溫志新，徐洪，王兆明，賀正軍，宋成鵬，陳曦，汪永華

（1. 中國石油勘探開發(fā)研究院；2. 中國石油天然氣勘探開發(fā)公司）

被動大陸邊緣盆地分類及其油氣分布規(guī)律

溫志新1，徐洪2，王兆明1，賀正軍1，宋成鵬1，陳曦1，汪永華1

（1. 中國石油勘探開發(fā)研究院；2. 中國石油天然氣勘探開發(fā)公司）

基于板塊學(xué)說理論，綜合對比研究全球66個被動大陸邊緣盆地的地震地質(zhì)，根據(jù)盆地結(jié)構(gòu)構(gòu)造差異將該類盆地劃分為斷陷型、無鹽斷坳型、含鹽斷坳型、無鹽坳陷型、含鹽坳陷型、三角洲改造型和正反轉(zhuǎn)改造型7個亞類。全球被動大陸邊緣盆地是伴隨中、新生代大西洋、印度洋等的形成而生成的，經(jīng)歷了裂谷期陸內(nèi)裂谷、過渡期陸間裂谷、漂移期被動陸緣3個原型階段的疊加?！皵嘞菪汀迸璧匾韵虏亢?海相裂谷層系油氣系統(tǒng)為主，上部較薄的坳陷層系僅作為區(qū)域蓋層，大油氣田主要富集于裂谷層系構(gòu)造類圈閉之中；“無鹽斷坳型”盆地下部裂谷層系與上部坳陷層系均較發(fā)育，裂谷層系發(fā)育構(gòu)造型成藏組合，坳陷層系斜坡扇體油氣富集程度高；“含鹽斷坳型”盆地大油氣田主要富集于鹽下裂谷層系潟湖相碳酸鹽巖和鹽上坳陷層系深水斜坡扇；“無鹽坳陷型”盆地因具有“窄陸架、陡陸坡型”盆地結(jié)構(gòu)，大油氣田主要分布于坳陷層系海底扇群中；“含鹽坳陷型”盆地僅坳陷層系油氣系統(tǒng)活躍，發(fā)育斜坡扇、鹽構(gòu)造及生物礁等多類圈閉；“三角洲改造型”盆地從岸向深水形成獨(dú)特的生長斷裂-泥底辟-逆沖推覆-前淵緩坡4大環(huán)狀構(gòu)造帶，各帶上均可形成大油氣田；“正反轉(zhuǎn)改造型”盆地屬受中新世以來全球造山影響的被動大陸邊緣盆地，油氣富集于反轉(zhuǎn)層系擠壓背斜之中。圖10表1參25

被動大陸邊緣；原型盆地；盆地結(jié)構(gòu)；盆地分類；大油氣田；分布規(guī)律

0 引言

全球被動大陸邊緣盆地分布范圍很廣，共發(fā)育130個盆地，總沉積面積為3 350×104km2，其中海上面積為3 016×104km2，且近四分之三位于深水領(lǐng)域（水深大于500 m）[1]。由于該類盆地的主體被海洋覆蓋，故對其勘探開發(fā)活動晚于陸上。20世紀(jì)60年代從美國墨西哥灣開始，相繼在北大西洋、南大西洋兩岸及印度洋等55個盆地有所發(fā)現(xiàn)[1]。2000年以來，隨著海上油氣勘探理論及配套技術(shù)的進(jìn)步，被動大陸邊緣盆地海上，特別是深水油氣的發(fā)現(xiàn)在全球新增儲量中占比越來越高，2008年以來一直保持在40%以上，2012年超過80%[2]。盡管如此，海上尤其是深水油氣勘探程度依然很低，2014年最新資源評價表明，全球被動大陸邊緣盆地海上待發(fā)現(xiàn)油氣可采資源量（石油：712×108t，天然氣：445×1012m3）約占全球待發(fā)現(xiàn)油氣可采資源總量的50%，其中80%位于深水領(lǐng)域[3]，預(yù)示全球被動大陸邊緣盆地，特別是深水領(lǐng)域具備良好的油氣勘探前景。目前，國內(nèi)外對被動大陸邊緣盆地油氣地質(zhì)與油氣富集規(guī)律的公開研究成果僅限于南大西洋兩岸、墨西哥灣、澳大利亞西北陸架等幾個勘探開發(fā)程度較高的領(lǐng)域[4-6]。本文基于對全球66個具有一定勘探開發(fā)活動的被動大陸邊緣盆地的地震地質(zhì)綜合對比研究，來分析全球被動大陸邊緣盆地的形成與分布，根據(jù)盆地結(jié)構(gòu)及沉積充填差異進(jìn)行亞類劃分，分析大油氣田（探明+控制儲量：石油大于6 850×104t，天然氣大于850×108m3）形成條件及主控因素，進(jìn)一步總結(jié)7類被動大陸邊緣盆地油氣地質(zhì)特征及分布規(guī)律，以期明確全球不同類型被動大陸邊緣盆地的勘探方向，為勘探程度低、獲取資料難的被動大陸邊緣深水領(lǐng)域戰(zhàn)略選區(qū)及新項(xiàng)目評價提供借鑒。

1 被動大陸邊緣盆地的形成與分布

被動大陸邊緣盆地，從陸向海按坡度可以細(xì)分為大陸架、大陸坡和大陸隆3個構(gòu)造沉積單元[7]。

古生代末期，全球板塊拼合基本完成，形成了一個超級大陸（潘基亞）、一個大洋（古太平洋）和一個海灣（古特提斯洋）的構(gòu)造格局[8]。進(jìn)入三疊紀(jì)，潘基亞超大陸開始分裂，拉開了全球現(xiàn)今被動大陸邊緣盆地形成的序幕[9-10]。全球被動大陸邊緣盆地是中、新生代大西洋、印度洋、北冰洋及新特提斯洋形成的伴生物（見圖1），其形成由早到晚的順序?yàn)楝F(xiàn)今的中大西洋兩岸、墨西哥灣周緣、地中海東南緣、印度洋周緣、南大西洋兩岸、北大西洋兩岸和北冰洋周緣7大盆地群（見圖2）。

圖1 全球7大被動大陸邊緣盆地群形成演化與沉積特征（據(jù)文獻(xiàn)[4-5，11-18]修改）

2 被動大陸邊緣盆地亞類劃分及其沉積充填特征

地震地質(zhì)綜合對比解釋發(fā)現(xiàn)，全球被動大陸邊緣盆地結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征差異明顯（見表1、圖3）。首先以盆地結(jié)構(gòu)中的主力層系，即盆地演化過程中的優(yōu)勢階段為依據(jù)劃分為斷陷型、斷坳型、坳陷型和改造型4個亞類，繼而結(jié)合盆地構(gòu)造差異（鹽構(gòu)造、轉(zhuǎn)換斷層、反轉(zhuǎn)構(gòu)造、高建設(shè)三角洲獨(dú)特的環(huán)狀構(gòu)造）將斷坳型、坳陷型、改造型3個亞類分別進(jìn)一步細(xì)分為含鹽斷坳型和無鹽斷坳型、轉(zhuǎn)換無鹽坳陷型和拉張含鹽坳陷型、三角洲改造型和正反轉(zhuǎn)改造型6個次亞類，共細(xì)分為7類被動大陸邊緣盆地，在此基礎(chǔ)上研究了7類盆地沉積充填特征，并進(jìn)一步預(yù)測了全球7類被動大陸邊緣盆地的分布范圍（見圖2）。其中，類比發(fā)現(xiàn)裂谷層系和坳陷層系地溫梯度分別平均為3.5 ℃/100 m和3.0℃/100 m[11-19]，若其厚度分別大于3 500 m和4 000 m，則可保障其下部烴源巖經(jīng)過了生排烴高峰期，具備形成大油氣田資源的基礎(chǔ)，因此將這兩個厚度視為優(yōu)勢原型階段的一般標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然不同盆地受古地溫梯度及有機(jī)質(zhì)類型影響，這2個厚度標(biāo)準(zhǔn)會上下有所浮動。下述以典型盆地進(jìn)行解釋說明每類盆地的分類依據(jù)及其基本地質(zhì)特征。

圖2 全球7個亞類被動大陸邊緣盆地分布圖

表1 被動大陸邊緣盆地亞類劃分及其基本地質(zhì)特征（據(jù)文獻(xiàn)[14,20-23]修改）

2.1 “斷陷型”被動大陸邊緣盆地

“斷陷型”被動大陸邊緣盆地，呈“下斷上坳”結(jié)構(gòu)，其典型特征是下伏裂谷層系較厚（沉積中心厚度一般大于3 500 m）、上覆坳陷層系較?。ǔ练e中心厚度一般小于4 000 m）的盆地結(jié)構(gòu)。7個亞類中，該類盆地全球分布最廣，包括北大西洋、北冰洋兩岸、澳大利亞西北陸架、馬達(dá)加斯加島周緣、南大西洋南段兩岸等盆地（見圖2）。

以非洲西南海岸盆地為例（見圖3a），下伏下白堊統(tǒng)陸內(nèi)—陸間裂谷層系發(fā)育，張性斷裂控制形成壘塹相間構(gòu)造特征；鉆井揭示為陸相河流-沖積扇-湖相沉積體系[1]。上覆坳陷層系“楔型”特征明顯，與下伏地層呈區(qū)域性角度不整合接觸關(guān)系；斷裂不發(fā)育，下部上白堊統(tǒng)地震呈弱振幅近空白反射結(jié)構(gòu)，屬于海侵期較深水細(xì)粒沉積；中上部地層從陸坡向海底平原，發(fā)育多套小型楔型地震反射結(jié)構(gòu)，屬于小型三角洲-深水重力流（水道及斜坡扇）沉積體系。

2.2 “無鹽斷坳型”被動大陸邊緣盆地

該類盆地與“斷陷型”相比，其典型特征為裂谷層系與坳陷層系均比較發(fā)育，其沉積中心厚度分別大于3 500 m和4 000 m。該類盆地主要分布在印度洋周緣的坦桑尼亞濱海和印度大陸兩側(cè)（見圖2）。

以坦桑尼亞濱海盆地為例，與斷陷型盆地相比，下部裂谷層系特征相同，上部漂移期坳陷層系有2點(diǎn)不同（見圖3b）：①整體厚度大，沉積中心厚度均超過5 000 m；②地震相揭示了晚白堊世以來，寬緩斜坡帶上反映深水沉積體系的楔型/透鏡狀強(qiáng)反射結(jié)構(gòu)期次增多、規(guī)模變大。形成這種沉積充填差異的原因可能有2個：一是該類盆地比“斷陷型”盆地坳陷期海相沉積時間長，因?yàn)橛《妊笾芫壴谠绨讏准o(jì)已開始進(jìn)入坳陷沉積階段；二是物源供給充分，無論是東非大陸的火山活動造山還是印度板塊的喜瑪拉雅碰撞造山，均給下游提供了豐富的物源，中等規(guī)模的三角洲-重力流（水道及斜坡扇）沉積體系更發(fā)育。

2.3 “含鹽斷坳型”被動大陸邊緣盆地

該類型與“無鹽斷坳型”相比，不同之處在裂谷階段晚期即陸間裂谷階段發(fā)育鹽巖和碳酸鹽巖沉積建造，鹽構(gòu)造發(fā)育。受古氣候條件影響，該類盆地只分布在南大西洋中段兩側(cè)（見圖2）。

以巴西東部海岸桑托斯盆地為例，早白堊世前阿普第期，南大西洋中段當(dāng)時處于近南北向的陸內(nèi)裂谷發(fā)育階段，兩岸盆地當(dāng)時主要為陸相河流-三角洲-湖泊沉積體系；進(jìn)入巴雷姆期陸間裂谷階段，洋殼出現(xiàn)，地溫梯度高，兩岸裂谷發(fā)生熱膨脹翹傾，缺乏碎屑供給，再加上當(dāng)時處于低緯度高溫蒸發(fā)環(huán)境，形成了分布范圍廣（近100×104km2）、厚度大（最厚為3 000 m）的鹽巖和碳酸鹽巖沉積建造，在桑托斯盆地鹽巖最大厚度可達(dá)2 500 m（見圖3c），下伏碳酸鹽巖最厚可達(dá)500 m[20]。由于鹽巖的強(qiáng)活動性，不僅能夠形成鹽丘、鹽墻、鹽背斜及頂部相關(guān)伸展斷裂帶等構(gòu)造，而且從一定程度上控制了后期坳陷階段被動大陸邊緣海相深水重力流砂體的分布，鹽構(gòu)造間低洼處往往重力流水道及斜坡扇均比較發(fā)育[20]。

圖3 7類被動大陸邊緣盆地結(jié)構(gòu)構(gòu)造典型地震剖面圖（剖面位置見圖2）

2.4 “無鹽坳陷型”被動大陸邊緣盆地

該類盆地結(jié)構(gòu)獨(dú)特：縱向上表現(xiàn)為裂谷層系不發(fā)育，坳陷層系厚度大；橫向上顯示“窄陸架、陡陸坡”特征。主要分布于南大西洋北段轉(zhuǎn)換邊界，包括西非從利比里亞向東到貝寧海岸的諸多盆地，以及南美州東北海岸的諸多盆地（見圖2）。

以南美洲東北海岸蘇里南盆地為例，早白堊世，現(xiàn)今南大西洋兩岸在伸展拉張環(huán)境下形成近南北向陸內(nèi)到陸間裂谷的同時，北部現(xiàn)今的西非利比里亞到貝寧與南美東北海岸系列盆地主要發(fā)生近東西向走滑轉(zhuǎn)換，形成傾角陡的走滑拉分裂谷盆地[15]，這樣，最終受陡傾角的走滑斷裂控制形成的被動大陸邊緣具“窄陸架、陡陸坡”型盆地結(jié)構(gòu)（見圖3d）。下部被動拉分裂谷窄而深，分布范圍小。上部漂移期坳陷層系沉積厚度大（大于5 000 m），且以碎屑沉積充填為主。地震揭示整個坳陷層系從下至上在下斜坡和陸隆處發(fā)育多期次的“裙邊狀”海底扇（見圖3d）。

2.5 “含鹽坳陷型”被動大陸邊緣盆地

該類盆地與無鹽坳陷型的不同之處在于形成于伸展環(huán)境且鹽巖和碳酸鹽巖發(fā)育，與含鹽斷坳型對比不同在于裂谷層系不發(fā)育。該類盆地主要分布在中大西洋兩岸（見圖2）。

以塞內(nèi)加爾盆地為例，它是隨著中大西洋打開而形成的被動大陸邊緣盆地。中三疊世中大西洋兩岸盆地處于陸內(nèi)裂谷階段，受當(dāng)時干旱氣候的影響，以河流-沖積扇沉積為主；晚三疊世—早侏羅世處于陸間裂谷階段，形成類似現(xiàn)今紅海的鹽巖和碳酸鹽巖沉積建造；中侏羅世以來，進(jìn)入漂移期海相沉積階段，受全球海平面上升及低緯度環(huán)境控制，一直到早白堊世，發(fā)育碳酸鹽臺地建造（見圖3e），晚白堊世至今，尤其是中新世以后，隨著全球海平面下降，陸緣碎屑明顯增多，深水重力流砂體發(fā)育，特別是在碳酸鹽臺地邊緣陡岸處，重力流斜坡扇發(fā)育，再加上早期陸間裂谷形成鹽巖強(qiáng)烈活動，形成了多種類型的鹽構(gòu)造[15]。

2.6 “三角洲改造型”被動大陸邊緣盆地

該類盆地是指上述任何類型盆地，只要在中新世以后能夠發(fā)育高建設(shè)性三角洲層系，其不僅沉積厚度大（中新世以來沉積厚度大于4 500 m），自身層系能夠形成獨(dú)立構(gòu)造-沉積特征，且改造了原來的盆地結(jié)構(gòu)。受資料限制，目前全球能夠確定有尼日爾、尼羅河、密西西比（北墨西哥灣）、魯伍馬[13]和麥肯錫5大三角洲改造型盆地，結(jié)合現(xiàn)代水系及構(gòu)造背景預(yù)測至少可能還發(fā)育贊比西（莫桑比克濱海盆地）、亞馬遜和印度河3個三角洲改造型盆地（見圖2）。

以尼日爾三角洲盆地為例，該類盆地“縱向分層，橫向分帶”特征明顯（見圖3g、圖3h）。縱向分為3套層系，即下部裂谷層系、中部坳陷層系和上部（三角洲）改造層系。前兩個層系地震反射、沉積充填與斷坳型盆地基本一致，由于上部自中新世以來高建設(shè)三角洲層系發(fā)育，三角洲層系由陸向海形成了生長斷裂帶—塑性底辟帶—逆沖褶皺帶—前淵緩坡帶4大環(huán)狀構(gòu)造帶。生長斷裂帶發(fā)育大規(guī)模三角洲前緣亞相砂體，塑性底辟帶、逆沖褶皺帶和前淵緩坡帶上主要為重力流成因的滑塌體、水道及海底扇。

2.7 “正反轉(zhuǎn)改造型”被動大陸邊緣盆地

該類盆地的原型可以是上述各種類型的被動大陸邊緣盆地，中新世以來受周邊擠壓造山運(yùn)動影響發(fā)生中—輕度的正反轉(zhuǎn)（見圖3f），但原有漂移期被動陸緣的海相沉積充填環(huán)境并未被改變，推測重力流沉積體系（水道及海底扇）會有所增多。目前能確定的該類盆地包括南墨西哥灣系列盆地、地中海東部黎凡特盆地和也門到阿曼沿海系列盆地（見圖2）。

3 被動大陸邊緣盆地油氣富集規(guī)律

基于上述研究，結(jié)合已發(fā)現(xiàn)大油氣田的形成條件及其主控因素，分析不同亞類盆地的成藏模式。

3.1 “斷陷型”被動大陸邊緣盆地

斷陷型盆地由于坳陷期沉積厚度薄，油氣全部源于裂谷層系烴源巖，圈閉以裂谷期形成的斷塊等構(gòu)造圈閉為主，坳陷層系海相頁巖作為良好區(qū)域蓋層有效封堵，形成“裂谷層系構(gòu)造型”成藏模式（見圖4）。以澳大利亞西北大陸架為例，目前已發(fā)現(xiàn)20個大氣田，其中凝析油可采儲量為2.72×108t、天然氣可采儲量為3.37×1012m3[1]。油氣全部集中分布于下部2套裂谷層系之中的構(gòu)造或構(gòu)造-地層復(fù)合圈閉之中，其中12個大氣田的烴源巖來源于二疊系—三疊系夭折裂谷層系，8個來源于侏羅系陸內(nèi)—陸間裂谷層系，儲集層全部以三角洲及濱岸砂體為主，區(qū)域蓋層為白堊紀(jì)以來的海相頁巖[15]。

3.2 “無鹽斷坳型”被動大陸邊緣盆地

該類盆地除了裂谷層系油氣系統(tǒng)活躍之外，坳陷層系由于厚度大（一般大于5 000 m）也具備豐富的油氣資源基礎(chǔ)，能夠形成“坳陷層系斜坡扇/裂谷層系構(gòu)造型”油氣成藏模式（見圖5）。以坦桑尼亞濱海盆地為例，其下部裂谷層系能夠形成構(gòu)造圈閉為主型的成藏組合，由于勘探的技術(shù)經(jīng)濟(jì)限制，目前能夠鉆遇的僅限于陸上及淺水地區(qū)，且規(guī)模以中小型為主，如Song Song氣田；上部漂移期坳陷層系的大—中型斜坡扇體之中，目前已發(fā)現(xiàn)6個大中型氣田，總可采資源超過0.85×1012m3[1]。究其原因，一方面由于坳陷層系從晚白堊世開始，中小型河流-三角洲-重力流沉積體系發(fā)育，提供了優(yōu)質(zhì)儲集層；另一方面，除了下部裂谷層系油氣可以通過繼承性發(fā)育斷裂向上輸導(dǎo)外，坳陷層系本身由于沉積厚度大，下部烴源巖已進(jìn)入生排烴高峰期，具備形成大油氣田的資源基礎(chǔ)。

圖4 “斷陷型”被動大陸邊緣盆地成藏模式圖

圖5 “無鹽斷坳型”被動大陸邊緣盆地成藏模式圖

3.3 “含鹽斷坳型”被動大陸邊緣盆地

該類盆地與無鹽斷坳型盆地相比，同樣發(fā)育坳陷層系（鹽上）和裂谷層系（鹽下）2套含油氣系統(tǒng)，不同在于陸間裂谷階段發(fā)育的鹽巖和碳酸鹽巖的有效組合，形成了“鹽上坳陷層系斜坡扇/鹽下裂谷層系碳酸鹽巖型”油氣富集模式（見圖6）。以巴西東海岸的桑托斯盆地和坎波斯盆地為例，鹽巖作用明顯。在鹽巖活動較弱的桑托斯盆地，下部裂谷層系形成油氣全部被鹽巖高效封蓋在下伏的碳酸鹽巖之中，形成巨型油氣藏，目前共發(fā)現(xiàn)10個該類油氣藏，探明+控制石油可采儲量達(dá)59×108t[1]；而在北部鹽巖活動強(qiáng)烈的坎波斯盆地，鹽上、鹽下分別發(fā)現(xiàn)了15個重力流斜坡扇和2個碳酸鹽巖大型油氣田，總探明+控制石油儲量為42.5× 108t，其中鹽上油氣除了源于自身坳陷層系之外，下部裂谷層系油氣沿鹽窗斷層的向上輸導(dǎo)也做了重要貢獻(xiàn)[1]。3.4“無鹽坳陷型”被動大陸邊緣盆地

該類盆地勘探程度較低，分析能夠形成“坳陷層系裙邊狀海底扇群型”油氣富集模式（見圖7）。以西非中北段科特迪瓦盆地為例，它是從窄而深的被動裂谷演化成被動大陸邊緣盆地，其大陸邊緣受傾角較大的張扭斷層控制，形成“窄陸架、陡陸坡型”盆地結(jié)構(gòu)，受重力作用易在下斜坡與陸隆位置形成“裙邊狀”海底扇，由于被動裂谷分布范圍窄，油氣主要源自坳陷層系海相沉積，這樣坳陷層系下部埋深超過4 000 m的海底扇油氣富集程度高，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的Jubille等幾個大油田均屬該類圈閉。

值得注意的是，受陡陸坡構(gòu)造環(huán)境影響，海底扇主要發(fā)育在水深介于1 500～4 500 m的超深水環(huán)境。目前鉆井主要分布于2 000 m以淺的水深環(huán)境，隨著超深水勘探技術(shù)的提高，該類盆地在2 000～4 500 m的海域，會有更多大油氣田發(fā)現(xiàn)。

圖6 “含鹽斷坳型”被動大陸邊緣盆地成藏模式圖

圖7 “無鹽坳陷型”被動大陸邊緣盆地成藏模式圖

3.5 “含鹽坳陷型”被動大陸邊緣盆地

目前，該類盆地的勘探剛剛開始，分析能夠形成“坳陷層系多類圈閉型”成藏模式（見圖8）。以中大西洋兩岸盆地為例，由于裂谷層系烴源巖不發(fā)育，油氣全部源于坳陷層系。坳陷期早期碳酸鹽臺地建造，晚期深水扇體發(fā)育，而鹽巖則形成于下部陸間裂谷層系，故鹽構(gòu)造活動貫穿整個沉積過程，形成了多種圈閉類型[11-12,24-25]。目前證實(shí)成藏條件最好的是上白堊統(tǒng)斜坡扇，如最新發(fā)現(xiàn)的毛里塔尼亞深水Tortue巨型氣田和塞內(nèi)加爾海上深水Fan油田，預(yù)計(jì)石油和天然氣可采資源量分別3×108t和499×108m3[1]；其次是新近系鹽背斜等構(gòu)造圈閉，如Chinguetti油田，探明+控制可采儲量為0.3×108t[1]；另有侏羅系—白堊系碳酸鹽巖型油氣藏[1]，雖然目前發(fā)現(xiàn)規(guī)模小且無經(jīng)濟(jì)價值，但隨著地震技術(shù)的進(jìn)步，若找準(zhǔn)有利相帶，會發(fā)現(xiàn)更大規(guī)模的生物礁等碳酸鹽巖油氣藏。

3.6 “三角洲改造型”被動大陸邊緣盆地

該類盆地能夠形成“三角洲層系4大環(huán)狀構(gòu)造帶型”油氣富集模式（見圖9）。其烴源巖可以來自裂谷、坳陷和三角洲改造3套層系，故在7類盆地中資源基礎(chǔ)最雄厚。縱向上裂谷層系和坳陷層系也可形成與斷坳型盆地類似的成藏規(guī)律，但由于后期高建設(shè)性三角洲的改造作用，由陸向海均發(fā)育生長斷裂帶—塑性底辟帶—逆沖褶皺帶—前淵緩坡帶4大環(huán)狀構(gòu)造單元，形成了多種有利于油氣富集的圈閉類型[16]，如生長斷裂帶上的滾動背斜（斷背斜）、塑性底辟帶上的斜坡扇、逆沖褶皺帶上的牽引背斜、前淵深水緩坡帶上的海底扇。

圖8 “含鹽坳陷型”被動大陸邊緣盆地成藏模式圖

圖9 “三角洲改造型”被動大陸邊緣盆地成藏模式圖

每個三角洲盆地之間和每個盆地的4大構(gòu)造帶發(fā)育程度不一，油氣富集程度也有所不同。如在勘探程度最高的尼日爾三角洲盆地中，4大構(gòu)造帶均有大油氣田發(fā)現(xiàn)，其中內(nèi)環(huán)生長斷裂帶上的滾動背斜油氣最為富集，已發(fā)現(xiàn)的34個大油氣田中有28個屬于該類型；其次在牽引背斜上發(fā)現(xiàn)了Agbami-Ejoli、Bonga和Zafiro 3個大油氣田；在泥底辟帶上發(fā)現(xiàn)Alba及Erha 2個大型斜坡扇油氣田；在前淵深水海底扇發(fā)現(xiàn)了Futune大氣田。在魯伍馬三角洲盆地的15個大氣田中，有14個位于前淵深水海底扇中[1]。而尼羅河三角洲盆地的鉆井主要限于淺水海域的生長斷裂帶上，并發(fā)現(xiàn)了系列大氣田，隨著深水勘探的加強(qiáng)，在其他3個構(gòu)造帶上一定會有所突破。

3.7 “正反轉(zhuǎn)改造型”被動大陸邊緣盆地

該類盆地可以是前5個亞類盆地在新近紀(jì)尤其是中新世發(fā)生反轉(zhuǎn)所致，烴源巖及儲集層條件與原有盆地一致。不同之處在于，受構(gòu)造反轉(zhuǎn)控制，油氣經(jīng)過反轉(zhuǎn)斷層發(fā)生垂向運(yùn)移（或再分配），形成了“反轉(zhuǎn)層系擠壓背斜型”油氣富集模式（見圖10）。如在東地中海黎凡特盆地，油氣源于三疊系裂谷層系和侏羅系早期坳陷層系，而目前發(fā)現(xiàn)的大氣田全部位于新生代反轉(zhuǎn)形成的中新世背斜圈閉之中[14]，南墨西哥灣歇斯特盆地也具有同樣的成藏特點(diǎn)[25]。

圖10 “正反轉(zhuǎn)改造型”被動大陸邊緣盆地成藏模式圖

4 結(jié)論

全球被動大陸邊緣盆地是伴隨中、新生代大西洋、印度洋、北冰洋和新特提斯洋的形成而生成的。所有盆地均經(jīng)歷了陸內(nèi)裂谷（裂谷期）—陸間裂谷（過渡期）—被動陸緣（漂移期）3個原型階段，沉積充填明顯受構(gòu)造環(huán)境（原型盆地）和古氣候條件影響。陸內(nèi)裂谷以斷陷湖盆或邊緣海相沉積充填為主。陸間裂谷若處在低緯度環(huán)境，以潟湖相蒸發(fā)鹽巖與碳酸鹽巖建造為主；高緯度環(huán)境則以海相碎屑沉積為主。被動陸緣則全部為海相沉積充填，在中生代，除低緯度環(huán)境碳酸鹽巖較發(fā)育外，其他地區(qū)均以碎屑巖沉積充填為主；在新生代，特別是中新世，受全球擠壓性區(qū)域隆升和海平面持續(xù)下降影響，進(jìn)積型河流-三角洲-深水重力流沉積體系普遍發(fā)育，其中高建設(shè)性三角洲沉積層系從岸向深水可以形成獨(dú)特的生長斷裂—泥底辟—逆沖推覆—前淵緩坡4大構(gòu)造帶，另有少數(shù)盆地受鄰近地區(qū)碰撞造山影響，發(fā)生輕度—中度反轉(zhuǎn)，從陸向海形成中—低幅度擠壓性背斜。

依據(jù)全球被動大陸邊緣盆地結(jié)構(gòu)構(gòu)造差異將其劃分為7個亞類。7類盆地油氣富集規(guī)律明顯不同：斷陷型盆地受控于裂谷層系，形成“裂谷層系構(gòu)造型”油氣藏；斷坳型受控于2套層系，其中無鹽斷坳型盆地形成“坳陷層系斜坡扇型”成藏模式，含鹽斷坳型盆地形成“鹽上坳陷層系斜坡扇/鹽下裂谷層系碳酸鹽巖型”模式；無鹽坳陷型盆地易形成“坳陷層系裙邊狀海底扇群型”模式；含鹽坳陷型盆地屬于坳陷層系自生自儲自蓋組合，受沉積相和鹽構(gòu)造控制，形成“坳陷層系多類圈閉型”富集模式。三角洲改造型盆地形成了油氣富集程度最高的“三角洲層系4大環(huán)狀構(gòu)造帶型”成藏模式；反轉(zhuǎn)改造型盆地形成以“反轉(zhuǎn)層系擠壓背斜型”為主的大油氣田模式。

[1] IHS. International energy oil & gas industry solutions[DB/OL]. [2014-12-30]. http://www.ihs.com/industry/oil-gas/international.aspx.

[2] 田作基, 吳義平, 王兆明, 等. 全球常規(guī)油氣資源評價及潛力分析[J]. 地學(xué)前緣, 2014, 21(3): 10-17. TIAN Zuoji, WU Yiping, WANG Zhaoming, et al. Globle conventional oil and gas assessment and its potential[J]. Earth Science Frontiers, 2014, 21(3): 10-17.

[3] EDWARDS J D, SANTOGROSSI P A. Divergent/passive margin basins[C]. Tulsa: AAPG, 1989.

[4] MELLO M R, KATZ B J. Petroleum systems of South Atlantic Margins[M]. Tulsa: AAPG, 1997.

[5] BROWNFIELD M E, CHARPENTIER R R. Geology and total petroleum systems of the west-central coastal province(7203), west Africa[M]. Virginia: U.S. Geological Survey, 2006: 1-42.

[6] 范時清. 海洋地質(zhì)學(xué)[M]. 北京: 海洋出版社, 2004: 212-269. FAN Shiqing. Marine geology[M]. Beijing: China Ocean Press, 2004: 212-269.

[7] 溫志新, 童曉光, 張光亞, 等. 全球沉積盆地動態(tài)分類方法: 從原型盆地及疊加發(fā)展過程討論[J]. 地學(xué)前緣, 2012, 19(1): 239-252. WEN Zhixin, TONG Xiaoguang, ZHANG Guangya, et al. Dynamic classification of global sedimentary basins: Based on proto-type basin and its lateral superimposing and transforming process[J]. Earth Science Frontiers, 2012, 19(1): 239-252.

[8] BRADLEY D C. Passive margins through earth history[J]. Earth Science Reviews, 2008, 91(1): 1-26.

[9] 溫志新, 童曉光, 張光亞, 等. 全球板塊構(gòu)造演化過程中五大成盆期原型盆地的形成、改造及疊加過程[J]. 地學(xué)前緣, 2014, 21(3): 26-37. WEN Zhixin, TONG Xiaoguang, ZHANG Guangya, et al. The transformation and stacking process of prototype basin in five global plate techtonic evolution stages[J]. Earth Science Frontiers, 2014, 21(3): 26-37.

[10] DIETZ R S, HOLDEN J C. Reconstruction of pangaea: Breakup and dispersion of continents, Permian to present[J]. Journal of Geophysical Research, 1970, 75(75): 4939-4956.

[11] IHS ENERGY. Scotical Basin[DB/CD]. Houston: IHS Inc, 2014.

[12] IHS ENERGY. Senegal Basin[DB/CD]. Houston: IHS Inc, 2014.

[13] IHS ENERGY. Gulf of Mexico Basin[DB/CD]. Houston: IHS Inc, 2014.

[14] IHS ENERGY. Levant Basin[DB/CD]. Houston: IHS Inc, 2014.

[15] 溫志新, 王兆明, 胡湘瑜, 等. 澳大利亞西北大陸架被動大陸邊緣盆地群大氣田分布與主控因素[J]. 海洋地質(zhì)前沿, 2011, 27(12): 41-47. WEN Zhixin, WANG Zhaoming, HU Xiangyu, et al. Distribution and key controlling factors of giant gas fields in passive marginal basins of northwest Australia[J]. Marine Geology Frontiers, 2011, 27(12): 41-47.

[16] 溫志新, 王兆明, 宋成鵬, 等. 東非被動大陸邊緣盆地結(jié)構(gòu)構(gòu)造差異與油氣勘探[J]. 石油勘探與開發(fā), 2015, 42(5): 671-680. WEN Zhixin, WANG Zhaoming, SONG Chengpeng, et al. Structure architecture difference and petroleum exploration of passive continental margin basins in east Africa[J]. Petroleum Exploration and Development, 2015, 42(5): 671-680.

[17] IHS ENERGY. Voring Basin[DB/CD]. Houston: IHS Inc, 2014.

[18] IHS ENERGY. Barents Sea Basin[DB/CD]. Houston: IHS Inc, 2014.

[19] 吳景富, 楊樹春, 張功成, 等. 南海北部深水區(qū)盆地?zé)釟v史及烴源巖熱演化研究[J]. 地球物理學(xué)報, 2013, 56(1): 171-178. WU Jingfu, YANG Shuchun, ZHANG Gongcheng, et al. Geothermal history and thermal evolution of the source rocks in the deep-water area of the northern South China Sea[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2013, 56(1): 171-178.

[20] 溫志新, 萬侖坤, 吳亞東, 等. 西非被動大陸邊緣盆地大油氣田形成條件分段對比[J]. 新疆石油地質(zhì), 2013, 34(167): 607-613. WEN Zhixin, WAN Lunkun, WU Yadong, et al. Formation conditions and segment corelation of the giant oil and gas fields in passive margin basins in West Africa[J]. Xinjiang Petroleum Geology, 2013, 34(167): 607-613.

[21] 王燮培, 費(fèi)琪, 張家驊. 石油勘探構(gòu)造分析[M]. 北京: 中國地質(zhì)大學(xué)出版社, 1990: 21-85. WANG Xiepei, FEI Qi, ZHANG Jiahua. Petroleum exploration structure analysis[M]. Beijing: China University of Geosciences Press, 1990: 21-85.

[22] SHANMUGAM G. New perspectives on deep-water sandstones: origin, recognition, initiation, and reservoir quality[M]. Amsterdam: Elservier, 2012.

[23] 鄧榮敬, 鄧運(yùn)來, 于水, 等. 尼日爾三角洲盆地油氣地質(zhì)與成藏特征[J], 石油勘探與開發(fā), 2008, 35(6): 755-762. DENG Rongjing, DENG Yunlai, YU shui, et al. Hydrocarbon geology and reservoir formation characteristics of Niger Delta Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 2008, 35(6): 755-762.

[24] BRUN J P, FORT X. Salt tectonics at passive margins: Geology versus models – Reply[J]. Marine & Petroleum Geology, 2012, 37(1): 195-208.

[25] ROBERTS D G. Regional geology and tectonics: Phanerozoic passive margins, cratonic basins and global tectonic maps[M]. London: Elsevier, 2012.

（編輯 魏瑋 王大銳）

Classification and hydrocarbon distribution of passive continental margin basins

WEN Zhixin1, XU Hong2, WANG Zhaoming1, HE Zhengjun1, SONG Chengpeng1, CHEN Xi1, WANG Yonghua1
(1. PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development, Beijing 100083, China; 2. China National Oil and Gas Exploration and Development Corporation, Beijing 100034, China)

Sixty-six passive continental margin basins around the world were compared comprehensively from the aspect of seismogeology on the basis of plate tectonics. According to their structural differences, passive continental margin basins were classified into seven subdivisions, i.e., rifted basin, non-saline faulted depression basin, saline faulted depression basin, non-saline depression basin, saline depression basin, delta reformed basin and positive reverse deformed basin. The passive continental margin basins around the world have been generated with the formation of Mesozoic and Cenozoic Atlantic and Indian Oceans and they have experienced superimposition of three prototypes, including intra-continental rift in rifting period, intercontinental rift in transitional period and passive continental margin in drifting period. In rifted basins, the petroleum systems are mainly located in the lower lacustrine/marine rift series of strata and the thinner depression series of strata at the upper part are only regional cap-rocks. Large oil and gas fields are mainly concentrated in structural traps of rift series of strata. In non-saline faulted depression basins, hydrocarbon generation and expulsion peaks occur in both upper thicker marine depression series of strata and lower rift series of strata. Reservoirs are formed in the structures of rift series of strata, and oil and gas are highly concentrated at slope fans in depression series of strata. In saline faulted depression basins, large oil and gas fields are mainly distributed in the lagoon carbonate rocks of subsalt series of strata and the deepwater slope fans of suprasalt depression series of strata. In saline depression basins, only petroleum systems in depression series of strata are active, and various traps are developed, such as slope fan, salt structure and bioherm. In non-saline depression basins, large oil and gas fields are mainly located in submarine fan groups of depression series of strata because this type of basins are of narrow continental shelf and steep continental slope. In delta reformed basins, four major ring-like structure belts (i.e., growth faulting-mud diapir-thrust nappe-foredeep gentle slope) are formed from the shore to the deepwater and large oil and gas fields can be formed in each belt. Positive reverse reformed basins are the passive continental margin basins which are influenced by global orogenesis since the Miocene. In this type of basins, oil and gas are concentrated in compressional anticlines of reverse series of strata.

passive continental margin; prototype basin; basin structure; basin classification; large oil and gas field; distribution rules

國家油氣科技重大專項(xiàng)（2016ZX05029001）；中國石油天然氣股份有限公司科技重大專項(xiàng)（2013E-0501）

TE121

A

1000-0747(2016)05-0678-11

10.11698/PED.2016.05.02

溫志新（1968-），男，河北承德人，博士，中國石油勘探開發(fā)研究院高級工程師，主要從事全球含油氣盆地分析與海外新項(xiàng)目評價方面的研究工作。地址：北京市海淀區(qū)學(xué)院路20號，中國石油勘探開發(fā)研究院全球油氣資源與勘探規(guī)劃研究所，郵政編碼：100083。E-mail: wenzhixin@petrochina.com.cn

2015-11-17

2016-06-06