白云石形成相对较晚(图4)。

图3 高科1井震旦系粒间孔中充填的皮壳状白云石(深度5409.04 ～5409.07m)Fig.3 Crusty dolomite filled in the intergranular pores in the Sinian strata，well Gaoke-1(5409.04 ～5409.07m)

图4 高科1井震旦系储层中皮壳状白云石与晶粒白云石的关系(深度5409.04m)Fig.4 The relationship between crusty dolomite and grain dolomite in the Sinian strata，well Gaoke-1(5409.04m)

图5 高科1井震旦系裂缝型储层中沿裂缝充填的沥青(深度5006.18 ～5006.40m)Fig.5 Asphalt filled fractures in Sinian strata，well Gaoke-1(5006.18 ～5006.40m)

图6 震旦系马鞍状白云石(高科1井，震旦系晶洞充填白云石，深度5028.75 ～5028.77m)Fig.6 The saddle dolomite in the Sinian strata vugs，well Gaoke-1(5028.75 ～5028.77m)

通过对川中地区安平1井、高科1井岩芯的综合观察以及所磨制的岩石薄片和对应的包裹体薄片的显微镜下观察，可以总结出区内的流体充注序列如下。

第一世代沥青:主要呈薄膜状分布于孔洞的边缘，与围岩表现出明显的世代关系(图5)。根据饱和烃色谱和饱和烃色谱质谱生物标志物的分析结果，该期沥青明显表现出生物降解的特征，记录了加里东构造运动期灯影组古油藏曾遭到一定程度破坏的成藏事件(袁海锋，2008)，为加里东期构造运动的产物。

第二世代细晶晶粒状白云石:第二世代细晶晶粒状白云石常分布于晶洞的边缘处，它们的粒径比晶洞旁侧的围岩稍粗，向晶洞一侧粒径变粗。晶粒间边界较平直，多呈等轴粒状，没有明显的定向性。晶粒表面粗糙，晶体内部很少见烃类流体包裹体，这部分白云石主要在成岩早中期形成的白云石，此时寒武系烃源岩还未开始生排烃。

第三世代粗晶-巨晶马鞍状白云石:第三世代粗晶白云石附着于第二世代晶粒状白云石上，该世代的白云石中多见解理弯曲，马鞍状白云石多见(图6)。该世代白云石由于多数表面很脏，仅在雾心亮边白云石的亮边部分能见到少量包裹体。这些包裹体多以气-液两相盐水包裹体为主，可见少量黄褐色液相有机包裹体。流体包裹体中以盐水包裹体占优势，表明该类白云石形成于油气生成的初期，此时寒武系烃源岩已开始成熟。

第四世代粗晶-巨晶状白云石:第四世代白云石常依附于第三世代白云石生长，晶体多以菱形状为主，表面多数较干净。该类白云石中流体包裹体发育，除了气-液两相盐水包裹体外，见有较多的棕褐色-黄棕色液相有机包裹体。有机包裹体的丰度明显的高于第三世代白云石。有机包裹体的丰度占整个包裹体总量的20%～40%。它表明该类白云石形成时，寒武系烃源岩开始大规模的成熟成油，属于油气生成的高峰期。

第二世代矿物-第四世代矿物记录了加里东运动之后寒武系烃源岩又逐渐深埋、成熟生烃的过程，根据烃源岩的成熟度演化史，第二-第四世代矿物应该是在二叠纪-中、晚侏罗世形成的。

第五世代沥青:该世代矿物多成球粒状，常形成于第四世代白云石后，是深埋作用过程中石油热裂解的产物，反应了地史过程中经历过深埋过程和高温作用，记录了寒武系烃源岩生成的原油在晚侏罗世-白垩纪末持续深埋高温致使油裂解为天然气的转化过程。

第六世代矿物，主要为方解石+石英/方解石/石英:第六世代矿物在不同井中矿物组合不完全相同。有时方解石与石英共存，有时仅出现方解石或仅出现石英。无论是哪一种组合形式，石英均呈自形，锥柱状晶体多见。方解石呈巨晶状，表面特别干净。在有的溶孔中，第四和第五世代矿物相对缺少，直接出现第六世代矿物组合。这些矿物中有机包裹体的丰度占整个包裹体的60%～80%。部分有机包裹体以棕色、棕黄色液相有机包裹体为主，或与单相气相有机包裹体共存。有时也见以单相气相有机包裹体为主，同时可以见到部分液相有机包裹体。所有这些特征均表明，这部分方解石/石英主要是形成于天然气生成的高峰期，由于它们形成于沥青之后，而且其中富含液相甲烷，暗示着该世代矿物是在最大埋深-隆升过程中形成的，主要形成于喜马拉雅构造运动期。

川中安平店-高石梯构造震旦系岩心孔洞缝中所充填的矿物特征和流体包裹体特征表明，岩心中充填的第一世代矿物-第四世代矿物记录了古油藏被破坏到油气藏再重新形成的过程;第五世代矿物记录了古油藏中的原油发生裂解，向古气藏转化的重要地质事件;第六世代矿物记录了液态甲烷的形成和后来由于隆升作用，气藏调整和改造的地质过程。岩心中所充填矿物的特征记录了成藏流体的演化过程和演化序列，为后述的成藏过程恢复和成藏模式的建立奠定了重要的基础。

3.1 震旦系灯影组成藏流体的地球化学特征

锶同位素、碳同位素和氧同位素已被广泛地用于进行示踪流体源区、分析流体流动路径和水-岩反应过程。碳酸盐的锶同位素组成可以作为流体研究的重要参数，主要有两个方面特点，一是锶同位素不像碳、氧同位素因温度、压力和微生物作用而分馏(Machel，2004)，矿物可直接反应流体的同位素组成;二是由于锶在海水中的滞留时间(≈106a)大大长于海水的混合时间(≈103a)，因而任一时代全球范围内海相锶元素在同位素组成上是均一的(Mcarthuret al.，1992)，这造成了地质历史中海水的锶同位素组成具有独特的长期变化趋势(Mcarthuret al.，2001;Veizeret al.，1999，1997)，这为人们进行沉积期后流体的示踪提供了一个非常有意义的背景值。通过地质学家的努力，已建立起了全世界范围内不同时代海水的锶同位素曲线(Veizeret al.，1999;Mcarthur，1994)。不同时代海水的锶同位素，均有一个确定的值或一个稳定的变化范围而与其他时代海水的锶同位素值相区别。

不同时代海相碳酸盐岩具有不同的碳、氧同位素组成。从寒武纪以来，海水的氧同位素整体呈增大的趋势(Veizeret al.，1999);不同时代海相碳酸盐岩的碳、氧同位素演化趋势线具有比较明显的规律性，但是变化范围较宽;因而在缺少比较系统的样品分析的情况下，想追踪流体源显得较困难，碳、氧同位素往往作为锶同位素流体示踪的辅助和补充。

研究中对川中安平1井、高科1井震旦系岩心中的围岩及其所充填的矿物的锶、碳、氧稳定同位素进行了分析(表2、图7);所分析的白云石主要对应前述的第二-第四世代白云石，以第四世代白云石居多，方解石主要为第六世代所充填的矿物。

充注于震旦系和奥陶系晶洞中不同世代矿物的碳氧同位素地球化学研究表明(表2)，所充填的矿物总体具有比围岩低的碳、氧同位素特征，个别样品可高于围岩。无论是哪一期所充填的矿物，它与围岩间具有特别明显的碳氧同位素差异，这种明显的差异暗示着形成这些矿物的流体应当是外来流体，虽然流体与围岩进行了同位素交换，但围岩与流体间的同位素交换尚未达到平衡，从而造成了明显的同位素差异。

表2 高科1井代表性围岩及晶洞和裂缝充填物的碳、氧同位素分析结果Table 2 Carbon and oxygen isotopes of the fracture fillings and host rock，well Gaoke-1

图7 高科1井震旦系白云岩及孔洞充填物锶同位素地球化学剖面Fig.7 The geochemical profile of strontium isotope in the fillings of the Sinian strata，well Gaoke-1

分析结果表明，震旦系白云岩的87Sr/86Sr介于0.7090～0.7133间(图7)，除靠近震旦系古暴露面或古岩溶界面处白云岩的87Sr/86Sr较高外，其余白云岩的87Sr/86Sr主要集中于0.7090～0.7098 间，该值与同期灯影组海水87Sr/86Sr(0.7083)相比，明显高于同期海水的锶同位素值，这可能与震旦系末期的表生岩溶作用相关。孔洞中所充填白云石的87Sr/86Sr可以明显的分为两组(图7):一组位于震旦系灯影组二段和灯三段的古岩溶界面以上，充填白云石的87Sr/86Sr介于0.7090～0.7111。一组位于灯影组二段与灯三段之间的古岩溶面以下，充填物的87Sr/86Sr介于0.7111～0.7157，其中较早期充填白云石的87Sr/86Sr介于0.7111～0.7121间，晚期充填方解石的87Sr/86Sr为0.7157。

前一组孔洞充填白云石的87Sr/86Sr与围岩较相近，但围岩与孔洞充填物间明显的碳氧同位素差异，说明它们应当是异源流体。从孔洞的充填与否和孔洞的发育情况来看，5151.21～5181.12m处的白云岩孔洞发育，除了局部充填沥清外，缺少其它充填物，而这部分白云岩的87Sr/86Sr介于0.7095 ～ 0.7096 之 间;5006.18 ～ 5149.08m 处 白 云 岩 的87Sr/86Sr为 0.7090 ～ 0.7093，而同一段孔洞中充填白云石的87Sr/86Sr为0.7091～0.7094。从总的趋势来看，孔洞充填物的锶同位素略高于围岩的锶同位素，表明所充填的流体应当比围岩稍富锶，结合碳氧同位素特征和孔洞发育物征，下部的溶解作用形成新的溶孔或使先存表生岩溶作用过程中所形成的孔洞扩大，可以推知具有下部溶解上部沉淀的特征。

后一组孔洞充填物具有明显的富锶特征，孔洞充填的白云石87Sr/86Sr介于0.7111～0.7121，它明显的高于所有围岩和前一组孔洞充填白云石的87Sr/86Sr，说明形成后一组白云石的流体为一种特别富锶的流体，该流体与围岩相互作用后造成白云岩的溶解形成新的溶孔或溶解并扩大了先存的孔洞。而晚期所充填的第六世代方解石具有更富锶的特征(87Sr/86Sr为0.7157)，说明形成方解石的流体与形成早期白云石的流体不是同一种性质的流体。锶同位素和碳氧同位素地球化学特征表明，孔洞充填矿物的流体源除了与表生岩溶作用有关外，更多的与在深埋过程中的外来流体的侵蚀溶解作用有关。

前述分析表明，从第二-第四世代矿物，有机包裹体丰度是逐渐升高的，尤其以第四世代矿物中有机包裹体的丰度最高。反映了烃源岩从开始进入生烃门限-进入生烃高峰-开始聚集成藏的过程。而这一过程中的第二世代-第四世代锶同位素特征所表现出的流体流动具有从深部向浅部运移的过程，换句话说，油裂解气之前的油气充注主要表现为垂向运移的特征。

晚期所充填的第六世代方解石主要形成于隆升过程中。这种晚期富锶的流体和前述第二-第四世代的矿物发生水-岩反应，使早期形成的矿物的锶同位素特征发生改变。因为从整个取芯段所分析的锶同位素组成来看，锶同位素从深到浅有降低的趋势，暗示了油裂解气之后的天然气藏的调整和改造过程中的流体也主要表现为垂向运聚的特征。作者所研究的区内生物标志物地球化学特征表明(袁海锋，2008)，震旦系储层烃类的流体源主要为上覆下寒武统筇竹寺组的烃源岩，可以认为下寒武统烃源岩的排烃方式主要为侧向排烃，而震旦系灯影组储层内的流体运移主要表现为垂向流动。

在第四世代矿物形成之后，由于震旦系储层持续深埋，经历了高温作用，达到甚至超过了圈闭中的原油发生裂解的温度，向天然气转化。该期成藏事件的重要标志为第五世代矿物-第二期沥青的形成。另外，高科1井震旦系岩芯及岩屑薄片显示，从震旦系灯影组四段到灯影组二段都有沥青分布(图7)，这些沥青的存在，证实确实发生过油裂解气的事件，而且古油藏还具有比较大的规模。

对区内安平店-高石梯构造带的安平1井寒武系和震旦系最后一期充填的方解石和石英矿物中(形成于油裂解气之后的第六世代矿物)的包裹体进行了冷冻加热实验、激光拉曼分析和均一温度测定，发现该期包裹体存在丰富的液态甲烷(图8)。这些甲烷包裹体的激光拉曼光谱分析表明其为水溶态甲烷包裹体，单个包裹体的冷冻和加热实验中的相态变化也证实了其主要为水溶态甲烷包裹体(袁海锋，2008;袁海锋等，2009)，也即是说，最后一期充填的矿物(第六世代矿物)记录了区内震旦系重要的成藏事件-水溶气的形成。安平1井震旦系储层中最后一期方解石中的包裹体的均一温度峰温为260～290℃，分别所计算的相应的峰温下所对应的古流体压力为1200～1260bar至1520～1600bar，恢复到当时震旦系的古埋深，计算出在其被捕获时的孔隙流体压力系数为1.97～2.40，为超压流体，超压产生的原因主要是原油发生裂解向天然气转化的过程中体积的膨胀效应造成的，属于流体膨胀型的超压机制。根据相应的图版估算(Price，1976，1979)，在 260～290℃ 和对应的压力下(1200～1600bar)，每升水中大约有0.05～0.09m3的甲烷被溶解。

3.2 震旦系油气成藏过程

前述流体充注特征和充注序列的分析表明，川中震旦系安平店-高石梯构造震旦系储层经历了多期油气充注过程。根据孔、洞、缝充填矿物及序列，Sr、C、O稳定同位素的分析以及包裹体地球化学特征，识别了区内震旦系灯影组的主要成藏事件，以区内构造演化为主线，结合下寒武统筇竹寺组泥质烃源岩的成熟演化过程恢复了区内震旦系的油气成藏过程(图8)。

古油藏的形成和破坏阶段;志留纪末期，高科1井震旦系有一定的圈闭形态(图9)，此时寒武系源岩的Ro值为0.5% ～0.6%，已能够向震旦系圈闭充注油气，此为古油藏的形成阶段。二叠纪沉积前，由于加里东运动的抬升剥蚀，导致古油藏被破坏，这一过程被充填的第一世代矿物-第一期沥青所记录，安平1井和高科1井沥青的饱和烃色谱图谱中都表现出了不同程度的生物降解作用(袁海锋，2008)。

二叠纪-三叠纪末的古油气藏形成阶段。三叠纪沉积末，震旦系灯影组和寒武系源岩主要表现为持续深埋的过程(图9)，这一阶段寒武系烃源岩的Ro值从0.7%增至1.3%，为主要的原油充注期(袁海锋等，2009)，同时有少量的天然气充注。这一过程被充填的第二世代-第四世代充填的矿物中的流体包裹体所记录。

侏罗纪-晚白垩世末期古气藏形成阶段。侏罗纪沉积末-晚白垩世早期，寒武系源岩的Ro值从1.3%演化至2.8%，此为主要的天然气充注期，该阶段主要以原油裂解气和干酪根裂解气为主，为古气藏的形成阶段。此时原油开始大量裂解向天然气转化(图9)，并形成第五世代矿物也即是第二期沥青充填。到晚白垩世，震旦系埋深达到最大，原油几乎全部裂解为天然气，古油藏基本消失，转化为古气藏。在油裂解气的过程中，由于体积的膨胀效应，同时由于温度的升高和压力的增大，生成的天然气大量溶于水，形成水溶气(检测出了大量的液态甲烷包裹体)，这一成藏事件被所充填的第六世代矿物(高科1井主要为方解石，安平1井主要为方解石和石英)所记录。

图8 川中安平店-高石梯构造安平1井震旦系储层中充填的方解石的包裹体照片及其均一温度和压力分布图(a)-方解石矿物中的液态甲烷包裹体;(b)-流体包裹体的均一温度分布直方图;(c、d)-分别为260℃和290℃对应的捕获压力分布直方图Fig.8 Fluid inclusions in the filled calctite，the distribution of homogenization temperature and pressure of the filled calcite in Sinian reservoir of Gaoke-1，Anpingdain-Gaoshiti Structure，Central Sichuan Basin(a)-liquid methane inclusions in calcite;(b)-homogenization temperature histogram of fluid inclusions;(c，d)-trapping pressure histogram in 260℃and 290℃，resepectively

晚白垩世末-现今，气藏调整和定型阶段。晚白垩世沉积末，由于喜马拉雅期的构造运动导致地层的抬升，磷灰石裂变径迹模拟的结果表明，川中安平店-高石梯构造及邻区开始大幅度隆升的时间为59Ma，被剥蚀的地层厚度为1743～2030m。构造抬升导致震旦系储层地层温度的降低，致使水溶气大量出溶，由水溶态向游离态转化(图9);川中震旦系气藏包裹体所记录的由于油裂解气所产生的孔隙流体压力为1200～1260bar至 1520～1600bar，压力系数为 1.97～2.40，而现今震旦系气藏的压力为 69.1 ～ 69.5MPa，压力系数为1.29，并非水溶气藏，说明晚白垩世的构造隆升一方面导致水溶气的脱溶，气藏的流体相态发生变化，另一方面导致气藏原有的平衡被打破，气藏重新分配和调整，可能发生跨层流动向上覆寒武系储层中运聚成藏，或者向处于构造更高部位的威远、资阳方向调整和转移。有证据表明，威远震旦系气藏的形成与喜马拉雅期的隆升导致的水溶气脱溶有关(刘树根等，2009;戴金星，2003;李一平，1996)。四川盆地五指山构造震旦系灯影组储层中的水溶气因喜马拉雅期的构造隆升可从地层水中解析出游离气的量为217.7×108m3，为威远震旦系气田探明储量的53.5%(杨毅等，2008)。研究表明，世界上一些气田的形成与水溶气脱溶有关，西西伯利亚盆地乌连戈依大气田的天然气成藏是由于晚第三系抬升1000m造成地层压力和温度的降低，导致白垩系地下水中气体出溶的结果(Crameret al.，2002)。塔里木和田河大气田、克拉2气田等的油气藏的形成等也与水溶气有密切的关系(秦胜飞等，2006a，b，2007;李梅等，2003)。水溶气也是中国南方叠合盆地中、古生界海相地层主要的成藏流体源之一(徐思煌等，2007)。由此可见，晚期构造隆升导致水溶气的脱溶与灯影组天然气成藏的关系最为密切，也是区内最重要的成藏事件。

图9 川中安平店-高石梯构造震旦系灯影组油气成藏过程(该剖面根据过高石梯构造地震剖面绘制)Fig.9 The process of hydrocarbon accumulation in the Dengying Formation，Sinian，Central Sichuan Basin

4 结论

岩芯观察和显微镜下薄片观察结果表明，川中震旦系储层中多期流体充注的特征是非常明显的，能够识别出的流体充注序列为:第一世代沥青→第二世代细晶晶粒状白云石→第三世代粗晶-巨晶马鞍状白云石→第四世代粗晶-巨晶状白云石→第五世代沥青→第六世代方解石+石英/方解石/石英;这些矿物中捕获的流体包裹体特征基本可以代表川中安平店-高石梯构造震旦系成藏流体的充注序列和充注特征，第一世代沥青是早期古油藏被破坏的标志，第二世代白云石-第四世代白云石中的有机包裹体丰度逐渐增加，代表了古油气藏又重新形成的过程;第五世代沥青是深埋过程中由于高温作用油裂解为天然气的重要标志;第六世代方解石中的水溶态甲烷包裹体是水溶气形成的重要标志。第二世代-第六世代矿物的Sr、C、O稳定同位素示踪的结果证实，震旦系储层中的成藏流体为外源流体，流体充注具有下部溶解，上部沉淀和充填的特征，流体的运移是从深部到浅部的。

在矿物充注序列和充填矿物的Sr、C、O稳定同位素特征的约束下，结合寒武系烃源岩生烃史演化和震旦系圈闭的演化，认为震旦系灯影组储层经历了如下的成藏过程，二叠纪沉积前古油藏的形成和破坏→二叠纪-三叠纪末的古油气藏形成→侏罗纪-晚白垩世末油裂解气和古气藏形成→晚白垩世末-现今气藏的调整和定型;其中对川中震旦系成藏具有重要意义的事件是油裂解气产生的异常高压导致水溶气的形成和由于构造抬升导致的水溶气脱溶的成藏事件。天然气在地层水中的溶解有利于古气藏的保存，避免构造运动引起的破坏，而脱溶过程又是天然气藏调整、重新定位的过程，这可能也是四川盆地震旦系普遍的成藏事件，是震旦系成藏的有利因素。

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