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被动大陆边缘盆地是最重要的含油气盆地类型之一,也是现今勘探的前沿领域。近十多年被动大陆边缘盆地的勘探取得了很大的突破,特别是南大西洋被动大陆边缘盆地连续几年发现巨型油气田,成为人们最关注的地区之一。但该地区的文献较为分散,但我国长期以来缺少该类型盆地系统独立的油气评价以及最新的综合性勘探进展研究。因此,对该地区进行综合研究对下一步的勘探具有一定参考意义。
本文强调构造演化与盆地石油地质特征的紧密联系,分析全球板块格局演变以及古地理、气候等因素对盆地演化、油气成藏特征的控制作用。以USGS( United States Geological Survey),IHS(Information Handling Services)等全球权威资源信息数据库数据为基础,结合前人大量研究文献和C&C最新油田数据,开展油气地质制图,资料分类统计,对南大西洋两侧重点含油气盆地进行系统研究,对深水和盐下等现今勘探热点领域进行阐述,并且通过转化断层,将两侧共轭盆地进行分析对比,总结两侧盆地在演化、成藏、富集规律方面的异同,在此基础上提出南大西洋被动大陆边缘油气勘探前景。
南大西洋被动陆缘盆地以泛非期褶皱带(新元古宙-早古生代)为基底。晚侏罗世前,盆地处于前裂谷阶段:晚侏罗世,受到Tristan地幔柱的影响,南美洲和非洲围绕一固定点分别向两侧呈扇形分开,并经历同裂谷阶段(J3-K1)、过渡阶段(K1)和漂移阶段(K2-Q)。同裂谷时期沉降速率大,时间短;过渡阶段后沉降速率减缓,时间长,沉积厚度大。盆地沉积环境从同裂谷阶段的封闭的湖相环境过渡到漂移阶段的开阔海环境,每个阶段对应不同沉积相。同裂谷阶段的富有机质湖相烃源岩,过渡阶段盐层和碳酸盐沉积,漂移阶段的碳酸盐和大规模的浊积砂岩储层以及海相页岩是盆地富集油气的关键要素。
由于受到洋脊跃迁、地幔柱和气候方面的影响,南大西洋从北到南分为三段,其中中段(非洲安哥拉-喀麦隆以及对应的巴西东岸)以厚层盐层为特征,以伸展作用为主,最具勘探潜力。厚层的盐层控制了油气纵向上分布,形成盐下、盐上两套油气藏。厚层的盐层将油气封闭于盐下构造圈闭,并导致盐下烃源岩油窗下延,抑制盐下成岩作用,同时提高盐上烃源岩成熟度;部分同裂谷阶段油气通过盐窗或者深层断裂运移至盐上圈闭。盐上圈闭主要为与盐构造相关的拱张圈闭,不整合圈闭等。另外,根据盐构造样式以及应力机制不同,盆地在横向上分为坡上伸展区和坡下挤压区以及外侧未变形区,并分别发育掀斜地块、龟背构造;褶皱、逆冲构造等构造样式。
南大西洋东西两侧的共轭被动边缘盆地通过转换断层连结,具有可比性。由于发育模式不对称,南大西洋两侧盆地在陆架宽窄、沉积厚度以及烃源岩成熟度上具有差异。板块拉张形成上板块与下板块,分别对应宽陆架和窄陆架,宽窄陆架呈拉链式分布于南大西洋两侧。宽陆架油气储量盆地比窄陆架大,因此南大西洋具有共轭盆地油气储量此消彼长的特征。两侧盆地河流发育情况不同,沉积厚度影响烃源岩成熟度的发育和第三系浊积岩分布,从而各盆地目标层位也有差异。
结合现今南美东岸勘探热点分析得出南大西洋被动大陆边缘深水、超深水区域以及盐下圈闭将继续有巨大发现。①桑托斯盆地勘探重点放在深水盐下圈闭;②坎波斯盆地遵循“西部盐上,中部盐上盐下,东部盐下”的规律进行勘探;③Espirito Santos盆地在超深水有可能发现轻质油;④宽扎盆地的目标是1000-2500米水深的盐下构造圈闭以及大陆坡上的浊积岩形成的岩性-构造圈闭;⑤下刚果盆地在水深500-2000米以盐上第三系浊积岩岩性-构造圈闭为重点潜力区块;在水深500米以内,在盐下区块可以进行适当勘探,瞄准Chela组碳酸盐储层,盐上继续关注上白垩统储层;⑥加蓬盆地勘探重点是盐上伸展区内的Ogooue三角洲扇体,今后在下刚果盆地盐下勘探成熟之后,可转向加蓬盆地盐下圈闭的勘探。