尼日尔Trakes斜坡位于Termit盆地东南部,面积约为15000km2,西南低,东北高[1-3]。钻探揭示,Trakes斜坡主要发育三套成藏组合,其中Yogou组和Donga组泥岩为主力烃源岩,Sokor1组三角洲相砂岩为主要储层[4-7](图 1)。
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图 1 Termit盆地地层综合柱状图 |
Trakes斜坡断裂比较发育,但早期研究时只有二维地震资料,断裂多为板状正断裂,在平面上展布方向为NNW-SSE,呈向西北收敛、向东南撒开的帚状组合(图 2上),难以形成有效构造圈闭,油气勘探潜力不明。
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图 2 Trakes斜坡Sokor1组顶面二维(上)与三维(下)构造图 |
随着高精度三维地震资料的应用和构造成图,发现研究区发育NNW-SSE向、NW-SE向两组走滑断裂,原有NNW-SSE向张性断裂也属于走滑断裂。两组断裂平面上相互交错组合,可以形成一系列构造圈闭(图 2下)。为此,通过研究走滑断裂的特征、形成机制及其对油气的控制作用,指导探井部署,以期获得规模储量的发现。
2 走滑断裂构造特征 2.1 剖面特征在地震剖面上,研究区走滑断裂呈花状或半花状(图 3)。NW-SE向主断裂上陡下直,从基底延伸到浅层,局部有扭动的特征。沿主断裂带常常发育一系列次级断裂,浅层可见负花状,具典型的张扭走滑断裂特征。自西南至东北,花状构造由复杂逐渐变为简单,这表明了不同位置构造应力强度的变化。
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图 3 Trakes斜坡走滑断裂典型地震剖面 剖面位置见图 2下。 |
图 4分别是1500、500 ms相干切片。由图可见,除发育NNW-SSE向(与盆地走向一致)走滑断裂外,还发育一组NW-SE向走滑断裂。NW-SE向走滑断裂由一系列大致平行的平直断裂构成,规模比较大,从基底一直贯穿到浅层。NNW-SSE向展布的走滑断裂,在平面上呈比较短的雁行展布。
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图 4 Trakes斜坡区1500(左)、500(右)ms三维相干切片 |
Trakes斜坡走滑断裂的发育受控于区域应力场。Termit盆地是在中非剪切带右行剪切应力场作用下形成的被动裂谷盆地[8-12](图 5上)。根据应变椭圆分析(图 5下),北西向展布张破裂在Termit盆地非常发育,是主要的控制圈闭发育和油气藏聚集的断裂。另外,在Trakes斜坡发现两组共轭的剪切破裂中,一组是与主位移带同向的R剪切破裂,另一组是与主位移带反向的R′剪切破裂。
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图 5 中非裂谷系盆地位置(上)及其右行力偶应变分析(下) |
NW-SE向走滑断裂对应右旋走滑应力产生的R同向剪切破裂,也是研究区最发育的一组走滑断裂。从Yogou组下段地层时间厚度(图 6)可以看出,在中部发育的一组NW-SE向走滑断裂(粉色线)表现出明显的右行特征,沿断裂两侧出现的地层加厚区呈右行分布。
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图 6 Trakes斜坡区Yogou组下段地层时间厚度 |
在平面上呈NNW-SSE向雁行展布的走滑断裂对应右旋走滑应力产生的R′反向剪切破裂。这组走滑断裂(图 7红箭头所指)规模比较小,除了局部左阶特征比较明显外,其他特征难以判断。由于处于两条近乎平行的右行走滑断裂之间,类似于美国圣安德烈斯走滑断裂[13],因此判断其为左行反向走滑断裂,这也与本区右旋走滑应力一致。
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图 7 Trakes斜坡NNW-SSE左行左阶走滑断裂雁列展布 |
走滑断裂控制了构造圈闭的发育,同时还是本区油气运移的重要通道。
4.1 走滑断裂控制了构造圈闭的发育在研究区有多条NW-SE向走滑断裂,除Trakes南走滑断裂由雁行排列的小断裂组成外,其他都是由一条断裂而成。就单一断裂而言,右行同向剪切导致在其两端形成不同的应力状态,左侧的挤压隆升端地层上拱,易形成断块构造圈闭(图 8白色箭头所指),是有利的勘探目标。而Trakes南复式走滑断裂具右行左阶特征,在走滑断裂首尾相接的部位呈挤压隆升应力状态,构造圈闭亦比较发育(图 9白色箭头所指)。
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图 8 Trakes斜坡Yogou顶面构造立体显视图(示右旋走滑断裂形成的构造圈闭) |
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图 9 Trakes南走滑断裂Yogou顶面构造立体显视图(示右旋左阶走滑断裂系形成的构造圈闭) |
沿走滑断裂形成的构造脊,构造圈闭成排、成带分布,而远离走滑构造带,圈闭不太发育。
4.2 走滑断裂为油气运移的重要通道在Trakes斜坡,走滑断裂深入基底,沟通了下部油源,是油气运移的通道,控制着油气从深层Yogou组下部油气向Yogou组上部及浅部Sokor 1段储集层的运移。
5 结论(1)在中非剪切带剪切应力作用下,Trakes斜坡发育与主位移带同向的R剪切破裂和与主位移带反向的R′剪切破裂而形成两组不同方向的走滑断裂。
(2)走滑断裂不仅控制了构造圈闭的发育,还是油气运移的重要通道。
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王中凡,河北省涿州市华阳东路东方地球物理公司科技园研究院海外业务部,072751。Email: