泰国呵叻盆地构造演化特征
2015-02-22惠涛袁百战袁旭薛迪王圣涛刘挺
■惠涛 袁百战 袁旭 薛迪 王圣涛 刘挺
(陕西延长石油国际勘探开发工程有限公司 陕西西安 710075)
泰国呵叻盆地构造演化特征
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泰国呵叻盆地是泰国陆上最大的含油气盆地,它属于印支板块的一部分,处于印支板块、森泰板块和华南板块碰撞缝合的大地构造背景之中,呵叻盆地的构造演化经历了基底加里东造山运动期、前海西期初始拉张裂陷、前印支Ⅰ期强烈拉张裂陷、前印支Ⅱ期回返拉张、前喜山期热沉降、后喜山期沉陷隆升等六个时期和相应的造山运动,最终形成了当前的构造格局。
呵叻盆地印支板块构造演化
1 引言
泰国呵叻盆地是泰国陆上最大的含油气盆地,面积约17× 104km2,占国土面积的33.1%,在二叠系Pha Nok Khao组发现Phu Horm、Nam Phong和Dong Mun三个气田(图1)。呵叻盆地属于印支板块的一部分,位于呵叻-昆嵩地台西侧,西部与滇泰马活动带的黎府褶皱带相接,北为长山褶皱带,南邻滨河平移带。在地质历史过程中,呵叻盆地所处的印支板块经历了漫长而复杂的演化过程,本文通过收集资料,从呵叻盆地所处的印支板块的构造演化过程出发,分析总结了泰国呵叻盆地的构造演化特征。
图1 呵叻盆地油气显示图
2 区域构造演化
呵叻盆地所处的印支板块经历了漫长而复杂的演化过程,涉及几个板块的碰撞和拉伸作用(Booth,1998),目前人们对于这些板块碰撞的时间和位置,有着较大争议。东南亚大陆的地质构造演化是从它们自冈瓦纳古陆边缘分离开始,向北漂移,最后经过融合、加积而形成。自冈瓦纳古陆边缘分离发生在泥盆纪、早-中二迭世和晚三叠世-晚侏罗世三个时段,分别伴随着特提斯海洋盆的三次开启,即古特提斯海、中特提斯海和新特提斯海。在古亚洲各板块向北漂移的过程中,这些洋盆通过板块俯冲而消失,在东南亚地区发现的多条缝合线是它们残存的证据,如哀牢山缝合线、长宁-孟连缝合线、冲买缝合线、Bentong-Raub缝合线、Sra Kaeo缝合线、松马缝合线、南府-程逸缝合线、澜沧江缝合线等(图2)。
图2 呵叻盆地区域构造位置图
2Metcalfe对东南亚地区构造演化进行了深入研究,并对其演化过程进行了详细论述。根据研究成果在早奥陶纪特马都克阶(Tremadocian),华北板块、华南板块、印支板块等,与澳洲板块、印度板块等连在一起,为古冈瓦纳古陆的一部分。
在晚泥盆世-早石炭世杜内阶(Tournaisian),随着古特提斯海盆的扩张,华南板块、华北板块、塔里木板块和印支板块从冈瓦纳古陆分离。通过有限的钻井和地面露头资料,可以推断出呵叻盆地的基岩由花岗岩、酸性变质岩、燧石和泥页岩组成。
在早二叠世,阿瑟尔阶(Asselian)-萨克马尔阶(Sakmarian),古特提斯洋盆继续扩张,印支板块等彻底与冈瓦纳古陆分离,并向北漂移;但在漂移过程中,各个板块的运动速度是不一致的。
进入晚二叠世,伴随着新特提斯海打开和古冈瓦纳的顺时针旋转,西米连大陆与古冈瓦纳分离,滇缅泰马地块和羌塘地块成为西米连大陆的一部分。华北板块和华南板块开始碰撞,滇缅泰马板块开始与印支板块和东马来西亚板块碰撞。与华北板块和华南板块碰撞事件相对应,该期出现地壳形变,I.Metcalf认为在中国和东南亚地区统称为印支造山期。
进入三叠纪后,华南板块已与印支板块融合在一起(有人称为华夏板块);滇缅泰马板块和羌塘地块碰撞,并于华夏板块缝合;在早三叠世,在滇缅泰马-印支与东马来西亚碰撞过程中,由于受到太平洋板块向西俯冲和古特提斯海向北俯冲的推动,西苏门答腊地块向西运动,并沿主要的走滑断层转换到滇缅泰马的外缘,西古特提斯海退缩,中特提斯海进一步扩张;从华南-华北造山带剥落的物源注入松潘-甘孜加积区,形成巨厚复理层浊积岩。在晚三叠世早期-中期,当思茅地块回撞华夏板块时,哀牢山-南府-程逸弧后盆地关闭。到晚三叠世诺利阶(Norian),华南板块、滇缅泰马地块、印支板块、东马来西亚地块和思茅地块合并,形成原始东南亚板块。
在侏罗纪,随着中特提斯海的扩张,拉萨地块、西缅甸地块、西苏拉威西等地块持续从澳大利亚板块分离。在此时期,华北板块最终与欧亚板块融合,与燕山期造山运动相一致。冈瓦纳古陆在侏罗纪开始分裂前的裂陷活动。
在白垩纪,冈瓦纳古陆分裂,拉萨地块向北漂移,与欧亚板块碰撞,并与欧亚板块缝合。至晚白垩纪,由于太平洋的扩张,北巴拉望地块和西南婆罗洲地块从印支板块分离,向东漂移;随着印度洋扩张和新特提斯海退缩,印度板块向北移动。
白垩纪末到中始新世,受太平洋板块和印度板块的作用,新特提斯海关闭。始新世末印度东北部向北楔入西藏-云南前陆盆地之下,以挤压为主,形成喜马拉雅造山运动;始新世到中新世,主要为强烈的水平挤压和陆内俯冲,形成了喜马拉雅和冈底斯山脉以及锡瓦利克和印度-雅鲁藏布江磨拉石带;直至新近纪末期,印度板块向欧亚板块快速楔入,造成青藏高原迅速隆升。
总体看来,呵叻盆地所处的印支板块的区域构造背景十分复杂,自古生代至中新生代伴随着板块漂移及特提斯海域的不断变化,经历了多次构造碰撞表1。多次构造运动的相互叠加,形成东南亚地区现今构造格局。
3 泰国呵叻盆地构造演化特征
图3 呵叻盆地构造演化史图(DMR,1999)
表1 古生代-中生代东南亚构造运动事件表(据I.Metcalf 2005年)
泰国呵叻盆地的演化漫长而复杂,处于印支板块、森泰板块和华南板块碰撞缝合的大地构造背景之中,期间发生了数次板块碰撞和盆地扩展。根据DMR的研究,盆地的构造演化过程可划分为以下六个时期:
3.1 加里东期造山运动
Na Mo群形成的变质基底暴露在呵叻盆地西北边缘的Loei地区。它由上部绿片岩相的低变质岩石组成(千枚岩、绿泥石片岩、泥质片岩、变凝灰岩和石英岩)。这些变质岩是前加里东期巨层序变质形成的。晚志留世发生加里东造山运动,呵叻盆地的基底整体抬升遭受剥蚀形成了本区第一个不整合面(加里东不整合)。
3.2 前海西期初始拉张裂陷
加里东造山运动之后从泥盆纪到早石炭世,区域上持续沉降,呵叻地区接受了前海西期Pak Chom群沉积,为一套海陆过渡相的近海湖盆-大陆架碎屑岩和碳酸盐岩沉积。在此期间可能伴随有花岗岩的深成侵入作用。早石炭世末期发生海西造山运动,盆地在区域上整体抬升,Pak Chom群地层遭受剥蚀形成本区第二个不整合面(海西不整合)。
Pak Chom群主要由不同岩性的浅海沉积物组成(石灰石、杂砂岩、页岩、砾岩和凝灰岩)。Pak Chom群不整合超覆在Na Mo群之上,它包含了从晚志留世到早石炭世丰富的动物群化石(Workman,1975)。在地震剖面上,Pak Chom群经常在海西期不整合面下出现。
3.3 前印支Ⅰ期强烈拉张裂陷
海西造山运动后,从中晚石炭世开始呵叻地区进入了剧烈的拉张裂陷时期,断层活动强烈,基底沉降幅度巨大,接受了前印支Ⅰ期Wang Saphung群、Saraburi群的巨厚沉积,早期的Wang Saphung群为浅海台地碎屑岩和碳酸盐岩沉积,晚期的Saraburi群代表从三角洲平原、陆架台地到深海盆地不同环境的沉积物。裂陷作用形成大量的地堑、半地堑、旋转断块、活门状断层和雁列断层等构造样式,期间(中晚石炭世)伴随有火山活动。晚二叠世至晚三叠世发生的印支I期造山运动使盆地普遍形成隆起和侵蚀,主要是由印支板块和华南板块的碰撞缝合引起的 (Lovatt Smith&Stokes,1996;Racey等,1996;Metcalfe,1996),形成大型角度不整合,为本区域内的第三个不整合面(印支Ⅰ期不整合)。
3.4 前印支Ⅱ期回返拉张
印支Ⅰ期造山运动之后,三叠纪盆地进入回返拉张时期,沉降幅度变小,接受了前印支Ⅱ期Kuchinarai群和Huai Hin Lat群沉积,该期地层厚度较小,时间为中晚三叠世。Huai Hin Lat群主要由碎屑岩和石灰岩夹层组成,为陆相河流和湖泊沉积,其内部包含两个层内不整合面,表明该时期基底沉降和隆升的频繁。三叠纪末期发生印支II期造山运动,这是由于印支板块与森泰板块碰撞所导致的。印支II期造山运动导致了大量正断层的形成和晚三叠统半地堑盆地的倒转,沿盆地产生的脊形褶皱和隆曲褶皱,大多以断层为边界 (Kozar et al,1992)。二叠纪和晚三叠世时期的地层同时隆升,被区域性剥蚀,形成本区第四个区域性的不整合面(印支Ⅱ期不整合)。
3.5 前喜山期热沉降
印支Ⅱ期造山运动之后,从三叠纪末期开始盆地进入热沉降时期,受控于内凹陷环境,接受了呵叻群、Mahasarakham组、Phu Tok组沉积,地层厚度巨大,时间从三叠纪末期开始经历侏罗纪、白垩纪直到早古近纪。呵叻群是由红色粘土、粉砂岩、砂岩和砾岩组成的河流和冲积平原沉积;Mahasarakham组由泥岩、粉砂岩和三个岩盐层组成,为干盐湖沉积;Phu Tok组由大套具有大型交错层理的红色砂岩和粉砂岩组成,为河流和风成沉积。主要的沉积中心以NW-SE方向为轴。古近纪发生喜马拉雅造山运动,地层区域性抬升遭受剥蚀形成本区第五个区域性不整合面(喜马拉雅不整合)。同时,呵叻盆地发生了构造反转作用(Booth,1998&2000;Kozar et al,1992),导致Phu Phan隆起的形成。Phu Phan隆起把整个盆地分为呵叻盆地、Sakhon Nakhon盆地、Nam Theun盆地和Savannakhet盆地四个子盆地。这四个盆地唯一相同的沉积物源是Phu Phan隆起。
3.6 后喜山期沉陷隆升
喜马拉雅造山运动之后,盆地缓慢沉降,接受了THA CHANG组和第四系沉积。然后隆升遭受剥蚀,一直到现今,呵叻盆地仍然经历着隆升和侵蚀作用。
4 结论
泰国呵叻盆地在区域构造背景影响下,共发生5次区域抬升、4次区域沉降,最终形成形成5个区域不整合面,在三叠中、三叠末和白垩纪发生多次小型抬升。盆地共发生两次海侵,形成两套海相沉积,到三叠纪盆地基本为陆相环境,目前仍以抬升为主,接受剥蚀。
[1]A.C.Canham",M.A.Love*,A.Racey**and S.Polachan',A.C.Canham",M.A.Love*,A. Racey**and S.Polachan',Journal of Petroleum Geology,vol.19(3),July 1996,pp.321-338
Thara lekuthai,assistant professor,Stratigraphy and mineral resources(505202)
[2]Mohamed El Tabakh,Cherdsak Utha-Aroon,Evolution of a Permian carbonate platform to siliciclastic basin:Indochina Plate,Thailand,Sedimentary Geology 121 (1998) 97-119
[3]REGIONAL STRATIGRAPHIC CORRELATION IN THAILAND,National Conference on"Geologic Resources of Thailand:Potential for Future Development"17-24 November 1992, Department of Mineral Resources,Bangkok,Thailand
[4]Bangkok,Structural and Tectonic Controls on Cenozoic Petroleum Provinces and Systems in ThailandProceedings of the International Symposia on Geoscience Resources and Environments of Asian Terranes(GREAT 2008),4th IGCP 516,and 5th APSEG;November 24-26, 2008,Thailand
[5]A.C.Canham",M.A.Love*,A.Racey**and S.Polachan',STRATIGRAPHY AND RESERVOIR POTENTIAL OF THE MESOZOIC KHORAT GROUP,NE THAILAND Journal of Petroleum Geology,vol.19(3),July 1996,pp.321-338
The tectonic evolution of Khorat Basin Thailand
Hui Tao,Yuan Baizhan,Yuan Xu,Wang Shentao,Xue Di, Liu Ting
(Shaanxi Yanchang Petroleum International Exploration& Development Engineering Co.,Ltd,Xi'an,710075,China)
Khorat Basin is the largest onshore oil and gas basin in Thailand.Khorat basin belongs to a part of Indo-China plate in regional tectonic which is in the geotectonic background of collision suture with Indo-China plate,Sentai plate and South China plates.The tectonic evolution of Khorat basin experienced six orogeny periods which are Caledonian orogeny period in basement,initial tensile rift in Hercynian,initial tensile rifting in former Hercynian,strong tensile rifting in former Indo-China Phase I,ireturn tensile in former Indo-China Phase II,thermal subsidence in former Himalayan,subsidence and upliftin laterHimalayan.Eventually formed the tectonic framework.
Khorat Basin;Indo-China plate;The tectonic evolution
P544[文献码]B
1000-405X(2015)-11-89-3
惠涛(1982~),男,2009年毕业于西北大学地质学系,工程师,研究方向为石油勘探。