雪峰山西侧地区线性和环状构造特点及其与油气关系探讨

张景华，欧阳渊，张建龙，刘小霞

（中国地质调查局成都地质调查中心，成都610081）

三十多年来，遥感技术在油气勘探领域的应用已形成了两种方法，即遥感间接找油方法和直接找油方法[1-8]。总的来说，建立在油气藏烃类微渗漏理论基础之上，通过提取和识别油气藏烃类微渗漏信息的遥感直接找油方法，标志着遥感技术在油气勘探领域的应用发展到了一个新的阶段，是遥感技术在油气勘探领域的未来主要发展方向之一。以往大量的实践都表明[9-16]，利用遥感影像进行线性构造、环状构造研究,来揭示与油气有关的地质构造，研究油气地质背景，寻找油气有利聚集区，仍然是遥感技术探测油气藏的主要手段，并早已被证明成熟可靠。

线性构造指遥感图像上与地质作用有关的直线、弧线、折线状的线性（状）影像特征，通常与断裂有关，多数是断裂在遥感图像上的反映。遥感图像上由色调、水系、影纹结构等显示出来的圆形、近圆形的影像特征称之为环状影像（环状形迹），成因上与地质作用有关的被称为环状构造（环形构造）。中生代的燕山运动造就了雪峰山西侧地区典型的隔槽式褶皱带，这种侏罗山式褶皱，在遥感图像上具有显著的解译标志。雪峰山西侧地区植被覆盖度高，遥感地质解译中，线性构造和环状构造的解译效果最好，应用遥感图像解译线性构造比常规野外工作更有效，有助于识别出那些地面工作中不易发现或遗漏的断裂等构造信息，为油气地质调查提供了一种有效手段，能够弥补地面地质工作的不足，提高地质工作的精度。

本文采用美国陆地卫星7号（Landsat-7）的ETM（Enhanced Thematic Mapper）遥感数据，开展雪峰山西侧地区线性构造和环状构造遥感解译，通过分析其分布规律和形成机制，对线性构造和环状构造遥感地质特征进行研究，探讨其与油气的关系，并大范围内快速筛选有利区块，圈定有利油气远景区。

1 研究区概况

研究区位于雪峰山西侧地区，大致为齐岳山以东与雪峰山以西之间的区域，西起遵义-重庆-万州，北抵万州-宜昌，东达宜昌-邵阳，南至邵阳-洪江，坐标范围为N27°～31°、E106°～112°，面积约20×104km2，其行政区划涉及渝东、川东南、黔北遵义、湘西怀化和张家界、鄂西恩施等地。该区地形复杂，主要为山地、河谷地带，发育长江及其支流乌江、清江等水系。

研究区内地层出露较齐全，从南华系到第四系均有不同程度出露。区内海相地层广泛发育，从老到新，发育有震旦系、寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系和三叠系等多套海相地层，沉积类型多样，其中，又以古生代海相地层最为发育（图1）。震旦系-下古生界具有多套有利烃源岩、储集层和盖层，拥有多个优质的生储盖组合[17-27]，具有优越的原生石油地质条件，油气资源勘探前景广阔。

2 遥感图像处理与解译

ETM图像具有丰富的地质信息，尤其各种构造形迹显示清楚，因此，选用25景ETM图像来分析研究雪峰山西侧地区的线性构造和环状构造。先选择色彩丰富、清晰度高、干扰信息少的TM7、TM4、TM1进行假彩色合成，然后采用1/25万数字地形图对25景ETM图像进行几何校正，再进行图像镶嵌处理，生成全区的ETM图像，并进行对比度拉伸、直方图均衡化、边缘增强和高通滤波处理，增强线性和环状影像特征。采用机助目视解译手段，在MAPGIS 6.7软件平台上，进行线性构造和环状构造遥感解译，最后编制1/50万雪峰山西侧地区线性构造和环状构造遥感解译图（图2）。

图1 研究区地质图Fig.1 Geological map of the study area

3 线性构造特征

本文所指的线性构造是指在ETM 遥感影像上表现出来的、与构造有关的直线状线形影像，不包括岩性界线、岩相界线、不整合界线、侵入体接触界线等地质界线，多数为直线状，少数略微弯曲、局部呈弧线形，其展布具有比较明显的方向性，通过与现有地质资料对比和野外调查，证实大多数为断裂构造和各种破裂（节理、劈理等），根据其遥感影像特征的不同，可以分为如下几类：

3.1 Ⅰ级线性构造

Ⅰ级线性构造主要是区内的深大断裂，由于规模大、空间延伸远，在ETM影像图上表现为忽宽忽窄、连续延伸的线性负地形谷地，穿越不同的地貌景观地区而不受地形、地貌的影响，沿其走向错断许多地层和岩体，常形成断裂破碎带，由于水理性质不同（富水或贫水）而呈现蓝色调或灰色调，在其两侧常伴生有次级断裂。

Ⅰ级线性构造空间展布具有较明显的方向性，多数为北东向、北北东向和北东东向，与地层走向较一致，少数为北北西向、近南北向和近东西向。Ⅰ级线性构造在空间分布上，具有较明显的地域性和不均匀性，大致沿慈利-保靖断裂可以分成两个不同区域，慈利-保靖断裂以东，Ⅰ级线性构造数量较多，占区内的绝大部分，分布较密集，慈利-保靖断裂以西，Ⅰ级线性构造数量极少。

图2 雪峰山西侧地区线性构造和环状构造遥感解译图Fig.2 The interpretation map of linear structure and ring structure from remote sensing image in the western part of the Xuefeng Mountains

3.2 Ⅱ级线性构造

Ⅱ级线性构造主要是区内的一些区域断裂，规模小于Ⅰ级线性构造，在ETM 影像图上表现为空间延伸较远的线性负地形影像特征，但其空间延伸距离明显较Ⅰ级线性构造短，多表现为呈线状展布的低洼地形，有时可见断层崖、断层三角面呈直线状断续或连续排列，水系往往受其控制，形成格子状水系、角状水系及对口河等，局部河段常常流向异常，在其两侧常伴生规模更小的次级断裂或密集节理带。

Ⅱ级线性构造的空间展布也具有较明显的方向性，多数为北东向、北北东向和北东东向，少数为北北西向、近南北向和近东西向，其展布方向与区内深大断裂较一致，表明可能受其控制。Ⅱ级线性构造在空间分布上，也具有较明显的地域性和不均匀性，也可以沿慈利-保靖断裂分成两个不同区域，慈利-保靖断裂以东，Ⅱ级线性构造数量较多，分布密集，慈利-保靖断裂以西，Ⅱ级线性构造数量较少，分布较为稀疏，在慈利-保靖断裂以西又可沿道真-沿河-秀山一线分为南北两个部分，北部Ⅱ级线性构造数量相对较多，南部相对较少。

3.3 Ⅲ级线性构造

Ⅲ级线性构造主要是小断裂、节理、劈理带等。

小断裂在空间上没有明显的分布规律，多数小断裂展布方向为北西向和北东向，少数为近南北向和近东西向，北西向和北东向为优势展布方向。北西向的小断裂往往横切或斜切地层，造成地层被切割或错开，北东向小断裂多平行地层走向，在ETM 影像上表现为小型直线状影像特征，常造成地层重复或缺失及地层沿走向斜交。

节理往往成组出现，平行或雁列排列，或共轭相交，而劈理往往平行密集出现在大断裂两侧。在雪峰山构造带及西缘，节理和劈理分布比较密集，反映构造变形相对较强。

4 环状构造特征

雪峰山西侧地区的环状构造按其成因可以分为岩浆活动成因、构造成因和地学成因不明三大类。

4.1 岩浆活动成因环状构造

雪峰山西侧地区与岩浆活动有关的环状构造主要是岩体，主要分布在雪峰山中段的龙潭-小沙江和武阳-李西一带，主要是加里东期二长花岗岩体（γ3）和后期侵入的燕山早期二云母花岗岩体（γ52-1）。

在ETM影像上，岩体颜色为紫红色、肉红色，平面几何形态为圆形、近似圆形，岩体边缘水系形态略微显现为环状，内部则形成钳状-菱格状-树枝状水系，块状、网状纹理，受风化剥蚀和流水侵蚀作用影响，形成垄状地形或是带剥蚀残丘的丘陵盆地，岩体内部断裂和节理发育，受其切割，表面破碎。

4.2 构造成因环状构造

4.2.1 穹隆和构造盆地

雪峰山西侧地区穹隆和构造盆地主要分布在慈利-保靖断裂以西。

呈环形影像特征，平面几何形态多为近似圆形、椭圆形，穹隆以近圆形居多，而构造盆地则以椭圆形居多，其环形影像多是由环形、弧形分布的山脊、沟谷来表现。在地形地貌上，穹隆为隆起状山体，构造盆地为凹陷状盆地，穹隆多发育放射状水系，而构造盆地多发育向心状水系。

4.2.2 涡轮形环状构造

呈环线形影像特征，平面几何形态多为弧形、涡轮形、环形，多数不封闭。地形地貌往往较复杂，其环形影像多是由环形、弧形分布的沟谷来表现，呈现较强的环线形影像特征，水系类型多变，但局部水系往往异常，如水系倒钩状、钝角状或直角状转弯，发育多组不同方向的线性构造穿插，这种环状构造在息烽一带表现最明显。

4.3 地学成因未明环状构造

在雪峰山西侧地区，有些环状构造的地学成因不明确，它们的平面几何形态是圆形、近圆形及椭圆形，这种环形影像特征大多数是通过色调环、地貌环、水系环、植被环、影纹环以及这几种环的复合表现出来的。这种环状构造的地学成因尽管不明确，但也可能反映了一些地下信息。

5 雪峰山西侧地区线-环构造与油气关系探讨

线性构造和环状构造的形成与区域构造密切相关，而雪峰山西侧地区油气运移成藏与构造演化密切相关，因此，通过分析线性构造和环状构造分布规律和形成机制，结合区域地质背景，探讨其与油气的关系，可以在大范围内快速筛选有利区块，圈定有利油气远景区。

5.1 线性构造与油气关系

通过对线性构造进行分析研究，认为作为深大断裂的Ⅰ级线性构造和区域断裂的Ⅱ级线性构造，由于规模较大，切割较深，其通过处可能切割盖层，可能是深部油气散失的通道，对油气藏而言，主要起破坏作用，因此，作为Ⅰ级线性构造和Ⅱ级线性构造分布较密集的地区，不利于油气保存。

区内Ⅰ级线性构造和Ⅱ级线性构造分布较密集的地区位于慈利-保靖断裂以东，加之这一地区靠近雪峰山构造带，构造变形较强，且在雪峰山构造带内有燕山期的岩浆活动，因此，慈利-保靖断裂以东地区对于油气保存来说，可能是不利的。区内Ⅰ级线性构和Ⅱ级线性构造分布较稀疏的地区位于慈利-保靖断裂以西，在该区域Ⅰ级线性构造和Ⅱ级线性构造数量少，且分布稀疏，间隔大，有可能是雪峰山西侧地区油气保存较有利的区域。

5.2 环状构造与油气关系

从环状构造角度来说，有些构造成因的环状构造可能与地下深部的构造圈闭关系比较密切，可能是地下构造圈闭在地表的反映，同时，背斜转折端部位因局部张应力作用易产生张性裂隙，可能出现虚脱空间，为油气聚集提供空间，有利于油气聚积，故穹窿、短轴背斜等环状构造与油气保存关系密切，是油气有利聚集区。

区内构造成因的环状构造主要集中分布在慈利-保靖断裂以西地区，具体来说有三个较集中分布的区域（图2），一为利川-恩施地区，二为武隆-道真地区，三为金沙-仁怀地区。

5.3 油气远景区预测

在利川-恩施地区，多数环状构造成因与褶皱构造有关，主要分布在利川以南的利川复向斜带和恩施以东的花果坪复向斜带，且呈北东-南西向排列，同时，这两个复向斜带内基本少有Ⅰ级线性构造和Ⅱ级线性构造分布，因此，认为这两个复向斜带构造变形较弱，有利于油气聚集与保存，尤其是其内部的背斜，应是油气聚集的有利部位。

在武隆-道真地区，环状构造主要分布在武隆周围，呈现北东-南西向分布，多数环状构造成因与褶皱关系密切，有可能是隐伏背、向斜在遥感图像上的反映，同时，武隆周围也基本没有Ⅰ级线性构造和Ⅱ级线性构造分布，因此，认为武隆周围为油气聚集的有利区域。

在金沙-仁怀地区，环状构造主要分布在金沙以南、仁怀以北，多呈大型环状构造群的“环套环”形式分布，“穹盆”构造特征明显，结合地质资料分析，认为该地区的环状构造主要是由于穹窿和构造盆地引起，环状构造周围断层不发育，没有Ⅰ级线性构造和Ⅱ级线性构造分布，因此，认为金沙-仁怀地区的金沙以南、仁怀以北为油气聚集的有利区域，这一地区的穹窿、短轴背斜是油气聚集的有利部位。

综合上述分析，认为雪峰山西侧的利川-恩施、武隆-道真、金沙-仁怀这三个地区对油气保存来说比较有利，可能是有利远景区，与谢渊等[28]研究结果基本一致。

6 结论

（1）雪峰山西侧地区线性构造可分为三级，Ⅰ级线性构造主要为深大断裂，Ⅱ级线性构造主要为区域断裂，Ⅲ级线性构造主要为小断裂、节理和劈理。

（2）Ⅰ级线性构造和Ⅱ级线性构造展布具有较明显的方向性，多数为北东向、北北东向和北东东向，少数为北北西向、近南北向和近东西向；在空间分布上，具有较明显的地域性和不均匀性，慈利-保靖断裂以东，数量较多，慈利-保靖断裂以西，数量较少。Ⅲ级线性构造中的小断裂在空间上没有明显的分布规律，展布方向性明显，以北西向和北东向为优势展布方向，节理和劈理主要分布在雪峰山构造带及西缘。

（3）雪峰山西侧地区的环状构造按其成因可以分为岩浆活动成因、构造成因和地学成因不明三大类，构造成因的环状构造与油气关系较密切。

（4）通过对雪峰山西侧地区的线性构造和环状构造分布特点进行分析，认为利川-恩施、武隆-道真和金沙-仁怀三个地区对油气保存比较有利，可能是有利油气远景区。