2018, Vol. 61
2. 中国地质调查局发展研究中心, 北京 100037;
3. 中国国土资源航空物探遥感中心, 北京 100083;
4. 北京勘察技术工程有限公司, 北京 100192
2. Development Research Center, China Geological Survey, Beijing 100037, China;
3. China Aero Geophysical Survey & Remote Sensing Center for Land and Resources, Beijing 100083, China;
4. Beijing Explo-Tech Engineering Co., Ltd, Beijing 100192, China
楚雄盆地大地构造位置属上扬子准地台西南边缘，构造演化受到特提斯构造域和滨太平洋构造域的双重影响.盆地发育成长过程中，经历了几次大的构造运动，改造程度较大，成藏条件也受到不同程度的破坏，地质条件复杂(林宗满，2012).复杂的地质条件必然导致复杂的地球物理条件，同时也增加了勘探的难度(江为为等，2007).盆地内以人工地震为主的勘探工作已进行了40余年，但是由于复杂的山区地形及地质构造，只探究了局部的基底深度，至今没有探明整个盆地的目的层位和基底界面特征，影响了楚雄盆地油气资源评价(张福东和戚厚发，2004；杨飞和周影，2017；林玲等，2017).重力资料覆盖面广、信息量大，能从全局提供大量隐伏地质构造的信息，已被广泛的应用于解决盆地边界、断裂展布、隆拗分布、区域地层、基底结构等基本问题(Tschirhart et al., 2017；宋学锋，2017；张明华等，2013)，是地震勘探困难地带的重要勘探手段.但是重力勘探方法不足之处是纵向分辨率低.如何在楚雄盆地这样复杂的地区进行地球物理-地质结构模型的构建是困扰地球物理及地质工作者的一大难题.
前人多采用重磁、MT及地震等多种地球物理方法相互约束对盆地构造进行综合解释，以提高解释可靠性(Demir et al., 2012；Longacre et al., 2007；Zalai et al., 2017).本次为了构建楚雄盆地地球物理-地质结构模型，也将采用重磁、MT及地震等综合资料相互约束，剖面与平面相结合，以线带面，相互印证.首先依据布设的2条高精度的骨干重磁-MT测量剖面进行重磁震-MT联合解释，并将剖面的定量解释成果作为重力密度界面反演的约束条件.同时通过重力异常优选延拓(Pawlowski and Hansen, 1990；Meng et al., 2009)等分离方法，进行楚雄盆地重力场分离与剩余重力异常研究，提取主要反映三叠系顶底界面信息的重力异常.最后以剖面定量解释结果为约束，以构造单元和密度特性为基础，分三个区块采用变密度模型的Park方法(张盛和孟小红，2013；冯娟，2016)反演得到整个楚雄盆地内的隆坳基底深度，与钻井资料吻合较好.在此基础上，综合分析了研究区内各构造区油气远景，为楚雄盆地油气资源战略调查和进一步勘探选区提供了可靠的、有价值的信息.
1 区域地质及地球物理特征 1.1 区域地质特征楚雄盆地内烃源岩主要有寒武系、泥盆系和上三叠统三套主力烃源岩和奥陶系与侏罗系两套次要烃源岩；储层发育层位较多，分别产于寒武系、奥陶系、泥盆系、上三叠统、侏罗系及白垩系中，以碎屑岩为主，碳酸盐岩次之；盆地大部分地区均被侏罗系和白垩系所覆盖，厚度逾万米，构成盆地良好的封盖条件(赵宗举等，2003)，本次工作采集的物性标本也以侏罗系和白垩系为主.上三叠统超覆在前震旦系基底上，是楚雄盆地油气勘探中最主要的生、储组合层系.
楚雄盆地基底构造受基底深大断裂的切割(图 1)，在西深东浅、南深北浅沿南北向构造发育的背景上，也发育基底块断隆升和近东西向构造格局，并依次显示为隆起-斜坡-坳陷的多次交替的复杂格局(熊绍柏等，2002)，即东部隆起区(Ⅰ)、中部凹陷区(Ⅱ)及西部推覆区(Ⅲ).针对如此复杂的构造格局，本文将依据不同构造分区对岩石地层密度进行分析统计，并以此为基础分区进行重力密度界面反演，以提高地球物理解释的可靠性.
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图 1 楚雄盆地构造单元划分 1重磁-MT测量剖面；2地震解释剖面；3测井位置；4构造单元区；Ⅰ1元谋凸起；Ⅰ2东山凹陷；Ⅰ3万德凸起；Ⅰ4云龙凹陷；Ⅰ5果纳断隆；Ⅰ6黑井凹陷；Ⅱ1盐丰凹陷；Ⅱ2乌龙口凸起；Ⅱ3渡口凹陷；Ⅱ4大姚低凸起；Ⅱ5南华凹陷；Ⅱ6牟定斜坡；Ⅱ7双柏低凸起；Ⅱ8大红山凸起；Ⅲ1平川推覆带；Ⅲ2三街断褶带；Ⅲ3推覆前缘断褶带. Fig. 1 Tectonic units of Chuxiong Basin 1 Intergrated geophysical sections; 2 Seismic sections; 3 Logging position; 4 Tectonic unit; Ⅰ1 Yuanmou uplift; Ⅰ2 Dongshan sag; Ⅰ3 Wande uplift; Ⅰ4 Yunlong Sag; Ⅰ5 Guona uplift; Ⅰ6 Heijin sag; Ⅱ1 Yanfeng sag; Ⅱ2 Wulongkou uplift; Ⅱ3 Dukou sag; Ⅱ4 Dayao low lift; Ⅱ5 Nanhua sag; Ⅱ6 Mouding slop; Ⅱ7 Shuangbai low lift; Ⅱ8 Dahongshan lift; Ⅲ1 Pingchuan napped belt; Ⅲ2 Sanjie fault fold belt; Ⅲ3 Fault fold in the front of thrust margin. |
研究岩石和地层的密度、磁性及电性特征是重磁电数据处理与综合解释的基础，本文综合分析本次和前人采集物性资料(刘蓓莉和鄢福荣，1984；王建民和魏志红, 1998)、楚参1井、云参1井及乌龙1井VSP速度转换密度资料(李国平和马东升，1993；刘美丽, 2000, 2001)及地震资料(卿科，1999)显示的厚度信息，总结了楚雄盆地岩石、地层密度、磁性及电阻率特征(表 1).其中楚参1井深度5287 m，尚未钻穿侏罗系地层；乌龙1井深度4704 m，未钻穿三叠系地层；云参1井深度3258 m，终孔于寒武系地层.
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表 1 楚雄盆地主要岩石物性表 Table 1 Main rock properties of Chuxiong Basin |
楚雄盆地的地层随着年代由新到老，岩性分布由松散沉积物(新生界)-沉积岩及基性火山岩(中生界至古生界)-变质岩(元古界)变化，密度值亦随着岩性变化由小变大.作为盆地基底的古生界及元古界地层，表现为高密度、中高磁性及中等视电阻率的特征.沉积盖层则表现为中低密度、中等-弱磁性及低阻的特征.与地层物性相比，元古界花岗岩表现为低密度，弱磁性及高阻特征.区域磁力异常背景主要由元古界片麻岩形成，局部与第四系分布吻合的磁异常与第四系红土磁异常体分布有关.电阻率特征并未表现出明显的分界特征，一定程度上降低了该区的MT资料对目标层界面(侏罗系底界面及三叠系底界面)深度的解释可靠性.
按照楚雄盆地构造特征，密度统计分西区、中区及东区三个区块分别统计，不同区块的密度界面的密度差值不尽相同，因此分三个区块进行重力密度界面反演是十分必要的，这也是在构造复杂地区进行物性工作需要考虑的重要问题.综合地层岩性及密度特征分析，可划分为三个主要密度界面：新生界与中生界密度差异为0.41~0.47 g·cm-3，中生界和古生界密度差异为0.09~0.13 g·cm-3，古生界和元古界密度差异为0~0.1 g·cm-3.中生界内部存在次界面，即白垩-侏罗系地层与三叠系地层密度差为0.035~0.075 g·cm-3.由此可见盆地盖层与基底、盖层内部具有明显密度差异，可利用重力异常进行密度界面反演计算三叠系系顶底界面深度，进而得到三叠系厚度分布特征.
2 数据来源与数据处理综合分析楚雄盆地的地形、地质及地球物理资料发现，楚雄盆地地表地形陡峭、表层激发岩性横向变化巨大，严重影响了地震原始资料的采集质量.且盆地内地层纵向差异大、厚度变化及地层接触关系复杂、钻井资料有限，同时也会导致地震及MT目标层界面(三叠系顶底界面)深度的解释可靠性降低.而楚雄盆地重磁面积数据精度可靠，在地层的横向变化上具有较好的分辨率.为了发挥各方法数据的优势，本次将以布设的高精度重磁、MT剖面为主，收集的地震解释剖面为辅，并参考航磁异常，利用面积重力数据进行楚雄盆地的界面反演，以获得盆地内部构造信息.
2.1 重磁及MT剖面数据采集与处理 2.1.1 测线位置部署根据综合解释需要，为了更好的揭示盆地基地及隆坳特征，在楚雄盆地内布设了两条主干重磁、MT剖面(AB及CD剖面)，近似垂直穿过盆地主要构造单元.图 1为测线在盆地构造单元图上的位置，AB剖面依次穿过了平川推覆带、推覆带前缘褶皱带、盐丰凹陷、乌龙口凸起、黑井凹陷及元谋隆起；CD剖面依次穿过了三街褶皱带、推覆带前缘褶皱带、双柏低凸起、牟定斜坡及果纳断隆.剖面点距均为500 m，测线总长232 km，获取物性标本1240块.由于地形及干扰源等影响，剖面上测点不能等距且沿直线布设，但均满足规范要求.
2.1.2 重磁、MT数据采集使用LCR-G型重力仪采集重力数据，布格总精度为±0.076×10-5m·s-2.使用GSM-19T磁力仪采集磁法数据，磁力精度为±3.0 nT.MT数据采集使用的是加拿大凤凰公司的V5-2000型五分量大地电磁仪，采集频率范围320~0.00055 Hz.为保证数据采集质量，采用了远参考道观测，每个测点测量时间大于20 h，同时观测Ex、Ey两个电道和Hx、Hy两个磁道的时间序列.使用仪器自带的ssmt2000系统对时序进行了带远参考Robust处理，使用MT-Editor对功率谱进行仔细选择，分别获取AB线251个测点及CD线213个测点的可靠大地电磁数据.
2.1.3 MT数据处理和反演大地电磁测深法首次成功应用发展至今，已经从单一的视电阻率计算进行定性分析发展到对MT数据精细处理和1D，2D，3D反演进行定量分析(殷长春，2018；秦策等，2017；陈小斌和郭春玲, 2017).目前MT反演仍然以2D反演模式为主，即选取阻抗张量元素或者视电阻率和阻抗相位等数据进行反演，反演结果要求各测点的阻抗元素或者视电阻率和相位数据达到满足条件的最佳拟合，从而得到地电模型.
本次MT各剖面均采用OCCAM算法进行2D反演.蔡军涛和陈小斌(2010)认为TE模式对地质体的二维性的要求远高于TM模式，而本次两条反演剖面冗长，且地形、构造及地质体复杂，因此均选用TM模式进行2D反演.反演前对各剖面初始模型进行有限元网格构建，参数见表 2.将各剖面实测地形数据加入到有限元网格中进行约束，各单元初始电阻率为100 Ωm.反演中将视电阻率的门限误差设为0.02，详细参数见表 3.AB线最小RMS误差为0.14，CD线最小RMS误差为0.077，从AB与CD线的拟合误差曲线图(图 2)中可以看出拟合情况良好，收敛稳定.
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表 2 有限元网格构建参数表 Table 2 Finite element grid construction parameter |
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表 3 MT反演参数表 Table 3 MT inversion parameter |
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图 2 MT反演拟合RMS误差曲线 Fig. 2 MT inversion fitting RMS error curve |
由于重磁、MT综合剖面基本与主要构造单元近似垂直，因此选择了2.5D重磁人机剖面反演对两条实测重磁数据进行联合反演(Zhang et al., 2011).盆地的区域重力和航磁异常特征表现了基底的起伏和盖层发育的状况，但是其形态和方向与地表构造并不完全一致，说明基底曾受到多次构造运动，仅依靠地表出露地层及岩体信息进行重磁联合反演，很难准确获取地层纵向深度变化信息以及构造的产状信息.为此引入CDD97-08和CDD00-10地震大剖面解释成果(杨景岳，1997)、楚参1井和MT反演结果作为重磁人机反演纵向约束信息.CDD97-08和CDD00-10地震剖面与重磁、MT剖面虽未完全重合(图 1)，但是比MT解释成果提供了更多的纵向分层信息，因此将地震解释成果作为重磁人机反演的初始模型.当地震解释成果与MT剖面解释成果有不同之处时，综合重磁特征进行解释，重磁、MT及地震资料相互印证，最终形成地质意义相统一的重磁震-MT综合解释成果，用于下一步约束重力密度界面反演，具体过程如下.
首先以地震剖面解释结果(图 3)为初始模型，再依据MT剖面反映的地下电性结构，结合地层和岩性的电性参数和地质认识，调整隐伏断裂的位置和倾向以及隐伏岩体的范围和形状，然后依据地层和岩体的密度与磁性参数反演拟合重磁异常.重磁反演拟合的过程中，不断调整模型位置及几何形状，对MT结果进行证实(确定)、证伪(调整)，对相关断裂倾向及其在深部的形态变化、岩体深度及其形态变化进行基于重磁联合反演的更为精确的定量刻画，并再次反馈修正MT结果，重新认识地震解释结果，以此再次进行重磁异常拟合.这样就实现了地质、重磁、MT及地震结果的相互修正，最终得到当前地质-地球物理数据资料条件下的合理结果和认识.
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图 3 以往地震地质剖面解释结果图(自杨景岳，1997) (a) AB对应地震解释结果；(b)CD对应地震解释结果；1主要断裂；2花岗岩；CHF-程海断裂；YPJF-鱼泡江断裂；LYF-拉姑—姚安断裂；MHF-猛虎—火烧屯断裂；YMCF-元谋冲断裂；YMUP-元谋凸起；LZJF-绿汁江断裂；SQF-沙桥断裂；E-古近系地层；K-白垩系地层；J1-早侏罗统地层；J2-中侏罗统地层；J3-晚侏罗统地层；T3-晚三叠统地层；Pz-古生界地层；Pt-元古界地层. Fig. 3 Geological interpretation of seismic profiles(Yang, 1997) (a) Seismic interpretation section of line AB; (b) Seismic interpretation section of line CD; 1 Major faults; 2 Granite; CHF-Chenghai fault; YPJF-Yupaojiang fault; LYF-Lagu-Yaoan fault; MHF-Menghu-Huoshantun fault; YMCF-Yuanmouchong fault; YMUP-Yuanmou lift; LZJF-Lüzhijiang fault; SQF-Shaqiao fault; E-Paleogene strata; K-Cretaceous strata; J1-Early Jurassic strata; J2-Middle Jurassic strata; J3-Late Jurassic strata; T3-Late Triassic strata; Pz-Paleozoic strata; Pt-Proterozoic strata. |
楚雄盆地构造变形强烈，地震资料品质较差，对地震反射层的标定产生了不利影响(杨庆道等，2011).因此本次剖面综合解释过程中，纵向界面解释结果MT参考权重高于地震剖面，横向地层分布及断裂解释以重磁、MT数据及区域地质图为主要参考.最后得到的地质解释剖面是综合了重磁、MT及地震多种地球物理响应，故并没有单纯的追求某种方法的拟合精度.
2.2 重磁面积数据收集及数据处理区域重力数据收集了楚雄盆地内多幅不同时期完成的1/20万区域重力调查数据.按照区域重力调查规范进行整理，进行五统一改算.然后应用噪声分析方法微调调整系统误差，之后用混合法和缝合法进行网格拼接得到符合本次研究要求的重力数据集.航磁数据来自国土资源航空遥感中心1/20万航磁测量成果数据，采用常规化极方法(闫亚芬等，2016)得到化极航磁异常图，磁化倾角为38.6°，磁化偏角为-1.2°.
为了得到本次密度界面反演所需的目标场，需对布格重力异常进行异常分离.重力异常分离的方法很多，主要有趋势分析法(刘彦等，2012)、匹配滤波法(张凤旭等，2011)、正则化滤波法(李淑玲等，2010)、小波变换、优化滤波法(郭良辉等，2012)等.本文首先将莫霍面起伏的重力影响去除得到“均衡剩余异常”(张明华等，2005)，与常规剩余重力异常对比，均衡剩余异常能更好地反映楚雄盆地隆坳分布特征.再使用优选延拓方法对均衡剩余异常进行异常分析，分别得到前中生界盆地的剩余异常以及侏罗系以前地层的剩余重力异常.最后以AB及CD剖面重磁震-MT解释成果、物性资料、测井(云参1井及楚参1井)为约束条件，采用变密度模型的Parker反演法针对西区、中区以及东区三个不同区块分别反演得到不同区块的三叠系顶底界面深度以及三叠系厚度分布特征.
3 楚雄盆地综合解释成果 3.1 剖面综合解释成果为了说明重磁震-MT多参数综合解释的有效性，剖面综合解释采用不同约束条件进行反演对比.图 4(a, c)为仅采用1/20万区域地质图得到的重磁反演解释剖面；AB和CD剖面磁异常拟合误差为15.39 nT及10 nT，布格异常拟合误差为4.21×10-5m·s-2及4.39×10-5m·s-2.图 4(b, d)为两条剖面重磁震-MT综合解释成果，磁异常拟合误差分别为35 nT及39 nT，布格异常拟合误差分别为5.16×10-5m·s-2及7.44×10-5m·s-2.
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图 4 重磁剖面解释及重磁震、MT综合解释对比图 (a) AB剖面重磁联合解释图；(b) AB剖面重磁震-MT联合解释图；(c) CD剖面重磁联合解释图；(d) CD剖面重磁震-MT联合解释图；1主要推断断裂；2楚参1井；γ-花岗岩；Q-第四系地层；K-白垩系地层；J-侏罗系地层；T-三叠系地层；P-二叠系地层；Pt(Pz)：古生界(元古界)地层；CHF-程海断裂；YPJF-鱼泡江断裂；LYF-拉姑—姚安断裂；SQF-沙桥断裂；LZJF-绿枝江断裂；YMF-元谋断裂；MHF-猛虎断裂. Fig. 4 Magnetic and gravity profile interpretation and Integrated geophysical interpretation (a) Magnetic and gravity profile interpretation of line AB; (b) Integrated geophysical interpretation of line AB; (c) Magnetic and gravity profile interpretation of line CD; (d) Integrated geophysical interpretation of line CD; 1-Inferred major fault; 2-Chucan1drilling; γ-Granite; Q-Quaternary strata; K-Cretaceous strata; J-Jurassic strata; T-Triassic strata; P-Permian formation; Pt(Pz):Proterozoic(Paleozoic)strata; CHF-Chenghai fault; YPJF-Yupaojiang fault; LYF-Lagu-yaoan fault; SQF-Shaqiao fault; LZJF-Luzhijiang fault; YMF-Yuanmou fault; MHF-Menghu fault. |
两次人机交互反演均采用了相同的物性参数和楚参1井进行约束，地表出露地层参考1/20万区域地质图.(b)和(d)反演结果需综合考虑MT和地震地层界面信息，因此重磁拟合精度偏低，但是在合理范围内.由于区内主要研究目标沉积盖层为弱磁性，区域磁异常背景主要由元古界片麻岩形成，本次(b)和(d)中剖面没有拟合浅部高频磁异常.AB剖面东部地表出露花岗岩处对应深部为大面积高阻异常，重磁联合反演及单独的地震剖面解释均为隐伏花岗岩，但是分布范围模糊，因此本次依据MT异常给出了花岗岩的合理形状和分布范围；楚雄盆地花岗岩分布与大断裂密切相关，依据花岗岩分布范围去除了原先推断的F1-5隐伏断裂，修正了元谋断裂的倾向；依据MT异常特征及地震解释结果，修正了鱼泡江断裂、猛虎断裂及拉姑—姚安断裂的产状，并新推断了F2-6、F2-7，沙桥断裂，F4-6、F4-7、F4-8等隐伏断裂.CDD00-10地震解释剖面推断的猛虎断裂，在重磁及MT剖面上均无异常显示，因此CD综合解释结果中未进行推断.盆地部分地区缺失古生界地层，但是古生界和元古界地层电阻率均为高阻，且地震资料亦无法确定基底是古生界还是元古界地层，只能确定基底地层与上覆地层的推覆关系，因此本次解释并未加以区分.
由此可见，MT及地震资料在一定程度上减少了单纯重磁解释的多解性.重磁震-MT联合解释，在纵向上给出了更详细的白垩系、侏罗系及三叠系层位关系，更深的解释深度.AB和CD综合反演断面图中，逆冲片型、断弯褶皱型、伸展型和走滑型构造样式均有发育，符合地质构造上认定的盆地西深东浅、南深北浅的构造背景，断弯褶皱型和逆冲片型构造特征.
AB剖面(图 5)主体位于西部坳陷区，其东部穿过元谋隆起区.剖面西部的三叠系地层沿鱼泡江断裂超覆在侏罗系地层之上，超覆的三叠系厚度约为3 km，其下为侏罗系地层，厚度约8 km，剖面55 km处基底埋深厚度达到最深(16 km).剖面以东，基底开始隆起，过猛虎断裂，三叠系地层尖灭，前古生代地层上隆，地表白垩系和侏罗系地层的沉积厚度小于1 km.在元谋断裂以东，下伏大规模花岗岩体，综合解释剖面给出了符合重磁及MT综合异常的花岗岩范围.对比地震和电测深资料，本次综合反演存在明显不同，在剖面起始部位，基底顶界面深度由5 km逐渐过渡到12 km，三叠系厚度厚度按照2 km~6 km~2 km的顺序变化，侏罗系的平均厚度为6 km，均与前人地震解释结果有较大差异.
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图 5 AB剖面重磁电震综合解释图 (a)磁法剖面；(b)重力剖面；(c)重磁电震综合解释断面；(d) MT解释断面；(e)地质平面图；1主要推断断裂；2综合地球物理测点. Fig. 5 Integrated geophysical section and geologic interpretation of line AB (a) Magnetic profile; (b) Gravity profile; (c) Geologic interpretation of integrated geophysical section; (d) Interpretation result of MT profile; (e) Geological map along line AB; 1 Inferred major fault; 2 Integrated geographical stations. |
CD线(图 6)前古生界顶面深度相对AB剖面较浅，剖面0~20 km处出现剩余重力高磁力高及视电阻率高带相伴，认为磁力高和视电阻率高是由隐伏花岗岩导致；而重力高位于磁力高东部，推断为云南驿组海相地层巨厚展布和基底上隆综合结果.重力剖面西部的局部重力高，西部边部的高磁异常推测为大规模的花岗岩引起，三叠系底界面最深处位于剖面的最东侧，底界面埋深最大至12 km.CD剖面30~90 km之间中生代沉积厚度较厚，约11 km.其西侧为西部断隆带，东部对应牟定斜坡带.侏罗系地层在剖面中西部沉积较厚约6 km，向东逐渐变薄变浅，至拉姑姚安断裂尖灭.
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图 6 CD剖面重磁电震综合解释图 (a)磁法剖面；(b)重力剖面；(c)重磁电震综合解释断面；(d) MT解释断面；(e)地质平面图；1主要推断断裂；2综合地球物理测点. Fig. 6 Integrated geophysical section and geologic interpretation of line CD (a) Magnetic profile; (b) Gravity profile; (c) Geologic interpretation of integrated geophysical section; (d) Interpretation result of MT profile; (e) Geological map along line AB; 1 Inferred major fault; 2 Integrated geographical stations. |
重磁震-MT综合剖面解释成果初步构建了楚雄盆地的地球物理-地质构造格架，明确了各地质层位接触关系及各层位间的物性分布，特别是三叠系及侏罗系地层的厚度及层位关系，是整个盆地的重力界面反演的重要约束条件.
3.2 区域重力反演盆地基底特征 3.2.1 盆地各构造区三叠系基底特征为了进一步获得楚雄盆地内部构造构架，结合区内剩余重力异常的变化规律，磁异常特征(图 7)，不同区块的盖层和基底密度差异，分西部坳陷区、中部隆起区以及东部坳陷区对获得的剩余异常进行变密度界面反演.变密度界面反演中密度指数函数的确定是关键，此次主要依据两条剖面重磁震-MT定量解释结果、楚参1及云参1井深度信息不断调整密度指数函数，最终反演得到楚雄盆地三叠系基底深度(表 4).将基底深度转换为实际标高埋深之后截取AB及CD相同位置剖面成图，并与综合剖面解释结果叠加，见图 5c及图 6c的蓝色虚线，二者基本一致.AB剖面解释结果中0~40 km范围内三叠系地层推覆于侏罗系地层之上，出现了地层重叠显现，因此用于约束反演的深度以及反演得到的基底深度均为三叠系基底的平均深度.CD测线剖面与平面结果相差较大处位于10~20 km处及测线最尾端的100~105 km处；10~20 km处的误差主要受大面积低密度的隐伏花岗岩影响，而尾端100~105 km的误差主要受推覆构造影响.
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图 7 楚雄盆地剩余重力异常图及航磁化极异常图 (a)剩余重力异常图; (b)航磁化极异常图. Fig. 7 Residual gravity anomaly map and RTP of aeromagnetic anomaly map (a) Residual gravity anomaly map; (b) RTP of aeromagnetic anomaly map. |
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表 4 各构造区基底顶界面最大深度 Table 4 The maximum depth of the base top interface of each tectonic zone |
总体来看，西部的基底形态是一向西突出的弧形坳陷区，盆地基底深度和凸凹格局控制了盖层的厚度和空间形态，西部坳陷区的中、新生界的厚度和变化，也展示了不同地质时期沉积中心的迁移方向，详见图 8.不同的构造单元基底特征如下.
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图 8 楚雄盆地基底顶界面深度图 Fig. 8 Pre-paleozoic depth of the Chuxiong basin |
西部坳陷区细分为三个二级构造九个三级构造，是楚雄盆地主要盆地沉降区，程海深凹陷，三岔河凸起和大姚深凹陷呈凹—凸—凹的特征.其中程海深凹陷区为近南北走向三叠系基底深度达16 km.三岔河凸起区为西部深坳陷区中的局部凸起，由西向东基底呈台阶式抬升.大姚深凹陷区包含南北两个沉降中心，南部凹陷深度达到14 km，北部凹陷深度达到10 km，与剖面反演解释结果一致；此处的乌龙1井深4.7 km，未钻穿三叠系地层，而基底计算深度为7.95 km.地震资料显示，南部第三系沉积地层约2 km，在第三系之下，有厚度至少10 km的中生代地层沉积，形成了良好的生油环境(王建民和魏志红，1998).
中部隆起区(Ⅱ1，Ⅱ2及Ⅱ3)呈南北隆中间凹的特征，其南部古生界地层出露，在中间部位黄瓜园区呈现明显重力低，AB综合剖面定量反演花岗岩深度达到8 km.
东部坳陷区周边有古生界、震旦系、元古界分布，其余地区均为中、新生界覆盖.该区相对于西部坳陷区是一个浅坳陷区.在这一浅坳陷区进一步又存在两个局部凹陷区和一个凸起区.罗川—羊街凹陷区位于盆地东部，北与四川江舟盆地相通，西邻中部隆起，中、新生界覆盖面积达3577 km2，布格异常主要呈南北向展布，北低南高，且磁异常平缓；云参1井处基底埋深计算结果为1206 m，与钻井结果的1223 m基本一致.
3.2.2 三叠系厚度分布特征采用重磁电震综合地质构造解释成果、三叠系地层与上覆地层的物性差异以及基于反演的三叠系底界面深度作为约束，采用变密度界面反演得到楚雄盆地三叠系顶界面深度，进而得到三叠系厚度分布(图 9).
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图 9 楚雄盆地三叠系地层厚度分布图 Fig. 9 Triassic stratigraphic thickness distribution in the Chuxiong basin |
从三叠系厚度分布特征可以看出，在西部中心坳陷区，三叠系厚度大于4 km，最厚达到9 km；在程海和大姚地区，厚度变化约6~8 km，南部新平隆起区小于2 km，东部浅凹陷区厚度1 km左右.在斜坡带和凸起区厚度均在4 km左右.
4 讨论与结论本次工作以重磁反演为主导，地震及MT资料为辅，剖面和平面相结合与印证，利用重磁数据弥补了地震及MT在该区解释的不足之处，修正了前人的地震解释结果，并推测了钻探未达到的深度和部位，以及地震和MT未能反映的地质体或层位，基本探明了目的层位三叠系的基底深度和厚度，内部构造隆拗特征，提高了单一地球物理方法的地质解释可靠性.
(1) 以高精度重磁-MT剖面资料为约束精细反演计算了楚雄盆地古生界基底顶界面的深度和隆凹特征.各凹凸区的基底界面计算深度结果中，3个区块(程海深凹陷区、大姚深凹陷区及普彭深凹陷区)深度大于13 km；3个区块深度大于7 km(云龙—雨龙凹陷区、牟定斜坡区及三岔河凸起区)，两个浅凹陷区深度(三街斜坡带及撒盘营凹陷)达到4 km，计算结果与已有钻井资料对应较好.这些深凹陷区均存在一系列的逆冲逆掩断层，对油气的运移及遮挡都提供了有力条件.除深凹陷区域，“凹中突”部位，如米甸凸起区，同华北盆地黄骅坳陷以及松辽盆地分布特征基本一致，油源与运移距离条件良好.后期油气勘探中应对这些区域予以重视.
(2) 三叠系地层是楚雄盆地油气勘探中最主要的生、储组合层系，本次计算的三叠系地层厚度为楚雄盆地油气评价工作提供了新的参考依据.西部中心坳陷区内三叠系厚度约7~9 km，西部推隆带和东部浅隆区较薄，约2~3 km.这些沉积地层为盆地提供了良好的生储环境，特别是三岔河凸起，三叠系地层最厚达9 km，属于坳陷中的古潜构造，是石油气存储的非常有利部位；撒盘营凹陷呈明显的重力低和磁力低，基底岩系主要是古生界，三叠系地层最厚达3 km，且钻探资料显示井深600余米J2灰岩中见岩心油淀，前人也对该处中古生界油气保存条件进行了研究，是不可忽视的含油气组合.
(3) 楚雄盆地地层分布复杂，伴随大量地层缺失和重叠，引起地层密度纵向分布变化不均，从一定程度上影响了MT反演、重力场的分离和密度界面反演的可靠性.同时，较大范围的隐伏花岗岩体也会影响密度界面反演结果.本次反演解释结果认为在构造复杂的盆地地区，MT反演宜采用TM模式进行2D反演；对于重力界面反演，宜根据构造特征分区进行密度参数的统计，并按照不同密度参数和纵向深度约束信息调整密度进行分区密度界面反演，这样才能得到较为合理的地质构造.
(4) 本次剖面解释对比结果表明重磁资料对断裂的产状以及隐伏岩体范围解释的多解性较多，而MT及地震资料很好的减少了此类多解性，因此在复杂构造盆地地区应增加MT地震剖面的综合研究.本次综合剖面结果发现楚雄盆地花岗岩的分布与基底深大断裂的分布密切相关，而岩浆底辟是油气藏破坏的元凶，今后研究区勘探中应注重隐伏岩体和基底大断裂的识别.
国内外确定盆地构造层界面深度主要应用反射地震，但因其成本高、效率低，在大面积普遍应用中受到限制，本次采用高精度重磁震-MT剖面作为局部约束，利用区域重磁面积数据获得了可靠性较高的盆地基底构造信息，提高了勘查效率，为复杂构造油气勘查区的地球物理-地质结构模型的构建提供了参考思路.同时，本次综合解释楚雄综合解释成果为今后楚雄盆地油气勘探工作部署提供了重要支撑.
致谢 诚挚感谢孟小红教授、谢兴兵教授和许德树教授以及审稿专家和
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