下刚果盆地Madingo组烃源岩发育控制因素及其对油气成藏的控制*

康洪全

(中国海洋石油国际有限公司 北京 100028)

下刚果盆地位于西非陆缘中段，北邻加蓬盆地，南接宽扎盆地，东部为前寒武系变质岩基底，西部以洋壳为界，面积约15.7×104km2，其中海域面积约13.0×104km2，由北向南横跨加蓬、刚果(布)、刚果(金)和安哥拉等4个国家(图1)。截至2019年底，下刚果盆地共有244个油气发现(其中陆上42个，海上202个)，预探井成功率为37.9%，油气可采储量为63.36×108m3，是仅次于尼日尔三角洲盆地的西非海域第二大油气富集区。

图1 下刚果盆地地理位置图Fig .1 Geographic location map of Lower Congo basin

20世纪中叶，下刚果盆地的油气勘探主要集中在盆地陆上和浅水区，所发现的油气主要来自裂谷期的巴雷姆阶湖相烃源岩，该套烃源岩也被认为是盆地的主力烃源岩；而发育在盐上的漂移期海相烃源岩被认为是次要烃源岩，并未受到重视。自20世纪80年代以后，该盆地深水区油气勘探结果表明盐上众多油气田的油气来自于盐上漂移期上白垩统土伦阶Madingo海相烃源岩。据IHS数据库统计结果[1]，该盆地已有32.5×108m3油当量的油气来自Madingo海相烃源岩，占盆地已发现油气储量的51%，且以大中型油田为主，因此盐上Madingo海相烃源岩逐渐被重点关注。

近几年，国内有关专家学者在海相烃源岩油气源对比的基础上，采用有机地球化学和分子地球化学、有机岩石学的分析方法，较为系统地研究了下刚果盆地Madingo海相烃源岩的地球化学特征[2-4]，初步划分了该套烃源岩的成因类型，但对于该套烃源岩发育的控制因素、发育模式以及对油气成藏的控制作用等方面还缺乏系统的研究[5-8]。本文在对下刚果盆地Madingo海相烃源岩成因类型进行系统研究的基础上，采用微观沉积学研究方法，从古地理环境、陆源营养物质供给、古生产力、保存条件等方面入手，对该套海相烃源岩发育的控制因素开展了研究，明确了优质海相烃源岩发育的主控因素，并在烃源岩对油气成藏的控制作用方面进行了探讨。

1 地质背景

下刚果盆地是白垩纪以来典型的含盐被动大陆边缘盆地，其形成演化与中生代以来冈瓦纳大陆的解体及大西洋的扩张有关。该盆地构造演化和沉积充填可划分为3个阶段，即早白垩世尼欧克姆期至早阿普特期的陆内裂谷阶段、中—晚阿普特期的过渡阶段和阿尔比期至今的漂移阶段[9-18]。与此相对应，该盆地发育下部裂谷层序、中部过渡层序和上部漂移层序等3套沉积层序，其中下部裂谷层序主要发育陆相的河流、三角洲和湖泊相沉积体系；中部过渡层序主要为一套蒸发岩沉积；上部漂移层序早期主要发育海相碳酸盐岩，中晚期以泥岩沉积为主，中间夹深水浊积砂岩的海相碎屑岩(图2)。

图2 下刚果盆地地层柱状图(据IHS数据库，有修改)Fig .2 Stratigraphy chart of Lower Congo basin(modified from IHS database)

勘探证实，下刚果盆地漂移期发育3套海相烃源岩，分别为上白垩统塞诺曼阶Likouala组烃源岩、上白垩统土伦阶Madingo组烃源岩和渐新统—中新统Paloukou组烃源岩，其中Madingo组烃源岩生烃潜力最高，是盆地漂移期的主力烃源岩，以泥岩和灰质泥岩为主，TOC值为 1.3%～4.3%(平均2.3%)，S2值为3.3～26.3 mg/g(平均10.2 mg/g)，IH值为256～550 mg/g(平均388 mg/g)，干酪根类型主要为Ⅱ1型[4]。

2 Madingo组烃源岩地球化学特征及成因类型

下刚果盆地上白垩统土伦阶Madingo组烃源岩虽然沉积于海洋环境，但有机质生源输入具有明显的二元性，即除了海洋低等水生生物输入之外，陆生高等植物生源也普遍存在。国内相关学者通过研究海相烃源岩形成环境与有机岩石学和分子地球化学特征的耦合关系，以显微组分组成为主，辅之以生物标志化合物参数，将大陆边缘盆地海相烃源岩划分为3种成因类型[19-25]，即以陆源高等植物输入为主的海相陆源型、以海洋藻类等低等水生生源输入为主的海相内源型以及两者兼有的混合生源型。

下刚果盆地烃源岩和原油的有机岩石学和分子地球化学特征研究表明，Madingo组烃源岩主要包括海相内源型和海相混合生源型两种成因类型。其中，Madingo组海相内源型烃源岩以海洋水生生物输入为主，主要分布在盆地超深水区，具体的地球化学特征为：显微组分以腐泥组为主；稳定碳同位素相对较轻，δ13C饱和烃<-28.5‰，δ13C芳香烃<-28.0‰(图3)；C27甾烷含量明显高于C29甾烷含量(图4)，基本未检出或少量检出奥利烷，检出较丰富的三环萜烷。而Madingo组海相混合生源型烃源岩生源贡献既有高等植物，又有低等水生生物，主要分布在盆地陆坡中段，具体的地球化学特征为：δ13C饱和烃>-28.5‰，δ13C芳香烃>-28.0‰(图3)；奥利烷指数介于0.05～0.18，C27甾烷含量稍低于C29甾烷含量(图4)。

图3 下刚果盆地海相烃源岩碳同位素分布特征Fig .3 Carbon isotopes distribution characteristics of marine source rocks in Lower Congo basin

图4 下刚果盆地海相混源型(a和b)和内源型(c和d)烃源岩质量色谱图Fig .4 Mass chromatogrammarine map of marine mixed type (a & b)and endogenous type (c & d)source rocks in Lower Congo basin

3 Madingo组烃源岩发育控制因素

下刚果盆地上白垩统土伦阶Madingo组烃源岩主要为海相内源型和海相混合生源型两种成因类型，目前国内外对于这两种成因类型的海相烃源岩的形成条件、发育控制因素和分布规律都不清楚。本次研究发现，该盆地Madingo组烃源岩发育主要受古地理环境、陆源营养物质供给、古生产力和保存条件等4个基本要素的控制，它们之间具有一定的时空关联性。

3.1 古地理环境

古地理环境是指烃源岩沉积期的古地貌、古气候、古水深等环境条件，对海相烃源岩的发育具有决定性的影响。板块构造重建表明[20]，晚白垩世土伦—三冬期西非和南美板块尚未完全分离，加之南部威尔维斯火山脊的阻挡，西非中段整体处于半封闭的局限海湾环境(图5)。而下刚果盆地此时则位于这个大型局限海湾东侧的陆架之上，除了具有区域性的局限海湾环境背景外，其中南部在Madingo组沉积时期还具有陆架内洼槽沉积背景。从图6所示的下刚果盆地Madingo组地层厚度图可以看出，该盆地中南部存在Madingo组沉积中心，Madingo组沉积时期盆地中南部存在陆架内洼槽的古构造背景，这种沉积古地貌容易导致水体环境相对封闭，形成营养物质富集和水生生物繁盛，同时也为细粒沉积物的堆积与有机质的保存创造了良好的条件，这与中东中生界优质海相烃源岩发育时期的陆架内洼槽沉积古地理背景相似。

图5 中南大西洋晚白垩世土伦期水深图(据文献[26]，有修改)Fig .5 Late Cretaceous Turonian water depth map of middle to south Atlantic(modified from reference [26])

图6 下刚果盆地Madingo组地层厚度图Fig .6 Isopach map of Madingo Formation in Lower Congo basin

阿尔比期以来，由于洋中脊扩张与洋壳生成，下刚果盆地陆架受到挤压抬升，导致下部盐层发生不均匀底辟作用；至Madingo组沉积时期，陆架内洼槽受到盐岩底辟活动的影响，形成了规模不等的底辟构造和盐控微盆，这种陆架内洼槽背景下形成的盐底辟构造和盐控微盆对Madingo组海相烃源岩的沉积厚度和品质也具有明显的控制作用。钻井揭示，处于规模较大盐微盆中的AM-1井Madingo组烃源岩厚度超过500 m，且有机质丰度高，TOC平均值达到4.1%；位于较浅盐微盆中的M-1井和MH-1井Madingo组烃源岩厚度分别为300 m和250 m，有机质丰度有所降低，TOC平均值分别为2.4%和2.3%；而处于盐底辟构造顶部的TM-1井和TM-4井Madingo组烃源岩厚度不足30 m，有机质丰度明显变低，TOC平均值仅为1.2%(图7、8)。

图7 下刚果盆地Madingo组地层连井对比图Fig .7 Well correlation of Madingo Formation in Lower Congo basin

图8 下刚果盆地Madingo组沉积时期盐底辟活动控制古地貌Fig .8 Salt diaper activity controls palaeogeomorphology of Madingo deposition period in Lower Congo basin

Paloukou组沉积时期(古近纪)，西非板块与南美板块彻底分离而形成典型的开阔海环境，下刚果盆地陆架内洼陷也逐渐被刚果扇沉积物充满，陆源输入的显著增加也带来大量的溶解氧，不利于有机质的保存，因此该时期沉积的Paloukou组海相烃源岩品质则明显变差。

由此可见，海相烃源岩发育的古地理背景与湖相烃源岩具有相似性，封闭局限的古地理环境对优质烃源岩的发育具有明显的控制作用。

3.2 陆源营养物质供给

下刚果盆地在Madingo组沉积时期属于局限沉积环境，大洋上升流难以到达。同时，该时期处于盆地构造演化的热沉降中期，构造活动较为平静，缺乏大范围的火山热液供给，造成低等水生生物勃发的营养物质很可能来自于盆外陆源输入。为此，从黏土矿物含量分析入手，在陆源供给强度和陆源供给方式两个方面研究了陆源营养物质的输入特征。

黏土矿物在古气候中的相关研究表明[27-30]，黏土矿物是陆源供给的细粒物质，是有机质沉淀的重要载体，可以根据黏土矿物含量的组合变化推测其沉积时期的气候环境，进而重建古环境，揭示气候环境演变规律及埋藏成岩作用过程中的温度和水介质条件。黏土矿物包含高岭石、蒙脱石、绿泥石、伊利石和伊蒙混层等，其中伊利石是碱性水介质背景下细粒沉积物沉淀的产物，伊蒙混层是干旱气候背景常见的黏土矿物，而高岭石主要是在温暖湿润的气候条件下由长石在酸性介质作用下经过淋滤作用形成的。埋藏成岩作用过程中黏土矿物的转化主要取决于温度和孔隙水的性质，转化类型主要有两种，即蒙脱石在富钾的碱性水介质中转化成伊利石以及高岭石在富铁镁离子的碱性环境中转化成绿泥石。由于泥岩组成颗粒以黏土级—粉砂级为主，粒径小，孔隙不发育，黏土矿物转化的物理空间狭窄，限制了埋藏阶段的结晶生长，因此泥岩中的黏土矿物主要为陆源沉积成因，其含量能够较好地反映沉积时的古气候条件，其中高岭石是富含硅酸盐的火成岩和变质岩化学风化产物，其含量可以作为细粒沉积物陆源输入强弱的判识指标。另外，细粒沉积物中的Al2O3主要来自黏土矿物，而TiO2为稳定的常量元素，不因搬运距离、水体环境和后期成岩作用而发生较大的变化，可以很好地反映陆源供给，因此Al2O3/TiO2值越高，反映陆源黏土矿物的输入越强。尽管细粒沉积物中陆源碎屑颗粒的含量有限，但碎屑颗粒的排列方式、大小与磨圆情况能够清晰地揭示陆源供给方式与强度，再结合古沟谷、古地貌的综合分析，能够进一步揭示陆源供给状态对营养元素输入与有机质保存条件的影响[31]。

陆源供给强度研究发现，陆源间歇性供给最有利于下刚果盆地形成优质烃源岩(图9)。Sendji组和Likouala组沉积时期，黏土矿物中高岭石含量较低，Al2O3/TiO2值为稳定的低值，反映陆源欠供给状态，海洋水体的营养物质匮乏，不利于海洋浮游生物的发育；Madingo组优质烃源岩沉积时期，高岭石为高值波动段，Al2O3/TiO2值明显升高并有一定波动，反映出间歇性陆源供给的特点，有利于海洋浮游生物对陆源营养物质的吸收和利用，为海相内源型烃源岩的成烃母质提供了物质基础；到了Paloukou组沉积时期，高岭石含量为高值稳定段，Al2O3/TiO2值整体较高，反映出陆源过供给的状态，不仅不利于海洋浮游生物对营养物质的吸收，而且也对有机质浓度进行了大量稀释，不利于富有机质的聚集，这与此时刚果河向盆地内大量输入陆源碎屑的沉积背景相一致。

陆源供给方式研究发现，悬浮供给方式最有利于下刚果盆地烃源岩有机质的富集，形成优质烃源岩(图9)。M-1井的岩屑薄片分析表明，Sendji组中部无长英质颗粒，发育大量的鲕粒，反映此时期无陆源输入；Sendji组上部和Likouala组长英质颗粒较少，零星分布，分选磨圆较好，反映陆源远距离搬运，为悬浮供给方式；Madingo优质烃源岩段长英质颗粒均匀分布，分选磨圆好，有孔虫、放射虫壳体完整，反映水动力条件弱，为悬浮供给方式；上部的Paloukou组碎屑颗粒大小混杂，分选差，水动力强，以底流(重力流)方式供给为主，为陆源过供给。

图9 下刚果盆地M-1井黏土矿物、常量元素与典型薄片Fig .9 Clay mineral,major element and typical thin section of Well M-1 in Lower Congo basin

3.3 古生产力

古生产力条件是烃源岩形成的物质基础，高品质的烃源岩通常与高的古生产力水平密不可分，高的生产力条件不仅能够提供烃源岩直接的成烃母质，而且有利于形成还原条件，从而有利于有机质的保存。影响有机质富集的生物因素包括表层水的生物生产力和微生物对有机质的生物化学降解作用，而且初始生产力的变化对有机质的富集起着关键性作用，其中营养元素含量与古生物记录是常用的古海洋生产力指标[32]。

1) 营养元素含量。

海洋生物的分布和丰度会受到参与生物化学反应的关键营养元素的控制，这些营养元素被称为限制性营养元素，如C、N、O、Si、P、Ba、Fe等。不同营养元素对原始生产力的反应程度有所不同，其中P元素是生物生息繁衍的必须营养元素，且参与生物的大部分新陈代谢活动。海水中P元素的分布明显受生物作用控制，生物遗体中所含的P元素随着生物体一起沉积，并主要以有机磷的形式转移到沉积物中，随后大多数P元素通过有机质的再矿化作用从沉积物中释放出来。磷酸盐矿物是鉴别具有高有机质产率的指标之一，也是现代海洋河口湾上升流区富含有机质层段的重要标志之一[33]，因此P元素含量或P/Al值是常用的古海洋生产力指标。

如图10所示，下刚果盆地M-1井中P元素在各套地层中变化较大，介于0.17～4.76 mg/g，平均值为1.34 mg/g。其中，Madingo组 P元素含量最高，介于0.61～4.76 mg/g，平均值为2.11 mg/g；而Paloukou组、Likouala组、Sendji组上段和Sendji组下段P元素含量均较低，平均值分别为1.01、0.54、0.92和0.70 mg/g。该井各套地层中P/Al值分布与P元素含量分布相似，其中Madingo组P/Al值最高，介于0.01～0.11，平均值为0.05；而Paloukou组、Likouala组、Sendji组上段和Sendji组下段P/Al值均较低，平均值分别为0.01、0.01、0.02和0.03。此外，从图10中还可以看出，M-1井Madingo组P元素含量和P/Al值具有明显的两分特征，即以3 830 m深度为界，上下两段均具有先增加后减小的变化趋势，这与间歇性陆源营养物质供给的特点相一致。

图10 下刚果盆地M-1井古生产力特征Fig .10 Element geochemistry characteristics of Well M-1 in Lower Congo basin

2) 古生物记录。

作为海洋中有机质的生产者和消耗者，古生物记录是古海洋生产力的真实反映，主要原生生物种类的演化序列就是生物进化对大洋化学和营养条件的记录。例如，古生代类似颗石藻的微体化石的零星发现，表明当时存在一个长期的大洋营养元素和生产力水平不断上升的趋势；而中生代以来随着远洋环境浮游生物的繁盛，标志着古海洋生产力的总体上升[34]。

镜下观察发现，下刚果盆地Sendji组下段矿物成分以碳酸盐矿物为主，含有较多的鲕粒等自生颗粒及少量陆源碎屑颗粒，分选较差，呈次棱角状，指示该沉积时期水体较浅，水动力条件强，未见微体古生物存在，反映古生产力很低。Sendji组上段矿物成分包含碳酸盐矿物、黏土矿物和长英质矿物等，含有较多的陆源碎屑颗粒，自生颗粒较少，局部可见破碎的有孔虫化石，反映古生产力较低。Likouala组矿物成分以黏土矿物为主，含有较多的陆源碎屑颗粒，粒径较小，以黏土级—粉砂级为主，同时有孔虫等微体古生物较发育，化石保存较好，反映具有一定的古生产力。Madingo组矿物成分以黏土矿物为主，可见大量的黏土广泛存在，微体古生物十分发育，反映古生产力高，包括有孔虫和放射虫等，其中有孔虫壳体完整，呈球形、椭球形、花生状等多种形态，大小不一，直径介于50～150 μm，浮游有孔虫和底栖有孔虫均大量发育，但底栖有孔虫相对较多；放射虫壳体形态较为单一，以球形为主，大小不一，直径介于20～50 μm(图11)。而Paloukou组含有大量的陆源碎屑颗粒，分选较差，呈次棱角状-次圆状，指示沉积时期水动力条件强，加之过供给陆源输入导致营养物质浓度较低，不利于古生物的生长、发育和保存，因此在镜下未见微体古生物的存在。

综上所述，通过营养元素含量在各地层中的变化和古生物繁盛程度的分析，推测下刚果盆地Madingo组沉积时期古生产力较高。由Sendji组下段至Paloukou组，P元素含量平均值的变化为0.69 mg/g→0.89 mg/g →0.55 mg/g→2.20 mg/g→0.67 mg/g，而对应的有机质丰度平均值的变化为0.12%→0.79%→ 0.87%→3.20%→1.34%，说明微古生物繁盛、古生产力较高的Madingo组沉积时期为该盆地提供了丰富的有机质来源，而其他层段沉积时期P元素含量较低，有机质来源有限，古生产力低，因此有机质丰度低。

3.4 保存条件

沉积物中有机质的保存主要取决于沉积水体氧化还原条件。古氧相是判断水体中溶解含氧量的重要指标，一般分为常氧相、贫氧相、厌氧非硫化相和厌氧硫化相等4种[35]。

黄铁矿矿化度(degree of pyritization，DOP)是判断氧化还原条件的最常用指标[35]。由于黄铁矿中的铁含量与总活性铁(即黄铁矿中的铁加上盐酸溶解的铁)含量之比(DOPT)与DOP值相接近，因此可用DOPT代替DOP。假定所有的硫元素以黄铁矿(FeS2)的形式存在，可根据如下公式计算DOPT值，即DOPT=(55.85/64.16)×S/Fe，其中55.85和64.16分别为铁和硫元素的原子质量；S为所测的含硫量；Fe为样品中总含铁量。Raiswell和Canfield[36]定义了3种沉积环境下的DOP值特征：①在含氧环境(正常海水)中，DOP<0.42；②在无H2S的厌氧环境中，0.420.75。

注：(a)、(b)为有孔虫，4 060 m；(c)、(d)为有孔虫，4 082 m;(e)～(h)为放射虫，3 899 m。图11 下刚果盆地M-1井Madingo组古生物特征Fig .11 Paleontology characteristics of Madingo Formation in Well M-1 of Lower Congo basin

此外，Ni/Co、V/Cr和U/Th等微量元素指标也被用于古氧化还原条件的判识中[37]。Jones和 Manning[35]提出，Ni/Co>7.00为厌氧环境，Ni/Co=5.00～7.00为贫氧环境，Ni/Co<5.00为富氧环境；V/Cr>4.25为厌氧或静海相环境，V/Cr=2.00～4.25为贫氧环境，V/Cr<2.00为富氧环境；U/Th>1.25为厌氧环境，U/Th=0.75～1.25为贫氧环境，U/Th<0.75为富氧环境。

通过对下刚果盆地M-1井不同层段微量元素测试分析可知(图12)，Sendji组下段各项指标总体较低，其中DOPT值一般为0.18～0.29(平均值0.24)，U/Th为0.83～1.49(平均值1.09)，V/Cr为1.17～1.56(平均值1.42)，Ni/Co为3.13～4.20(平均值3.67)，均指示该段沉积时处于富氧环境，且鲕粒灰岩分布较广，水动力条件强，烃源岩不发育。对于Sendji组上段，DOPT值一般为0.21～0.32(平均值0.27)，U/Th为0.37～0.94(平均值0.68)，V/Cr为1.24～3.08(平均值1.88)，Ni/Co为2.95～4.19(平均值3.64)，各项指标同样较低，指示富氧环境，同样不利于烃源岩发育。向上过渡到Likouala组，DOPT值一般为0.23～0.36(平均值0.29)，U/Th为0.20～0.67(平均值0.47)，V/Cr为1.09～1.85(平均值1.52)，Ni/Co为2.71～4.00(平均值3.39)，各项指标由早到晚均有增加的趋势，且较Sendji组有所上升，但上升幅度较小，整体上仍为富氧环境。到了Madingo组，DOPT值一般为0.29～0.78(平均值0.52)，U/Th为0.37～1.64(平均值0.84)，V/Cr为0.94～6.96(平均值2.67)，Ni/Co为3.22～20.77(平均值7.93)，各项指标急剧上升，说明该段沉积时水体上升，水体含氧量减少，总体处于贫氧阶段，利于优质烃源岩的保存。而对于Paloukou组，DOPT值一般为0.38～0.76(平均值0.56)，U/Th为0.25～0.64(平均值0.34)，V/Cr为1.26～1.53(平均值1.42)，Ni/Co为4.00～5.55(平均值4.47)，各项指标总体较低，指示为富氧环境。

图12 下刚果盆地M-1井古氧化还原条件特征Fig .12 Characteristics of ancient redox conditions of Well M-1 in Lower Congo basin

综合分析认为，下刚果盆地Sendji组下段和Sendji组上段沉积时期水体整体为富氧环境，不利于优质海相烃源岩发育；Likouala组各项指标指示沉积时期水体由富氧向贫氧转变的沉积环境；Madingo组沉积时期水体氧化还原条件变化较大，整体上以贫氧和厌氧环境为主，利于优质海相烃源岩发育；Paloukou组沉积时期水体整体为富氧-贫氧的沉积环境，以富氧为主，不利于优质海相烃源岩发育。

4 Madingo组烃源岩发育模式及其对油气成藏的控制

上述研究表明，下刚果盆地Madingo组优质烃源岩的发育首先受控于陆架内洼槽以及洼槽内由于盐底辟活动所形成的盐底辟构造和盐控微盆的古地貌环境。同时，Madingo组沉积时期古刚果河陆源供给间歇性增强，河流入海，在浅水陆棚和深水陆棚发育大量切谷和冲沟，由此带来大量陆源有机质，造成了陆架内洼槽及其内部盐微盆的局部营养富集，有利于低等水生生物的繁盛。此外，陆架内洼槽的局限缺氧环境也有利于有机质的保存，从而发育了有机质丰度较高的海相混合生源型—海相内源型优质烃源岩。也就是说，下刚果盆地Madingo组海相烃源岩的发育模式中必须具备高的生产力与良好的保存条件，浅海洼槽或浅海洼陷是大陆架优质烃源岩发育的有利场所，它具有陆源营养组分间歇性平衡输送、相对封闭的古地理背景等有利地质条件(图13)。

图13 下刚果盆地Madingo组烃源岩发育模式图Fig .13 Development model of Madingo source rock in Lower Congo basin

勘探证实，下刚果盆地纵向上发育多套成藏层系，油气发现集中分布在3个成藏层系[1]：①深层盐下河湖相碎屑砂岩、湖相碳酸盐岩层系，已发现油气可采储量为7.64×108m3，占盆地已发现油气总可采储量的12%；②中层盐上下白垩统阿尔比阶—上白垩统陆架边缘海相碳酸盐岩、滨浅海砂岩层系，已发现油气可采储量为23.22×108m3，占盆地已发现油气总可采储量的37%；③浅层盐上古近系—新近系深水浊积砂岩层系，已发现油气可采储量为32.50×108m3，占盆地已发现油气总可采储量的51%。其中，浅层盐上古近系—新近系深水浊积砂岩层系的油气主要来自Madingo组烃源岩，该层系已发现的油气田集中分布在盆地深水区，围绕着成熟烃源岩呈环状分布，并且深水区中南部数量多且以大型油气田为主，而深水区北部数量少且以大中型油气田为主(图14)。

图14 下刚果盆地Madingo组烃源岩分布与古近系—新近系油气发现分布图Fig .14 Madingo source rock distribution and Paleogene to Neogene discoveries in Lower Congo basin

基于前文对烃源岩发育的控制因素和发育模式分析，下刚果盆地Madingo组优质海相烃源岩发育受大陆边缘陆架内洼槽局限环境的控制，以海相内源型和海相混合生源型烃源岩为主。在烃源岩发育时期，盆地中南部浅水-深水陆棚区发育大型陆架内洼槽，河流带来大量陆源营养物质，造成水生生物繁盛，加之陆架内洼槽水体分层，形成缺氧环境，利于优质烃源岩发育，因此，盆地中南部烃源岩厚度大、生烃潜力大，埋藏深、成熟度高，油气发现以大型油气田为主。

此外，Madingo组烃源岩成熟度对下刚果盆地油气分布也起着重要的控制作用，盆地范围内该套烃源岩成熟度呈现“南高北低”的特点。分析认为，刚果扇沉积中心从渐新世至中新世由盆地东南方向西北方向迁移，导致了盐上地层厚度的分布差异，其中盆地中南部地层厚度主要为5 000～6 000 m，最大厚度达8 000 m，大部分烃源岩的埋藏深度大于3 000 m；而盆地北部地层厚度主要为2 500～3 500 m，局部最大厚度为4 500 m，大部分烃源岩的埋藏深度小于2 500 m。也就是说，由南向北，该盆地盐上地层的沉积厚度逐渐变小，烃源岩埋藏深度逐渐变浅，使得盐上烃源岩成熟度逐渐降低，其中盆地中南部Madingo组烃源岩现今达到成熟—高成熟阶段，而盆地北部大部分烃源岩现今处于未成熟—低成熟阶段，仅在局部盐微盆内达到成熟—高成熟阶段。因此，Madingo组烃源岩成熟生烃灶的展布控制了该盆地深水区已发现油气田的环状分布特点，这种“源控成藏”的认识可有效指导该领域的下一步勘探工作。

5 结论与认识

1) 烃源岩和原油的有机岩石学特征和分子地球化学特征分析表明，下刚果盆地Madingo组烃源岩主要发育海相内源型和海相混合生源型两种成因类型，其中海相内源型烃源岩以海洋水生生物输入为主，主要分布在盆地的超深水区；而海相混合生源型烃源岩生源贡献既有高等植物，又有低等水生生物，主要分布在盆地的陆坡中段。

2) 研究发现，下刚果盆地Madingo组烃源岩发育主要受古地理环境、陆源营养物质供给、古生产力和保存条件等4个基本要素的控制，其中陆架内洼槽及其内部盐控微盆的局限古地理环境和陆源营养物质的间歇性悬浮供给方式是Madingo组优质海相烃源岩发育的主控因素，二者确保了优质烃源岩发育所需要的高生产力和良好的保存条件。

3) 基于下刚果盆地Madingo组优质海相烃源岩发育的主控因素，建立了具有陆源营养物质输入的河流-陆架内洼槽局限环境海相烃源岩发育模式，指出陆架内洼槽是该盆地Madingo组优质海相烃源岩发育区，Madingo组烃源岩有效生烃灶的展布控制了该盆地古近系—新近系油气田的差异分布，这种“源控成藏”的认识可有效指导该领域的下一步勘探工作。