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东非被动大陆边缘盆地结构构造差异与油气勘探

2015-12-07温志新王兆明宋成鹏贺正军刘小兵

石油勘探与开发 2015年5期
关键词:层系裂谷三角洲

温志新,王兆明,宋成鹏,贺正军,刘小兵

(中国石油勘探开发研究院)

东非被动大陆边缘盆地结构构造差异与油气勘探

温志新,王兆明,宋成鹏,贺正军,刘小兵

(中国石油勘探开发研究院)

基于板块构造理论,通过研究地震、地质及相关文献资料,恢复东非被动大陆边缘主要地质时期原型盆地及岩相古地理,开展盆地结构构造特征及其沉积充填差异分析,结合已发现的15个油气藏解剖,建立3种成藏模式,探讨该区有利成藏组合及下一步勘探方向。东非被动大陆边缘盆地群历经晚石炭世—三叠纪卡鲁(Karoo)期陆内夭折裂谷、侏罗纪陆内—陆间裂谷及白垩纪以来的被动大陆边缘盆地3个原型阶段,各个盆地裂谷层系普遍发育,受拗陷期沉积充填厚度大小影响,形成“断陷型”、“断坳型”和“三角洲改造型”3类被动陆缘盆地:“断陷型”拗陷期沉积最大厚度小于3 000 m,形成“单源-构造型”成藏模式,勘探方面以寻找裂谷层系顶部发育的大型构造类圈闭为主;“断坳型”拗陷期沉积最大厚度大于5 000 m,形成“双源-双组合型”成藏模式,勘探方面以上、中斜坡大型滑动—滑塌—碎屑流沉积砂体为目标;“三角洲改造型”拗陷期沉积最大厚度大于6 000 m且发育高建设性三角洲,从岸向海形成独特生长断裂、泥底辟、逆冲推覆、前渊缓坡四大构造带,形成“三源-多组合型”成藏模式,其四大构造带均可形成大型油气田。图8表2参27

东非;被动大陆边缘盆地;原型盆地;岩相古地理;盆地结构构造;成藏模式;深水沉积;油气勘探方向

0 引言

自2009年以来,在东非地区莫桑比克和坦桑尼亚海域不断获重大油气发现,且探井成功率高达80%[1],预示着东非被动陆缘深水油气资源良好的勘探前景。较南大西洋两岸、墨西哥湾等热点地区,东非海岸系列被动大陆边缘盆地海上勘探程度很低,油气发现主要集中于鲁伍马盆地的北部区块和坦桑尼亚的南部区块[1],而且莫桑比克南部海上、马达加斯加及索马里海上区块尚未进行勘探[1]。受海上地震技术、勘探程度低等

因素影响,前人对该领域研究主要集中在区域地质[2-7]以及陆上裂谷层系[8-13],对整个盆地群的成盆演化、盆地结构、沉积充填、成藏特征等方面的研究尚显不足,各盆地主要勘探方向还不明确。本文基于原型盆地及岩相古地理恢复,通过二维地震解释,开展盆地结构及沉积充填差异分析,结合已发现油气藏解剖,建立不同成藏模式,探讨该区有利成藏组合及下步勘探方向,为勘探程度低、获取资料难的被动大陆边缘深水领域战略选区及新项目评价提供借鉴。

图1 东非被动大陆边缘盆地群分布图

1 研究区概况

东非被动大陆边缘盆地群位于印度洋西缘,它是中生代以来,随着东冈瓦纳大陆裂解、印度洋形成而产生的系列盆地(见图1)。地理上由最北部的索马里、

埃塞俄比亚向南到肯尼亚、坦桑尼亚、莫桑比克及马达加斯加岛周缘,主要沉积盆地包括索马里滨海盆地、拉穆盆地、坦桑尼亚滨海盆地、鲁伍马盆地、莫桑比克滨海盆地、穆伦达瓦盆地、马任加等盆地。总沉积面积超过369.52×104km2,其中陆上沉积面积99.8×104km2,大于200 m水深沉积面积151.37×104km2。盆地具有明显的双层结构,下部裂谷层系包括上石炭统、二叠系、三叠系及侏罗系,以陆相沉积充填为主,上部坳陷层系为白垩系及新生界,全部为海相沉积充填。

东非沿海的勘探活动,最早可以追溯到20世纪50年代,从1958年就开始有钻井记录[1],一直到2010年,共完钻井232口,但该阶段的钻井只限于陆上及浅水(小于100 m)区,钻井成功率极低[1],先后在索马里、莫桑比克滨海盆地、坦桑尼亚和鲁伍马盆地陆上和浅水发现了7个中小型商业天然气田,累计探明和控制(2P)可采储量0.25×1012m3,在穆伦达瓦盆地陆上发现Tsimiroro和Bemoolanga重油油砂矿藏,估计地质资源量分别为2.73×108t和15.10×108t[1]。2010年8月开始在深水区域钻井,在鲁伍马盆地的1、4区块和坦桑尼亚盆地的1、2、3、4区块发现25个大中型气田,累计新增2P可采储量4.28×1012m3,全部位于深水、超深水区域[1]。即便如此,该区勘探程度依然很低,所有发现集中分布于鲁伍马三角洲盆地北部和坦桑尼亚盆地斜坡上,大于200 m水深区域有探井的区块仅有15个,总面积13.3×104km2,占整个深水区勘探面积比例不足10%[14]。

2 原型盆地及岩相古地理

2.1 晚石炭世—三叠纪(陆内夭折裂谷原型盆地阶段)

晚石炭世开始,伴随着潘基亚联合大陆的逐渐形成,在冈瓦纳大陆东部(非洲、马达加斯加、印度、澳大利亚、阿拉伯及南极洲板块)发生强烈的“地幔柱”活动,形成了区域性的地壳隆升、断裂和火山活动,在三叠纪末期,形成了广泛分布的陆内裂谷盆地,分布于现今的东非、马达加斯加、澳大利亚、印度等地区,充填了一套以陆相河流、湖泊及沼泽沉积为主的地层,向南与南非的卡鲁盆地具有相近的沉积环境,且基本连为一体,称之为卡鲁(Karoo)阶[9-11,13](见图2a)。在东北部表现为新特提斯洋南部陆架边缘裂陷沉积,相当于现今的索马里盆地与澳大利亚西北陆架地区。

卡鲁裂谷作用是非洲大陆显生宙以来的第一次裂谷作用,代表冈瓦纳超大陆初始破裂阶段,由于引起冈瓦纳大陆的真正破裂作用(距今约183 Ma的裂谷作用)发生于早侏罗世,卡鲁裂谷属于夭折裂谷系列,卡鲁阶与上覆侏罗系呈角度不整合接触。据Boselline研究,泛大陆之下的热聚集和冈瓦纳大陆、劳亚大陆间的右行转换运动可能是形成卡鲁期裂谷的主要动力机制[8]。

2.2 侏罗纪(陆内—陆间裂谷原型阶段)

早—中侏罗世(距今205~157 Ma),冈瓦纳大陆由西北向东南开始裂解成几个不同的块体(见图2b)。此时,海底扩张和漂移作用仅限于东北一角,在东非的中北部地区,即现今的索马里、坦桑尼亚、马达加斯加滨海地区,发育大规模裂陷沉降,海水大范围侵入,形成陆棚碳酸盐岩台地建造,该期裂谷在非洲南部和南极洲表现为陆内火山作用为主,在现今的莫桑比克盆地和南极洲可见大范围的溢流玄武岩[6-7]。

晚侏罗世,大洋中脊出现,进入陆间裂谷阶段。马达加斯加从非洲大陆的漂移可能开始于牛津期(Oxgordian)(磁异常条带为M25,157.6 Ma)[6-7],新特提斯海海进范围更广、更向南深入,形成狭长海湾,类似现今的红海。受地热梯度高、环境相对封闭、气候干燥等因素影响,使新特提斯海水与靠陆一侧的坳陷低地间形成一系列盐水潟湖(如现今的欧加登次盆、曼达瓦次盆等),盆地内沉积了一些局限环境下的盐岩沉积[8-9]。在启莫里期和提塘(Tithonian)期,新特提斯洋海侵范围扩大,在中部即现今的鲁伍马盆地、马达加斯加西海岸及坦桑尼亚海岸,上侏罗统海相页岩和灰岩不整合覆盖于下伏地层之上[8-10]。

2.3 白垩纪至今(被动大陆边缘原型阶段)

早白垩世纽康姆阶开始,索马里和莫桑比克盆地海底扩张作用持续发展,古特提斯海侵作用到达非洲板块的南端(见图2c)。东冈瓦纳相对于非洲沿Davie断裂带等大型海底转换断层向南漂移,在非洲大陆东部边缘北段(肯尼亚、索马里)可能以拉张运动为主,而在坦桑尼亚—鲁伍马盆地一线为类似于西非科特迪瓦—加纳的转换边缘,以走滑运动为主。在莫桑比克盆地北部,又以拉裂运动为主、兼有走滑运动,使东非边缘表现出明显的分段活动作用,且各段的运动方式各异[4]。同时,在马达加斯加与印度陆块北部之间开始发育伸展断层[4]。

早白垩世,伴随全球海平面升高,东非边缘发育分布广泛的海进层序,整个区域沉积了较为单一的泥质岩地层层序,且这些泥质层序逐渐向大陆斜坡发展(见图2c)。马达加斯加、印度块体南部和相邻的莫桑比克盆地火山活动较强,火山岩比较发育。这些火山

活动可能与印度和塞舌尔板块与马达加斯加的分离作用有关(距今84 Ma)[6]。晚白垩世,受火山造山影响,不论是东非大陆还是马达加斯加岛,物源供给更加充分,粗碎屑沉积明显增多[6](见图2d)。

图2 东非被动大陆边缘盆地原型盆地与岩相古地理图(据文献[6-13,15-17]修改)

古新世和始新世是东非大陆边缘的稳定期,东非大陆边缘广泛分布浅水陆架碳酸盐沉积,沿陆架外缘可见礁相沉积。在拉穆盆地中北部及索马里沿海盆地南部,发育规模较大的三角洲沉积。

渐新世至中新世以来,伴随全球海平面下降,非洲克拉通抬升。东非被动大陆边缘发生进积型沉积作用,从南向北发育了赞比西、鲁伍马等系列高建设性三角洲沉积[17](见图2e)。

3 盆地结构构造及沉积充填差异

被动大陆边缘盆地一般具“下断上坳”型盆地结构,即由早期裂谷期断陷湖盆沉积和晚期被动漂移期海相楔型“沉积棱柱体”叠合而成的沉积盆地[18]。受下伏裂谷发育特征及上覆坳陷发育期物源地形及沉积充填速率等因素影响,不同盆地结构构造特征各异,沉积充填特征差异很大,以此为基础,将东非系列被动大陆边缘盆地进一步细分为断陷型、断坳型和三角洲改造型3个亚类(见表1),下述以典型盆地进行解释说明。

表1 东非海域被动陆缘盆地亚类划分综合属性表

3.1 “断陷型”被动大陆边缘盆地

“断陷型”被动大陆边缘盆地,其典型特征是具有下伏裂谷层系厚、上覆坳陷层系较薄的盆地结构。研究区穆伦达瓦盆地、马任加盆地、索马里滨海盆地属于该结构类型。以穆伦达瓦盆地为例(见图3),总体特征是纵向分层,横向分带。

图3 穆伦达瓦盆地AA′二维地震剖面(剖面位置见图1)

纵向上下断上坳两套层系差异明显:下伏卡鲁期—侏罗纪两期裂谷层系普遍发育,厚度超过3 000 m,张性断裂控制形成垒堑相间构造特征;侏罗纪末期陆间裂谷作用阶段,即相当于现今的红海形成阶段[7],大洋中脊开始出现洋壳,地热梯度升高,两岸发生翘倾作用,陆源碎屑开始减少,以碳酸盐岩沉积建造为主,在地震上表现为一套强振幅、低频反射特征,最厚近500 m。受这套碳酸盐岩高速地层影响,中下部地震反射品质普遍较差,基底反射不清。整个裂谷地层陆上钻井仅钻遇了卡鲁阶,证实为陆相河流—三角洲—湖相沉积体系[9];白垩系以上“楔型”坳陷特征明显,与下伏地层呈区域性角度不整合接触关系,总沉积厚度最大不超过2 500 m。断裂不发育,最下部下白垩统在地震剖面上呈弱振幅近空白反射结构,推测受全球海平面上升影响,属于海侵期较深水环境,以细粒沉积为主;中上部在地震剖面上表现为中—强振幅、中—

低频、中连续性地震反射结构,从陆坡向海底平原,发育多套楔型地震反射结构,从近岸向远岸,厚度由薄变厚,振幅由强变弱,频率由低到高,连续性由差到好,外部形态由不规则到亚平行、平行反射。推测属于深水滑动—滑塌—碎屑流—浊流沉积体系[19]。

横向上具东西分带特征:从东向西,按现今地层倾角大小划分为上部缓坡带(小于1°)、中部陡坡带(1°~6°)和下部缓坡带(小于1°),大致对应大陆架、大陆坡和陆隆及深海平原[20]。陆架区坳陷层序沉积厚度最薄,断裂较发育;陆坡区最厚,且楔型深水重力流沉积特征明显,推测滑动—滑塌—碎屑流沉积主要分布于该构造环境,断裂不发育。陆隆区沉积厚度较大,地层平缓,断裂不发育,以平行反射结构为主,推测以浊积细砂岩和泥页岩沉积为主。

3.2 “断坳型”被动大陆边缘盆地

“断坳型”被动大陆边缘盆地,为典型的裂谷层系与坳陷层系均比较发育的盆地结构。研究区坦桑尼亚滨海盆地、拉穆盆地都属于该类。以坦桑尼亚滨海盆地为例(见图4):受剖面位置限制,上部缓坡带与上述的陆架区应该基本一致,整体盆地结构构造特征与穆伦达瓦盆地类似,不同之处在于白垩系以上坳陷层系与前者对比有3点不同:①沉积厚度大,最大超过5 000 m;②受同生性质的右旋走滑断裂控制,中部陡坡带断裂比较发育;③地震品质足以揭示发育多套深水重力流沉积体系[13],在其主要目的层段上白垩统—渐新统共解释4套砂体,从大陆陡坡到陆隆缓坡,地震相总体特征为:振幅由强变弱,连续性由差变好,频率由低变高,外部几何形态由不规则到规则,总体楔型特征明显,陡坡带以块体搬运充填为主,缓坡带以扇形浊积砂体为主;④中斜坡张扭性断裂进入古近纪以来普遍具有同生性质,表现为下降盘沉积厚度大,砂体分布广等特点。

图4 坦桑尼亚滨海盆地BB′二维地震剖面(剖面位置见图1)

3.3 “三角洲改造型”被动大陆边缘盆地

“三角洲改造型”被动大陆边缘盆地,同上述两类盆地相比,由于漂移晚期发育高建设性三角洲砂体,坳陷期沉积厚度巨大,最厚超过7 000 m,随着三角洲的形成演化,从陆向海形成独特的生长断裂带、泥底辟构造带、逆冲褶皱带、前渊缓坡四大环状构造带。研究区鲁伍马盆地和莫桑比克滨海盆地属于该类型。

以鲁伍马盆地为例,“纵向分层,横向分带”特征更加明显(见图5)。纵向分为3套层系,即下部裂谷层系、中部坳陷层系和上部三角洲层系。卡鲁阶与侏罗系两期裂谷层系的构造与沉积特征与上述盆地的裂谷层系基本一致;坳陷层系由于规模大形成了独特的构造与沉积体系,进一步划分为两套层系,下部白垩系—古新统依然保持“断坳型”盆地中坳陷层系特征;渐新世以来三角洲层系沉积厚度超过4 500 m,并形成独特的构造沉积体系特征。横向上,正是由于鲁伍马高建设性三角洲发育,从陆向海形成四大构造带。渐新世开始,随着全球海平面的持续下降,陆架区表现为进积型沉积,物源供给越来越充分,陆架环境表现为进积型河流—三角洲沉积体系,随着沉积厚度越来越大,以前缘亚相为沉积主体不断向海倾斜,受重力均衡作用,形成了走向大致平行于海岸线的弧形生长断裂,凸面朝向海洋,下降盘普遍发育被断层复杂化的滚动背斜,形成了内环生长断裂构造带;向海方向,进入较陡的陆坡环境,再加上断裂活动、地震等因素诱发,大量前缘砂体在斜坡带上完全脱离生长断裂带,发生块体般运(推测以滑动—滑塌为主),搬运过程中对下部前三角洲泥岩产生不均衡压实作用,

形成较窄的中环泥底辟构造带,并保留了部分块状砂体;其他大部分块状砂体受重力作用继续以下伏泥岩为滑脱面,继续向下搬运(推测以滑塌—碎屑流为主),随着动能减小或受古地形阻挡,形成外环逆冲推覆构造带[13,21];不排除部分砂体在搬运过程中被浊积化,在陆隆缓坡环境形成细砂岩以下粒度的扇形浊积体。

图5 鲁伍马盆地CC′二维地震剖面(剖面位置见图1)

4 油气成藏与勘探

在上述研究基础上,结合已发现油气藏解剖,建立了不同的油气成藏模式,分析3个亚类被动陆缘盆地的成藏规律(见表2)。

表2 3亚类被动陆缘盆地基本成藏规律

4.1 “断陷型”被动大陆边缘盆地

该类盆地形成了“单源-构造型”油气成藏模式(见图6)。晚石炭世—三叠纪卡鲁期裂谷层系中,穆伦达瓦盆地陆上Tsimiroro重油及Bemoolanga油砂已证实烃源岩为湖相泥页及沼泽相含煤层系,有机质类型以Ⅱ型、Ⅲ型为主,TOC值一般为1%~6%,氢指数17~750 mg/g[22]。储集层以河流及三角洲相碎屑砂岩为主,孔隙度一般在12%~30%[22]。北部索马里盆地陆上欧加登次盆发现了Culub、Hilala两个气田,证实烃源岩主要源于两套裂谷层系[23]:①卡鲁阶Bokh页岩,TOC值为0.5%~1.6%,最大厚度450 m,Ro最大值1.3%,以生气为主;②下侏罗统泥岩,厚度50~120 m,有机质类型为Ⅱ型和Ⅲ型。储集层包括卡鲁期河流—三角洲砂体和侏罗系潟湖相碳酸盐岩,其中颗粒灰岩及白云岩物性较好,孔隙度10%~26%[23]。白垩纪以来的坳陷沉积充填厚度一般小于2 500 m,由于地热梯度一般小于35 ℃/km,烃源岩尚未进入主要生烃期,主要作为区域性盖层。

穆伦达瓦盆地仅有的重油和油砂发现位于卡鲁裂谷层系,均属于后期隆升被破坏的构造圈闭或者构造-地层复合圈闭[9]。它们的共同特点是烃源岩和储集层都属于三叠纪湖相沉积层系,油气经过纵向(断裂)及横向

(储集层)运移后聚集于断陷斜坡带上的断块或者断层-地层复合圈闭之中。欧加登次盆除了卡鲁阶自生自储形成断块气藏之外,卡鲁阶烃源岩生成油气还可向上沿断层垂向运移在侏罗系聚集形成气藏,同样为断块圈闭[13]。白垩系虽然本身没有生烃能力,但不排除下伏两期裂谷层系生成的油气沿继承性发育断层运移至白垩系重力流砂体(滑动—滑塌—碎屑流)之中,形成地层圈闭。

图6 穆伦达瓦“断陷型”被动陆缘盆地成藏模式图

该类盆地的主要勘探目标为两期裂谷层系的构造成藏组合,在有断裂垂向沟通油源情况下,可考虑白垩系及以上层系的地层及复合圈闭。最北部的索马里盆地,除有Calub、Hilala两个商业气田发现,穆伦达瓦盆地和马任加盆地陆上多口井也均见油气显示[22,24]。综合考虑,不论是海上还是陆上,该类盆地下一步主要勘探方向仍然以下伏两期裂谷形成的断块、背斜等构造圈闭为主,兼探有断层沟通油源的坳陷层序地层圈闭。

图7 坦桑尼亚滨海“断坳型”被动陆缘盆地成藏模式图

4.2 “断坳型”被动大陆边缘盆地

该类盆地能够形成“双源-双组合型”成藏模式(见图7)。除了裂谷层序形成构造成藏组合之外,

坳陷层序海相烃源岩生成的油气直接运移至深水重力流砂体相关的地层圈闭中也可成藏,同时“上、下两套烃源岩供给上部同一个砂体”也可成藏。

以坦桑尼亚滨海盆地为例,除已证实与上述盆地中相同的两期裂谷层系烃源岩之外,坳陷层系下白垩统有效烃源岩发育。目前证实下白垩统烃源岩有机质以Ⅲ型为主,TOC值为1.0%~7.4%,氢指数17~688 mg/g,Ro值为1.2%[25];储集层以浅海、三角洲、重力流碎屑砂岩为主,孔隙度一般在12%~30%[25];盖层为海侵期页岩,圈闭包括断块和复合圈闭[25]。

成藏特征上,上部陆架缓坡带(陆上—浅水)仅裂谷期烃源岩有效,若断裂连通,在裂谷层系本身和坳陷层系均可形成各种相关断块圈闭。已发现的Song Song气田证实侏罗系烃源岩生成的天然气沿断裂运移至下白垩统滨浅海砂岩[25],形成了断块圈闭。推测在大陆陡坡带的上部,能够形成规模较大的滑动—滑塌沉积相关的地层圈闭;在大陆陡坡带的下部,主要形成与深水重力流沉积(推测以碎屑流沉积为主)相关的地层和复合圈闭,目前在坦桑尼亚1—4区块发现的10个气田,其产层从上白垩统到中新统均有发育,均属于陡坡带下部复合圈闭[25]。下部陆隆缓斜上,目前没有钻井,地震揭示海底扇(以浊流沉积为主)比较发育,具备形成大型岩性圈闭条件。

此类盆地勘探应在不同构造带上寻找不同的圈闭类型,大陆架上的缓坡带(陆上—浅水)以裂谷层系构造圈闭为主,大陆坡陡坡带上部主要勘探目标应为规模较大的滑动-滑塌形成的斜坡扇,下部除已发现的复合圈闭外,也应关注下部成熟烃源岩层系内扇体所形成的岩性圈闭。陆隆缓斜坡主要勘探目标为海底扇,若与断层配置连通烃源岩,有较好的成藏条件。

4.3 “三角洲改造型”被动大陆边缘盆地

该类盆地由于其特殊的结构构造特征形成了“多源-多组合型”成藏模式(见图8)。除下伏两期裂谷层系和下白垩统有效烃源岩广泛发育之外,上白垩统—古近系海相烃源岩也基本进入生油门限;除发育与上述“断坳型”盆地相同的储集层类型之外,三角洲沉积层系本身及其周缘重力流砂体均为优质储集层;海侵期页岩能够区域有效封堵。

图8 鲁伍马“三角洲改造型”被动陆缘盆地成藏模式图

除裂谷层系和坳陷层系可形成与“断坳型”盆地一样的成藏组合外,三角洲层系平面上所形成的四大环状构造带具有独特成藏特征。以鲁伍马盆地为例,内环生长断裂带上已发现1个断块圈闭;外环逆冲褶皱带上已发现1个大型牵引背斜气藏[26];而前渊缓坡带上,可能属于碎屑流沉积的斜坡扇已发现11个大型天然气田,可采储量超过3.6×1012m3,主要分布于古近系[26]。

东非海域除鲁伍马盆地之外,莫桑比克滨海盆地

亦属于“三角洲改造型”被动大陆边缘盆地,其陆上相对勘探程度较高,部署探井近50口[27],发现了Panda、Temane及Inhassoro 3个商业气田[27]。该盆地卡鲁期夭折裂谷层系不发育,由于渐新世以来赞比西三角洲砂体极其发育,其沉积中心最大厚度达10 000 m,与西非尼日尔三角洲盆地相当,因此该盆地最有利勘探方向是三角洲层系所形成的四大环状构造带。

5 结论

东非被动大陆边缘盆地群是随着东冈瓦纳裂解、印度洋形成而产生的系列盆地。晚石炭世—三叠纪卡鲁期形成陆内夭折裂谷原型盆地,充填了河流、湖泊及沼泽沉积;侏罗纪形成了新一轮陆内—陆间裂谷原型盆地,以封闭海湾及潟湖沉积环境为主,侏罗纪末期碳酸盐岩比较发育,局部有盐岩;白垩纪至今为被动大陆边缘盆地,以开阔海相沉积建造为主,受非洲大陆中新生代以来火山岩造山运动影响,物源供给充分,沿岸发育系列三角洲—深水重力流沉积体系。

被动陆缘盆地具有“下断上坳”型盆地结构,裂谷层系普遍发育,受拗陷期沉积充填影响,形成“断陷型”、“断坳型”和“三角洲改造型”3类盆地结构,“断陷型”盆地拗陷期沉积中心厚度小于3 000 m,“断坳型”大于4 000 m,“三角洲改造型”发育高建设性三角洲砂体,厚度大于6 000 m,横向形成独特生长断裂、泥底辟、逆冲推覆、前渊缓坡四大构造带。深水滑动—滑塌—碎屑流—浊流沉积体系随着坳陷沉积厚度的增大而增多。

3类盆地因结构与沉积充填差异,成藏规律明显不同,分别形成“单源-构造型”、“双源-双组合型”和“三源-多组合型”成藏模式。不同成藏模式的盆地勘探方向有所不同,“单源-构造型”以寻找裂谷层系顶部发育的大型构造类圈闭为主,“双源-双组合型”以上、中斜坡大型滑动—滑塌—碎屑流沉积砂体为主要勘探目标,“三源-多组合型”四大构造带均为勘探研究重点。

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(编辑 魏玮 王大锐)

Structural architecture difference and petroleum exploration of passive continental margin basins in east Africa

Wen Zhixin,Wang Zhaoming,Song Chengpeng,He Zhengjun,Liu Xiaobing
(PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration &Development,Beijing 100083,China)

Based on the plate tectonic theory,and by studying seismic,geologic data and related documents,this study restored the proto-type basins and lithofacies paleogeography of East African passive margin basins in the major geological periods,and carried out analysis on the basin architecture characteristics and sedimentary filling variance.Based on the dissection of fifteen reservoirs,three hydrocarbon accumulation models were identified to find out favorable plays and the further exploration direction in this region.The East African passive continental margin basins experienced three prototype stages,Late Carboniferous-Triassic Karoo intercontinental failed rifts,Jurassic intercontinental-intracontinental rifts,and passive continental margins since the Cretaceous.The rift sequences are developed in all the basins,forming the “rift type”,“rift depression type” and “delta reconstruction type” passive continental margin basins in line with the different thicknesses of the sediment fillings during the depression period.In the “rift type” basins,the sediment thickness during the depression period was less than 3 000 m,forming “single source - structure type” hydrocarbon accumulation model,where the exploration direction will mainly focus on giant structural traps on the top of the rift sequences.In the “fault-depression type” basins,the sediment thickness during the depression period was more than 5 000 m,forming “double sources - double combinations type” hydrocarbon accumulation model,where the exploration direction will mainly focus on giant slip-collapse-debris flow deposits on the top and middle of the slope.In the “delta-reconstruction type” sediment basins,the thickness is more than 6 000 m,forming constructional delta deposits with four structural belts from onshore to offshore,unique growth faults,mud diapirs,thrust faults and fore deep gentle slope,which are named as“three sources - multi-combinations type” hydrocarbon accumulation model,and all the four structural belts can form giant oil and gas fields.

east Africa;passive continental margin basin;proto-type basin;lithofacies paleogeography;basin structural architecture;hydrocarbon accumulation model;deep-water sediment;petroleum exploration direction

国家油气科技重大专项(2011ZX05028);中国石油天然气股份有限公司科技重大专项(2013E-0501)

TE121

A

1000-0747(2015)05-0671-10

10.11698/PED.2015.05.16

温志新(1968-),男,河北承德人,博士,中国石油勘探开发研究院高级工程师,主要从事全球含油气盆地分析与海外新项目评价方面的研究工作。地址:北京海淀区学院路20号,中国石油勘探开发研究院全球油气资源与勘探规划研究所,邮政编码:100083。E-mail:wenzhixin@petrochina.com.cn

2015-01-26

2015-07-13

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