断裂在中苏门答腊盆地油气成藏中的作用

丁 一

（大庆油田勘探开发研究院，黑龙江大庆 163712）

中苏门答腊盆地位于印度尼西亚西部苏门答腊岛中部，盆地南部为TIGAPULUH 高地，西靠Barisan 山脉，东临马六甲海峡，ASAHAN 隆起将中苏门答腊盆地与北苏门答腊盆地分割，（见图1），盆地面积12.9万平方公里，地理位置和交通条件比较优越。盆地内部包含四个主力凹陷，发育了世界级大油田Duri油田和Minas油田，还有卡萨普油田等40 多个中小油气田，印尼石油产量和储量的一半都出自该盆地。

油气成藏的研究越来越系统化，注重各个成藏要素相互匹配[1-3]。国外将含油气系统定义为一个包含烃源岩以及与该烃源岩相关的油气、油气聚集成藏所必需的一切地质要素和作用的自然系统[4]，张厚福等认为含油气系统包括了油气成藏所必不可少的一切地质要素和作用在时间空间上良好配置的物理化学动态系统[5]，成藏动力学通过石油地质学月地球动力学相结合，研究油气运移、聚集的运动特征，进而分析成藏的主控因素[6-11]。郗凤云、洪国良等对中苏门答腊盆地东北部某区块层序地层与勘探目标、油气有利成藏区带进行了研究；杨福忠等对该盆地的盆地类型、储量分布情况进行了研究；许凡等人对该盆地进行了生储盖组合分析和勘探潜力预测；到目前为止，国内还没有对断裂系统在中苏门答腊盆地成藏中的作用进行过系统研究，本文通过对该盆地断裂发育情况的研究，结合构造沉积发育史、圈闭形成时间，对断裂在成藏中的作用进行了分析。

印度洋板块向处于欧亚大陆板块边缘的苏门答腊岛斜向俯冲，产生了地幔对流圈的热活动及底辟作用，使上覆地壳处于拉张状态，同时形成Barisan 火山弧，中苏门答腊盆地即为该火山弧后的典型弧后盆地[1]。沿深大断裂不断侵入的岩浆、小规模的火山爆发以及地幔上涌，均导致了该盆地极高的地热流，也是东南亚弧后盆地中埋藏最浅、地温梯度最高的盆地，地温梯度平均高达6.7℃/100 m。

1 构造演化

苏门答腊盆地原属冈瓦纳古陆的一部分，直到中生代末期才与Sunda 克拉通汇合。盆地基底形成于前第三纪时期[3]，基底以石炭纪和二叠纪变质岩为主，部分地区可见火山岩。进入始新世，盆地经历裂陷、凹陷、构造反转三期演化阶段（见图2）。

1.1 裂陷期

图1 中苏门答腊盆地位置图

图2 中苏门答腊盆地构造发育示意图

图3 中苏门答腊盆地地层沉积序列

中始新世-渐新世末期，为盆地裂陷期（见图2a）。始新世中期为弧后扩张期，处于右旋扭应力下的中苏门答腊盆地表现为近东-西向扩张应力，形成一系列正断层，盆地西部形成北北西-南南东方向、盆地东部形成北—南走向的地堑、半地堑；随后盆地快速沉降，构造低部位凹陷、地堑沉积Pematang 群地层，相邻隆起、地垒等构造高部位被剥蚀，提供良好的物源（见图3）。中Pematang 组沉积的一套棕色泥岩，淡水-盐水缺氧环境，藻类丰富，富含有机质。

1.2 凹陷期

早中新世初期－中中新世，为盆地凹陷期（见图2b）。渐新世晚期，印度洋洋底扩张，导致苏门答腊岛所在的巽他古陆发生顺时针旋转，产生了一个较小但是比较重要的构造挤压阶段，结束了裂陷期。中新世早期，盆地由于岩浆上涌，地壳拉薄，进入地热凹陷期，均匀沉降，正断层发展为同生断层。沉积环境为河流相－三角洲相，伴随着海侵，沉积下Sihapas 组、上Sihapas组砂岩。进入中中新世，海侵面积扩大至全盆地，沉积Telisa 组海相泥岩。

1.3 构造反转期

晚中新世－现在，盆地发生构造反转（见图2c）。印度洋板块向北斜向俯冲，走滑断层发生形变，盆地受北北东－南南西向压扭性应力控制，苏门答腊岛西部地区受挤压抬升，Barisan 山脉形成；地堑边界的断层发侧向运动和构造反转，形成背斜褶皱。这种褶皱被称为典型的Sunda 褶皱，在高部位表现为背斜，向深部位褶皱幅度减小，逐渐演变为向斜或半地堑；控制Sunda 褶皱的边界断层断距存在翻转，褶皱浅层向上，深层向下。Barisan 山脉为该时期物源，Petani 群地层形成于这一时期。下Petani 组沉积泥岩，上Petani 组以砂岩为主，伴随煤层、火山碎屑。

2 成藏因素分析

2.1 烃源岩

中Pematang 组棕色泥岩，为本区主力生油层。以Ⅰ型干酪根为主，TOC含量为4.6%～6.5%，生烃潜力高达15.5 毫克烃/克岩石[7]。虽然经历构造反转期隆起，但是该区仍然表明成熟度随深度增加而迅速增加，镜质组反射率为0.42%～0.82%，说明低到中等成熟度。

2.2 储集层

前第三纪基地形成风化壳，裂缝发育，有一定储集空间，形成该盆地基底裂缝储层。临近主力生油层的上、下Pematang 组砂岩，这两组砂岩主要为冲积扇、河流相、湖泊相等陆相沉积，为该盆地第二套储集层，平均孔隙度17%，平均渗透率100 毫达西。下Sihapas组、上Sihapas 组沉积的大套河流三角洲相砂岩为该盆地主力储层，由于埋藏浅，压实程度低，孔隙度20%～40%，平均孔隙度高达28%，渗透率0.3～4 达西，平均渗透率可达1.5 达西[8]。

2.3 盖层

盆地内部发育4 套盖层。中Pematang 组棕色泥岩为下Pematang 组砂岩、基底裂缝储层提供局部盖层；上、下Sihapas 组种泥页岩夹层为本层砂岩提供局部盖层；Telisa 组泥岩和下Petani 组沉积泥岩厚度大，分布范围广，为本区区域性盖层，对油气聚集起到良好的保护作用。

2.4 成藏要素时空配置关系

油气成藏要素的存在及其品质好坏非常重要，但是更重要的是成藏要素在时间、空间上的相互配置关系，它们决定了油气藏的形成与分布[9-11]。

2.4.1 时间配置关系 从图4 中看出，中新世末期生油层开始大量向外排烃。平均地温梯度达6.7℃/100 m，生油窗顶界深度在800～1200 m，底界深度在1900 m左右。位于该盆地的Pedada油田有记录的8口井平均地温梯度达到15.3℃/100 m，盆地在中中新世晚期，沉积厚度达到700～1000 m 左右，由于较高的地热梯度，提前进入生烃门限，开始生烃。中新世晚期到现在，随着埋深进一步增加，开始大量生烃，并于晚中新世开打向外排烃。

该盆地圈闭的形成受构造控制。在大量排烃之前，受反转构造控制（见图2c），形成典型的Sunda 褶皱。在背斜形成之后，中Pematang 组源岩生成的大量油气岩沿断层运移到Sihapas 组背斜圈闭中并聚集成藏。这种背斜油藏是中苏门答腊盆地最主要的油藏类型，该储集层所占原油储量达到中苏门答腊盆地原油总储量的95%。第二种圈闭为基底风化壳，在后期渐新世泥岩封盖之后形成的地层圈闭，中Pematang 组源岩生成油气经断层向下运移，形成地层油气藏，这类圈闭原油储量占盆地总原油比例不到5%。

图4 成藏要素时间配置关系图

2.4.2 空间配置关系 从图2可以看出，背斜形成于烃源岩之上，同时深切基底的深大断裂、同生断层为油气运移提供了优势通道，储集层内部河流三角洲的连续砂体为油气横向运移提供了优势通道。

从平面上看（见图1），圈闭大部分位于主力生烃凹陷的上方、或50 公里以内，沿断层分布。这些圈闭在优势通道的作用下，在大量生烃期之后，形成了油藏。

3 结论

（1）本区烃源岩为Ⅰ型干酪根，有机碳含量高，成熟度中等，高地温梯度使烃源岩在埋藏比较浅的情况下提前进入生烃期，为本区油藏得形成提供有力的油源保障。

（2）Sihapas 组河流三角洲砂岩平均孔隙度高达28%，平均渗透率可达1.5 达西，为本区提供良好的储层。

（3）成藏要素的时空配置关系为成藏的主控因素，构造运动对成藏要素的配置关系起到重要作用。本区圈闭的形成主要受构造反转运动的控制，形成于大量排烃期之前，圈闭在空间位置上多位于生烃凹陷的上方或附近；构造运动产生的断层为油气运移提供了优势通道；覆盖全盆地的Telisa 组泥岩提供很好的盖层。

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