0 引言
四川盆地中部（简称川中）走滑断裂主要发育在基底—下三叠统，同时呈现出伸展变形和走滑变形的典型特征[17]，因此在一些研究中也将其称为张扭（走滑）断裂（Transtensional fault）[3,17⇓ -19]。对于该断裂系统，马德波等最先厘定了高石梯—磨溪地区的断裂平面分布、构造样式及形成演化，初步认为其对寒武系龙王庙组、二叠系栖霞组—茅口组等具有控储、控藏作用[3]。近年来，针对川中张扭性走滑断裂的研究取得了许多新进展。田方磊等在中江—蓬莱等地区找到了该张扭断裂系统存在走滑变形的可靠证据[17]；鲁国等对高石梯—磨溪地区的FⅠ9断裂带开展了精细解析[20]；梁瀚等、马兵山等基于大川中连片三维地震数据和方解石U-Pb测年，厘定了走滑断裂的分布、形成时间和构造成因[4,21]；焦方正等、何骁等则基于构造解析和油气地质综合研究指出该走滑断裂系统对震旦系灯影组、寒武系龙王庙组、二叠系栖霞组—茅口组等层系的油气具有控储、通源及控藏等作用[22-23]。
前人多从断裂系统宏观变形及油气地质意义的角度对川中张扭（走滑）断裂系统开展研究，对断裂系统构造变形的内在差异及典型区块、典型断裂带的研究不够深入。此外，川中张扭断裂系统的分布受限于川中连片三维地震工区（简称三维区），现有的断裂分布不完整，显著制约了人们对其分布规律、构造变形特征、成因机制及控油气作用的认识。中国石化资阳三维区位于中国石油川中连片三维区以西，对于揭示FⅠ19、FⅠ20（本文用F代表断层，罗马字母代表断层级别，数字代表断层编号）等北东向断裂带在高石梯—磨溪以西地区的分布具有重要价值。同时，该三维区处于桐湾期德阳—安岳裂陷槽（也称拉张侵蚀槽）内部，加里东期—海西期川中古隆起的核部，现今威远背斜的东北部斜坡区，经历多期构造隆升、调整，油气地质条件不明朗。川中张扭断裂系统的发现为该区油气勘探开发提供了新思路，但该区张扭断裂系统的构造研究显著落后于勘探开发的需要，亟需开展深入研究。
本研究基于资阳三维区测井、地震数据，通过平面-剖面构造解析、三维断层构造建模、垂向断距分析及平衡剖面恢复，厘定该区张扭断裂系统的构造样式、三维断层结构及形成演化，进一步探讨张扭断裂带与油气成藏要素的时-空匹配关系及其油气地质意义。相关研究对于提高资阳地区乃至整个川中地区张扭断裂系统控油气作用的认识具有重要意义，同时也有助于推进资阳地区龙王庙组、栖霞组、茅口组等关键层系的油气勘探开发的关键。
1 区域地质背景
四川盆地是一个大型的多旋回叠合含油气盆地，其地质结构复杂，油气资源潜力巨大[24⇓-26]。位于盆地中部、资阳三维区以东的安岳气田以其独特的构造-沉积分异格局、优越的源-储配置[27-28]，为震旦系、寒武系等古老碳酸盐岩中探明储量超万亿立方米（11 709×108 m3）、年产量超百亿立方米的超大气田创造了有利的油气地质条件[25]。与安岳气田、蓬莱气田各天然气核心产区相比，资阳三维区处于安岳裂陷槽内（也称拉张侵蚀槽）（见图1 ），下寒武统烃源岩条件十分优越。但是相对于高石梯、磨溪和龙女寺地区良好的构造圈闭条件，资阳三维区整体上处于威远背斜的东北部斜坡区，各储层段形成油气圈闭的条件相对苛刻。该区的代表性钻井——ZY1井的钻探结果也表明，各层系含油气性相对较差，其中灯影组含油气层段仅发育灯影组一段（简称灯一段）、灯影组二段（简称灯二段），总厚度为63.5 m，压裂求产显示岩性致密，未被压开，龙王庙组、栖霞组和茅口组则含水或含气性较差。
ZY1井同时揭示该地区现存地层有震旦系—寒武系、二叠系—侏罗系（见图2 ）。在地质历史中，有3期重要的构造、沉积事件深刻影响了资阳地区的构造位置、构造形态和地层结构。其一是发生在灯影组沉积后、寒武系沉积前的桐湾运动，其导致灯影组三、四段（简称灯三段、灯四段）缺失以及德阳—安岳—长宁裂陷槽形成；其二是发生在寒武纪末至前二叠纪的川中古隆起活动，其导致奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系大规模缺失（见图2 ）；其三则是发生在侏罗系沉积后（推测为燕山期—喜马拉雅期）的威远背斜隆升活动，使得资阳地区调整为威远背斜的东北部斜坡区（见图1a ）。
现今四川盆地中部的张扭断裂系统由近东西向、北东向、多走向弓形的Ⅰ、Ⅱ级大、中型断裂带和北西向的小型断裂等4组断裂体系构成。近东西向的断裂体系由FⅠ6、FⅠ7、FⅠ10—FⅠ12、FⅠ14、FⅡ15等7条Ⅰ级、Ⅱ级断裂带构成；多走向弓形断裂体系由FⅠ4、FⅠ5、FⅠ8、FⅠ9、FⅡ13断裂带构成，走向较为多变，呈弓形展布，故称为弓形断裂体系；北东向断裂体系由FⅠ17—FⅠ20、F16、F21等6条Ⅰ级或未定级的断裂带构成，其中FⅠ20断裂带自东向西贯穿安岳气田和资阳三维区，已知总长度达90 km；北西向的断裂则由一系列长度短、变形弱的Ⅲ级张性小断层构成（见图1b ）。
2 数据与方法
本研究使用的关键数据为研究区内钻井数据及高精度叠前时间偏移三维地震数据，钻井数据用于建立地层柱状图，开展合成地震记录井-震标定，从而厘定各关键地震地层界面（见图2 ）。三维地震数据面元大小为20 m×20 m，面积为780 km2。通过地震地层反射界面自动追踪技术拾取了资阳三维区灯影组底界、寒武系沧浪铺组底界、二叠系底界、二叠系龙潭组底界、下三叠统飞仙关组底界和中下三叠统嘉陵江组2段2亚段底界的层面数据，进而构建高精度时间域三维层面模型（成图网格大小为50 m×50 m）。基于高精度三维层面模型揭示的断层形迹和剖面断层解析结果，进一步开展三维断层解释、组合，从而构建三维断层模型。垂直断裂带走向也切取了若干剖面，为构造样式解析、垂向断距测量分析以及平衡剖面恢复等提供可靠资料。
3 资阳三维区张扭断裂系统构造变形特征与三维构造模型
3.1 断裂平面分布
在灯影组底界、沧浪铺组底界、二叠系底界、龙潭组底界、飞仙关组底界和嘉陵江组2段2亚段底界等6个层面模型中，都可以观察到FⅠ19、FⅠ20断裂带错断地层形成的断层陡坎和断层迹线。在浅层的飞仙关组底界和嘉陵江组2段2亚段底界，FⅠ19、FⅠ20断裂带构造变形弱，断层断续分布（见图3a 、图3b ）。而在深层灯影组底界、沧浪铺组底界、二叠系底界和龙潭组底界，这两条主断裂带均连续延伸，变形强烈，且断层走向、延伸长度和倾向在各界面中基本一致。其中FⅠ19断裂带延伸长度近20 km，东端点终止在资阳三维区内，西端点超出资阳三维区，终止点未知；FⅠ20断裂带延伸长度达30 km，向东可延伸至安岳、遂宁地区，向西超出资阳三维区，其西端点亦未知（见图3c —图3f ）。整体上，两条断裂带的主断层均倾向北，呈北东走向，表现出正断层的特征（见图3 ）。自东向西，这两条断裂带的走向也存在一定变化，均逐渐由北东50°偏转到北东65°~80°，而后又偏转到北东40°~45°（见图3 、图4a ）。此外，在二叠系底界和沧浪铺组底界，还可以在这两条主断裂的下盘地层中观察到与主断层平行的伴生次级断层，倾向南东方向（见图3d 、图3e ）。另外，在沧浪铺组底界和灯影组底界还识别出一些北东走向的小型正断层，依序将其命名为FⅢ01—FⅢ04（见图3e 、图3f ）。
除了呈北东走向的FⅠ19、FⅠ20主断裂带外，资阳三维区内还发育几组北西—南东走向、整体呈雁列展布的小型正断层。这些雁列正断层主体发育在寒武系内，在二叠系底界和灯影组底界的变形非常微弱（见图3d 、图3f ）；而在沧浪铺组底界变形强烈，图3e 完整揭示了其平面分布。据统计，这套断裂走向为东南110°~140°，有北东、南西两组倾向，大部分断层长度小于5 km，最长达7.7 km（见图4b 、图4c ）。从沧浪铺组底界断裂分布图可以看到，这组雁列正断层由3个断层子集构成：①分布在资阳三维区北部边缘的E1-1—E1-9雁列正断层集群，断层长度普遍小于3 km（见图3e ），属于FⅡ15断裂带的雁列正断层段，向北西可以进一步延伸到简阳地区（JY1井区），向东则可能以单一断面的形式延伸到安岳地区（见图1b ）。②分布在资阳三维区中部的E2-1—E2-21雁列正断层集群，其同样呈北西—南东走向，断层基本两两成对，倾向相反（倾向南西和北东），断层横向长度最长者为E2-11断层，长5.8 km，最短者仅约1 km。FⅠ19断裂带的东部末端即终止在该组雁列正断层发育的位置（见图3e ）。③零星分布在ZY1井南部、西部以及FⅠ19断裂带两侧的E3-1—E3-15正断层集群，这组正断层大多倾向南西，最长为E3-5断层，总长7.7 km，最短者仅约1 km（见图3e ）。
3.2 断裂构造变形的剖面特征
垂直于FⅠ19、FⅠ20主断裂带切取了AA°、BB°、CC°和DD°剖面（见图5 、图3 ）。剖面解释表明，这两条断裂带主体发育在新元古界至下三叠统嘉陵江组，具有正断层的变形特征，产状陡倾，倾角普遍为70°~80°，断层面均倾向北西（见图5 ）。断裂带的构造变形样式除了单一主断层主导的“单断式变形”外（见图5b 、图5d ），也存在主断层与下降盘内次级伴生正断层组合成“Y”字型负花状构造的情况（见图5a 、图5c 、图5d ）。对断层的垂向断距进行初步分析，可以观察到垂向断距在寒武系中部最大，向浅部的二叠系、三叠系或向深部的麦地坪组、灯影组、新元古界垂向断距均变小。该现象在图5b 中的FⅠ19断裂带、图5c 中的FⅠ19、FⅠ20断裂带以及图5d 中的FⅠ20断裂带上都有直观呈现。此外，DD°剖面切过FⅠ19断裂带的东部末端（见图3 ），与AA°、BB°、CC°剖面相比，DD°剖面所揭示的FⅠ19断裂带变形更弱，断距更小，截切的地层也更少，指示断层逐渐终止在该剖面附近（见图5d ）。对于FⅠ20断裂带，AA°、BB°剖面中断层的垂向断距更小，而CC°、DD°剖面中断层垂向断距更大，表明该断裂带在不同区段的变形强弱存在区别。
AA°、BB°、CC°、DD°剖面除揭示了FⅠ19、FⅠ20断裂带的剖面构造变形特征，还揭示了褶皱的变形特征。在AA°、BB°剖面FⅠ19断裂带的下盘地层，以及CC°、DD°剖面FⅠ20断裂带的上盘或下盘地层中，均可观察到小型背斜。这些背斜在各层系中的几何样式相似，没有共同的曲率中心，且在背斜的不同部位同一套地层的厚度无明显差异（见图5 ）。在沧浪铺组底界、二叠系底界、龙潭组底界、飞仙关组底界这4个关键地层界面中，有若干这样的背斜发育，其走向基本与FⅠ19、FⅠ20断裂带的走向一致。本研究标记出的5个典型背斜带基本具有狭长的几何形态（见图3 ）。其中的2号背斜延伸最长，达13 km，宽1.5 km左右，其背斜幅度在龙王庙组底界、茅口组顶界为40~65 ms（120~180 m）（见图5a 、图5b ），4号背斜的幅度为29~40 ms（80~120 m）（见图5c ），5号背斜的幅度也达到了29 ms（约80 m）（见图5d ）。
EE°—KK°等7条短剖面则切过北西走向的雁列正断层及北东向的FⅢ01断层（见图3 、图6 ），揭示了不同于FⅠ19、FⅠ20主断裂带的构造变形样式。EE°剖面揭示出FⅢ01断层为单条板状正断层，产状陡倾，倾角为77°，倾向南东东方向。该断层对筇竹寺组、沧浪铺组的错断十分强烈，但断层上端点突然终止在P/AnP不整合面（二叠系底界不整合面）下方（见图6a ），代表其上部断面曾经被削截，定型时间是P/AnP不整合面形成前。JJ°剖面中的E3-9断层也具有类似的变形特征，断层将寒武系、灯影组等错断，上、下盘断点齐整，断层上端点同样终止在P/AnP不整合面下方（见图6f ）。与EE°、JJ°剖面所呈现的断层变形特征不同，FF°—II°剖面和KK’剖面中的雁列正断层，如E2-2与E2-3，E2-7与E2-8，E2-18与E2-19，E3-4与E3-5、E1-8与E1-9均成对发育，倾向相反，在深层新元古界中收敛为一条断层，垂向断距显著变小，从而呈现出“Y”字型的几何样式（见图6b —图6e 、图6g ）。上述雁列正断层在P/AnP不整合面下方具有更大的垂向断距，断层上端点普遍终止在P/AnP不整合面下方（见图6b —图6e 、图6g ），即使断层突破到不整合面上方，断层的错断也不显著，垂向断距很小。上述研究表明，在P/AnP不整合面形成前，雁列正断层就已经强烈活动，并基本定型，在该不整合面形成之后，断层活动非常微弱。
3.3 三维构造模型
以5~20道（100~400 m）为间距，垂直断裂走向切取地震剖面开展断层解释，并在三维空间进行断层组合，最终构建了资阳三维区的断层-层面三维构造模型。该三维模型揭示了整体呈北东走向、呈“S”形丝带状的FⅠ19、FⅠ20主断裂带及其次级伴生正断层，以及呈北东走向的小型断层的三维断层面结构。此外，该三维模型还呈现了两套雁列式排布的正断层组：E1-1—E1-9雁列正断层组，E2-1—E2-21雁列正断层组，以及近似呈雁列式排布的E3-1—E3-15正断层组在三维空间中的几何样式及分布规律。整体上，雁列正断层组的断层面规模较小，与FⅠ19、FⅠ20断裂带的大型断层面相比差异显著（见图7a 、图7b ）。将灯影组底界、沧浪铺组底界、二叠系底界、飞仙关组底界T0图与三维断层模型融合呈现，可观察到E1-1—E1-9、E2-1—E2-21、E3-1—E3-15（雁列）正断层组主体发育在二叠系底界以下，小部分雁列正断层突破P/AnP不整合面后很快终止于二叠系内部。与之相比，FⅠ19、FⅠ20断裂的断层面自深往浅错断了震旦系、寒武系、二叠系及下三叠统若干层系，在二叠系底界、飞仙关组底界以上，断层仍然十分连续、规模较大（见图7c —图7f ）。
通过分析E2-1—E2-21雁列正断层组与FⅠ19断层的三维结构，可以进一步观察到FⅠ19主断面的东部末端与E2-11、E2-12断层面交切，FⅠ19断裂带终止在E2-1—E2-21雁列正断层组发育区（见图3e 、图7a 、图7b ）。这表明FⅠ19断裂带向东生长、扩展时可能受到该雁列正断层组的影响和限制。
4 资阳三维区张扭断裂垂向断距空间变化与剖面构造演化
断层垂向断距及其空间分布是定量研究断层活动规律的重要参数。通过垂向断距-深度（本文中的垂向断距和深度均为时间域）关系曲线及不整合面综合分析，可以获得垂向断距随深度的分布模式，进而揭开其包含的活动期次信息。通过垂向断距在关键地层界面中的二维分布，则可以明确断裂带的分段差异变形以及相邻断层之间的位移传递规律。
4.1 垂向断距-深度关系与断裂活动时期
对切过研究区主要断层的11条剖面开展垂向断距测量，绘制了时间域垂向断距-深度关系曲线（见图8 ），结果表明，由寒武系沧浪铺组到二叠系，一些断层的垂向断距-深度曲线存在明显突变，最典型的如AA°、BB°、CC°剖面中的FⅠ19断裂以及CC°、DD°剖面中的FⅠ20断裂（见图8a —图8d ）。
在AA°、BB°剖面中，FⅠ19断裂在沧浪铺组底界及其上、下地层中的垂向断距为30~45 ms，而在二叠系底界及上覆地层中，垂向断距锐减至10 ms以下并保持基本稳定，指示P/AnP不整合面上、下地层的垂向断距存在明显突变。此外，CC°剖面中的FⅠ19、FⅠ20断层以及DD°剖面中的FⅠ20断层的垂向断距-深度曲线呈现出了“阶梯式”的曲线形态。寒武系沧浪铺组底界的垂向断距为20~25 ms，而P/AnP不整合面上方的二叠系垂向断距突然减小并稳定在10 ms左右，同样显示P/AnP不整合面上、下地层的垂向断距存在突变（见图8c 、图8d ）。
对于FⅢ01断裂以及北西向的雁列正断层，其垂向断距-深度曲线普遍终止在P/AnP不整合面下方，由寒武系到该不整合面，垂向断距存在明显突变，由沧浪铺组底界的10~30 ms锐减至0左右。即便断层突破该不整合面，垂向断距也保持在较小的值域，与寒武系内的垂向断距值相比差异显著（见图8e —图8g ）。
上述剖面中各主要断层的垂向断距在P/AnP不整合面上、下呈现出的分布特征具有一定构造意义：在P/AnP不整合面形成以前，这些断层已经发生活动，随后由于川中古隆起隆升，地层和断层遭受剥蚀；之后，在该不整合面上覆的二叠系、三叠系沉积期，断层再次活动。其结果便是P/AnP不整合面下方的地层累积了该不整合面形成前、后断层活动产生的垂向断距，而该不整合面上方的地层只记录了该不整合面形成后断层活动产生的垂向断距，从而导致P/AnP不整合面下方的地层垂向断距更大，而该不整合面上方的地层垂向断距更小，二者之间存在突变。此外，其中一些断层，如北西向的雁列正断层和FⅢ01等北东向的小断层，在P/AnP不整合面形成前已经基本定型，大部分断层的顶部被该不整合面削截（见图6a 、图6f 、图6g ），仅少部分断层突破到该不整合面上覆地层中（见图6b —图6d 、图6g ）。
4.2 垂向断距平面变化特征
为了明确资阳三维区主要断裂的垂向断距在二叠系底界、沧浪铺组底界中的分布，进而表征断层的分段差异变形（构造变形的强、弱分段），研究相邻断裂带位移的侧向传递规律，以密集间距测量了断层在上述两个界面中的垂向断距。结果表明沧浪铺组底界的垂向断距整体上是二叠系底界的2~3倍，沧浪铺组底界的垂向断距为0~40 ms，而二叠系底界的垂向断距为0~20 ms。
尽管在二叠系底界、沧浪铺组底界中，垂向断距存在倍数差异，但是FⅠ19、FⅠ20主断裂垂向断距的平面变化规律却是相同的，FⅠ19主断裂垂向断距较大的区段均出现在A1—A0段，东部末段（A0—A2段）的垂向断距向东逐渐减小到0，断层终止在E2-1—E2-21雁列正断层组发育区（见图9 ）。FⅠ20主断裂的垂向断距也存在显著的东、西差异，东部的B0—B1段垂向断距普遍为20~30 ms（沧浪铺组底界）和10~15 ms（二叠系底界），而其西部B0—B2段的垂向断距普遍小于10 ms（沧浪铺组底界）和小于5 ms（二叠系底界）（见图9 ）。上述现象在FⅠ19、FⅠ20断裂带的垂向断距-深度关系曲线上也可以观察到（见图8a —图8d ）。上述现象表明，资阳三维区内FⅠ19断裂带的构造变形整体上比较强，而FⅠ20断裂带的构造变形表现出“东强西弱”的特点。
此外，两条断裂的强变形段，FⅠ19断裂带的A0—A1段与FⅠ20断裂带的B0—B1段在三维区中部呈侧接关系，指示两条断层在该位置发育转换斜坡，表明这两条断裂带在构造活动时存在侧向位移传递和强活动段的侧向跃迁，结果便是FⅠ19断裂带的A0—A1段变形强、承担大量位移的情况下，与之平行的FⅠ20断裂带的B0—B2段变形弱，承担更小的位移；而FⅠ19断裂带在A0—A2段走向消亡后，区域性构造伸展变形和位移转而由FⅠ20断裂带的B0—B1段承担。而断层主体发育在二叠系以下的北西向（雁列）正断层组，部分断层（如E2-2、E2-8、E2-13、E2-18、E2-19断层）在沧浪铺组底界的垂向断距也高达40 ms，且普遍反映出断层中部断距大、两端断距小的特点（见图9 ），这表明雁列正断层延伸长度虽然有限，但是局部构造变形也十分强烈。
4.3 平衡剖面恢复与构造演化
CC°剖面揭示了FⅠ19、FⅠ20断裂带的主断层、发育在其下盘的次级断层以及发育在这两条断裂带之间的低幅背斜（见图10a ）。由于根据断层上端点终止层系不能准确判定断层的活动时期，同时FⅠ19、FⅠ20断裂带下盘也没有可识别的生长地层，因此对资阳地区北东向主断裂带构造活动时间的厘定存在较大困难。
但是结合区域、盆地构造演化历史可知，晚三叠世以来盆地周缘造山带逐渐向盆地内部推挤，区域构造环境转而受挤压应力主导。因此，晚三叠世以来，盆地中部应当不再具备大规模张（扭）性断裂系统发育的斜拉或伸展动力学条件。基于此，可以推测川中地区张扭断裂最后活动的时间为早、中三叠世，对应飞仙关组、嘉陵江组沉积时期前后。基于此，便可恢复研究区主要断裂的构造演化过程。
CC°剖面的平衡剖面恢复从拉平嘉陵江组2段2亚段底界开始，该步骤大幅消除了FⅠ19、FⅠ20这两条断裂带之间低缓背斜的幅度（见图10a 、图10b ）。随后，将剖面恢复至飞仙关组沉积前，此时二叠系内FⅠ19、FⅠ20断层的断距被消除，指示断层在二叠纪可能未发生明显活动（见图10c ）。进一步将剖面恢复至二叠系沉积前，结果显示，FⅠ19、FⅠ20主断层及次级断层的垂向断距仍较大，表明这两条主断裂在P/AnP不整合面形成前就已发生了较强烈的活动（见图10d ）。将剖面最后恢复至龙王庙组沉积前以及沧浪铺组沉积前，这两条断裂在寒武系中的断距均被消除，但在灯影组下伏的更古老的新元古界，可能存在形成时间更早的断层（见图10e 、图10f ）。
由CC°剖面恢复可见，北东向的FⅠ19、FⅠ20断裂带曾发生2个阶段的构造活动:第1阶段，发生在P/AnP不整合面形成前，张（扭）性断层活动强烈；第2阶段，发生在P/AnP不整合面形成后，推测为早三叠世，第1阶段形成的断层进一步向浅层的二叠系、下三叠统生长，导致二叠系—下三叠统遭受较为强烈的断层改造。
HH°剖面则揭示了E2-11、E2-14、E2-18、E2-19等4条北西走向的雁列正断层，该剖面还显示各套地层整体向北东方向倾斜，其属于威远背斜在中—新生代褶皱隆升、掀斜的结果。该剖面的构造回剥演化从拉平飞仙关组底界开始，该步骤消除了中—新生代的构造掀斜以及E2-18断裂在二叠系、三叠系内的牵引向斜变形（见图10g 、图10h ）。此时，二叠系内E2-11、E2-14、E2-18、E2-19断层的垂向断距很小，表明在二叠纪—三叠纪，这些北西向雁列正断层的活动非常微弱（见图10g 、图10h ）。进一步将剖面回剥至二叠系沉积前，可以观察到P/AnP不整合面下方的各断层垂向断距与现今剖面中的垂向断距相差无几，表明这些北西向雁列正断层的主活动时间是P/AnP不整合面形成前（见图10i ）。通过拉平龙王庙组底界、筇竹寺组底界，E2-11、E2-14、E2-18、E2-19断层及其垂向断距均被消除，从而进一步将4条断层的活动时间下限锁定在龙王庙组沉积后（见图10j 、图10k ）。与CC°剖面所揭示的相似，在筇竹寺组沉积前、麦地坪组沉积期，可能也有更古老的控制地层沉积的正断层发育，如图10j 、图10k 所揭示的发育在麦地坪组及下伏地层中的同沉积正断层。
由HH°剖面恢复可见，北西向雁列正断层组的主活动时间应当是在龙王庙组沉积后（下限）至二叠系沉积前，在P/AnP不整合面形成后，雁列正断层的活动十分微弱。
5 断裂系统的多期构造叠加演化
基于剖面、平面构造解析，垂向断距分析以及平衡剖面恢复研究，资阳三维区可能经历3期张（扭）性断层活动，分别是：①新元古代末—早寒武世初，错断麦地坪组及下伏地层的早期断层活动（见图10e 、图10f 、图10j 、图10k 、图11a ）；②P/AnP不整合面形成前（龙王庙组沉积后—二叠系沉积前），北西向（雁列）正断层及北东向主断层（FⅠ19、FⅠ20）活动，其中北西向（雁列）正断层组在该时期基本定型；③P/AnP不整合面形成后，推测发生在早三叠世飞仙关组—嘉陵江组沉积前后，北东向主断层（FⅠ19、FⅠ20）继承性活动，其导致P/AnP不整合面下方的早期断层向上扩展到二叠系、下三叠统内。目前对于第③期断层活动及其构造响应无太多争议，但对第①期和第②期断层活动存在疑问。
对于第①期的早期断层活动，目前认为川中地区在新元古代末—早寒武世存在构造伸展背景，为安岳裂陷槽的发育创造了动力学条件。在该背景下，局部出现控制下寒武统麦地坪组沉积的正断层具有一定合理性。
而对于发生在龙王庙组沉积后—二叠系沉积前的第②期断层活动，争议点主要在于北西向（雁列）正断层及北东向主断层（FⅠ19、FⅠ20）都在该时期活动，然而该时期长达2×108 a，在此期间这两组走向的断层是受控于统一的构造应力场、同时发生变形，亦或者受控于不同的局部构造应力场而发生不同期变形?基于FⅠ19、FⅠ20主断裂带以及北西向雁列正断层构造走向及变形特征的分析，可以发现3个特殊的构造现象，对其构造内涵开展深入讨论或可为上述争议提供一种可能的解释。
①FⅠ19断裂带作为该地区变形最强烈的断裂带之一，其东部末段突然终止在E2-1—E2-21雁列正断层组发育区，指示雁列正断层组形成时间可能早于北东向的FⅠ19断裂带，从而在FⅠ19断裂带向东扩展时，E2-1—E2-21雁列正断层组调节构造应力场，导致FⅠ19断裂带终止在该雁列正断层组发育区。
②北西向雁列正断层大多呈左阶雁列排布，指示曾经发生右旋剪切变形，因此控制其发育的斜向构造伸展方向应当是北东向（见图11b ）；而北东走向的FⅠ19、FⅠ20主断裂带未发育剪切（走滑）相关的次级构造，因此大致可以判断其形成时的区域构造伸展方向为北西向（见图11c 、图11d ）。此时，北西向强烈的构造拉伸与北东向强烈的构造拉伸不可能同时发生，理由如下：若上述两个方向的构造伸展是同时的，两组方向的拉伸应力应当会同时作用在北东向主断裂带和北西向雁列正断层上，其后果是，第一，FⅠ19、FⅠ20断裂带上应派生出北东向、近平行于断裂走向的剪切应力，从而诱发右旋剪切相关的次级构造，然而沿着FⅠ19和FⅠ20断裂带未观察到这类次级构造；第二，不利于右旋剪切的E2-1—E2-21雁列正断层组的发育，反而更容易诱发左旋剪切的雁列正断层，因为这两个方向的构造伸展的合力所派生的剪切作用指向为左旋剪切。因此，可以明确北西向的构造拉伸和北东向的斜向构造拉伸应当是各自独立发生，不同期。
③基于对第2个构造现象的解释，便可以理解P/AnP不整合面形成后，只有北东向主断裂强烈活动，而北西向雁列正断层的构造活动基本停止，因为此时控制北西向雁列正断层发育的北东向斜向构造拉伸作用可能已经结束，只有北西向的构造拉伸作用仍持续主导着北东向主断层的发育。
基于上述分析，便可以重建资阳三维区断裂系统的构造演化过程：新元古代末—麦地坪组沉积期，在新元古界、下寒武统麦地坪组内部早期正断层活动（见图11a ）。在龙王庙组沉积后—二叠系沉积前的2×108 a时间里，存在两幕构造事件：第1幕是北西向的（雁列）正断层组在北东向的斜向构造拉伸作用下发生右旋剪切变形，该构造环境也有利于北东向主断裂带中近东西向的断层段的活动（见图11b ）；第2幕是在雁列正断层形成后，构造环境转变为北西向的区域构造拉伸，从而控制着以FⅠ19、FⅠ20为主的北东向断层的强烈变形（见图11c ）。最后一期构造变形发生在P/AnP不整合面形成后，推测为早三叠世飞仙关组—嘉陵江组沉积前后，在北西向的区域构造拉伸作用下，北东走向的FⅠ19、FⅠ20断裂带继承性活动，向上突破P/AnP不整合面，扩展至二叠系和下三叠统（见图11d ）。
6 资阳地区张扭断裂的油气地质意义
ZY1井是资阳三维区目前唯一钻至震旦系陡山沱组的探井，该井在须家河组、雷口坡组（雷三段）、长兴组、茅口组、栖霞组、龙王庙组、筇竹寺组、灯影组等层系均获得油气显示，表明资阳三维区具备良好的油气勘探潜力。然而资阳三维区处于威远背斜的东北部斜坡区，整体上是一个西南高、东北低的单斜构造，形成有效圈闭的条件较为苛刻，因此，明确源储组合、落实有利圈闭的位置、确定北东向和北西向断层对油气运移、聚集、成藏的作用是落实该三维区有利勘探目标的关键。
①源储组合与断层的沟通条件。该三维区主要发育麦地坪组、筇竹寺组暗色页岩、泥岩，梁山组炭质页岩，龙潭组煤系，飞仙关组页岩，须家河组暗色页岩与煤系等主要烃源岩（见图2 ），而储集层则主要发育在须家河组、雷口坡组（雷三段）、长兴组、茅口组、栖霞组、龙王庙组、筇竹寺组和灯影组，烃源岩与储集层具有垂向相间叠置的特征。而断层，尤其是北东向的FⅠ19、FⅠ20主断裂，自深往浅错断了新元古界—嘉陵江组的多套烃源岩和储集层，因此来自麦地坪组—筇竹寺组、龙潭组等主要烃源岩层的油气可以沿着断裂向浅部的龙王庙组、栖霞组—茅口组、长兴组及嘉陵江组等储集层段运移，形成多层系含气的格局。与之相比，北西向的雁列正断层组主要发育在二叠系以下，因此主要影响龙王庙组的油气成藏。
②断层活动与油气充注过程的匹配性。该地区油气运移、调整过程与断裂，尤其是北东向的FⅠ19、FⅠ20主断裂带强相关；然而这需要一个前提，即断层活动期与生烃高峰期应当有较好的时-空匹配，否则断层破碎带经历长期的沉淀、胶结和封堵后，其开启性将显著变差，油气运移效率也会显著降低。前人对川中安岳气田代表性油气井包裹体的油、气充注时间进行分析后指出，该气田主力油充注时间大致是晚二叠世—早三叠世，原油裂解气充注时间则大致是在晚三叠世—早侏罗世和晚白垩世[26]。因此，该地区的FⅠ19、FⅠ20断裂带在早三叠世的构造活动和同期油充注过程的匹配性相对较好，有利于原油向浅部的二叠系、三叠系储层段充注，同时断裂破碎带内的缝洞开放体系有可能持续保持到晚三叠世甚至早侏罗世，与裂解气充注时间重合，也有利于深层原油裂解气向浅部的栖霞组、茅口组、长兴组储层充注。
③近断裂低幅度背斜的圈闭条件。对该三维区各关键界面三维层面模型进行分析，初步厘定了1—5号低幅背斜（见图3 ）在龙王庙组底界、栖霞组、茅口组、长兴组内部的背斜幅度为30~60 ms（75~150 m，见图5 ）。若上述龙王庙组、栖霞组、茅口组、长兴组滩相白云岩、灰岩储层有利区与上述低幅背斜带的构造位置重叠，将非常有利于在上述背斜区形成有效圈闭。若叠加FⅠ19、FⅠ20断裂带的有利通源条件，在上述低幅背斜区聚集油气的可能性将进一步提高。
资阳三维区对多层系油气聚集成藏起到关键控制作用的断裂主要是北东向的FⅠ19、FⅠ20等Ⅰ级断裂。而在整个大川中地区，与FⅠ19、FⅠ20具有相似变形特征的断裂带还有分布在简阳—蓬莱地区的FⅠ17、FⅠ18断裂带以及FⅠ20断裂带延伸至安岳—遂宁地区的分段（见图1b ）；因此，在后续的勘探开发过程中进一步重视这些北东向的Ⅰ级断裂带对油气的控制作用将能进一步拓宽川中地区多层系油气勘探开发的思路。
7 结论
资阳三维区内的张扭断裂系统作为川中张扭断裂系统的延伸和重要组成部分，由北东走向、伸展变形主导的FⅠ19和FⅠ20断裂带以及北西走向、右旋剪切变形的3组雁列正断层构成。其中，FⅠ19、FⅠ20断裂带贯穿新元古界—嘉陵江组，表现出“S”形丝带状的三维结构，在二叠系沉积前及早三叠世至少经历2期构造叠加改造；北西向的3组雁列正断层由两两成对、倾向相反、部分左阶排列的小型正断层构成，在二叠系沉积前基本定型。北西向雁列正断层的活动时间早于北东向FⅠ19、FⅠ20断裂带，使得FⅠ19断裂带向东生长和扩展时受限于早期形成的雁列正断层，终止在后者发育的位置。FⅠ19、FⅠ20断裂带自深往浅沟通多套烃源岩和储层，断层活动时间与生油、生气高峰匹配良好。在FⅠ19、FⅠ20断裂带两侧的局部低幅背斜带上，若叠加发育有利沉积相带和储层，则该区龙王庙组、栖霞组、茅口组、嘉陵江组等主要储层段有望形成良好的油气聚集。