坎贝尔高原盆地

坎贝尔高原是位于新西兰南岛东部和东南部的一块巨大的水下大陆地壳。这个街区原本是冈瓦纳大陆在它与南极洲分离的过程中形成了几个张性盆地(Davey,本卷)。其中四个盆地具有碳氢化合物的商业潜力。它们是坎特伯雷盆地、大南方盆地、普卡基盆地和坎贝尔盆地(图6.5)。

坎特伯雷盆地

坎特伯雷盆地位于南岛高山地区的东部,一直延伸到离岸150公里处,水深达1500米。总的来说,该盆地占地约48,000平方公里,沉积物的最大厚度超过5公里,平均厚度为3公里。这表明,根据世界平均数据,该盆地有潜力发现约3 x 108 m3石油当量。

因为东侧有很大的水深盆地勘探一直局限于西部陆上和大陆架板块。在大陆架上进行了广泛的勘探地震剖面,但盆地的深层部分只进行了有限的侦察地震工作。然而,这足以划定盆地的范围。该地区已经钻探了7口井,其中3口在陆上,4口在海上。陆上油井

坎贝尔高原
图6.5。坎贝尔高原的地图,显示了主要的沉积盆地及其总体结构。盆地识别如图6.1所示。

显示潜在储层已被淡水冲洗,但有两口海上井确实有良好的凝析油和天然气显示。galon -1探明的次级商业储量为4 × 108 m3天然气和0.2 × 106 m3凝析油。

从凝析油的地球化学研究来看,石油的来源似乎是陆地有机物质,这表明煤系层序提供了碳氢化合物。研究还表明,古新统海相页岩资源丰富,是该区潜在的烃源岩。

晚白垩世煤系砂岩和古新统至始新统海相砂岩为该区潜在储层。

与储层砂相伴生的海相泥岩和非海相页岩为构造提供了良好的封闭性盖层。从研究中得出石油行业,在2800 ~ 3600 m左右可达到烃类生成的成熟水平。

地层学包括广泛的海侵序列主要为同裂谷和早期裂谷后煤系和砾岩,其次为海相砂岩、泥岩,最后为灰岩。一个强大的区域不整合在渐新世灰岩中,将这个下部海侵序列与上覆的海相粉砂岩和砂岩的退退序列分开,后者在新近纪期间填充了盆地的西部造山南阿尔卑斯山的隆起在整个盆地的历史中,局部火山活动不时发生。

下海侵层序向西上覆,地层尖灭构造与伸展断裂相结合。这种断层作用在古新世层序之上通常观察不到。中新世开始,原有断裂带发生反向运动,形成背斜构造。在盆地中发现的第三种构造是与火山圆顶有关的构造。

大南盆地

位于南岛东南部的大南盆地是新西兰最大的沉积盆地。它的面积约为85,000平方公里,除数百平方公里外,全部位于海上(图6.5),水深可达1,500米。然而,三分之二的盆地位于水深不到1000米的水域。最大沉积物厚度7.5 km,平均厚度约4 km。如果使用世界平均数据,这意味着应该存在6.5 x 108立方米油当量的储量。该盆地的商业勘探始于20世纪60年代中期。目前,该地区的信息库包括5万多公里的地震剖面和8口海上油井。这些井已经证实了该盆地的一些潜力,两口井显示出了天然气和凝析油,同时在Kawau-1A进行了1.9 × 10s m3/天的天然气和少量凝析油的次商业测试。

不幸的是,该盆地的很大一部分水深超过500米,距离陆地最远可达350公里(图6.5)。因此,要想具有商业价值,任何油田都必须至少属于大型储量类别。

大南方盆地是一个断裂控制盆地。大部分断层似乎一直活跃到古新世,但从那以后就没有了。盆地底板为断块断陷,发育一系列地垒和地堑构造,具有典型的张性构造。整个盆地周围断裂的张性、盆地平行于坎贝尔高原东缘的走向以及盆地形成的时间,都表明该盆地的起源是对高原下地壳减薄的响应。

沉积层序包含超过5公里的白垩纪和早第三纪岩石。它们由厚的基底煤系和河流沉积物被晚白垩世至始新世海相碎屑层序所覆盖。到渐新世,盆地大部分碎屑物质来源消失,晚第三纪大部分为细粒钙质沉积。在更新世,a碎屑岩楔大量的沉积物沉积在盆地的西部边缘。

在大南方盆地钻探的井中,油气指示仅限于白垩纪剖面。对Kawau-1 A井唯一的测试气和凝析油的地球化学分析表明,这些碳氢化合物来自陆地和煤炭有机质。

白垩系基序岩石中含有丰富的腐殖质干酪根和部分厚煤。此外,晚白垩世和古新世局限海相泥岩中含有有机物质,具有生油潜力(Anderton et al., 1982)。烃源岩特征表明,该盆地具有一定的轻质蜡质含油潜力,可作为主要凝析气源。

迄今为止钻探的所有井都测量了潜在源的成熟水平。研究发现,只有白垩纪沉积物在3600 ~ 4200 m水平达到成熟,反射率水平为0.75%。然而,对盆地最厚部分的成熟水平的推断表明,一些下古新世沉积物将达到成熟。

假设盆地在其整个地质历史中具有相似的地温梯度(因此在过去需要相似的埋藏深度才能达到成熟),可以表明自古新世以来已经产生了一些碳氢化合物。

晚白垩世—早第三纪边缘海相砂岩是大南盆地的主要储层目标,但与晚白垩世煤系相关联的河流相砂岩具有潜力。在井中遇到这种情况时,它们表现出良好的储层孔隙率,为17-20%,渗透率在10 - 100毫达之间。

大南盆地构造变形很小,具有油气潜力的构造主要来自于基底高地上的沉积悬垂和有限的断裂作用。这些结构的大小约为200平方公里,垂直封闭面积达300米。如果这些构造中的任何一个被发现产油,在大南方盆地发现大量储量的潜力仍然很大。

泥岩和粉砂岩在海相作用中沉积过犯提供良好的储层密封,特别是在南部和东部地区。但自始新世以来,这些泥岩只出现在盆地西侧,因此该区的封堵潜力不佳。

坎贝尔盆地

坎贝尔盆地远离新西兰,地处环极地恶劣气候带(图6.5),这意味着迄今为止,它并不是许多勘探活动的重点。然而,自1970年以来,该盆地获得了良好的地震覆盖,并进行了测绘和评估

(Anderton等,1982)。该盆地没有任何勘探井,但在其西部边缘钻了DSDP 277孔。

该盆地总面积约为2万平方公里,与大南方盆地一样,是一个深的,基本上是线性的,正常的断层控制的凹陷。它起源于坎贝尔高原从南极洲裂陷时,当时基底地壳变薄。该盆地位于坎贝尔岛东北部水深200米,南部边缘约850- 1000米。

位于盆地南侧的大地堑中存在5公里以上的沉积物。在该深地堑的北部有一系列次平行地堑和较小的地堑。该盆地可能向南开放(即被南极/坎贝尔高原裂谷截断),但这尚未得到证实。

盆地内的断层发育模式与大南方盆地相同。在盆地发育的早期阶段发生了非常快速的断层运动,随后在盆地下沉的后期发生了一次普遍的下沉,而上部岩层没有被初始断裂切割。

坎贝尔盆地的地层没有直接的控制,但在邻近的坎贝尔岛上存在一系列晚白垩世和第三纪岩石(Beggs, 1978;库克1981年)。在盆地内,地震制图已被用于分离三个主要的沉积组(Anderton et al., 1982)。

在坎贝尔岛上,最晚白垩纪(马斯特里赫特)至古新世的花园湾组由河流通道/点坝沉积在底部,通过河口水道和泥浆沉积物逐步上升,顶部完全是海相泥岩。这种从非海相到海相的转变与大南方盆地的转变大致相同。在Campbell盆地内,白垩纪序列的地震反应被解释为湖相页岩,其两侧是河流相、湖岸相和煤沼泽相,其中以砂和粉砂为主(Anderton等,1982)。在白垩纪顶部的地平层上是海侵层序;它的地震特征表明有良好的砂层。在坎贝尔岛,相对应的是在中间河口通道存款花园湾组坎贝尔岛海侵发生的时间稍晚,反映了其位于盆地边缘以外的边缘位置。在古新世以上,盆地内的序列无疑相当于坎贝尔岛的塔克湾石灰岩,具有细粒石灰岩和燧石,这也在DSDP 277点的岩心中看到。在整个晚第三纪,坎贝尔盆地的沉积作用是否持续至今尚不清楚。没有直接证据表明在盆地内存在任何中新世-更新世奥克兰和坎贝尔群岛的火山活动。

虽然该盆地还没有钻井,但可以通过坎贝尔岛的露头数据以及与大南方盆地的比较来评估碳氢化合物聚集所需的参数。

从坎贝尔岛采集的样品始终低于0.5%的有机碳总量,这被认为是烃源岩所必需的最低有机碳总量(Phillips Petroleum, 1976)。在所代表的沉积环境中,这是意料之中的。在坎贝尔盆地本身,得出的结论是,湖泊和任何湖缘煤的总有机碳含量将远远高于坎贝尔岛的等效河流岩。与大南盆地一样,白垩纪的煤中可能含有与新西兰西侧相似的植物群。因此,这些煤可能是液态碳氢化合物和气体的来源。

考虑到地热梯度与大南方盆地的地热梯度大致相同,我们可以预计坎贝尔盆地在3.5 km以下的地区已经开始成熟。事实上,由于南极-坎贝尔高原裂谷更接近,这种与大南方盆地相同地温梯度的假设可能是保守的。这可能意味着更多的坎贝尔盆地序列已经成熟。

在Campbell盆地,碎屑岩储层可能尚未广泛开发。然而,有两个区域很可能充当储层。湖相边缘滩砂和与之相关的煤沼泽河道可能是一个储层序,而覆盖在下层序上的海侵滩砂可能在晚白垩世-古新世海侵时期发育。鉴于基岩富含石英,在上述环境中存在分选良好的石英砂是合理的。

不规则基底上的沉积物悬垂是坎贝尔盆地构造的主要来源。随着它们迅速减少到上覆层序,与边缘断层有关的闭合因此更容易形成油气圈闭。这些圈闭类型的封闭性主要来自于上部层序中占主导地位的页岩和白垩岩。储层砂体的位置比细粒沉积物的密封问题更大。

虽然Campbell盆地还没有进行广泛的勘探,但它确实有一个厚厚的沉积充填体,其中一些已经成熟,可以产生碳氢化合物。类似的构造背景该盆地对大南方盆地的地震反射特征允许结合坎贝尔岛和DSDP 277站点的证据做出一致的地质解释。在钻井之前,该盆地的碳氢化合物潜力是推测性的。然而,这些解释表明,即使在经济上不可行,从战略角度来看,它也值得考虑。

Pukaki盆地

在Campbell高原上,从东部大陆边缘到大南盆地东南角呈东向西的拉长型盆地(图6.5)。这个相对较小的盆地(40000平方公里)不与大南方盆地相连,但有一个基底脊将两者分开。已经发现了两个沉积子盆地,即Pukaki盆地和Pukaki Embayment。在这一趋势中,每个子盆地都有高达3.5公里的假定白垩纪—第三纪部分。

迄今为止,在盆地内没有进行任何钻探,但已经进行了3700公里的侦察地震剖面。而普卡基盆地的最初定义是与大南方盆地和

在Campbell盆地,迄今为止还没有对该盆地进行地震测绘或评估。地震资料表明,与Campbell盆地一样,Pukaki盆地起源于伸展断裂,因此具有相似的年代。沉积充填物是未知的,但地震反射器类似于坎贝尔盆地和大南方盆地。因此,该盆地与坎贝尔盆地采用了相同的沉积、源和储层模式。唯一的区别是海洋海侵可能发生得更早,因为这个裂谷盆地是开放的主要裂谷带,最终将新西兰和南极洲分开。

由于层序厚度有限,与大南方盆地相比,任何烃源岩只能在3.5 km深度成熟。再加上它距离南岛很远,这意味着它被认为是坎贝尔高原最贫瘠的碳氢化合物远景区。

继续阅读:南极半岛西部和埃尔斯沃思大陆西部

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读者的问题

  • Terhi Viljanen
    坎贝尔高原是活动边缘还是深渊?
    2个月前
  • 坎贝尔高原是位于新西兰南岛东北海岸塔斯曼海的一片深海平原。