为方便对比, 作者依据震旦系沉积发育程度、沉积环境、岩性、岩相特征及与上、下地层接触关系等, 将四川盆地及邻区划分为7个地层分区:龙门山分区、四川盆地分区、大巴山分区、川东南— 黔北分区、甘洛— 峨眉分区、滇东分区及黄陵分区(图 1)。并总结前人的主要研究成果(王鸿祯, 1986; 辜学达等, 1997; 薛耀松等, 2001; 尹崇玉等, 2004; Zhou et al., 2004; 马永生等, 2009), 采用4段划分方案, 对震旦系(以上震旦统灯影组为主)按7个地层分区进行对比(表 1)。

龙门山分区灯三、灯四段遭受强烈剥蚀, 灯二段与寒武系呈不整合接触关系, 下与观音崖组整合接触; 四川盆地分区上与筇竹寺组假整合接触, 资阳及其以西地区灯三、灯四段被完全剥蚀, 且缺失下震旦统, 其他地区与下伏观音崖组或陡山沱组整合接触; 大巴山分区上与筇竹寺组假整合接触, 下与陡山沱组假整合接触; 川东南— 黔北分区由于受“ 遵义运动” 影响, 在珙县、长宁一带仅出露灯影组一段和灯影组二段, 上与牛蹄塘组假整合接触, 下与陡山沱组假整合接触; 甘洛— 峨眉分区金阳对坪与普格大槽河一带, 上与筇竹寺组假整合接触, 下与观音崖组整合接触; 滇东分区晋宁、东川小区上与下寒武统渔户村组假整合接触, 下与王家湾组或陡山沱组整合接触; 黄陵分区湖北宜城、湖南石门小区上与下寒武统水井沱组假整合接触, 下与陡山沱组整合接触(表 1)。

表1

Table1

表1(Table1)

表1 四川盆地及邻区震旦系分区对比 Table1 Stratigraphic division and correlation of the Sinian in Sichuan Basin and adjacent areas

表1 四川盆地及邻区震旦系分区对比 Table1 Stratigraphic division and correlation of the Sinian in Sichuan Basin and adjacent areas

灯影组延续地质年龄551~542 Ma, 间隔约9 Ma。命名系由李四光等于1924年创建的“ 灯影石灰岩” 演变而来(辜学达等, 1997), 四川盆地及邻区灯影组主要发育大套的藻白云岩、晶粒白云岩夹薄层砂、泥页岩及硅质岩。由于富含古藻类, 常构成不同形态的层纹石、叠层石, 豆状、葡萄状、雪花状、凝块状、泡沫状、叠层状、层纹状等构造发育, 中部含量丰富, 上下部较贫。灯影组厚度和岩性在盆地内部相对比较均匀, 盆地中心最厚。根据岩性特征、藻类的富集程度和结构特征, 作者将灯影组进一步分为两个地层层序(SQ₁和SQ₂)和4个岩性段(灯一、灯二、灯三和灯四段)(图2)。下文按照灯影组4个岩性段, 分别对四川盆地及邻区岩性组合及地层分布特征进行阐述。

图2

Fig.2

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	图2 四川盆地南江杨坝震旦系综合柱状图Fig.2 Comprehensive column of the Sinian in Nanjiang Yangba of Sichuan Basin

1.2.1 灯影组一段

灯影组一段是晚震旦世早期海侵的产物, 岩性组合主要为浅灰— 深灰色层状粉晶白云岩, 含砂屑白云岩、溶孔白云岩和藻白云岩, 局部夹硅质条带和燧石团块。

灯影组一段地层发育不全, 残留地层厚度整体较薄, 其中盆地边缘相对较厚, 内部较薄(24~230 m)(图 5)。根据目前掌握的井资料及露头资料, 灯一段发育2个沉积较厚区域, 其中盆地北缘南江杨坝地区灯一段厚度大于300 m; 盆地南缘, 以金阳— 盐津— 珙县为中心有一沉降较厚区域, 灯一段最大厚度在450 m以上。盆内威远地区灯一段厚70~150 m, 女基井灯一段厚37 m, 高石1井灯一段目前已钻136 m。由于目前以灯影组为目的层的探井或钻至灯影组一段的井很少, 无法对灯影组一段地层残余厚度进行精确的控制, 可能存在一些误差。

图5

Fig.5

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	图5 四川盆地及邻区灯影组一段地层厚度(m)等值线图Fig.5 Isoline map of thickness(m)of the Member 1 of Dengying Formation in Sichuan Basin and adjacent areas

1.2.2 灯影组二段

灯影组二段岩性组合主要为浅灰色— 灰白色藻白云岩、粉晶白云岩, 发育叠层状、雪花状、团块状及葡萄状结构, 发育古藻类, 整体岩性较纯, 局部含硅质白云岩, 夹膏盐岩及膏质白云岩, 并发育白云岩溶蚀孔洞。

灯二段厚度最大(图 3, 图4), 盆地中部大于400 m(图 6), 灯二段沉积时期末, 桐湾运动一幕使川中灯二段抬升遭受风化剥蚀, 以红土风化壳、钙结壳覆盖为标志, 并发育大量溶蚀孔洞, 形成岩溶储集层。川西南以犍为为中心有一厚层沉降区, 北至威远、自贡, 南至马边、屏山, 沉积厚度在500 m以上, 该区中心最厚在800 m以上(窝深1井灯二段厚度为845 m); 南江以北有小部分区域灯二段厚度在500 m以上, 并且出露较好(图 6)。

图3

Fig. 3

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	图3 四川盆地南西-北东向震旦系对比(剖面位置见图1中A-A’ )Fig. 3 SW-NE stratigraphic correlation of the Sinian in Sinian in Sichuan Basic (profile location see Fig.1 , A-A’ )

图4

Fig.4

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	图4 四川盆地北西-南东向震旦系对比(剖面位置见图1中B-B’ )Fig.4 NW-SE stratigraphic correlation of the Sinian in Sichuan Basin(profile location see Fig.1 , B-B’ )

1.2.3 灯影组三段

灯影组三段岩性组合主要为深灰— 灰色细— 粉晶层状云岩, 夹藻白云岩, 局部含砂屑、生物碎屑; 川中地区底部为深灰色泥岩, 南东向剖面所示向西南泥岩逐渐减弱消失(图 4)。

图6

Fig.6

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	图6 四川盆地及邻区灯影组二段地层厚度(m)等值线图Fig.6 Isoline map of thickness(m)of the Member 2 of Dengying Formation in Sichuan Basin and adjacent areas

灯三段在川中地区形成沉积洼地, 大致分布于乐至— 遂宁— 广充— 合川— 大足— 威远围限之中, 沉积厚度较大, 厚200~350 m(例如高石1井 252.5 m、高科1井334 m、安平1井302.8 m、女基井197.5 m), 底部发育暗色泥页岩, 高石梯地区灯三段泥岩厚度在0~60 m之间, 从北东向剖面可以看出, 灯三段向北整体增厚(图 3); 在盐边— 峨眉及滇东、黔北地区也有沉积, 厚度在100~200 m; 盆地西缘和东部厚度较中部薄; 北部南江地区灯三段最厚, 可达200 m, 但分布范围局限(图 3, 图7)。

1.2.4 灯影组四段

灯影组四段岩性组合主要为浅灰— 深灰色层状粉晶白云岩、溶孔粉晶白云岩、含砂屑白云岩、藻白云岩, 局部夹硅质条带和燧石团块。野外勘察发现南江地区为一套结晶白云岩、石英砂岩夹粉砂质页岩, 并发育复杂褶皱、断裂及伴生小构造, 指示了米仓山构造活动; 威远地区底部为一套高伽马值的蓝灰色泥岩, 向四周白云质成分增多, 高伽马特征减弱或消失, 岩性变为泥质白云岩和泥晶白云岩等。

由于受桐湾运动二幕抬升的影响, 使灯四段遭受不同程度的淋滤和剥蚀, 造成地层厚度差异较大。其中在江油— 安县— 成都— 资阳— 洪雅以西被完全剥蚀, 其余地区有残留, 盆地内部较薄, 厚度在30~100 m(高石1井73 m、高科1井86 m、安平1井90 m、女基井79.5 m); 米仓山一带(广元— 旺苍— 南江)较厚, 为200~300 m(图 8); 甘洛— 峨眉地区灯四段遭受剥蚀程度弱, 残留最厚, 最厚在400 m以上(图 8)。

灯影组一段是在陡山沱期构造— 沉积的基础上演化和发展的, 为第2次海侵退积式沉积的开始, 以南华系火山岩基底之上的填平补齐沉积充填为主。认为该阶段已具澄江运动之后在川中形成的大型宽缓隆起, 隆起幅度小于50 m, 表现为威远、乐山龙女寺两地形成的双峰状隆起状态。

图7

Fig.7

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	图7 四川盆地及邻区灯影组三段地层厚度(m)等值线图Fig.7 Isoline map of thickness(m)of the Member 3 of Dengying Formation in Sichuan Basin and adjacent areas

图8

Fig.8

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	图8 四川盆地及邻区灯影组四段地层厚度(m)等值线图Fig.8 Isoline map of thickness(m)of the Member 4 of Dengying Formation in Sichuan Basin and adjacent areas

图9

Fig.9

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	图9 四川盆地及邻区灯影组一段沉积时期构造— 沉积环境图Fig.9 Tectonic-depositional environment map of the Member 1 of Dengying Formation in Sichuan Basin and adjacent areas

图10

Fig.10

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	图10 四川盆地及邻区灯影组二段沉积时期构造— 沉积环境图Fig.10 Tectonic-depositional environment map of the Member 2 of Dengying Formation in Sichuan Basin and adjacent areas

此时的古地形、古气候和古生态等相对于陡山沱期都发生了显著变化, 表现为海平面的明显升高, 海侵范围的快速扩大, 泸定古陆、汉南古陆和滇中古陆等范围的大幅度减小, 并停止向盆地内部供应陆源物质。该时期初步形成了整体西高东低的构造格局, 沉积基底变得相对平坦。主要沉积环境格局由西向东分别为:古陆、滨岸相、基于阿坝裂陷盆地发育的开阔台地相、局限台地相(发育萨布哈盐沼)、开阔台地相、台地边缘相、斜坡相(上斜坡和下斜坡)以及深水盆地相(图 9)。各相带整体呈南西— 北东向展布, 大约以竹山— 巫山— 咸丰— 遵义一线形成克拉通内拗陷盆地与克拉通边缘盆地分界。

灯影组二段沉积时期主要构造— 沉积环境展布由西向东分别为:古陆、基于阿坝裂陷盆地发育的开阔台地相、局限台地相(台内滩)、开阔台地相、台地边缘相(台缘滩)、斜坡相以及深水盆地相(图 10)。各相带展布呈北东— 南西向。

灯二段沉积前期— 中期, 仍为盆地内部宽缓古隆起上的填平补齐沉积充填过程。伴随着海平面的逐渐下降, 局限台地相中大量发育台内滩, 尤其以川中的威远、资阳、高石梯地区发育丰富, 并在开阔台地外围台地边缘地区发育台缘滩。这些台内滩、台缘滩对于形成震旦系的良好储集层具有重要的意义。开阔台地相基本沿安康— 通江— 达州— 重庆— 古蔺— 金阳一线展布, 大巴山北缘局部可见台内滩分布。台缘环境浪基面深度最大可达20 m, 台地边缘相位于城口以西, 沿城口— 万县— 石柱— 道真— 遵义一线展布, 其中遵义地区发育台缘滩相, 并且单滩体厚度较大, 灯影组二段可见大量叠层石。此时克拉通内坳陷盆地与克拉通边缘盆地原型界限大约沿竹山— 开县— 万县— 石柱— 涪陵— 南川— 梓潼— 仁怀一线。

灯二段沉积时期末— 灯三段沉积时期, 在桐湾一幕构造运动背景下, 盆地及邻区构造活动较之前变得强烈, 认为该阶段是继澄江运动之后, 在克拉通内拗陷盆地基础之上初步形成平缓的克拉通内部隆起。相对于灯二段沉积时期, 灯三段沉积时期海平面具有一次快速的升降旋回, 随着海平面的迅速升高, 盆地中部沉积充填了一套深灰色泥岩, 受残余古陆影响, 向西南地区水体变浅, 泥岩逐渐减弱消失。

该期构造— 沉积环境基本继承了灯二段沉积时期的沉积格局, 由西向东主要的沉积相依次为:古陆、基于阿坝裂陷盆地发育的开阔台地相、蒸发台地相、局限台地相(台内滩)、开阔台地相、台地边缘相(台缘滩)、斜坡相及深水盆地相(图 11)。各相带呈南西— 北东向展布, 原型盆地边界基本未发生变化。

灯影组四段沉积时期构造— 沉积环境展布由西向东主要为:古陆、基于阿坝裂陷盆地发育的开阔台地相、局限台地相(台内滩、潟湖)、开阔台地相(台缘滩)、台地边缘相、斜坡相以及深水盆地相(控制范围之外)(图 12)。与灯三段相比, 灯四段的沉积格局发生了较大的变化, 台地相整体向东方向迁移。末期受桐湾二幕抬升的影响, 造成四川盆地及邻区水体变浅, 碳酸盐岩台地范围进一步扩大, 成都— 资阳以西灯四段被完全剥蚀, 局限台地西边缘向盆内收缩, 东边缘向东迁移至城口— 万县— 涪陵— 南川以东。随着海平面的降低, 局限台地内部, 发育大量台内滩, 尤以川中、川南居多, 局部地区由于与广海水体循环受到限制, 水体闭塞, 形成潟湖。威远地区形成沉积洼地, 底部充填高伽马值的蓝灰色泥岩, 向四周白云质含量增多。开阔台地范围与灯三段沉积时期相比大幅扩大, 向东已延伸至鄂湘黔地区, 其中遵义地区仍保留台缘滩沉积, 只是残留面积大大减小了。此时克拉通内拗陷盆地东部边界向外扩张, 北部边界向内收缩, 北部与克拉通边缘盆地大约以镇巴— 城口一线为界。