1 问题提出
2 波斯湾超级含油气盆地地质条件
图2 波斯湾超级含油气盆地构造纲要(a)及中—新生界岩性柱状图(b)[15⇓⇓⇓⇓⇓⇓-22]中上侏罗统烃源岩为暗色泥岩及泥灰岩,上侏罗统Arab—Hith组碳酸盐岩和蒸发岩是中阿拉伯—鲁卜哈利盆地多个油田的主要储盖组合,Arab组储集层主要为粒间孔较发育的颗粒灰岩;Hith组硬石膏区域分布广泛且相对稳定,是区域性的优质盖层[15]。白垩系是中东最主要的石油资源富集层系,其石油剩余可采储量占中东的53%。白垩系沉积了多套烃源岩,碳酸盐岩是最主要储集层,不发育全区性盖层,一般以局部地区的泥岩或页岩为主[16-17]。受新近纪扎格罗斯造山作用的影响,中新生代断裂体系沟通了下伏白垩系烃源岩,使古近系Asmari组灰岩与上覆Fars膏岩成为扎格罗斯前陆盆地周缘最重要的成藏组合[18-19] |
3 波斯湾超级含油气盆地形成的“单向列车装货”动力学模型
图3 新特提斯单向列车动力过程与波斯湾盆地油气资源富集效应[23⇓-25,32⇓⇓ -35](a)单向裂解汇聚过程[25,32]:Ⅰ—伊朗北侧古特提斯洋俯冲导致波斯湾超级含油气盆地自三叠纪开始从陆内环境转变为裂谷,之后演化至被动陆缘环境,接受新特提斯洋的沉积;Ⅱ、Ⅲ—基梅里造山诱发了新特提斯洋的俯冲消减,牵引非洲—阿拉伯大陆向欧亚大陆南缘的俯冲带方向运动[23-24];Ⅳ—新生代晚期,阿拉伯大陆与北侧的中伊朗地块碰撞,由被动陆缘转换成前陆盆地[32-33]。(b)单向列车装货动力过程:蓝色条带为阿拉伯陆块漂移轨迹即“列车行进轨道”[24,34],轨道宽度为阿拉伯陆块纬向跨度(约25°),深蓝色带为“列车”主要“装货期”。(c)阿拉伯陆块漂移速率与全球板块平均值对比[34-35]:阿拉伯陆块从距今约200 Ma以来,以3 cm/a的速率运动[34],显著低于全球板块运动平均速率(8~10 cm/a)[35],在晚侏罗世至早白垩世阿拉伯陆块漂移速率更低,因此阿拉伯陆块为“慢速列车”。在此时空维度,“列车”的开启、行进及停靠等深部动力过程影响着含油气盆地的形成与演化 |
3.1 单向俯冲动力过程诱发的大洋环流变动有利于波斯湾初级生产力勃发
3.2 陆块在低纬度地区单向慢速漂移促进了大洋缺氧事件(OAE),有利于有机质富集
图5 新特提斯单向俯冲和低纬度哈德里环流带控制阿拉伯陆块的“源-储-盖”叠置发育(a)阿拉伯陆块的漂移路径(虚线)及所处纬向气候带,南北纬5°之间为发育烃源岩的ITCZ,南北两侧为发育膏盐岩的亚热带干旱区,再外侧是发育烃源岩与煤的温带湿润区,阿拉伯陆块古纬度数据引自文献[24,31],阿拉伯陆块在侏罗纪进入ITCZ,受“侏罗纪真极移事件”影响,出现短暂的南向漂移,进入南半球亚热带干旱区;(b)波斯湾超级盆地无机碳同位素组成曲线引自文献[44],全球性缺氧事件(灰色阴影)引自文献[6,40];(c)—(f)分别为距今157~166 Ma、145~152 Ma、92~120 Ma和34~63 Ma时的沉积剖面图,对应着中侏罗统局限盆地相泥灰质烃源岩发育、上侏罗统蒸发岩台地形成、上白垩统斜坡相泥灰质烃源岩发育和古新统—始新统蒸发岩台地形成时期(详见 |