地学前缘 ›› 2021, Vol. 28 ›› Issue (2): 362-375.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2020.12.12
收稿日期:
2019-09-28
修回日期:
2020-12-20
出版日期:
2021-03-25
发布日期:
2021-04-03
作者简介:
王宏语(1973—),男,博士,教授,主要从事沉积学、层序地层学与石油地质学等研究。E-mail: wanghy@cugb.edu.cn
基金资助:
WANG Hongyu(), ZHANG Feng, YANG Xiongbing
Received:
2019-09-28
Revised:
2020-12-20
Online:
2021-03-25
Published:
2021-04-03
摘要:
被动大陆边缘深海扇是当今海洋深水油气勘探的热点。识别深海扇,明确其时空演变特征,总结关键地质因素对其发育的控制作用,对于建立深海扇成因与预测地质模型具有重要意义。本文通过地震与钻井资料综合解释,分析塞内加尔盆地北部次盆白垩纪被动大陆边缘时期的构造-沉积演化特征,识别深海扇体,并分析其岩性、形态与规模的演变特征;然后分析海平面变化、陆源物质供给、陆坡与沟谷地貌等地质条件对深海扇体发育的控制作用。研究表明,研究区在白垩纪盆地被动大陆边缘阶段,经历了早白垩世的碳酸盐岩台地建设期、Albian-Santonian期碎屑岩沉积被陆坡内外分割的沉积期、Campanian-Maastrichtian期的碎屑岩缓坡沉积期等3个构造-沉积演化阶段;从早白垩世Aptian期到白垩纪末期发育了具有不同岩性、形态与规模特征的深海扇体。全球海平面变化、陆源碎屑供给、陆坡与沟谷地貌特征共同制约了深海扇的演化特征,但它们对深海扇发育与演化的影响作用又有所不同。全球海平面变化与陆源碎屑供给特征更多是影响了扇体的岩性粗细与规模,而陆坡沟谷地貌特征则直接决定了扇体的形态与分布。
中图分类号:
王宏语, 张峰, 杨雄兵. 塞内加尔盆地北部次盆白垩系被动大陆边缘深海扇演化特征及主控因素[J]. 地学前缘, 2021, 28(2): 362-375.
WANG Hongyu, ZHANG Feng, YANG Xiongbing. Evolutionary characteristics and controlling factors of deep-sea fans in Cretaceous passive continental margin basin, Northern Subbasin, Senegal Basin[J]. Earth Science Frontiers, 2021, 28(2): 362-375.
图2 盆地构造-地层序列特征与白垩系深海扇类型(地层资料修自参考文献[12],海平面变化曲线来自文献[25,26])
Fig.2 Tectonostratigraphic chart of the Senegel Basin, with indication of temporal distribution of deep-sea fans in the Cretaceous (stratigraphic data form references [12]; sea level data from [25,26])
图5 三维地震工区均方根地震属性特征及其地质解释 A—Aptian阶顶部250 m厚度;B—Albian阶底部200 m厚度;C—Coniacian阶底部180 m厚度;D—Campanian-Maastrichtian阶总厚度的下部1/2厚度。
Fig.5 Characteristics and geologic interpretation of seismic attributes (root mean square amplitude) for the 3D seismic survey area
图6 研究区白垩纪构造-沉积平面格局 A—晚侏罗-早白垩世Neocomian期;B—Aptian期;C—Albian期;D—Cenomanian-Turonian期。
Fig.6 Sketch maps showing the tetono-sedimentary evolution of the study area during the Cretaceous Period
时间/地层 | 陆架区 沉积环境 | 陆坡类型 与特征 | 深海扇体特征 | 储层性能 勘探潜力 | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|
岩性组合 | 测井响应(GR) | 地震相 | 规模 | ||||
Neocomian-Aptian | 碳酸盐岩台地 | 台地 边缘斜坡 | 灰质粉砂岩、 碳酸盐岩碎屑 | 泥岩基线 夹针状突起 | 中强振幅 平面呈枫叶状 | 单层薄 面积小 | 较差 |
Albian | 三角洲体系 | 断层斜坡 下切沟谷 | 砂岩、粉砂岩 与泥岩互层 | 钟型、指状 | 中强振幅 平面扇形裙带 剖面楔形 | 单层厚 面积较大 | 好 |
Cenomanian-Turonian | 浅海相,偶尔 碳酸盐岩沉积 | 断层斜坡 下切沟谷 | 泥质粉砂岩 与灰质泥岩 | 泥岩基线 夹针状突起 | 中等连续 多期切割叠置 平面呈扇形 | 累计厚度大 面积较大 | 中等 |
Coniacian-Santonian | 浅海相 | 断层斜坡 下切谷规模大 | 泥质粉砂岩 与粉砂质泥岩 | 泥岩基线 夹低幅度针状 | 中等振幅 平面呈鸟足状 | 单层薄 延伸距离长 | 中等-较差 |
Campanian-Maastrichtian | 三角洲体系- 浅海相 | 沉积坡折带 | 粉砂岩与 泥质粉砂岩 | 泥岩基线夹 针状、指状 | 中等振幅 层薄,平面 呈扇形、指状 | 单层较蒲 面积大 | 中等-较好 |
表1 研究区白垩系深海扇体发育环境、识别特征及储层性能评估
Table 1 Developmental environments, identification characteristics, and reservoir quality assessments of the Cretaceous deep-sea fan system in the study area
时间/地层 | 陆架区 沉积环境 | 陆坡类型 与特征 | 深海扇体特征 | 储层性能 勘探潜力 | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|
岩性组合 | 测井响应(GR) | 地震相 | 规模 | ||||
Neocomian-Aptian | 碳酸盐岩台地 | 台地 边缘斜坡 | 灰质粉砂岩、 碳酸盐岩碎屑 | 泥岩基线 夹针状突起 | 中强振幅 平面呈枫叶状 | 单层薄 面积小 | 较差 |
Albian | 三角洲体系 | 断层斜坡 下切沟谷 | 砂岩、粉砂岩 与泥岩互层 | 钟型、指状 | 中强振幅 平面扇形裙带 剖面楔形 | 单层厚 面积较大 | 好 |
Cenomanian-Turonian | 浅海相,偶尔 碳酸盐岩沉积 | 断层斜坡 下切沟谷 | 泥质粉砂岩 与灰质泥岩 | 泥岩基线 夹针状突起 | 中等连续 多期切割叠置 平面呈扇形 | 累计厚度大 面积较大 | 中等 |
Coniacian-Santonian | 浅海相 | 断层斜坡 下切谷规模大 | 泥质粉砂岩 与粉砂质泥岩 | 泥岩基线 夹低幅度针状 | 中等振幅 平面呈鸟足状 | 单层薄 延伸距离长 | 中等-较差 |
Campanian-Maastrichtian | 三角洲体系- 浅海相 | 沉积坡折带 | 粉砂岩与 泥质粉砂岩 | 泥岩基线夹 针状、指状 | 中等振幅 层薄,平面 呈扇形、指状 | 单层较蒲 面积大 | 中等-较好 |
图9 研究区陆坡地貌与深海扇体特征的对应演变关系模式图
Fig.9 Model diagrams showing the coevolution of the continental slope geomorphology and deep sea fan features in the study area
[1] | PETTINGILL H S, WEIMER P. World-wide deep-water exploration and production: past, present and future[J]. The Leading Edge, 2002,2(94):1-22. |
[2] | 蒋恕, 王华, WEIMER P. 深水沉积层序特点及构成要素[J]. 地球科学: 中国地质大学学报, 2008,33(6):825-833. |
[3] | 吴时国, 秦蕴珊. 南海北部陆坡深水沉积体系研究[J]. 沉积学报, 2009,27(5):922-930. |
[4] |
SHANMUGAM G. Process-sedimentological challenges in distinguishing paleo-tsunami deposits[J]. Natural Hazards, 2012,63:5-30.
DOI URL |
[5] | LOWE D R. Sediment-gravity flows: their classification, and some problems of applications to natural flows and deposits[C]//DOYLE L J, PILKEY O H. Geology of continental slopes. Tulsa: Society of Economic Plaeontologists and Mineralogists, Special Publication, 1979,27:75-82. |
[6] | FANMKINWA S B, SHANMUGAM G, HODSKINSON R J, HODSKINSON R J . Deep-water slump and debris flow dominated reservoirs of the Zafiro field area, offshore Equatorial Guinea(Abstract)[J]. AAPG Bulletin, 1997,81(8):1411. |
[7] | SCHWAB A M., TERMBLAY S, HURST A. Seismic expression of turbidity-current and bottom-current processes on the Northern Mauritanian continental slope[M]//DAVIES R J, POSAMENTIER H W, WOOD L J, et al. Seismic geomorphology: applications to hydrocarbon exploration and production. London: Geological Society, Special Publications, 2007,277:237-252. |
[8] |
TALLING P J, WYNN R B, MASSON D G, et al. Onset of submarine debris flow deposition far from original giant landslide[J]. Nature, 2007,450(7169):541-544.
DOI URL |
[9] | 庞雄, 陈长民, 朱明, 等. 深水沉积研究前缘问题[J]. 地质评论, 2007,53(1):36-43. |
[10] | 李磊, 王英民, 徐强, 等. 被动陆缘深水重力流沉积单元及沉积体系: 以尼日尔三角洲和珠江口盆地白云凹陷深水区为例[J]. 地质评论. 2012,58(5):846-853. |
[11] |
SHANMUGAM G. New perspectives on deep-water sandstones: implications[J]. Petroleum Exploration and Development, 2013,40(3):316-324.
DOI URL |
[12] | IHS Energy Group. Basin monitor of Senegel (M.S.G.B.C) Basin (Mauritania, Senegel, Guinea-Bissau, Guinea, Guinea-Bissau/Senegel JEZ, Cape Verde, Western Sahara, Gambia, North Atlantic Ocean Region, Sierra Leone)[DB/OL]. [2020-12-11]. http://energy.ihs.com/. |
[13] | LEHNER P, DE RUITER P A C. Structural history of Atlantic margin of Africa[J]. AAPG Bulletin, 1977,61(7):961-981 |
[14] |
BRUN M V L, LUCAZEAU F. Subsidence, extension and thermal history of the West African margin in Senegal[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1988,90:204-220.
DOI URL |
[15] | REYMOND A. Oil reservoir character in Northwest Africa including Mauritania, Senegel and Guinea Bissau[J]. World Oil, 1989,208(6):53-57. |
[16] | FAYE M, HAMEH P, ROCHET J. New concepts on the geology of palaeozoic and post Hercynian formation in the Basin of Senegal[C]//European Association of Petroleum Geologists 4th Conference, Poster Abstract. Paris, France, 1992: 176-177. |
[17] | BROWNFIELD M E, RONALD R C. Assessment of the undiscovered oil and gas of the Senegel Province, Mauritania, Senegel, the Gambia, and Guinea-Bissau, Northwest Africa[J]. US Geological Survey Bulletin, 2003. https://doi.org/10.3133/b2207A. |
[18] | 刘延莉. 塞内加尔盆地油气地质特征及勘探潜力[J]. 地质与资源, 2014,23(2):197-201. |
[19] | 孙涛, 王建新, 孙玉梅. 西非塞内加尔盆地深水区油气地球化学特征与油气成藏[J]. 沉积学报, 2017,35(6):1284-1292. |
[20] | 王大鹏, 殷进垠, 田纳新, 等. 塞内加尔盆地成藏组合划分与资源潜力评价[J]. 现代地质, 2017,31(6):1201-1213. |
[21] |
ABDELRAHMAN E M, TEALEB A, HASSAN R M. A least-squares derivative analysis of gravity data applied in Senegal, West Africa[J]. Journal of African Earth Sciences, 2001,33(1):165-175.
DOI URL |
[22] | UCHUPI E, EMERY K O, BOWIN C O. Continental margin off western Africa: Senegal to Portugal[J]. AAPG Bulletin, 1976,60(5):809-878. |
[23] |
DAVISON I. Central Atlantic margin basins of Northwest Africa: geology and hydrocarbon potential (Morocco to Guinea)[J]. Journal of African Earth Sciences, 2005,43:254-274.
DOI URL |
[24] | 郑应钊. 西非海岸盆地带油气地质特征与勘探潜力分析[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2012. |
[25] | MITCHUM R M, VAIL P R, SANGREE J B. Seismic stratigraphy and global changes of sea level; Part 6, Stratigraphic interpretation of seismic reflection patterns in depositional sequences(in Seismic stratigraphy; applications to hydrocarbon exploration) [J]. Memoir-American Association of Petroleum Geologists, 1977, 26:117-133. |
[26] | MICHARD A, SADDIQI O, CHALOUAN A, et al. Continental evolution: the geology of Morocco. Lecture notes in Earth Sciences 116[M]. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2008. |
[27] |
NDIAYE M, NGOM P M, GORIN G, et al. A new interpretation of the deep-part of Senegel-Mauritanian Basin in the Diourbel-Thies area by integrating seismic, magnetic, gravimetric and borehole data: implication for petroleum exploration[J]. Journal of African Earth Sciences, 2016,121:330-341.
DOI URL |
[28] |
WATTS A B, STEWART J. Gravity anomalies and segmentation of the continental margin offshore West Africa[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1998,156:239-252.
DOI URL |
[29] | LAMBIASE J J. The framework of African rifting during the Phanerozoic[J]. Journal of African Earth Sciences, 1989,8(2/3/4):183-190. |
[30] | GOUIZA, M, BERTOTTI G, HAFID M, et al. Kinematic and thermal evolution of the Moroccan rifted continental margin: Doukkala - High Atlas transect[J]. Tectonics, 2010, 29. |
[31] |
BINKS R M, FAIRHEAD J D. A plate tectonic setting for Mesozoic rifts of west and central Africa[J]. Tectonophysics, 1992,213:141-151.
DOI URL |
[32] |
RENE G, JEAN-CHRISTOPHE M. Early Cretaceous rifts of western and central Africa: an overview[J]. Tectonophysics, 1992,213:153-168.
DOI URL |
[33] |
SCOTESE C R, BOUCOT A J, MCKERROW W S. Gondwanan palaeogeography and palaeoclimatology[J]. Journal of African Earth Sciences, 1999,28(1):99-114.
DOI URL |
[34] | KRASTEL S, WYNN R B, GEORGIOPOULOU A, et al. Large-scale mass wasting on the Northwest African continental margin: some general implications for mass wasting on passive continental margins[M]. Berlin: Springer, 2012: 189-199. |
[35] | MOURLOT Y, RODDAZ M, DERA G, et al. Geochemical evidence for large-scale drainage reorganization in Northwest Africa during the Cretaceous[J]. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2018. https://doi.org/10.1029/2018GC007448. |
[1] | 王婉丽, 段雅娟, 张薇, 朱喜, 马峰, 王贵玲. 基于管控单元的城市尺度浅层地热能开发控制因素及指引导则:以雄安新区起步区为例[J]. 地学前缘, 2024, 31(6): 158-172. |
[2] | 曹胜桃, 胡瑞忠, 周永章, 刘建中, 谭亲平, 高伟, 郑禄林, 郑禄璟, 宋威方. 基于大数据关联规则算法的卡林型金矿床元素富集规律及找矿方法研究[J]. 地学前缘, 2024, 31(4): 58-72. |
[3] | 朱茂林, 刘震, 刘惠民, 张鹏飞, 赵振. 东营凹陷北带基岩风化壳储层发育特征及控制因素[J]. 地学前缘, 2024, 31(3): 324-336. |
[4] | 王宏语, 李瑞磊, 朱建峰, 张浩宇. 松辽盆地梨树断陷构造沉积学特征及发育机制[J]. 地学前缘, 2023, 30(4): 112-127. |
[5] | 张元福, 王敏, 张森, 孙世坦, 李鑫鑫, 袁晓冬, 黄云英, 张晓晗. 现代河流扇的全球分布、类型及控制因素[J]. 地学前缘, 2023, 30(4): 389-404. |
[6] | 汤明高, 刘昕昕, 李广, 赵欢乐, 许强, 朱星, 李为乐. 雅鲁藏布江色东普沟冰崩机理试验研究[J]. 地学前缘, 2023, 30(4): 405-417. |
[7] | 高航, 王璞珺, 高有峰, 万晓樵, 杨光, 户景松, 吴怀春. 松辽盆地南部上、下白垩统界线研究:以松辽盆地国际大陆科学钻探松科3井为例[J]. 地学前缘, 2023, 30(3): 425-440. |
[8] | 韩海英, 郭睿, 王君, 秦国省, 孙晓伟, 余义常, 苏海洋, 高阳. 伊拉克南部白垩系层序格架与沉积特征[J]. 地学前缘, 2023, 30(2): 122-138. |
[9] | 王根久, 宋新民, 刘波, 石开波, 刘航宇. 伊拉克A油田白垩系孔隙型生屑灰岩高渗透层成因及分布特征[J]. 地学前缘, 2022, 29(5): 483-496. |
[10] | 瞿雪姣, 高有峰, 林志成, 王璞珺, 吴康军. 松辽盆地及周缘地区侏罗系/白垩系界线区域对比特征探讨[J]. 地学前缘, 2021, 28(4): 299-315. |
[11] | 张琴, 朱筱敏, 毛凌, 孙祖宇, 周琛, 苏康, 杨立干. 苏北盆地金湖凹陷古近系戴南组孔隙演化及次生孔隙成因分析[J]. 地学前缘, 2021, 28(1): 190-201. |
[12] | 魏巍, 朱筱敏, 朱世发, 何明薇, 孙书洋, 王名巍. 二连盆地额仁淖尔凹陷下白垩统湖相云质岩优质储层特征及控制因素[J]. 地学前缘, 2021, 28(1): 214-224. |
[13] | 高莲凤, 李璞壮, 张振国, 万晓樵, 夏世强, 董桂玉, 王兆生, 冷春鹏, 张盈, 姚纪明, 张琳婷, 于江涛, 殷世艳. 藏南江孜侏罗系/白垩系界线时期古海洋环境分析[J]. 地学前缘, 2020, 27(4): 272-281. |
[14] | 金杰华,操应长,王健,杨田,刘娟,王心怿,王淑萍. 涠西南凹陷陡坡带流一段上亚段异重流沉积新发现[J]. 地学前缘, 2019, 26(4): 250-258. |
[15] | 牛耀龄,沈芳宇,陈艳虹,龚红梅. 俯冲带形成机制的可检验假说和检验方案[J]. 地学前缘, 2018, 25(6): 51-66. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||