lakechad盆地構造特征及其演化

1、1 O國外 油 田 工程 第 2 6 卷 第 1 2期 ( 2 0 1 0 ． 1 2 )L a k eC h a d盆地構 造特征及其演化 摘 要 利 用最新 的測 井資料 對非 洲乍得 的 Ia k eC h a d 盆地 地 震 資料 進行 了精 細層 位 標定和 解釋 ，以此 為基礎 仔 細分析 了盆地 的 構 造 特 征 及 其 演 化 。 分 析 認 為 ：L a k eC h a d盆地 是 中～ 新 生代被 動 裂谷 盆

2、地 ，為前 寒 武結 晶 基 底 ； 盆地 沉 積 蓋 層 可 劃 分 為 裂 陷、坳 陷兩大構 造層 ； 斷裂平 面組合 共 有 4種 類 型 ，剖 面組 合 存 在 8種 類 型 ， 不 同組 合 類 型在 盆地 內的分布位 置不 同 ；從研 究 區(qū)大 的 區(qū)域地質 背景 出發(fā) ，并結合 盆地 的 實際特 點 ，將 L a k eC h a d 盆 地 構 造 演 化 劃 分 為 三 個 階段 ，不 同 時期 的 盆 地 性 質 也

3、 不 相 同 。關鍵 詞 地震 資料 斷裂 構造演 化 L a k eC h a d盆 地 D OI ：1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 2— 6 4 1 X ． 2 0 1 0 ． 1 2 ． 0 0 41區(qū)域地質 背景 L a k eC h a d盆地 位于非 洲乍得 的西 部 ，是一個 在 中 、西 非剪切 帶剪切 應力 場及其 伴生 的張應 力控 制 下形成 的 中一 新 生 代 裂谷 盆

4、地_ 1，總 體 上經 歷 了早 白堊世 盆地形 成 和 斷 陷期 、 晚 白堊世 斷 一 坳 期 和 古 近紀斷一 坳期 三 期 裂谷 運 動 ] 。盆 地 內充 填 的為 中一 新生 代地 層 ，其 中上 白堊 統(tǒng) 主要 發(fā) 育 海相 或 海 陸 交互相 沉積地 層_ 3 ] ，局 部地 區(qū)發(fā) 育火成 巖 。 目前 已經 在 L a k eC h a d盆 地 上 白堊 統(tǒng) 發(fā) 現(xiàn) 了多 個 油 氣 田 ，表明該 區(qū)具有 較好 的

5、含 油氣前 景 ，但是 到 目前 為止 L a k eC h a d盆 地 的油氣 勘探 進 展 很 慢 ，主 要 原 因是 對盆 地 的構 造特征 及其 演化過 程認識 不夠 系 統(tǒng)深 入 ，而這兩方 面又是 油氣 生成 、運移 和聚集 的 重要 控制 因素 。利 用最新 的鉆 、測 井和地震 資料 對 L a k eC h a d盆地 構造 特征及 其演化 進行 了較 為詳細 的研 究 ，從 而為下 一步 的油氣 勘探 提供 了依

6、據 。2盆地結構 2 ． 1 構造層 劃分 L a k eC h a d 盆地是在前寒武結 晶基底 的基礎上發(fā) 育的中一 新生代 被動裂 谷盆地[ 4 ] 。研 究 區(qū)及 其鄰 區(qū) 的 鉆井 、地震資料 揭 示 ，前寒 武 結 晶基 底 主要 為 石英 巖、花 崗巖、寒武紀片巖、片麻巖 以及 橄欖斑晶玄武 張 守松 郭 建軍 ( 中國地質大學 ( 北京) )巖 ，部分地 區(qū)出現(xiàn)寒武紀砂巖等 。盆地 內蓋層 發(fā)育有 4 套沉積地層 ， 自

7、下而上從 老到新分別 為下 白堊統(tǒng)湖 泊相、河流相碎屑巖及沖積扇相沉積 ；上 白堊統(tǒng)海相 頁巖和砂巖沉積 ；下第三系湖泊相頁巖和河流相砂巖 沉積 ；新近系湖相 頁巖和砂巖沉積 。依 據盆地 內的鉆 、測 井資 料 ，合 成記 錄層位 標 定 和地 震波組 反射 特征 ，通過對 全 區(qū)范 圍內骨干 地 震 剖面 反射波 組 的追 蹤對 比共劃 分 出 6個 地震反 射 層 ，從 上 至 下 依 次 為 H1 0 、 H2 0 、 H3 0

8、 、 H4 O 、H5 0 、H6 0 ，其 中 H1 0為新 近 系 的底 界 、H2 0為 下第 三 系底界 、H5 0為上 白堊統(tǒng) 地層 的底 界 、H6 0為下 白堊統(tǒng)底 界 。根據 盆地沉 積充填 地層 層序 、地震 剖面 上識 別 出的規(guī)模 較大 的不整 合面 、構造 變形特 征及 區(qū)域構 造運 動 等 方 面 的特 征 ，將 L a k eC h a d盆 地沉 積 蓋 層 劃分 為裂 陷 、坳 陷 兩 大 構 造 層 l

9、 _ 5 ] 。坳 陷構 造 層 可 以進一 步細 分為上 白堊 統(tǒng) 、下 第三 系和上第 三 系 3個構造 層 。構 造 層 中下 白堊統(tǒng) 構 造 層 厚 度 較 小 ，為裂 谷發(fā) 育初期 的沉 積充填 ；上 白堊統(tǒng) 和下第 三 系 為 同裂谷期 沉積 ，上第 三 系為 裂谷 后 期沉 積 ，這 3個構 造層 較為 發(fā)育 ，地 層厚 度較 大 ( 圖 1 ) 。圖 1L a k eC h a d盆 地 地震 反射 層 與 構 造 層

10、劃 分 圖 2 ． 2 盆地 結構 L a k eC h a d盆地南 部在 剖面上 表現(xiàn) 為東陡 西緩 的不 對稱 斷 坳 復 合 型 裂 谷 ，平 面 上 呈 NNW 向 展 布 。盆地兩側 發(fā) 育有兩 條大 的邊界正 斷層 ，中間為 地塹 式斷 陷和坳 陷[ 6 ] ，其 東 、西兩側 分別 是 向西 和 向東傾 的低角 度 ( 平緩 )斜坡 區(qū) 。東 部邊 界斷裂 較 1 2國外 油 田 工程 第 2 6卷 第 1 2 期 (

11、2 0 1 0 ． 1 2 )地 沉積 構造演 化 的重要時期 。其 演化過程 可分 為早 白堊世 ( K) 、晚 白堊 世 ( K)和 古 近 紀 ( E)三 期 同裂谷 階段 。4 ． 2 ． 1早 白 堊世 ( K)— — 斷 陷期 受 非洲 和南美 板塊分離 影 響 ，中非 剪切帶 強烈 右 行走 滑活 動 ，導致 了一系 列裂谷 盆地 的形成 ( 圖 3 ) 。在早 白堊世 ，中 、西非 裂谷 系均發(fā) 育了 比較 厚 的下 白

12、 堊 統(tǒng) 地 層 _ 7 ] 。其 中 ，西 非 裂 谷 系 南 段 的 Te r mi t 盆地形 成 了厚度 超 過 50 0 01 T I 的陸 相沉 積 ，L a k eC h a d盆地 屬 于該盆地 的 向南 收斂 部分 ，推測 早 白堊世 地層厚 度不 大 ，盆 地表現(xiàn) 為斷 陷特征 。倉 南 印 度 洋( a ) 單盤璧世 ( b ) 晚 自壁 世圖 3中非 剪 切 帶 盆 地 形 成 的應 力場 分 析 示 意 圖

13、4 ． 2 ． 2晚 白 堊世 ( K)— — 伸 展 坳 陷 期 晚 自堊世 ( K 。 )是 L a k eC h a d盆 地 的主 要成 盆期 ，上 白堊 統(tǒng) 地 層 厚 度 巨大 ，并 以海 相 沉 積 為 主 ，而且沉 積 凹陷受斷裂 控制作 用變 弱 。其 中，晚 白堊 世 ( K)早 中期 ( H3 0以下 層 )裂 陷 作 用 比 較弱 ，斷裂 繼承性 發(fā)育 ，多數 為同沉 積斷裂 ，發(fā)育 伸展構 造 環(huán) 境 的基 性

14、 火 山巖 類 。晚 白 堊 世 ( K)早期 ( H3 0以下層 ) 盆地 屬 于伸 展坳 陷演 化 階段 ，該時期 區(qū) 域 伸 展 作 用 比較 強 ，盆 地 坳 陷沉 降 幅度 大 ，范圍 廣 。晚 白堊 世 ( K) 晚 期 ( H3 0 ～ H2 0之 間層 )斷裂 發(fā) 育 變 少 ，斷 層 兩 側 地 層 厚 度 差 減 小 ，斷裂 對地 層 厚 度 的控 制較 小 ，構 造 活 動減 弱 ，表現(xiàn)為 弱伸展 活動 。4 ．

15、2 ． 3古 近 紀 ( E ) — — 伸 展 坳 陷 期 該 時 期 L a k eC h a d盆 地 斷 裂 活 動 有 所 加 強 ，除 了老 斷裂繼 承 性 活 動外 ，又 形 成 了部 分 新 斷裂 。該時期 盆地 的 裂 陷 程 度 比晚 白堊 世 ( K z )弱 ，為 盆地第 三期 同裂 谷 發(fā)育 階段 ， 以河 流 一 湖 泊 相 沉積 為 主 。4 ． 3 后 裂谷 階段—— 2 3 ． 5Ma以后 新 近紀 ，

16、為裂谷 后期 ，盆地 在熱構 造沉 降作用 下進入坳 陷期 ，斷裂 基本停 止發(fā) 育 ，沉 積地層 厚度 分 布穩(wěn)定 ，為 陸相河 湖沉積 環(huán)境 ，上新世 末期部 分 地 區(qū)隆起 抬升遭 受剝蝕 ，盆 地發(fā)育 結束 ] 。5結 論 ( 1 )L a k eC h a d 盆地 沉積 蓋 層可 以劃 分 為裂 陷、坳陷兩大構造層 ，其 中坳陷構造層 可以進一步細分為 上 白堊統(tǒng) 、下第三系和上第三系 3 個構造層 。( 2 )Ia k

17、eC h a d盆 地 的斷裂平 面組合 樣式主 要 包括 雁行 式 、平 行 式 、 “ 丁 ”字 形 或 “ 鐮 刀 ” 型 、平 面 “ Y”字 型 或反 “ Y” 字 型 等 4種 基 本 類 型 ；斷裂 剖面共 有地 壘式 、地塹式 、同向斷 階式 、反 向 斷 階式 、扇狀 式 、“ Y”字 型 、反 “ Y”字 型和負花 狀式 等 8種組 合樣式 。( 3 )L a k eC h a d盆地 的構 造演化 劃分 為三大 階

18、 段 ：侏 羅紀 以前 的 前裂 谷 階段 、1 3 5 ～2 3 ． 5Ma的 同裂 谷階段 和 2 3 ． 5Ma以后 的后裂谷 階段 。參考 文獻 [ 1 ] GJG e n i k ． P e t r o l e u mg e o l o g yo fc r e t a c e o u s — t e r t i a r yr i f tb a s i n si nNi g e r ， Ch a d ， a n dc e n t

19、 r a lAf r i c a nr e p u b —l i c ． AAP G B u l l e t i n， 2 0 0 3， 7 7 ： 1 4 0 5—1 4 3 4 ．E 2 ]G i e d tNR， Un i t yf i e l d — S u d a n ， Mu g l a dr i f tb a s i n ， Up —p e rNi l ep r o v i n c e ， i nE ．A． Be a u

20、 mo n ta n dN． H ． F o s —t e r ， c o m p i l e r s ， S t r u c t u r a lt r a p sI I I ： t e c t o n i cf o l da n df a u l tt r a p s ． A APGT r e a t i s eo fPe t r o l e u m Ge o l o g yA t —l a so fO訂 a n dGa sFi e

21、 l d s ， 2 0 0 0： 1 7 7—1 9 7 ．[ 3 ]G i r d l e rRW ， P r o c e s s e so fp l a n e t a r yr i f t i n ga ss e e ni nt h er i f t i n ga n db r e a ku po fAf r i c a ． P r o c e s s e so fc o n t i —n e n t a lr i f t i

22、n g： Te c t o n o p h y s i c s ， 2 0 0 5， 9 4： 2 4 1—2 5 2 ．r 4 ] G i r d l e rRW ， JDF a i r h e a d ， RCS e a r l e ， e ta 1 ． E v o l u t i o no fr i f t i n gi nA f r i c a ． N a t u r e ， 1 9 9 9 ， 2 2 4： 1 1 7 8 —

23、 1 1 8 2 ．[ 5 ]G u a nYi n g — c h u n ． I mp a c to fd y n a mi cmu di n v a s i o no nS w e s t i m a t i o ni nf r e s hwa t e rf o r ma t i o n s ， S u d a nB l o c k s1 ／ 2 ／ 4 ， M u g l a dB a s i n ． T h eL o gAn

24、a l y s t ， 4 0 ( 3 ) ：2 0 5— 2 2 1 ．[ 6 ]Ha ma d a ，GM ， A1 一 A wa dM NJ ， Al ma l i kM S ． L o ge —v a l u a t i o no fl o w— r e s i s t i v i t ys a n d s t o n er e s e r v o i r s ： S PE7 0 0 4 0 [ R] ， 2 0 0 1 ．

25、[ 7 ]Hwa n gRJ ， ASAh me d ， JM Mo l d o wa n ． Oi lc o mp o s i —t i o nv a r i a t i o na n dr e s e r v o i rc o n t i n u i t y ： Un i t yf i e l d ， S u —d a n ． Or g a n i cGe o c h e mi s t r y， 2 0 0 4， 2 1 ： 1