裂谷与被动陆缘叠合盆地的盐构造与油气成藏——以西非下刚果-刚果扇盆地和宽扎盆地为例

西非海岸的加蓬、下刚果-刚果扇和宽扎等盆地均为典型的裂谷与被动陆缘叠合含盐含油气盆地,经历了裂谷期(早白垩世凡兰吟期-巴列姆期)、过渡期(阿普第期-早阿尔必期)和被动陆缘期(早白垩世阿尔必期-现今)3个演化阶段,沉积了裂谷期陆相地层、过渡期蒸发岩和被动陆缘期海相地层3套地层层序。古近纪以来,受非洲大陆隆升和大西洋被动陆缘持续沉降的影响,以过渡期蒸发岩为滑脱层,形成了变形特征迥异的盐上和盐下构造变形层;前者为盖层滑脱型构造,变形强烈,盐构造样式类型多样,从陆向海具有明显的构造分带特征;后者属于基底卷入型构造,变形微弱,基本保持了裂谷盆地的原始构造面貌。盐构造变形不仅控制盐上层系储层发育和圈闭形成,而且盐岩层本身又是盐下层系良好的区域盖层,尤其是盐岩层急剧增厚的深水-超深水地区,客观上对盐下和盐上油气系统具有明显的分隔作用,即盐下层系生成的油气仅在盐下层系运移聚集;但在盐岩层厚度急剧减薄或缺失的浅水至陆上地区,盐窗发育,加之断裂的垂向沟通,盐下油气可以向盐上层系运移并聚集成藏。      

南大西洋被动陆缘盆地盐岩对油气成藏的影响

南大西洋两岸被动陆缘盆地经历了相似的构造演化历史,在早白垩世阿普特期发育了区域性分布的盐岩。在对南大西洋中段两岸6个主要含盐盆地的区域构造、沉积演化及油气成藏综合研究的基础上,通过各盆地盐构造样式的地震剖面解析,将盐盆划分为伸展区、过渡区和挤压区3个盐构造带。巴西大陆边缘盆地发育的盐下烃源岩现今仍处于生油窗内,而西非盐上烃源岩的成熟速率高于盐下烃源岩,主要由于盐岩具有较高的热导率,能抑制盐下烃源岩的生烃,促进盐上烃源岩热成熟。盐流动产生多种样式的盐构造,为盐上油气聚集提供了构造圈闭条件。盐相关圈闭是盐上重要的圈闭类型,富集的油气储量占南大西洋被动陆缘盆地盐上油气总可采储量的84.8%。伸展区发育的盐窗作为输导通道,控制油气主要于盐上层系成藏。同时盐岩作为厚层的区域盖层控制了过渡区到挤压区的盐下油气成藏。     

南大西洋中段两岸盆地盐下油气成藏特征对比

南大西洋中段两岸盆地为大西洋开裂形成的共轭被动陆缘盆地,具有相似的演化过程和油气成藏特征,但两岸勘探程度和勘探领域各有区别。如何借鉴南美巴西桑托斯盆地、坎波斯盆地盐下油气勘探成果,指导西非安哥拉宽扎盆地的盐下油气勘探是当前该区域勘探研究的重点。此文对南大西洋中段两岸的油气分布特征、构造沉积特征和油气成藏条件进行了对比分析,并指出了两岸油气成藏特征的异同。认为西非宽扎盆地和巴西坎波斯盆地具有类似基底构造形成的垒堑相间构造格局,在盐下储层沉积时的某个特定古水深区域,基底隆起形成远离物源区的古浅水区,碳酸盐岩储层及与基底隆起的相关构造圈闭发育,周边地堑区供烃,盐岩提供良好的封盖条件,具备形成盐下大油气藏的条件。将会成为安哥拉未来储量新的增长点。     

西非地区的石油地质特征

西非地区是非洲大陆的主要油气富集区之一,构造演化主要经历了4个阶段,盆地内主要存在为盐下构造和由盐岩沉积引起的构造,沉积地层由盐下裂谷层序、盐上被动陆缘沉积层序和盐岩层序组成一个完整的沉积序列。石油地质研究表明,烃源岩以盐下烃源岩有机质丰度高、类型好、生烃潜力大,储层以河流、三角洲及浊积砂岩为主,盐岩层是盆地的区域性盖层,同生断裂发育,形成各种与断层相关的圈闭类型。油气分布受沉积相带和构造带控制,油气具有垂直三角洲的沉积走向,即平行于构造带走向从东南向西北呈带状富集的规律。     

西非海岸盆地油气成藏主控因素及勘探潜力

西非海岸盆地群是典型的裂谷和被动陆缘叠合盆地,盆地经历了前裂谷阶段、同裂谷阶段、过渡阶段和被动大陆边缘阶段等4个演化阶段;发育盐下裂谷期湖相泥岩和盐上海相页岩2套主力优质烃源岩,油气主要富集在第三系广泛发育的滚动背斜和盐岩相关构造圈闭内的三角洲、水下扇碎屑岩储层中。西非海岸盆地中段的尼日尔三角洲盆地深水部分第三系成藏组合,下刚果盆地深水—超深水区盐相关构造是西非未来最有勘探潜力的地区,西非南北2段低勘探程度地区有一定的勘探潜力。      

准噶尔盆地坳陷湖盆坡折带在非构造圈闭勘探中的应用

准噶尔盆地西北缘地区,多级坡折带十分发育,对层序地层发育、地层超覆叠置、岩性纵向组合以及沉积体的纵横向展布具有重要的控制作用。多级坡折带对非构造圈闭的控制主要表现为:非构造圈闭紧邻多级坡折带发育,沿着坡折带呈串珠状展布;非构造圈闭在纵向上发育具有继承性的特点;非构造圈闭发育的类型随着坡折带所处的地理位置的不同而不同,靠近盆缘的坡折带以形成地层超覆和削截为主的非构造圈闭,向盆地方向,地层圈闭逐渐减少,以地层-岩性圈闭或岩性圈闭为主。多级坡折带的存在导致了在盆地的不同地理位置发生不同的沉积剥蚀响应,控制了构造圈闭的储、盖组合。另外,断裂坡折带中的断裂及挠曲坡折带处发育的裂缝,成为油气运移的通道,有利于油气运聚。由于坡折带的深部构造往往是早期的有利聚油构造,因此坡折带又是深部构造中聚集的油气再次垂向运移分配的有利聚集场所。     

西非构造演化及其对油气成藏的控制作用

西非海岸盆地群的形成和发育,与中生代以来大西洋裂开和后期的持续扩张作用有关,是冈瓦纳大陆解体和大西洋扩张形成的大陆裂谷和被动陆缘盆地。盆地的发育受西非板块构造演化的影响,经历了晚古生代-早中生代大陆克拉通阶段(前裂谷阶段)、中-晚中生代以来的裂谷阶段、过渡阶段和中生代末-第三纪的被动陆缘阶段。由于南大西洋的裂开南早北晚,受其影响,盆地的形成时间也具有南早北晚的特征。裂谷中部盆地发育良好,向南次之,北部发育较差;裂谷末期,广泛发育了一套厚层的盐岩沉积;被动陆缘发育早期继承了裂谷阶段的沉积特征,但晚期(始新世后)则与裂谷阶段相反,北部形成了巨厚的尼日利亚三角洲沉积。北部油气藏的形成明显较南部晚,加蓬盆地以南以盐下含油气系统为主,尼日利亚盆地则以盐上第三系含油气系统为主;油气藏的形成与盐岩活动形成的构造关系密切;油气分布向海方向层位逐步变新。     

西非加蓬海岸盆地盐构造及其对成藏组合的控制

西非被动大陆边缘盆地群是近年来全球油气资源的快速增长区。为揭示加蓬海岸盆地的油气富集规律,对盆地的构造特征、盐层序、成藏组合和油气成藏模式进行了研究,结果表明:裂谷期、过渡期和漂移期3个演化阶段中发育的2组近于垂直的NW—SE向和NE—SW向断裂体系形成了东西分带、南北分块的盆地构造格局。盐层序是该盆地油气富集的关键因素,其流动变形形成的盐构造圈闭有利盐上油气聚集成藏;由于不发育盐滑成因的盐窗,盐层序依然保持着连片性,给盐下油气提供了良好的封盖条件。不同时期盐构造演化差异明显,康尼亚克期—始新世早期是盐构造发育的主要时期,对应于第Ⅲ枢纽带活跃期,形成了大量伸展成因的盐构造,盐底辟速率约等于沉积速率,控制了沉积相分布并形成了大量构造或构造—地层圈闭;始新世晚期—渐新世早期,构造反转使局部地区发育挤压成因的无根盐株;后渐新世,盐底辟速率小,对沉积作用影响微弱,有利圈闭发育有限。综合分析表明,盐下有利成藏组合主要发育在第I枢纽带断陷周围的断块和断背斜等圈闭中,盐上有利成藏组合主要分布于第Ⅲ枢纽带西侧浊积扇相区与盐构造圈闭的叠加区。     

East Venezuela盆地油气聚集与勘探潜力

East Venezuela盆地是一个大型的不对称前陆盆地,具有丰富油气资源。古生代以来,经历了晚三叠世—侏罗纪裂谷、白垩纪—始新世被动边缘和渐新世至今前陆盆地3个演化阶段。纵向上沉积地层可划分为前白垩系、白垩系和后白垩系3套巨层序。East Venezuela盆地最主要的烃源岩是Guayuta群和Tigre组海相泥页岩和碳酸盐岩。生油岩成熟度由北往南递减。北部烃源灶油气经断层、砂体长距离阶梯式向南部斜坡边缘运移。盆地最主要圈闭类型为背斜、断块、地层和岩性圈闭。Oficina组构造、构造—地层、地层圈闭组合和Naricual组构造圈闭组合是盆地内最主要的两套成藏组合。有潜力的勘探领域包括白垩系—下中新统被动边缘沉积层序、盆地中部前渊区、南部重油带和东部海域。     

南美板块北部边界作用对其含油气盆地的影响

对比分析了南美板块北部演化史及其典型含油气盆地——马拉开波盆地和东委内瑞拉盆地的发育史,认为当南美板块北部早期处于被动陆缘发育阶段时,其含油气盆地沉积了优质的海相烃源岩;后期加勒比板块相对南美板块自西向东斜向俯冲,使南美北部盆地不同阶段演化时间具有先后顺序,即西部盆地构造演化先于东部盆地,盆地油气的成熟、运移和成藏也相应地具有一定的先后次序性。俯冲带来大量碎屑充填的前陆楔状体,为油气提供了良好的储层,油气沿挤压应力方向和俯冲产生的多种断层自北向南运移,并最终保存在构造圈闭中。此外,加勒比板块的斜向俯冲,使北部的逆冲断层兼具走滑性质,同时发育大量滑移断层,对油气的后期破坏较弱,有利于南美北部的油气保存。     

南大西洋重点被动大陆边缘盆地油气地质特征对比

南大西洋两岸被动大陆边缘盆地受南大西洋的张裂和持续的漂移作用的控制,具有相同的区域构造演化背景,但是,由于南大西洋裂开的不对称性和不均衡性,两侧盆地的发育及含油气性又存在着差异。南美东岸油气主要集中于大坎普斯盆地,为典型的被动大陆边缘盆地,盆地发育阶段完整,包括前裂谷、裂谷、过渡和漂移4个阶段,各阶段特征明显,发育盐下和盐上含油气系统。而西非油气主要集中于下刚果盆地和尼日尔三角洲,下刚果盆地虽总体上与前者相似,但各成藏要素的发育与其差异仍然明显;并且,各演化阶段由南向北缩减,至西非中部尼日尔三角洲仅发育裂谷和漂移阶段,且以古近系—新近系含油气系统为主。通过着重探讨南大西洋两岸重点富油气被动大陆边缘盆地的形成演化特征及对油气成藏的控制作用,对比分析了各重点含油气盆地油气成藏特征,为中国石油企业在海外战略选区提供依据。     

南大西洋含盐盆地油气富集规律及勘探潜力

南大西洋含盐盆地油气资源丰富,各盆地具有相同的构造演化历史和相似的地层发育特征,但油气分布极不均衡。研究了这些盆地构造演化、地层、油气成藏条件及油气分布特征后指出,南大西洋盆地经历了裂谷、过渡和被动大陆边缘3个演化阶段,发育盐下、盐岩和盐上3套层序,盐下、盐上2套烃源岩,盐下、盐上碳酸盐岩和盐上碎屑岩3套储集层,形成3套成藏组合。盐上成藏组合油气富集主要取决于盐上浊积砂岩储集层的发育程度和盐上烃源岩的成熟度,在下刚果—刚果扇盆地最为富集;盐下-盐上成藏组合油气富集主要取决于油气运移通道、盐上储集层的发育程度,在坎波斯盆地最为富集;盐下成藏组合油气富集主要取决于裂谷盆地规模、基底隆起和盐岩盖层,在桑托斯盆地最为富集。宽扎盆地的盐下层系、桑托斯盆地和坎波斯盆地的外部高地带和中部低凸带盐下碳酸盐岩、各盐盆伸展区盐上碳酸盐岩层系是极具勘探潜力的新领域。     

巴西海上坎波斯与桑托斯盆地油气成藏特征对比研究

坎波斯与桑托斯盆地油气资源非常丰富。2个盆地均经历了裂谷、过渡、被动大陆边缘3个构造阶段,发育盐下陆相层序、盐岩层序、盐上海相层序,形成盐下、盐上2套成藏组合。由于盆地构造格架不同,导致盐岩分布、盐下储层发育程度的差异,加之盐上储层分布的不同,造成2个盆地油气分布特征的巨大差异。桑托斯盆地油气主要分布在外部高地带的盐下领域,而坎波斯盆地油气主要富集在中部低凸带的盐上储层中。通过分析2个盆地的构造演化及地层发育特征、成藏条件及主控因素,优选了盐下、盐上成藏组合的有利区,剖析了2个盆地成藏条件的异同,可指导我国石油公司在这2个盆地新项目评价和在执行区块的勘探部署。      

西非加蓬盆地沉积特征及油气成藏规律研究

通过对加蓬盆地区域构造背景、沉积演化的研究,综合分析生储盖条件,认为盆地演化经历了裂谷期、过渡期和漂移期3个阶段。各个演化阶段沉积地层3分:盐下层系、盐膏层和盐上层系。主要油气系统为盐下和盐上2套:盐上含油气系统主要分布于北加蓬次盆;盐下含油气系统分布于南加蓬次盆。搞清了盐下、盐上主要层系的沉积体系分布及其对烃源岩和储层的控制。总结出盐上成藏主控因素为"断崖控储,盐控圈闭,构造、圈闭控油";盐下成藏主控因素为"相控源、控储,盐控盖,构造、圈闭控油"。      

西非里奥穆尼盆地油气成藏条件及勘探方向

西非里奥穆尼盆地经历了陆内裂谷、陆间裂谷和被动大陆边缘3个构造演化阶段,发育多套烃源岩、储层及泥页岩(盐岩)盖层。以陆间裂谷阶段发育的阿普特盐岩层为界,主要形成盐上、盐下2大含油气系统。盐构造、有利储层控制了盐上含油气系统的有效成藏,优质烃源、盖层则为盐下含油气系统的关键成藏要素。综合分析认为,里奥穆尼盆地的油气勘探重点为盐上的白垩系,应寻找与盐构造相关、浊积砂体发育的构造—地层复合型油气藏;对盐下领域,应重点探索裂谷洼陷生烃中心、阿普特盐岩封盖条件好的地区,并以近源的有利构造作为优先勘探目标。     

下刚果-刚果扇盆地油气成藏分析及有利区评价

下刚果-刚果扇盆地构造演化可划分为裂谷阶段、过渡阶段和被动大陆边缘阶段,发育盐下裂谷期陆相层序、过渡期盐岩层序和盐上被动大陆边缘阶段海相层序,形成盐下裂谷期成藏组合、盐下-盐上复合成藏组合和盐上第三系浊积水道成藏组合。盐下成藏组合主要受控于裂谷盆地的发育和基底隆起,有利区位于陆上盐下裂谷盆地发育区。盐下-盐上复合成藏组合主要受控于盐下烃源岩的规模和盐窗的发育,有利区位于浅海区。盐上第三系浊积水道成藏组合主要受控于第三系浊积砂岩储层的发育及盐上烃源岩的成熟度,有利区位于深水区。     

下刚果盆地深水区油气成藏要素特征及成藏模式研究

下刚果盆地是西非被动大陆边缘盆地油气富集区之一,特别在深水区获得了大量的油气发现,逐渐成为盆地油气勘探的热点与重点。盆地深水区油气成藏特征复杂,发育盐上海相、盐下湖相两套烃源岩;发育深层、中层和浅层3套有利储盖组合,目前勘探证实了浅层新近系浊积砂岩和深层阿尔布阶碳酸盐岩储层是盆地的两套主要目的层系,储层物性总体较好,储盖配置关系好;其中浅层组合以构造—岩性圈闭为主,深层组合以近南北向与盐岩相关的构造圈闭为主;各成藏要素在时间、空间上配置关系良好。以成藏要素研究为基础,在下刚果盆地深水区建立了盐上海相烃源生油、新近系浊积砂岩储,盐上海相烃源生油、下白垩统碳酸盐岩储,盐下湖相烃源生油、下白垩统碳酸盐岩储这3种有利的成藏模式。