火山岩盆地的勘探前景圈闭描述和面积风险分析.doc

火山岩盆地的勘探前景：圈闭描述和面积风险分析王立群译 Max Rohrman 摘要：火山岩盆地的前景描述一般受到贫亚玄武岩成像的影响。最近，地震勘探技术的进展聚焦到了明显提高构造成像的低频部分，而不是地震的分辨率。目前，亚玄武岩在地震剖面中的作用主要是构造指示的作用。在北大西洋，这种勘探技术为爱尔兰海上的亚玄武岩背斜Corrib气田的发现所证明。但是，并非在地震剖面上观察到的所有亚玄武岩背斜是有利的勘探区，这是因为某些区域被直接定位到较大的火山杂岩之上，显示为低孔的过成熟和过压缩的沉积剖面。经过筛选的重力和磁力数据的使用以及潜在的地震速度分析能够很容易地描述该前景以及对这些前景进行风险分离。岩床侵入体能够形成前景乐观的微小背斜圈闭，这是因为岩床的热效应相对有限的结果。这样形成过成熟前景目标的机会就会很小，除非这些岩床存在的数量较多。经过筛选的重力和磁力数据集与区域地质研究相结合的方法能够被用于含有大量较大侵入体的勘探程度较低地区的亚玄武岩勘探的早期阶段。这种方法在北大西洋火山岩区和西印度洋得到应用。进而火山岩盆地的最有利前景勘探区是直接覆盖近地表处没有侵入岩发育的沉积盆地之上的泛流玄武岩。在这种情况下，玄武岩的厚度预测以及相关的埋藏深度就成为评价前景目标的重要参数。地震模拟指出根据无可靠校正的地震剖面约束玄武岩的厚度可能是困难的。尽管沉积盆地的火山作用的增强有增加勘探风险的趋势，但是适当地综合地球物理和地质数据应该能够更好地评价火山岩盆地。前言： 图1：覆盖沉积盆地的泛流玄武岩。NAVP=北大西洋火山岩区；CRB=哥伦比亚河盆地。蓝色圈表示年代相同的泛流玄武岩区。亮黄色圈定的泛流玄武岩区是本文研究的重点。该图由Mahoney和Coffin（1997）做了修改。油气勘探一般会避开火山岩和岩浆侵入体为主的盆地，这是因为地震剖面无利于解释底部玄武岩以及众所周知的火山作用对油气系统的不利影响。但是，随着欧洲心脏地带例如北海隆起油气储量的减少，勘探的热点就转到了诸如北东大西洋边缘附近的火山岩盆地。在大西洋边缘的非玄武岩覆盖盆地已经实现了重大的突破，尤其在Faroe-Shetland盆地于90年代前期发现了Schiehallion和Foinaven等巨大油田。但是缺乏进一步的成功处使油气公司开始从事亚玄武岩区的艰难挑战。古新世-始新世北大西洋火山岩区覆盖大部分格陵兰岛、Faroes、英国海和挪威边缘，是世界级泛流玄武岩区之一。其它的火山岩区包括中新世哥伦比亚河玄武岩、晚白垩世德干圈闭（印度）、巴西和纳米比亚的早白垩世Parana-Etendeka火山岩区、南非的侏罗纪台地和三叠纪西伯利亚的泛流玄武岩岩区（图1）。这些巨大的玄武岩体的成因一般认为是异常热岩流圈上涌及分裂综合作用的结果。 本文把火山岩盆地定义为明显受到泛流玄武岩火山作用影响的沉积盆地。尽管此处提及的某些概念能够被应用到压缩（后弧）和碱性火山岩盆地，但是象压缩边缘这样的非泛流玄武岩火山岩盆地本文将不涉及。 图2：（A）、联合王国北大西洋地区，图中表示其他插图的位置。淡紫色=玄武岩盖。红色=火成杂岩。红线=受岩床杂岩影响的沉积岩范围（该线的西部）。淡蓝色=海侵反射体。淡绿色=陆地区域。浅紫色线=磁异常体的轮廓。红阴影线=玄武岩断崖。带毛刺的红线=海底玄武岩。黑色的虚线=近似的大陆-大洋边界，含转换断层（虚线）。黑点=文中提到的钻井位置。对该图的明确位置，见图1。（B）通用地层分层和勘探层位的定义。存在覆盖下覆沉积岩的浅层玄武岩，它明显约束地层界面的地震成像。此外亚玄武岩沉积物通常为岩床和岩墙复合体所侵入，产生了额外的地震成像问题。其它的非地震问题包括盆地热演化史的不确定性和由火成岩引起的相关成岩影响。本文中，我们将简要地概述火山岩盆地所见的主要火成岩类型和它们的地震响应以及如何以勘探家的观点解释火山岩盆地的地震成像。另外，根据NAVP（北大西洋火山岩区）的前景分析研究，火山岩盆地的重力和磁力数据的用途还是相当广泛的（图2）。其结果是形成的概念被应用到火山岩盆地前景评价的分级上。借鉴包括诸如 NAVP的火山岩盆地分析的这种方法，确定了西印度海的火山岩区（图1）并且认为其明显受Deccan圈闭火山作用的影响。沉积盆地中的火山岩和它们的地震响应：喷发： 泛流玄武岩由裂隙式火山通道和短期喷发的、具有较高喷发率的火山供给岩浆物质，目前多见于冰岛和夏威夷地区。一般情况下，玄武岩的形成类似于沉积岩的形成过程，受物源、沉降和地形、盆地熔岩流的聚集以及相对粘度的影响。沉积岩和火山喷发物质的重要区别在于其组成物质更依赖于海平面升降和构造运动之间的相互影响，而后者受火山喷发的周期性的控制。来自哥伦比亚河泛流玄武岩的证据表明大量的泛流玄武岩通过岩浆体积的膨胀而扩展，因此可分类为含绳状体的漫流。泛流玄武岩区的岩浆厚度与现在熔岩流的米级相比，达到百米级的水平。玄武岩流由致密的内部岩体和因风化作用形成的熔岩流顶部的多孔部分组成，例如几个海洋钻探项目的钻孔和在Skye（英国）、东格陵兰以及Faroes地区出露的玄武岩流。熔岩流的底部因下覆土壤和岩石的相对摩擦而变得破碎。当玄武岩的侵蚀物质与水作用时，形成厚层的玻璃质碎屑岩，由含沉积物的玄武岩和形成层叠前积层的角砾岩的复合体组成。其它的与泛流玄武岩区相关的喷出岩是酸性熔岩流和以火山口为中心呈放射状分布的空落凝灰岩层，以及热液成因的岩脉。后者是由岩床侵入体和沉积岩孔隙流体的相互作用形成，引起液化作用和沉积物的垂直涌出。这种作用发生在较小的深度或渗透率较低的地区。其结果是产生气体和海底沉积物的爆炸形成丘形构造。这些丘形构造在地震剖面上很容易识别，通常显示为锥形、椭圆形或者是洋葱形集合体。这种丘形构造对于约束岩床侵入的时间是非常有效的，这是因为其通常发现与古海底。界面上后期的生物地层测年数据标定了它的地质年代。 图3：（A）、Skye（见图2）地区（八十年代）的亚玄武岩地震剖面（地震测线的准确位置见图11）。（B）、附近的露头。（C）Faroe-设得兰盆地的海底地震剖面。TWT=双向旅行时间。大玄武岩区之下的地震成像，例如海底NAVP对于这种前景区的成功勘探是主要的障碍。尽管大多数的泛流玄武岩基本上是亚平行的而且在NAVP中成层良好，但是它们的内部物质的非均质性导致了形成强叠加反射的趋势。内部不成层的巨厚玄武岩以及玻璃质碎屑岩是提高地震成像质量的有效因素，意味着它们不存在高的吸收性。在层状玄武岩中测量到的低质量值是由内部分层和独立的熔岩流的粗糙地形所引起的，产生地震信号的散射。这种现象是通过层叠玄武岩滤波而产生的低频特征。早期尝试的玄武岩底部地震成像的结果表示在图3A中，来自于Skye（图2）陆上的本例表现出大致的一致性。强振幅粗略地与玄武岩底和岩床复合体的顶相一致，和露头数据相吻合（图3B）。在该强振幅之下，没有记录到连续的地震波，这主要是因为低的信噪比和低的叠加能量以及由玄武岩层的非均质性所引起的散射和衰减的结果。在90年代早期应用海底玄武岩底部成像技术所做的小幅改进使用的是常规的高频数据（大约30HZ的主频）。但是，在一般情况下其结果是非常差的。改善地震信号的最好方法是使用低频信号，这是因为层叠的熔岩流成为低通滤波器。在2003年，壳牌公司发布只用低频信号的二维地震数据以确定亚玄武岩前景区。这种方法类似于综合地震成像和边缘地震波传播模型，结合工业-学术标准以提高亚玄武岩的分辨率。不同频率数据集的例子表示在图4中，上部表示30赫兹检波器记录的双向履行时间，下部表示大致同一剖面位置的增强低频数据（ELF）。很明显，在ELF剖面中缺少干扰波，推测的玄武岩底部清楚。此外，在ELF剖面上，亚玄武岩振幅更为明显。 图4：大致同一测线的高频地震剖面与低频地震剖面的比较。顶部地震成像来自TGS。TWT=双向旅行时间。尽管在构造成像方面有了明显的改善，但是低频数据并没有提高分辨率。所使用的最小分辨厚度等于VINT/4fdom（此处VINT=内部速度，fdom=主频），30HZ主频和VINT为4000m/s（13100ft/s）的分辨率是33米（108ft）。对于15赫兹的主频，其分辨率是67米（220ft）。一般情况下，对于任意一个内部速度，15赫兹主频的可识别厚度估计是30赫兹主频的两倍。要改善已存在的玄武岩覆盖区的高频地震剖面的质量，使用高切滤波的简单带通滤波器可能产生最好的成像质量。与内部玄武岩和海底区域亚玄武岩成像相关的其它解决问题的方法是记录以长的偏移量旅行的地震波以便获得广角的反射和折射，这种反射和折射地震波可用于更好地约束速度分辨率。侵入： 尽管在像玄武岩流、凝灰岩和岩床这一类的亚平行火山特征的成像上，地震方法是有效的，但在处理如岩墙和火成杂岩（例如，深成侵入岩）这一类高倾斜的同向轴时，表现得并不太好。因此在地震剖面上成像的大多数侵入岩是辉绿岩岩床，由高的波阻抗特征所表示。许多机制都可用于描述岩床和岩墙的位置。沉积盆地中的岩床和岩墙的位置由垂直压力和岩浆压力所决定。一般情况下，这意味着许多岩性（例如砂岩或石灰岩）都以岩墙的形态出现，而较软的岩性，例如页岩、粘土岩、泥灰和岩盐以岩床的形态出现。进而，在较脆弱的地带，例如亚平行的不整合面和次垂直的断层带，也分别倾向于表现为岩床和岩墙的形态。此外，岩床侵入体受主要岩性埋藏深度的影响，通常侵入到距古地表3-4公里之内。在地震剖面上，岩床通常被看作为流变性特征岩层附近的上超特征。在所有的泛流玄武岩区，岩床和岩墙可图5：假想玄武岩和亚玄武岩地层的合成地震记录。顶部玄武岩为640米，底部玄武岩是1600米。A图表示纵波速度测井数据。B-E图表示30赫兹主频原始子波的地震响应。（B）30赫兹主频子波全波形的近似叠加，（C）15赫兹主频原始子波，（D）15赫兹主频子波全波形，（E）原始子波和全波形模型之间的轻微错位，这种错位是由上行波穿过全波模型中的地层产生的时间延迟所引起的。这种情况导致全波模型的剖面中反射轴向下移动。蓝色代表波阻抗增加，红色代表波阻抗降低。TVD=总的垂直深度。TVT=双向旅行时间。直接对比泛流玄武岩并在化学组成上是相似的（辉绿岩）。因为它们所具有的低值（40API）以及较高的速度和密度值（2.8-3.0g/cm3），所以两者很容易在电缆测井曲线上识别。在侵入的沉积岩中，岩床和岩墙可形成接触变质浑，在变质浑内具有比未受影响的沉积岩高的速度。在地震剖面上，侵入到页岩中的较薄岩床显示偏移振幅下降，而较厚的岩床表现为较高偏移的成图特征。当岩床侵入到沙泥岩互层岩性时，会使地层复杂化。在靠近火成杂岩附近，岩床和岩墙具有较高的酸性化学组成，展现出比辉绿岩低的速度和密度，而且在振幅/偏移量分析中，可能被误判为含水砂岩。当岩床侵入相对靠近海底时，在岩浆和富含水的松散沉积物之间的相互作用会形成红褐色凝灰岩。地震模拟 为了突出玄武岩厚度和亚玄武岩成像的解释方法，使用专业软件制作了一维全波形合成地震记录模型（图5）。该模型可用于分析下行和上行波的传播规律，类似于玄武岩覆盖区的实际勘探并重视次生波的生成，与原始的合成地震记录不同。图5表示由Rockall盆地中钻井数据所做的人工合成纵波（Vp）速度曲线，其中包含近1公里厚的玄武岩地层层位（从640到1600米），存在交替出现的高速、高密度流以及低速、低密度的土壤和侵蚀地层。另外，存在侵入粗粒玄武岩岩床的沉积砂页岩地层。合成地震记录使用Vp和密度测井数据生成。对全波形合成地震记录，另一种横波速度Vs（剪切波速度）测井数据是使用Vp/Vs比值，根据Vp生成的。这种关系接近于硅质碎屑岩和泛流玄武岩中计算得到的Vp/Vs的关系。图5B表示使用30HZ主频子波计算的原始合成地震记录。图5C表示使用30HZ主频进行过正常时差校正（NMO）的全波形合成地震记录。图5D表示的是使用15赫兹主频子波计算的原始合成地震记录。最后一个图5E是使用15赫兹主频经过正常时差校正的全波形合成地震记录。所应用的所有子波都是零相位。从该模拟研究中我们可以得到以下结论。第一是应用Snell理论预测穿过高速玄武岩的近于垂直的波射线，其特征是在合成地震记录中有明显的传输损失（图5C，E）。比较图5B和图5C，在玄武岩层位的下部和第一个岩床的下部，图5C明显地表现出反射波的低振幅。第二是地震波透过玄武岩的传播降低了子波的频率（比较图5B（原始），C，D（原始）和E中的第一个岩床（岩床1）。第三，在许多地震剖面上的亚玄武岩反射是强反射（在2150和2400米之间非常明显）（图5C），与图5B相比较，后者不表现为强反射。这种强反射遮挡了弱的沉积岩界面反射。这种强反射，例如海底界面能够很容易地在地震处理中滤除，但是交互出现的强反射可能难以滤除。第四，玄武岩地层所形成的波形叠加可能使解释人员难以预测底部玄武岩。尽管图5B产生玄武岩地层的良好响应、全波形的结果（图5C）以及低频特征（图5D），但是这使得更难于识别底层玄武岩。最后，因为其它因素引起的偏移模糊，使得亚玄武岩振幅分析的任何试尝在目前情况下是非常难以完成的任务。重磁方法： 场数据对于解释火成岩盆地是非常有效的，尤其是当其他方法例如地震数据不可靠时。而且，场数据在亚垂直地质特征，例如岩墙和火成杂岩的成像方面比地震数据更好。尽管重力和磁性数据的解释存在非唯一性，但是地震和场数据是互为补充的而且应该综合分析，尤其在火山岩盆地中。重力和磁性数据主要的获取方法有三种途径：（1）、陆上，（2）、海上，（3）、航空或卫星数据。陆上和海上数据的分辨率很高，而航空和卫星数据则相对粗糙。但是在最近的十年中卫星数据有了明显的改善，可以在实际勘探中较好地覆盖全球。磁性数据一般会向极点降低以尝试使磁性体范围之外的磁异常为目标，类似于重力模型中的重力异常。磁性数据比重力数据更为复杂。首先，不同岩石类型之间的磁化系数与重力数据相比因量级的不同而有所差异，地壳密度的差异达到30%。其次，磁性数据常被标准化为当前的磁场，在地质历史中其频繁地反转，在数据场中引起较强的负异常。但是，尽管如前所述，重力和磁性数据存在局限性，可是在快速评估大数据集方面，它们还是提供了一种相对简易的方法，尤其在常规地震数据相对稀少的地区更为有效。在泛流玄武岩区常见的垂直侵入的基性火成岩通常表现为较强的重力和磁力信号，这是因为它们相对较高的密度和磁性矿物含量。高振幅、高频率异常体一般表示浅的火成岩侵入体和浅的变质基底，但是相同的侵入岩体和变质基底被厚的盆地盖层所覆盖，它们是不明显的、低振幅、低频率异常体。要解析侵入体，有必要使用滤波技术处理重力和磁力网格，例如滤波器或向下连续技术。在图中，最大的侵入体的重力和磁力相应为次圆形。通过应用简单的滤波器，带有短波长的浅部特征可以与较深的、较长波长的地质体相区别。但是波长滤波趋向于放大次圆形的异常体而压缩拉伸的异常体，使得该方法在某些情况下难于区分火成侵入岩和变质基底。此外，浅部和深部地质特征叠加的波长导致非唯一的解释结果。最后，应该注意的是不要采纳过小的波长滤波，目的是不超过数据集的尼奎斯特频率（比两倍采样间隔短的波长）。北大西洋火山岩区：地质概况： 北大西洋火山岩区（图2）主要记录有古苏格兰扩展岩体，发育到早第三纪洋壳分离时期。在苏格兰压缩阶段之后，泥盆纪-石炭纪的砂岩形成于FSB东部边缘的伸展环境中。其伸展的方向在二叠纪末期到早侏罗纪主要为东西向并且在三叠纪堆积有夹蒸发相页岩和砾岩的厚层砂岩，侏罗纪期间形成页岩和砂岩沉积物。在中侏罗世，伸展的方向变为北西-南东向，形成页岩为主要成分的沉积物，包括中晚侏罗世的烃源岩（图2B）。白垩纪主要发育页岩和粘土岩间夹薄的砂岩层。在早古新世因UK隆起的明显发育在FSB和其他地区形成较大的楔状碎屑岩体，这些岩体存在丰富的生物化石。晚古新世的主要火山作用形成巨厚的泛流玄武岩流覆盖了大西洋边缘的大裂谷（图2）。体积巨大的熔融体的形成与大陆分离密切相关并在区域上存在冰岛热区。可以很明显地发现岩浆作用的两个阶段：第一阶段在64-61Ma，在东格陵兰和Faroes地区发育充填有细珊瑚堆积物的裂隙。第二阶段在59到53Ma，伴生有海底扩张作用。流出的玄武岩主要来自洋中脊并生成大洋倾斜系列地层层序。在玄武岩地层中，大约5公里厚的地层出露在Faroe岛和东格陵兰地区。在东格陵兰岛，出露的玄武岩厚度向北东方向减薄大约两公里。进一步向北，玄武岩主要由少量的残余物质所替换。在FSB，玄武岩的厚度发育不一致，尽管在接近Faroese大陆-大洋边界处预测玄武岩层序可能达到6KM，但是该厚度向南东方向减薄（图2A）。因为在古新世勘探中，缺少大量信息，所以玄武岩层序的厚度变化极有可能发生。在FSB地区的玄武岩层序也含有厚层的玻璃质碎屑岩。 除了从洋中脊溢出之外，玄武岩质火山作用形成沿边缘分布的各种火成杂岩。它们及有可能与FSB和东格陵兰地区侵入的岩床和岩墙杂岩属同一时代。岩床侵入体的有效测年数据显示英国Rockall地区的年代为大约64Ma，而在FSB和Irish Rrockall盆地可能是较年轻的地层为主，岩床杂岩主要侵入到白垩纪的页岩层序中。但是因为地震成像的问题，还不清楚为什么岩床分布于厚玄武地层之下。较小的岩床也出露在Faroes地区，侵入到上部熔岩序列之上的侵蚀熔岩地层中，推测在玄武岩盖之下存在更多的岩床。在晚始新世和老第三纪FSB受到末期压缩作用的影响，在碎裂沉积岩和火山岩中形成次生孔隙度。最后，该地区强烈地受到更新世冰川作用的影响。油气系统： 在FSB的非玄武岩覆盖区，各种钻井证实了发育的油气系统，但是，因为目前缺少钻探到亚玄武岩的探井，所以在含有大量玄武岩盖层的地区是否也存在这种油气系统还极为未知。油源岩的指纹识别研究表明大量的油气来自于中晚侏罗世的/型干酪根（图2B），并主要在第三纪储集层形成之前运移到了圈闭之中，除了构造上较高位置的断块之外。大量的可识别玄武岩圈闭形成于晚始新世和老第三纪压缩阶段。钻井分析表明在始新世-老第三纪压缩期油气从遭到破坏的中生代-古生代圈闭中运移到较浅的（早第三纪）储层中。因此，虽然底部玄武岩的圈闭数量通常较少，但是玄武岩构造高点在区域上很可能是最有前景的目标。这样，主要的亚玄武岩目的层目前是古新世，这部分因为是在较老的目的层缺少信息所产生的结果（图2B）。玄武岩厚度图是建立底层为玄武岩的沉积剖面的埋藏深度的首选方法。缺少数据和低品质的地震成像数据使得评价玄武岩的分布和确定玄武岩之下的源岩段埋藏深度变得困难。最近Svensen等人认为岩床侵入体和与其相关的大西洋边缘的脉岩，因释放出大量的油气到大气中而使始新世全球变暖。这说明了沿大西洋边缘的含油气盆地失去了大量的潜在资源，此时北大西洋盆地的油气产量只是原始生成量的一小部分。目标亚玄武岩前景区：图6：（A）、1994年覆盖Corrib地区的二维地震测线。TB=玄武岩顶；BB=玄武岩底。（B）、1997年的低频三维地震数据。表明在背斜的顶部构造成像得到改善，但是尤其在浅部位置分辨率有所损失。图7：Brendan穹窿地区（井号：219、21-1）。（A）、地震横剖面和井位。（B）、筛选的50km高通磁RTP响应和远景概览；红色表示高的正磁异常，蓝色显示低的或负的磁性数据。（C）、筛选的50公里高通布格重力图和前景概览。红色表示高重力响应；蓝色表示低的（或负的）重力响应。重力和磁性数据来自于BGS compilation；网格为500米。（D）、埋藏历史图。蓝线=埋藏历史；红线=温度史，在65-60百万年热流上涌之前（90Mw/m2，该时期伴有600米幅度的上隆，随后返回到40Mw/m2），使用的是40Mw/m2玄武岩热流值。岩床的热影响被忽略；绿线是没有加入岩床影响的典型Ro值。（E）、钻井地层；相关图例见图2.（F）、镜质体反射率数据，典型的埋藏曲线（蓝线），典型的岩床侵入体和玄武岩侵出体特征曲线（红线），有关其位置信息请参见图2。Corrib： Corrib气田（图2A）于1996年在爱尔兰沿海的Slyne盆地发现，其储量大约为1.21012立方英尺，在被三叠纪岩盐所封闭的三叠纪河流砂岩体中含有可采储量为8.71011立方英尺的天然气。图6A是1994年所作的老二维构造横剖面图，存在明显的因覆盖于白垩纪白垩土层之下的始新世玄武岩地层界面所引起的明显低质量成像。在该剖面中，除了显示完整的背斜构造外，并没有其他更详细的地质信息被解析，尤其在构造的顶部。较新的三维地震成像在1997年完成（图6A），表现出非常好的构造特征，断鼻构造清晰可见。地震数据的改善主要包括低频成像、高质量的非叠加分析和改善的速度采集组成。但是，使用低频数据并没有改善分辨率，因此最新的采集和处理工作采用了高频数据而表现出令人鼓舞的结果。三叠纪砂岩体储集了石炭纪热成熟煤成气，在探井中，镜质体反射率趋向于增加，结合声波速度数据、地层和地震数据认为在早白垩纪该区发生了800-1700米的构造隆起。该气田的某些井揭示了岩床侵入为证据的岩浆侵入作用的发生（2的成熟度过高而形成经济规模的气藏。首先，不同成分混合图13：顶部：布格重力图，海洋探测卫星1min网格。虚线是近似的海陆边界；细的黑线表示玄武岩薄边。CR-corona岩脊；MR-munkegrundar岩脊；SP-shetland台地；FSB-faroe Shetland盆地；ER=erland杂岩体；BR=Brendan穹窿杂岩体；S-sigmundur；WT-wyville Thomson岩脊。底部：50KM高通布格重力图。其它缩略语在文中提及。（花岗岩/玄武岩）的侵入体具有不同的熔融温度。其次热量可能不因主岩流体成分和/或侵入岩浆导流而散失，却可能因平流或对流而散失。第三，具有不同导热性的主岩影响变质晕的大小并影响侵入体的潜在结晶热。第四，变质晕的发育依赖于沉积岩的压缩程度、孔隙水成分和含量以及侵入时的原始成熟度。最后，火成岩侵入引起的成熟时间趋向于比埋藏成熟度更短。侵入会提高制约油气生成的最大温度。根据变质程度等值线图，在目前的侵蚀状态下，围绕skye火成杂岩，其过成熟窗口估计大约距火成岩接触带3-4KM。4-8KM之间的区域在成熟度窗口之内（包括油气两者），根据生物标记化合物，可认为有潜在的油气生成。尽管它不是一个完整的圆形，但是skye火成杂岩的直径被定义为15KM，而过成熟变质晕的直径近似为该火成杂岩的1/5（图12C）。这些结果是由skye地区小岩墙的研究确定的，显示一种类似的关系。Mull岛其它浅层侵入岩的实例根据变质程度等值线图得到过成熟变质晕的直径关系与上例相似。Ben Nevis探井（图8）和164/7-1井揭示出了大侵入岩体在纵向上的影响。在这些实例中，变质晕的垂直范围似乎并不大于4KM，但足以使上覆侵入体的烃源岩过成熟。这说明直径在10-40KM之间的浅层侵入火成杂岩的过成熟变质晕相对局限在几公里范围内。最后，根据来自于skye火成杂岩的数据，发现温度分布与火成岩侵入体的范围不相匹配，如图12D所示。请注意距离杂岩越远，这种差异越大，杂岩体的范围是使用导流冷却模型计算的模拟值和实测值分析得到的。这表明实际的热史比简单二维导流模型中假设的值要复杂得多，该模型以垂向上无限接触为假设条件。Skye火成杂岩的三维形状以及杂岩侵入体的样式进一步地使建模复杂化。此外，在该模型模拟过程中，没有考虑平流和对流过程。含有大侵入体的低级亚玄武岩区 因为直径大于10KM的火成杂岩的过成熟范围比较小，所以我们能够使用火成杂岩的重力响应预测过成熟范围。根据skye火成杂岩（图11）的露头区域，我们可以观察到位于Cuillin辉长岩体中心的重力高异常。比较用重力响应测得的火成杂岩的范围（侵蚀），我们能够直观地发现其相互关系（图11）。要描述这些相对短波长的异常体，应用50KM高通筛选数据到北大西洋布格重力网格中（图13）。应用该方法解析出相对浅处的大火成杂岩以及浅部的变质基底岩脊。在图13中清晰可见的是shetland台地（A区）北东-南西向的变质基底岩脊。根据筛选数据集，在shetland台地上可见到两个组成部分：分别是北东-南西向和北南向的构造。由筛选数据确定的其它岩脊系统是wyville-thomson岩脊和munkegrunnar岩脊，后者使用磁性数据易于识别侵蚀岩墙。B区符合以火成杂岩为主的特征。根据筛选数据测得的区域范围，明显大于最初非筛选数据测得的结果。比较一般为线性的变质基底岩脊，其特征是次圆状的。其它以火成杂岩为主的区域是Erland杂岩（C区）和围绕Brenden穹窿的区域（D区）。高侵入密度的区域在筛选数据集中用白色的多边形选定（图13），认为这些区域存在较高的勘探风险。在筛选数据集中可见到线性、强振幅的重力响应。这表明虽然第三纪火成岩不能完全被排除，但是该区的变质基底相对较浅。FSB是由筛选数据集中接近零的数据所圈定的，似乎是相对分散的大侵入岩体。但是，根据钻井数据发现小的侵入岩体和岩床杂岩体。而且在FSB，某些火成杂岩体可能被埋藏在达到4KM厚的玄武岩和沉积岩盖层之下，这使得采集十分强的重力信息出现难度。此外，小的、更深的埋藏岩脊，例如Corana岩脊，很难在筛选数据集中成像。图14：（A）、西印度地质图（由Wandrey，2004；Chandrasekhar等，2002修改）。（B）、岩性地层图和亚玄武岩目标层位。图例见图2。DECCAN圈闭地质概况 印度半岛上的晚白垩纪Deccan圈闭主要位于前寒武纪的基底上，存在几个横切克拉通的裂谷，记录着自三叠纪以来裂谷扩张的历史。主要的裂谷带是东西向的kutch盆地、北南向的cambay盆地、东西向的Narmada地堑、以及北-北西-南-南东向的Bombay近岸盆地（图14A）。北西向的kutch盆地形成于侏罗纪或者三叠纪，因为东西向裂谷的扩张，在探井和露头上发现有白垩纪和侏罗纪的沉积岩，含有良好的储集层和各种烃源岩段（图14B）。白垩纪和侏罗纪的沉积岩也见于Saurashtra地垒的钻井和露头中。在kutch和Narmada盆地以及Cambay盆地的南部，白垩纪的沉积岩整合地接触下部的三角洲砂岩体。早白垩世的盆地扩张大致为东西向。在晚白垩世，扩张变为北东-南西向而最终于印度和Seychelles之间的地壳分离期达到高峰。该地质事件与位于三接点构造处的、扩张岩浆作用形成的Deccan玄武岩圈闭相关（图15）。重力和地震证据表明西海岸的大部分地区因岩浆作用的结果而被岩浆岩化。靠近西海岸处，露头玄武岩相对较厚，并向东变薄，但是，近岸玄武岩系列的厚度所知甚少。在Bombay隆起，泛流玄武岩相对较薄，并直接被前寒武纪地层所覆盖。在kutch地区，沿海玄武岩的厚度向西增厚到大约1.5KM。 高角度的岩墙，这种潜在的玄武岩侵入体，可见于西海岸以及Narmada地堑中，而更多的侵入岩墙被认为存在于沿海地区。岩床和岩墙出现在kutch盆地，并且主要与主断层相关。而且，大的火成杂岩通常靠近岩层的薄弱带（图14A）。大约68Ma的该侵入体的测年数据表明它们稍老于大规模的玄武岩系列（大约65Ma）。在Deccan火山事件后，Cambay、Bombay沿海，以及沿海的kutch盆地继续下降，在Cambay和kutch盆地堆积了厚层的碎屑岩，而Bombay沿海盆地则主要为碳酸盐岩（图14B）。作为欧亚板块和印度板块碰撞的结果，在kutch盆地可见晚期北-南挤压作用，中生代的沉积岩发生了褶皱。图15：左图：布格重力图，海洋监测卫星1min网格。虚线是近似的海陆边界。TJ=三接点；白线表示热点线。LR-Laxmi岩脊；EB=东部盆地。右图：50KM高通筛选布格重力图。强振幅、次圆状的图形特征及有可能表示火成岩体中心，而更为线性的特征可能是浅变质基底（以白色线勾画出的区域）。区带1（kutch盆地）表示实际上无高振幅特征的区域，根据各种探井的资料，认为该区是厚层的前期和后期玄武岩盆地。区带2（Bombay沿海盆地）也表明其为巨厚覆盖的盆地，但钻井证据表示其主要是后期玄武岩盆地。油气系统 虽然Cambay盆地和Bombay隆起的第三纪勘探目标以完全确立，但是亚玄武岩的中生代油气系统却主要依据kutch盆地的认识。在沿海发现几个亚玄武岩气藏，它们存在于由Deccan圈闭玄武岩和页岩所封闭的白垩纪三角洲砂岩储集层构成的背斜圈闭中。侏罗纪和白垩纪的气藏可能源于型烃源岩，而且潜在资源量可能赋存于侏罗纪和其它白垩纪储层中。根据kutch盆地沿岸的钻井结果表明大量的白垩纪和侏罗纪烃源岩是不成熟的，除了median high西部地区以外。在Saurashtra半岛，除了靠近kutch地堑北西地区之外，白垩纪和侏罗纪沉积岩基本上是不成熟的，这里聚集了来自于浅层热源成因的轻烃化合物。在Bombay隆起，裂隙式玄武岩和花岗岩中，烃类聚集成藏，但它们可能源于始新世或更年轻的烃源岩。Saurashtra西部和Bombay隆起西部的潜在亚玄武岩前景区的信息非常少，这是因为在这些地区缺少勘探的原因。使用重力法对印度西海岸沿海的低-高亚玄武岩前景区进行勘探 图15表示的是印度西海岸沿海的布格重力图。虽然此处大陆架相对狭窄，但是通过综合地质信息与重力数据，该图还是能够描述高到低级前景区的各种特征。简要地说，该大陆架使用不同的重力信号被划分为不同的区域。A区是kutch盆地的沿海部分。其重力特征是相对低频的负异常，表明其为厚层地层所充填，这可由钻井信息解释的厚层亚玄武岩沉积体证实。B区显示出明显的高频圆形重力高异常，该重力高异常与在大西洋发现的圆形火成杂岩的重力特征相同。尽管该构造的地质年代还无法推测，但它仍被解释为Deccan期的火山喷发中心。C区表示的是Saurashtra隆起，似乎是西-北西-东-南东向的火成杂岩延伸到陆上形成的西-北西-东-南东向的背斜构造（图14A）。根据陆上钻探资料和地震反射数据，Dixit等人（2000）发现了近1km厚的中生代沉积岩地层。它们位于Saurashtra地垒1.5km厚的Deccan圈闭序列之下。这表明C区的重力高异常是薄沉积层和较浅基岩引起的，可能与Decc