桑託斯盆地
近年來發現海上油氣田最多、最大的盆地之一
桑託斯盆地是巴西最大的海上盆地,位於巴西東南部海域,是南美洲油氣第二富集的被動陸緣盆地。據IHS數據,截至2018年9月底,盆地共發現油氣田86個,已發現石油可採儲量53億噸、天然氣可採儲量2萬億立方米,累計石油產量1.7億噸、天然氣產量6.7億立方米。
盆地內主要項目
1. 巴西裡貝拉項目(Libra項目)
項目位於巴西裡約熱內盧東南部海域桑託斯盆地深水區。裡貝拉油田超過1500平方公裡,石油預期儲量相當於巴西全國已探明原油總儲量的80%,為全球石油開採規模最大的海上油田。
2. 巴西佩羅巴項目(Peroba項目)
佩羅巴項目是中國石油繼裡貝拉項目後,於2017年10月成功中標的又一重要超深海勘探區塊。今年10月24日,中油國際(巴西)公司佩羅巴項目首口探井Peroba-1井順利開鑽,標誌著佩羅巴項目油氣勘探工作全面拉開序幕。
漂移期
1.12億年至今
晚白堊世, 隨著大西洋洋中脊的形成和洋殼的擴張,桑託斯盆地進入漂移階段,演變為被動大陸邊緣盆地。在地幔熱冷卻作用下,穩定坳陷沉降,沉積充填了一套巨厚海相地層。漂移早期,發育淺海碳酸鹽巖臺地, 形成了一套海相灰巖;森諾曼—土倫期,由於海平面上升,盆地內沉積了一套海相泥頁巖;漂移晚期,巨厚海相泥巖發育,局部夾有多套濁積砂巖沉積。
地質概述
清晨,在亞馬孫熱帶雨林裡,群居的橙翅亞馬孫鸚鵡在高大樹木的樹冠之間飛來飛去,尋找成熟的果實。在巴西,這個南美洲最大的國家,不僅有植被茂盛的亞馬孫雨林,而且有活力四射的足球和森巴舞。
巴西海上油氣資源豐富。桑託斯盆地是巴西最大的海上盆地,位於巴西東南部海域,沿岸有裡約熱內盧和桑託斯港。北鄰坎波斯盆地,南接佩洛塔斯盆地,面積約32.7萬平方公裡,水深從淺水到3200米,是典型的被動大陸邊緣盆地,石油地質條件十分優越,油氣田發現眾多。近年來,盆地在深水區鹽下湖相碳酸鹽巖領域連續發現了盧拉油田、朱皮特油氣田和裡貝拉油田等多個大型油氣田。
桑託斯盆地最底部堅硬地層是5億年前的巖漿巖基底,上覆沉積巖包括碳酸鹽巖、鹽巖和碎屑巖。
桑託斯盆地的形成演化與中生代以來岡瓦納大陸的解體及大西洋的擴張有關,經歷了基底期、裂谷期、過渡期和漂移期4個階段。在1.31億年前的白堊紀早期,南美板塊和非洲板塊之間地殼軟流圈物質上湧,導致熱地幔上升。這時構造活動強烈,地面被大型斷層撕裂,形成了廣闊的湖泊。湖泊中沉積了巨厚泥巖層,含有能夠轉化成油氣的微生物有機物。在白堊紀中期,整個桑託斯盆地雛形已經形成,由於南美板塊與非洲板塊不斷遠離,南大西洋海水開始從阿根廷一側進入桑託斯盆地內。湖盆內含鹽濃度不斷升高,廣泛沉積了巨厚的蒸發巖。該套蒸發巖層主要由鹽巖、硬石膏和白雲巖組成,平均厚度超過2000米,是非常好的油氣蓋層。
在白堊紀晚期,南美板塊與非洲板塊已經完全分離,桑託斯盆地已經被海水完全淹沒,盆地進入漂移期。隨著大量海洋生物和大陸河流帶來的碎屑沉積,盆地內沉積了富含有機質的鈣質泥巖和黑色頁巖,以及在古陸架斜坡區沉積了濁積砂巖。古新世之後,隨著沉積厚度不斷增大,負載越來越重,早期沉積的蒸發巖層發生了塑性流動,有的呈柱狀,有的呈棒槌狀,還有的像一堵牆。這些蒸發巖是非常緻密的,能夠很好地將油氣遮擋住並聚集起來。
據中國石油勘探開發研究院資源評價結果,未來桑託斯盆地可供勘探石油可採儲量105億噸,天然氣可採資源量4萬億立方米。 (楊振宇)
專家解讀
本期嘉賓:邊海光
勘探院全球油氣資源與勘探規劃研究所工程師
問:
桑託斯盆地為什麼能形成世界級巨型油氣田?
答:油氣是生物物質(主要包括浮遊植物、細菌和高等植物)死亡後的遺體等有機質,通過沉積作用進入沉積物中並被埋藏下來,在適當的溫度、時間、細菌、催化劑等物理、化學及生物化學條件下形成的。當生油巖達到一定溫度時,有機質才開始生成油氣,這個溫度稱為門限溫度,通常在50攝氏度至130攝氏度之間。換言之,油氣的生成只出現於有限的溫度和深度範圍,溫度過低或過高都不利於油氣形成。
桑託斯盆地很多湖相頁巖的埋藏深度已經超過6000米,如果按照地溫梯度不小於40攝氏度/公裡推算,其生油巖已經遠超門限溫度了。但是,由於上覆約2000米厚的蒸發巖層熱導率功效非常高,極大地加快了地熱在垂直方向的逸散速度,有效降低了地溫梯度。其生油巖層溫度處在門限溫度範圍之內,並且富含大量生物有機質,從白堊紀末期開始生成油氣,直至目前處於生油高峰期,是非常優質的生油巖。生成的大量油氣向上運移,進入到上部具有高孔隙度的疊層石灰巖,並聚集起來。白堊紀中期發育的厚層鹽巖分布廣泛,具有非常好的非滲透性,能夠遮擋油氣散失。也就是說,這個盆地具備了大量油氣生成、良好的儲集空間和阻止油氣散失等大油氣田需要具備的所有條件,必然能夠形成世界級巨型油氣田。(本版顧問:邊海光 技術支持:中國石油勘探開發研究院全球油氣資源與勘探規劃研究所)
人文漫步
做一個世界的水手
在陌生的城市旅行,是一件美好的事情。這份美好,來自對未知的好奇和探尋。
巴西裡約熱內盧是此行的最後一站。從秘魯的豪爾赫查維茲國際機場出發,飛機降落在裡約加利昂國際機場時,天色微明。海水在月光下波濤翻滾,高大的棕櫚樹在海風吹拂下,黑色的剪影,輕柔縹緲。那一刻,我想起美國詩人沃爾特·惠特曼的詩句:「做一個世界的水手,奔赴所有的港口」。正是這句話,激勵著每一次旅途中疲憊的我,振作起來,給予我再次出發的力量。
早上起來,推窗遠眺,科帕卡巴納海灘上,已經有人在趕海。下樓,穿過馬路,走上海灘,細軟綿厚的沙子,踩上一腳,迅速淹沒腳面。此刻,海灘上人不多,不遠處聚集了一群人。走過去,一座半腰高的水泥臺上,是剛剛捕獲的海魚,沒有一種我能叫出名字。這些大西洋裡的「來客」面目猙獰,打魚人卻興奮地向周邊的人展示著這些戰利品。
科帕卡巴納海灘被認為是世界上最著名的海灘,湛藍的海水捲起層層波濤,浪花雪白,金色細小的沙子潔淨鬆軟,海風習習,如熱吻撲面。在這裡散步、踢球、沐浴陽光、海上沖浪、閒聊、調情、小睡、思考……海灘之美,對裡約人來說,不僅是生活的全部,也有著特別的記憶。當年達爾文搭乘小獵犬號沿著南美洲海岸航行時,曾經在裡約停留,在沙灘上漫步。達爾文在1832年6月1日的日記中寫道:我不知道該用什麼修飾詞來形容這樣的景致,「美麗」顯得太單調乏味。每個形態、每種顏色都是如此誇張,遠遠超出我過去見過的一切。
關於海灘的故事,裡約有很多,最著名的當數伊帕內瑪姑娘。1963年8月,在距離科帕卡巴納海灘不遠處的伊帕內瑪海灘,一個漫長悶熱的午後,詩人費尼希斯·迪·摩賴斯和作曲家湯姆·喬賓在海灘的酒吧裡,正在喝著威士忌閒聊,一個年輕的姑娘從兩人身前經過,高挑、黝黑、年輕、可愛,一路向大海而去。美麗的背影激發了詩人和作曲家的創作激情,這曲《伊帕內瑪姑娘》,融合了巴西森巴舞曲和美國爵士樂風格,成為「新派爵士音樂」的開山之作。很多年後,村上春樹說:「每次聽到《伊帕內瑪姑娘》,就會想起高中的走廊。伊帕內瑪姑娘如今依然繼續走在灼熱的沙灘上,直到最後一張唱片磨平為止,她會永遠不停地繼續走著。」
海濱人行道上,白色與黑色的石頭拼鑲成各種波浪形圖案。從沙灘走上來,我乾脆脫掉鞋子,赤腳走在這獨特的石子路上,在高大挺拔的棕櫚樹下,好像看到伊帕內瑪姑娘在遠處伴著海風正婆娑起舞。
裡約充滿活力,而且性感,更像是一個五彩繽紛的魔方。裡約的景觀被聯合國列為世界遺產。裡約人最愛說一句話:上帝用六天時間創造了世界,而把他的第七天獻給了裡約,由此可見一斑。
在裡約西部,科爾科瓦多山腳下,小火車向上緩行。海拔709米的高山,因為氣候的原因,雲霧繚繞在山腰,周邊植被茂盛,菠蘿蜜樹葉子不時被緩慢行駛的小火車帶動,搖擺起來,像極了森巴舞。20多分鐘後抵達山頂車站,山頂上巨大的基督像,需要仰視而觀。雲霧中,基督像身著長袍,雙臂平舉,低頭俯視,目光深情。這座塑像建於1931年,為慶祝巴西獨立100周年而建,由法國雕塑家保羅·蘭多斯等人創作。塑像總高38米,左右兩手指頂端之間距離為23米,重達1145噸。這座塑像也成為世界新七大奇蹟之一。
遊客們在基督像下,擺弄著各種姿勢,與巨大的塑像合影,祈求美好與祝福。遠望瓜納巴拉灣,巨大的油輪正緩緩經過,為巴西經濟注入強勁的動力。2014年7月,巴西世界盃足球賽決賽在裡約舉行,2016年第31屆夏季奧運會在裡約主辦,支撐起這些重大賽事的正是巴西經濟的復甦和裡約獨特的魅力。而在裡約外海發現的龐大石油儲量,成為經濟繁榮和復甦的最重要部分,使巴西成為能源生產者,石油出口國。(記者 孟慶璐)
滄海變遷
桑託斯盆地基底形成於約5億年前的前寒武紀,主要是大地內噴發出的巖漿巖。這些巖漿巖暴露在地表,經過了幾億年的風吹日曬,表層巖石有的被風化掉了,有的成為了變質巖。在三疊紀時期,潘基亞大陸開始裂解。現今的桑託斯盆地位置處,發生了劇烈的構造活動,一條條巨大的斷裂伴隨著地震被拉開。經過雨水和河流的匯聚,桑託斯盆地雛形形成了。
在白堊紀早期,南大西洋開始拉開,形成了東巴西裂谷系。桑託斯盆地處在該裂谷系中間部位,具有典型的裂谷發育特徵,表現為盆地底部半地壘和半地塹結構。這個時期盆地內發育廣泛的湖泊相和河流相,以及板塊拉開引起的巖漿巖。
中白堊世阿普特期,桑託斯盆地進入穩定構造環境的過渡階段,在熱沉降作用下,表現出碟狀的坳陷結構。