Влияние Африканского суперплюма на условия генерации углеводородов в рифтогенных бассейнах позднего фанерозоя

В материковой части Африки и на ее окраинах, главным образом офшорных, расположены осадочные бассейны позднего фанерозоя рифтового происхождения, испытавшие существенно разное развитие. В Южной, Центральной и отчасти Северной Африке находятся бассейны так называемого «незавершенного» развития, т.е. сохранившие свое изначально внутриматериковое положение. К другому тектонотипу относятся бассейны, прогибание которых происходило в начале при внутриматериковом рифтовом развитии, а затем на пассивных окраинах при синокеаническом удалении периферийных материков Гондваны от Африки. По этой причине разрезы бассейнов данного тектонотипа состоят из примерно равных по мощности нижних преимущественно континентальных и верхних исключительно морских осадочных комплексов.

Большинство рифтогенных бассейнов являются нефтегазоносными с различным соотношением промышленных месторождений нефти и газа (рис. 1). Согласно расчетам в периконтинентальных бассейнах в этом отношении главное значение имеют нефтегазовые системы верхних, морских комплексов [4]. В настоящей статье рассматриваются возможные причины нефтегазовой специализации рифтогенных бассейнов.

Как показано на рисунке 1, главное различие в нефтегазовой специализации бассейнов заключается в наличии в периконтинентальных бассейнах в том или ином количестве месторождений газа и почти исключительно нефтеносности бассейнов Центральной Африки. Причиной этой закономерности могла являться большая «энергоемкость» глубинных систем рифтовых бассейнов завершенного развития, обусловившая разрушение древнего суперматерика, раскрытие океанов, и сохранившаяся в той или иной степени во время расширения последних.

Вторым по значению в региональной нефтегазовой геологии является смена исключительно или преимущественно газовой к доминирующей нефтяной специализации периконтинентальных бассейнов по мере уменьшения их «рифтового возраста» (рис. 2). Это обстоятельство требует более углубленного рассмотрения, поскольку генерация углеводородов в этих бассейнах была обусловлена главным образом комплексами их синокеанических отложений.

Показано, что образование кайнозойских рифтов Восточной Африки, Афарской депрессии связано с южным центром Африканского суперплюма [5]. Имеются все основания считать, что «омоложение» рифтогенных бассейнов с юга Африки до ее центральной части также явилось результатом смещения от этого центра к северу плюмовых потоков или разогретой ими астеносферы. С таким предположением согласуется наличие лишь в бассейнах раннего рифтового заложения, расположенных вблизи южного плюмового центра, проявлений экстенсивного ранне- или позднерифтового базальтоидного магматизма (рис. 3).

Второй центр Африканского суперплюма предполагается на западе Африки [7]. Именно от него другая ветвь рифтогенеза продвигалась к востоку, в ее Центральную область (рис. 2). Здесь раннерифтовый магматизм проявился в ранней юре в финальной стадии рифтового развития Мавритано-Сенегальского бассейна и раннюю стадию рифтового развития Гвинейско-Либерийского бассейна, наиболее приближенных к плюмовому центру. Следует иметь в виду, что все эти «африканские события» происходили в пределах Гондваны, соответственно, в ее восточном и западном сегментах.

Размещение внутригондванских магматических и амагматичных рифтов позднего фанерозоя указывает на охлаждение рифтообразующих подлитосферных мантийных потоков с удалением от плюмовых центров. Именно это, по всей видимости, определило нефтяную (т.е. «низкотемпературную») специализацию меловых рифтов Центральной Африки, находившихся на максимальном расстоянии от этих центров.

Судя по положению районов проявления магматизма на пассивных окраинах вблизи от плюмовых центров, а также по данным сейсмотомографии, подобная ситуация сохранялась во время синокеанических прогибаний рифтогенных периконтинентальных бассейнов. Так, лишь в бассейнах Морондава Мадакаскара и Дельты Замбези, находившихся вблизи южного плюмового центра в меловое время, произошли крупные излияния базальтов. Только в областях Индийского и Атлантического океанов, прилегающих к обоим плюмовым центрам, расположены системы вулканических островов и четвертичные вулканы Мадагаскара. Следует также отметить многочисленные гидротермальные источники на юге ЮАР, которые почти исчезают к северу к Мозамбику и Намибии. Особого внимания заслуживает сохраняющаяся повышенная разогретость мантии под периконтинентальными бассейнами по периферии обоих плюмовых центров (рис. 4), что коррелирует с повышенными тепловыми потоками в областях Атлантического и Индийского океанов [3], соседствующих с «горячими» окраинами южной и северо-западной Африки.

Согласно данным сейсмотомографии Африканский суперплюмом распространяется от Западного центра его рождения через Атлантический океан до восточной окраины Северной Америки [2]. Это обстоятельство позволяет полагать, что сопряженность сходных по тепловому состоянию недр пассивных окраин Африки и близлежащих к ним областей океанов явилось результатом растекания из-под континента океанообразующих астеносферно-плюмовых потоков.

В предлагаемой нами плюмовой модели нефтегазообразования не находит пока объяснения закономерность размещения в офшорных рифтогенных бассейнах, разноудаленных от плюмовых центров, месторождений нефти и газа. Эта закономерность заключается в том, что бассейны, приближенные к этим центрам (Мавритано-Сенегальскому, Кот-д’Ивуара, Оранж) месторождения газа и нефти, выявлены, соответственно, на меньшем и большем удалениям от материков. При «возвращении» Мадагаскара к Африке таким же образом располагаются газовые месторождения периконтинентальных бассейнов Мозамбика, Танзании и излившееся гигантское нефтяное месторождение Бомелунга бассейна Морондава Западного Мадагаскара. Противоположным образом размещаются месторождения газа и нефти, в бассейнах Нижнего Конго, «безрифтового» Дельты Нигера, находящиеся на значительно большем удалении от плюмовых центров.

Можно предполагать, что данная закономерность обусловлена неравномерным воздействием различно разогретых астеносферно-плюмовых потоков на различно утонённую литосферу пассивных рифтовых материковых окраин, находящихся на разном удалении от плюмовых центров.

Согласно наиболее распространенному представлению прогибание пассивных окраин континентов происходило в результате охлаждения их литосферы, разогретой во время ее синрифтового растяжения. Однако такая модель «температурной релаксации» не объясняет отсутствие корреляции между глубиной и скоростью прогибания периконтинентальных бассейнов с длительностью их рифтового развития, а значит и временем нагревания корово-мантийных комплексов. В частности, отметим, что максимальные глубины периконтинентальных прогибаний около 5—6 км свойственны для бассейнов Рувума Танзании и Риа Муни Экваториальной Гвинеи, испытавших совершенно разное по длительности рифтовое развитие (соответственно, около 116 и 8 млн лет). Следует также отметить, что самый молодой в «Дуге Гвинейского залива» бассейн Дельты Нигера с максимальной глубиной до 10 км и с той же нефтегазовой специализацией, что и соседние с ним периконтинентальные бассейны, начал прогибание в альбе без предварительной рифтовой «подготовки».

Заключение

Приведенные факты и аргументы дают основание считать, что температурные условия генерации углеводородов в рифтогенных осадочных бассейнах на всех стадиях развития и в итоге их нефтегазовая специализация определялись удаленностью бассейнов от центров рождения Африканского суперплюма.

ВКЛАД АВТОРА / AUTHOR CONTRIBUTIONS

Усова В.М. — разработала концепцию статьи, подготовила текст статьи, окончательно утвердила публикуемую версию статьи и согласна принять на себя ответственность за все аспекты работы.

Valentina M. Usova — developed the article concept, prepared the text, approved the final version of the article and accepted the responsibility for all aspects of the work.