Termit盆地构造变形的力学机制

Termit盆地是中西非裂谷系中典型的中-新生代裂谷盆地,形成于早白垩世大西洋张裂的构造背景下。在白垩纪至古近纪经历了"裂谷-坳陷-裂谷"的构造演化过程,且两期裂陷作用形成的断裂走向不同。依据Termit盆地的基础构造特征,运用弹性有限元数值模拟方法,从动力学角度讨论盆地构造演化模式,为盆地的构造演化研究提供动力学依据。模拟结果表明,在早白垩世,盆地受区域NE-SW向拉张作用,在盆地西部边界发育一系列NW-SE向早白垩世早期断层。在古近纪,盆地受近EW向拉张作用,在盆地西部受早期断层影响较大的Dinga断阶带和Yogou西斜坡地区,局部应力场使断层发育走向为NW-SE;受其影响较小的Araga地堑发育张扭性断层,沿早白垩世断层呈雁行排列;不受其影响的Fana低凸起和Moul凹陷发育NNW-SSE向断层。     

西非裂谷系Termit盆地古近系油气成藏主控因素分析

Termit盆地隶属于西非裂谷系,是发育于前寒武系-侏罗系基底之上的中、新生代裂谷盆地。国外石油公司自1974年开始对该盆地进行勘探,截止2008年在中国石油获得勘探许可前,仅在西部Dinga断阶带发现7个油气藏,区域甩开勘探没有获得商业发现。针对这一国外石油公司勘探近40年后放弃的区块,面临着如何寻找潜力区带、发现规模油气的巨大挑战。本文基于Termit盆地晚白垩世大规模海侵、早白垩世和古近纪两期裂谷叠置的构造演化特点,分析了古近系油气成藏的主控因素。这种后期叠置裂谷(古近纪)的成藏模式有别于其他纯陆相单一旋回的裂谷盆地,烃源岩为上白垩统海相泥页岩,储层为古近系陆相砂岩,盖层为古近系湖相泥岩,表现为跨世代(跨二级层序)油气聚集特征。其油气成藏具有6个主控因素,即大范围海相烃源岩“控源”、叠置裂谷“控砂”、断裂与砂岩输导层“控运”、构造地貌“控势”、断层与砂体配置“控藏”、盖层与侧向封挡“控保”。成藏主控因素分析揭示了Termit盆地古近系的油气富集规律,有效指导了该盆地潜力区带评价与规模油气发现。     

裂谷作用对层序地层充填样式的控制——以西非裂谷系Termit盆地下白垩统为例

Termit盆地位于尼日尔东南部,属于西非裂谷系的北延部分,是发育于前寒武系—侏罗系基底之上的中、新生代裂谷盆地。该盆地早白垩世—古近纪经历了"裂谷—坳陷—裂谷"的构造演化过程及"陆相—海相—陆相"的沉积演化过程,表现为晚白垩世大规模海侵、早白垩世和古近纪两期裂谷叠置的特点。基于构造作用影响裂谷盆地层序发育的观点,分析了Termit盆地下白垩统裂谷阶段内的层序地层充填样式。根据裂谷作用的强弱,将早白垩世裂谷阶段划分为裂谷初始期、裂谷深陷期及裂谷萎缩期3个阶段。裂谷初始期层序断裂活动弱,构造沉降小,长轴物源体系较为发育,陡坡带为加积至退积型河流或三角洲沉积,缓坡带发育加积型河流或三角洲体系。裂谷深陷期层序断裂活动强烈,构造沉降大,陡坡带形成退积型水下扇或滑塌扇沉积,缓坡带发育退积型三角洲体系,盆地中心为泥岩充填。裂谷萎缩期层序断裂活动减弱并趋于停止,陡坡带为进积型扇三角洲沉积,缓坡带发育进积型三角洲体系。研究表明:裂谷作用对层序地层充填样式具有明显的控制作用,以构造作用为主线的裂谷盆地层序地层分析方法,能有效预测沉积体系和储层分布。     

内蒙西部银根-额济纳中生代盆地群叠置类型与勘探领域

内蒙西部银根-额济纳盆地群是在前古生代基底上发育起来的中、新生代“叠置型”盆地群。构造演化经历了三叠纪的热拱隆张阶段、早中侏罗世的初始裂谷盆地阶段、早白垩世的裂谷盆地发育阶段、晚白垩世的引张坳陷阶段、第三纪到第四纪的陆内聚敛挤压阶段。主要形成了下白垩统半深湖相烃源岩,其次为中下侏罗统煤系烃源岩。根据构造层之间的叠置关系,可划分为完全叠置型、基本叠置型、迁移叠置型3种盆地(凹陷)类型。不同叠置类型盆地(凹陷)的烃源岩发育特征、各类圈闭发育特征不同,油气成藏条件差别较大,勘探方向和勘探领域不同。根据裂谷小湖盆的沉积发育特征,应围绕沉积“洼槽”中心的烃源岩开展近源勘探,分别指出了不同叠置型盆地(凹陷)的勘探领域:叠置型盆地(凹陷)主要以控盆断裂带的滚动背斜、缓坡带的岩性、地层不整合圈闭为主要勘探领域;基本叠置型盆地(凹陷)主要以中央断裂隆起构造带的断鼻、断块圈闭为主要勘探领域;迁移叠置型盆地(凹陷)主要以不整合圈闭和缓坡带的岩性圈闭为主要勘探领域。     

中非Melut盆地与我国东部裂谷盆地的类比及意义

Melut盆地为中非地区重要的含油气裂谷盆地,具被动裂谷成盆特征,处于区域构造勘探向"三新领域"勘探的转型阶段,油气富集规律尚不十分清楚,通过开展Melut盆地与我国东部主动裂谷盆地的类比分析,有助于深化盆地成藏认识,推进勘探转型.研究表明,Melut盆地北部具被动裂谷成盆特征,发育大型富油凹陷,形成以古近系跨时代成藏组合为主,近源白垩系成藏组合为辅的油气富集特点,古近系Yabus组上段跨时代岩性油藏与近源白垩系Galhak组断块油藏是北部深化勘探的重要领域;盆地中南部具被动裂谷与主动裂谷的叠加演化过程,与海拉尔盆地相似,具小型断陷沉积充填与成藏特征,近源成藏组合是有利的勘探对象,继承性洼槽内低凸起、凹陷间断裂隆起带及缓坡断层坡折带是有利的成藏构造带.该研究深化了Melut盆地成藏认识,明确了盆地南北具有不同的成盆机制与成藏特征,对推动北部成熟探区深化勘探与中南部低探区勘探突破具有重要意义.     

特约主编致读者(I)

非洲地区含油气盆地面积达1 544万km2,勘探程度低,勘探潜力大,是全球油气勘探开发的热点之一。但非洲油气勘探与研究程度差异大,对其油气地质、油气富集规律及勘探潜力与方向研究尚有不足。本专辑旨在以多年来中石油在非洲地区油气地质研究与勘探实践为重点,结合区域地质研究和新项目评价成果,阐述非洲含油气盆地形成演化及其与油气关系;以非洲油气合作区所涉及的重点盆地为例,探讨油气成藏规律及勘探新领域;展示在含油气盆地构造、沉积储层与油气地球化学等方面取得的重要进展,以期丰富非洲油气地质理论,对非洲油气勘探提供借鉴。该专辑14篇学术论文,涉及苏丹/南苏丹Muglad盆地、Melut盆地、尼日尔Termit盆地、乍得Bongor盆地、莫桑比克Rovuma盆地等油气勘探最新研究成果。 本专辑首先研究了非洲地区板块构造演化、盆地形成及其与油气分布的关系,认为非洲板块在显生宙主要经历了三个构造演化阶段,发育多期多类盆地,形成北非克拉通边缘盆地、边缘裂谷盆地、西非被动陆缘盆地、东非裂谷、被动陆缘盆地和中西非陆内裂谷盆地等盆地群,各盆地群具有不同成藏条件、富集规律和资源潜力。 本专辑分析了中石油参与勘探工作的中西非裂谷系等重点盆地油气成藏条件与成藏模式,指出了有利勘探新领域。苏丹/南苏丹Muglad盆地未来勘探领域将集中在岩性地层、基岩潜山等新类型油藏、浅层新层系油藏和气藏等。乍得Bongor盆地基岩勘探获得极大成功,优质烃源岩侧向充注,长期风化淋滤形成优质储层,巨厚泥岩区域盖层控制了潜山油气富集。尼日尔Termit盆地上白垩统勘探程度低,通过研究,明确了物源供给规模、侧向封堵条件、古地形和后期改造等成藏主控因素和各区带勘探潜力。莫桑比克Rovuma盆地近年来发现系列大气田,是近年来全球勘探备受瞩目的地区。该盆地裂谷期发育有利烃源岩,大量富砂沉积物以块体搬运和深海滑塌方式向深水区堆积,形成超大型深水重力流砂体,漂移期海相泥页岩提供良好区域盖层,重力滑动形成正断层、逆冲断层相关构造、盐底辟构造以及前缘斜坡大规模深水沉积砂体岩性圈闭,晚期活动断层提供运移通道,是一系列构造岩性地层、构造大气田形成的关键。 中西非裂谷系不同盆地演化史与结构有较大差异,导致构造特征不同。Muglad盆地发育三期裂谷,具有典型的断陷坳陷多旋回特征,发育复杂断裂体系,生长断层控制了盆地构造演化及油气成藏。三维构造建模揭示了Termit盆地为两期裂谷叠加、下大上小的盆地结构,后期古近纪裂谷坐落在早期晚白垩世裂谷坳陷期海相烃源岩之上,有利于后期裂谷油气富集。 深海是近年来获得油气大发现的重点领域,以东非Rovuma盆地为例,研究揭示该盆地古近系-新近系发育多套超深水、超大型、富含天然气藏的重力流沉积砂体,多期叠加复合,最终形成了厚度巨大、岩性均一且连通性良好的超大型深水重力流沉积砂体。以Melut陆内裂谷为例,针对不同成因类型夹层发育的形态、数量、规模和趋势分别设定模拟参数,建立了辫状河储层精细地质模型,指导相关储层的夹层预测。此外,在研究Termit盆地低阻油层成因机理基础上,提出低阻油层分布受沉积微相控制的认识。 中西非裂谷系烃源岩形成环境多样,演化史复杂,油气类型多样。如Bongor盆地下白垩统暗色泥岩为优质油型烃源岩,受盆地复杂演化史控制,既有重质油、中质油,也有轻质油/凝析油,天然气类型也多样。Muglad盆地Abu Gabra组烃源岩在晚白垩世开始生排烃、聚集成藏,晚白垩世末构造抬升,前期油藏遭受一定程度破坏,古近纪以来烃源岩开始二次生烃,生排烃持续时间长,为大量生油阶段,该期原油与前期残存降解油混合,形成现今油藏格局。 非洲地区盆地类型多,油气资源潜力大,未来勘探前景广阔,在油气地质与油气富集规律方面还存在众多科学问题,有待广大同行共同努力去探索。本专辑主要介绍了中石油参与非洲合作区勘探开发以来在油气地质与勘探方面取得的阶段进展,希望对非洲地区未来油气勘探起到借鉴和启发作用。     

苏丹迈努特盆地油气成藏机理和成藏模式

苏丹迈努特盆地是中国石油天然气集团公司在海外最大的勘探项目．快速高效发现大油田是跨国勘探的主要目的。本文在过去三年的石油地质综合研究和勘探的基础上,系统总结盆地的独特石油地质特征和油气聚集规律。迈努特盆地三期裂谷的叠置．早白垩世是最主要的一期,形成了主力烃源岩;晚白垩世弱裂谷期,沉积了一套以砂岩为主的地层;古近纪又发育一期裂谷．是主力成藏组合发育时期。特定的构造—地层特征和演化史,决定了盆地独特的油气成藏机理和成藏模式——跨时代油气聚集模式。这一模式的建立为最终发明储量达5亿吨的大油田提供了理论基础。     

北黄海中、新生代盆地的原型性质

根据最新调查资料并结合区域构造背景，通过盆地结构与控盆断裂、沉降曲线类型、沉积相特征、含油气系统、地壳结构类型、大地构造环境以及围区盆地类型等方面的综合分析，探讨了北黄海中、新生代盆地的原型性质。研究表明，北黄海盆地的原型在晚侏罗世一早白垩世以及古近纪均属于区域隆起背景之上发育的陆内断陷盆地，可分别称之为中生代陆内断陷盆地和古近纪陆内断陷盆地；新近纪则属于坳陷型盆地，可称之为新近纪坳陷型盆地。综合考虑控制中生代与古近纪沉积的断层的继承性和差异性、沉积相带和沉积中心的迁移性、沉积范围的比较接近特点、自成体系的含油气系统以及新近纪坳陷型沉积与前两者的垂向叠置关系等，将北黄海中、新生代盆地确定为叠合型盆地。     

琼东南盆地深水区中央坳陷断裂体系及其对油气成藏的控制

基于地震地质解释,根据断裂带发育的位置、产状及构造样式,将琼东南盆地深水区中央坳陷自西向东划分为3个断裂体系:乐东—陵水伸展南倾调节断裂体系、北礁—松南—宝岛伸展北倾调节断裂体系以及宝岛—长昌张扭走滑断裂体系。断裂体系控制了生烃凹陷的分布和储集砂体的发育,形成了多种类型的圈闭,提供了油气垂向运移的通道,有利于油气聚集成藏。陵水凹陷—北礁凹陷结合部圈闭发育带、宝岛凹陷南部断阶带、长昌凹陷西部圈闭发育带是有利勘探区带。     

尼日尔Termit盆地上白垩统成藏条件分析与勘探策略

尼日尔Termit盆地纵向上主要发育白垩系和古近系两套大的成藏组合,其中上组合古近系Sokor组为主力成藏组合,下组合白垩系为潜在成藏组合。盆地整体从下到上发育了下白垩统陆相-上白垩统海相-古近系陆相沉积旋回,发育了特殊的海侵层序。随着Termit盆地古近系主力成藏组合的勘探程度越来越高,亟待开辟新的勘探领域。基于研究和勘探实践,对Termit盆地下组合(白垩系)勘探新层系进行了探索。下组合白垩系又可以细分为K1、Donga组和Yogou组上段(YS3段)3个成藏组合,通过构造建模、沉积体系研究和油气成藏条件分析,认为YS3段具有较好的成藏条件,是下步勘探的重点领域。YS3段形成于海平面高频震荡下行时期,总体为海陆过渡相,三角洲体系发育,以砂泥互层沉积为主;其中发育的泥岩为该盆地主力烃源岩且大面积成熟,生烃潜力大,同时又是非常好的局部盖层;三角洲相石英砂岩结构和成分成熟度高,可做良好储层,且与烃源岩交互发育,埋藏适中,因此YS3段具有良好的“近源”油气成藏条件。结合构造研究和钻井揭示特征进行Yogou组时期沉积体系研究,建立时间与空间演化序列特征,评价物源体系和储层发育特征,进而优选有利勘探区带。通过盆地东、西和南缘沉积期古地形的对比研究,认为Yogou组时期盆地在不同盆地边缘位置具有不同的地形和沉积体系发育特征,西部Dinga断阶带为“陡坡带”特征,隆起区通过几组深大断裂快速进入深凹区,连接隆起和深凹区的斜坡区较窄;南部Yogou斜坡区和东部Fana低凸起地区地形较缓,斜坡区域面积大,有利区带广,据此建立了“陡坡带”和“缓坡带”沉积模式。东部隆起带在晚白垩世为Termit盆地的主力物源区,西部和南部为次要物源区,因此在海侵层序后期在东部广泛发育大规模三角洲前缘砂与泥岩互层的层序,南部次之,西部规模最小。烃源岩研究认为YS3段烃源岩为陆源有机质,与物源规模有关。因此沉积体系研究认为盆地西南部和东南部“缓坡带”储层和烃源岩都更加发育,成藏条件和可勘探面积都优于盆地西部“陡坡带”。下组合白垩系Yogou组YS3段与上组合古近系Sokor组比缺乏区域盖层,上组合反向断块勘探策略不适合YS3段层系,应重点针对背斜圈闭、小断距反向断块、顺向断块和岩性圈闭进行勘探。     

尼日尔Termit盆地古近系构造样式及其对油气聚集的控制作用

尼日尔Termit盆地主要发育早白垩世和始新世-渐新世两个裂陷旋回,其起源于不同的动力学背景和运动学机制,相应表现出不同的盆地性质。其中古近纪始新世-渐新世第二裂陷旋回受区域挤压应力环境下的非洲板块内部局部应力释放控制,具有逃逸盆地的性质,在盆地内部表现为典型走滑伸展特征。该旋回在第一期NW-SE控盆断裂基础上发育了NNW-SSE断裂体系,盆地整体呈现地堑地垒和半地堑结构,北部为双断结构地堑,南部为西断东超多米诺半地堑结构。古近系断裂的斜向拉张作用形成了大量雁列式正断层,以软连接方式相连,在二级构造单元内发育了大量构造调节带,分为同向型、对向型和背向型3大类,以同向叠覆型、对向平行型和背向叠覆型为主,成为Termit盆地最主要的构造调节带样式。古近纪始新世-渐新世第二裂陷旋回及其构造样式控制了盆地沉积体系,在始新世Sokor1初始裂陷期形成了三角洲湖泊沉积体系、渐新世-早中新世Sokor2深陷期沉积了湖相泥岩,形成了盆地主力储盖组合。同时,该旋回的构造调节作用形成了大量断块和断鼻/断背斜构造,成为Termit盆地的主要圈闭类型。渐新世-早中新世的深陷期导致断层沟通白垩系成熟烃源岩,在盆地内发生广泛的垂向和侧向运移,该时期断层的活动强度决定了古近系油气分布和富集程度。Sokor1和Sokor2段中下部岩性圈闭及Sokor2段成藏组合是Termit盆地的下步勘探领域。     

东尼日尔Termit盆地叠置裂谷的演化:来自构造和沉积充填的制约

东尼日尔Termit盆地是中西非裂谷系中典型的中—新生代裂谷盆地。在充分应用钻井和地震解释资料的基础上,根据构造、沉积充填及主要区域性不整合面的特征,分析了该盆地的演化过程。盆地内主要发育两类断层,第一类断层形成于早白垩世,于古近纪发生继承性活动,第二类断层为形成于古近纪的新生断层。全盆地普遍存在4个主要区域性不整合面,分别位于下白垩统、上白垩统、古近系、新近系—第四系底部。下白垩统和古近系沉积特征受断层活动控制明显,上白垩统和新近系沉积中心位于盆地中部,在其沉积时构造活动较弱。构造和沉积充填特征表明,Termit盆地经历了白垩纪和古近纪—第四纪两期裂谷旋回叠置的演化过程。下白垩统和古近系沉积于同裂谷期,沉积充填受断层活动控制;上白垩统和新近系—第四系沉积于后裂谷期,以热沉降拗陷作用为主。     

酒泉中新生代断坳叠合盆地及控油作用

基于盆地大地构造背景、盆地几何形态、沉积构造特征、古地温及火山岩等沉积盆地鉴别标志,认为酒泉盆地为中新生代断坳叠合盆地,中生代早白垩世属伸展断陷盆地,新生代为陆内挤压坳陷盆地和陆内前陆盆地。盆地叠合类型为陆内坳陷盆地和陆内前陆盆地与断陷盆地叠合,叠合方式总体为正交式叠合,其中陆内坳陷盆地与断陷盆地叠合方式可以划分为披盖叠合型、局部叠合型、未叠合型3类,按照断陷盆地与陆内前陆盆地构造单元叠合位置,将陆内前陆盆地与断陷盆地叠合方式划分为前陆冲断带与次级凹陷的叠合、前陆坳陷与次级凹陷的叠合、前陆斜坡与次级凹陷的叠合、隆后坳陷与次级凹陷的叠合4个亚类。中新生代盆地叠合控制了酒泉盆地油气成藏,早白垩世断陷盆地控制了烃源岩分布,决定了不同次级凹陷(含油气系统的)范围和优劣,中新生代盆地叠合不仅加速了烃源岩成熟,为油气运移提供了强大动力,而且对构造圈闭、油气运移通道的形成、储层物性的改善(裂缝的发育)起关键的作用。由于不同的次级凹陷叠合方式和叠合强度的差异,导致了油气运移、聚集成藏差异,油藏特征和油气富集程度不同。     

华北克拉通东部盆地白垩-古近纪构造沉降的时空变化及其与克拉通破坏的关系

白垩-古近纪为华北克拉通东部断陷盆地的形成时期,通过运用盆地分析技术,本次工作得到了这一时期各盆地的各阶段构造沉降曲线及相应的构造沉降量和沉降速率。构造沉降分析表明,华北克拉通东部白垩-古近纪盆地的最强构造沉降峰期为古新世(孔店期),次构造沉降峰期为早白垩世早期(莱阳期)。其中早白垩世早期为华北克拉通东部、南部盆地的最强构造沉降峰期,古新世为克拉通内部渤海湾盆地区的最强构造沉降峰期,而其它时期盆地的构造沉降特征表现为构造沉降峰期前后的弱沉降过渡阶段。结合盆地的分布规律,盆地的主要构造沉降中心在白垩纪集中在华北克拉通的南缘和北缘,而在古近纪则迁移到克拉通内部渤海湾地区,即由华北克拉通边缘向内部迁移。伸展期盆地的演化经历了宽裂谷(莱阳期)→窄裂谷(大盛期)→宽裂谷(孔店期)→窄裂谷(东营期)的循环演化模式,揭示了岩石圈的温度和强度的变化。而这种构造沉降的时空变化更支持华北克拉通破坏以拆沉机制为主。     

南美玻利维亚重点盆地油气地质特征和勘探潜力评价

基于对玻利维亚区域构造演化与沉积充填特征的分析,研究盆地烃源岩、储集层及盖层等油气成藏地质条件的差异,分析盆地勘探潜力。玻利维亚境内发育查科、贝尼和马德雷德迪奥斯等3个重点盆地,均是在前寒武系基底基础上发育起来的叠合盆地,盆内依次充填了古生代克拉通边缘海相沉积层序、三叠纪-白垩纪裂谷期海相-海陆过渡沉积层序和晚白垩世至今前陆陆相沉积层序。油气成藏地质条件综合对比分析认为,3个盆地均发育泥盆系主力烃源岩,储集层以泥盆系-石炭系和白垩系砂岩为主,发育古生界泥岩和碳酸盐岩及古近系泥岩等多套区域盖层。成熟烃源岩主要分布在冲断带和前渊区,油气必须通过垂向和侧向运移才能聚集成藏,具有晚期生烃、晚期成藏的特点。马德雷德迪奥斯盆地前渊-斜坡带低幅构造圈闭和地层圈闭、查科盆地和贝尼盆地逆冲褶皱带构造圈闭是主要的勘探目标。     

Hydrocarbon Enrichment and Main Controlling Factors in Offshore Rift Basins of China: A Case Study in the Beibuwan Basin

Beibuwan B asin is an important offshore oil and gas bearing basin of China.However,the distribution of oil and gas in different sags is uneven,and the rule of hydrocarbon accumulation and main controlling factors have not been clearly understood in this basin.Based on abundant seismic,well and analytical data,the differences and main controlling of tectonic evolution,sedimentary filling and source rock quality in sags are analyzed,and combined with the study of geothermal filed,the main controlling factors of differential hydrocarbon generation in sags of the Beibuwan Basin are clarified.On the basis of the research above,the hydrocarbon enrichment of the basin is clarified through the systematic analysis of reservoir-caprock assemblage and accumulation characteristics of different structural units.The results show that there are four NE-trending sag zones in the basin,and under the influence of fault activity,the scale of sags is regularly distributed.The scale of rifts in different sag zones decreases gradually from northwest to southeast and the scale of rifts in the middle of a single sag zone is normally larger than that at two ends.Under the control of the sag-controlling faults activity,paleoproductivity and organic matter preservation conditions,the quality of source rocks in sags of the Beibuwan Basin decreases from northwest to southeast.The hydrocarbon-rich sags in the Beibuwan Basin were formed under the control of source rocks and geothermal field,and the distribution of large-medium scale fields is controlled by the favorable structural traps in the rift strata of inner gentle slope zone.The understanding of the hydrocarbon enrichment and main controlling factors in the Beibuwan Basin also provides a significant guidance for the oil and gas exploration in other rift basins.