摘要：四川盆地奧陶系的天然氣勘探一直未取得較好成效。為此，分析了奧陶系2組烴源巖(燈影組、九老洞組)的生油氣條件：①燈影組具有生油條件，唯其時代久遠，埋藏一般較深，有機質已演化到過成熟階段(Ro＞2%)，所生成的石油皆已裂解為天然氣；②九老洞組烴源巖生氣強度十分可觀，以成都、樂山、自貢與資陽地區為最豐，生氣強度為20×108～230×108m3/km2。通過儲層物性、縫洞分析(古巖溶縫、洞穴的發育分布，古巖溶的演化，裂縫作用)及蓋層條件分析，結合該區雅安-龍女寺古隆起、天井山古隆起、瀘州古隆起與油氣的生成關系分析結果，認為在奧陶系找氣仍有較好前景，并提出了勘探建議：盆地中、西部的弧形地帶，即從廣元經南充、華鎣山-樂山，以及加里東期形成的瀘州古隆起和威遠巨型穹隆背斜構造，皆是奧陶系下一步勘探的有利區塊。
關鍵詞：四川盆地；奧陶紀；沉積巖相；生油氣條件；古巖溶縫洞；加里東期古隆起；勘探有利區；弧形地帶
川黔鄂地區奧陶系的油氣顯示均普遍存在，特別是在中奧陶統寶塔組龜裂紋石灰巖中更是如此，常見于龜裂紋隙和直角石體腔內，次為下奧陶統紅花園組石灰巖和生物灰巖裂縫及晶洞中。然而，從已鉆井情況來看，皆未取得較好的成效，目前僅在瀘州地區的東山構造寶塔組鉆獲一口高產氣井(東深1井)，經測試產氣達22×104m3/d；此外在盆地西北廣元的河灣場構造在奧陶系鉆河深1井，完鉆測試產氣3.29×104m3/a。為推進四川盆地奧陶系油氣勘探，謹寫此文。
1 早奧陶世沉積相
按理本區奧陶系油氣顯示，均以中奧陶統寶塔組最為普遍，而且已鉆獲工業氣流的也是寶塔組，但考慮到該組全區皆為龜裂紋石灰巖，巖性很穩定，而且厚度變化也不大，一般介于10～30m，最厚達50m。為此，鑒于下奧陶統距下伏生油層更近，并有儲層，因此相應的把沉積相改作早奧陶世沉積相，以期對奧陶系含油氣遠景能有更多揭示。
四川盆地早奧陶世海侵，繼承了晚震旦世燈影期以來海侵格局(圖1)，即由黔北和鄂西向北西方向侵入。當時海盆周邊，西有康滇古陸，西北有青藏古陸，秦嶺古陸則橫亙于北。但由于早期海侵規模相對較小，致使川陜邊界及龍門山地區，缺失下奧陶統下部，下奧陶統上部超覆于寒武系之上[1]。盆地東部下奧陶統多為碳酸鹽巖，向西碎屑巖逐漸增多，愈往西碎屑巖愈粗且多為紅色，其中以紅花園組最為明顯，在川鄂邊境紅花園組石灰巖較厚，向西逐漸變薄，上部已為湄潭組頁巖下部所代替，到峨眉山一帶已變為砂巖夾少許白云巖的高洞口組。沉積厚度由盆地西、北部向東南逐漸增厚，最厚達400m。
1.1 碎屑巖相
位于四川盆地西部，廣元、成都、樂山-宜賓一線以西，呈北東向向西突出的弧形。在南段峨眉山一帶，僅存羅漢坡組大乘寺組，其上缺失，羅漢坡組為紅、綠色石英砂巖及紫、灰色頁巖，產Chungkingaspis sinensis等三葉蟲化石，厚100m；大乘寺組為灰-灰綠色頁巖，產Taihungshania brevica等三葉蟲及筆石化石[2]。北段陜南寧強一帶，為趙家山組-西梁寺組，主要為灰綠-黃綠色頁巖，僅西梁寺組頂部10m為淺灰色瘤狀石灰巖，產始兩分對筆石、瑞典斷筆石及安娜葉筆石等眾多筆石[1]，厚115m。
1.2 臺地碳酸鹽巖相向上變為碎屑巖相
該相位于碎屑巖相之東，由房縣經萬洲、重慶-遵義一線之西的盆地中部地區，亦呈北東向向西突出的弧形。南段黔北一帶，地層分組名稱從下向上為桐梓組、紅花園組、湄潭組及牯牛潭組，下部桐梓組-紅花園組為灰黑一灰色厚層至薄層白云質灰巖及結晶灰巖夾頁巖，產Tungtzuella及芬根伯貝等三葉蟲及腕足類化石，厚97m；中、上部湄潭組 牯牛潭組，為灰黃-綠色頁巖，夾少量砂巖及石灰巖，產斷筆石及宜昌三瘤蟲三葉蟲等化石，厚183m。中段西部威遠一帶，威2井羅漢坡組為砂質白云巖及石英砂巖，厚48m；大乘寺組為灰色粉砂巖與灰綠色頁巖互層，厚184m。中段東部華鎣山一帶，為半河組-揚子貝組，下部半河組為淺灰至紫、粉紅色頁巖，底部為15m灰色薄層泥質灰巖，產Chungkingaspis、Tungtzuella等三葉蟲化石，厚86m；中、上部湄潭組為黃綠色頁巖，產Didymograptus等筆石化石，厚170m；頂部揚子貝組為黃色疏軟云母質頁巖，厚25m[2]。北段與碎屑巖相相似，為趙家壩組-西梁寺組，主要為灰綠-黃綠色頁巖。
1.3 臺地碳酸鹽巖淺緩坡相
位于房縣經萬州、重慶-遵義一線以東的渝鄂接壤一帶，主要在鄂西地區。地層分組名稱，自下向上為南津關組、分鄉組、紅花園組、大灣組及牯牛潭組。鄂西房縣-襄樊一帶，厚208～242m：南津關組為灰白-深灰色中厚層白云巖或白云質灰巖，常夾燧石結核或條帶；分鄉組為灰及灰黑色薄層石灰巖夾少量頁巖；紅花園組以黑色薄層至中層粗晶灰巖為主，含Cameroceras頭足類化石；大灣組為黃綠色瘤狀灰巖，夾紫紅色粗晶灰巖，產Yangtzeella、Isoteloides等腕足類及三葉蟲化石；牯牛潭組以灰黃色塊狀石灰巖為主，常夾黃色薄層瘤狀灰巖[3]。鄂西宜昌-恩施一帶，厚202～367m：宜昌南津關組為灰白色厚層白云巖夾少許頁巖，產櫛殼蟲及指紋頭蟲等三葉蟲化石，向西至恩施變為灰白-深灰色厚層生物灰巖及結晶灰巖，夾白云質灰巖及頁巖，富含Dactylocephalus等三葉蟲化石；分鄉組在宜昌一帶為灰色石灰巖，上部夾少量頁巖，至恩施變為深灰色中至厚層狀結晶灰巖及黃綠色頁巖，產Acathograptus、Tungtzuella等筆石及三葉蟲化石；紅花園組宜昌一帶為灰黑色厚層石灰巖，至恩施一帶變為灰及深灰色中-厚層石灰巖，夾生屑灰巖及黃色頁巖；大灣組宜昌一帶為紅色薄層石灰巖，夾頁巖及瘤狀灰巖，至恩施一帶變為灰綠色頁巖為主，夾紫紅色中-厚層瘤狀灰巖，富含筆石、腕足類及三葉蟲化石；牯牛潭組為紫灰色薄層石灰巖與灰色薄層瘤狀灰巖互層，產頭足類化石。渝東秀山一帶，厚473m：南津關組下部為深灰色厚層及塊狀石灰巖，夾少許頁巖，石灰巖含燧石結核，中部為灰-深灰色灰質白云巖，頂部為白云質條帶灰巖，含燧石；分鄉組為灰色厚層石灰巖及生物灰巖夾頁巖；紅花園組為深灰色塊狀石灰巖，上、下部富含燧石；大灣組稱紫臺組，以紫紅及黃綠色中厚層瘤狀泥灰巖及黃綠色頁巖為主，夾中層石灰巖、泥灰巖及少量細砂巖，富含多類化石；牯牛潭組為灰及紫灰色中層石灰巖夾泥質瘤狀灰巖，產頭足類化石。
2 奧陶系生儲蓋條件
2.1 生油氣條件
奧陶系具有2個烴源巖，其一是震旦系燈影組，另一則為下寒武統九老洞組的泥頁巖。
2.1.1燈影組生油氣條件
燈影組含有較多藻類、微古植物及古孢子，特別是下段富藻白云巖層，藻類主要為藍綠藻、似紅藻等，這些低等生物遺體便是燈影組生油的物質基礎。從巖石結構和構造中可見到藻的黏液質和藻跡殘余。據電鏡掃描燈影組所含干酪根呈絮狀，具明顯無定型結構，證實為低等生物演化而成的腐泥型干酪根類型[4]。
碳酸鹽巖有機質豐度，一般認為有機質含量大于或等于0.08%～0.20%，即可認為是生油層[5～6]。從表1可知，燈影組平均有機碳含量除盆地西部樂山范店鄉、綿竹清平、廣元陳家壩-陜南寧強胡家壩外，其余地區平均有機碳含量一般皆大于0.13%，最高可達0.43%，且其殘余厚度常常大于500m，可見燈影組無疑具有一定的生油條件。
表1 燈影組有機碳含量簡表 %
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地點
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有機碳含量
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平均值(樣品數/個)
|
最小值
|
最大值
|
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威遠構造威3井
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0.16(126)
|
0.05
|
0.50
|
|
威遠構造威4井
|
0.28(66)
|
0.04
|
1.48
|
|
威遠構造威9井
|
0.13(55)
|
0.01
|
0.72
|
|
威遠構造威10井
|
0.10(73)
|
0.02
|
0.51
|
|
威遠構造威11井
|
0.35(18)
|
0.08
|
0.71
|
|
威遠構造威12井
|
0.36(12)
|
0.05
|
0.96
|
|
威遠構造威13井
|
0.13(37)
|
0.01
|
0.53
|
|
威遠構造威14井
|
0.16(41)
|
0.01
|
0.54
|
|
威遠構造威15井
|
0.11(79)
|
0.01
|
1.34
|
|
威遠構造威22井
|
0.19(9)
|
0.11
|
0.42
|
|
威遠構造威30井
|
0.14(21)
|
0.05
|
0.33
|
|
威遠構造威基井
|
0.18(4)
|
0.08
|
0.33
|
|
龍女寺構造女基井
|
0.23(28)
|
0.03
|
0.82
|
|
長寧構造寧1井
|
0.11(6)
|
0.01
|
0.32
|
|
樂山范店鄉
|
0.03(55)
|
0.01
|
0.07
|
|
峨眉山
|
0.08(8)
|
0.02
|
0.26
|
|
綿竹清平
|
0.05(32)
|
0.01
|
0.41
|
|
廣元陳家壩
|
0.07(13)
|
0.02
|
0.14
|
|
南江楊壩
|
0.43(20)
|
0.03
|
0.97
|
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陜南漢中梁山
|
0.19(13)
|
0.02
|
1.17
|
|
陜南寧強胡家壩
|
0.07(70)
|
0.01
|
0.47
|
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陜南寧強窄峽子
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0.15(17)
|
0.03
|
0.55
|
|
鄂西威豐2井
|
0.30(9)
|
0.08
|
1.28
|
|
鄂西各井
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0.15(38)
|
0.02
|
0.69
|
燈影組生油的另一證據是，無論是盆地內或周邊露頭，都常見黑色瀝青或變質瀝青，如陜南、黔北及鄂西。氯仿瀝青“A”含量除陜南南鄭鋼廠和南山嶺外，一般平均都大于0.01%，甚至漢中梁山最大可達2.558%，女基井最大也達0.35%(表2)；與松遼盆地深層主力烴源巖沙河子組氯仿瀝青“A”含量為0.026%～0.16%[7]相比較，也較相近；燈影組井下巖心瀝青含量也不低，而且含瀝青樣品率也較高。
表2 燈影組氯仿瀝青“A”含量及井下巖心瀝青含量表
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地區
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氯仿瀝青“A”含量
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井下巖心瀝青含量
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平均值(樣數/個)%
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最小值/%
|
最大值/%
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構造名稱
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井號
|
樣品數/個
|
平均值/%
|
含瀝青樣品/%
|
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陜南漢中梁山
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0.34(17)
|
0.001
|
2.558
|
資陽古潛臺
|
資2
|
298
|
5.29
|
66.11
|
|
陜南南鄭鋼廠
|
0.007(6)
|
0.003
|
0.022
|
平安店
|
平安1
|
480
|
4.56
|
53.54
|
|
陜南南山嶺
|
0.009(5)
|
0.004
|
0.019
|
威遠
|
威117
|
357
|
0.93
|
39.50
|
|
陜南寧強胡家壩
|
0.012(14)
|
0.001
|
0.038
|
自流井
|
自深1
|
291
|
1.13
|
39.18
|
|
廣元陳家壩
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0.010(9)
|
0.004
|
0.020
|
大窩頂
|
窩深1
|
437
|
0.41
|
46.68
|
|
女基井
|
0.004～0.35(樣品數至少7個)[8]
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以上均充分說明燈影組具有生油條件，唯其時代久遠，埋藏一般均較深，有機質已演化到過成熟階段(Ro＞2%)，所生成的石油皆已裂解為天然氣。
2.1.2九老洞組生油氣條件
九老洞組位于奧陶系之下，巖性以黑-深灰色頁巖、碳質頁巖或砂質頁巖為主，表明為強還原環境條件下的沉積，而且厚度大，尤其是在廣元-重慶一線以西地區，厚度皆大于100m，向西逐漸增大，至宜賓西最大可達400m。其次是廣元-石柱一線以東，厚度為60～200m。只有南充、涪陵與石柱間，厚度小于50m，生油氣條件較差。
有機質豐富，尤其是盆地西部的綿陽、成都、樂山、宜賓和瀘州地區，有機質含量皆大于1.0%，在資陽、樂山-自貢之間的威遠地區，有機質豐度競達5.0%。其次是儀隴、達州-涪陵一線以東地區，有機質含量大于1.0%，南江一帶最高可達3.0%。以盆地中部南充、儀隴、達州、重慶-古藺一帶最差，有機質含量僅為0.5%～1.0%。
盡管九老洞組烴源巖的有機質經過漫長時期的演化已達過成熟階段，所生成石油均已裂解為天然氣，但其生氣強度卻十分可觀。以成都、樂山、自貢與資陽地區最豐，生氣強度為20×108～230×108m3/km2，次為盆地東北南江、通江和達州地區，生氣強度為10×108～60×108m3/km2(圖2)[9]，其余地區則皆少。
2.2 儲集條件
2.2.1儲層物性
四川盆地奧陶系因巖性致密一般均未取心，僅在威遠構造鉆威基井進行了系統取心，奧陶系的2個儲層(寶塔組和羅漢坡組)的連通孔隙度都很低(平均僅有1.27%和1.92%)，必須借助于裂縫和其他縫、洞的相互溝通，才能成為較好的儲層。
2.2.2古巖溶縫洞
2.2.2.1 古巖溶縫
志留系沉積后產生的加里東造山運動，不僅使四川盆地整體上升為陸，而且在盆地中、西部形成了一個近東西向的雅安-龍女寺大型古隆起。該古隆起原名樂山-龍女寺古隆起，是1964年發現威遠震旦系燈影組氣藏以后，對該區地震普查資料進行全面研究后，于20世紀70年代初命名[10]。現據實鉆資料編制的古地質圖，高點并不在樂山而是在雅安。因此筆者據實作了修正(圖3)。加里東運動使盆地抬升為陸，經過漫長地質歲月，志留系巖石遭到了嚴重剝蝕，在風化剝蝕進程中露出地表的部分，經日照、風吹、季節變化，以及晝夜溫差等自然力的作用，必然會產生很多上寬下窄的張裂縫，當剝蝕至奧陶系碳酸鹽巖時，遇大氣降水，裂縫中便會充滿淡水，有淡水中的CO2參與便可對碳酸鹽巖進行溶解，從而開始了以溶蝕為主的過程。因此奧陶系中的古巖溶縫一般來說應比較發育。
2.2.2.2 古巖溶洞穴
在形成古巖溶縫向下縱橫向擴溶的同時，于不同層位和巖石中，如遇易溶的鮞粒、生屑、藻屑、藻球粒及軟體動物等多孔地帶，最容易首先形成鑄模孔[11]，或淡水停留較長久的地段，以及裂縫延伸相互交接處，都可使奧陶系的碳酸鹽巖溶蝕擴大為古溶洞穴。但從整個盆地油氣勘探有效邊界內來看，盡管經歷了加里東運動表生期漫長而強烈的剝蝕，但將志留系泥頁巖剝蝕干凈的地區并不太多，呈現在古地質圖上的只有盆地西部的廣元經南充-威遠一線以西的地區，且在廣元、磨溪-樂山一線以西的地區奧陶系已全遭剝蝕。因此當時尚有奧陶系殘存的地區，則僅有該兩線之間向東突出的弧形地帶，即由廣元向南跨越雅安一龍女寺古隆起北翼，再經其軸部轉向南翼的弧形地帶。該地帶奧陶系碳酸鹽巖分布較廣，經長期的淡水淋溶必然會產生古巖溶洞穴。從該帶已鉆井可知，女基井、磨深1井及高科1井均有南津關組殘存，其厚度分別為39m、54.5m及22m，巖性女基井有生物灰巖和鮞粒灰巖，均是淡水最易于溶蝕的巖石，但該3口井皆未發現有古溶洞穴存在。威遠構造雖然已鉆了100多口井，但均無一口井已剝蝕至羅漢坡組(即南津關組)，其上尚有超過100m的大乘寺組砂、頁巖存在，甚至有些井尚有100～200m的志留系泥頁巖存在，因此也未發現有古巖溶洞穴存在。唯長寧構造寧1井鉆至羅漢坡組時，于井深12.83～13.4m鉆具放空0.57m，漏清水有進無出，但這是現今巖溶，而不是古巖溶，不過卻可說明羅漢坡組是易于形成古巖溶的。因此認為前述加里東期末尚有奧陶系碳酸鹽巖殘存的向東突出的弧形地帶，可能有較多古巖溶洞穴存在。
2.2.2.3 古巖溶的演化
1) 早期：加里東運動將盆地褶皺并抬升為陸，至中二疊世海侵到來之前。在志留紀-中二疊世整整2個多紀，四川盆地僅于青藏古陸前緣龍門山斷褶帶和盆地中部華鎣山以東地區，有部分泥盆系和石炭系沉積外，在這漫長的地質歲月里，盆地其余地區都遇到了嚴重的剝溶，特別是當剝蝕到奧陶系碳酸鹽巖時，必然會產生大量的Mg(HCO3)2或Ca(HCO3)2溶液和少量雜質(主要為泥質)。它們主要是通過區域潛流帶向低處溢出，僅部分殘留在古巖溶縫、洞壁上，形成一世代膠結，從而造就了眾多古巖溶洞穴。因此早期為古巖溶的形成期。
2) 中期：指中二疊世-喜馬拉雅山運動前。此期，當中二疊世海侵到來后，便在奧陶系侵蝕面之上，四川盆地一般都沉積了中二疊統棲霞組，厚100～150m的泥頁巖和致密石灰巖，從而停止了繼續溶蝕。此時埋藏水中的泥質首先沉淀，然后淡水和CO2消失，再后MgCO3(或CaCO3)溶液達到飽和濃度而沉淀，于是便在古巖溶縫、洞壁上，形成了巖石薄片鑒定中常見的一世代或二世代的泥質或方解石膠結。此期經歷的地質歷史時期雖然很長，從古生代直到新生代，其間有多個地殼運動發生，但對四川盆地而言，有明顯影響的雖有東吳和早印支期運動，它們使四川盆地整體兩次上升為陸，并結束了漫長的海相沉積，但均為造陸運動，并未形成明顯的構造改變。同時，由于該兩期運動被剝溶的地層距奧陶系均甚遠，淡水對奧陶系已形成的古巖溶縫、洞均未造成影響。在志留紀時，震旦系燈影組和下寒武統九老洞組的烴源巖已達到生油高峰期，至早、中三疊世已進入成氣階段，石油裂解為天然氣。因此此期也是奧陶系儲層油氣的生成、運移、聚集和油變為氣的重要時期，天然氣已聚集于奧陶系古巖溶縫、洞和碳酸鹽巖原生孔隙中。
3) 晚期：強烈的喜馬拉雅山造山運動是四川盆地構造的最后定型期，它不僅形成了眾多不同類型的構造帶和局部構造，而且伴生了更多大小不等、方向不定的斷裂。相應的在局部構造軸、頂部、斷層沿線、鼻凸、扭曲和陡緩轉折處，也會產生較多的張性縫，從而改善儲層的相互連通性。
2.2.3裂縫作用
伴隨構造形成的張性縫，具有一定的孔隙空間，早已被人們認為是致密巖層儲集油氣的重要儲集空間。四川盆地的碳酸鹽巖一般都很致密，儲集油氣在很大程度上就是靠裂縫。中奧陶統寶塔組就是一典型的例證，由于含泥質重不容易溶蝕成孔洞，儲集油氣主要靠龜裂紋灰巖的張性裂縫。裂縫的另一作用，就是連通已形成的古巖溶洞穴和沉積時形成的巖石原生孔隙，特別是古巖溶洞穴，盡管在奧陶系目前尚未發現有其存在，但推測應有較多古巖溶洞穴存在。由于古巖溶洞穴埋藏深度都較深，如中二疊統茅口組儲層，一般都發現在距茅口組儲層侵蝕頂面以下50～200m之間[12]，試想溶蝕如此深，絕不可能是一條垂直單縫，而應有許多分支。當其彼此相互交切連通起來，便可成為一個連通網絡空間。因此，裂縫既是儲集空間，又是連接孔、洞的通道，對油氣的運聚起著重要的作用。
2.3 蓋層條件
奧陶系碳酸鹽巖儲層的蓋層有兩種情況：①當加里東運動后的剝溶已無志留系泥頁巖殘存的地區，其蓋層為中二疊統棲霞組底部，一般有10～20m的泥頁巖(即梁山段)和其上130～140m的致密灰巖，封蓋良好，早已為川東石炭系氣藏所證實[13]；②另一情況是志留系頁巖尚有殘存，則其蓋層為奧陶系中、上部的頁巖和志留系的頁巖，厚度不定，往往很大，是一套良好的蓋層。
3 加里東期古隆起與油氣
3.1 雅安-龍女寺古隆起
該古隆起西起雅安之西約100km與康滇古陸相接，向東經資陽、南充、武勝-華鎣西龍女寺構造傾沒(圖3)，西高東低，長約460km，實為一個向東傾伏的巨型鼻狀古隆起。在其形成過程中，隨著運動的進程必然會在平行古隆起的軸向產生許多張性縫，此時也是燈影組和九老洞組的烴源巖達到生油高峰的時期。當這些裂縫一旦穿達奧陶系儲層并進入上寒武統洗象池群(該群氣源層與奧陶系相同，截至2004年于威遠氣田已有11口井獲工業性氣流，其中6口井氣產量皆在10×104m3/d以上)，因此很可能此時已有油氣聚集于奧陶系儲層中。但由于平行古隆起方向的裂縫，一般都是斷續或疏密不均，以及古隆起軸、頂部儲集空間的多寡等，而導致晚期生成的一些油氣滯留于距古隆起較低或較遠的奧陶系儲層中。即使喜馬拉雅山造山運動形成了眾多不同類型的構造帶、局部構造和斷裂，也很難徹底改變這一狀態。例如女基井并未鉆在龍女寺構造圈閉內，而是鉆在該構造南翼圈閉線外7km的向斜中，當鉆到下奧陶統南津關組時，于井深4525～4530.5m，巖性為生物灰巖，局部為鮞粒灰巖，發生氣侵。同樣，位于其南的合川構造合12井，鉆達下奧陶統南津關組時，于井深4355～4358m發生井涌，巖性為石灰巖，泥漿池氣泡面積達60%，遺憾的是對這兩口井均未進行測試。
其實，2004年威遠氣田老井挖潛，用13口震旦系老氣井上試寒武統洗象池群，獲氣井10口，成功率達77%，其中值得關注的是威水2井，當年鉆達洗象池群時，僅于井深2231～2232m漏泥漿4.9m3，上試則產氣10×104m3/d以上。鑒于此，建議對以下在威遠氣田鉆達奧陶系儲層有油氣顯示的井，都應進行上試：①威基井鉆達下奧陶統羅漢坡組，井深1831～1872m嚴重氣侵；②威4井鉆達下奧陶統大乘寺組，井深2204～2207m漏漿49.66m3；③威15井鉆達下奧陶統大乘寺組，井深2188.5～2256m嚴重氣侵，泥漿池增液1.2～3.0m3；④威寒17井鉆達下奧陶統羅漢坡組，井深2581～2582.75m井涌，取氣可燃；⑤威37井鉆達下奧陶統大乘寺組，井深1892.2～1898.4m漏漿17.6m3，后效氣，侵，泥漿池增液1.3m3；⑥威42井鉆達下奧陶統羅漢坡組-上寒武統洗象池群，井深2170～2205.08m漏漿155.02m3，后效氣侵；⑦威65井鉆達下奧陶統羅漢坡組，井深2054.65～2054m漏漿175.6m，堵漏用水泥28.5t；⑧威72井鉆達下奧陶統羅漢坡組，井深2122.92m漏漿33m3；⑨威93井鉆達中奧陶統寶塔組，井深1680.17～1682.38m漏漿62.3m3，堵漏用水泥5t。
3.2 天井山古隆起
該古隆起位于盆地西北緣，曾經云貴和冶里兩次地殼運動[14]，在青藏古陸與龍門山深大斷層接壤處，形成的一北東向盆地邊緣古隆起，因于20世紀60年代在廣元-江油間的天井山構造首先發現而命名。清晰可見下寒武統九老洞組(或稱筇竹寺組)砂、頁巖露頭，呈兩翼近于對稱的標準背斜橫剖面，其上為中二疊統石灰巖覆蓋。顯然，是于志留紀末發生的加里東造山運動造就的古隆起，經嚴重剝蝕導致，向古隆起外側在磨刀埡西北，可見到泥盆系、石炭系覆于奧陶系石灰巖之上，其間缺失志留系。在上寺之西的田壩，于1950～1960年曾開采瀝青(最初認為是煤)煉油、煉焦，“采出瀝青數萬斤，煉出油1000余斤”。筆者有幸前往調查，證實九老洞組頁巖夾砂巖內，確有4條巨型瀝青脈，最寬者為6～7m。緊接著地調處便派隊前往對其進行了詳查(表3、4和圖4)[15]。
表3 礦山梁背斜瀝青脈情況表
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編號
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位置
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層位
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產出方式
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瀝青脈/m
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物理性質
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||
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寬
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長
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高
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|||||
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1
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礦山梁背斜核部
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下寒武統九老洞組頂以下約500m
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高角度斷層裂縫兩壁
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0.65
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—
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3.0
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褐黑色，固態，硬，砂泥質含量特重
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|
2
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礦山梁背斜核部
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下寒武統九老洞組頂以下約440m
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高角度斷層裂縫
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0.39
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1.0
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1.8
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黑色，固態，含砂泥質較重
|
|
3
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礦山梁背斜核部
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下寒武統九老洞組頂以下約470m
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橫裂縫
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0.29
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0.5
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1.0
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黑色，固態，似煤，脆，難燃，風化成碎塊
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|
4
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礦山梁背斜青杠坡斷層
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下寒武統九老洞組頂以下約500m
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低角度逆掩斷層破碎帶
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1.5
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4.6
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—
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黑色，固態，含泥砂質重并具泥砂礫
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|
5
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礦山梁背斜青杠坡斷層附近
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下寒武統九老洞組頂以下約440m
|
低角度逆掩斷層上盤橫裂縫
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0.08
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—
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2.0
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黑色，固態，含泥砂質較重
|
|
6
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礦山梁背斜東北端
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志留系
|
裂縫
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0.40
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—
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0.9
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黑色，固態，質純，性脆，易燃，具油脂光澤
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表4 田壩下寒武統九老洞組巨型青脈情況表
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編號
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位置
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層位
|
產出方式
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瀝青脈/m
|
物理性質
|
||
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寬
|
長
|
高
|
|||||
|
1
|
田壩附近
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下寒武統九老洞組以下約500m
|
高角度縱斷層
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6.3
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25.0
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20.5
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黑色，固態，油脂光澤，能燃并有油味及油泡，含泥沙質重，并有泥沙角礫
|
|
2
|
田壩附近
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下寒武統九老洞組以下約550m
|
高角度斜斷層(2條瀝青脈)
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3.8及6.9
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—
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8.6
|
黑色，固態，能燃，含泥砂并具角礫
|
|
3
|
田壩附近
|
下寒武統九老洞組以下約500m
|
高角度縱斷層
|
1.15
|
—
|
2.1
|
褐黑色，固態，較重，含泥砂最多，并有角礫
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|
4
|
田壩附近
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下寒武統九老洞組以下約400m
|
高角度縱斷層
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0.33
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—
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4.0
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黑色，固態，能燃，含泥砂重，具砂、泥巖角礫
|
不難看出，該古隆起經云貴、冶里和志留紀末的加里東運動，遭強烈剝蝕，從隆起核部向四周已露出了下寒武統九老洞組-奧陶系巖層，部分還殘留了少量志留系泥頁巖，其后于其上相繼沉積了泥盆系、石炭系及其以上地層。盡管從全盆地來看，燈影組和九老洞組烴源巖于志留紀時(也可能是志留紀末，因田壩田1井于九老洞組曾返出原油)已達到生油高峰期，然而對天井山古隆起來說卻是例外，因其上覆的巖層已遭到嚴重剝蝕，地溫已大幅下降，其后繼續生成的石油，至少至三疊紀地溫才能再次達到生油主峰期，而早期生成的油氣一部分已從剝露出來的寒武系-奧陶系巖層中散去。由于上覆巖一般皆很致密，晚期生成的油氣雖于三疊紀已達到生油高峰期，但生成的油氣可能僅有一部分已運移入奧陶系、二疊系及三疊系的碳酸鹽巖古巖溶縫、洞和沉積原生孔隙中，但絕大部分的油氣仍滯留于生油母巖中，并可能于新生代時才開始進入成氣階段，使石油裂解為天然氣，而在其尚未完全裂解為氣時，喜馬拉雅山造山運動便發生了，油氣伴隨斷褶全面向上運移，但遇阻后仍有不少滯留于斷帶和九老洞組裂縫中，如圖4和表4、5中所見。目前所見到的瀝青脈應是喜山期后，經過漫長地質歲月的剝蝕后，裸露出來并遭強烈氧化變成的硬性固體瀝青。這已于1967年在田壩從九老洞組向下曾鉆田1井，于井深134.8m放空0.10m，井深220m、333～335.5m，曾先后返出原油2kg及30kg，井口有潮涌現象，得到了證實。
于三疊紀生成并運移入奧陶系、二疊系及三疊系碳酸鹽巖古巖溶縫、洞和沉積時形成的原生孔隙中的油氣，以及伴隨喜山期斷褶上移的油氣，則在上移的進程中隨機選擇完好的構造或圈閉而聚集成藏。而此時，上覆地層尚未遭到剝蝕或剝蝕較輕，地溫還較高，使石油繼續裂解為天然氣，直到全部裂解。因此，該區目前已鉆獲的奧陶系和二疊系氣藏，如河灣場、礦山梁及射箭河等氣藏，均全為天然氣而無石油[12]。與本文有關的是河灣場構造河深1井即于奧陶系產氣，鉆厚僅28m，產氣3.29×104m3/d，表明以上氣藏繼續向下勘探，皆有可能在奧陶系再獲氣藏。
3.3 瀘州古隆起
位于盆地南部瀘州市區稍北，呈北東向，頂部在陽高寺構造陽深2井與東山構造東深1井之間，在古地質圖上的地層為下志留統龍馬溪組頁巖，向四周變為中志留統石牛欄群一上志留統韓家店群的泥灰巖及頁巖。該古隆起已鉆深井較少，上述2口井加上陽深1井共3口深井，其中僅有東深1井在奧陶系獲工業氣流。東山構造呈北東向，有一條大逆斷層縱貫整個構造，對東深1井奧陶系分兩段進行了測試：①中奧陶統寶塔組，井深3497～3542m，產氣22×104m3/d；②下奧陶統湄潭組頂-中奧陶統頂，測試產氣29×104m3/d，產水33m3/d。說明寶塔組雖然是龜裂紋灰巖，下奧陶統也是致密灰巖，但只要厚度較大和有斷裂存在，也有可能獲工業氣流。
4 勘探建議
4.1 中西部弧形區塊
該區塊位于盆地中、西部，由廣元經南充-樂山，向東呈鼻狀突出，面積約2.4×104km2(圖5)。從古地質圖上可明顯看出，該區經加里東期后的強烈剝蝕，下奧陶統已全面暴露地表，下奧陶統沉積時為碳酸鹽相向上變為碎屑巖相，其底部常為碳酸鹽巖，經鉆探證實女基井南津關組尚殘存有厚39m最容易溶蝕的生物灰巖及鮞粒灰巖，磨深1井和高科1井殘厚也分別達54.5m及22m，它們在長期遭受淡水溶蝕的情況下，必然會形成眾多古巖溶縫、洞。當其被上覆的中二疊統棲霞組泥頁巖及致密灰巖封蓋后，皆可成為良好的儲層。除已知局部構造外，若區內在古地形上，奧陶系儲層有殘丘或隆起，均可能是氣聚集的良好場所。甚至，由于古巖溶縫、洞的形成，并不受構造和地域的限制，即使向斜內如瀘州地區云錦向斜的云錦7井和云錦8井，在鉆入中二疊統茅口組儲層均有鉆具放空顯示，并獲得工業氣流，這就進一步提示我們在勘探奧陶系儲層時，不僅要注重背斜圈閉，在一定條件下還要從非背斜油氣藏的角度去考慮，這將更會有益于勘探。本區塊的局部構造，有礦山梁、河灣場、龍女寺、磨溪以及高石梯等10余個構造，可供勘探。尤其是本區塊北段，靠近天井山古隆起一帶，如前所述已發現較多巨型瀝青脈，這在全國來說也是罕見，經淺井鉆探，于200m以下還有液態原油，也許該區地腹還可能有下寒武統九老洞組油藏存在。因此對該區奧陶系來說，最現實的是廣元河灣場構造河深1井已發現工業氣流，與其相鄰的一些構造也可能有奧陶系氣藏存在，值得重視。
4.2 瀘州區塊
位于川南瀘州一帶，呈北東向，面積近1×104km2，該區在加里東期末已形成古隆起，頂部在陽深2井與東深1井之間，向四周傾斜。在其后的中二疊世茅口期末的東吳運動和中三疊世末的早印支運動，皆有明顯的表現。因此該古隆起為繼承性古隆起。在數次上隆的過程中，必然會在隆起上產生許多張性裂縫，尤其是古隆起頂部，特別是喜馬拉雅造山運動，經斷褶在古隆起上形成了眾多方向不一的局部構造，這些局部構造大多皆有斷層發生，而在局部構軸、頂部、鼻凸、斷帶、扭曲以及陡緩轉折處，都產生了不少張縫，溝通了早期形成的溶洞和裂縫，以及沉積時形成的原生孔隙，使早期聚集于孔、縫、洞中的油氣，通過已連通的裂縫，擇高而聚集于圈閉完好的局部構造中。目前，在該區塊已鉆達奧陶系的井還很少，但已在東山構造東深1井，于中奧陶統寶塔組-下奧陶統頂已發現一個高產氣藏。本區塊除東山和陽高寺構造外，尚有納溪、花果山、塘河、付家廟以及臨峰場等20余個局部構造可供鉆探。
4.3 威遠構造
威遠構造是一個巨型穹隆背斜構造，震旦系頂面閉合面積850km2，上三疊統香溪群頂面閉合面積為1761km2。盡管目前于奧陶系尚未發現氣藏，但從前述威基井等9口井均有油氣顯示，以及與其直接相鄰的下伏層上寒武統洗象池群上試的情況來看，獲氣的幾率確實很大，而且鑒于威15井位于震旦系構造北翼圈閉線很遠，奧陶系仍有嚴重氣侵，泥漿池增液達1.2～3m3。因此預測構造相鄰較遠的地區，奧陶系都很可能有氣藏存在，值得關注。
參考文獻
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[15] 石油工業部四川石油會戰指揮部.四川盆地石油勘探綜合數據手冊[G].成都：石油工業部四川石油會戰指揮部，1966.
(本文作者：陳宗清 原四川石油管理局地質勘探開發研究院)
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