澳大利亚Bonaparte盆地中晚侏罗世构造古地貌及沉积相分析

作     者：金燕林 

作者单位：中国地质大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨香华

授予年度：2011年

学科分类：070903[理学-古生物学与地层学(含：古人类学)] 0709[理学-地质学] 081803[工学-地质工程] 07[理学] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：Bonaparte盆地 裂陷层序 构造演化 古地貌 沉积相 

摘      要：Bonaparte盆地属于典型的被动大陆边缘多旋回叠合盆地,面积广阔,约为27×104kmm2,勘探面积达22×104km2。盆地已经历了20多年的油气勘探历程,截止2007年7月共有70个油气发现,包括2004年发现的Katandra油田,2005年发现的Vesta、Caldita和Firebird三个气田。已探明的6个大型气田可采储量合计28800Bscf,但目前只有11个油气田投入开发。因此该盆地具有油气资源丰富、勘探程度低、勘探潜力高的特征。中生代末期Valanginian不整合以后裂后热沉降对裂陷期构造单元沉积时期的古地貌形态具有极大的影响,故目前尚未建立一套统一的区域层序划分模式,从而影响了区域地层对比、古地貌恢复及沉积相分析。中晚侏罗世,盆地处于强烈裂陷期并经历了Callovian破裂不整合时期的大型差异隆升、剥蚀与沉降,造成盆地内不同构造单元在该时期的构造、地形差异,从而决定了不同的物源通道及沉积物配分模式并影响沉积相展布模式。因此在区内不同构造单元进行等时地层格架建立、古地貌研究及沉积体系、沉积相展布模式分析对有利储集区带的预测具有重要的意义。通过盆地形成的动力学背景及构造演化特征分析可知,在不同的演化阶段构造对各构造单元格局及盆地沉积具有不同的控制作用。中晚侏罗世时期盆地处于裂陷主体阶段,整体为相对稳定的浅海陆架环境,伴随局部构造拉张作用出现较深海水环境,并具有明显的继承性沉积特征及岩性油气藏发育的有利条件。本文运用被动大陆边缘海相层序地层的原理和方法,以构造地质学、层序地层学、沉积学、盆地分析及石油地质学知识为理论指导,以构造演化—层序演化—沉积充填为主线,以区域地震剖面、连井剖面为依托,建立大尺度的层序地层格架,并在局部地区如Sahul凹陷进行次一级层序划分。从典型地震相、测井相、单井相及岩心相四个方面深入分析目的层段的典型沉积特征,总结出各层序段内沉积相在各构造单元内的分布特征。在此基础上,通过岩矿、古生物资料的分析认为盆地内物源来源广泛且同一物源区有多种物源供给方向,如Londonderry断隆对Vulcan地堑、Sahul凹陷、Malita地堑及Petrel坳陷均有物源供给且具有石英含量高的特征;Sahul断隆主要为Mailta地堑提供物源;Ashmore断隆则主要为Vulcan地堑提供物源。在物源分析及构造沉积背景的基础上,对盆地侏罗系及早白垩系地层进行了古地貌恢复,结果显示盆地呈现出隆凹相间的古地貌格局,早中侏罗世SQ1-SQ2沉积时期沉降中心位于盆地的中北部,主要分布在Valcan地堑、Sahul凹陷、Petrel坳陷远端和Malita地堑内,地层沉积厚度差异较大;中晚侏罗世SQ3-SQ4沉积时期Sahul断隆抬升,盆地内接受沉积物的沉积单元范围有所扩大且具有继承性沉积的特征,差异沉降作用明显减弱;早白垩世sQ5沉积时期,盆地仍为继承性沉积且伴随着大规模的海侵作用的发生,沉积范围进一步扩大。基于上述分析提出了五种与动力学机制相匹配的沉积充填特征并总结出三角洲、重力流及滩坝这三种典型相模式,尤其是滩坝砂体的发现对盆地岩性油气藏的勘探部署有重要指导意义。在物源、钻井含砂率、区域地震相及古地貌恢复结果的基础上,确定出目的层段沉积相展布特征。同时根据物源古流向及典型单井沉积微相的分析结果,明确了图中砂体的来源及成因。此外,通过对中晚侏罗世地层成岩作用简要分析明确了盆地成岩作用的多期性、复杂性,并确定盆地Vulcan地堑内海底扇、Sahul凹陷、Petrel坳陷、Malita地堑中三角洲前缘中的河口坝、河道微相及在隆起区边缘、三角洲前端、侧翼较为发育的滩坝砂体是本区有利的储集相带。且由于其继承性沉积特征,盆地具有较好的生烃潜力。