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西非陆缘盆地中南段构造与沉积研究

2015-11-28鲁宝亮王万银杜向东黄兴文纪晓琳冯旭亮

海洋科学进展 2015年3期
关键词:加蓬裂谷西非

鲁宝亮,王万银,杜向东,黄兴文,郭 允,纪晓琳,冯旭亮

(1.长安大学 地质工程与测绘学院,陕西 西安710054;2.长安大学 重磁方法技术研究所,陕西 西安710054;3.中海油研究总院,北京100027)

西非陆缘盆地是全球油气勘探的热点,蕴藏丰富的油气资源[1],也是中国石油企业在海外最重要的油气勘探战略地区之一,其中裂谷期的盐下碳酸盐岩与砂岩已成为重要的勘探地层[2]。在巴西东部陆缘的桑托斯和坎珀斯盆地的盐下裂谷层序已发现优质巨型的油气田,这对“隔海相望”曾经连为一体且共同经历了裂谷演化的西非陆缘盆地中南段盐下裂谷油气勘探给予了重要启示。本文系统总结了前人对西非陆缘盆地中南段构造单元划分、盐岩分布及构造、盐上和盐下构造特征、构造演化以及西非裂谷成因等的研究内容与研究成果。针对存在问题,对下步研究提出了一些建议和设想。西非陆缘盆地中南段盐下构造格局、基底形态、裂谷展布与规模、裂谷主控断裂展布等研究工作的开展,对中国石油企业在西非海岸盆地油气勘探具有良好的参考价值和借鉴意义。

1 西非海岸盆地群分布特征

西非海岸盆地可以划分为北段、中段、尼日尔三角洲、中南段以及南段五段(图1,表1),由于大西洋南北张裂的差异导致了这5段盆地各自具有不同的地质特征和演化历史。裂谷发育时期的差异表现为北段裂谷期早,南段裂谷期发育稍晚,而中段裂谷期发育最晚。西非北部和中、南部盆地在裂谷期后形成过封闭或半封闭环境,发育厚度不等的盐岩,在尼日尔和安哥拉等地发育大型三角洲和扇体,在几内亚湾则发育大型转换边缘盆地[1-5]。

表1 西非陆缘盆地分布[5]Table 1 West African continental margin basins[5]

图1 西非陆缘盆地分布概况图[1-5]Fig.1 Distribution of the West African continental margin basins[1-5]

2 西非陆缘构造演化

2.1 演化阶段

西非陆缘中南段含盐盆地经历了晚古生代-早中生代大陆克拉通阶段(前裂谷)、中-晚中生代以来的裂谷阶段、过渡阶段和中生代末-第三纪的被动大陆边缘阶段四个构造演化阶段[6-10](图2)。西非陆缘盆地中南段前裂谷阶段相对比较简单,在晚三叠世-早侏罗世Pangea大陆的解体,伴随着广泛大陆裂谷玄武岩喷发,基本没有保存前裂谷层序。裂谷阶段发育于早白垩世,南大西洋在阿普特晚期开始从南向北裂开,非洲和南美洲在土仑期最终分离,发育了多个断陷湖盆,在早白垩世纽康姆末期再次发生强烈的伸展作用,发育深湖相泥岩沉积,形成了西非海岸盆地盐下裂谷期最主要的一套烃源岩。过渡阶段是在早白垩世裂谷作用趋于结束时发生的,形成了西非陆缘盆地中南段巨厚的阿普特期蒸发岩,这套盐岩在南部宽扎盆地和下刚果盆地称为Loeme组,在南加蓬盆地称之为Ezanga组。被动陆缘阶段则以热沉降为主,发育在向海方向倾斜的陆架-陆坡上,发育不同规模的碳酸盐台地相沉积和滨岸砂沉积,以西非陆缘中南段的下刚果盆地、加蓬海岸盆地和宽扎盆地最为发育。

图2 西非陆缘盆地中南段构造-地层特征[6,10]Fig.2 Generalized structural-stratigraphy of the central-south section of West African continental margin basins[6,10]

2.2 裂谷成因

西非海岸盆地从喀麦隆往南延伸到安哥拉-纳米比亚,包含地质历史时期略有不同的沉积物,这些盆地起初都属于裂谷系统。非洲中西部的裂谷系统是在前寒武纪泛非活动带上继承发展而来,裂谷系统主要发育在这个活动带之上。在此区域中,有两个主要的基底构造控制了裂谷的发育[11],一个是南北向贯穿于刚果、巴西、尼日利亚、尼日尔和阿尔及利亚,指向非洲中部的几乎垂直的一个剪切带,它是西非、刚果以及San Francisco等克拉通在晚元古代斜向碰撞背景下产生的陆内走滑断层。另一个是北西—南东走向陡倾的变质带,此变质带则是在Trans-Saharian活动带东部边缘的前泛非蛇绿岩缝合带上。在泛非区域构造热事件之后,非洲中西部裂谷经历了一个长期广泛的板内岩浆活动,它控制了地壳的隆升、下沉以及块断运动。在古生代和中生代早期,这个构造运动被限制在Hoggar,Aïr和Cameroon北部以西的区域。在晚侏罗世-早白垩世,沿着先期存在的泛非岩石圈薄弱区的走滑和伸展运动,印度洋和大西洋的张裂对非洲中西部裂谷的形成发展起到了主导作用,非洲中西部盆地的裂谷系统受北东—南西向的伸展古应力场的影响而成为了南大西洋海岸裂谷系统的一部分,该裂谷系统具有不同的伸展和下沉特征,并受北东—南西走向的转换断层的控制[6,12-13]。

3 盆地构造特征

西非陆缘盆地中南段以阿普特期盐岩为界可分为盐构造、盐上构造以及盐下构造,其中盐上和盐下两大构造层具有明显的差异(图3),裂谷后期地层在由阿普特期盐岩构成的拆离层上发生重力滑动作用[15-16]。下面分别就盐层、盐下层以及盐上层构造及沉积特征加以叙述。

图3 下刚果盆地地质剖面特征[14]Fig.3 Characteristics of a geological profile in the Lower Congo Basin[14]

3.1 盐岩特征

3.1.1 盐岩分布特征

蒸发岩是由于含盐度较高的溶液或卤水,经过蒸发作用产生化学沉淀而形成的岩石,它的发育受多种条件的控制,在稳定的克拉通盆地环境、伸展盆地或挤压盆地都可以形成蒸发岩。过渡层序发育盐岩是西非中南段海岸盆地的显著特点[17-18](图3和图4)。在阿普特期,从大西洋南部安哥拉海岸外的沃尔维斯海岭到北部的喀麦隆海岸外(图1),为一半封闭的浅水环境,气候干燥,蒸发作用强,并且构造沉积缓慢,导致了该区域发育巨厚的蒸发岩沉积,其中以盐岩为主[19-20]。在宽扎盆地、下刚果盆地和加蓬盆地,这套蒸发岩分别称为Massive Salt组、Loeme组和Ezanga组。这套蒸发岩分布不均匀,不同盆地不同部位厚度差别较大,整体上讲,西非中南段从南到北有减薄的趋势[21]。盐盆中部的层序发育巨厚,两边比较薄,由陆向海方向,盐岩厚度具有总体减薄的趋势,在接近盐岩西边界线区域,大型盐枕取代了底辟构造,直到尖灭在新生洋壳之上[6,17-20]。从南大西洋两岸地震剖面显示推测,该套蒸发岩总沉积面积可能接近100万km2,巴西东海岸最大厚度超过2 000m,西非最大厚度超过2 400m[21]。

盐层既起到了保存油气的作用,又增加了盐下油气勘探的难度。盐岩将盆地分为上下两层结构,它对油气系统具有明显的控制作用,形成了盐上和盐下两套含油气系统。盐岩阻挡了下部油气向上运移,对于油气保存起到了关键作用,形成了南大西洋两岸被动大陆边缘盆地盐下裂谷期含油气系统良好的区域性盖层[30-31]。

另外,关于盐底辟时代的研究,从沉积厚度的研究结果表明盐底辟作用是在阿尔布期开始,但是,底辟作用在晚白垩世最发育,在进积方向的底辟要比其他盐区的时代新。总的趋势是盐构造作用向西是逐渐减弱,但不能严格的划分界限[6]。

图4 西非陆缘盆地中南段构造特征Fig.4 Structural characteristics of the central-south section of West African continental margin basins

3.1.2 盐岩构造特征

盐构造变形取决于多种因素,如盐下结构、充填速率及时间、盐上沉积物密度、盐层厚度、母盐类型、深度、温度以及深部构造运动等。大规模重力滑动或扩张使得盐岩发生了明显的变形,产生了各种盐构造[9,14,32]。在被动大陆边缘,由于盐岩的存在,导致在其之上的陆架区发生伸展作用,而陆坡则发生挤压作用[33-35]。这种构造已经在宽扎盆地和下刚果盆地得到了证实[36-39],且构造具有分带性,分为伸展区、过渡区以及挤压区[14,32](图3)。

在西非陆缘盆地中南段发育了各种盐岩构造,如盐枕、盐株、盐墙、盐席、盐背斜以及盐滚等底辟构造[14,32,38-39](图3)。盐底辟向上运移的过程中同时可能发生侧向扩展,发育各式各样的盐构造,但主要表现为盐层向上运移过程中引起单层盐岩的拉薄或加厚,内部可能发育韧性断层,但很难在地震剖面上形成反射截面,因此盐内部构造难以研究。

加蓬盆地可以识别出5种类型的盐构造:盐枕、与底辟相连的龟背状构造、溶解底辟、大型底辟以及棱形断层底辟。而这些主要类型的盐构造作为加蓬盆地构造区划的基础,将加蓬盆地划分为具有盐枕、龟背状和溶解底辟的Mayumba区、断裂棱形底辟区以及大型底辟区。另外,在加蓬盆地的研究表明盐底辟作用是在阿尔布期开始,但底辟作用最发育为晚白垩世,在进积方向的底辟比其他很多盐区的底辟时代都要新。总的趋势是盐类构造作用向西逐渐减弱,其厚度沿着盆地的边界向西逐渐减薄,在西部盆缘则是大型的盐盆取代了底辟构造[6]。

3.2 盐下裂谷构造与沉积特征

3.2.1 构造特征

1)北东—北北东向断裂带特征

西非陆缘盆地中南段北东—北北东向的断裂带十分发育(图4),从控制里奥穆尼盆地北部边界的Kribi断裂带到宽扎盆地南部的Rio de Janerio断裂带,总共发育了约20条北东—北北东向的断裂带,它们向洋壳延伸与相应的转换断层连接,近垂直于大西洋洋中脊,也近垂直于西非裂谷系统[22-27,40-41]。西非陆缘盆地中南段的形成演化受北东-北北东向的断裂带影响巨大,在南北方向上以横向隆起分隔开各个盆地或盆内二级构造单元[34,42]。

里奥穆尼盆地北部以Kribi断裂带与杜阿拉盆地分界,南部以Ascension断裂带与加蓬海岸盆地分界,盆地形成受控于卡里比和安森松两条转换断裂带,盆地构造和地层具有西非被动大陆边缘型和几内亚湾北部转换带叠合类型的特征[26,43]。加蓬盆地北部以Fang断裂带和Ascension断裂带为界,加蓬南和加蓬北次盆被北东向的恩科米断裂带所分隔,该断裂带从兰巴雷内地垒南段延伸进入了大西洋洋壳区,控制了加蓬南、北次盆沉积,并且是深部构造对沉积作用的影响,而不是简单的横向错断。恩科米断裂带可能形成于裂谷阶段的初期,而且在整个裂谷期都保持活动[6]。下刚果盆地北部以马永巴隆起为界,南部则受Nzeto断裂带控制。宽扎盆地内部发育众多北东向断裂带,控制了盆内台地和沉积洼陷的分布,其中Porto Amboin断裂带将宽扎盆地分为南北两个次盆[22]。

2)盐下裂谷分布特征

西非陆缘盆地中南段裂谷阶段发育于早白垩世,由南向北裂开,结束于土仑期。裂谷阶段发育了多个断陷湖盆[3,5]。此阶段是在内陆断陷盆地中沉积了非海相页岩和砂岩,已经在加蓬南部次盆钻井中得到证实,总厚度可达4.5~5km。裂谷地层可以划分为3个层序,其对应与裂谷构造演化不同的阶段,层序1对应基底张性块断运动,层序2对应附加的地堑和块断运动,层序3则对应披盖作用和生长断层断裂运动[6](图5)。

目前,对西非陆缘盆地中南段盐下裂谷分布特征的研究成果基本上都集中在陆地部分,海区研究则非常少[22,27]。在加蓬盆地陆地部分控制裂谷展布的正断层主要为北北西和少量南北走向,裂谷主要走向为北北西向呈现狭长的条带状分布,并且被北东—北北东向的断裂带所分割(图4)。在宽扎盆地陆地部分,裂谷的展布及相关正断层与加蓬盆地具有相似之处。

图5 南加蓬次盆裂谷层序及相对应的构造阶段[6]Fig.5 Rift sequence and the corresponding tectonic phases in the South Gabon sub-Basin[6]

在加蓬南部次盆中主要的基底构造是一系列平行于海岸,沿甘巴-比格尔尼欧-卢奇纳-卡巴轴线分布的基底高地,裂谷作用形成了广泛分布的地垒-地堑断层系。Gamba组是加蓬盆地盐下重要的储集层,对寻找油气具有重要意义,其不整合于被削平的裂谷层序之上,表现为在原始台地上平缓向西倾斜的单斜构造。目前发现的构造类型是在残余基底隆起上形成的披覆褶皱或前Gamba组构造高地,但也可能存在一些由老的张性裂谷构造轻度活动而形成的隐蔽构造。在北加蓬次盆由于厚度较大的盐层影响了盐下地震成像,很难在地震剖面上识别盐下裂谷层序构造,推断其很可能是以复杂的断块断层系为主。但是晚白垩世的变形作用,可能进一步导致北加蓬次盆深部裂谷构造不清晰。另外,加蓬北部次盆以及内陆次盆发育有“轴向断层”,可能为同沉积断层,局部最大垂直断距达1 000m[6]。

从剖面上看,在加蓬盆地盐下裂谷构造包括掀斜断块、地堑和半地堑、披覆褶皱等,以正断层为主,发育垒、堑构造以及被正断层复杂化的背斜构造[44]。受北北西向和北东东向基底断裂制约,在宽扎、下刚果和加蓬盆地裂谷层序发育一系列北西向断陷、断垒,呈东西相间排列[9,14,27](图3)。

3.2.2 沉积充填特征

南美和非洲板块的大陆裂谷作用开始于晚侏罗世,南大西洋从南到北打开,赤道裂谷区终止于晚白垩世[45-46]。西非陆缘盆地中南段裂谷期和被动陆缘阶段的早期,形成了统一的裂谷盆地,其沉积、沉降中心位于中部的下刚果盆地和加蓬盆地。裂谷阶段,西非中南段盆地以陆相的河流、湖泊、三角洲沉积为主,形成了一套以陆相碎屑岩为主的沉积序列[42]。

目前,关于西非陆缘盆地中南段盐下裂谷层序沉积特征的研究只在加蓬内陆次盆以及南部次盆地有较为详细的研究[6,27,47]。根据地层年龄、裂谷范围、构造沉积速率以及沉积相,将裂谷期划分为3个演化阶段[6](图5):层序1为纽康姆期的沉降和河流相沉积充填阶段,直接覆盖在基底上以底部砂岩组为代表。辫状河沉积环境分布非常广泛,遍及整个盆地,由砂岩和砂质或泥质胶结的砾岩组成,为中—细粒,底部砂岩组最大厚度400m,在基底高地局部缺失或剥蚀。底部砂岩上覆Kissenda组页岩,为一套深湖相沉积,夹薄层碳酸盐岩及含云母粉砂岩。在断块顶部的局部地区,Kissenda组页岩可能部分或全部被剥蚀,已知Kissenda组最大厚度为1 000m。

层序2为晚纽康姆-早巴雷姆期,是湖泊-三角洲相沉积及页岩快速充填沉降阶段。在Kissenda组沉积后,该区遭受了强烈的区域构造运动,产生了一系列复杂的地堑和断块系统。Kissenda组之上为Melania组,它包括了各种岩相,既有由构造高地侵蚀沉积,又有在沉降的断槽中的平静沉积。Melania组下部由页岩、粉砂质页岩及一些局部的砂体构成,如Lucina砂岩段。砂岩为细—极细粒,含泥质,常见大量植物碎片,代表了浊积扇远端沉积以及冲击扇内部河道沉积。Melania组上部是以厚层冲积扇内岩相突变为特征,例如M'Bya组,由细—粗粒、分选差、含云母泥质或碳酸盐胶结的长石砂岩构成,厚度约600m。Melania组的沉积是和地堑、地垒块断运动同时进行的,沉积厚度从顶部到底部变化范围很大,并且不同的构造断块沉积作用也可能不同[6]。

层序3为晚巴雷姆-早阿普特期,湖泊-三角洲和澙湖相裂谷充填覆盖阶段。沉积不整合与下伏岩层之上,为Melania组的上部,是一套有机质黑色页岩,它覆盖了所有的构造,厚度为200~600m。在晚巴雷姆期,沉积中心向西迁移,盆地范围由于地壳张性减薄扩大,沉积了一套大约2 000~3 000m的Dentale组沉积物,充填了大约400km长的裂谷。其中,Crabe岩相为湖成三角洲台地上的页岩沉积,最大厚度约600m。Dentale组上部主要有纯净、分选好的厚层河流相砂岩组成。几乎相同的同裂谷阶段,在巴西陆缘也有记录[16]。

另外,盐层下阿普特期还发育一套Gamba组,为河流相砂岩到潟湖相沉积的过渡层序,主要由底砾岩、分选差的细—粗粒砂岩以及砂质页岩组成,最大厚度约130m[6]。

3.3 盐上被动陆缘构造与沉积特征

3.3.1 盐上被动陆缘构造特征

自过渡期构造阶段至今,西非被动大陆边缘整体的构造体系为重力滑脱构造体系,即由下白垩统阿普特阶的塑性层盐岩形成的塑性构造和被动大陆边缘构造旋回沉积的上覆地层形成的非塑性构造构成了整个西非被动大陆边缘自阿普特期以来深水环境下的重力滑脱构造体系。对应于3个分带,按照重力滑脱体系构造特征,可以将盐上划分为3个构造区域:重力滑脱伸展构造区、重力滑脱底辟构造区和重力滑脱冲断构造区[48]。重力滑脱作用形成的3个构造带在里奥穆尼盆地和下刚果盆地都有很明显的表现[48-49]。

在重力滑脱伸展构造区主要形成了正断层组合,为一系列的地垒、地堑和低幅度的正三角型塑性构造,主要发育在大陆坡的上部。在下刚果盆地以正断层为主,断层走向以北西—南东向为主。重力滑脱底辟构造区则是一系列两侧对称性较好的刺穿构造,是拉张作用和挤压作用消减的区域,主要发育在大陆坡的中部和下部。盐底辟顶部及侧面发育大量V型或X型的小型正断层,周缘则发育向斜或凹陷。而重力滑脱冲断构造区则表现为冲断裂和不对称的褶皱组合,主要发育在下陆坡至深海平原的转换区[48,50]。

在下刚果盆地盐上断裂系统可划分为两类[51]:第一类为只在白垩系中发育的断裂系统,其在地震剖面上呈现犁状或椅状,一般顺盐拆离面滑动,断面较平缓,断层大部分只切割到下Sendji阶顶,少部分受盐后期活动可断至始新统顶[18];第二类断裂系统发育较晚,在白垩系和新近系中均有发育,是发育最广泛的一类断层,大部分属于大断层伴生的次级断层,向下基本均收敛于主控断层,呈帚状或阶梯状的特征。

3.3.2 沉积特征

阿普特晚期到阿尔布早期,漂移期开始,形成开阔的新生大洋,两侧洋壳趋于变冷,产生向西沉降坳陷作用,在陆壳与洋壳的过渡带上的沉积建造区,形成了漂移状态的被动大陆边缘盆地。此时,由于海水大量进入,蒸发岩沉积结束,伴随着全球性海平面上升与下降,从下至上,漂移期经历了一个完整的海侵海退旋回,即下部海侵层序和上部海退层序[21]。

海侵层序:早-中阿尔布期浅海碳酸盐岩层序构成海侵层序的底层,是由封闭潟湖向开阔海过渡的产物。宽扎盆地、下刚果盆地及加蓬盆地最厚分别可达1 500,2 000和2 100m。晚阿尔布期-早古新世,发育广泛充填深水沉积物,主要为一套泥屑石灰岩向上逐渐变为与泥灰岩和页岩的韵律互层地层[21]。

海退层序:加蓬盆地发育小型进积型Ogooué三角洲及下切河谷沉积体系。下刚果盆地由于大型刚果河入海后,受盐岩运动影响,形成大范围的浊流沉积体系,表现为下切河谷、水道及朵叶状砂体。宽扎盆地除了西北部受刚果扇沉积体系影响外,其他地区也发育小型海退型三角州-浊积砂体沉积体系。另外,深水浊积砂体也很发育[21]。

4 盆地构造区划

盆地构造单元的划分直接影响着油气勘探的范围,是深入研究的基础。目前西非陆缘盆地中南段构造单元划分是以盐上层序为主,而对盐下层序考虑比较少。

里奥穆尼盆地和下刚果盆地都是从陆向海方向,以重力滑脱构造类型分为3个构造带,即重力滑脱伸展构造区、重力滑脱底辟构造区和重力滑脱冲断构造区[14,48-49,52](图3),构造划分没有考虑盐下构造层。

加蓬盆地则以恩科米走滑断裂带和轴向断层为界,划分为4个级构造单元,即北加蓬次盆、南加蓬次盆、内陆次盆和兰巴雷内地垒。南、北次盆均以垒堑构造划分[6,9,25,27,44]。北加蓬次盆自东向西可划分东部半地堑、中部地垒和西部半地堑三个二级构造单元。南加蓬次盆北部为塞特卡马凹陷,南部为登泰尔凹陷、甘巴凸起、维阿凹陷和迪塔断阶[53]。加蓬盆地构造单元划分,虽然也是主要以盐上构造划分,但兰巴雷内地垒为基岩出露区,应该说加蓬盆地陆地部分构造区划也同时反映了盐下裂谷展布的情况[27](图6),在海域部分的垒堑构造单元划分是否也能反映盐下裂谷的展布尚不能确定,有待进一步研究。

图6 加蓬盆地构造单元剖面特征[27]Fig.6 Characteristics of tectonic units of the Gabon Basin[27]

宽扎盆地划分为3个二级构造单元,即内宽扎次盆、外宽扎次盆和本格拉次盆。内外宽扎次盆大致以海岸线为界;内外宽扎次盆与本格拉次盆以火山岩链为界[54]。但国外研究者则以宽扎火山链为界,分为宽扎盆地和本格拉盆地,将宽扎盆地又分为宽扎海域盆地和宽扎陆地盆地[18,22],并将宽扎海域盆地以Porto Amboin断裂带分为北宽扎盆地和南宽扎盆地[22]。因此,国内外学者对宽扎盆的划分有不同方案。

从以上论述可得,西非陆缘中南段的4个盆地构造单元划分依据不同,构造单元也呈现出不同的特点。下刚果和里奥穆尼盆地以盐构造带划分,而加蓬盆地则以垒堑构造划分,宽扎盆地也有以盐构造划分的,但没有更详细的划分。可以看出西非陆缘盆地中南段构造单元主要是以盐上构造为基础进行划分的,并不能反映盐下裂谷的分布情况。

5 与南美东部陆缘盆地构造及沉积特征对比分析

南美东部陆缘和非洲西部陆缘盆地群的形成和演化与中生代以来大西洋的张裂和后期的持续扩张作用相关[55],大西洋两侧陆缘盆地是非洲板块与北美洲、南美洲板块分离而形成的大陆裂谷和被动大陆边缘两种类型的叠合盆地[1,4]。南大西洋裂开略晚于北大西洋,但南大西洋裂开速率要快于北大西洋,在赤道附近南美和非洲接触点巨大摩擦使得南美洲顺时针旋转,这直接控制了大西洋盆地的构造与沉积(表2)以及油气地质特征(表3),大西洋裂开的不对称和不均匀性使得边缘盆地在构造沉积作用和油气分布上具有总体的相似性,又有明显的不同[6,19,56-57]。

表2 南大西洋两岸重点盆地演化阶段对比[6,57]Table 2 Correlation of evolutionary stages of continental margin basins in both sides of south Atlantic[6,57]

表3 南大西洋两岸重点盆地油气地质特征对比[6,57]Table 3 Correlation of geological characteristics of key continental margin basins in both sides of south Atlantic[6,57]

6 结语

在南大西洋的两侧,南美东部陆缘的坎普斯和桑托斯盆地的盐下裂谷层序已发现优质巨型的油气田,西非陆缘宽扎盆地发现了Takula和Denden两个盐下碳酸盐岩油气田[2],盐下裂谷已经成为了重要的勘探的领域。从文献报道的情况来看,现有的西非陆缘盆地中南段构造单元划分适用于盐上层油气勘探,而不适用于盐下层。盐下裂谷基础地质研究明显薄弱,缺乏西非陆缘盆地中南段盐下裂谷整体研究。盐下裂谷构造格局认识模糊,裂谷主控断裂以及裂谷的分布规模、展布形态不清楚,严重阻碍了该地区盐下油气勘探。

导致盐下裂谷层序研究程度比较低的原因是地质和地球物理资料存在诸多问题。首先,西非陆缘盆地中南段钻至盐下的钻井极少,缺乏裂谷地层序列、烃源岩系统研究。其次,由于盐层的遮蔽效应,地震资料在盐下层成像品质低,现有的地震剖面显示出盐层顶界面反射清晰,但盐层底界面以及其下断裂、构造层反射均不明显(图7),这增加了盐下裂谷层序研究的难度,也很难开展盐下层疑似储层目标的评价,致使盐下油气勘探成为难点。

图7 下刚果盆地地震剖面反射特征[10]Fig.7 Reflection characteristics of seismic profile in the south Gabon sub-Basin[10]

建议对该地区投入更多的基础地质与地球物理研究:1)开展与南美东部陆缘盆地盐下裂谷对比研究工作;2)研发盐下地震处理技术,改善盐下成像品质;3)重视地震-重磁综合研究工作,发挥不同地球物理方法的优势。尽快查明西非陆缘盆地中南段盐上和盐下构造格局、基底形态、裂谷展布与规模、裂谷主控断裂展布等油气构造控制条件,为油气勘探战略选区以及工作部署提供地质依据。

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