中西非被动裂谷盆地石油地质特征及勘探实践.pdfVIP

中西非被动裂谷盆地石油地质特征及勘探实践 田作基潘校华黄先雄 肖坤叶 (中国石油天然气勘探开发公司海外研究中心) 裂谷盆地可以分为两种类型，一类是板块演化过程中由差异应力引起的裂谷(被动地幔 假说)，即被动裂谷，另一类是地幔对流上涌产生的裂谷(主动地幔假说)，即主动裂谷 和西非裂谷系)均属于差异应力引起的被动裂谷盆地。本文主要讨论中西非被动裂谷盆地的 形成演化及其石油地质特征，并以苏丹穆格莱德盆地麦卢特盆地为例，介绍中国油公司在中 非裂谷系的成功勘探实践。 一，中西非被动裂谷盆地的形成演化 1．区域构造背景 非洲是一个比较稳定的克拉通。晚三叠世一早侏罗世，由南美洲和非洲组成的西冈瓦 纳，与由南极、印度、澳大利亚组成的东冈瓦纳裂开。同时，北美洲与非洲之间的中大西洋 开始开启。早白垩世南美洲与非洲间的南大西洋开启。晚始新世开始红海和亚丁湾裂开，使 非洲与阿拉伯板块分离。 中非剪切带位于非洲刚果克拉通(地盾)与努比亚克拉通之间的泛非活动带，走向北东 东向，是一个巨大的岩石圈转换剪切带，它西起几内亚湾，往东穿过喀麦隆、南乍得和中非 共和国进入苏丹，长达2000余km(图1)。中非剪切带是由于非洲大陆与南美洲大陆和北 美洲大陆差异分离而形成的。中非剪切带早期(150Ma)可能是发育在超级冈瓦纳古大陆 内不稳定地区的扭动断裂活动带，南美洲大陆巴西东北部的Pernambuco右旋剪切断裂带也 曾是该断裂带的一部分。随着冈瓦纳古大陆在中生代的解体，后来的活动与大西洋的发展历 史密切相关。对应大西洋的发展历史，不同阶段的断裂活动导致板块之间的走滑运动，结果 是古大陆的断裂带被激活，成为板块分离时应力场平衡的转换断裂带，开始了大规模的右旋 花状构造，其轴线平行或近于平行剪切带，也揭示了剪切带强烈的走滑活动。沿着剪切带进 入非洲大陆，剪切走滑运动表现出分解和转换成为一系列方向近垂直(90。～120。)剪切带 的卅SE向张性盆地，苏丹所有NWoSE向裂谷盆地都靠着剪切带中断，尼日尔Ter． mit、Tenere等裂谷盆地，以及乍得境内的乍得湖裂谷盆地也都靠着剪切带中断，说明盆地 的形成演化受到了剪切带活动的强烈控制和影响。 2．被动裂谷盆地的形成演化 苏丹与尼日尔和乍得等境内发育的被动裂谷盆地，多期断坳旋回明显，裂谷作用空间位 置变化较大，走向上也有一定变化，纵向上三期裂谷作用表现为强一弱一强。裂谷翘倾作用 较弱，扭动作用相对较强。半地堑是最主要的构造组合形式。 82 图1 中西非裂谷系盆地位置图(据J．G．Genik，1992，有修改) 早白垩世中非剪切带的活动强烈影响和控制着盆地的形成，盆地经历了剧烈的拉张沉 降。裂谷作用一直持续到阿尔布期，与南大西洋的初次分离、Benue海槽的扩张在时间上相 统。中非剪切带实际上是由一系列的走滑断层组成的断裂带，走滑作用的强度由西向东变 fyan坳陷，典型的花状构造不发育。 等，1988)，到晚白垩世末，中非剪切带的走滑活动停止。而与此同时，由于非洲板块与欧 洲板块开始碰撞，区域应力场发生变化，在非洲板块内形成北—南向挤压构造背景 裂谷期地层，在西非地区，由于海侵作用发育一套海相烃源岩；在中非地区，由于裂谷发育 的程度不同，沉积地层的岩性和厚度也有明显的差异，如在穆格莱德(Muglad)盆地，上 层，凹陷两侧的上白垩统地层很薄，并且以砂岩为主。在麦卢特(Melut)盆地也是以砂岩 为主。 进入第三纪，中非剪切带活动停止。在Doba和Doseo等盆地，断层活动基本停止于白 83 垩系顶。北西向分布的裂谷盆地进入了一个新的裂谷发育期。在西非的Termit盆地，古新 新世末，沉积了近3000m厚的地层。 二、‘中西非被动裂谷盆地石油地质特征 1．烃源岩 等盆地)裂谷盆地的生油岩主要是上白垩统海相泥岩和第三系湖相泥岩，而东支苏丹 ，． (Muglad、Melut等)裂谷盆地主要发育下白垩统湖相泥岩。 在尼日尔裂谷盆地发现三段泥岩具有生烃潜力，分别是上白垩统Yogou组、Donga组泥 岩和下第三系的Sokor组。其中上白垩统源岩