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加蓬盆地盐下裂谷期碎屑岩储层地球化学特征及物源分析

2023-11-15陈全红阳怀忠赵红岩黄海滨郭家铭刘新颖

现代地质 2023年5期
关键词:加蓬岛弧克拉通

陈全红,阳怀忠,赵红岩,张 科,黄海滨,郭家铭,刘新颖,袁 野

(1.中国海洋石油国际有限公司,北京 100028;2. 海洋石油工程股份有限公司,天津 300451)

0 引 言

南大西洋被动大陆边缘含盐盆地盐上层序是众多学者研究和勘探的热点区域。直到上个世纪90年代,在西非及南美被动大陆边缘盐下裂谷层序取得一些重要油气发现后,盐下勘探领域才逐渐被重视起来[1-2]。加蓬盆地盐下地层Gamba组和Dentale组为盆地盐下裂谷层序的主力产油层,已发现油气田45个,可采储量为34.7亿桶(1桶=158.98 L),占整个盆地已发现油气总储量的45.8%。多年来,许多学者对盐下裂谷地层的石油地质学特征研究颇多,但对这套地层的物源及影响范围的研究未见涉及[1-4]。长期以来,各大油公司从储层部分组分及储层物性差异的角度考虑,认为盆地盐下裂谷地层Gamba和Dentale组还受到南美克拉通物源的影响,但缺乏相关系统性研究,无法指导勘探实践;同时,由于对这套地层复杂的物源搬运体系认识不深,对盐下储层蕴含的母岩及大地构造背景信息与西非前寒武纪刚果克拉通构造带的关系、演化发展及物质差异等方面的研究程度较低,对西非刚果克拉通物源的影响范围及来源争议还很大,影响了对盆地有利储集砂体空间展布及物性差异特征的分析。

已有的研究表明,碎屑岩地球化学组分记录了物源区成分、古风化条件和构造背景等方面的信息,因此,可用碎屑岩的地球化学特征来判断物源和大地构造背景。本文对盆地盐下Gamba组及Dentale组碎屑岩进行了岩石学及地球化学相关分析,取得了大量可靠的岩矿及地球化学数据,通过结合盆地裂陷期区域构造背景、物源区大地构造属性、盆地原型及沉积格局的分析,判断出Gamba及Dentale组的主要蚀源区,其结果与锆石U-Pb同位素测年分析成果一致,进一步指出了Gamba和Dentale组物源主要来自西非刚果克拉通,而鲜有来自南美克拉通的信息。在基础上,确定了盆地Gamba及Dentale组物源的演化过程及发展趋势,对加蓬盆地盐下裂陷期储层预测具有一定的指导作用。

1 区域地质概况及古陆、基岩特征

1.1 区域地质概况

加蓬盆地面积达12.8×104km2,为西非重要被动大陆边缘含盐盆地,加蓬盆地构造单元划分及地层格架图如图1所示。以N’komi区域转换断层为界,加蓬盆地可划分为北加蓬次盆及南加蓬次盆这两个一级构造单元,在此基础上分别以兰巴雷内隆起和中央隆起为界,每个次盆可划分为内坳陷带、外坳陷带及隆起带3个次级构造单元。

图1 加蓬盆地构造单元划分及地层格架图

加蓬盆地主要经历了裂谷期、过渡期及漂移期3个构造演化阶段[5],盆地内主要沉积了白垩系、古近系及新近系地层,厚度可达15000 m,其中下白垩统Aptian阶盐岩厚度可达3000 m,并依据此套盐岩层,可把沉积地层划分为盐下层序、盐岩层序及盐上层序三套构造层序。其中盐下层序为裂谷期沉积,主要分布在南加蓬次盆,发育裂陷地堑结构,厚度可达4500~7500 m,可划分为断陷期及断拗转换期两期沉积。早白垩世Neocomian—Barremian期为断陷期沉积,早期主要沉积了N’Dombo组冲积扇-河流相基底砂岩,随着断陷期湖盆的扩张,逐渐以细粒沉积为主,沉积了Kissenda组泥岩和Lucina组湖相浊积砂岩。Neocomian后期湖盆强烈扩张,沉积了以湖相泥岩为主的富含有机质的Melania组黑色页岩,是西非广泛发育的优质烃源岩;早白垩世Barremian—Aptian期为断坳转换期,盆地断陷作用趋缓,湖盆萎缩,发育进积型河流-三角洲相沉积,形成了盐下的主要储层Dentale组砂岩,最厚可达3000 m,而且分布广泛,仅局部高地缺失。Aptian早期,由于裂谷反弹挤压作用的影响,盆地整体抬升剥蚀,形成广泛的“破裂不整合”,标志着裂谷期的结束。

早白垩世Aptian中晚期,盆地进入坳陷期过渡阶段沉积。在破裂不整合面之上覆盖了一套准平原背景下的Gamba组河流-三角洲相砂岩,现今陆上及浅水区厚度多不足60 m,但向盆地西部,受早白垩世晚期盆地地幔活动的影响,局部出现断坳,沉积厚度可达500 m,是盆地盐下层系另一套主力储层。Gamba组之上是一套薄层Vembo组湖相富泥沉积,此后盆地转为局限海蒸发环境,形成了巨厚的Ezanga组盐岩沉积,厚度可达 200~3000 m。

早白垩世Albian期—现今,盆地进入为漂移阶段,发育盐上层序,厚度可达5000~9000 m,以陆架边缘碳酸盐、三角洲及浊积扇沉积为主,为北加蓬次盆主要勘探层系。

1.2 周缘古陆及基岩特征

早白垩世时,南加蓬次盆周缘古陆主要是西侧的圣弗朗西斯科克拉通和东侧的刚果克拉通,主要由太古界花岗岩、花岗闪长岩、混合岩及相关的绿岩带组成。两古陆在元古宙历经汇聚-裂解,最终在泛非造山期关闭,形成了南美阿拉苏阿意造山带、非洲西部西刚果造山带(图2)。西刚果造山带从西到东包括3个构造带单元,依次为内部带、中间褶皱带和外部带,其中内部带主要为古元古代基麦赞(Kimezian)超群的花岗岩和变质沉积岩,中间褶皱带由强烈褶皱变形的新元古界马永贝(Mayumbian)超群和扎迪尼安(Zadinian)超群构成,岩性主要由长英质火山岩、变质火山岩及沉积岩组成,外部带主要由宽度达250 km的新元古界西刚果超群及因基西(Inkisi)超群组成。南美阿拉苏阿意造山带则主要为一套大陆边缘岩浆弧及变质中-深成岩组成,岩性为闪长岩、拉斑玄武岩-镁铁质麻粒岩等。

图2 刚果克拉通和南美圣弗朗西斯科克拉通碰撞造山及主要构造带示意图(据文献[6-9]修改)

2 盐下碎屑岩储层岩石学特征

南加蓬次盆盐下主力储层为下白垩统Barremian—Apian阶Dentale组和Gamba组砂岩,是本次研究的主要目的层。这两套砂岩储层碎屑组分基本一致,主要以长石岩屑砂岩、岩屑砂岩和岩屑石英砂岩为主,含少量岩屑长石砂岩及长石石英砂岩。其中石英含量为60.5%~73.0%,平均为66.1%;长石含量为8.6%~17.6%,平均为14.3%;岩屑含量较高,为18.1%~21.8%,平均为19.5%(图3)。石英类型以波状消光或突变消光的单晶石英为主,说明石英经过了复杂的应变过程,表明母岩可能以变质岩或深成岩为主。岩屑成分以变质岩碎块为主(主要为片岩、石英岩和可能的片麻岩),其次为喷出岩碎块,而沉积岩岩屑含量较低(图4),但局部地区含较多的火山岩岩屑,反映可能受到邻近火山岩活动的影响。

图3 加蓬盆地Gamba组和Dentale组储层岩石组分三角图(L1、L2和N1分别为取自L1井、L2井和N1井的样品,钻井位置见图1;下文同)

图4 加蓬盆地Gamba组和Dentale组储层岩屑组分百分含量直方图

3 盐下储层地球化学特征与构造背景间的关系

3.1 主量元素特征与盆地构造背景间的关系

盆地中砂岩碎屑物是源区与盆地在大地构造背景控制下共同作用的产物,其地球化学组分主要取决于物源区的成分或不同物源区成分的混合比例[10]。沉积岩中的主量元素TiO2、TFe2O3+MgO含量以及Al2O3/SiO2、K2O/Na2O、Al2O3/(CaO+Na2O)比值是判别物源区构造环境最常用的指标,Bhatia提出不同构造环境中,从大洋岛弧→大陆岛弧→大洋岛弧→活动大陆边缘→被动大陆边缘,砂岩化学组分中TiO2、TFe2O3+MgO含量及Al2O3/SiO2减少,但K2O/Na2O、Al2O3/(CaO+Na2O)比值逐渐增加[11]。与其类比(表1),南加蓬次盆盐下Gamba和Dentale组砂岩的主量元素特征基本相似,变化范围较小,样品表现为富Fe2O3及K2O,低SiO2含量特征,指示了砂岩在风化过程中铁、钾质矿物的富集及SiO2的稀释;SiO2值绝大多数低于各种构造背景值,也明显低于上地壳平均值(66%),TiO2和MgO值,高于上地壳平均值(0.5%),介于大陆岛弧和海洋岛弧之间。砂岩中代表基性组分的TFe2O3+MgO平均含量变化为6.9%~9.0%,明显高于上地壳(7.15%),介于大陆岛弧和大洋岛弧之间,这与样品中见到较多的磁铁矿和褐铁矿重矿物是一致的。Al2O3/SiO2比值主要反映了石英、黏土及长石类矿物成分的富集,在南加蓬次盆其值为0.25~0.34,变化较小,表明盐下砂岩储层可能与物源区距离较近。K2O/Na2O和Al2O3/(CaO+Na2O)比值偏高,高出Bhatia给出的K2O/Na2O和Al2O3/(CaO+Na2O)最大值1.60和2.84(表1),而且变化范围较大,这与K、Na活动性较强,在搬运、沉积及后期成岩过程中容易受到影响有关,进而造成含钾矿物富集,因此不适用Bhatia图解法来分析构造背景[14]。样品中K2O含量总体比Na2O高,其比值也呈现出从L1井区—N1井区逐渐降低的趋势,表明钾长石或含钾矿物较多,反映Gamba和Dentale组岩石碎屑可能在L1井区及陆上Tsi和Oba油田区有主要来源于富钾的花岗质物源补给。考虑到在后期沉积及成岩过程中,Na2O等组分化学活动性较强,和源区源岩相比多会发生明显亏损,而且,L1、L2和N1井相比,Na元素流失较明显,这可能与L1、L2井含较多的绢云母、烧失量大密切相关(平均烧失量大于10.71%)。Al2O3/(CaO+Na2O)的值为1.81~4.12,平均值为3.18,反映了砂岩中稳定组分和不稳定组分的相对含量,说明研究区Gamba和Dentale组稳定组分的相对含量较高。Fe2O3/K2O比值主要是反映砂岩在风化过程中来自基性岩的含铁镁类矿物的稳定程度,多数样品Dentale组砂岩该比值远小于上地壳,表明砂岩经历了一定的抬升风化淋滤作用,造成砂岩中铁镁矿物的分解、流失,同时也表明Dentale组的抬升剥蚀在不同地区具有差异性,形成差异性的风化淋滤作用。

表1 加蓬盆地盐下碎屑岩储层主量组分统计结果

加蓬盆地盐下Gamba和Dentale组砂岩样品的全岩组分普遍具有硅、铝含量中等、富镁及钾钙、贫钠特征,指示碎屑砂岩的源区受到壳源岩浆的影响,多形成于俯冲带或者岛弧环境。在Hark图解(图5)中可以看出,南加蓬次盆盐下Gamba和Dentale组大部分砂岩样品的Al2O3、MgO、TFe2O3、TiO2、P2O5值与SiO2值呈较明显的负相关线性变化关系,表明这些组分相对稳定,而Na2O-K2O-CaO值与SiO2值之间无明显的规律,这说明样品来自单一较稳定的物源,且源岩在形成过程中经历了差异性结晶及分化,同时也说明后期风化过程中,不稳定阳离子Na+、Ca2+等的流失及K+离子的补充。CIA化学蚀变系数主要反映硅酸盐矿物(长石类)的风化程度(CIA=[Al2O3/(Al2O3+K2O+Na2O+CaO*)]×100, 其中CaO*=CaO-(10/3P2O5))。盐下储层样品CIA值为56.9~75.5(平均值为66.5),接近于页岩平均值(70~75),显示源岩经历了中等左右的风化作用,仅有4个样品风化程度较弱(图6),表明其源区为成分相对成熟的岩石,同时含少量相对不成熟的岩石,而且样品风化趋势和理论风化趋势线不平行,表明可能存在亲石元素钾的成岩交代作用。CIW指数是指长石向高岭石等黏土矿物转化的程度(CIW=Al2O3/(Al2O3+CaO*+Na2O),其中CaO*=CaO-(10/3P2O5)),可消除K元素交代的影响。样品CIW值为35~80(平均值为67),表明经历了较强的风化作用;仅三个样品小于60,属于未风化的岩石,反映沉积时可能有新鲜的岩浆岩物源补给。

图5 加蓬盆地Gamba组和Dentale组储层Hark图解

图6 加蓬盆地Gamba组和Dentale组砂岩样品风化特征A-CN-K图(CIA=[Al2O3/(Al2O3+K2O+Na2O+CaO*)]×100,其中CaO*=CaO-(10/3P2O5);底图据文献[15])

Roser等综合考虑到风化及元素交代因素,提出了基于主量元素含量定义的判别函数,将陆源碎屑沉积岩的物源分为铁镁质火山岩物源、中性火山岩物源、长英质火山岩物源和富含石英质的沉积岩物源4类,可有效地示踪物源形成的构造-沉积环境[16]。在Roser图版(图7)上,研究区盐下Gamba及Dentale组砂岩样品都落入富含石英质的物源区,仅L2井的部分样品落在中性及长英火山岩区,而且大部分样品更接近长英质火山岩区,说明物源区处于周缘构造活动性强的沉积区。

图7 加蓬盆地Gamba组和Dentale组砂岩样品物源判别图解(F1=-1.773(TiO2)N+0.607(Al2O3)N+0.76(Fe2O3)N-1.5(MgO)N+0.616(CaO)N+0.509(Na2O)-1.224(K2O)N-9.09,F2=0.445(TiO2)N+0.07(Al2O3)N-0.25(Fe2O3)N-1.142(MgO)N+0.438(CaO)N+1.475(Na2O)N+1.426(K2O)N-6.681;底图据文献[16])

3.2 微量元素特征与盆地构造背景间的关系

由于Sc、Th、Zr、Co、Cr等微量元素的活动性较弱,在水体中具有低的分配系数和滞留时间,不受沉积、成岩过程的影响,因而它们在沉积岩中的含量及相互关系能够反映盆地的物源特征及所处的构造环境[17]。通常La、Th易在酸性岩中赋存,Zr在再旋回沉积锆石中含量高,而Sc、Cr、Co多富集于基性岩中,因此,La/Sc、Zr/SC、Th/Sc、Cr/Zr、Cr/Th、Co/Th等的比值可进行二元混合物源的判别,可主要反映物源区镁铁质与长英质物质及再旋回沉积物的相对比例。Zr/Sc和Th/Sc图解可以用来区分物源区的铁镁质和长英质物源组分[18]。研究区盐下Gamba及Dentale组砂岩样品的Th/Sc与Zr/Sc值呈正相关,大部分样品沿着平行于物源初始成分变化趋势线分布,多数样品Th/Sc<1(表1),表明物源来自年轻的未分异弧。另外,N1井和L2井的Dentale组大部分样品呈高Zr/Sc值,且随着其增大,Th/Sc值微弱增大,整体处于长英质成分增加向沉积再旋回转变的拐点附近,具有向沉积再旋回物源发展的趋势,这表明Dentale组含有更多沉积再旋回物质(图8)。在La/Sc-Co/Th图解(图9)中,样品数据分布较集中,其Co/Th(平均为6.04)及La/Sc比值均高于长英质火山岩,样品点大部分落在长英质火山岩与安山岩之间,表明其原始物质应来自上地壳,以长英质物质为主,并可能混合有含长石较高的中-基性火山岩,如安山质、拉斑玄武岩等(图9)。这可能与圣弗朗西斯科克拉通和刚果克拉通在元古宙碰撞期的大量火山活动有关[19]。

图8 加蓬盆地Gamba组和Dentale组砂岩样品Zr/Sc-Th/Sc图解

图9 加蓬盆地Gamba组和Dentale组砂岩样品La/Sc-Co/Th图解

利用La-Th-Sc、Th-Co-Zr/10及Th-Sc/Y-Zr/10图解,对加蓬盆地盐下Gamba及Dentale组储层砂岩样品分析结果进行投点(图10),样品主要集中分布在大陆岛弧区内,说明物源区构造性质长期处于以活动大陆边缘相关的大陆岛弧环境,其构造环境可能是具有沟-弧-盆系的活动大陆边缘碰撞造山区。此外,对加蓬盆地盐下碎屑岩砂岩样品稀土元素特征参数统计(表2)表明,盆地盐下Gamba及Dentale组储层稀土元素特征值明显高于大洋岛弧砂岩,而与其它构造背景砂岩的稀土元素特征值均有一定可比性,其中砂岩的微量元素特征参数与活动陆缘及与活动陆缘相关的大陆岛弧背景最相似,而其大部分比值类参数与活动陆缘或被动边缘及其混合物源的结果类同。部分微量元素如La、Ce、Sc、V等的异常主要受沉积介质、物源供给、沉积速率等的综合影响,含量及变化范围较大,其他微量元素及其比值与Bhatia砂岩的构造背景具有较好的一致性,结合主量元素和稀土元素组分构造背景分析结果,可以认为加蓬盆地盐下碎屑岩砂岩物源区的构造背景主要为碰撞造山区的大陆边缘弧特征(图10)。这种特征和加蓬盐下Gamba和Dentale组砂岩储层的高Al2O3/ TiO2比值、低Fe2O3和MgO特征一致,说明物源与长英质岩石具有亲缘关系,与稀土元素富集和Eu负异常较为符合。

表2 不同构造环境微量元素及稀土元素参数特征

图10 加蓬盆地Gamba和Dentale组砂岩La-Th-Sc (a)、Th-Co-Zr/10 (b)、Th-Sc-Zr/10 (c)及Hf-La/Th (d)判别图解(底图据文献[11])

另外,加蓬盆地盐下碎屑储层砂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示,Gamba组8个砂岩样品共测得321个谐和锆石U-Pb年龄点,几乎所有测点碎屑锆石年龄位于谐和线附近,反映出锆石的结晶年龄;其主要分布区间为500~2600 Ma,存在多个频率峰值,每个峰值代表不同性质的源区特征,反映物源区岩石组成的复杂性,但是有4组相同的比较集中的区间年龄谱段,分别为500~800 Ma、900~1400 Ma、1600~2200 Ma和2400~2700 Ma(图11),年龄丰度值主要集中分布于元古宙年龄段。Gamba和Dentale组砂岩样品中锆石U-Pb同位素定年结果具有继承性,碎屑锆石年龄分布区间一致,但Dentale组锆石U-Pb同位素年龄和Gamba组差异较大,出现了更多中下元古界地层,但物源整体仍以元古宇地层为主(图11)。据Carmen等的研究[7],西非刚果克拉通与南美圣弗朗西斯科克拉通在元古宙碰撞发生多次造山活动,在现今刚果克拉通西缘一带,由于古盘古洋板块在2100 Ma开始向东俯冲,形成刚果克拉通西缘南北陆缘增生带,俯冲形成的海沟-岛弧及弧后盆地体系成为盆地的蚀源区,这之后在元古宙发生多次冲断与褶皱作用,提供了更多的碎屑来源,物源与构造活动关系密切相关,逐渐增多的新元古代锆石年龄指示刚果克拉通西缘南北陆缘造山带不断增强的造山作用和隆升过程,这说明盆地物源与西刚果造山带覆于太古宇之上的古—中元古界基麦赞超群及马永贝超群、新元古界西刚果超群具有较大的亲缘性,恰与西刚果造山带的外部带和中间褶皱带密切相关(图2)。

图11 加蓬盆地Gamba(a)和Dentale(b)组砂岩碎屑锆石年龄分布概率图

4 稀土元素特征与物源的关系

稀土元素和高场强元素(Zr、Hf、Sc、Y、Th等)在天然水体的溶解度很小,化学性质稳定,不易受风化和蚀变的影响,特别是惰性元素对,其比值一般不会发生解耦,为构造背景的良好指示剂,其组合及比值也可反映物源区的母岩性质。根据∑REE与La/Yb比值散点图,加蓬盆地Gamba和Dentale组砂岩大部分数据点落在沉积岩、碱性玄武岩和花岗岩的交汇区(图12),因此,源岩主要为花岗岩、碱性玄武岩与沉积岩的混合,与前面分析结果一致,也与元古宙两大古陆复杂的沉积-构造及深层岩浆活动有关,表现出复杂的源区特征。同时,结合刚果克拉通太古宙地体中混有的奥长闪长岩、英云闪长岩和花岗闪长岩等深成岩体(TTG岩系),具有高La/Yb比值,和盐下砂岩特征非常一致,也表明有来自太古宙TTG物源的贡献。

图12 加蓬盆地Gamba和Dentale组砂岩样品在La/Yb-∑REE图解中的分布(底图据文献[23])

稀土元素从物源区到沉积成岩的过程中,稀土元素配分模式几乎不发生改变,各稀土元素在垂向上的变化规律与ΣREE基本一致,表明沉积过程中具有相同的物源,且物源区的母岩性质差别较小[24]。加蓬盆地盐下Gamba和Dentale组砂岩稀土总量较高,ΣREE为109.43×10-6~479.43×10-6,平均为226.86×10-6,多数处于大陆岛弧的ΣREE和被动大陆边缘的ΣREE之间,明显高于UCC,表现出样品相对富集稀土元素的特征。稀土元素配分模式与大陆岛弧有一定的相似性,其Eu异常平均值为0.61~0.95,为明显的Eu负异常,与大陆边缘弧相似。这种Eu负异常表明源岩中可能有中酸性侵入岩和火山岩、长英质变质岩,以及来自大陆源区的沉积岩,并且与UCC的稀土元素配分模式相似。由图13可见,盆地盐下储层砂岩样品轻稀土元素(LREE)富集,重稀土元素(HREE)亏损,在HREE处斜率较小,曲线相对平坦,LREE处曲线的斜率相对较大,表现为“右倾”,其原因为HREE较LREE活泼,后期在风化作用过程中易于以溶液形式迁移,而LREE则趋向于在风化残余物中富集。轻、重稀土元素比值LREE/HREE为8.0~15.5,平均为9.6,说明储层砂岩轻稀土元素分异程度比较高,重稀土元素分馏程度较低,轻、重稀土元素整体分异明显。而且代表轻、重稀土元素分馏的(La /Yb)N值为8.9~15.7,平均为11.0,也说明研究区REE分异程度比较高;样品配分曲线形态基本一致,在Eu处出现一个“谷”,Ce处未出现较明显异常,表明它们应来自共同的母岩,在构造背景、物源区及物源特征上具有较好的继承性。

图13 加蓬盆地与刚果克拉通及南美圣弗朗西斯科克拉通稀土元素配分模式((c)和(d)稀土元素数据分别来自文献[25]和[26])

加蓬盆地东部刚果克拉通西缘元古宙造山带碎屑岩样品中轻稀土元素(LREE)富集,重稀土元素(HREE)严重亏损,配分曲线形态与加蓬盆地盐下储层的大部分砂岩样品一致(图13),表明盆地盐下储层物源与阿拉苏阿意—西刚果造山带(Aracuai—West Congo belt)具有亲源性[27-28],即来自元古宙板块汇聚及俯冲相关的大陆岛弧沉积的基麦赞超群、马永贝超群及西刚果超群等变沉积-火山岩系。这和GdN/YbN值的统计结果一致,盆地Gamba和Dentale组砂岩样品GdN/YbN值多小于2.0,仅有一个样品大于2.0,说明盐下Gamba和Dental组物源97%主要来自元古宇以后地层,来自太古宇地层约为3%,这与储层碎屑锆石年龄在元古宇分布频率一致,说明物源主要为元古宇地层。另外从REE配分模式看,南美圣弗朗西斯科克拉通元古宙—太古宙不同构造活动带的REE配分模式与加蓬盆地盐下储层砂岩差异较大,它们不是盆地的主要物源,可能仅分布巴西一侧的裂谷盆地中。

5 结 论

(1)加蓬盆地盐下Gamba组及Dentale组储层的主量元素及稀土元素组成差异不明显,整体特征符合大陆岛弧→活动大陆边缘主量元素、微量元素及稀土元素的变化趋势。Gamba和Dentale组储层主量元素最明显的特征是富含Al2O3、Fe2O3及K2O,显示了较大K2O/Na2O比值变化和较小的SiO2/Al2O3比值变化。主量元素变化表明Gamba和Dentale组储层物源主要来自板块汇聚及俯冲碰撞带,表现为陆缘弧构造物质属性,和火山活动较强的大陆岛弧构造环境有亲缘关系,这与刚果克拉通西缘元古宙的弧后盆地沉积的基麦赞超群、马永贝超群及西刚果超群等各类变火山-沉积岩组成的古老变质岩系一致,而且Gamba组和Dentale组物源变异不明显,说明源区在白垩纪构造活动稳定,继承性较好。

(2)加蓬盆地盐下Gamba和Dentale组储层物源主要来自上地壳,以长英质岩石为主,源岩主要为元古宙变质火山-沉积岩区,同时具有一定量碱性玄武岩和花岗岩的混合,物源成分及源区构造背景继承性好,在Gamba组和Dentale组均无明显差异。盆地盐下Gamba组和Dentale组储层样品中微量元素及稀土元素特征值,均和具有沟-弧-盆体系的活动大陆边缘与被动大陆边缘汇聚及俯冲带区的特征基本一致。

(3)加蓬盆地盐下Gamba和Dentale组储层具有较高的稀土元素总量,多数介于大陆岛弧的稀土元素总量与被动大陆边缘的稀土元素总量之间,与刚果克拉通元古宙的西缘西刚果造山带具有亲源性,但与南美圣弗朗西斯科克拉通元古宙—太古宙不同构造活动带的REE配分模式差异较大,表明它们不是盆地的主要物源,影响范围仅局限于巴西早白垩世裂谷盆地。

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