西非陸緣盆地中南段構(gòu)造與沉積研究

魯寶亮，王萬(wàn)銀，杜向東，黃興文，郭 允，紀(jì)曉琳，馮旭亮

（1.長(zhǎng)安大學(xué) 地質(zhì)工程與測(cè)繪學(xué)院，陜西 西安710054；2.長(zhǎng)安大學(xué) 重磁方法技術(shù)研究所，陜西 西安710054；3.中海油研究總院，北京100027）

西非陸緣盆地是全球油氣勘探的熱點(diǎn)，蘊(yùn)藏豐富的油氣資源［1］，也是中國(guó)石油企業(yè)在海外最重要的油氣勘探戰(zhàn)略地區(qū)之一，其中裂谷期的鹽下碳酸鹽巖與砂巖已成為重要的勘探地層［2］。在巴西東部陸緣的桑托斯和坎珀斯盆地的鹽下裂谷層序已發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)巨型的油氣田，這對(duì)“隔海相望”曾經(jīng)連為一體且共同經(jīng)歷了裂谷演化的西非陸緣盆地中南段鹽下裂谷油氣勘探給予了重要啟示。本文系統(tǒng)總結(jié)了前人對(duì)西非陸緣盆地中南段構(gòu)造單元?jiǎng)澐?、鹽巖分布及構(gòu)造、鹽上和鹽下構(gòu)造特征、構(gòu)造演化以及西非裂谷成因等的研究?jī)?nèi)容與研究成果。針對(duì)存在問(wèn)題，對(duì)下步研究提出了一些建議和設(shè)想。西非陸緣盆地中南段鹽下構(gòu)造格局、基底形態(tài)、裂谷展布與規(guī)模、裂谷主控?cái)嗔颜共嫉妊芯抗ぷ鞯拈_展，對(duì)中國(guó)石油企業(yè)在西非海岸盆地油氣勘探具有良好的參考價(jià)值和借鑒意義。

1 西非海岸盆地群分布特征

西非海岸盆地可以劃分為北段、中段、尼日爾三角洲、中南段以及南段五段（圖1，表1），由于大西洋南北張裂的差異導(dǎo)致了這5段盆地各自具有不同的地質(zhì)特征和演化歷史。裂谷發(fā)育時(shí)期的差異表現(xiàn)為北段裂谷期早，南段裂谷期發(fā)育稍晚，而中段裂谷期發(fā)育最晚。西非北部和中、南部盆地在裂谷期后形成過(guò)封閉或半封閉環(huán)境，發(fā)育厚度不等的鹽巖，在尼日爾和安哥拉等地發(fā)育大型三角洲和扇體，在幾內(nèi)亞灣則發(fā)育大型轉(zhuǎn)換邊緣盆地［1－5］。

表1 西非陸緣盆地分布［5］Table 1 West African continental margin basins［5］

圖1 西非陸緣盆地分布概況圖［1－5］Fig.1 Distribution of the West African continental margin basins［1－5］

2 西非陸緣構(gòu)造演化

2.1 演化階段

西非陸緣中南段含鹽盆地經(jīng)歷了晚古生代－早中生代大陸克拉通階段（前裂谷）、中－晚中生代以來(lái)的裂谷階段、過(guò)渡階段和中生代末－第三紀(jì)的被動(dòng)大陸邊緣階段四個(gè)構(gòu)造演化階段［6－10］（圖2）。西非陸緣盆地中南段前裂谷階段相對(duì)比較簡(jiǎn)單，在晚三疊世－早侏羅世Pangea大陸的解體，伴隨著廣泛大陸裂谷玄武巖噴發(fā)，基本沒(méi)有保存前裂谷層序。裂谷階段發(fā)育于早白堊世，南大西洋在阿普特晚期開始從南向北裂開，非洲和南美洲在土侖期最終分離，發(fā)育了多個(gè)斷陷湖盆，在早白堊世紐康姆末期再次發(fā)生強(qiáng)烈的伸展作用，發(fā)育深湖相泥巖沉積，形成了西非海岸盆地鹽下裂谷期最主要的一套烴源巖。過(guò)渡階段是在早白堊世裂谷作用趨于結(jié)束時(shí)發(fā)生的，形成了西非陸緣盆地中南段巨厚的阿普特期蒸發(fā)巖，這套鹽巖在南部寬扎盆地和下剛果盆地稱為L(zhǎng)oeme組，在南加蓬盆地稱之為Ezanga組。被動(dòng)陸緣階段則以熱沉降為主，發(fā)育在向海方向傾斜的陸架－陸坡上，發(fā)育不同規(guī)模的碳酸鹽臺(tái)地相沉積和濱岸砂沉積，以西非陸緣中南段的下剛果盆地、加蓬海岸盆地和寬扎盆地最為發(fā)育。

圖2 西非陸緣盆地中南段構(gòu)造－地層特征［6，10］Fig.2 Generalized structural－stratigraphy of the central－south section of West African continental margin basins［6，10］

2.2 裂谷成因

西非海岸盆地從喀麥隆往南延伸到安哥拉－納米比亞，包含地質(zhì)歷史時(shí)期略有不同的沉積物，這些盆地起初都屬于裂谷系統(tǒng)。非洲中西部的裂谷系統(tǒng)是在前寒武紀(jì)泛非活動(dòng)帶上繼承發(fā)展而來(lái)，裂谷系統(tǒng)主要發(fā)育在這個(gè)活動(dòng)帶之上。在此區(qū)域中，有兩個(gè)主要的基底構(gòu)造控制了裂谷的發(fā)育［11］，一個(gè)是南北向貫穿于剛果、巴西、尼日利亞、尼日爾和阿爾及利亞，指向非洲中部的幾乎垂直的一個(gè)剪切帶，它是西非、剛果以及San Francisco等克拉通在晚元古代斜向碰撞背景下產(chǎn)生的陸內(nèi)走滑斷層。另一個(gè)是北西—南東走向陡傾的變質(zhì)帶，此變質(zhì)帶則是在Trans－Saharian活動(dòng)帶東部邊緣的前泛非蛇綠巖縫合帶上。在泛非區(qū)域構(gòu)造熱事件之后，非洲中西部裂谷經(jīng)歷了一個(gè)長(zhǎng)期廣泛的板內(nèi)巖漿活動(dòng)，它控制了地殼的隆升、下沉以及塊斷運(yùn)動(dòng)。在古生代和中生代早期，這個(gè)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)被限制在Hoggar，A?r和Cameroon北部以西的區(qū)域。在晚侏羅世－早白堊世，沿著先期存在的泛非巖石圈薄弱區(qū)的走滑和伸展運(yùn)動(dòng)，印度洋和大西洋的張裂對(duì)非洲中西部裂谷的形成發(fā)展起到了主導(dǎo)作用，非洲中西部盆地的裂谷系統(tǒng)受北東—南西向的伸展古應(yīng)力場(chǎng)的影響而成為了南大西洋海岸裂谷系統(tǒng)的一部分，該裂谷系統(tǒng)具有不同的伸展和下沉特征，并受北東—南西走向的轉(zhuǎn)換斷層的控制［6，12－13］。

3 盆地構(gòu)造特征

西非陸緣盆地中南段以阿普特期鹽巖為界可分為鹽構(gòu)造、鹽上構(gòu)造以及鹽下構(gòu)造，其中鹽上和鹽下兩大構(gòu)造層具有明顯的差異（圖3），裂谷后期地層在由阿普特期鹽巖構(gòu)成的拆離層上發(fā)生重力滑動(dòng)作用［15－16］。下面分別就鹽層、鹽下層以及鹽上層構(gòu)造及沉積特征加以敘述。

圖3 下剛果盆地地質(zhì)剖面特征［14］Fig.3 Characteristics of a geological profile in the Lower Congo Basin［14］

3.1 鹽巖特征

3.1.1 鹽巖分布特征

蒸發(fā)巖是由于含鹽度較高的溶液或鹵水，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)作用產(chǎn)生化學(xué)沉淀而形成的巖石，它的發(fā)育受多種條件的控制，在穩(wěn)定的克拉通盆地環(huán)境、伸展盆地或擠壓盆地都可以形成蒸發(fā)巖。過(guò)渡層序發(fā)育鹽巖是西非中南段海岸盆地的顯著特點(diǎn)［17－18］（圖3和圖4）。在阿普特期，從大西洋南部安哥拉海岸外的沃爾維斯海嶺到北部的喀麥隆海岸外（圖1），為一半封閉的淺水環(huán)境，氣候干燥，蒸發(fā)作用強(qiáng)，并且構(gòu)造沉積緩慢，導(dǎo)致了該區(qū)域發(fā)育巨厚的蒸發(fā)巖沉積，其中以鹽巖為主［19－20］。在寬扎盆地、下剛果盆地和加蓬盆地，這套蒸發(fā)巖分別稱為Massive Salt組、Loeme組和Ezanga組。這套蒸發(fā)巖分布不均勻，不同盆地不同部位厚度差別較大，整體上講，西非中南段從南到北有減薄的趨勢(shì)［21］。鹽盆中部的層序發(fā)育巨厚，兩邊比較薄，由陸向海方向，鹽巖厚度具有總體減薄的趨勢(shì)，在接近鹽巖西邊界線區(qū)域，大型鹽枕取代了底辟構(gòu)造，直到尖滅在新生洋殼之上［6，17－20］。從南大西洋兩岸地震剖面顯示推測(cè)，該套蒸發(fā)巖總沉積面積可能接近100萬(wàn)km2，巴西東海岸最大厚度超過(guò)2 000m，西非最大厚度超過(guò)2 400m［21］。

鹽層既起到了保存油氣的作用，又增加了鹽下油氣勘探的難度。鹽巖將盆地分為上下兩層結(jié)構(gòu)，它對(duì)油氣系統(tǒng)具有明顯的控制作用，形成了鹽上和鹽下兩套含油氣系統(tǒng)。鹽巖阻擋了下部油氣向上運(yùn)移，對(duì)于油氣保存起到了關(guān)鍵作用，形成了南大西洋兩岸被動(dòng)大陸邊緣盆地鹽下裂谷期含油氣系統(tǒng)良好的區(qū)域性蓋層［30－31］。

另外，關(guān)于鹽底辟時(shí)代的研究，從沉積厚度的研究結(jié)果表明鹽底辟作用是在阿爾布期開始，但是，底辟作用在晚白堊世最發(fā)育，在進(jìn)積方向的底辟要比其他鹽區(qū)的時(shí)代新?？偟内厔?shì)是鹽構(gòu)造作用向西是逐漸減弱，但不能嚴(yán)格的劃分界限［6］。

圖4 西非陸緣盆地中南段構(gòu)造特征Fig.4 Structural characteristics of the central－south section of West African continental margin basins

3.1.2 鹽巖構(gòu)造特征

鹽構(gòu)造變形取決于多種因素，如鹽下結(jié)構(gòu)、充填速率及時(shí)間、鹽上沉積物密度、鹽層厚度、母鹽類型、深度、溫度以及深部構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等。大規(guī)模重力滑動(dòng)或擴(kuò)張使得鹽巖發(fā)生了明顯的變形，產(chǎn)生了各種鹽構(gòu)造［9，14，32］。在被動(dòng)大陸邊緣，由于鹽巖的存在，導(dǎo)致在其之上的陸架區(qū)發(fā)生伸展作用，而陸坡則發(fā)生擠壓作用［33－35］。這種構(gòu)造已經(jīng)在寬扎盆地和下剛果盆地得到了證實(shí)［36－39］，且構(gòu)造具有分帶性，分為伸展區(qū)、過(guò)渡區(qū)以及擠壓區(qū)［14，32］（圖3）。

在西非陸緣盆地中南段發(fā)育了各種鹽巖構(gòu)造，如鹽枕、鹽株、鹽墻、鹽席、鹽背斜以及鹽滾等底辟構(gòu)造［14，32，38－39］（圖3）。鹽底辟向上運(yùn)移的過(guò)程中同時(shí)可能發(fā)生側(cè)向擴(kuò)展，發(fā)育各式各樣的鹽構(gòu)造，但主要表現(xiàn)為鹽層向上運(yùn)移過(guò)程中引起單層鹽巖的拉薄或加厚，內(nèi)部可能發(fā)育韌性斷層，但很難在地震剖面上形成反射截面，因此鹽內(nèi)部構(gòu)造難以研究。

加蓬盆地可以識(shí)別出5種類型的鹽構(gòu)造：鹽枕、與底辟相連的龜背狀構(gòu)造、溶解底辟、大型底辟以及棱形斷層底辟。而這些主要類型的鹽構(gòu)造作為加蓬盆地構(gòu)造區(qū)劃的基礎(chǔ)，將加蓬盆地劃分為具有鹽枕、龜背狀和溶解底辟的Mayumba區(qū)、斷裂棱形底辟區(qū)以及大型底辟區(qū)。另外，在加蓬盆地的研究表明鹽底辟作用是在阿爾布期開始，但底辟作用最發(fā)育為晚白堊世，在進(jìn)積方向的底辟比其他很多鹽區(qū)的底辟時(shí)代都要新?？偟内厔?shì)是鹽類構(gòu)造作用向西逐漸減弱，其厚度沿著盆地的邊界向西逐漸減薄，在西部盆緣則是大型的鹽盆取代了底辟構(gòu)造［6］。

3.2 鹽下裂谷構(gòu)造與沉積特征

3.2.1 構(gòu)造特征

1）北東—北北東向斷裂帶特征

西非陸緣盆地中南段北東—北北東向的斷裂帶十分發(fā)育（圖4），從控制里奧穆尼盆地北部邊界的Kribi斷裂帶到寬扎盆地南部的Rio de Janerio斷裂帶，總共發(fā)育了約20條北東—北北東向的斷裂帶，它們向洋殼延伸與相應(yīng)的轉(zhuǎn)換斷層連接，近垂直于大西洋洋中脊，也近垂直于西非裂谷系統(tǒng)［22－27，40－41］。西非陸緣盆地中南段的形成演化受北東－北北東向的斷裂帶影響巨大，在南北方向上以橫向隆起分隔開各個(gè)盆地或盆內(nèi)二級(jí)構(gòu)造單元［34，42］。

里奧穆尼盆地北部以Kribi斷裂帶與杜阿拉盆地分界，南部以Ascension斷裂帶與加蓬海岸盆地分界，盆地形成受控于卡里比和安森松兩條轉(zhuǎn)換斷裂帶，盆地構(gòu)造和地層具有西非被動(dòng)大陸邊緣型和幾內(nèi)亞灣北部轉(zhuǎn)換帶疊合類型的特征［26，43］。加蓬盆地北部以Fang斷裂帶和Ascension斷裂帶為界，加蓬南和加蓬北次盆被北東向的恩科米斷裂帶所分隔，該斷裂帶從蘭巴雷內(nèi)地壘南段延伸進(jìn)入了大西洋洋殼區(qū)，控制了加蓬南、北次盆沉積，并且是深部構(gòu)造對(duì)沉積作用的影響，而不是簡(jiǎn)單的橫向錯(cuò)斷。恩科米斷裂帶可能形成于裂谷階段的初期，而且在整個(gè)裂谷期都保持活動(dòng)［6］。下剛果盆地北部以馬永巴隆起為界，南部則受Nzeto斷裂帶控制。寬扎盆地內(nèi)部發(fā)育眾多北東向斷裂帶，控制了盆內(nèi)臺(tái)地和沉積洼陷的分布，其中Porto Amboin斷裂帶將寬扎盆地分為南北兩個(gè)次盆［22］。

2）鹽下裂谷分布特征

西非陸緣盆地中南段裂谷階段發(fā)育于早白堊世，由南向北裂開，結(jié)束于土侖期。裂谷階段發(fā)育了多個(gè)斷陷湖盆［3，5］。此階段是在內(nèi)陸斷陷盆地中沉積了非海相頁(yè)巖和砂巖，已經(jīng)在加蓬南部次盆鉆井中得到證實(shí)，總厚度可達(dá)4.5～5km。裂谷地層可以劃分為3個(gè)層序，其對(duì)應(yīng)與裂谷構(gòu)造演化不同的階段，層序1對(duì)應(yīng)基底張性塊斷運(yùn)動(dòng)，層序2對(duì)應(yīng)附加的地塹和塊斷運(yùn)動(dòng)，層序3則對(duì)應(yīng)披蓋作用和生長(zhǎng)斷層斷裂運(yùn)動(dòng)［6］（圖5）。

目前，對(duì)西非陸緣盆地中南段鹽下裂谷分布特征的研究成果基本上都集中在陸地部分，海區(qū)研究則非常少［22，27］。在加蓬盆地陸地部分控制裂谷展布的正斷層主要為北北西和少量南北走向，裂谷主要走向?yàn)楸北蔽飨虺尸F(xiàn)狹長(zhǎng)的條帶狀分布，并且被北東—北北東向的斷裂帶所分割（圖4）。在寬扎盆地陸地部分，裂谷的展布及相關(guān)正斷層與加蓬盆地具有相似之處。

圖5 南加蓬次盆裂谷層序及相對(duì)應(yīng)的構(gòu)造階段［6］Fig.5 Rift sequence and the corresponding tectonic phases in the South Gabon sub－Basin［6］

在加蓬南部次盆中主要的基底構(gòu)造是一系列平行于海岸，沿甘巴－比格爾尼歐－盧奇納－卡巴軸線分布的基底高地，裂谷作用形成了廣泛分布的地壘－地塹斷層系。Gamba組是加蓬盆地鹽下重要的儲(chǔ)集層，對(duì)尋找油氣具有重要意義，其不整合于被削平的裂谷層序之上，表現(xiàn)為在原始臺(tái)地上平緩向西傾斜的單斜構(gòu)造。目前發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造類型是在殘余基底隆起上形成的披覆褶皺或前Gamba組構(gòu)造高地，但也可能存在一些由老的張性裂谷構(gòu)造輕度活動(dòng)而形成的隱蔽構(gòu)造。在北加蓬次盆由于厚度較大的鹽層影響了鹽下地震成像，很難在地震剖面上識(shí)別鹽下裂谷層序構(gòu)造，推斷其很可能是以復(fù)雜的斷塊斷層系為主。但是晚白堊世的變形作用，可能進(jìn)一步導(dǎo)致北加蓬次盆深部裂谷構(gòu)造不清晰。另外，加蓬北部次盆以及內(nèi)陸次盆發(fā)育有“軸向斷層”，可能為同沉積斷層，局部最大垂直斷距達(dá)1 000m［6］。

從剖面上看，在加蓬盆地鹽下裂谷構(gòu)造包括掀斜斷塊、地塹和半地塹、披覆褶皺等，以正斷層為主，發(fā)育壘、塹構(gòu)造以及被正斷層復(fù)雜化的背斜構(gòu)造［44］。受北北西向和北東東向基底斷裂制約，在寬扎、下剛果和加蓬盆地裂谷層序發(fā)育一系列北西向斷陷、斷壘，呈東西相間排列［9，14，27］（圖3）。

3.2.2 沉積充填特征

南美和非洲板塊的大陸裂谷作用開始于晚侏羅世，南大西洋從南到北打開，赤道裂谷區(qū)終止于晚白堊世［45－46］。西非陸緣盆地中南段裂谷期和被動(dòng)陸緣階段的早期，形成了統(tǒng)一的裂谷盆地，其沉積、沉降中心位于中部的下剛果盆地和加蓬盆地。裂谷階段，西非中南段盆地以陸相的河流、湖泊、三角洲沉積為主，形成了一套以陸相碎屑巖為主的沉積序列［42］。

目前，關(guān)于西非陸緣盆地中南段鹽下裂谷層序沉積特征的研究只在加蓬內(nèi)陸次盆以及南部次盆地有較為詳細(xì)的研究［6，27，47］。根據(jù)地層年齡、裂谷范圍、構(gòu)造沉積速率以及沉積相，將裂谷期劃分為3個(gè)演化階段［6］（圖5）：層序1為紐康姆期的沉降和河流相沉積充填階段，直接覆蓋在基底上以底部砂巖組為代表。辮狀河沉積環(huán)境分布非常廣泛，遍及整個(gè)盆地，由砂巖和砂質(zhì)或泥質(zhì)膠結(jié)的礫巖組成，為中—細(xì)粒，底部砂巖組最大厚度400m，在基底高地局部缺失或剝蝕。底部砂巖上覆Kissenda組頁(yè)巖，為一套深湖相沉積，夾薄層碳酸鹽巖及含云母粉砂巖。在斷塊頂部的局部地區(qū)，Kissenda組頁(yè)巖可能部分或全部被剝蝕，已知Kissenda組最大厚度為1 000m。

層序2為晚紐康姆－早巴雷姆期，是湖泊－三角洲相沉積及頁(yè)巖快速充填沉降階段。在Kissenda組沉積后，該區(qū)遭受了強(qiáng)烈的區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生了一系列復(fù)雜的地塹和斷塊系統(tǒng)。Kissenda組之上為Melania組，它包括了各種巖相，既有由構(gòu)造高地侵蝕沉積，又有在沉降的斷槽中的平靜沉積。Melania組下部由頁(yè)巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖及一些局部的砂體構(gòu)成，如Lucina砂巖段。砂巖為細(xì)—極細(xì)粒，含泥質(zhì)，常見大量植物碎片，代表了濁積扇遠(yuǎn)端沉積以及沖擊扇內(nèi)部河道沉積。Melania組上部是以厚層沖積扇內(nèi)巖相突變?yōu)樘卣?，例如M＇Bya組，由細(xì)—粗粒、分選差、含云母泥質(zhì)或碳酸鹽膠結(jié)的長(zhǎng)石砂巖構(gòu)成，厚度約600m。Melania組的沉積是和地塹、地壘塊斷運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行的，沉積厚度從頂部到底部變化范圍很大，并且不同的構(gòu)造斷塊沉積作用也可能不同［6］。

層序3為晚巴雷姆－早阿普特期，湖泊－三角洲和澙湖相裂谷充填覆蓋階段。沉積不整合與下伏巖層之上，為Melania組的上部，是一套有機(jī)質(zhì)黑色頁(yè)巖，它覆蓋了所有的構(gòu)造，厚度為200～600m。在晚巴雷姆期，沉積中心向西遷移，盆地范圍由于地殼張性減薄擴(kuò)大，沉積了一套大約2 000～3 000m的Dentale組沉積物，充填了大約400km長(zhǎng)的裂谷。其中，Crabe巖相為湖成三角洲臺(tái)地上的頁(yè)巖沉積，最大厚度約600m。Dentale組上部主要有純凈、分選好的厚層河流相砂巖組成。幾乎相同的同裂谷階段，在巴西陸緣也有記錄［16］。

另外，鹽層下阿普特期還發(fā)育一套Gamba組，為河流相砂巖到潟湖相沉積的過(guò)渡層序，主要由底礫巖、分選差的細(xì)—粗粒砂巖以及砂質(zhì)頁(yè)巖組成，最大厚度約130m［6］。

3.3 鹽上被動(dòng)陸緣構(gòu)造與沉積特征

3.3.1 鹽上被動(dòng)陸緣構(gòu)造特征

自過(guò)渡期構(gòu)造階段至今，西非被動(dòng)大陸邊緣整體的構(gòu)造體系為重力滑脫構(gòu)造體系，即由下白堊統(tǒng)阿普特階的塑性層鹽巖形成的塑性構(gòu)造和被動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造旋回沉積的上覆地層形成的非塑性構(gòu)造構(gòu)成了整個(gè)西非被動(dòng)大陸邊緣自阿普特期以來(lái)深水環(huán)境下的重力滑脫構(gòu)造體系。對(duì)應(yīng)于3個(gè)分帶，按照重力滑脫體系構(gòu)造特征，可以將鹽上劃分為3個(gè)構(gòu)造區(qū)域：重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)、重力滑脫底辟構(gòu)造區(qū)和重力滑脫沖斷構(gòu)造區(qū)［48］。重力滑脫作用形成的3個(gè)構(gòu)造帶在里奧穆尼盆地和下剛果盆地都有很明顯的表現(xiàn)［48－49］。

在重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)主要形成了正斷層組合，為一系列的地壘、地塹和低幅度的正三角型塑性構(gòu)造，主要發(fā)育在大陸坡的上部。在下剛果盆地以正斷層為主，斷層走向以北西—南東向?yàn)橹?。重力滑脫底辟?gòu)造區(qū)則是一系列兩側(cè)對(duì)稱性較好的刺穿構(gòu)造，是拉張作用和擠壓作用消減的區(qū)域，主要發(fā)育在大陸坡的中部和下部。鹽底辟頂部及側(cè)面發(fā)育大量V型或X型的小型正斷層，周緣則發(fā)育向斜或凹陷。而重力滑脫沖斷構(gòu)造區(qū)則表現(xiàn)為沖斷裂和不對(duì)稱的褶皺組合，主要發(fā)育在下陸坡至深海平原的轉(zhuǎn)換區(qū)［48，50］。

在下剛果盆地鹽上斷裂系統(tǒng)可劃分為兩類［51］：第一類為只在白堊系中發(fā)育的斷裂系統(tǒng)，其在地震剖面上呈現(xiàn)犁狀或椅狀，一般順鹽拆離面滑動(dòng)，斷面較平緩，斷層大部分只切割到下Sendji階頂，少部分受鹽后期活動(dòng)可斷至始新統(tǒng)頂［18］；第二類斷裂系統(tǒng)發(fā)育較晚，在白堊系和新近系中均有發(fā)育，是發(fā)育最廣泛的一類斷層，大部分屬于大斷層伴生的次級(jí)斷層，向下基本均收斂于主控?cái)鄬?，呈帚狀或階梯狀的特征。

3.3.2 沉積特征

阿普特晚期到阿爾布早期，漂移期開始，形成開闊的新生大洋，兩側(cè)洋殼趨于變冷，產(chǎn)生向西沉降坳陷作用，在陸殼與洋殼的過(guò)渡帶上的沉積建造區(qū)，形成了漂移狀態(tài)的被動(dòng)大陸邊緣盆地。此時(shí)，由于海水大量進(jìn)入，蒸發(fā)巖沉積結(jié)束，伴隨著全球性海平面上升與下降，從下至上，漂移期經(jīng)歷了一個(gè)完整的海侵海退旋回，即下部海侵層序和上部海退層序［21］。

海侵層序：早－中阿爾布期淺海碳酸鹽巖層序構(gòu)成海侵層序的底層，是由封閉潟湖向開闊海過(guò)渡的產(chǎn)物。寬扎盆地、下剛果盆地及加蓬盆地最厚分別可達(dá)1 500，2 000和2 100m。晚阿爾布期－早古新世，發(fā)育廣泛充填深水沉積物，主要為一套泥屑石灰?guī)r向上逐漸變?yōu)榕c泥灰?guī)r和頁(yè)巖的韻律互層地層［21］。

海退層序：加蓬盆地發(fā)育小型進(jìn)積型Ogooué三角洲及下切河谷沉積體系。下剛果盆地由于大型剛果河入海后，受鹽巖運(yùn)動(dòng)影響，形成大范圍的濁流沉積體系，表現(xiàn)為下切河谷、水道及朵葉狀砂體。寬扎盆地除了西北部受剛果扇沉積體系影響外，其他地區(qū)也發(fā)育小型海退型三角州－濁積砂體沉積體系。另外，深水濁積砂體也很發(fā)育［21］。

4 盆地構(gòu)造區(qū)劃

盆地構(gòu)造單元的劃分直接影響著油氣勘探的范圍，是深入研究的基礎(chǔ)。目前西非陸緣盆地中南段構(gòu)造單元?jiǎng)澐质且喳}上層序?yàn)橹?，而?duì)鹽下層序考慮比較少。

里奧穆尼盆地和下剛果盆地都是從陸向海方向，以重力滑脫構(gòu)造類型分為3個(gè)構(gòu)造帶，即重力滑脫伸展構(gòu)造區(qū)、重力滑脫底辟構(gòu)造區(qū)和重力滑脫沖斷構(gòu)造區(qū)［14，48－49，52］（圖3），構(gòu)造劃分沒(méi)有考慮鹽下構(gòu)造層。

加蓬盆地則以恩科米走滑斷裂帶和軸向斷層為界，劃分為4個(gè)級(jí)構(gòu)造單元，即北加蓬次盆、南加蓬次盆、內(nèi)陸次盆和蘭巴雷內(nèi)地壘。南、北次盆均以壘塹構(gòu)造劃分［6，9，25，27，44］。北加蓬次盆自東向西可劃分東部半地塹、中部地壘和西部半地塹三個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元。南加蓬次盆北部為塞特卡馬凹陷，南部為登泰爾凹陷、甘巴凸起、維阿凹陷和迪塔斷階［53］。加蓬盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐?，雖然也是主要以鹽上構(gòu)造劃分，但蘭巴雷內(nèi)地壘為基巖出露區(qū)，應(yīng)該說(shuō)加蓬盆地陸地部分構(gòu)造區(qū)劃也同時(shí)反映了鹽下裂谷展布的情況［27］（圖6），在海域部分的壘塹構(gòu)造單元?jiǎng)澐质欠褚材芊从雏}下裂谷的展布尚不能確定，有待進(jìn)一步研究。

圖6 加蓬盆地構(gòu)造單元剖面特征［27］Fig.6 Characteristics of tectonic units of the Gabon Basin［27］

寬扎盆地劃分為3個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元，即內(nèi)寬扎次盆、外寬扎次盆和本格拉次盆。內(nèi)外寬扎次盆大致以海岸線為界；內(nèi)外寬扎次盆與本格拉次盆以火山巖鏈為界［54］。但國(guó)外研究者則以寬扎火山鏈為界，分為寬扎盆地和本格拉盆地，將寬扎盆地又分為寬扎海域盆地和寬扎陸地盆地［18，22］，并將寬扎海域盆地以Porto Amboin斷裂帶分為北寬扎盆地和南寬扎盆地［22］。因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)寬扎盆的劃分有不同方案。

從以上論述可得，西非陸緣中南段的4個(gè)盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐忠罁?jù)不同，構(gòu)造單元也呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。下剛果和里奧穆尼盆地以鹽構(gòu)造帶劃分，而加蓬盆地則以壘塹構(gòu)造劃分，寬扎盆地也有以鹽構(gòu)造劃分的，但沒(méi)有更詳細(xì)的劃分?？梢钥闯鑫鞣顷懢壟璧刂心隙螛?gòu)造單元主要是以鹽上構(gòu)造為基礎(chǔ)進(jìn)行劃分的，并不能反映鹽下裂谷的分布情況。

5 與南美東部陸緣盆地構(gòu)造及沉積特征對(duì)比分析

南美東部陸緣和非洲西部陸緣盆地群的形成和演化與中生代以來(lái)大西洋的張裂和后期的持續(xù)擴(kuò)張作用相關(guān)［55］，大西洋兩側(cè)陸緣盆地是非洲板塊與北美洲、南美洲板塊分離而形成的大陸裂谷和被動(dòng)大陸邊緣兩種類型的疊合盆地［1，4］。南大西洋裂開略晚于北大西洋，但南大西洋裂開速率要快于北大西洋，在赤道附近南美和非洲接觸點(diǎn)巨大摩擦使得南美洲順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，這直接控制了大西洋盆地的構(gòu)造與沉積（表2）以及油氣地質(zhì)特征（表3），大西洋裂開的不對(duì)稱和不均勻性使得邊緣盆地在構(gòu)造沉積作用和油氣分布上具有總體的相似性，又有明顯的不同［6，19，56－57］。

表2 南大西洋兩岸重點(diǎn)盆地演化階段對(duì)比［6，57］Table 2 Correlation of evolutionary stages of continental margin basins in both sides of south Atlantic［6，57］

表3 南大西洋兩岸重點(diǎn)盆地油氣地質(zhì)特征對(duì)比［6，57］Table 3 Correlation of geological characteristics of key continental margin basins in both sides of south Atlantic［6，57］

6 結(jié)語(yǔ)

在南大西洋的兩側(cè)，南美東部陸緣的坎普斯和桑托斯盆地的鹽下裂谷層序已發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)巨型的油氣田，西非陸緣寬扎盆地發(fā)現(xiàn)了Takula和Denden兩個(gè)鹽下碳酸鹽巖油氣田［2］，鹽下裂谷已經(jīng)成為了重要的勘探的領(lǐng)域。從文獻(xiàn)報(bào)道的情況來(lái)看，現(xiàn)有的西非陸緣盆地中南段構(gòu)造單元?jiǎng)澐诌m用于鹽上層油氣勘探，而不適用于鹽下層。鹽下裂谷基礎(chǔ)地質(zhì)研究明顯薄弱，缺乏西非陸緣盆地中南段鹽下裂谷整體研究。鹽下裂谷構(gòu)造格局認(rèn)識(shí)模糊，裂谷主控?cái)嗔岩约傲压鹊姆植家?guī)模、展布形態(tài)不清楚，嚴(yán)重阻礙了該地區(qū)鹽下油氣勘探。

導(dǎo)致鹽下裂谷層序研究程度比較低的原因是地質(zhì)和地球物理資料存在諸多問(wèn)題。首先，西非陸緣盆地中南段鉆至鹽下的鉆井極少，缺乏裂谷地層序列、烴源巖系統(tǒng)研究。其次，由于鹽層的遮蔽效應(yīng)，地震資料在鹽下層成像品質(zhì)低，現(xiàn)有的地震剖面顯示出鹽層頂界面反射清晰，但鹽層底界面以及其下斷裂、構(gòu)造層反射均不明顯（圖7），這增加了鹽下裂谷層序研究的難度，也很難開展鹽下層疑似儲(chǔ)層目標(biāo)的評(píng)價(jià)，致使鹽下油氣勘探成為難點(diǎn)。

圖7 下剛果盆地地震剖面反射特征［10］Fig.7 Reflection characteristics of seismic profile in the south Gabon sub－Basin［10］

建議對(duì)該地區(qū)投入更多的基礎(chǔ)地質(zhì)與地球物理研究：1）開展與南美東部陸緣盆地鹽下裂谷對(duì)比研究工作；2）研發(fā)鹽下地震處理技術(shù)，改善鹽下成像品質(zhì)；3）重視地震－重磁綜合研究工作，發(fā)揮不同地球物理方法的優(yōu)勢(shì)。盡快查明西非陸緣盆地中南段鹽上和鹽下構(gòu)造格局、基底形態(tài)、裂谷展布與規(guī)模、裂谷主控?cái)嗔颜共嫉扔蜌鈽?gòu)造控制條件，為油氣勘探戰(zhàn)略選區(qū)以及工作部署提供地質(zhì)依據(jù)。

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