吳義平，潘校華，田作基，法貴方，李富恒，候 平

(中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京100083)

南亞地區(qū)主體為印度板塊，現(xiàn)今構(gòu)造格局是由于侏羅紀(jì)以來(lái)印度板塊向北快速漂移，并以低角度注入歐亞板塊內(nèi)所形成的［1－3］。由于東、西兩側(cè)向北擠入的速度和距離均不相同，導(dǎo)致東西構(gòu)造結(jié)外側(cè)的物質(zhì)大量向南逃逸，而產(chǎn)生走滑斷裂活動(dòng)和板塊擠出及碰撞期巖漿成礦作用［4］。喜馬拉雅褶皺帶的陸－陸碰撞模式是以收縮作用為主導(dǎo)的漸進(jìn)式陸內(nèi)變形演化模式［5］。本文論述了該碰撞模式對(duì)南亞地區(qū)圈閉的形成、沉積體系和烴源巖的分布控制作用，提出了典型的油氣運(yùn)聚模式。

1 區(qū)域構(gòu)造演化及分區(qū)

印度板塊三面被阿拉伯板塊、歐亞板塊、緬甸微板塊所包圍，總面積約448×104km2。板塊北部為喜馬拉雅碰撞帶，東西兩面分別為蘇萊曼－馬克蘭褶皺帶、那加－阿拉山褶皺帶(圖1)。自晚元古代以來(lái)，印度板塊經(jīng)歷了內(nèi)克拉通裂谷階段(裂谷期)、被動(dòng)大陸邊緣階段(漂移期)、弧島階段(早碰撞期)和前陸階段(晚碰撞期)4個(gè)演化階段形成了49個(gè)沉積盆地。板塊內(nèi)部多為元古宙克拉通沉積盆地和古生代裂谷沉積盆地，板塊邊緣則多為中、新生代沉積盆地，局部為新生代沉積盆地;板塊北部、緬甸微板塊為新生代沉積盆地。

圖1 南亞地區(qū)大地構(gòu)造位置及沉積盆地和油氣田分布［6］Fig.1 Geotectonic locations and distribution of sedimentary basins and oil＆ gas fields of South Asia［6］

1.1 裂谷期(4 570～166 Ma)

元古宙晚期，位于穩(wěn)定的東岡瓦納大陸(包括印度、澳大利亞、南極洲)的印度板塊發(fā)生微弱但持續(xù)的沉降，主要沉積了白云巖、白云質(zhì)砂巖、海綠石砂巖、有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖和蒸發(fā)巖，在奧陶紀(jì)—石炭紀(jì)發(fā)生沉積間斷。二疊紀(jì)—中、晚侏羅世岡瓦納大陸開(kāi)始分裂［7］，沿印度板塊地殼薄弱地帶發(fā)生差異性升降運(yùn)動(dòng)，形成了一些陸內(nèi)裂谷。由于大規(guī)模的冰川活動(dòng)，裂谷內(nèi)沉積了海相冰磧地層，如波特瓦爾盆地和印度河盆地。板塊西北部和板塊東部地區(qū)下部為冰磧和冰水沉積的碎屑巖，上部為淺海相碎屑巖、灰?guī)r和頁(yè)巖，橫向上在抬升區(qū)漸變?yōu)榭死懴喑练e環(huán)境(圖2)。

1.2 漂移期(166～49 Ma)

晚侏羅世—早白堊世，印度板塊經(jīng)歷了從南半球向北半球的長(zhǎng)距離漂移，引起板塊內(nèi)部氣候和沉積環(huán)境的變化，以火山活動(dòng)為代表，其東側(cè)邊緣開(kāi)始接受裂谷－漂移期的沉積。晚白堊世之前，板塊北部處于北特提斯域的被動(dòng)陸緣區(qū)，在板塊西部陸棚沉積了下白堊統(tǒng)Sembar組和Goru組海相泥巖和灰?guī)r，東部陸棚則沉積了Uttatur群碳酸鹽巖、砂巖和泥巖，該沉積環(huán)境持續(xù)到晚白堊世海退砂巖沉積。晚白堊世，特提斯洋逐漸閉合［2］，印度板塊西部相對(duì)于主板塊向南發(fā)生左旋剪切運(yùn)動(dòng)(圖3)，導(dǎo)致了西部裂谷的發(fā)育和夭折，從而形成坎貝盆地和喀奇地塹。此時(shí)在板塊東部孟加拉灣海底開(kāi)始形成，印度板塊邊界接受復(fù)理石沉積(圖2)。

1.3 早碰撞期(49～16 Ma)

圖2 南亞地區(qū)沉積剖面Fig.2 Sedimentary profiles of South Asia

從始新世到中中新世，印度板塊開(kāi)始向歐亞板塊俯沖［3］。印度板塊持續(xù)向北運(yùn)動(dòng)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在漸進(jìn)式陸內(nèi)變形模式作用下，在北部被動(dòng)陸緣一側(cè)形成近東西向朝南突出的弧形主碰撞帶——喜馬拉雅弧形褶皺帶(圖3)，并發(fā)育一系列逆沖斷裂［2］，向東斜向俯沖到緬甸微板塊之下，形成一條具向西逆沖堆疊造山極性的那加－阿拉山擠壓轉(zhuǎn)換造山帶，向西斜向俯沖到阿拉伯板塊之下形成阿萊曼擠壓轉(zhuǎn)換造山帶［5］。印度板塊盛行的由南向北沉積物搬運(yùn)方向發(fā)生反轉(zhuǎn)，板塊陸棚間歇性發(fā)生碳酸鹽巖臺(tái)地建造(圖2)。沿著中緬地塊消減帶，海溝開(kāi)始形成，發(fā)育一系列弧前－弧后盆地，早先的混合沉積被頁(yè)巖和灰?guī)r所替代。印度板塊西部邊緣的微板塊斜向聚合，導(dǎo)致逆沖斷層和區(qū)域性隆起的出現(xiàn)［5］，形成了一系列逆斷層及壓性花狀構(gòu)造，比如印度河盆地的Jacobad隆起和Sargodha隆起。

1.4 晚碰撞期(16～0 Ma)

早中新世到中中新世，喜馬拉雅山脈和印度－緬甸山脈快速隆升，大量沉積物輸入形成孟加拉和尼科巴沖積堆。晚中新世，沿著褶皺帶匯聚的陸相沉積物超越碳酸鹽巖建造。早上新世右旋走滑斷裂作用顯著，中緬地塊的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(圖3)，近東西向擠壓造山作用加強(qiáng)，形成逆斷層和南北向狹長(zhǎng)背斜構(gòu)造(圖3)。原印度河、Narmada河、恒河、布拉馬普特拉河、Megna河、欽敦江和伊洛瓦底江發(fā)育廣闊的三角洲(圖2)，部分三角洲至今仍然保持高速增長(zhǎng)，在上新世－更新世后期形成了孟加拉灣深海扇［8］。

2 構(gòu)造演化對(duì)油氣的控制作用

依據(jù)區(qū)域構(gòu)造特點(diǎn)將南亞板塊劃分為5個(gè)構(gòu)造區(qū):陸內(nèi)克拉通臺(tái)地、被動(dòng)陸緣區(qū)、夭折裂谷系、前陸盆地區(qū)、弧前－弧后帶(圖1)。以收縮作用為主導(dǎo)的漸進(jìn)式陸－陸碰撞模式控制了5個(gè)構(gòu)造區(qū)圈閉的發(fā)育。裂谷期和漂移期在板塊西部陸內(nèi)裂谷中發(fā)育一系列伸展構(gòu)造;早碰撞期在板塊結(jié)合部位形成了一系列逆斷層及壓性花狀構(gòu)造;晚碰撞期在板塊邊緣厚層的中新統(tǒng)到上新統(tǒng)沉積楔形成各種重力滑脫構(gòu)造，如滾動(dòng)背斜和逆沖推覆構(gòu)造。地層圈閉主要與巖礁、砂巖尖滅、地層不整合、海底扇朵體或斜坡水道復(fù)合體有關(guān)［9］，油氣運(yùn)移通道主要是深大斷裂、逆沖斷層、逆掩斷層和連通砂體。

該碰撞作用對(duì)沉積體系的分布和油氣運(yùn)聚具有重要影響(表1)。印度板塊北部的前晚白堊世被動(dòng)邊緣型沉積在碰撞期被破壞，而東西兩側(cè)和南緣受擠壓碰撞影響小，被動(dòng)陸緣型沉積則較厚，后期遭受抬升剝蝕程度較小，油氣保存條件較好，板塊內(nèi)部在裂谷期僅發(fā)生微弱的沉降。

2.1 被動(dòng)大陸邊緣區(qū)復(fù)合砂體運(yùn)聚模式

在印度西海岸和東海岸發(fā)育8個(gè)被動(dòng)大陸邊緣盆地。該區(qū)沉積厚度巨大，各種類型砂體發(fā)育［10］，生烴凹(洼)陷富集，具有形成大油氣田群的條件［11］。如克里希納－戈達(dá)瓦里盆地的有利圈閉為上二疊統(tǒng)低滲透層遮擋圈閉和斷層圈閉、碎屑巖楔狀體、上侏羅統(tǒng)不整合圈閉、白堊系砂巖透鏡體、下始新統(tǒng)背斜圈閉、中新統(tǒng)－更新統(tǒng)逆牽引背斜、侵蝕水道遮擋圈閉及滾動(dòng)背斜。構(gòu)造反轉(zhuǎn)形成的低幅度背斜及在此之上發(fā)育的大型海底扇砂巖上傾尖滅或侵蝕水道遮擋圈閉是有利勘探領(lǐng)域［12］。

2.2 前陸盆地區(qū)構(gòu)造褶皺－沖斷運(yùn)聚模式

圖3 南亞地區(qū)構(gòu)造演化模式Fig.3 Tectonic evolution patterns of South Asia

表1 南亞地區(qū)不同構(gòu)造單元成藏特征Table 1 Reservoir characteristics of the different tectonic units in South Asia

受印度板塊A型俯沖碰撞影響，在板塊邊緣形成了15個(gè)前陸盆地。該區(qū)油氣主要富集在板塊西北部和東部，構(gòu)造褶皺－沖斷作用對(duì)油氣富集成藏起著決定性的作用［13－14］，寬緩的斜坡有大量的巖性圈閉和成排成帶的穹隆構(gòu)造，既可形成坳陷帶的深盆氣，又可形成斜坡帶油氣的大規(guī)模聚集［15］。如印度河盆地構(gòu)造樣式簡(jiǎn)單，油氣運(yùn)移方向單一［16］，古新世以前主要以形成斷塊氣藏為主(巴丁地區(qū))，古新世以來(lái)形成了碳酸鹽礁體以及眾多的擠壓背斜圈閉、斷背斜和古近系及新近系海底峽谷扇等油氣藏。

2.3 弧前－弧后盆地?cái)啵甏瓜蜻\(yùn)聚模式

在早碰撞期由于印度板塊向緬甸微板塊的B型俯沖作用，造成緬甸微陸塊現(xiàn)今向西凸的東西分帶、南北走向的弧形構(gòu)造格局［9］，在緬甸西部形成了南北向分布的9個(gè)弧前、弧后盆地和1個(gè)裂谷盆地。該區(qū)油氣藏以背斜、斷背斜或斷塊圈閉為主，巖性油氣藏以透鏡體為主［17］。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的油氣集中分布于生烴坳陷及其周緣地區(qū)，烴灶控油特征明顯，中、淺層圈閉基本上以斷塊或斷背斜為主［18］。晚期盆地反轉(zhuǎn)期斷層溝通淺部?jī)?chǔ)層與深部油源，形成了油氣在淺層及周緣隆起帶的聚集［19］。馬達(dá)班盆地沉積中心的斷塊和斷壘帶是淺層生物氣的主要聚集區(qū);西部火山隆起帶、盆地中央的繼承性隆起以及東部斜坡區(qū)的構(gòu)造臺(tái)階是中、深層熱成因氣的主要勘探方向。

2.4 夭折裂谷系斷裂－巖性油氣運(yùn)聚模式

夭折裂谷系主要包括印度西海岸巴爾梅爾盆地和坎貝盆地。下部為冰磧相沉積，上部變?yōu)槿侵蓿瓬\海相沉積，南部坎貝盆地比北部巴爾梅爾盆地坳陷更發(fā)育。該裂谷系油氣成藏受斷裂和走滑反轉(zhuǎn)構(gòu)造控制，反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶與有利巖相帶結(jié)合控制了油氣富集［20－21］。如坎貝盆地為兩坳一隆兩斜坡的構(gòu)造格局，反向斷塊和同向斷塊為油氣運(yùn)聚的主控因素。在陡坡帶形成垂向運(yùn)聚復(fù)式成藏模式［22］，主要發(fā)育滾動(dòng)背斜氣藏、斷塊氣藏、地層超覆氣藏。洼陷帶巖性氣藏發(fā)育，緩坡帶以巖性上傾尖滅氣藏、斷塊氣藏、地層不整合氣藏、地層超覆氣藏為主［23］。而在轉(zhuǎn)換帶部位，表現(xiàn)出多個(gè)斷層方向，調(diào)節(jié)帶成為主要的油氣聚集帶［24］。

2.5 克拉通臺(tái)地未形成規(guī)模聚集

印度板塊穩(wěn)定地臺(tái)內(nèi)部發(fā)育了5個(gè)坳陷盆地以及8個(gè)克拉通盆地。由于該區(qū)在裂谷期僅發(fā)生微弱的沉降，生烴條件較差，未形成大規(guī)模的油氣聚集。

3 油氣富集規(guī)律

南亞地區(qū)發(fā)育3套烴源巖(圖2):二疊紀(jì)－白堊紀(jì)裂谷期烴源巖主要分布于環(huán)印度板塊邊緣，受岡瓦納裂谷范圍控制;白堊紀(jì)漂移期烴源巖主要分布于印度東海岸邊緣盆地，形成于印度板塊陸棚邊緣環(huán)境;古近紀(jì)和新近紀(jì)早碰撞期烴源巖幾乎全區(qū)分布，油氣生成時(shí)間為古近紀(jì)末—中新世(23.3Ma)［25］。油氣藏類型以構(gòu)造油氣藏為主，地層油氣藏一般多分布在遠(yuǎn)離構(gòu)造碰撞帶上，且三角洲發(fā)育，由北向南，分布層位越新。垂向上油氣分布在西部地區(qū)以中生界和古近系為主，東部地區(qū)以古近系和新近系為主，局部為印度板塊邊緣殘余的前裂谷期和裂谷早期地層。

到2009年底，南亞地區(qū)17個(gè)主要含油氣盆地發(fā)現(xiàn)了891個(gè)油氣田(圖1)，累計(jì)發(fā)現(xiàn)2P(證實(shí)儲(chǔ)量加概算儲(chǔ)量)可采儲(chǔ)量為435×108桶，剩余2P可采儲(chǔ)量為261×108桶。油氣主要富集在沿著印度板塊邊緣分布的被動(dòng)大陸邊緣盆地、前陸盆地、弧前－弧后盆地和夭折裂谷盆地中(圖4)，以中、新生代沉積為主，其中孟買盆地油氣資源量最大。

圖4 南亞地區(qū)已發(fā)現(xiàn)油氣可采儲(chǔ)量分布［6］Fig.4 Distribution of recoverable oil＆gas reserves in South Asian

4 結(jié)論

1)漸進(jìn)式陸－陸碰撞使印度板塊內(nèi)部形成元古宙克拉通沉積盆地和古生代裂谷沉積盆地，板塊邊緣則多為中、新生代沉積盆地;板塊北部、緬甸微板塊則為新生代沉積盆地。

2)裂谷期和漂移期在板塊西部陸內(nèi)裂谷中發(fā)育一系列伸展構(gòu)造;早碰撞期在板塊結(jié)合部位形成了一系列逆斷層及壓性花狀構(gòu)造;晚碰撞期在板塊邊緣厚層的中新統(tǒng)到上新統(tǒng)沉積楔形成各種重力滑脫構(gòu)造。在構(gòu)造作用微弱的板塊邊緣區(qū)則發(fā)育砂巖尖滅圈閉、海底扇朵狀體或斜坡水道復(fù)合體等巖性圈閉以及礁型圈閉。

3)受岡瓦納裂谷范圍控制的二疊系－白堊系裂谷期烴源巖主要分布于環(huán)印度板塊邊緣，陸棚邊緣環(huán)境的白堊系漂移期烴源巖主要分布于印度東海岸盆地，古近系和新近系烴源巖幾乎全區(qū)分布。油氣藏以構(gòu)造類型為主，地層油氣藏一般多分布在遠(yuǎn)離構(gòu)造碰撞帶上。

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