油氣富集域早古生代以來(lái)的古地理演化及其對(duì)成藏的控制：南美－北非－中東－中亞特提斯域古地理與油氣資源*

鮑志東 王光付 馮志強(qiáng) 鄭秀娟 李新坡 孫 宇

1 中國(guó)石油大學(xué) （北京），北京 102249

2 油氣資源與工程全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)石油大學(xué) （北京），北京 102249

3 中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 102206

4 西藏大學(xué)，西藏拉薩 850012

古地理領(lǐng)域一個(gè)有趣的現(xiàn)象是，橫亙世界東西的自南美厄瓜多爾、經(jīng)北非、至中東、到中亞—俄羅斯的廣闊疆域，即地史上特提斯洋開(kāi)合區(qū)域，礦產(chǎn)稟賦卓越、油氣資源豐富。這一有利疆域匯聚了國(guó)際頂級(jí)的油氣公司，這一古大洋區(qū)域也吸引著勘查全球油氣資源的國(guó)內(nèi)外古地理學(xué)家。

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，油氣對(duì)外依存度逐年持續(xù)攀升。至2022年，國(guó)內(nèi)油氣生產(chǎn)2.02×108t油當(dāng)量，進(jìn)口5×108t當(dāng)量 （中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，2023）。中國(guó)在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期油氣供應(yīng)給國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家能源安全帶來(lái)的影響越來(lái)越大。同年，全球油氣產(chǎn)量79.2×108t油當(dāng)量，油氣技術(shù)剩余可采儲(chǔ)量4342.44×108t油當(dāng)量，經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量2038.64×108t油當(dāng)量 （中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，2023）。從地區(qū)看，全球油氣產(chǎn)量分布不均衡，呈現(xiàn) “兩大一中三小”的特點(diǎn)，以20×108t油當(dāng)量及10×108t油當(dāng)量為分界點(diǎn)， “兩大”為美洲及中東地區(qū)，油氣年產(chǎn)量大于20×108t油當(dāng)量；“一中”為中亞—俄羅斯地區(qū)，油氣年產(chǎn)量為14.02×108t油當(dāng)量；“三小”為非洲、亞太、歐洲地區(qū)，油氣年產(chǎn)量小于10×108t油當(dāng)量 （劉亮，2023）。鑒于中國(guó)的油氣需求與國(guó)內(nèi)外油氣資源稟賦，合理有效利用國(guó)外油氣資源，緩解國(guó)內(nèi)能源需求壓力，順應(yīng)能源轉(zhuǎn)型與綠色發(fā)展趨勢(shì)，成為中國(guó)國(guó)家和各類(lèi)油公司的時(shí)代責(zé)任與義務(wù)。高效推進(jìn)國(guó)際油氣勘探開(kāi)發(fā)合作，全球范圍的地質(zhì)歷史時(shí)期巖相古地理及其演化研究是中國(guó)油公司走出國(guó)門(mén)的重要先導(dǎo)性基礎(chǔ)工程，也是 《古地理學(xué)報(bào)》辦刊宗旨包涵的主要內(nèi)容之一。

本期推出的5篇海外油氣國(guó)際合作區(qū)塊的巖相古地理及相關(guān)學(xué)科研究論文，即：《南美奧連特盆地坎潘階碳酸鹽巖建隆的識(shí)別及科迪勒拉運(yùn)動(dòng)早期抬升對(duì)Main-M 1儲(chǔ)集層沉積的控制作用》、 《南美奧連特盆地白堊系Napo組Main-M 1亞段沉積體系重建及油氣勘探意義》、 《北非地區(qū)構(gòu)造演化與含油氣盆地形成》、《北非地區(qū)Ghadames盆地早古生代巖相古地理演化特征》、 《濱里海盆地東緣北特魯瓦油田石炭系層序地層與沉積演化特征》，既有位于全球油氣產(chǎn)量 “兩大”的南美地區(qū)、 “一中”的濱里海地區(qū)，也有位于目前受外部影響、產(chǎn)量尚屬 “三小”但資源稟賦較優(yōu)越的非洲地區(qū)。油氣產(chǎn)量 “兩大”的北美洲及中東地區(qū)的古地理研究成果，本刊隨后推出，敬請(qǐng)期待。這些論文的地質(zhì)歷史跨度從寒武紀(jì)至新近紀(jì)，地理跨度從南美經(jīng)西北非至中亞濱里海，研究領(lǐng)域涉及油氣資源豐富的原特提斯、古特提斯及新特提斯構(gòu)造域，研究?jī)?nèi)容從層序地層、巖相古地理到油氣勘探開(kāi)發(fā)有利區(qū)預(yù)測(cè)。5篇論文都非常精彩、值得一讀，特此集中推出奉獻(xiàn)給親愛(ài)的 《古地理學(xué)報(bào)》讀者。期待這些成果的推出，可支持國(guó)際油氣資源勘探開(kāi)發(fā)高效合作、推進(jìn)巖相古地理研究進(jìn)展，也激發(fā)更多高質(zhì)量的全球巖相古地理研究成果的涌現(xiàn)。

1 南美地區(qū)中生代巖相古地理：安第斯隆升與三角洲—陸棚潮汐水道沉積體系

主體位于厄瓜多爾的南美奧連特盆地油氣資源豐富，國(guó)際油公司勘探開(kāi)發(fā)了多年，但關(guān)于油氣勘探開(kāi)發(fā)主要目的層系中生界的物源分布、沉積體系與巖相古地理格局的認(rèn)識(shí)一直存在較大分歧，制約了高效油氣開(kāi)發(fā)方案的推進(jìn)。早期研究奧連特盆地的國(guó)外油公司和高校的專(zhuān)家先后提出了中生界河口灣—陸棚沉積體系、灣頭三角洲沉積體系、潮坪—濱岸沉積體系的認(rèn)識(shí)等?；诮耆〉玫牡刭|(zhì)與地球物理資料聯(lián)合解釋?zhuān)》宓?（2024）的 《南美奧連特盆地坎潘階碳酸鹽巖建隆的識(shí)別及科迪勒拉運(yùn)動(dòng)早期抬升對(duì)Main-M 1儲(chǔ)集層沉積的控制作用》和李發(fā)有等 （2024）的 《南美奧連特盆地白堊系Napo組Main-M1亞段沉積體系重建及油氣勘探意義》2篇論文，分別從構(gòu)造控制同期沉積的角度，探索了研究區(qū)目的層系沉積前的安第斯構(gòu)造隆升、沉積體系、古地理演化模式及其對(duì)油氣勘探的制約。2篇論文的研究者背靠背解析，但結(jié)論性新認(rèn)識(shí)卻可以很好地相互印證，可謂相映成趣！丁峰等（2024）的研究表明，晚白堊世在奧連特盆地向海一側(cè)發(fā)育了1條長(zhǎng)軸背斜，其上發(fā)育了碳酸鹽巖建隆。這個(gè)背斜在對(duì)應(yīng)李發(fā)有等 （2024）的目的層沉積的坎潘階已開(kāi)始抬升，但未暴露海平面之上形成物源區(qū)，而是在海平面之下沉積了碳酸鹽巖建隆。這一認(rèn)識(shí)支撐了李發(fā)有等 （2024）的創(chuàng)新性認(rèn)識(shí)，即奧連特盆地白堊系Napo組Main-M 1亞段發(fā)育于三角洲—陸棚潮汐水道沉積體系：盆地東部為三角洲沉積，向西因安第斯運(yùn)動(dòng)擠壓隆升在背斜斜坡上發(fā)育陸棚潮汐水道。油氣勘探開(kāi)發(fā)主要目的層Main-M 1亞段沉積于三角洲前緣水下分流河道—陸棚潮汐水道。

2 北非地區(qū)古生代—中生代巖相古地理：原、古、新特提斯洋開(kāi)合的西部響應(yīng)

北非地區(qū)主體位于特提斯洋的發(fā)起端，經(jīng)歷了自特提斯洋的原始階段以來(lái)的各期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的波及，自古生代以來(lái)各期巖相古地理面貌豐富多彩，發(fā)育了多套的生儲(chǔ)蓋組合與含油氣系統(tǒng)。但其構(gòu)造演化、沉積體系與古地理研究，長(zhǎng)期以來(lái)一直呈現(xiàn)碎片化，即以往的相關(guān)研究成果大都是針對(duì)單個(gè)油氣區(qū)塊的。本次刊發(fā)的2篇論文是在對(duì)北非地區(qū)構(gòu)造整體解析的基礎(chǔ)上，對(duì)油氣富集的重點(diǎn)含油氣盆地進(jìn)行巖相古地理恢復(fù)。2篇稿件既有整體又有重點(diǎn)，呂雪雁等 （2024）的 《北非地區(qū)構(gòu)造演化與含油氣盆地形成》指出北非地區(qū)含油氣盆地存在克拉通疊加拗陷、裂谷和被動(dòng)陸緣3種盆地類(lèi)型，盆地演化經(jīng)歷岡瓦納期和特提斯期2大成盆旋回，明確了區(qū)域構(gòu)造演化對(duì)含油氣盆地類(lèi)型、盆地結(jié)構(gòu)和生儲(chǔ)蓋發(fā)育規(guī)律的控制作用。受盆地發(fā)育特征控制，西部克拉通拗陷疊加盆地?zé)N源巖以志留系、泥盆系泥巖為主，儲(chǔ)集層包括古生界和三疊系，區(qū)域蓋層為志留系頁(yè)巖和上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)蒸發(fā)巖；東部裂谷盆地?zé)N源巖以白堊系、古近系、新近系為主，儲(chǔ)集層包括裂谷前古生界和裂谷期中生界、新生界，區(qū)域蓋層為中新生代裂谷晚期蒸發(fā)巖?？偟膩?lái)看，北非地區(qū)差異構(gòu)造演化控制了其含油氣盆地形成機(jī)制差異和源儲(chǔ)蓋發(fā)育規(guī)律。張忠民等（2024）的 《北非地區(qū)Ghadames盆地早古生代巖相古地理演化特征》的研究地區(qū)為中國(guó)海外油氣勘探與項(xiàng)目投資的重點(diǎn)盆地之一，對(duì)其早古生代沉積體系及巖相古地理特征的準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)是進(jìn)一步勘探的基礎(chǔ)，也是建立盆地早期構(gòu)造與沉積演化過(guò)程的關(guān)鍵。研究表明，早中寒武世原特提斯洋初步擴(kuò)張，北非位于活動(dòng)大陸邊緣，盆地發(fā)育陸相沉積；晚奧陶世，盆地被大范圍冰川覆蓋，發(fā)育冰磧巖；早中志留世，古特提斯洋擴(kuò)張、海平面上升，盆地北部發(fā)育淺海環(huán)境，發(fā)育了區(qū)域內(nèi)重要的泥質(zhì)烴源巖與蓋層；泥盆紀(jì)，海西運(yùn)動(dòng)的抬升使得盆內(nèi)海域減小陸相沉積擴(kuò)張。

3 濱里海地區(qū)石炭系沉積古地理：原、古、新特提斯洋開(kāi)合的東部響應(yīng)

濱里海地區(qū)位于油氣資源富饒的特提斯域東部。陳燁菲等 （2024）的 《濱里海盆地東緣北特魯瓦油田石炭系層序地層與沉積演化特征》是中國(guó)石油多年來(lái)在中亞地區(qū)合作開(kāi)展油氣勘探開(kāi)發(fā)的認(rèn)識(shí)成果，在對(duì)濱里海石炭系層序地層及其格架控制的沉積儲(chǔ)集層發(fā)育的解析有新進(jìn)展。論文在基于構(gòu)造解析的層序劃分方案重新厘定的基礎(chǔ)上，整合近年來(lái)鉆井、測(cè)井、地震等資料解釋成果，發(fā)現(xiàn)前期認(rèn)識(shí) “西高東低剝?nèi)焙蟪两党涮睢贝嬉?。研究成果顯示研究區(qū)層序格架下的古地貌演化特征與白云巖儲(chǔ)集層分布的成因聯(lián)系。即：同沉積構(gòu)造－層序格架控制下的古地貌隆坳格局控制了白云巖沉積類(lèi)型在平面上的分異，地貌低部位以泥晶白云巖—膏鹽巖組合和泥晶白云巖—泥晶石灰?guī)r組合為主，主要為湖相沉積；而地貌高部位則以泥粉晶白云巖、細(xì)粉晶白云巖和殘余顆粒泥晶白云巖為主，發(fā)育云坪及白云化顆粒灘沉積。區(qū)內(nèi)KTⅠ油層組沉積期可能并非前人認(rèn)為的西高東低剝?nèi)焙蟪两党涮睿抢^承性差異沉降，古地理格局總體具有“東臺(tái)西槽、北高南低”特征，此沉積古地理特征控制著各期有利相帶和優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層的發(fā)育。這一沉積古地理認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步厘清古地理格局和有利沉積相帶與優(yōu)質(zhì)油氣儲(chǔ)集層發(fā)育的耦合關(guān)系，可為油田三維精細(xì)儲(chǔ)層表征、開(kāi)發(fā)技術(shù)調(diào)整及濱里海地區(qū)戰(zhàn)略選區(qū)提供地質(zhì)基礎(chǔ)支撐。

4 結(jié)語(yǔ)

油氣富集域早古生代以來(lái)的古地理演化及其對(duì)成藏的控制研究表明，南美－北非－中東－中亞特提斯域油氣資源豐富，全球2022年常規(guī)油氣可采儲(chǔ)量增加最多的是美洲地區(qū)，其次是非洲地區(qū)。這些地區(qū)都有中國(guó)石油公司參與勘探開(kāi)發(fā)的身影，本期刊發(fā)的這組文章只是研究成果中的一小部分。海外油氣勘探與開(kāi)發(fā)將是中國(guó)油氣產(chǎn)業(yè)越來(lái)越重要的領(lǐng)域，其地質(zhì)研究是事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基石。《古地理學(xué)報(bào)》支持國(guó)家能源戰(zhàn)略的需求，將繼續(xù)組稿宣傳海外油氣地質(zhì)及古地理研究成果，以期服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略需求、宣傳科學(xué)家創(chuàng)新成果、助力中國(guó)新時(shí)代科技發(fā)展。