CC BY
15
Вестник Евразийской науки / The Eurasian Scientific Journal https://esj.todav 2021, №2, Том 13 / 2021, No 2, Vol 13 https://esj.todav/issue-2-2021.html URL статьи: https://esj.today/PDF/30NZVN221.pdf Ссылка для цитирования этой статьи:
Сендегейа М., Атсе Я.Д.Б., Максимова Т.Н. Нефтяные выходы как направляющие для углеводородной разведки в озере Танганьика // Вестник Евразийской науки, 2021 №2, https://esj.today/PDF/30NZVN221.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ.
For citation:
Sendegeya M., Atse Ya.D.B., Maksimova T.N. (2021). Oil seepages as potential leads for hydrocarbon exploration in Lake Tanganyika. The Eurasian Scientific Journal, [online] 2(13). Available at: https://esj.today/PDF/30NZVN221 .pdf (in Russian)
УДК 553.982
Сендегейа Марсиен
ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», Уфа, Россия Аспирант кафедры «Геология и разведка нефтяных и газовых месторождений»
E-mail: sendegeyamarcien@gmail.com
Атсе Яо Доминик Бернабэ
ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», Уфа, Россия Аспирант кафедры «Геология и разведка нефтяных и газовых месторождений»
E-mail: atsedominique@hotmail.com ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1178-3541 РИНЦ: https://www.elibrary.ru/author profile.asp?id=869417
Максимова Тамара Николаевна
ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», Уфа, Россия Доцент кафедры «Геология и разработки нефтяных и газовых месторождений»
Старший научный сотрудник Кандидат химических наук E-mail: tomamaks@yandex.ru
Нефтяные выходы как направляющие для углеводородной разведки в озере Танганьика
Аннотация. Грабен озера Танганьика расположен в западной ветви Восточно-Африканского рифта. В этом озере есть признаки наличия углеводородов, включая нефтяные выходы на поверхность в районе полуострова Убвари (мыс Каламба), известные геологам с 1940-х годов. Выходы нефти наблюдаются в воде в северной части озера, на расстоянии от 3 до 5 км от западного побережья. Многочисленные разломы окаймляют полуостров Убвари, что способствует формированию депоцентров и накоплению отложений, богатых органическим веществом.
Необходимо установить взаимосвязь между нефтяными выходами, органическим веществом, депоцентрами и другими аспектами процессов образования и накопления углеводородов. Важную роль в решении этой задачи могли бы сыграть материалы двух разведочных скважин, но они пробурены не в самой акватории озера. Поэтому данные магнитной разведки имеют первостепенное значение для поиска углеводородов в озере. Магнитные аномалии наблюдаются вблизи депоцентров и недалеко от трансферных зон. Они соответствуют местам с высоким содержанием общего органического углерода.
Помимо нефтяных выходов (просачиваний нефти на поверхность озера), газы (метан, ТО2, H2S, ...) выходят из геотермальных источников (Банза, Пемба, Луханга, Машузи и др.), расположенных вокруг этого озера. Геотермальные источники имеют связь с депоцентрами озера через разломы. Поскольку дно озера Танганьика бескислородное и богато H2S и другими газами, вполне вероятно, что разломы обеспечивают миграцию этих газов к геотермальным источникам.
Вокруг геотермальных источников также наблюдаются магнитные аномалии. Детальный анализ углеводородных выходов важен для поиска нефти и газа в озере Танганьика.
В данной статье показаны процессы накопления органического вещества в отложениях озера Танганьика в связи с его топографией, батиметрией, тектоникой. Выясняется роль трансферных зон и разломов в миграции и накоплении углеводородов в его акватории. Выявляется механизм формирования выходов углеводородов на поверхность.
Ключевые слова: нефтяные выходы; геотермальные источники; депоцентры; разломы; трансферные зоны; магнитные аномалии; батиметрия
Введение
Озеро Танганьика расположено в западной ветви Восточно-Африканского рифта. В этом районе со многими озерами имеются признаки наличия углеводородов, что привело к открытию залежей углеводородов в озерах Альберт и Киву [1; 2].
В озере Танганьика и его окрестностях углеводородные признаки проявляются в газовых выходах из геотермальных источников (Банза, Пемба, Луханга, Машузи,) и в нефтяных выходах на поверхности воды, в 3-5 км от берега озера в районе мыса Каламба, недалеко от Убвари.
Наличие нефтепроявлений в сочетании с другими признаками свидетельствует о том, что в окрестностях Каламбы, вероятно, есть залежи углеводородов. К их признакам мы относим:
1. наличие осадков толщиной 4000-6000 м [3];
2. соединение разломов по главным активным направлениям в самых глубоких районах озера позволяет накапливать мощные образования дистальных турбидитов и пелагических осадков, богатых органическими растворами [4];
3. озеро Танганьика сформировалось в кайнозое, так же, как и Малави, Альберт, Киву и другие озера [5];
4. разломы в озере Танганьика могут быть ловушками для накопления нефти [6];
5. разрушение органического вещества (животного, растительного, зоопланктона и фитопланктона), содержащегося в озере Танганьика, может приводить к образованию углеводородов [7];
6. наличие керогена и битума в отложениях озера Танганьика [8];
7. наконец, наличие нефтяных выходов вблизи Убвари [9] также говорит о наличии углеводородов в этом озере.
Топография и батиметрия озера Танганьика рассматриваются нами в качестве условий накопления осадков, в то время как разломы и трансферные зоны - в качестве ловушек для миграции и накопления углеводородов.
Описание района Каламба
Район Каламба расположен в северо-западной части озера Танганьика. Он находится к югу от дельты реки Русизи, в суббассейне Румонге.
В районе Каламба накапливаются осадки из дельты Русизи, чему способствует большая глубина озера в суббассейне Румонге. Что касается неодинаковой мощности осадочных отложений в северном бассейне озера Танганьика (рисунок 1), то она связана, скорее всего, с их переносом большими мутьевыми течениями, протекающими в направлении север-юг.
Батиметрия
Уровень воды в озере составляет 773 м над уровнем моря, максимальная глубина достигает 1470 м. Средняя глубина около 800 м. В районе Каламбы глубина озера колеблется от 800 до 1000 м.
На восточной стороне озера отложения осадков тонкие. Толщина осадков увеличивается по мере приближения к центру озера. Отложения наиболее значительны по оси Восточно-Убварского разлома. К западу от этого разлома мощность наносов также уменьшается [7].
Вдали от глубокой оси впадины осадки постепенно истончаются. Это изменение толщины отложений соответствует топографии озера (рисунок 1) [10].
Рисунок 1. Расположение участка Каламба на озере Танганьика [9; 11-15]
Факторы, влияющие на формирование отложений органического вещества:
Характер береговых склонов и приземный ветер влияют на движение и осаждение отложений в озере Танганьика. В северной части озера Танганьика большая часть осадков наносится рекой Русизи (на севере озера) и другими небольшими реками на восточном побережье, которые впадают в озеро. Осаждению частиц на дне Каламбы также способствует действие ветра, дующего с востока на запад [16]. Движение и осаждение отложений подчиняются закону Стокса [17]:
где:
уб - скорость опускания;
ф2 и ф1 - плотности (кг/м-3) частицы и воды;
g - ускорение земли (сила тяжести; м/с-2);
Б - диаметр частицы (м);
ц - динамическая вязкость (кг-м-1/с-1).
В соответствии с этим законом, терригенным органокластам одинаковой формы и плотности, но диаметром всего 10 мкм потребуется почти 2 года, чтобы погрузиться на дно, а частицы водорослей, которые имеют меньшую плотность, чем терригенные частицы, перемещаются в водной среде еще дольше.
Скорость погружения мелких частиц в однородную нетурбулентную жидкость можно рассчитать с помощью формулы седиментации по Вадделлу [18]:
где:
V - скорость в см/с; г - радиус частицы в см; g - ускорение свободного падения (980 см/с2); р - плотность частицы (г/см3);
ро - плотность морской воды на глубине около 1000 м (1,027 г/с3);
ц - вязкость морской воды соленостью 33 %о и температурой 5 °С (0,016 г-см-1/с-1).
Обе формулы (Стокса и Вадделлу) объясняют, почему мелкие частицы (глины и мелкие пески) и органические вещества проводят много времени во взвешенном состоянии в воде, прежде чем осесть на дно далеко от краев озера.
Кроме того, надо еще иметь в виду, что в толще озерной воды есть течения, способствующие формированию апвеллинга (или, наоборот, даунвеллинга), которые, в свою очередь, перемещают легкие частицы в вертикальном направлении и тем самым увеличивают накопление органического вещества в озере Танганьика [16].
Апвеллинг ведет к подъему глубинных вод на поверхность и последующему поглощению ими питательных веществ и кислорода, что в свою очередь влияет на биологическую продуктивность водоема и образование органического вещества. Даунвеллинг ведет к погружению поверхностных вод. Апвеллинг и даунвеллинг связаны циклическим и непрерывным движением по вертикали.
Vs = (92-91)gD2/18q
V = r2g(p-p0)/7q
В зоне Каламба преобладает апвеллинг, в связи с чем здесь много органического вещества [16], способного генерировать углеводороды [19].
В озере Танганьика уровни общего органического углерода (ТОС), битума и керогена в отложениях увеличиваются с глубиной [8]. Это коррелирует с уменьшением содержания кислорода (аноксия) в отложениях [11].
Отмечается, что геотермальные источники данного ареала содержат твердые сульфиды, а также H2S, CO2 и метан, связанные с другими углеводородными газами [14].
Органическая теория образования углеводородов рассматривает органическое вещество как источник нефти [20; 21]. Это означает, что обилие органических веществ увеличивает вероятность скопления нефти в озере.
Нет никаких исследований, которые бы показали, где конкретно углеводороды выходят из осадочных отложений на поверхность в Каламбе. Нет также данных об их скорости (энергии) и потоке (количество/единица времени) на выходе из отложений. Только были сделаны анализы продуктов этих нефтяных выходов, взятых с поверхности [11; 12].
Но вполне вероятно, что на характеристики нефтяных выходов может влиять давление нефти и газа в резервуарах и дифференцированная нагрузка осадочных слоев над резервуарами
Без учета влияния ветра и озерных течений, которые перемещают нефтяные выходы из мест их выбросов к периферии в соответствии с направлением действия этих факторов (ветров и течений озерной воды), было сделано картографическое исследование площади, занятой нефтяными выходами [9]. Эти нефтяные выходы покрывают площадь около 80 км2 (рисунок 4).
Геофизические исследования необходимы для описания материнских пород и углеводородных резервуаров, разломов и трещин, так или иначе определяющих особенности выходов нефти (нефтяных пятен) и их миграцию. Надо ещё изучить характеристики этих углеводородных выходов: траекторию движения выходов с материнских пород (отложений), а также их количество, массу, химический состав и глубину под озером.
На поверхности озера выходы нефти подвергаются действию атмосферных ветров и воздействию озерных течений. Кроме того, они также подвергаются биоразложению под воздействием атмосферных явлений.
Геотермальные источники, расположенные вокруг озера, содержат газы (метан и СО2). Геотермальные источники, находящиеся вблизи Каламбы: Банза, Пемба, Луханга и Машузи на западной стороне озера, Кабези и Мугара на восточной стороне озера. Ближайший к Каламбе геотермальный источник Банза содержит 842 мл/л СН4 [14; 23]. В геотермальных источниках Банза и Пемба концентрация СО2 колеблется от 60 % до 90 % общего объема газов и метан является преобладающим присутствующим углеводородным соединением (68,76-98,87 %) в пересчете на общее количество всех углеводородов [23].
В геотермальных источниках гидротермальные изменения органического вещества, состоящего в основном из бактериальной и биодеградированной биомассы водорослей, могут быть источником углеводородных выходов [24]. Наконец, надо отметить, что геотермальные источники связаны с разломами и трансферными зонами (рисунок 3).
Нефтяные выходы на поверхность
[22].
Углеводородные выходы и параметры, влияющие на формирование месторождений
Не все нефтяные выходы являются маркерами промышленных месторождений. Считается что, некоторые нефтяные выходы на поверхность происходят со дна различных резервуаров, через трещины в горных породах, через пропитанные нефтью конусы (аналогичный ил) и в виде пропитанных нефтью горных пород [25].
Однако говорят, что во многих районах большая часть нефтяных выходов находится между горами или во впадинах в горных районах. Это может объясняться тем фактом, что во время орогенеза сжимающие силы заставили бы тонкие слои, содержащие нефть и газ, подняться близко к поверхности. Впоследствии раскрытие гор за счет расходящейся тектоники, сопровождаемой разломами, способствует проникновению нефтяных выходов к поверхности.
Оера Альберт и Танганьика имеют сходство: стратиграфия, тектоника, разломы и трансферные зоны, геотермальные источники и нефтяные и газовые выходы [1; 9; 14; 26; 27]. Содержание органических веществ в озере Танганьика в среднем выше, чем в озере Альберт.
Действительно значение общего органического углерода в озере Танганьика варьируется от 4 до 12 % [28] и 5,3 % в озере Альберт [27] (рисунок 2). Значение общего органического углерода в озере Танганьика зависит от высокой продуктивности (25-1570 мг биомассы/м3 воды) [29] и сохранения органических веществ [30]. В озере Альберт хлорофилл составляет около 6,5 мг/м3 [31].
Существует множество разломов не только в районе Убвари, но и на всем озере Танганьика. Вокруг полуострова Убвари наиболее важными разломами являются западный Убвари разлом, который проходит вблизи геотермального источника в Мбеви на западе полуострова, и восточный Убвари разлом, который находится недалеко от нефтяных выходов (рисунок 3).
Разломы
Рисунок 2. Восточноафриканский рифт: стратиграфия, тектоника и вулканизм [1; 11; 15; 32-35]
30NZVN221
Такие разломы важны в поиске резервуаров и залежей углеводородов. Они могут быть нефтяными ловушками. Для подтверждения этого надо начинать поиски залежей в областях углеводородных выходов.
Рисунок 3. Взаимосвязь между топографией, депоцентрами, разломами, TOC и магнитными аномалиями [9; 11-14; 19; 24]
Магниторазведка
Магнитные данные были собраны с помощью воздушной магнитной разведки, которая была завершена в августе 1982 года [13].
Эта разведка обеспечила цифровую запись показателей, собранных с использованием протонного магнитометра, который измеряет общее магнитное поле с точностью до 0,10 гамма (10-10 тесл).
Магнитные данные охватывают северную часть озера Танганьика от зоны выходов углеводородов в Каламбе до дельты Русизи. Они показывают распределение аномалий вокруг зон с разломами, особенно в западной части озера (Банза, Пемба, Луханга и Машузи) и недалеко от разлома западного и восточного Убвари.
Магнитные аномалии наблюдаются в середине озера, в основном над депоцентрами в Каламба, Пемба и в Магара. Они также наблюдаются вокруг геотермальных источников в Банза, Пемба, Луханга, Машузи и Мугара.
Другие аномалии наблюдаются в депоцентрах между зонами Банза и Магара. Они наблюдаются в удаленном от озера районе Нянца-Лак и на севере, в кайнозойских отложениях равнины.
Они также найдены в высоких горах выше 1000 м над уровнем моря. Считается, что некоторые из этих аномалий связаны с другими формами минеральных ресурсов, такими как редкоземельные элементы месторождения в районе Гакара.
Это означает, что наблюдаемые аномалии либо связаны с залежами углеводородов, либо связаны с другими ресурсами.
Трансферные зоны в разломах являются оптимальным местом для образования структурных нефтяных ловушек (повтор).
В озере Танганьика трансферные зоны часто расположены в депоцентрах. Однако крупномасштабные трансферные зоны также имеют тенденцию к образованию протяженных больших структур на уровне фундамента [36].
Предполагается, что области с высокой магнитной плотностью окружены областями потенциальных источников углеводородов и являются благоприятными путями миграции нефти [37].
В северной части озера Танганьика основные трансферные зоны расположены в Каламбе, Пембе и Кабези. Эти трансферные зоны различны: сопряженная конвергентная сопутствующая трансферная зона в Каламбе, сопряженная конвергентная перекрывающая трансферная зона в Пембе и сопряженная перекрывающая трансферная зона в Кабези. Трансферные зоны в Каламбе и Пембе связаны с углеводородными выходами и магнитными аномалиями.
Поскольку трансферные зоны обычно находятся на окончаниях разломов, нефтяные выходы в Каламбе также обнаруживаются на пересечении различных разломов, особенно EUF и CBF (рисунок 3).
Углеводородные выходы могут быть источниками магнитных аномалий. Химические изменения, вызванные углеводородами, часто приводят к росту собственных магнитных свойств минералов, которые могут обеспечить палеомагнитную запись времени миграции. Породы, пропитанные углеводородами, показывают увеличение магнитной силы на порядок по сравнению с породами, не пропитанными углеводородами [38].
На озере Танганьика просачивающиеся нефти в районе Каламба распространяются по поверхности воды. Эти нефтяные выходы происходят в 3-5 км от западного берега озера. Это место соответствует депоцентру суббассейна Румонге (Розендаль), где происходит интенсивное накопление осадков. Отложения там богаты органическими веществами и содержание общего органического углерода (TOC) > 7 % (рисунок 3).
Магнитные аномалии и трансферные зоны
Магнитные аномалии и углеводородные выходы
Нефтяные выходы в Каламбе могут соответствовать нефтяному месторождению, потому что они близки к магнитной аномалии. Разломы CBF и EUF могли способствовать появлению нефтяных выходов (рисунок 4).
Рисунок 4. Каламба: влияние топографии, общего органического углерода, разломов и трансферных зон на выходы нефти [9; 11-14; 19;24]
Из геотермальных источников выходят газообразные углеводороды (главным образом метан). Для разведки углеводородов необходимо искать корреляцию между углеводородными выходами и измеряемыми магнитными контрастами в сочетании с другими методами исследования поверхности. Магнитные поля важны для обнаружения зон углеводородных выходов. Большинство углеводородных резервуаров являются магнитными аномалиями с отрицательной магнитной восприимчивостью.
Магнитные аномалии и общий органический углерод
Рисунок 2 показывает четкое соответствие между магнитными аномалиями и распределением общего органического углерода в озере Танганьика. Если допустить, что углеводороды образуются из органического вещества [39], то можно сделать вывод, что магнитные аномалии в зоне Каламба указывают на перспективную зону для разведки углеводородов. Такая гипотеза подтверждается наличием нефтяных выходов в этой области [9]. Общепризнано, что под действием углеводородов внутри и вокруг месторождения происходят изменения магнитных свойств горных пород, что приводит к появлению аномалий магнитного поля величиной от нескольких до десятков нанотесл [40].
Зона Каламба должна быть началом поиска углеводородов в озере Танганьика из-за ее характеристик: высокий уровень общего органического углерода, наличие разломов и трансферных зон, депоцентров, магнитных аномалий, геотермальных источников недалеко от зоны и т. д.
Аналогичная ситуация наблюдается в озере Альберт, расположенном в том же рифте, где в аналогичных условиях были обнаружены углеводороды [1; 41; 42].
В северной дельте этого озера пробурены две разведочные скважины (Буринга 1 и Русизи 1) Американской нефтяной компанией (AMOCO) (рисунок 3). К сожалению, скважины не показали наличия углеводородов или индикаторов углеводородов.
Разведочные скважины при отсутствии магнитных нарушений и аномалий
Хотя скважины «Русизи-1» и «Буринга-1» были пробурены после сейсморазведки (компанией AMOCO), магнитные исследования не выявили аномалии. Кроме того, в этой области не было никаких разломов. Они были пробурены в дельтовых отложениях, которых датируются голоценом. К сожалению, оба колодца были сухими.
Однако отсутствие нефти в этих двух скважинах не означает, что во всем бассейне озера Танганьика нет углеводородов. Надо продолжить исследования в областях с нефтегазовыми признаками.
В озере Танганьика количество сероводорода увеличивается пропорционально глубине. Глубины 80 м соответствуют верхнему пределу бескислородной воды в северной части озера Танганьика [43].
Химические или биологические процессы могут способствовать объяснению магнитных контрастов: естественная среда миграции нефти, химические и микробиологические процессы, образующие или разрушающие магнитные минералы в самых разных природных средах [44].
Аналогичным образом, флюиды, поступающие из геотермальных источников, содержат сероводород и бактерии. Сероводород образуется при восстановлении сульфатов и углеводородов бактериями. Деградация нефтеносных пород генерирует углеводородные выходы из неглубоких резервуаров с магнитными аномалиями [45].
Магнитные аномалии соответствуют областям накопления углеводородов и обнаружены в местах с высоким общим содержанием органического углерода [46].
Разломы и депоцентры в озере Танганьика являются значимыми факторами в поиске углеводородных коллекторов.
В северной дельте, недалеко от Увиры (Пемба и Луханга), тоже расположен депоцентр. Там нет магнитных аномалий, но они наблюдаются на суше недалеко от геотермальных источников в Пембе и Луханге. Такие аномалии соответствуют разломам. Вполне вероятно, что через разломы происходит перемещение флюидов из депоцентра в зону аномалий.
В Каламбе магнитная аномалия наблюдается вблизи зоны выходов, но на расстоянии 2 км к разлому. Этот разлом проходит через депоцентр с большим содержанием органических веществ. В этом депоцентре была определена трансферная зона. Между геотермальным источником в Банзе и выходами в Каламбе вблизи депоцентра находятся магнитные аномалии. Там общий органический углерод составляет около 7 % и находятся магнитные аномалии и множество разломов.
Интерпретации
Если в этом районе есть резервуар (который мы не обнаружили из-за отсутствия детальных исследований), разломы CBF и EUF (рисунок 3) облегчили бы выход нефти, потому что в случае трещиноватых коллекторов из-за их высокой проницаемости нефтяные выходы могли бы образовываться относительно легко. Чем больше масштаб трещин, тем больше площадь распространения нефтяных выходов. Разломы CBF и EUF проходят вблизи геотермальных источников Мбеви и Банза. Геотермальный источник в Банзе содержит метан и CO2. Так же в районе Банза поверхностные отложения содержат высокие уровни ТОС и высокие значения битума и керогена [8]. Другие геотермальные источники (Пемба, Луханга, Машузи, Кабези, ...) вокруг озера Танганьика, похоже, связаны с геотермальными источниками с разломами (рисунок 3), которые проходят через депоцентры. Эти геотермальные источники также содержат газы, и поэтому при поиске нефти в бассейне озера Танганьика необходимо руководствоваться нефтегазовыми признаками.
Выводы
Существует множество признаков, которые используются для разведки нефтегазовых месторождений. Интерпретация данных в бассейне озера Танганьика продемонстрировала взаимосвязь между нефтегазовыми выходами геотермальных источников, геотермальными флюидами и органическими веществами, депоцентрами и мощностью отложений, разломами и трансферными зонами. Такие признаки связаны друг с другом своим пространственным расположением. Они поддерживаются магнитными аномалиями, которые имеют одинаковые местоположения с этими признаками и также могут являться важными параметрами для поиска углеводородных резервуаров в бассейне озера Танганьика. Перспективными разведочными районами являются зона с нефтяными выходами в Каламбе и весь полуостров Убвари, области вокруг геотермальных источников и все области с хорошими значениями общего количества органических веществ и магнитных аномалий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Abeinomugisha Dozith, Njabire Nurudin, "Transfer Zones and Hydrocarbon Accumulation in the Albertine Graben of the East African Rift System", AAPG Annu. Conv. Exhib. Long Beach, Calif., vol. 10401, p. 8, 2012.
2. K. Tietze, M. Geyh, H. Müller, L. Schröder, W. Stahl, and H. Wehner, "The genesis of the methane in Lake Kivu (Central Africa) ", Geol. Rundschau, vol. 69, no. 2, pp. 452472, 1980, doi: 10.1007/BF02104549.
3. Burgess C.F., Rosendahl, B.R., Sander, S., Burgess, C.A., Lambiase, J., Derksen S., and Meader N., "The structural and stratigraphie evolution of Lake Tanganyika: A case study of continental rifting", Dev. Geotecton., vol. 22, no. Chapter 35, pp. 859-881, 1988, doi: 10.1016/B978-0-444-42903-2.50040-3.
4. Jean-Luc Bouroullec, Jean Pierre Rehault, Joël Rolet, Jaen-Jacques Tiercelin and André Mondeguer, "Quaternary sedimentary processes and dynamics in the northern part of the Lake Tanganyika Trough, East African Rift System. Evidency of Lacustrine eustatism?", Soc. Nat. Elf Aquitaine (Production), F-31360 Boussens, vol. BCREDP, no. 15, pp. 344-368, 1991.
5. C.K. Morley, R.A. Nelson, T.L. Patton, and S.G. Munn, "Transfer zones in the East African rift system and their relevance to hydrocarbon exploration in rifts", Am. Assoc. Pet. Geol. Bull., vol. 74, no. 8, pp. 1234-1253, 1990, doi: 10.1306/0C9B2475-1710-11D7-8645000102C1865D.
6. Kiram E. Lezzar, Jean-Jacques Tiercelin, Caroline Le Turdu, Andrew. S. Cohen, David J. Reynolds, Bernard Le Gall and Christopher A. Scholz, "Control of normal fault interaction on the distribution of major Neogene sedimentary depocenters, Lake Tanganyika, East African rift", Am. Assoc. Pet. Geol. Bull., vol. 6, no. 6, pp. 10271059, 2002.
7. F. Baltzer, "A Late Pleistocene and Recent detrital sedimentation in the deep parts of northern Lake Tanganyika (East African rift)". Spec. Lacustrine Facies Analysis Edited by P. Anadón, L. Cabrera and K. Kelts, Publs Inter. Ass. Sediment, Oxford, London, Edinburgh, Boston, Melbourne, Paris, Berlin, Vienna, pp. 13, 147-173, 1991.
8. M.J. Soreghan, Controls on facies distributions within rift-lakes: Examples from the modern (Lake Tanganyika, Africa) and the ancient (Bisbee Basin, Arizona). Arizona, VMI: University of Arizona, 1994, p. 280.
9. D. Oppo and A. Hurst, "Seepage rate of hydrothermally generated petroleum in East African Rift lakes: An example from Lake Tanganyika", Mar. Pet. Geol., vol. 92, pp. 149-159, 2018, doi: 10.1016/j.marpetgeo.2018.02.031.
10. F. Servais, "Les seiches longitudinales globales du Lac Tanganyika", vol. II, Fasc., no. 1936, pp. 109-146, 1957.
11. C. Pflumio, J. Boulegue, and J.J. Tiercelin, "Hydrothermal activity in the Northern Tanganyika Rift, East Africa", Chem. Geol., vol. 116, no. 1-2, pp. 85-109, 1994, doi: 10.1016/0009-2541(94)90159-7.
12. J.-J. Tiercelin, J. Boulegue, and B.R.T. Simoneit, "Hydrocarbons, Sulphides, and Carbonate Deposits Related to Sublacustrine Hydrothermal Seeps in the North Tanganyika Trough, East African Rift", Bitumens Ore Depos., pp. 96-113, 1993, doi: 10.1007/978-3-642-85806-2_7.
13. Limited Kenting Earth Sciences, "Levée aéromagnétique". p. 1, 1983.
14. J.J. Tiercelin, C. Thouin, T. Kalala, and A. Mondeguer, "Discovery of sublacustrine hydrothermal activity and associated massive sulfides and hydrocarbons in the north Tanganyika trough, East African Rift", Geology, vol. 17, no. 11, pp. 1053-1056, 1989, doi: 10.1130/0091-7613(1989)017<1053:DOSHAA>2.3.CO;2.
15. B.R. Rosendahl, "Architecture of Continental Rifts with Special Reference to East Africa", Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1987. 15 445-503, pp. 445-503, 1987.
16. K.S. and O.V. Lindqvist, H. Molsa, "From Limnology to Fisheries : Lake Tanganyika and Other Large Lakes", Springer-Science+Business Media, B.V., Reprinted from Hydrobiologia, vol. 407. p. 220, 1999.
17. S. Bhattacharji, G.M. Friedman, H.J. Neugebauer, and A. Seilacher, "Deposition, Diagenesis and Weathering of Organic Matter-Rich Sediments", Depos. Diagenes. Weather. Org. Matter-Rich Sediments, 1993, doi: 10.1007/bfb0009988.
18. Hobson Louis A., "The Seasonal and Vertical Distribution of Suspended Particulate Matter in an Area of the Northeast Pacific Ocean", Limnol. Oceanogr., vol. 12, no. 4, pp. 642-649, 1967, doi: 10.4319/lo.1967.12.4.0642.
19. A.Y. Huc, J. Le Fournier, M. Vandenbroucke, G. Bessereau, "Northern Lake Tanganyika - An Example of Organic Sedimentation in an Anoxic Rift Lake", Lacustrine Basin Explor. Case Stud. Mod. Analog., vol. M 50: pp. 169-185, 1990.
20. K.E. Peters and J.M. Moldowan, "Effects of source, thermal maturity, and biodegradation on the distribution and isomerization of homohopanes in petroleum", Org. Geochem., vol. 17, no. 1, pp. 47-61, 1991, doi: 10.1016/0146-6380(91)90039-M.
21. Прищепа О.М., Суханов А.А., Макарова И.Р., Подходы к оценке доманиковых отложений Тимано - Печорской нефтегазоносной провинции, vol. 5. Санкт-Петербург, Россия, ins@vnigri.ru, 2014, p. 27.
22. Mahdi Razaz, Daniela Di iorio, Binbin Wang, Samira Daneshgar Asl & Andreas M. thurnherr, "Variability of a natural hydrocarbon seep and its connection to the ocean surface", Sci. Rep., vol. 10, no. 1, pp. 1-13, 2020, doi: 10.1038/s41598-020-68807-4.
23. R.W. Botz and P. Stoffers, "Light hydrocarbon gases in Lake Tanganyika hydrothermal fluids (East-Central Africa)", Chem. Geol., vol. 104, no. 1-4, pp. 217-224, 1993, doi: 10.1016/0009-2541(93)90152-9.
24. B.R.T. Simoneit, T.A.T. Aboul-Kassim, and J.J. Tiercelin, "Hydrothermal petroleum from lacustrine sedimentary organic matter in the East African Rift", Appl. Geochemistry, vol. 15, no. 3, pp. 355-368, 2000, doi: 10.1016/S0883-2927(99)00044-X.
25. Томский политехнический университет, Heriot Watt University, "Учебное пособие по нефтегазовому делу для подготовки к тестированию по основам нефтегазового дела", p. 173.
26. A. Heavey, "TULLOW Uganda Country Report: A creating shared prosperity in Uganda", Kampala, 2013.
27. Petroleum Exploration And Production Department, "Petroleum Exploration And Investment Opportunities In Uganda", Kampala, 2011.
28. J.-J. Tiercelin, A.S. Cohen, M.J. Soreghan, and K.E. Lezzar, "Pleistocene-Modern deposits of the Lake Tanganyika rift basin, E. Africa: An example of lacustrine source rocks and reservoirs", Lacustrine Reservoirs and Depositional Systems. pp. 37-60, 1994.
29. R.E. Hecky and I.J. Kling, "The phytoplankton and protozooplankton Lake Tanganyika: Species composition, content, and spatio-temporal distribution' of the euphotic zone of biomass, chlorophyll", vol. 26, no. 3, pp. 548-564, 1975.
30. Philip A. Meyers, "Organic geochemical proxies of paleoceanographic, paleolimnologic and paleoclimatic processes", Org. Geochemistry, Elsevier Sci. Ltd, vol. 27, no. 5, pp. 213-250, 1997, doi: 10.1016/S0146-6380(97)00049-1.
31. John T. LEHMAN, Arni H. LITT, Rose MUCIDDE, Donna A, LEHMAN, "Nutrients and Plankton Biomass in the Rift Lake Sources of the White Nile: Lakes Albert and Edward", Kluwer Acad. Publ., vol. J.T. Lehman, pp. 157-172, 1998, doi: 10.1007/978-94-017-1437-2_13.
32. J. Chorowicz, "Transfer and transform fault zones in continental rifts: examples in the Afro-Arabian Rift System. Implications of crust breaking", J. African Earth Sci., vol. 8, no. 2-4, pp. 203-214, 1989, doi: 10.1016/S0899-5362(89)80025-9.
33. D. Macgregor, J. Argent, and P. Sansom, "Introduction to the thematic set: Tectonics and petroleum systems of East Africa - Part II", Pet. Geosci., vol. 24, no. 3, pp. 245246, 2018, doi: 10.1144/petgeo2018-080.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
N.L. Banks, K.A. Bardwell, and S. Musiwa, "Karoo Rift basins of the Luangwa Valley, Zambia," Geol. Soc. Spec. Publ., vol. 80, no. 80, pp. 285-295, 1995, doi: 10.1144/GSL.SP.1995.080.01.13.
J. King, J.D. Fairhead, A. Salem, P.J. East, and C.M. Green, "Structure of the South Sudan rift basins based on gravity and magnetic studies", Soc. Explor. Geophys. Int. Expo. 83rd Annu. Meet. SEG 2013 Expand. Geophys. Front., no. September 2013, pp. 1131-1135, 2013, doi: 10.1190/segam2013-0069.1.
Morley C.K., Nelson R.A., Patton T.L., "Transfer zones in the East African rift system and their relevance to hydrocarbon exploration in rifts", Am. Assoc. Pet. Geol. Bull., vol. 74, no. 8, pp. 1234-1253, 1990, doi: 10.1306/0C9B2475-1710-11D7-8645000102C1865D.
Qingsheng Liu, Qingsong Liu, Chan Lungsang, Yang Tao, Xia Xianghua, Cheng Tongjin, "Magnetic enhancement caused by hydrocarbon migration in the Mawangmiao Oil Field, Jianghan Basin, China", J. Pet. Sci. Eng., vol. 53, no. 1-2, pp. 25-33, 2006, doi: 10.1016/j.petrol.2006.01.010.
Д.Х. Дэвид Аллен, Стив Крэри, Боб Фридман, Марк Андреани, Вернер Клопф, Роб Бэдри, Патрицио Госсенберг, Билл Кеньон, Роберт Клайнберг Чарльз Флом, Джулиан Сингер, Джим Уайт, Дейл Логан, "Использование Ядерно-Магнитного Резонанса При Исследованиях Скважин", Нефтегазовое Обозрение, vol. 6, no. Осень, pp. 4-25, 2001.
K.E. Peters, "Guidelines for Evaluating Petroleum Source Rock Using Programmed Pyrolysis", Am. Assoc. Pet. Geol. Bull., vol. 70, no. 3, pp. 318-329, 1986, doi: 10.1306/94885688-1704-11D7-8645000102C1865D.
Gadirov G. Vagif, "Применение магниторазведки для поисков залежей нефти и газа на перспективных площадях Азербайджана", Геофизический журнал, vol. 6, pp.182-189, 2013.
D. Abeinomugisha and R. Kasande, "Tectonic control on hydrocarbon accumulation in the intracontinental Albertine Graben of the East African rift system", AAPG Mem., vol. 10401, no. 100, pp. 209-228, 2012, doi: 10.1306/13351554M1003539.
Rubondo Ernest N.T., "Developments and investment opportunities in Uganda's petroleum sector", Africa Oilgasmine, vol. UNCTAD, no. October, 2014.
G.W. Coulter, "Lake Tanganyika and its Life", Nat. Hist. Museum Publ. Oxford Univ. Press. 1997. f60.00 hkb (354 pages) ISBN, vol. SBN 0 79 8, no. 4, p. 354, 1991.
H.G. Machel and E.A. Burton, "Causes and spatial distribution of anomalous magnetization in hydrocarbon seepage environments", American Association of Petroleum Geologists Bulletin, vol. 75, no. 12. pp. 1864-1876, 1991, doi: 10.1306/0c9b2a5b-1710-11d7-8645000102c1865d.
S.M. Cisowski and M. Fuller, "Generation of Magnetic Anomalies By Combustion Metamorphism of Sedimentary Rock, and Its Significance To Hydrocarbon Exploration.", Bull. Geol. Soc. Am., vol. 99, no. 1, pp. 21-29, 1987, doi: 10.1130/0016-7606(1987)99<21:TGOMAB>2.0.CO;2.
В.И. Старостенко, А.Е Лукин, О.М. Русаков, И.К. Пашкевич, Т.В. Лебедь, "Углеводородный сквозьформационный флюидоподводяший канал на СевероЗападном Шельфе Черного Моря по данным трехмерного магнитного моделирования", Геология и полезные ископаемые Мирового океана, vol. 2, no. ISSN 1999-7566., pp. 147-158, 2015.
Sendegeya Marcien
Ufa state petroleum technological university, Ufa, Russia E-mail: sendegeyamarcien@gmail.com
Atse Yao Dominique Bernabe
Ufa state petroleum technological university, Ufa, Russia E-mail: atsedominique@hotmail.com ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1178-3541 PHH^ https://www.elibrary.ru/author profile.asp?id=869417
Maksimova Tamara Nikolaevna
Ufa state petroleum technological university, Ufa, Russia E-mail: tomamaks@yandex.ru
Oil seepages as potential leads for hydrocarbon exploration in Lake Tanganyika
Abstract. Lake Tanganyika is located in the region of the East African rift. Hydrocarbon seepages are visible in this lake, including oil seeps in the area of Cape Kalamba. Geologists have known such oil seeps on the surface of Lake Tanganyika since the 1940s.
These oil seeps are seen in the water in the northern part, between 3 and 5 km from the west coast. Many faults cross each other and make borders of the Ubwari Peninsula. Deepest areas in the lake are depocentres for the accumulation of sediments rich in organic matter.
It is necessary to establish the relationship between oil seepages, organic matter, depocentres and other factors of hydrocarbon accumulation. Magnetic survey data in this area also provide additional insight when prospecting for hydrocarbons. Magnetic anomalies are observed near depocentres and transfer zones. They correspond to places with a high total organic carbon.
In addition to oil seeps, gases (methane, CO2, H2S, etc.) also come out of geothermal springs (Banza, Pemba, Luhanga, Mashuzi, etc.) located around this lake. Geothermal s springs are also associated with depocentres (sub-basins) by faults. Since the bottom of Lake Tanganyika is anoxic and rich in H2S and other gases, it is likely that faults allow these gases to migrate to geothermal springs. Around geothermal springs are also observed magnetic anomalies. These phenomena are important in the searching for oil and gas in Lake Tanganyika.
This article shows the processes of accumulation of the sediments rich in organic matter in of Lake Tanganyika and influence of topography, bathymetry and tectonics in oil seepages. The role of transfer zones and faults in the migration and accumulation of hydrocarbons in this area is also shown.
Keywords: oil seeps; geothermal springs; depocentres; faults; transfer zones; magnetic anomalies and bathymetry
