现代地质 ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (05): 1369-1384.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.064
收稿日期:
2023-02-23
修回日期:
2023-06-08
出版日期:
2023-10-10
发布日期:
2023-11-14
作者简介:
杨雄兵,男,博士研究生,1996年出生,矿产普查与勘探专业,主要从事含油气盆地沉积学、层序地层学、地震地质解释与成藏分析等方面的科研工作。Email: 2510061979@qq.com。
基金资助:
YANG Xiongbing1(), WANG Hongyu1, SU Yushan2, GUAN Chao3
Received:
2023-02-23
Revised:
2023-06-08
Online:
2023-10-10
Published:
2023-11-14
摘要:
下刚果盆地位于南大西洋的非洲沿岸,由中生代裂谷盆地与新生代被动陆缘盆地叠合而成,是以岩盐构造发育为特色的富油气盆地。本文以二维地震、测井与地球化学资料为基础,结合前人勘探与研究成果,明确了该盆地烃源岩的类型与沉积环境,并通过烃源岩的热演化模拟、典型油气藏解剖、油气藏时空分布特征分析,揭示烃源岩发育特征及其在油气成藏中的贡献。研究表明,下刚果盆地在岩盐层之下的Bucomazi组发育湖相烃源岩,在岩盐层系之上的Iabe组、Landana组发育海相烃源岩。湖相烃源岩发育于干燥偏还原的湖盆环境中,有机质含量高;海相烃源岩发育于半深海-深海环境,累计厚度较大。在中新世后,Bucomazi组烃源岩进入生气阶段,Iabe组烃源岩进入生油阶段,为区内提供主要的油气供应。下刚果盆地油气藏类型及分布受烃源岩、断裂与盐构造等多重因素的影响,其中烃源岩的成熟、分布是关键要素。盐下油气藏多由近岸湖相烃源岩晚期供藏形成,而盐上油气藏则由多套烃源岩的多期供烃形成。
中图分类号:
杨雄兵, 王宏语, 苏玉山, 关超. 南大西洋下刚果盆地烃源岩特征与成藏贡献[J]. 现代地质, 2023, 37(05): 1369-1384.
YANG Xiongbing, WANG Hongyu, SU Yushan, GUAN Chao. Source Rock Characteristics and Its Accumulation Contribution in the Lower Congo Basin, South Atlantic[J]. Geoscience, 2023, 37(05): 1369-1384.
图3 下刚果盆地构造演化模式(剖面位置见图1的A-A’测线) (Ⅰ)盐下断陷层沉积末期;(II)盐下坳陷层沉积末期;(Ⅲ)过渡期末期;(Ⅳ)中中新统沉积末期;(Ⅴ)现今
Fig.3 Tectonic evolution model of Lower Congo Basin (seeing A-A’ in Fig.1 for location)
图4 非洲板块与南美洲板块分离过程中的气候特征[40] (a)前裂谷阶段,晚侏罗世;(b)同裂谷阶段,早白垩世;(c)过渡阶段,阿普特时期;(d)漂移阶段,白垩纪晚期
Fig.4 Climate conditions in the separation of African and South American plates [40]
图5 南大西洋中段区域各时期的沉积特征[41] (a)巴雷姆时期;(b)阿尔布时期;(c)土伦时期;(d)中新世时期
Fig.5 Sedimentary characteristics of each period in the central region of South Atlantic[41]
深度(m) | 层位 | 总有机碳 TOC(%) | 生烃潜力 S2(mg/g) | 氢指数 | 氧指数 | Tmax均值 (℃) | 生烃指数 (S1/S1+S2) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1200 | Lanada | 1.5~2.4 | 1.8~6.8 | 100~235 | 23~118 | 429 | 0.03~0.06 |
1400 | Lanada | 1.4~2.2 | 2.4~5.0 | 116~199 | 30~48 | 430 | 0.04~0.08 |
1600 | Lanada | 1.6~2.2 | 2.5~8.2 | 122~303 | 21~55 | 428 | 0.05~0.07 |
1800 | Iabe | 3.4~5.0 | 39.3~46.5 | >400 | 8~30 | 424 | 0.03~0.05 |
2000 | Iabe | 3.2~4.8 | 13.2~28.8 | 343~513 | 23~38 | 427 | 0.03~0.05 |
2200 | Iabe | 2.1~3.9 | 7.5~21.4 | 275~432 | 33~51 | 433 | 0.05~0.10 |
2300 | Iabe | 2.0~2.8 | 6.0~15.3 | 253~378 | 33~48 | 435 | 0.04~0.11 |
2400 | Bucomazi | 0.8~1.8 | 2.7~9.8 | 277~428 | 57~108 | 430 | 0.10~0.12 |
2500 | Bucomazi | 1.2~2.8 | 7.5~17.2 | >480 | 42~94 | 431 | 0.09~0.12 |
2600 | |||||||
2800 | Bucomazi | 3.2~4.8 | >12.3 | >400 | 48~105 | 433 | 0.09~0.11 |
3000 | |||||||
3200 | Bucomazi | 1.3~2.7 | 4.2~10 | 317~482 | 62~103 | 436 | 0.09~0.17 |
3400 | Bucomazi | 1.5~4.1 | 5~13.1 | 126~285 | 30~76 | 445 | 0.05~0.09 |
3600 | Bucomazi | 2.0~4.1 | 2.5~10 | 131~320 | 38~101 | 441 | 0.05~0.10 |
3800 |
表1 下刚果盆地有利烃源岩的地球化学特征统计[34]
Table 1 Geochemical characteristics of main source rocks in the Lower Congo Basin [34]
深度(m) | 层位 | 总有机碳 TOC(%) | 生烃潜力 S2(mg/g) | 氢指数 | 氧指数 | Tmax均值 (℃) | 生烃指数 (S1/S1+S2) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1200 | Lanada | 1.5~2.4 | 1.8~6.8 | 100~235 | 23~118 | 429 | 0.03~0.06 |
1400 | Lanada | 1.4~2.2 | 2.4~5.0 | 116~199 | 30~48 | 430 | 0.04~0.08 |
1600 | Lanada | 1.6~2.2 | 2.5~8.2 | 122~303 | 21~55 | 428 | 0.05~0.07 |
1800 | Iabe | 3.4~5.0 | 39.3~46.5 | >400 | 8~30 | 424 | 0.03~0.05 |
2000 | Iabe | 3.2~4.8 | 13.2~28.8 | 343~513 | 23~38 | 427 | 0.03~0.05 |
2200 | Iabe | 2.1~3.9 | 7.5~21.4 | 275~432 | 33~51 | 433 | 0.05~0.10 |
2300 | Iabe | 2.0~2.8 | 6.0~15.3 | 253~378 | 33~48 | 435 | 0.04~0.11 |
2400 | Bucomazi | 0.8~1.8 | 2.7~9.8 | 277~428 | 57~108 | 430 | 0.10~0.12 |
2500 | Bucomazi | 1.2~2.8 | 7.5~17.2 | >480 | 42~94 | 431 | 0.09~0.12 |
2600 | |||||||
2800 | Bucomazi | 3.2~4.8 | >12.3 | >400 | 48~105 | 433 | 0.09~0.11 |
3000 | |||||||
3200 | Bucomazi | 1.3~2.7 | 4.2~10 | 317~482 | 62~103 | 436 | 0.09~0.17 |
3400 | Bucomazi | 1.5~4.1 | 5~13.1 | 126~285 | 30~76 | 445 | 0.05~0.09 |
3600 | Bucomazi | 2.0~4.1 | 2.5~10 | 131~320 | 38~101 | 441 | 0.05~0.10 |
3800 |
图6 下刚果盆地烃源岩氢指数(HI)与热解峰值(Tmax)交会图[42]
Fig.6 Intersection diagram of hydrogen index (HI) and pyro-lysis temperature peak (Tmax) of source rocks in the Lower Congo Basin [42]
图8 下刚果盆地北部热演化剖面(剖面位置见图1的B-B’ 测线) (Ⅰ)上白垩统沉积末期;(II)渐新统沉积末期;(Ⅲ)中中新统沉积末期;(Ⅳ)现今
Fig.8 Thermal evolution profile of the northern Lower Congo Basin (seeing B-B’ in Fig.1 for location)
图9 下刚果盆地南部热演化剖面(剖面位置见图1的C-C’测线) (Ⅰ)上白垩统沉积末期;(II)渐新统沉积末期;(Ⅲ)中中新统沉积末期;(Ⅳ)现今
Fig.9 Thermal evolution profile of the southern Lower Congo Basin (seeing C-C’ in Fig.1 for location)
图10 下刚果盆地主力烃源岩在现今阶段的成熟度分布 (a) Bucomazi组烃源岩;(b)Iabe组烃源岩;(c)Landana组烃源岩
Fig.10 Maturity distribution of main source rocks in the Lower Congo Basin at present
图12 研究区现今各主力油气藏的 “源-藏”配置关系示意 (a)近岸盐下油气藏; (b)Takula油 气藏; (C)Gardenia油 气藏; (d)Agogo油气藏
Fig.12 “Source rock and reservoir" combination relationship of the main reservoirs in the study area
[1] | 张树林, 邓运华. 下刚果盆地油气勘探策略[J]. 海洋地质动态, 2009, 25(9): 24-29. |
[2] |
PETTINGILL H S, WEIMER P. Worlwide deepwater exploration and production: Past, present, and future[J]. The Leading Edge, 2002, 21(4): 371-376.
DOI URL |
[3] |
ANDERSON J E, CARTWRIGHT J, DRYSDALL S J, et al. Controls on turbidite sand deposition during gravity-driven extension of a passive margin: Examples from Miocene sediments in Block 4, Angola[J]. Marine and Petroleum Geology, 2000, 17(10): 1165-1203.
DOI URL |
[4] | 杨晓娟, 李军, 于炳松. 下刚果盆地构造特征及油气勘探潜力[J]. 地球物理学进展, 2012, 27(6): 2585-2593. |
[5] | 邓荣敬, 邓运华, 于水, 等. 西非海岸盆地群油气勘探成果及勘探潜力分析[J]. 海洋石油, 2008, 28(3): 11-19. |
[6] | BRICE S E, COCHRAN M D, PARDO G, et al. Tectonics and sedimentation of the South Atlantic rift Sequence: Cabinda, Angola[M]// Studies in Continental Margin Geology.Houston, Texas: American Association of Petroleum Geologists, 1982. |
[7] | GYÖRGY MARTON L, TARI G C, LEHMANN C T. Evolution of the Angolan passive margin, West Africa, with emphasis on post-salt structural styles[M]//Atlantic Rifts and Continental Margins. Washington, D.C: American Geophysical Union, 2000: 129-149. |
[8] |
WENAU S, SPIESS V, PAPE T, et al. Cold seeps at the salt front in the Lower Congo Basin I: Current methane accumulation and active seepage[J]. Marine and Petroleum Geology, 2015, 67: 894-908.
DOI URL |
[9] | 赵红岩, 陶维祥, 于水, 等. 下刚果盆地深水区油气成藏要素特征及成藏模式研究[J]. 中国石油勘探, 2013, 18(1): 75-79. |
[10] | 孙自明. 下刚果—刚果扇盆地沉积-构造演化与油气勘探领域[J]. 现代地质, 2016, 30(6): 1303-1310. |
[11] | 李国辉. 下刚果—刚果扇盆地盐上构造特征及对油气成藏的控制作用[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2019. |
[12] |
VALLE P J, GJELBERG J G, HELLAND-HANSEN W. Tectonostratigraphic development in the eastern Lower Congo Basin, offshore Angola, West Africa[J]. Marine and Petroleum Geology, 2001, 18(8): 909-927.
DOI URL |
[13] | 刘祚冬, 李江海. 西非被动大陆边缘含油气盐盆地构造背景及油气地质特征分析[J]. 海相油气地质, 2009, 14(3): 46-52. |
[14] | 李涛, 胡望水, 于水, 等. 西非被动大陆边缘重力滑脱构造体系下的塑性构造[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2012, 32(3): 69-76. |
[15] |
GIRESSE P. Mesozoic-Cenozoic history of the Congo Basin[J]. Journal of African Earth Sciences, 2005, 43(1/2/3): 301-315.
DOI URL |
[16] |
CHABOUREAU A C, GUILLOCHEAU F, ROBIN C, et al. Paleogeographic evolution of the central segment of the South Atlantic during Early Cretaceous times:Paleotopographic and geodynamic implications[J]. Tectonophysics, 2013, 604: 191-223.
DOI URL |
[17] |
FORT X, BRUN J P, CHAUVEL F. Salt tectonics on the Angolan margin,synsedimentary deformation processes[J]. AAPG Bulletin, 2004, 88(11): 1523-1544.
DOI URL |
[18] | 熊利平, 王骏, 殷进垠, 等. 西非构造演化及其对油气成藏的控制作用[J]. 石油与天然气地质, 2005, 26(5): 641-643, 645. |
[19] | 邬长武, 熊利平, 陈焕杰, 等. 下刚果—刚果扇盆地油气成藏分析及有利区评价[J]. 石油天然气学报, 2012, 34(7): 17-21, 4. |
[20] | 黄兴, 杨香华, 朱红涛, 等. 西非下刚果盆地Madingo组烃源岩地球物理综合评价[J]. 地质科技情报, 2017, 36(5): 102-111. |
[21] |
PERON-PINVIDIC G, MANATSCHAL G, OSMUNDSEN P T. Structural comparison of archetypal Atlantic rifted margins: A review of observations and concepts[J]. Marine and Petroleum Geology, 2013, 43: 21-47.
DOI URL |
[22] |
NÜRNBERG D, MÜLLER R D. The tectonic evolution of the South Atlantic from Late Jurassic to present[J]. Tectonophysics, 1991, 191(1/2): 27-53.
DOI URL |
[23] | 李士涛, 王振奇, 张笑, 等. 非洲下刚果盆地多边形断层系统及其对油气的意义[J]. 海相油气地质, 2011, 16(2): 73-80. |
[24] |
BURWOOD R. Angola: Source rock control for Lower Congo Coastal and Kwanza Basin petroleum systems[J]. Geological Society, London, Special Publications, 1999, 153(1): 181-194.
DOI URL |
[25] |
ANKA Z, SÉRANNE M, DI PRIMIO R. Evidence of a large upper-Cretaceousdepocentre across the Continent-Ocean boundary of the Congo-Angola Basin.Implications for palaeo-drainage and potential ultra-deep source rocks[J]. Marine and Petroleum Geology, 2010, 27(3): 601-611.
DOI URL |
[26] | 史帅雨, 余一欣, 殷进垠, 等. 下刚果盆地盐构造变形特征及其形成机理[J]. 石油与天然气地质, 2020, 41(5): 1092-1099. |
[27] | 刘琼, 陶维祥, 于水, 等. 西非下刚果—刚果扇盆地圈闭类型和分布特征[J]. 地质科技情报, 2013, 32(3): 107-112, 117. |
[28] |
HUANG Y Q. Sedimentary characteristics of turbidite fan and its implication for hydrocarbon exploration in Lower Congo Basin[J]. Petroleum Research, 2018, 3(2): 189-196.
DOI URL |
[29] |
ZHANG H, LÜ F L, MISCHKE S, et al. Halite fluid inclusions and the late Aptian Sea surface temperatures of the Congo Basin, northern South Atlantic Ocean[J]. Cretaceous Research, 2017, 71: 85-95.
DOI URL |
[30] | 程涛, 陶维祥, 于水, 等. 下刚果盆地北部碳酸盐岩层序地层分析[J]. 特种油气藏, 2012, 19(2): 25-28, 136. |
[31] | 蔡露露, 刘春成, 吕明, 等. 西非下刚果盆地深水水道发育特征及沉积储层预测[J]. 中国海上油气, 2016, 28(2): 60-70. |
[32] | 李全, 吴伟, 康洪全, 等. 西非下刚果盆地深水水道沉积特征及控制因素[J]. 石油与天然气地质, 2019, 40(4): 917-929. |
[33] |
LI Q, WU W, LIANG J S, et al. Deep-water channels in the lower Congo Basin: Evolution of the geomorphology and depositional environment during the Miocene[J]. Marine and Petroleum Geology, 2020, 115: 104260.
DOI URL |
[34] | SCHOELLKOPF N, PATTERSON B A. Petroleum systems of offshore Cabinda, Angola[J]. AAPG Memoir, 2000, 73: 361-376. |
[35] | 赵红岩, 陶维祥, 于水, 等. 下刚果盆地烃源岩对油气分布的控制作用分析[J]. 中国海上油气, 2012, 24(5): 16-20. |
[36] |
解吉高, 刘春成, 刘志斌, 等. 下刚果盆地北部中新统深水浊积岩储层及含油性地震预测[J]. 石油学报, 2015, 36(1): 33-40.
DOI |
[37] | 刘亚雷. 下刚果盆地盐下构造特征及其对油气成藏的控制作用[J]. 现代地质, 2016, 30(6): 1311-1317. |
[38] | 曹军, 钟宁宁, 邓运华, 等. 下刚果盆地海相烃源岩地球化学特征、成因及其发育的控制因素[J]. 地球科学与环境学报, 2014, 36(4): 87-98. |
[39] | MCHARGUE T. Stratigraphic development of proto-south Atlantic rifting in Cabinda, Angola—a petroliferous lake basin[M]// Lacustrine Basin Exploration. South Texas: American Association of Petroleum Geologists, 1990: 307-326. |
[40] |
SCOTESE C R, BOUCOT A J, MCKERROW W S. Gondwananpalaeogeography and paleoclimatology[J]. Journal of African Earth Sciences, 1999, 28(1): 99-114.
DOI URL |
[41] | Fugro数据库, Report No.AM077[S].Llandudno, North Wales LL30 1SA, United Kingdom, 2010. |
[42] | 季少聪, 杨香华, 朱红涛, 等. 下刚果盆地A区块Madingo组烃源岩TOC含量的地球物理定量预测[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(2): 369-380, 224. |
[43] | TISSOT B P. Recent advances in petroleum geochemistry applied to hydrocarbon exploration[J]. AAPG Bulletin, 1984, 68(5): 545-563. |
[44] | DALE C T, LOPES J R, ABILIO S. Takula oil field and the greater Takula area, Cabinda, Angola[J]. AAPG Bulletin, 1990, 74: 535-544. |
[45] | 范洪耀, 陶维祥, 于水, 等. 下刚果盆地油气成藏条件及勘探潜力分析[J]. 海洋石油, 2012, 32(2): 16-20. |
[46] | 刘新颖, 于水, 陶维祥, 等. 刚果扇盆地上中新世深水水道充填结构及演化特征[J]. 地球科学, 2012, 37(1): 105-112. |
[47] | 齐宇, 刘震, 孙立春, 等. 深水海底扇储层地震沉积学研究[J]. 石油天然气学报, 2011, 33(1): 68-71, 166. |
[1] | 胡力文, 邹华耀, 杨伟强, 黎霆, 邓成昆, 程忠贞, 诸丹诚, 陈星岳. 川北寒武系碳酸盐岩压溶作用的影响因素[J]. 现代地质, 2023, 37(05): 1221-1231. |
[2] | 邵威猛, 牛永斌, 程梦园, 韩科龙, 孙凤余, 程怡高, 荆楚涵. 豫西北奥陶系马家沟组碳酸盐岩中裂缝-溶洞的发育特征及成因机制[J]. 现代地质, 2023, 37(05): 1306-1320. |
[3] | 可行, 赵青芳, 吴飘, 杨传胜, 廖晶, 龚建明. 胶莱盆地东北部白垩系烃源岩特征与评价[J]. 现代地质, 2023, 37(05): 1358-1368. |
[4] | 汪锴, 王根厚, 贾庆军, 张笑. 琼东南盆地深水区松南—宝岛凹陷的构造演化及其与油气成藏关系[J]. 现代地质, 2023, 37(02): 245-258. |
[5] | 甘军, 季洪泉, 梁刚, 何小胡, 熊小峰, 李兴. 琼东南盆地中生界潜山天然气成藏模式[J]. 现代地质, 2022, 36(05): 1242-1253. |
[6] | 张迎朝, 胡森清, 刘金水, 蒋一鸣, 陈忠云, 覃军, 刁慧, 王超. 东海陆架盆地丽水西凹陷油气地球化学特征及其成因和来源[J]. 现代地质, 2022, 36(05): 1382-1390. |
[7] | 郑庆华, 刘行军, 张小龙, 王洪君, 廖永乐, 安二亮, 刘涛, 张建娜, 左琴. 再论鄂尔多斯盆地延长组长73砂层组与烃源岩相关的高伽马砂岩[J]. 现代地质, 2022, 36(04): 1087-1094. |
[8] | 樊妍, 王绪龙, 向才富, 王千军, 刘嘉, 廖健德, 徐怀民. 准噶尔盆地东部二叠系平地泉组烃源岩富集规律与主控因素[J]. 现代地质, 2022, 36(04): 1105-1117. |
[9] | 陈华鑫, 康志宏, 康志江. 塔河油田碳酸盐岩油藏古岩溶洞穴层状结构与形成机理[J]. 现代地质, 2022, 36(02): 695-708. |
[10] | 白翔宇, 马郡伟, 夏清萍, 谭先锋, 李开开. 北京西山下苇甸第三统/芙蓉统界线附近碳酸盐岩地球化学特征及古环境意义[J]. 现代地质, 2022, 36(02): 729-741. |
[11] | 高阳东, 林鹤鸣, 汪旭东, 邱欣卫, 阙晓铭, 李敏, 赵泽颖, 陈艳. 珠江口盆地陆丰凹陷文昌组沉积地球化学特征及古环境意义[J]. 现代地质, 2022, 36(01): 118-129. |
[12] | 李燕, 邓运华, 李友川. 河流-三角洲体系微相控烃及机理研究:以珠江口盆地恩平组煤系烃源岩为例[J]. 现代地质, 2021, 35(04): 1065-1077. |
[13] | 祁鹏, 郭刚, 任亚平, 崔敏, 王欣. 西湖凹陷始新世平湖运动的地质表征及其油气地质意义[J]. 现代地质, 2021, 35(04): 1098-1105. |
[14] | 沈华, 刘震, 史原鹏, 徐泽阳, 李拥军, 陈树光, 王会来, 王志成, 王标, 刘畅. 河套盆地临河坳陷油气成藏过程解剖及勘探潜力分析[J]. 现代地质, 2021, 35(03): 871-882. |
[15] | 江维, 高志前, 胡宗全, 赵永强, 储呈林. 塔里木盆地玉尓吐斯组高频层序沉积充填演化特征及控烃作用[J]. 现代地质, 2021, 35(02): 349-364. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||