下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造生長(zhǎng)發(fā)育特征

于 水 （中海石油研究總院國(guó)際研究部，北京100027）

胡望水，李 濤 （長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （長(zhǎng)江大學(xué)），湖北 荊州434023）

何瑤瑤 （中石化江漢油田分公司物探研究院，湖北 武漢430023）

陳 川，馬琳芮 （長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （長(zhǎng)江大學(xué)），湖北 荊州434023）

饒 勇 （中海石油研究總院國(guó)際研究部，北京100027）

下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造生長(zhǎng)發(fā)育特征

于 水 （中海石油研究總院國(guó)際研究部，北京100027）

胡望水，李 濤 （長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （長(zhǎng)江大學(xué)），湖北 荊州434023）

何瑤瑤 （中石化江漢油田分公司物探研究院，湖北 武漢430023）

陳 川，馬琳芮 （長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （長(zhǎng)江大學(xué)），湖北 荊州434023）

饒 勇 （中海石油研究總院國(guó)際研究部，北京100027）

下剛果盆地大陸坡上部阿爾布期 （Albian）至今主要發(fā)育重力滑脫伸展構(gòu)造。根據(jù)構(gòu)造發(fā)育特征和發(fā)育位置，將重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)劃分為：后緣構(gòu)造帶、中部構(gòu)造帶和前緣構(gòu)造帶。下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)構(gòu)造活動(dòng)最早在后緣構(gòu)造帶發(fā)生，其次是中部構(gòu)造帶，最后是前緣構(gòu)造帶。其中中部構(gòu)造帶構(gòu)造活動(dòng)最強(qiáng)、主要發(fā)育正斷裂，及相關(guān)的鹽構(gòu)造、地壘和地塹，且生長(zhǎng)正斷裂至今仍在活動(dòng)；后緣構(gòu)造帶構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度次之，仍以正斷裂為主，鹽構(gòu)造不明顯，白堊紀(jì)之后該構(gòu)造帶構(gòu)造活動(dòng)基本停止；前緣構(gòu)造帶構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度最弱，主要發(fā)育鹽構(gòu)造及鹽構(gòu)造相關(guān)的褶皺和斷裂，該構(gòu)造帶阿爾布期之后構(gòu)造活動(dòng)開始減弱，白堊紀(jì)之后基本停止。通過(guò)對(duì)構(gòu)造演化規(guī)律的研究，發(fā)現(xiàn)阿爾布期和始新世－中新世是下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造的2個(gè)主活動(dòng)期。

下剛果盆地；重力滑脫；伸展構(gòu)造；構(gòu)造發(fā)育特征

下剛果 （Lower Congo Basin）盆地位于非洲西部被動(dòng)大陸邊緣中南部，沿加蓬、剛果 （布）、安哥拉的卡賓達(dá)、剛果 （金）和安哥拉海岸西側(cè)分布 （圖1）［1］?？偯娣e為16.851×104km2，其中海域面積為15.091×104km2，陸上面積為1.76×104km2。盆地北部以馬永巴高原 （Mayumba）為界，南部以安布里什高原 （Ambrlz）為界，東部與前寒武系基底相鄰，西部與大西洋洋殼相連［2，3］。

下剛果盆地的形成和發(fā)育，與中生代以來(lái)南大西洋裂開和后期的持續(xù)擴(kuò)張作用有關(guān)［4，5］。下剛果盆地晚侏羅世－早白堊世阿普特期 （Aptian）發(fā)育陸內(nèi)裂陷構(gòu)造體系、阿普特期以鹽巖沉積為主、阿爾布期至今發(fā)育被動(dòng)大陸邊緣重力滑脫構(gòu)造體系［6～9］。下剛果盆地靠陸一側(cè)的大陸坡上部主要以重力滑脫伸展構(gòu)造為主［10］（圖2）。筆者主要論述了該區(qū)域重力滑脫伸展構(gòu)造的生長(zhǎng)發(fā)育特征，為以后下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造相關(guān)的油氣勘探提供依據(jù)。

1 重力滑脫伸展構(gòu)造

在重力作用下，由于重力勢(shì)能降低、地質(zhì)體伸展變形所產(chǎn)生的構(gòu)造總和統(tǒng)稱為重力滑脫伸展構(gòu)造［11，12］。重力滑脫伸展構(gòu)造一般發(fā)育在地質(zhì)體重力勢(shì)能快速下降的區(qū)域，下剛果盆地的重力滑脫伸展構(gòu)造主要發(fā)育在大陸坡的上部，稱為重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū) （圖2）。該盆地的重力滑脫伸展構(gòu)造主要是以正斷裂為主的一系列地壘、地塹和低幅度正鹽構(gòu)造及相關(guān)褶皺組成 （圖3）。

1.1 構(gòu)造單元?jiǎng)澐?/h3>

根據(jù)構(gòu)造發(fā)育特征和發(fā)育位置，將重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)劃分為：后緣構(gòu)造帶、中部構(gòu)造帶和前緣構(gòu)造帶（圖3）。

1）后緣構(gòu)造帶 后緣構(gòu)造帶位于重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)的上部，以正斷裂為主，這些正斷裂僅斷開阿爾布階至上白堊統(tǒng)，斷裂活動(dòng)較弱、且發(fā)育規(guī)模較小。受控于構(gòu)造帶所處的重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)上部的位置，鹽巖層很薄，未能形成明顯的鹽構(gòu)造。

2）中部構(gòu)造帶 中部構(gòu)造帶位于重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)的中部，以生長(zhǎng)正斷裂為主，還發(fā)育有鹽構(gòu)造。中部構(gòu)造帶斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈、發(fā)育規(guī)模大，大部分?jǐn)嗔褦嚅_阿爾布階至上新統(tǒng)，斷裂底部收斂于鹽巖層，白堊系以上沉積地層受生長(zhǎng)正斷裂控制明顯。該構(gòu)造帶多發(fā)育正三角形鹽構(gòu)造，多分布在生長(zhǎng)正斷裂下盤的底部。

圖1 下剛果盆地位置和構(gòu)造綱要圖

圖2 下剛果盆地地震剖面圖 （剖面位置見圖1）

3）前緣構(gòu)造帶 前緣構(gòu)造帶位于重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)的下部，多發(fā)育枕狀鹽構(gòu)造、正斷裂和褶皺。該構(gòu)造帶與中部構(gòu)造帶和后緣構(gòu)造帶相比，斷裂活動(dòng)強(qiáng)度較弱、發(fā)育規(guī)模較小，且絕大部分?jǐn)嗔褦嚅_層位為阿爾布階和上白堊統(tǒng)，在剖面上形態(tài)上陡下緩，呈鏟狀，而且斷裂底部同樣收斂于阿普特階鹽巖層拆離面上。鹽構(gòu)造規(guī)模較中部構(gòu)造帶和后緣構(gòu)造帶稍大，也多位于正斷層的下盤，受鹽構(gòu)造影響在其上部多發(fā)育褶皺 （圖3）。前緣構(gòu)造帶白堊系以上沉積地層，基本不受鹽巖活動(dòng)影響。

1.2 構(gòu)造類型

通過(guò)對(duì)下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)構(gòu)造特征的分析，發(fā)現(xiàn)該區(qū)主要發(fā)育生長(zhǎng)正斷裂、地壘、地塹、鹽構(gòu)造及褶皺等構(gòu)造類型。

圖3 下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造地震剖面圖 （剖面位置見圖1）

1）生長(zhǎng)正斷裂 生長(zhǎng)正斷裂發(fā)育在整個(gè)重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)，是重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)最主要的構(gòu)造，但其所處的位置不同發(fā)育特征也存在差異。重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)前緣構(gòu)造帶和后緣構(gòu)造帶正斷裂傾角小 （30～50°），垂直斷距小 （約200m），斷開層位少 （阿爾布階和上白堊統(tǒng)），平面延伸短；中部構(gòu)造帶生長(zhǎng)正斷裂傾角大 （60～75°），垂直斷距大 （800～1200m），斷開層位多 （阿爾布階～上新統(tǒng)），平面延伸長(zhǎng)，說(shuō)明重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)的重力滑脫伸展構(gòu)造由陸向海斷裂活動(dòng)強(qiáng)度呈弱－強(qiáng)－弱展布規(guī)律。

2）地壘、地塹 受中部構(gòu)造帶的主干生長(zhǎng)正斷裂控制，地壘和地塹主要分布在重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)的中部構(gòu)造帶，發(fā)育寬度在3～10km。重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)前緣構(gòu)造帶和后緣構(gòu)造帶正斷裂活動(dòng)較弱，不易形成大型壘塹式結(jié)構(gòu)。

3）鹽構(gòu)造 受鹽巖層厚度及滑脫面掀斜程度控制，鹽構(gòu)造主要分布在重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)的中部構(gòu)造帶和前緣構(gòu)造帶。該區(qū)域鹽巖層原始厚度100～300m，鹽構(gòu)造上拱平均幅度約400m，由中部構(gòu)造帶鹽構(gòu)造上拱幅度 （310m）至前緣構(gòu)造帶鹽構(gòu)造上拱幅度 （700m）逐漸增大。其中鹽構(gòu)造均發(fā)育在正斷裂的下盤，可知鹽構(gòu)造與正斷裂的發(fā)育密切相關(guān)。

4）褶皺 褶皺主要分布在重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)的前緣構(gòu)造帶?？梢钥闯鲴薨櫯c該構(gòu)造帶的鹽構(gòu)造分布具有很好的一致性，說(shuō)明鹽構(gòu)造是控制褶皺發(fā)育的重要因素［13］。

2 下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造生長(zhǎng)發(fā)育特征

下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)在阿普特期鹽巖層沉積期之后繼續(xù)沉積阿爾布階。隨著阿爾布階的繼續(xù)沉積，重力滑脫伸展構(gòu)造開始發(fā)育，首先在后緣構(gòu)造帶開始發(fā)育正斷裂，當(dāng)上覆沉積地層達(dá)到一定厚度、地層傾斜程度達(dá)到一定高度時(shí)，在重力極不平衡的狀態(tài)下，中部構(gòu)造帶開始發(fā)育大規(guī)模的生長(zhǎng)正斷裂，之后在前緣構(gòu)造帶受弱伸展作用的控制多發(fā)育鹽構(gòu)造及其相關(guān)的正斷裂和褶皺，至此重力滑脫伸展構(gòu)造雛形形成?？梢钥闯鲋亓撋煺箻?gòu)造的發(fā)育是從早到晚由陸向海推進(jìn)的前展式發(fā)育模式。

2.1 典型構(gòu)造發(fā)育特征

2.1.1 生長(zhǎng)正斷裂的發(fā)育特征

下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)自阿爾布期開始發(fā)育正斷裂，直到現(xiàn)今仍有正斷裂在活動(dòng)。

阿爾布期正斷裂首先在后緣構(gòu)造帶開始發(fā)育，以前展式的方式擴(kuò)展到前緣構(gòu)造帶，該時(shí)期的斷裂活動(dòng)較弱，阿爾布期之后前緣構(gòu)造帶正斷裂活動(dòng)基本停止，晚白堊世之后后緣構(gòu)造帶正斷裂也停止活動(dòng)，白堊紀(jì)之后僅剩中部構(gòu)造帶生長(zhǎng)正斷裂在活動(dòng)，且中部構(gòu)造帶正斷裂在始新世和中新世活動(dòng)最強(qiáng)，中新世之后活動(dòng)逐漸減弱。

從生長(zhǎng)正斷裂的生長(zhǎng)指數(shù) （生長(zhǎng)指數(shù)由圖4統(tǒng)計(jì)所得）可以看出阿爾布期較弱 （1.12），晚白堊世有所增強(qiáng) （1.47～1.81），到始新世－中新世達(dá)到最大 （1.89～3.49），中新世之后逐漸減小 （上新世為1.18），可以看出重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)的生長(zhǎng)正斷裂從早到晚斷裂活動(dòng)強(qiáng)度呈弱－強(qiáng)－弱的發(fā)育特征，其中始新世－中新世生長(zhǎng)斷裂活動(dòng)最強(qiáng)。地壘和地塹的發(fā)育特征主要受正斷裂的控制，與正斷裂相關(guān)，這里就不再贅述。

圖4 下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造發(fā)育史剖面圖 （圖1中剖面BB′）

2.1.2 鹽構(gòu)造的發(fā)育特征

下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)鹽構(gòu)造開始發(fā)育于阿爾布期，晚白堊世之后基本停止活動(dòng)。

阿爾布期鹽構(gòu)造首先在后緣構(gòu)造帶開始發(fā)育，同樣逐漸向前緣構(gòu)造帶擴(kuò)展。后緣構(gòu)造帶因原始鹽巖層很薄所以形成的鹽構(gòu)造不明顯；中部構(gòu)造帶受強(qiáng)烈的生長(zhǎng)正斷裂活動(dòng)的控制，鹽構(gòu)造發(fā)育相對(duì)較好，多在生長(zhǎng)正斷裂的下盤形成正三角形鹽構(gòu)造；前緣構(gòu)造帶是3個(gè)帶中鹽巖層最厚的區(qū)域，所以該構(gòu)造帶以鹽構(gòu)造為主。由于重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)鹽巖層總體較薄，所以在沉積了上白堊統(tǒng)之后，上覆地層已經(jīng)很厚，鹽構(gòu)造也逐漸停止活動(dòng)并定型。

下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)的鹽構(gòu)造與生長(zhǎng)正斷裂的分布具有一致性，即鹽構(gòu)造大多發(fā)育在生長(zhǎng)正斷裂的下盤。從鹽構(gòu)造的上拱幅度 （上拱幅度由圖4統(tǒng)計(jì)所得）可以看出阿爾布期較弱 （160m），晚白堊世強(qiáng)烈 （260m），始新世－中新世基本不活動(dòng) （10m），故白堊紀(jì)之后鹽構(gòu)造活動(dòng)基本停止，可以看出重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)的鹽構(gòu)造由早到晚構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度呈弱－強(qiáng)－弱的發(fā)育特征，其中晚白堊世鹽構(gòu)造活動(dòng)最強(qiáng)。前緣構(gòu)造帶的褶皺發(fā)育特征與該構(gòu)造帶的鹽構(gòu)造發(fā)育一致，受鹽構(gòu)造控制，每個(gè)鹽構(gòu)造都對(duì)應(yīng)一個(gè)褶皺。褶皺與鹽構(gòu)造同時(shí)開始活動(dòng)，但受沉積作用的影響，具有一定的滯后性，所以漸新世之后褶皺才停止發(fā)育 （見圖4）。

2.2 各構(gòu)造單元構(gòu)造發(fā)育特征

下剛果盆地阿爾布期至今發(fā)育的重力滑脫伸展構(gòu)造，平面分布上存在較大差異，不同構(gòu)造帶重力滑脫伸展構(gòu)造發(fā)育的類型和強(qiáng)度都有差異。

1）后緣構(gòu)造帶 后緣構(gòu)造帶阿爾布早期開始發(fā)育正斷裂，斷層生長(zhǎng)指數(shù)在1.15左右 （表1），到晚白堊世斷層生長(zhǎng)指數(shù)達(dá)到1.7左右，可以看出后緣構(gòu)造帶正斷裂在晚白堊世活動(dòng)最強(qiáng)，白堊紀(jì)之后正斷裂停止活動(dòng)。后緣構(gòu)造帶的鹽構(gòu)造不明顯，鹽巖層主要作為滑脫層存在。

表1 斷層生長(zhǎng)指數(shù)統(tǒng)計(jì)表

2）中部構(gòu)造帶 中部構(gòu)造帶生長(zhǎng)正斷裂阿爾布期斷層生長(zhǎng)指數(shù)為1.12，晚白堊世為1.81，到漸新世和中新世達(dá)到3.44～3.49，上新世為1.16，可以看出中部構(gòu)造帶生長(zhǎng)正斷裂在始新世和中新世活動(dòng)最強(qiáng)，中新世之后逐漸減弱。中部構(gòu)造帶鹽構(gòu)造主要在阿爾布期－晚白堊世活動(dòng)，白堊紀(jì)之后鹽構(gòu)造停止活動(dòng)。

3）前緣構(gòu)造帶 前緣構(gòu)造帶阿爾布期鹽構(gòu)造開始活動(dòng)，隨后受鹽構(gòu)造控制開始發(fā)育正斷裂，從圖3上可以看出阿爾布階褶皺為同沉積褶皺、正斷裂為同生正斷裂，故鹽構(gòu)造和正斷裂的主要活動(dòng)期是阿爾布期；之后晚白堊統(tǒng)褶皺為披覆褶皺、且正斷裂停止活動(dòng)，所以前緣構(gòu)造帶在阿爾布期之后構(gòu)造活動(dòng)逐漸減弱，白堊紀(jì)之后構(gòu)造活動(dòng)基本停止。

3 下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造演化規(guī)律

下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造自阿爾布期開始活動(dòng)，前緣構(gòu)造帶自阿爾布期之后構(gòu)造活動(dòng)逐漸減弱，晚白堊世之后基本停止；后緣構(gòu)造帶自晚白堊世之后逐漸減弱并停止；中部構(gòu)造帶至今仍在活動(dòng)。其中鹽構(gòu)造活動(dòng)白堊紀(jì)之后基本停止。

3.1 阿爾布期－晚白堊世

下剛果盆地自阿爾布期開始發(fā)育重力滑脫伸展構(gòu)造，開始先發(fā)育鹽構(gòu)造、在鹽構(gòu)造和滑脫作用的控制下開始發(fā)育正斷裂，阿爾布期以鹽構(gòu)造活動(dòng)為主，晚白堊世以生長(zhǎng)正斷裂活動(dòng)為主。阿爾布期的鹽活動(dòng)影響了正斷裂的發(fā)育，而晚白堊世的正斷裂活動(dòng)反作用于鹽構(gòu)造的繼續(xù)發(fā)育。

阿爾布期－晚白堊世重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)的3個(gè)構(gòu)造帶都在活動(dòng)，其中中部構(gòu)造帶構(gòu)造活動(dòng)最強(qiáng)，前緣構(gòu)造帶和后緣構(gòu)造帶活動(dòng)較弱。晚白堊世結(jié)束之后前緣構(gòu)造帶和后緣構(gòu)造帶構(gòu)造活動(dòng)基本停止。

3.2 古近紀(jì)－現(xiàn)今

古近紀(jì)至今，下剛果盆地的重力滑脫伸展構(gòu)造活動(dòng)主要以中部構(gòu)造帶為主，且以發(fā)育生長(zhǎng)正斷裂為主，始新世和中新世生長(zhǎng)正斷裂活動(dòng)達(dá)到最強(qiáng)，并控制著始新統(tǒng)和中新統(tǒng)的沉積［14］，中新世之后中部構(gòu)造帶構(gòu)造活動(dòng)開始減弱。前緣構(gòu)造帶和后緣構(gòu)造帶以穩(wěn)定沉積為主，偶有次級(jí)正斷裂發(fā)育。

4 結(jié) 論

1）下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造以生長(zhǎng)斷裂和鹽構(gòu)造為主，還發(fā)育受其控制的地壘、地塹和褶皺。

2）下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)中部構(gòu)造帶構(gòu)造活動(dòng)最強(qiáng)、主要發(fā)育生長(zhǎng)正斷裂，及相關(guān)的鹽構(gòu)造、地壘和地塹；后緣構(gòu)造帶構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度次之，主要發(fā)育正斷裂，鹽構(gòu)造不明顯；前緣構(gòu)造帶構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度最弱，主要發(fā)育鹽構(gòu)造，還發(fā)育與鹽構(gòu)造相關(guān)的褶皺和斷裂。

3）下剛果盆地重力滑脫伸展構(gòu)造自阿爾布期開始發(fā)育，阿爾布期和始新世－中新世是重力滑脫伸展構(gòu)造的2個(gè)主發(fā)育期；其中前緣構(gòu)造帶和后緣構(gòu)造帶構(gòu)造活動(dòng)終止于晚白堊世，中部構(gòu)造帶的生長(zhǎng)正斷裂至今仍在活動(dòng)。

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Features of Gravitational Decollement and Extension Structural Development in Lower Congo Basin

YU Shui，HU Wang－shui，LI Tao，HE Yao－yao，CHEN Chuan，MA Lin－rui，RAO Yong（First Author's Address：International Research Department.CNOOC Research Institute，Beijing100027，China）

Albian gravitational decollement and extension structures have been mainly developed in the upper continental slope of Lower Congo Basin.According to the structural growing characteristics and position，the gravitational decollement and extension structures were divided into three zones，including posterior margin structural belt，middle structural belt and frontal structural belt.In the tectonic zone，the earliest activity was in the posterior margin structural belt，the nest was in the middle structural belt，the last one was in the frontal structural belt.It was the strongest in the middle structural belt，it mainly developed normal faults and related salt tectonics，horst and graben，and the normal faults have been still developed；the tectonic strength in posterior margin structural belt was followed，the normal faults were dominated，and salt tectonic was not obvious，but the activity almost stopped after the Cretaceous epoch；the frontal structural strength was the weakest，where salt tectonics and their related folds and faults were mainly grown，the tectonic zone was weakened after the Albian，it almost stopped after the Cretaceous.On the research of tectonic evolution，it is found out that the Albian and the Oligocene－Miocene Systems are main active periods of gravitational decollement and extensional structures in Lower Congo Basin.

Lower Congo Basin；gravitational decollement；extensional structure；tectonic development feature

TE121.2

A

1000－9752 （2012）03－0028－06

2011－11－07

國(guó)家科技重大專項(xiàng) （2008ZX05030－003）。

于水 （1963－），男，1986年大學(xué)畢業(yè)，高級(jí)工程師，現(xiàn)主要從事石油地質(zhì)研究工作。

［編輯］ 宋換新