021085 吴昌进

1、区域构造背景

  波斯湾盆地为发育于阿拉伯板块之上的大型沉积盆地，西与阿拉伯地盾相邻，地层剥蚀线构成了其西部边界，阿拉伯板块的北部、东北部和东南部边界线构成了盆地边界，盆地面积约3×106km2 盆地内前寒武系—新近系沉积厚达1317 km,其中前寒武系—石炭系以碎屑岩为主，二叠系—第三系以碳酸盐岩为主。

  波斯湾盆地是世界上油气资源最丰富的地区。按不同估计,这里埋藏了全球可采石油储量的55%～68%和超过40%的天然气储量。盆地位于属于两个不同的岩石圈板块———非洲和欧亚板块的伊朗地块与阿拉伯地盾的接触处。在中生代和新生代的交接期它们的碰撞导致形成了扎格罗斯造山褶皱带和在它前面的巨大美索不达米亚山凹陷,后者属波斯湾盆地的组成部分。在显生代和大部分时间内,这个盆地属于古老冈瓦纳被动边缘的组分,后者在古生代向古特提斯海开放,而在中生代则向新特提斯海开放。稳定的凹陷再加上极佳的地形—气候条件促使在该处形成了极厚的沉积层透镜体(达12～13km以上),它主要由碳酸盐岩和蒸发岩组成。在剖面的不同层位,存在着富含有机质的沉积层,后者能生成液态和气态的烃类。

2、油气地质特征

  波斯湾盆地发育多套良好的生储盖组合,烃源岩由页岩、泥岩、泥灰岩和泥质灰岩组成,盆地不同构造单元发育的主力烃源岩层不同。阿拉伯板块分为阿拉伯地盾和波斯湾盆地，后者又细分出7个次级构造单元。扎格罗斯次盆地发育7套烃源岩层：前寒武系-下寒武统霍尔木兹(Hormuz）岩系、下志留统贾赫库姆(Gahkum)组、中侏罗统萨金鲁( Sargelu)组、下-中白垩统盖鲁(Garau)组、中白垩统卡兹杜米(Kazhdumi)组、上白垩统古尔帕( Gurpi)组和古新统帕卜德赫( Pabdeh)组。其中,以卡兹杜米组为主的4套中生界烃源岩层为该次盆地重要的烃源岩层。阿曼次盆地发育3套烃源岩层:前寒武系-下寒武统侯格夫(Hugh)群(包括Buah/Shuram组和Ara组烃源岩)、上侏罗统图韦克(Tuwaiq)组和中白垩统纳提赫(Natih)组。在阿拉伯次盆地,下志留统阔里(Qalibah)组的古赛巴(Qwsaiba)段是最重要的古生界烃源岩层,主力中生界烃源岩层包括上侏罗统图韦克组、哈尼费(Hanifa)组和下白垩统苏莱伊( Sulaiy)组。

  盆地内已发现的油气藏中,构造油气藏占绝对优势,其次为构造-地层油气藏,只有少数的纯地层岩性油气藏。与其他含油气盆地相比,波斯湾盆地的构造圈闭类型比较简单,其形成主要受控于3种机制:盐流动、基底运动和侧向挤压。由盐流动形成的构造圈闭主要分布于南海湾盐盆和南阿曼-哈巴盐盆。在扎格罗斯次盆地,晚白垩世以来,新特提斯洋的闭合最终导致阿拉伯板块与中伊朗板块的碰撞拼合,这里的构造应力以侧向构造挤压应力为主,因此挤压成因的构造圈闭主要分布于扎格罗斯次盆地。远离扎格罗斯山前褶皱带的阿拉伯次盆地经受的构造运动和侧向挤压较弱,这里的构造通常以基底垂向运动形成的构造圈闭为主。

3、油气富集的主要地质因素

（1）次级盆地的构造—沉积演化史控制油气富集层位

  晚前寒武纪—早寒武世的裂谷作用局限于海湾地区和阿曼,结果在这些地区发育了盐盆。在阿曼的盐盆内，沉积了前寒武系—下寒武统侯格夫群烃源岩层。前寒武系和下古生界发育的盖层使得源自这套古老烃源岩的油气得以在前寒武系、寒武系和奥陶系储集层内聚集成藏,从而这些储集层系成为阿曼次盆地的主要储集层。而在这套古老烃源岩不发育的阿拉伯次盆地和扎格罗斯次盆地,前寒武系和下古生界储集层没有或仅有少量的油气聚集。在阿拉伯次盆地,中新生界层系很少发育断层,而且缺少垂向裂缝,因此中生界烃源岩生成的石油主要以侧向运移的方式聚集成藏,结果导致石油主要富集于侏罗系和白垩系储集层。

  自前寒武纪阿拉伯板块结晶基底克拉通化起,扎格罗斯次盆地开始了其漫长但却十分简单的演化历史。据Sharland等人的研究,晚前寒武纪—晚泥盆世,扎格罗斯次盆地处于冈瓦纳东北缘的被动陆缘背景,晚泥盆世—早二叠世盆地进入了弧后(活动边缘)发育阶段,到了晚二叠世,随着新特提斯洋的张开,盆地又处于了新形成的新特提斯洋的被动陆缘,这种状况一直持续至晚白垩世。自晚白垩世开始,板块边界从被动边缘转换成活动边缘。随后伴随着非洲- 阿拉伯板块持续的北东向俯冲,新特提斯洋逐渐闭合,至中新世时,非洲- 阿拉伯板块与欧亚板块碰撞在一起,新特提斯洋消亡。新近纪的造山运动和褶皱作用在上白垩统—古始新统致密石灰岩中形成了大量的微裂缝,这些微裂缝将中、上白垩统和渐新统- 中新统阿斯马里石灰岩储集层与中白垩统烃源岩连通起来,从而先期聚集于白垩系储集层中的油气和后期烃源岩继续排出的油气,在垂直运移机制下陆续进入阿斯马里组储集层,在同期背斜圈闭中聚集成藏,这种运移和成藏过程至今仍在进行。因此,第三系构成了扎格罗斯次盆地最重要的油气富集层系。

（2）区域盖层控制油气的层系分布

  波斯湾盆地油气的层系分布受区域盖层的控制,紧邻优质区域盖层之下的储集层往往是油气最富集的层位。阿拉伯次盆地的上二叠统裂隙碳酸盐岩储集层和上覆的下三叠统含膏页岩盖层、上侏罗统阿拉伯组颗粒碳酸盐岩储集层和上覆的希瑟组膏盐盖层、扎格罗斯次盆地的渐新统—中新统阿斯马里组裂隙石灰岩储集层和上覆的加奇萨兰组盐岩盖层都属于这类储盖组合。

  在阿拉伯次盆地,储于上二叠统的天然气储量占天然气总储量的78.8% ,储于上侏罗统的石油储量占石油总储量的33.6%。在扎格罗斯次盆地,最主要的储集层系为阿斯马里组。尽管该次盆地经历了剧烈的新近纪构造活动,但是加奇萨兰组盐岩盖层的良好塑性保证了盖层封堵的有效性,因此储于第三系的石油和天然气储量分别占到了盆地石油和天然气总储量的74.5%和43.6% 。在阿曼次盆地,中白垩统泥质石灰岩、泥灰岩和钙质页岩构成了下伏下白垩统碳酸盐岩储集层的有效区域盖层,导致下白垩统储集层成为次盆地内最重要的石油储层,其石油储量占盆地石油总储量的36.8%。

（3）有效烃源岩的分布控制油气的区域分布

  波斯湾盆地的前寒武系—下寒武统烃源岩主要分布于阿曼次盆地的局部地区,志留系烃源岩分布于盆地的中部,而盆地内的中生界烃源岩则主要沿波斯湾及其周围地区展布。

波斯湾盆地内多套烃源岩的广泛发育,为油气的生成和聚集成藏提供了坚实的物质基础。油气的区域分布与烃源岩的展布密切相关,在中阿拉伯地质省、扎格罗斯次盆地和鲁卜—哈利地质省的东部,发育了几套相互叠置的主力烃源岩,油气的就近聚集成藏导致了波斯湾盆地内大油气田和油气储量主要分布于这些地区。

四 、结论

一、波斯湾盆地的油气分布表现出明显的不均一性。油气储量主要分布于现今的波斯湾及其周缘地区的大油气田,油气的层系分布极不均一,而且不同构造单元的主要油气富集层系不同。

二、油气的区域分布受主力烃源岩展布的控制,在波斯湾及其周缘地区,发育了几套空间上相互叠置的主力烃源岩,油气的就近聚集成藏导致了波斯湾地区油气资源的异常富集。

三、次级盆地的构造- 沉积演化史和优质区域盖层控制着油气的富集层系,优质区域盖层之下的储集层往往是油气最为富集的层系,构造活动区的油气成藏和保存需要高品质的膏盐盖层。

参考文献：

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