下剛果盆地Madingo組烴源巖發育控制因素及其對油氣成藏的控制*

康洪全

(中國海洋石油國際有限公司 北京 100028)

下剛果盆地位于西非陸緣中段，北鄰加蓬盆地，南接寬扎盆地，東部為前寒武系變質巖基底，西部以洋殼為界，面積約15.7×104km2，其中海域面積約13.0×104km2，由北向南橫跨加蓬、剛果(布)、剛果(金)和安哥拉等4個國家(圖1)。截至2019年底，下剛果盆地共有244個油氣發現(其中陸上42個，海上202個)，預探井成功率為37.9%，油氣可采儲量為63.36×108m3，是僅次于尼日爾三角洲盆地的西非海域第二大油氣富集區。

圖1 下剛果盆地地理位置圖Fig .1 Geographic location map of Lower Congo basin

20世紀中葉，下剛果盆地的油氣勘探主要集中在盆地陸上和淺水區，所發現的油氣主要來自裂谷期的巴雷姆階湖相烴源巖，該套烴源巖也被認為是盆地的主力烴源巖；而發育在鹽上的漂移期海相烴源巖被認為是次要烴源巖，并未受到重視。自20世紀80年代以后，該盆地深水區油氣勘探結果表明鹽上眾多油氣田的油氣來自于鹽上漂移期上白堊統土倫階Madingo海相烴源巖。據IHS數據庫統計結果[1]，該盆地已有32.5×108m3油當量的油氣來自Madingo海相烴源巖，占盆地已發現油氣儲量的51%，且以大中型油田為主，因此鹽上Madingo海相烴源巖逐漸被重點關注。

近幾年，國內有關專家學者在海相烴源巖油氣源對比的基礎上，采用有機地球化學和分子地球化學、有機巖石學的分析方法，較為系統地研究了下剛果盆地Madingo海相烴源巖的地球化學特征[2-4]，初步劃分了該套烴源巖的成因類型，但對于該套烴源巖發育的控制因素、發育模式以及對油氣成藏的控制作用等方面還缺乏系統的研究[5-8]。本文在對下剛果盆地Madingo海相烴源巖成因類型進行系統研究的基礎上，采用微觀沉積學研究方法，從古地理環境、陸源營養物質供給、古生產力、保存條件等方面入手，對該套海相烴源巖發育的控制因素開展了研究，明確了優質海相烴源巖發育的主控因素，并在烴源巖對油氣成藏的控制作用方面進行了探討。

1 地質背景

下剛果盆地是白堊紀以來典型的含鹽被動大陸邊緣盆地，其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。該盆地構造演化和沉積充填可劃分為3個階段，即早白堊世尼歐克姆期至早阿普特期的陸內裂谷階段、中—晚阿普特期的過渡階段和阿爾比期至今的漂移階段[9-18]。與此相對應，該盆地發育下部裂谷層序、中部過渡層序和上部漂移層序等3套沉積層序，其中下部裂谷層序主要發育陸相的河流、三角洲和湖泊相沉積體系；中部過渡層序主要為一套蒸發巖沉積；上部漂移層序早期主要發育海相碳酸鹽巖，中晚期以泥巖沉積為主，中間夾深水濁積砂巖的海相碎屑巖(圖2)。

圖2 下剛果盆地地層柱狀圖(據IHS數據庫，有修改)Fig .2 Stratigraphy chart of Lower Congo basin(modified from IHS database)

勘探證實，下剛果盆地漂移期發育3套海相烴源巖，分別為上白堊統塞諾曼階Likouala組烴源巖、上白堊統土倫階Madingo組烴源巖和漸新統—中新統Paloukou組烴源巖，其中Madingo組烴源巖生烴潛力最高，是盆地漂移期的主力烴源巖，以泥巖和灰質泥巖為主，TOC值為 1.3%～4.3%(平均2.3%)，S2值為3.3～26.3 mg/g(平均10.2 mg/g)，IH值為256～550 mg/g(平均388 mg/g)，干酪根類型主要為Ⅱ1型[4]。

2 Madingo組烴源巖地球化學特征及成因類型

下剛果盆地上白堊統土倫階Madingo組烴源巖雖然沉積于海洋環境，但有機質生源輸入具有明顯的二元性，即除了海洋低等水生生物輸入之外，陸生高等植物生源也普遍存在。國內相關學者通過研究海相烴源巖形成環境與有機巖石學和分子地球化學特征的耦合關系，以顯微組分組成為主，輔之以生物標志化合物參數，將大陸邊緣盆地海相烴源巖劃分為3種成因類型[19-25]，即以陸源高等植物輸入為主的海相陸源型、以海洋藻類等低等水生生源輸入為主的海相內源型以及兩者兼有的混合生源型。

下剛果盆地烴源巖和原油的有機巖石學和分子地球化學特征研究表明，Madingo組烴源巖主要包括海相內源型和海相混合生源型兩種成因類型。其中，Madingo組海相內源型烴源巖以海洋水生生物輸入為主，主要分布在盆地超深水區，具體的地球化學特征為：顯微組分以腐泥組為主；穩定碳同位素相對較輕，δ13C飽和烴<-28.5‰，δ13C芳香烴<-28.0‰(圖3)；C27甾烷含量明顯高于C29甾烷含量(圖4)，基本未檢出或少量檢出奧利烷，檢出較豐富的三環萜烷。而Madingo組海相混合生源型烴源巖生源貢獻既有高等植物，又有低等水生生物，主要分布在盆地陸坡中段，具體的地球化學特征為：δ13C飽和烴>-28.5‰，δ13C芳香烴>-28.0‰(圖3)；奧利烷指數介于0.05～0.18，C27甾烷含量稍低于C29甾烷含量(圖4)。

圖3 下剛果盆地海相烴源巖碳同位素分布特征Fig .3 Carbon isotopes distribution characteristics of marine source rocks in Lower Congo basin

圖4 下剛果盆地海相混源型(a和b)和內源型(c和d)烴源巖質量色譜圖Fig .4 Mass chromatogrammarine map of marine mixed type (a & b)and endogenous type (c & d)source rocks in Lower Congo basin

3 Madingo組烴源巖發育控制因素

下剛果盆地上白堊統土倫階Madingo組烴源巖主要為海相內源型和海相混合生源型兩種成因類型，目前國內外對于這兩種成因類型的海相烴源巖的形成條件、發育控制因素和分布規律都不清楚。本次研究發現，該盆地Madingo組烴源巖發育主要受古地理環境、陸源營養物質供給、古生產力和保存條件等4個基本要素的控制，它們之間具有一定的時空關聯性。

3.1 古地理環境

古地理環境是指烴源巖沉積期的古地貌、古氣候、古水深等環境條件，對海相烴源巖的發育具有決定性的影響。板塊構造重建表明[20]，晚白堊世土倫—三冬期西非和南美板塊尚未完全分離，加之南部威爾維斯火山脊的阻擋，西非中段整體處于半封閉的局限海灣環境(圖5)。而下剛果盆地此時則位于這個大型局限海灣東側的陸架之上，除了具有區域性的局限海灣環境背景外，其中南部在Madingo組沉積時期還具有陸架內洼槽沉積背景。從圖6所示的下剛果盆地Madingo組地層厚度圖可以看出，該盆地中南部存在Madingo組沉積中心，Madingo組沉積時期盆地中南部存在陸架內洼槽的古構造背景，這種沉積古地貌容易導致水體環境相對封閉，形成營養物質富集和水生生物繁盛，同時也為細粒沉積物的堆積與有機質的保存創造了良好的條件，這與中東中生界優質海相烴源巖發育時期的陸架內洼槽沉積古地理背景相似。

圖5 中南大西洋晚白堊世土倫期水深圖(據文獻[26]，有修改)Fig .5 Late Cretaceous Turonian water depth map of middle to south Atlantic(modified from reference [26])

圖6 下剛果盆地Madingo組地層厚度圖Fig .6 Isopach map of Madingo Formation in Lower Congo basin

阿爾比期以來，由于洋中脊擴張與洋殼生成，下剛果盆地陸架受到擠壓抬升，導致下部鹽層發生不均勻底辟作用；至Madingo組沉積時期，陸架內洼槽受到鹽巖底辟活動的影響，形成了規模不等的底辟構造和鹽控微盆，這種陸架內洼槽背景下形成的鹽底辟構造和鹽控微盆對Madingo組海相烴源巖的沉積厚度和品質也具有明顯的控制作用。鉆井揭示，處于規模較大鹽微盆中的AM-1井Madingo組烴源巖厚度超過500 m，且有機質豐度高，TOC平均值達到4.1%；位于較淺鹽微盆中的M-1井和MH-1井Madingo組烴源巖厚度分別為300 m和250 m，有機質豐度有所降低，TOC平均值分別為2.4%和2.3%；而處于鹽底辟構造頂部的TM-1井和TM-4井Madingo組烴源巖厚度不足30 m，有機質豐度明顯變低，TOC平均值僅為1.2%(圖7、8)。

圖7 下剛果盆地Madingo組地層連井對比圖Fig .7 Well correlation of Madingo Formation in Lower Congo basin

圖8 下剛果盆地Madingo組沉積時期鹽底辟活動控制古地貌Fig .8 Salt diaper activity controls palaeogeomorphology of Madingo deposition period in Lower Congo basin

Paloukou組沉積時期(古近紀)，西非板塊與南美板塊徹底分離而形成典型的開闊海環境，下剛果盆地陸架內洼陷也逐漸被剛果扇沉積物充滿，陸源輸入的顯著增加也帶來大量的溶解氧，不利于有機質的保存，因此該時期沉積的Paloukou組海相烴源巖品質則明顯變差。

由此可見，海相烴源巖發育的古地理背景與湖相烴源巖具有相似性，封閉局限的古地理環境對優質烴源巖的發育具有明顯的控制作用。

3.2 陸源營養物質供給

下剛果盆地在Madingo組沉積時期屬于局限沉積環境，大洋上升流難以到達。同時，該時期處于盆地構造演化的熱沉降中期，構造活動較為平靜，缺乏大范圍的火山熱液供給，造成低等水生生物勃發的營養物質很可能來自于盆外陸源輸入。為此，從黏土礦物含量分析入手，在陸源供給強度和陸源供給方式兩個方面研究了陸源營養物質的輸入特征。

黏土礦物在古氣候中的相關研究表明[27-30]，黏土礦物是陸源供給的細粒物質，是有機質沉淀的重要載體，可以根據黏土礦物含量的組合變化推測其沉積時期的氣候環境，進而重建古環境，揭示氣候環境演變規律及埋藏成巖作用過程中的溫度和水介質條件。黏土礦物包含高嶺石、蒙脫石、綠泥石、伊利石和伊蒙混層等，其中伊利石是堿性水介質背景下細粒沉積物沉淀的產物，伊蒙混層是干旱氣候背景常見的黏土礦物，而高嶺石主要是在溫暖濕潤的氣候條件下由長石在酸性介質作用下經過淋濾作用形成的。埋藏成巖作用過程中黏土礦物的轉化主要取決于溫度和孔隙水的性質，轉化類型主要有兩種，即蒙脫石在富鉀的堿性水介質中轉化成伊利石以及高嶺石在富鐵鎂離子的堿性環境中轉化成綠泥石。由于泥巖組成顆粒以黏土級—粉砂級為主，粒徑小，孔隙不發育，黏土礦物轉化的物理空間狹窄，限制了埋藏階段的結晶生長，因此泥巖中的黏土礦物主要為陸源沉積成因，其含量能夠較好地反映沉積時的古氣候條件，其中高嶺石是富含硅酸鹽的火成巖和變質巖化學風化產物，其含量可以作為細粒沉積物陸源輸入強弱的判識指標。另外，細粒沉積物中的Al2O3主要來自黏土礦物，而TiO2為穩定的常量元素，不因搬運距離、水體環境和后期成巖作用而發生較大的變化，可以很好地反映陸源供給，因此Al2O3/TiO2值越高，反映陸源黏土礦物的輸入越強。盡管細粒沉積物中陸源碎屑顆粒的含量有限，但碎屑顆粒的排列方式、大小與磨圓情況能夠清晰地揭示陸源供給方式與強度，再結合古溝谷、古地貌的綜合分析，能夠進一步揭示陸源供給狀態對營養元素輸入與有機質保存條件的影響[31]。

陸源供給強度研究發現，陸源間歇性供給最有利于下剛果盆地形成優質烴源巖(圖9)。Sendji組和Likouala組沉積時期，黏土礦物中高嶺石含量較低，Al2O3/TiO2值為穩定的低值，反映陸源欠供給狀態，海洋水體的營養物質匱乏，不利于海洋浮游生物的發育；Madingo組優質烴源巖沉積時期，高嶺石為高值波動段，Al2O3/TiO2值明顯升高并有一定波動，反映出間歇性陸源供給的特點，有利于海洋浮游生物對陸源營養物質的吸收和利用，為海相內源型烴源巖的成烴母質提供了物質基礎；到了Paloukou組沉積時期，高嶺石含量為高值穩定段，Al2O3/TiO2值整體較高，反映出陸源過供給的狀態，不僅不利于海洋浮游生物對營養物質的吸收，而且也對有機質濃度進行了大量稀釋，不利于富有機質的聚集，這與此時剛果河向盆地內大量輸入陸源碎屑的沉積背景相一致。

陸源供給方式研究發現，懸浮供給方式最有利于下剛果盆地烴源巖有機質的富集，形成優質烴源巖(圖9)。M-1井的巖屑薄片分析表明，Sendji組中部無長英質顆粒，發育大量的鮞粒，反映此時期無陸源輸入；Sendji組上部和Likouala組長英質顆粒較少，零星分布，分選磨圓較好，反映陸源遠距離搬運，為懸浮供給方式；Madingo優質烴源巖段長英質顆粒均勻分布，分選磨圓好，有孔蟲、放射蟲殼體完整，反映水動力條件弱，為懸浮供給方式；上部的Paloukou組碎屑顆粒大小混雜，分選差，水動力強，以底流(重力流)方式供給為主，為陸源過供給。

圖9 下剛果盆地M-1井黏土礦物、常量元素與典型薄片Fig .9 Clay mineral,major element and typical thin section of Well M-1 in Lower Congo basin

3.3 古生產力

古生產力條件是烴源巖形成的物質基礎，高品質的烴源巖通常與高的古生產力水平密不可分，高的生產力條件不僅能夠提供烴源巖直接的成烴母質，而且有利于形成還原條件，從而有利于有機質的保存。影響有機質富集的生物因素包括表層水的生物生產力和微生物對有機質的生物化學降解作用，而且初始生產力的變化對有機質的富集起著關鍵性作用，其中營養元素含量與古生物記錄是常用的古海洋生產力指標[32]。

1) 營養元素含量。

海洋生物的分布和豐度會受到參與生物化學反應的關鍵營養元素的控制，這些營養元素被稱為限制性營養元素，如C、N、O、Si、P、Ba、Fe等。不同營養元素對原始生產力的反應程度有所不同，其中P元素是生物生息繁衍的必須營養元素，且參與生物的大部分新陳代謝活動。海水中P元素的分布明顯受生物作用控制，生物遺體中所含的P元素隨著生物體一起沉積，并主要以有機磷的形式轉移到沉積物中，隨后大多數P元素通過有機質的再礦化作用從沉積物中釋放出來。磷酸鹽礦物是鑒別具有高有機質產率的指標之一，也是現代海洋河口灣上升流區富含有機質層段的重要標志之一[33]，因此P元素含量或P/Al值是常用的古海洋生產力指標。

如圖10所示，下剛果盆地M-1井中P元素在各套地層中變化較大，介于0.17～4.76 mg/g，平均值為1.34 mg/g。其中，Madingo組 P元素含量最高，介于0.61～4.76 mg/g，平均值為2.11 mg/g；而Paloukou組、Likouala組、Sendji組上段和Sendji組下段P元素含量均較低，平均值分別為1.01、0.54、0.92和0.70 mg/g。該井各套地層中P/Al值分布與P元素含量分布相似，其中Madingo組P/Al值最高，介于0.01～0.11，平均值為0.05；而Paloukou組、Likouala組、Sendji組上段和Sendji組下段P/Al值均較低，平均值分別為0.01、0.01、0.02和0.03。此外，從圖10中還可以看出，M-1井Madingo組P元素含量和P/Al值具有明顯的兩分特征，即以3 830 m深度為界，上下兩段均具有先增加后減小的變化趨勢，這與間歇性陸源營養物質供給的特點相一致。

圖10 下剛果盆地M-1井古生產力特征Fig .10 Element geochemistry characteristics of Well M-1 in Lower Congo basin

2) 古生物記錄。

作為海洋中有機質的生產者和消耗者，古生物記錄是古海洋生產力的真實反映，主要原生生物種類的演化序列就是生物進化對大洋化學和營養條件的記錄。例如，古生代類似顆石藻的微體化石的零星發現，表明當時存在一個長期的大洋營養元素和生產力水平不斷上升的趨勢；而中生代以來隨著遠洋環境浮游生物的繁盛，標志著古海洋生產力的總體上升[34]。

鏡下觀察發現，下剛果盆地Sendji組下段礦物成分以碳酸鹽礦物為主，含有較多的鮞粒等自生顆粒及少量陸源碎屑顆粒，分選較差，呈次棱角狀，指示該沉積時期水體較淺，水動力條件強，未見微體古生物存在，反映古生產力很低。Sendji組上段礦物成分包含碳酸鹽礦物、黏土礦物和長英質礦物等，含有較多的陸源碎屑顆粒，自生顆粒較少，局部可見破碎的有孔蟲化石，反映古生產力較低。Likouala組礦物成分以黏土礦物為主，含有較多的陸源碎屑顆粒，粒徑較小，以黏土級—粉砂級為主，同時有孔蟲等微體古生物較發育，化石保存較好，反映具有一定的古生產力。Madingo組礦物成分以黏土礦物為主，可見大量的黏土廣泛存在，微體古生物十分發育，反映古生產力高，包括有孔蟲和放射蟲等，其中有孔蟲殼體完整，呈球形、橢球形、花生狀等多種形態，大小不一，直徑介于50～150 μm，浮游有孔蟲和底棲有孔蟲均大量發育，但底棲有孔蟲相對較多；放射蟲殼體形態較為單一，以球形為主，大小不一，直徑介于20～50 μm(圖11)。而Paloukou組含有大量的陸源碎屑顆粒，分選較差，呈次棱角狀-次圓狀，指示沉積時期水動力條件強，加之過供給陸源輸入導致營養物質濃度較低，不利于古生物的生長、發育和保存，因此在鏡下未見微體古生物的存在。

綜上所述，通過營養元素含量在各地層中的變化和古生物繁盛程度的分析，推測下剛果盆地Madingo組沉積時期古生產力較高。由Sendji組下段至Paloukou組，P元素含量平均值的變化為0.69 mg/g→0.89 mg/g →0.55 mg/g→2.20 mg/g→0.67 mg/g，而對應的有機質豐度平均值的變化為0.12%→0.79%→ 0.87%→3.20%→1.34%，說明微古生物繁盛、古生產力較高的Madingo組沉積時期為該盆地提供了豐富的有機質來源，而其他層段沉積時期P元素含量較低，有機質來源有限，古生產力低，因此有機質豐度低。

3.4 保存條件

沉積物中有機質的保存主要取決于沉積水體氧化還原條件。古氧相是判斷水體中溶解含氧量的重要指標，一般分為常氧相、貧氧相、厭氧非硫化相和厭氧硫化相等4種[35]。

黃鐵礦礦化度(degree of pyritization，DOP)是判斷氧化還原條件的最常用指標[35]。由于黃鐵礦中的鐵含量與總活性鐵(即黃鐵礦中的鐵加上鹽酸溶解的鐵)含量之比(DOPT)與DOP值相接近，因此可用DOPT代替DOP。假定所有的硫元素以黃鐵礦(FeS2)的形式存在，可根據如下公式計算DOPT值，即DOPT=(55.85/64.16)×S/Fe，其中55.85和64.16分別為鐵和硫元素的原子質量；S為所測的含硫量；Fe為樣品中總含鐵量。Raiswell和Canfield[36]定義了3種沉積環境下的DOP值特征：①在含氧環境(正常海水)中，DOP<0.42；②在無H2S的厭氧環境中，0.420.75。

注：(a)、(b)為有孔蟲，4 060 m；(c)、(d)為有孔蟲，4 082 m;(e)～(h)為放射蟲，3 899 m。圖11 下剛果盆地M-1井Madingo組古生物特征Fig .11 Paleontology characteristics of Madingo Formation in Well M-1 of Lower Congo basin

此外，Ni/Co、V/Cr和U/Th等微量元素指標也被用于古氧化還原條件的判識中[37]。Jones和 Manning[35]提出，Ni/Co>7.00為厭氧環境，Ni/Co=5.00～7.00為貧氧環境，Ni/Co<5.00為富氧環境；V/Cr>4.25為厭氧或靜海相環境，V/Cr=2.00～4.25為貧氧環境，V/Cr<2.00為富氧環境；U/Th>1.25為厭氧環境，U/Th=0.75～1.25為貧氧環境，U/Th<0.75為富氧環境。

通過對下剛果盆地M-1井不同層段微量元素測試分析可知(圖12)，Sendji組下段各項指標總體較低，其中DOPT值一般為0.18～0.29(平均值0.24)，U/Th為0.83～1.49(平均值1.09)，V/Cr為1.17～1.56(平均值1.42)，Ni/Co為3.13～4.20(平均值3.67)，均指示該段沉積時處于富氧環境，且鮞粒灰巖分布較廣，水動力條件強，烴源巖不發育。對于Sendji組上段，DOPT值一般為0.21～0.32(平均值0.27)，U/Th為0.37～0.94(平均值0.68)，V/Cr為1.24～3.08(平均值1.88)，Ni/Co為2.95～4.19(平均值3.64)，各項指標同樣較低，指示富氧環境，同樣不利于烴源巖發育。向上過渡到Likouala組，DOPT值一般為0.23～0.36(平均值0.29)，U/Th為0.20～0.67(平均值0.47)，V/Cr為1.09～1.85(平均值1.52)，Ni/Co為2.71～4.00(平均值3.39)，各項指標由早到晚均有增加的趨勢，且較Sendji組有所上升，但上升幅度較小，整體上仍為富氧環境。到了Madingo組，DOPT值一般為0.29～0.78(平均值0.52)，U/Th為0.37～1.64(平均值0.84)，V/Cr為0.94～6.96(平均值2.67)，Ni/Co為3.22～20.77(平均值7.93)，各項指標急劇上升，說明該段沉積時水體上升，水體含氧量減少，總體處于貧氧階段，利于優質烴源巖的保存。而對于Paloukou組，DOPT值一般為0.38～0.76(平均值0.56)，U/Th為0.25～0.64(平均值0.34)，V/Cr為1.26～1.53(平均值1.42)，Ni/Co為4.00～5.55(平均值4.47)，各項指標總體較低，指示為富氧環境。

圖12 下剛果盆地M-1井古氧化還原條件特征Fig .12 Characteristics of ancient redox conditions of Well M-1 in Lower Congo basin

綜合分析認為，下剛果盆地Sendji組下段和Sendji組上段沉積時期水體整體為富氧環境，不利于優質海相烴源巖發育；Likouala組各項指標指示沉積時期水體由富氧向貧氧轉變的沉積環境；Madingo組沉積時期水體氧化還原條件變化較大，整體上以貧氧和厭氧環境為主，利于優質海相烴源巖發育；Paloukou組沉積時期水體整體為富氧-貧氧的沉積環境，以富氧為主，不利于優質海相烴源巖發育。

4 Madingo組烴源巖發育模式及其對油氣成藏的控制

上述研究表明，下剛果盆地Madingo組優質烴源巖的發育首先受控于陸架內洼槽以及洼槽內由于鹽底辟活動所形成的鹽底辟構造和鹽控微盆的古地貌環境。同時，Madingo組沉積時期古剛果河陸源供給間歇性增強，河流入海，在淺水陸棚和深水陸棚發育大量切谷和沖溝，由此帶來大量陸源有機質，造成了陸架內洼槽及其內部鹽微盆的局部營養富集，有利于低等水生生物的繁盛。此外，陸架內洼槽的局限缺氧環境也有利于有機質的保存，從而發育了有機質豐度較高的海相混合生源型—海相內源型優質烴源巖。也就是說，下剛果盆地Madingo組海相烴源巖的發育模式中必須具備高的生產力與良好的保存條件，淺海洼槽或淺海洼陷是大陸架優質烴源巖發育的有利場所，它具有陸源營養組分間歇性平衡輸送、相對封閉的古地理背景等有利地質條件(圖13)。

圖13 下剛果盆地Madingo組烴源巖發育模式圖Fig .13 Development model of Madingo source rock in Lower Congo basin

勘探證實，下剛果盆地縱向上發育多套成藏層系，油氣發現集中分布在3個成藏層系[1]：①深層鹽下河湖相碎屑砂巖、湖相碳酸鹽巖層系，已發現油氣可采儲量為7.64×108m3，占盆地已發現油氣總可采儲量的12%；②中層鹽上下白堊統阿爾比階—上白堊統陸架邊緣海相碳酸鹽巖、濱淺海砂巖層系，已發現油氣可采儲量為23.22×108m3，占盆地已發現油氣總可采儲量的37%；③淺層鹽上古近系—新近系深水濁積砂巖層系，已發現油氣可采儲量為32.50×108m3，占盆地已發現油氣總可采儲量的51%。其中，淺層鹽上古近系—新近系深水濁積砂巖層系的油氣主要來自Madingo組烴源巖，該層系已發現的油氣田集中分布在盆地深水區，圍繞著成熟烴源巖呈環狀分布，并且深水區中南部數量多且以大型油氣田為主，而深水區北部數量少且以大中型油氣田為主(圖14)。

圖14 下剛果盆地Madingo組烴源巖分布與古近系—新近系油氣發現分布圖Fig .14 Madingo source rock distribution and Paleogene to Neogene discoveries in Lower Congo basin

基于前文對烴源巖發育的控制因素和發育模式分析，下剛果盆地Madingo組優質海相烴源巖發育受大陸邊緣陸架內洼槽局限環境的控制，以海相內源型和海相混合生源型烴源巖為主。在烴源巖發育時期，盆地中南部淺水-深水陸棚區發育大型陸架內洼槽，河流帶來大量陸源營養物質，造成水生生物繁盛，加之陸架內洼槽水體分層，形成缺氧環境，利于優質烴源巖發育，因此，盆地中南部烴源巖厚度大、生烴潛力大，埋藏深、成熟度高，油氣發現以大型油氣田為主。

此外，Madingo組烴源巖成熟度對下剛果盆地油氣分布也起著重要的控制作用，盆地范圍內該套烴源巖成熟度呈現“南高北低”的特點。分析認為，剛果扇沉積中心從漸新世至中新世由盆地東南方向西北方向遷移，導致了鹽上地層厚度的分布差異，其中盆地中南部地層厚度主要為5 000～6 000 m，最大厚度達8 000 m，大部分烴源巖的埋藏深度大于3 000 m；而盆地北部地層厚度主要為2 500～3 500 m，局部最大厚度為4 500 m，大部分烴源巖的埋藏深度小于2 500 m。也就是說，由南向北，該盆地鹽上地層的沉積厚度逐漸變小，烴源巖埋藏深度逐漸變淺，使得鹽上烴源巖成熟度逐漸降低，其中盆地中南部Madingo組烴源巖現今達到成熟—高成熟階段，而盆地北部大部分烴源巖現今處于未成熟—低成熟階段，僅在局部鹽微盆內達到成熟—高成熟階段。因此，Madingo組烴源巖成熟生烴灶的展布控制了該盆地深水區已發現油氣田的環狀分布特點，這種“源控成藏”的認識可有效指導該領域的下一步勘探工作。

5 結論與認識

1) 烴源巖和原油的有機巖石學特征和分子地球化學特征分析表明，下剛果盆地Madingo組烴源巖主要發育海相內源型和海相混合生源型兩種成因類型，其中海相內源型烴源巖以海洋水生生物輸入為主，主要分布在盆地的超深水區；而海相混合生源型烴源巖生源貢獻既有高等植物，又有低等水生生物，主要分布在盆地的陸坡中段。

2) 研究發現，下剛果盆地Madingo組烴源巖發育主要受古地理環境、陸源營養物質供給、古生產力和保存條件等4個基本要素的控制，其中陸架內洼槽及其內部鹽控微盆的局限古地理環境和陸源營養物質的間歇性懸浮供給方式是Madingo組優質海相烴源巖發育的主控因素，二者確保了優質烴源巖發育所需要的高生產力和良好的保存條件。

3) 基于下剛果盆地Madingo組優質海相烴源巖發育的主控因素，建立了具有陸源營養物質輸入的河流-陸架內洼槽局限環境海相烴源巖發育模式，指出陸架內洼槽是該盆地Madingo組優質海相烴源巖發育區，Madingo組烴源巖有效生烴灶的展布控制了該盆地古近系—新近系油氣田的差異分布，這種“源控成藏”的認識可有效指導該領域的下一步勘探工作。