秘鲁三个前陆盆地油气地质条件对比研究

第２７卷　第６期２０１３年１２月现　代　地　质ＧＥＯＳＣＩＥＮＣＥＶｏｌ２７　Ｎｏ６Ｄｅｃ２０１３秘鲁三个前陆盆地油气地质条件对比研究王　青，赵　旭，刘亚茜（中国石油勘探开发研究院，北京　１０００８３）　　收稿日期：２０１３０４２１；改回日期：２０１３０６２０；责任编辑：孙义梅。　　基金项目：国家科技重大专项“全球剩余油气资源研究及油气资产快速评价技术”（２０１１ＺＸ０５０２８）。　　作者简介：王　青，男，高级工程师，１９７６年出生，石油地质学专业，主要从事海外油气新项目评价研究方面的工作。Ｅｍａｉｌ：ｗｑｉｎｇ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａｃｏｍｃｎ。摘要：Ｍａｒａｎｏｎ、Ｕｃａｙａｌｉ和ＭａｄｒｅｄｅＤｉｏｓ盆地是３个弧后前陆盆地，对比研究发现：（１）古近纪和新近纪的构造运动对Ｕｃａｙａｌｉ盆地的影响比Ｍａｒａｎｏｎ盆地要大。Ｍａｒａｎｏｎ盆地西边界的古生代地层被大断层裂开，除了在老构造上有低幅度褶皱外并未明显被反转或压缩；而在Ｕｃａｙａｌｉ盆地内，则发育基底相关的逆冲褶皱和反转构造。（２）三叠纪期间，Ｍａｒａｎｏｎ和Ｕｃａｙａｌｉ盆地的大部分地区，大的断裂和构造抬升交替保存和剥蚀着原古生代的地层，而在ＭａｄｒｅｄｅＤｉｏｓ盆地，很少有断层产生或抬升剥蚀，导致ＭａｄｒｅｄｅＤｉｏｓ盆地古生代地层比Ｍａｒａｎｏｎ和Ｕｃａｙａｌｉ盆地保存较好。（３）自北向南３个盆地的主力烃源岩和主力储层的地层年代越来越老。盆地的前渊带，储层埋藏深度大和成岩作用强的特点导致储层的物性明显变差。（４）晚白垩世以来的挤压和冲断运动在３个盆地的中西部形成了大量中－高幅度的背斜、断背斜等构造圈闭。盆地东部的地层向克拉通地台方向逐层超覆，发育地层圈闭。Ｍａｒａｎｏｎ和Ｕｃａｙａｌｉ盆地北部，新近纪的构造挤压运动影响到基底，使断层贯穿至盆地基底，发育与基底相关的断层，而在Ｕｃａｙａｌｉ盆地的最南部发育薄皮式断层。最后，指出了３个盆地下一步勘探的领域和方向。关键词：勘探潜力；油气地质；前陆盆地；秘鲁中图分类号：ＴＥ１２２　　　　　　文献标志码：Ａ　　　　　　文章编号：１０００－８５２７（２０１３）０６－１４１４－１１ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＰｏｔｅｎｔｉａｌｏｆＴｈｒｅｅＦｏｒｅｌａｎｄＢａｓｉｎｓｉｎＰｅｒｕＷＡＮＧＱｉｎｇ，ＺＨＡＯＸｕ，ＬＩＵＹａｑｉａｎ（ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ＆Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｒａｎｏｎ，ＵｃａｙａｌｉａｎｄＭａｄｒｅｄｅＤｉｏｓｂａｓｉｎｓａｒｅＳｕｂＡｎｄｅａｎｆｏｒｅｌａｎｄｂａｓｉｎｓ．Ｔｈｅｋｅｙｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｔｕｄｙｓｈｏｗｔｈａｔ：（１）ＴｈｅｔｅｃｔｏｎｉｃｅｖｅｎｔｓａｔｔｈｅｅｎｄｏｆＴｅｒｔｉａｒｙｆｏｒｍｅｄｔｈｅｂａｓｅｍｅｎｔｉｎｖｏｌｖｅｄｔｈｒｕｓｔｓａｎｄｒｅｖｅｒｓｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｎＵｃａｙａｌｉｂａｓｉｎ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｎＭａｒａｎｏｎｂａｓｉｎａｒｅｌｅｓｓｉｎｔｅｎｓｉｖｅ．（２）ＤｕｒｉｎｇｔｈｅＴｒｉａｓｓｉｃｐｅｒｉｏｄ，ｍｏｓｔＰａｌｅｏｚｏｉｃｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｉｎＭａｒａｎｏｎａｎｄＵｃａｙａｌｉｂａｓｉｎｓａｒｅｕｐｌｉｆｔｅｄａｎｄｅｒｏｄｅｄ，ｗｈｉｌｅｉｎＭａｄｒｅｄｅＤｉｏｓｂａｓｉｎ，Ｐａｌｅｏｚｏｉｃｆｏｒｍａｔｉｏｎｓａｒｅｕｎａｆｆｅｃｔｅｄａｎｄｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｗｅｌｌｐｒｅｓｅｒｖｅｄ．（３）Ｇｅｎｅｒａｌｌｙ，ｔｈｅｍａｉｎｓｏｕｒｃｅｒｏｃｋｓａｎｄｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｆｏｒｔｈｅｔｈｒｅｅｂａｓｉｎｓｂｅｃｏｍｅｏｌｄｅｒｆｒｏｍｎｏｒｔｈｔｏｓｏｕｔｈ．Ａｎｄｔｈｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｑｕａｌｉｔｙｏｆｆｏｒｅｄｅｅｐｒｅｇｉｏｎａｒｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｐｏｏｒｄｕｅｔｏｄｅｅｐｂｕｒｙｉｎｇａｎｄｄｉａｇｅｎｅｓｉｓ．（４）Ａｎｔｉｃｌｉｎａｌａｎｄｆａｕｌｔｅｄａｎｔｉｃｌｉｎａｌｔｒａｐｓａｒｅｆｏｒｍｅｄｉｎｔｈｅｗｅｓｔｅｒｎａｎｄｍｉｄｄｌｅｐａｒｔｓｏｆｔｈｅｆｏｒｅｌａｎｄｂａｓｉｎｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｔｅｃｔｏｎｉｃｅｖｅｎｔｓ，ｗｈｉｌｅｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃｔｒａｐｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｔｈｅｅａｓｔｏｆｔｈｅｂａｓｉｎ．ＢａｓｅｍｅｎｔｉｎｖｏｌｖｅｄｔｈｒｕｓｔｓｐｒｅｄｏｍｉｎａｔｅｄｉｎｔｈｅＭａｒａｎｏｎｂａｓｉｎａｎｄｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｐａｒｔｏｆＵｃａｙａｌｉｂａｓｉｎ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅＴｅｒｔｉａｒｙｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｕｐｌｉｆｔ，ｗｈｉｌｅｔｈｉｎｓｋｉｎｎｅｄｔｈｒｕｓｔｉｎｇａｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｅｒｎｐａｒｔｏｆＵｃａｙａｌｉｂａｓｉｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｔａｒｇｅｔｓａｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｂａｓｉｎｓ．ＴｈｒｅｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｔａｒｇｅｔｓｅｘｉｓｔｉｎＭａｒａｎｏｎｂａｓｉｎ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｒｕｓｔｆｏｌｄｆｏｒｅｄｅｅｐｂｅｌｔ，ｃａｒｂｏｎａｔｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｉｎＰｕｃａｒａＦｏｒｍａｔｉｏｎａｓｗｅｌｌａｓＣｒｅｔａｃｅｏｕｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｗｉｔｈｏｕｔｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎＰａｌｅｏｚｏｉｃ，ａｎｄｒｅｓｅｒｖｏｉｒｂｅｌｏｗＣｈｏｎｔａＦｏｒｍａｔｉｏｎ．ＦｏｕｒｔｙｐｅｓｏｆｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｌｅａｄｓｅｘｉｓｔｉｎＵｃａｙａｌｉｂａｓｉｎ：ｔｒａｐｓｉｎｔｈｒｕｓｔｆｏｌｄｆｏｒｅｄｅｅｐｂｅｌｔ，ＣａｒｂｏｎａｔｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｉｎＰｕｃａｒａＦｏｒｍａ书书书ｔｉｏｎ，ａｓｗｅｌｌａｓｇａｓｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆＰｅｒｍｉａｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＮｏｒｔｈＵｃａｙａｌｉｓｕｂｂａｓｉｎ，ａｎｄＣｒｅｔａｃｅｏｕｓｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃｔｒａｐｓｉｎｔｈｅｅａｓｔｅｒｎｐａｒｔｏｆｔｈｅｂａｓｉｎ．ＡｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｗｉｔｈｉｎｈｅｒｉｔｅｄＰａｌｅｏｚｏｉｃｕｐｌｉｆｔｉｎｔｈｅｆｏｒｅｌａｎｄｓｌｏｐｅａｒｅｍａｉｎｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｔａｒｇｅｔｓｉｎＭａｄｒｅｄｅＤｉｏｓｂａｓｉｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌ；ｐｅｔｒｏｌｅｕｍｇｅｏｌｏｇｙ；ｆｏｒｅｌａｎｄｂａｓｉｎ；Ｐｅｒｕ０　引　言秘鲁共和国位于南美洲西北部，东部毗邻巴西，南部与玻利维亚、智利相连，西濒太平洋，北部与厄瓜多尔、哥伦比亚接壤。在秘鲁境内安第斯山山前分布着３个前陆盆地，自北向南依次为Ｍａｒａｎｏｎ、Ｕｃａｙａｌｉ和ＭａｄｒｅｄｅＤｉｏｓ盆地，面积分别约为３５、１２和９万ｋｍ２（图１）。秘鲁境内的油气勘探始于２０世纪３０年代。１９３９年，在Ｕｃａｙａｌｉ盆地东缘钻探了第一口探井，发现了ＡｇｕａＣａｌｉｅｎｔｅ背斜油田，１９８４年以后又在该盆地陆续发现了ＳａｎＭａｒｔｉｎ、Ｃａｓｈｉｒｉａｒｉ和Ｐａｇｏｒｅｎｉ等多个油气田。１９７１年，秘鲁国家石油公司在Ｍａｒａｎｏｎ盆地首先发现了Ｃｏｒｒｉｅｎｔｅ油田，此后又发现了Ｐａｖａｙａｃｕ、Ｙａｎａｙａｃｕ等油气田。１９９１年，在ＭａｄｒｅｄｅＤｉｏｓ盆地玻利维亚境内发现了Ｐａｎｄｏ油田，但在该盆地的秘鲁境内一直无商业油气发现。这３个盆地地处偏远且多为雨林或高山地区，基础设施匮乏，交通运输极为不便，勘探地面作业难度大，部分地区还存在自然保护区、部落社区干扰等问题，勘探成本较高。另外，由于在秘鲁从事油气勘探开发的外国油公司各自划区块勘探开发，资料相互保密，勘探工作缺乏统一的部署，勘探经常存在时间间断，勘探实物工作和研究的层次和范围相对局限。上述因素综合导致盆地的局部地区勘探程度较低、油气地质综合研究不系统等情况。但是，由于秘鲁的油气合同条款较为优惠，值得开展更深层次的研究和勘探工作。本文在深入现场调研、利用秘鲁政府多次招标资料和公开文献的基础上，通过对地震、钻井以及地球化学等资料综合分析，对秘鲁境内的３个前陆盆地的油气地质条件开展对比研究，提出下一步勘探方向和领域。１　盆地构造和沉积演化特征Ｍａｒａｎｏｎ、Ｕｃａｙａｌｉ和ＭａｄｒｅｄｅＤｉｏｓ盆地群位于安第斯山东侧，东部与巴西地盾相邻［１－６］。这３个盆地均为弧后前陆盆地，构造形态均为不对称向斜，自西向东沉积地层变薄。西部构造明显，有大量平行安第斯褶皱山系走向的背斜，东部褶皱平缓，地层呈单斜状超覆或尖灭覆盖在巴西地盾边缘（图２）。１１　构造演化特征秘鲁Ｍａｒａｎｏｎ、Ｕｃａｙａｌｉ和ＭａｄｒｅｄｅＤｉｏｓ盆地群总体经历了克拉通边缘盆地－裂谷盆地－前陆盆地３个演化阶段［６－９］。寒武纪－奥陶纪早期，现在秘鲁所在位置属于古大洋的被动大陆边缘，盆地群所在位置早期为古生代被动大陆边缘的一部分。海西造山运动早期，盆地群所在位置部分地层因抬升而被侵蚀，并局部变质。晚二叠世－早三叠世期间，盆地群的位置处于拉伸应力背景下，下伏的古生界地台和基底被分成若干个地堑和半地堑，并在盆地群西部边缘形成了深的裂谷盆地。晚三叠世至中侏罗世，裂谷区继续沉降。中侏罗世晚期，中科迪勒拉山隆起，大量的碎屑岩向东超覆沉积在地盾的古老岩系上［６－１０］。晚白垩世－古近纪早期，安第斯褶皱变形开始，安第斯山山前的前陆盆地群开始逐渐形成。白垩纪晚期，太平洋板块在秘鲁板块边缘以低角度俯冲产生挤压作用（Ｐｅｒｕｖｉａｎ运动），挤压构造在安第斯地区广泛发育，但是Ｍａｒａｎｏｎ盆地和Ｕｃａｙａｌｉ盆地大部分地区由于位于沉积区的边缘而未受影响。中新世期间，Ｑｕｅｃｈｕａ期３次构造挤压运动使得安第斯地区隆起形成造山带。一系列的逆冲和反逆冲构造将Ｓａｎｔｉａｇｏ次盆和Ｈｕａｌｌａｇａ次盆与Ｍａｒａｎｏｎ盆地分开；南边的Ｃｏｎｔａｙａ高地被反转，Ｃｕｓｈａｂａｔａｙ高地被逆冲形成鞍部，位于Ｍａｒａｎｏｎ盆地和Ｕｃａｙａｌｉ盆地之间；早先存在的Ｓｈｉｒａ高地反转逆冲，使得Ｅｎｅ次盆与Ｕｃａｙａｌｉ盆地分开，３个附属次盆（Ｓａｎｔｉａｇｏ、Ｈｕａｌｌａｇａ和Ｅｎｅ）因位于主前陆盆地的西部而严重构造变形；Ｆｉｔａｃａｒｒａｌｄ隆起和Ｕｒｕｂａｍｂａ隆起也在此期间将Ｕｃａｙａｌｉ盆地南北次盆分开。在经历了中新世以来的Ｑｕｅｃｈｕａ造山运动以后，盆地群开始呈现目前的形态［１０］。１２　地层沉积特征秘鲁前陆盆地群沉积地层从奥陶纪至今均有５１４１　第６期王　青等：秘鲁三个前陆盆地油气地质条件对比研究图１　秘鲁３个前陆盆地及其重点油气田分布图Ｆｉｇ１　ＬｏｃａｔｉｏｎｓｏｆｆｏｒｅｌａｎｄｂａｓｉｎｓａｎｄｋｅｙｆｉｅｌｄｓｉｎＰｅｒｕ图上标号和油气田名称如下：１Ｃａｓｈｉｒｉａｒｉ；２ＳａｎＭａｒｔｉｎ；３Ｐａｇｏｒｅｎｉ；４Ｍｉｐａｙａ；５Ｋｉｎｔｅｒｏｎｉ；６ＡｇｕａＣａｌｉｅｎｔｅ；７Ａｇｕａｙｔｉａ；８Ｐａｃａｙａ；９Ｍａｑｕｉａ；１０Ｈｕａｙａ；１１Ｙａｎａｙａｃｕ；１２Ｃｏｒｒｉｅｎｔｅ；１３Ｃｈａｍｂｒｉａ；１４Ｃａｐｉｒｏｎａ；１５Ｐａｖａｙａｃｕ；１６Ｂａｒｔｒａ；１７Ｔａｍｂｏ；１８Ｊｉｂａｒｉｔｏ；１９ＣａｐａｈｕａｒｉＳｕｒ；２０Ｓｈｉｖｉｙａｃｕ；２１ＳａｎＪａｃｉｎｔｏ；２２Ｃａｒｍｅｎ；２３ＣａｐａｈｕａｒｉＮｏｒｔｅ发育（图３）。盆地群的基底是前寒武纪变质岩。奥陶纪海相地层Ｃｏｎｔａｙａ组地层直接沉积在基底上，志留纪沉积厚度很小或缺失，泥盆纪海相Ｃａｂａｎｉｌｌａｓ组地层沉积在奥陶纪地层之上，局部角度不整合。Ｍａ