中非Doseo盆地構(gòu)造特征及成因演化機(jī)制

黃遲君， 胡望水， 李希元， 孔令武

(1. 長江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430100； 2. 長江大學(xué) 油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430100； 3. 中國海洋石油國際有限公司，北京 100010 )

0 引言

人們提出多種中非、西非裂谷系盆地分類方案[1-10]，其中DICKINSO W R分析非洲、南美洲及大西洋周緣的大型斷裂帶運(yùn)動(dòng)特征，提出轉(zhuǎn)換型裂陷盆地是中非裂谷系盆地的重要盆地類型，即由洋脊轉(zhuǎn)換斷層控制而形成的裂陷盆地[1]；結(jié)合大地構(gòu)造背景，GENIK G J模擬中非、西非剪切帶的演化過程，提出中非、西非裂谷系盆地受伸展作用和張扭作用影響，形成一系列伸展盆地和走滑盆地[4]；呂彩麗等[7]分析中非裂谷系盆地不同地區(qū)構(gòu)造演化的差異性，提出中非裂谷系盆地由伸展盆地和右行走向滑動(dòng)盆地組成，并明確中非裂谷系盆地具有三期裂陷—拗陷構(gòu)造旋回特征；孔令武等[9]研究中非裂谷系盆地的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征，提出中非剪切帶強(qiáng)烈走滑作用控制中非裂谷盆地的形成, 沿該剪切帶形成伸展盆地和走滑—拉分盆地。

中非、西非裂谷系盆地由中非伸展—走滑盆地系與西非伸展—走滑盆地系組成，中非裂谷系伸展—走滑盆地是中非、西非地區(qū)油氣勘探的重點(diǎn)和熱點(diǎn)地區(qū)，油氣資源較豐富，但油氣多集中于伸展型盆地，走滑型盆地僅有少量油氣發(fā)現(xiàn)[11-16]。目前，中非裂谷系Doseo盆地油氣勘探處于停滯狀態(tài)，原因是對(duì)該盆地的構(gòu)造特征、演化期次和成藏組合認(rèn)識(shí)不清，無法確定有利的勘探區(qū)塊。

基于研究區(qū)勘探現(xiàn)狀、現(xiàn)有地震及測(cè)井資料，根據(jù)Doseo-Khartoum轉(zhuǎn)換斷裂系的特征，結(jié)合轉(zhuǎn)換理論解釋Doseo盆地的成因，建立盆地的構(gòu)造模式，模擬盆地的演化期次，揭示盆地含油氣系統(tǒng)及其空間分布特征，確定有利成藏組合，指出Doseo盆地并非走滑盆地，而為轉(zhuǎn)換型盆地，為指明盆地有利勘探方向、預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)換型盆地有利油氣勘探區(qū)提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

Doseo盆地主要位于非洲中部乍得共和國境內(nèi)，南部一小部分地區(qū)延伸至中非共和國，面積為4.809 7×104km2；盆地西鄰Doba盆地，東鄰Salamat盆地，其構(gòu)造特征受中非、西非裂谷系轉(zhuǎn)換構(gòu)造帶控制(見圖1)。Doseo盆地主要發(fā)育于泛非期剛性克拉通塊體之間的薄弱帶。中非、西非裂谷系的構(gòu)造特征與非洲板塊密切相關(guān)。RENé Guiraud將非洲板塊劃分為東北非地塊、西北非地塊和中南非地塊三部分[17-20]，整個(gè)非洲板塊內(nèi)部存在變形，各地塊之間的變形量存在差異。中非、西非裂谷系發(fā)育Benue-Bornu和Doseo-Khartoum轉(zhuǎn)換斷裂系。其中，Benue-Bornu轉(zhuǎn)換斷裂系開始發(fā)育于晚侏羅世末期，停止發(fā)育于Santonian階末期；Doseo-Khartoum轉(zhuǎn)換斷裂系開始發(fā)育于早白堊世，停止發(fā)育于始新世末期。Benue-Bornu和Doseo-Khartoum轉(zhuǎn)換斷裂系對(duì)中非裂谷系盆地的發(fā)育具有重要作用(見圖2)。根據(jù)斷裂走向，將中非、西非裂谷系的斷裂劃分為NE—SW和NW—SE向，斷裂控制的中非、西非陸內(nèi)裂谷系盆地包括Benue、East Niger、Bongor、South Chad(Doba-Doseo-Salamate)、Muglad、Melut、Khartoum和Anza。受中非轉(zhuǎn)換帶控制的Doseo盆地呈NE—SW向狹窄條帶狀展布，主要凹陷區(qū)長度約為500 km，最大寬度約為80 km。盆地主要發(fā)育三套地層，分別為侏羅系、白堊系及新生界。根據(jù)中非轉(zhuǎn)換帶轉(zhuǎn)換作用的強(qiáng)弱程度分析，早白堊世末期，中非轉(zhuǎn)換帶為強(qiáng)轉(zhuǎn)換作用；新近紀(jì)—第四紀(jì)，中非轉(zhuǎn)換帶為弱轉(zhuǎn)換作用；新生代，中非轉(zhuǎn)換帶活動(dòng)趨于平靜，轉(zhuǎn)換作用基本停止。

圖1 Doseo盆地構(gòu)造及地理位置Fig.1 Structure and geographical location of Doseo Basin

圖2 南美洲、非洲及大西洋伸展—轉(zhuǎn)換構(gòu)造分布Fig.2 Extension-transition tectonics in South America, Africa and the Atlantic

2 構(gòu)造特征

2.1 斷裂特征

圖3 Doseo盆地AA′剖面構(gòu)造地震解釋(剖面位置見圖1)Fig.3 Tectonic seismic interpretation of section AA′ in Doseo Basin(section location inFig.1)

按照一級(jí)斷裂控制盆地發(fā)育、二級(jí)斷裂控制隆凹結(jié)構(gòu)、三級(jí)斷裂控制構(gòu)造帶、四級(jí)斷裂控制圈閉的標(biāo)準(zhǔn)[21-23]，將Doseo盆地發(fā)育的斷裂劃分為四類：第一類為控制轉(zhuǎn)換盆地發(fā)育與演化的控盆一級(jí)主干斷裂，斷裂系平面延伸最長，為NE—SW向斷裂，分布于盆地的外邊界，控制盆地形成；第二類為控制凹陷發(fā)育與演化的二級(jí)斷裂，分布于盆地的北東部和中西部，平面延伸距離較長；第三類為控制構(gòu)造帶發(fā)育與演化的三級(jí)斷裂，大部分為NWW—SEE向盆內(nèi)斷裂，平面延伸距離較短；第四類為控制局部構(gòu)造發(fā)育與演化的四級(jí)斷裂，平面延伸距離短。平面上，Doseo盆地為伴生次級(jí)斷裂與主干斷裂斜交的斷裂組合形式；剖面上，Doseo盆地的斷裂主要為斜交斷裂組合和平行斷裂組合形式，為復(fù)式半地塹或地塹結(jié)構(gòu)，整個(gè)盆地形態(tài)呈雙斷式。

2.2 構(gòu)造單元?jiǎng)澐?/h3>

結(jié)合中非裂谷系Doseo盆地區(qū)域構(gòu)造事件、斷裂特征和地震資料解釋[24-29]，對(duì)Doseo盆地地層進(jìn)行橫向、縱向分析。首先，根據(jù)地震剖面的地震波波幅變化，在橫向上對(duì)Doseo盆地不同沉積時(shí)期地層進(jìn)行追蹤。Doseo盆地自下至上發(fā)育基底、侏羅系、下白堊統(tǒng)、上白堊統(tǒng)及新生界；存在三個(gè)主要區(qū)域性不整合面，分別為侏羅系與下白堊統(tǒng)不整合面、下早白堊統(tǒng)與上白堊統(tǒng)不整合面、白堊系與新生界不整合面。由于三層構(gòu)造變形特征存在差異，將盆地構(gòu)造變形層分為上、中、下三個(gè)主要構(gòu)造層(見圖4)。其中，上構(gòu)造層為新生界，與下伏地層呈平行不整合接觸關(guān)系；中構(gòu)造層為上白堊統(tǒng)，與下伏地層呈角度不整合接觸關(guān)系；下構(gòu)造層為下白堊統(tǒng)，與下伏侏羅系呈角度不整合接觸關(guān)系。其次，根據(jù)構(gòu)造層之間的厚度差異及盆地?cái)嗔烟卣鳎瑢?duì)Doseo盆地進(jìn)行縱向分析。Doseo盆地經(jīng)歷三期不同強(qiáng)度的疊加型轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)構(gòu)造，分別為早白堊世、晚白堊世和新生界轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)構(gòu)造。這三期轉(zhuǎn)換構(gòu)造不僅時(shí)期不同，在盆地不同區(qū)域發(fā)生的強(qiáng)度也不同，Doseo盆地中部和NE向地區(qū)受反轉(zhuǎn)構(gòu)造變形影響最大。根據(jù)地震資料解釋結(jié)果、構(gòu)造特征、構(gòu)造分布規(guī)律，以及盆地不同區(qū)帶的基底結(jié)構(gòu)、主要斷裂分布，將盆地自東向西劃分為東部隆起帶、中部坳陷帶、南部隆起帶、北部凸起帶、北部隆起帶、西部坳陷帶、西部隆起帶7個(gè)構(gòu)造單元(見圖5)，每個(gè)構(gòu)造單元的反轉(zhuǎn)構(gòu)造特征具有較大差異。

圖4 Doseo盆地BB′剖面構(gòu)造層劃分(剖面位置見圖1)Fig.4 Structural layer division of section BB′ in the Doseo Basin(section location inFig.1)

圖5 Doseo盆地白堊紀(jì)構(gòu)造單元分布Fig.5 Structural unit distribution of Cretaceous in Doseo Basin

2.3 反轉(zhuǎn)構(gòu)造特征

利用同裂陷期層序零點(diǎn)位置計(jì)算剖面中的收縮與拉張量，對(duì)Doseo盆地反轉(zhuǎn)程度進(jìn)行分析。收縮與拉張之間的位移比為反轉(zhuǎn)率[30-32]，WILLIAMS G D等將反轉(zhuǎn)率定義為擠壓與伸展運(yùn)動(dòng)的比率[30]。在區(qū)域反轉(zhuǎn)構(gòu)造作用下，中非裂谷系轉(zhuǎn)換盆地發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn)，形成區(qū)域轉(zhuǎn)換—反轉(zhuǎn)疊加構(gòu)造體系。受地幔對(duì)流反轉(zhuǎn)作用影響，Doseo盆地在早白堊世末期、晚白堊世末期、古近紀(jì)(始新世)末期各發(fā)育一期轉(zhuǎn)換裂陷盆地反轉(zhuǎn)構(gòu)造。根據(jù)中非裂谷系盆地三期反轉(zhuǎn)構(gòu)造特征，選取Doseo盆地二維地震測(cè)線，利用反轉(zhuǎn)率參數(shù)對(duì)盆地?cái)嗔堰M(jìn)行計(jì)算。Doseo盆地?cái)嗔逊崔D(zhuǎn)率在1.62～4.00之間，平均為2.81。與臨近的Doba伸展盆地相比，轉(zhuǎn)換型Doseo盆地反轉(zhuǎn)構(gòu)造的反轉(zhuǎn)率明顯高于伸展盆地的，Doseo盆地比Doba盆地的反轉(zhuǎn)構(gòu)造幅度大、變形強(qiáng)度大，表明Doseo盆地反轉(zhuǎn)構(gòu)造地層破碎，油氣保存條件較差。

控制Doseo盆地形成反轉(zhuǎn)構(gòu)造的成因?yàn)檗D(zhuǎn)換型斷控式和轉(zhuǎn)換型褶皺式反轉(zhuǎn)[33]。轉(zhuǎn)換型斷控式反轉(zhuǎn)構(gòu)造是轉(zhuǎn)換型反轉(zhuǎn)盆地主要的反轉(zhuǎn)構(gòu)造，即轉(zhuǎn)換斷裂在盆地反轉(zhuǎn)期反轉(zhuǎn)活動(dòng)，導(dǎo)致裂陷期構(gòu)造發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生疊加構(gòu)造類型，為斷控反轉(zhuǎn)背斜。與伸展型斷控反轉(zhuǎn)構(gòu)造相比，轉(zhuǎn)換型斷控式反轉(zhuǎn)構(gòu)造規(guī)模相對(duì)較小，變形強(qiáng)度大，改造強(qiáng)烈，油氣保存條件較差，一般發(fā)育于主干斷裂帶控制的反轉(zhuǎn)構(gòu)造單元。轉(zhuǎn)換型褶皺式反轉(zhuǎn)構(gòu)造是發(fā)育于轉(zhuǎn)換—反轉(zhuǎn)盆地的、與主干斷裂反轉(zhuǎn)活動(dòng)沒有直接關(guān)系的地層反轉(zhuǎn)褶皺而形成的轉(zhuǎn)換型反轉(zhuǎn)構(gòu)造，與轉(zhuǎn)換型斷控式反轉(zhuǎn)構(gòu)造相比，構(gòu)造活動(dòng)較弱，幅度也較低，但褶皺完整性較好，油氣保存條件較有利，一般發(fā)育于轉(zhuǎn)換型盆地的隆起構(gòu)造帶。

2.4 構(gòu)造類型

受伸展作用、右行滑動(dòng)作用和盆地反轉(zhuǎn)作用的共同影響，Doseo盆地廣泛發(fā)育反轉(zhuǎn)期反轉(zhuǎn)構(gòu)造和裂陷期轉(zhuǎn)換構(gòu)造[33-34]。Doseo盆地反轉(zhuǎn)構(gòu)造類型以斷控型為主，包括反轉(zhuǎn)背斜和掀斜斷塊構(gòu)造；轉(zhuǎn)換型構(gòu)造類型結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜多見，轉(zhuǎn)換斷裂在平面上的組合類型主要有斜列式和平行式等，在地震剖面上可以觀察到轉(zhuǎn)換型地塹和轉(zhuǎn)換型多米諾構(gòu)造類型(見圖6)。

圖6 Doseo盆地裂陷期與反轉(zhuǎn)期構(gòu)造類型Fig.6 Tectonic types during rifting and inversion periods of the Doseo Basin

(1)轉(zhuǎn)換型地塹構(gòu)造。為由轉(zhuǎn)換斷裂及伴生斷裂構(gòu)成的地塹構(gòu)造，主干斷裂直立，次級(jí)伴生斷裂較陡，共同構(gòu)成狹窄的地塹構(gòu)造。這類構(gòu)造主要發(fā)育于中部坳陷帶和西部坳陷帶，常發(fā)育于轉(zhuǎn)換盆地沉降中心區(qū)域。平面上，主干斷裂與分支斷裂呈斜交組合關(guān)系。

CEI計(jì)算軟件系統(tǒng)的模塊化結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括CEI項(xiàng)目數(shù)據(jù)管理、CEI在線計(jì)算、CEI報(bào)告產(chǎn)生和ERPG數(shù)據(jù)管理等主要功能模塊。

(2)轉(zhuǎn)換型多米諾構(gòu)造。由一系列傾角較大的平行狀斷裂構(gòu)成，共同控制轉(zhuǎn)換型多米諾構(gòu)造的發(fā)育。Doseo盆地多米諾構(gòu)造分布較多，主要集中于盆地隆起帶。平面上，斷裂呈相互平行的階梯狀排列。

(3)斜向滑動(dòng)斷層。主要分布于中部坳陷帶和靠近盆地東部隆起帶的斷裂，斷層傾角大于70°，近乎直立且切穿基底，兩盤地層表現(xiàn)為上盤下降、下盤上升特征，對(duì)盆地下白堊統(tǒng)地層控制明顯，具有繼承性活動(dòng)特征。

(4)反轉(zhuǎn)背斜和掀斜斷塊構(gòu)造。反轉(zhuǎn)背斜和掀斜斷塊構(gòu)造形成于盆地反轉(zhuǎn)期。由于裂陷盆地在反轉(zhuǎn)期發(fā)生應(yīng)力改變，由原始裂陷變?yōu)閿D壓上隆，地層在斷裂處釋放能量，發(fā)生形變褶皺，主要分布于中部坳陷帶及西部坳陷帶，是油氣成藏的有利地塊。

3 構(gòu)造演化機(jī)制

3.1 構(gòu)造演化期次

Doseo盆地構(gòu)造演化歷史與其他相鄰盆地總體類似。早白堊世，盆地大多數(shù)含油氣構(gòu)造初具形態(tài)；晚白堊世末，Sanonian反轉(zhuǎn)期為盆地構(gòu)造主要定型期；古近紀(jì)，反轉(zhuǎn)影響輕微。結(jié)合中非裂谷系構(gòu)造演化史[35-36]和Doseo盆地構(gòu)造特征，利用2DMOVE軟件，采用平衡剖面技術(shù)進(jìn)行古地貌恢復(fù)。Doseo盆地構(gòu)造演化分為7個(gè)演化期次(見圖7)：

圖7 中非、西非裂谷系Doseo盆地構(gòu)造演化期次和CC′剖面構(gòu)造演化發(fā)育史(剖面位置見圖1)Fig.7 Structural evolution of section CC′ and histogram of tectonic events in Doseo Basin, Western and Central Africa Rift Systems(section location inFig.1)

(1)早白堊世強(qiáng)轉(zhuǎn)換裂陷期。早白堊世，受區(qū)域轉(zhuǎn)換剪切作用影響，Doseo盆地產(chǎn)生一系列傾向相反的幾乎直立的斷裂，斷裂剪切作用強(qiáng)烈，垂直斷距大。轉(zhuǎn)換斷裂控制的盆地表現(xiàn)為狹窄深陷，斷裂在平面上呈線性分布。

(2)早白堊世末期轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)期。為Doseo盆地構(gòu)造演化過程中的重要轉(zhuǎn)折時(shí)期之一。在早白堊世轉(zhuǎn)換裂陷應(yīng)力場(chǎng)變換為轉(zhuǎn)換收縮應(yīng)力場(chǎng)的作用下，Doseo盆地發(fā)生第一次構(gòu)造反轉(zhuǎn)，盆地沉積地層發(fā)生輕度褶皺彎曲，斷層發(fā)生輕微的逆向運(yùn)動(dòng)。

(3)晚白堊世弱轉(zhuǎn)換裂陷期。經(jīng)歷早白堊世末期的反轉(zhuǎn)期后，Doseo盆地繼續(xù)發(fā)生較小幅度轉(zhuǎn)換裂陷，主干斷裂轉(zhuǎn)換擴(kuò)張，控制晚白堊世地層沉積，轉(zhuǎn)換裂陷構(gòu)造發(fā)育。

(4)晚白堊世末期轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)期。為Doseo盆地主要反轉(zhuǎn)期，盆地發(fā)生強(qiáng)烈轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)，地層抬升并遭受剝蝕，特別是中部坳陷帶北部和西部坳陷帶，地震剖面上可見明顯的角度不整合與地層剝蝕。受強(qiáng)烈剪切轉(zhuǎn)換收縮作用影響，Doseo盆地產(chǎn)生強(qiáng)烈變形改造，形成反轉(zhuǎn)構(gòu)造。反轉(zhuǎn)構(gòu)造為Doseo盆地油氣聚集提供重要場(chǎng)所，油氣反轉(zhuǎn)構(gòu)造破碎，裂縫發(fā)育。

(5)古近紀(jì)轉(zhuǎn)換拗陷期。古近紀(jì)，盆地整體表現(xiàn)為裂后熱沉降、轉(zhuǎn)換拗陷沉降，斷裂幾乎不活動(dòng)。地層表現(xiàn)為碟狀的寬緩向斜構(gòu)造，具有典型的坳陷特征。

(6)古近紀(jì)末期轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)期。Doseo盆地發(fā)生第三次反轉(zhuǎn)構(gòu)造，反轉(zhuǎn)程度不明顯，地層褶皺彎曲幅度不大，對(duì)盆地整體構(gòu)造格局改變不大。

(7)新近紀(jì)—第四紀(jì)轉(zhuǎn)換裂陷期。Doseo盆地整體表現(xiàn)為弱斷陷作用，新近紀(jì)，部分?jǐn)嗔褟?fù)活，對(duì)之前生成的構(gòu)造具有一定程度的改造作用，對(duì)整個(gè)盆地構(gòu)造格局沒有影響。新生代蓋層不太發(fā)育，反轉(zhuǎn)構(gòu)造破碎，油氣成藏保存條件較差。

Doseo盆地經(jīng)歷早白堊世、晚白堊世、新近紀(jì)—第四紀(jì)三期不同強(qiáng)度的轉(zhuǎn)換裂陷，早白堊世末期、晚白堊世末期和古近紀(jì)末期三期的轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)，以及古近紀(jì)的一期拗陷演化過程。其中，早白堊世轉(zhuǎn)換裂陷期的轉(zhuǎn)換剪切作用最強(qiáng)烈，第四紀(jì)轉(zhuǎn)換裂陷期的轉(zhuǎn)換剪切作用最弱。在三期構(gòu)造轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)中，晚白堊世末期的構(gòu)造轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)是Doseo盆地強(qiáng)烈反轉(zhuǎn)期(Santonian擠壓事件)，也是Doseo盆地構(gòu)造發(fā)育及形成圈閉的關(guān)鍵時(shí)期，為油氣勘探的重點(diǎn)期次。

3.2 構(gòu)造演化成因

受岡瓦那大陸內(nèi)部發(fā)生的晚石炭世至中侏羅世、晚侏羅世至早白堊世、晚始新世至早中新世三期裂陷作用[37]影響，大西洋洋盆及非洲、南美洲、澳大利亞大陸中新生代裂陷盆地發(fā)育。白堊紀(jì)末期至古新世，海平面顯著下降，大西洋擴(kuò)張進(jìn)一步減緩，非洲板塊開始緩慢抬升，西非大陸邊緣東移減緩。漸新世中晚期，大陸邊緣達(dá)到最東位置；漸新世末期或早中新世早期，大西洋擴(kuò)張速度迅速降低，海平面快速下降，同時(shí)非洲板塊收縮抬升，西非大陸邊緣開始向西遷移。盡管時(shí)間上存在差異，但是大西洋擴(kuò)張進(jìn)一步減緩，非洲板塊抬升加強(qiáng)，大陸邊緣進(jìn)一步西撤，直至現(xiàn)今位置。受中、新生代超地幔流[38-39]影響，南美洲與非洲聯(lián)合大陸發(fā)生陸內(nèi)伸展裂陷；大陸板塊由不同性質(zhì)的次級(jí)板塊構(gòu)成，在同一地幔流驅(qū)動(dòng)下，不同的次級(jí)板塊表現(xiàn)不同的伸展裂陷過程、運(yùn)動(dòng)速度及方向等。

Doseo轉(zhuǎn)換盆地是為協(xié)調(diào)周緣塊體活動(dòng)而形成的。侏羅紀(jì)末期至早白堊世，非洲板塊在地幔流驅(qū)動(dòng)下發(fā)生陸內(nèi)轉(zhuǎn)換構(gòu)造作用，產(chǎn)生中非轉(zhuǎn)換裂谷系(見圖8(a))，發(fā)育中非裂谷系Doseo轉(zhuǎn)換型盆地，轉(zhuǎn)換構(gòu)造為近E—W向，構(gòu)造窄陡。早白堊世末期，地幔流發(fā)生反轉(zhuǎn)，地幔發(fā)生反向流動(dòng)，在反轉(zhuǎn)地幔流驅(qū)動(dòng)下，非洲板塊發(fā)生反轉(zhuǎn)收縮，導(dǎo)致Doseo盆地發(fā)生第一次反轉(zhuǎn)(見圖8(b))。晚白堊世，地幔流再次發(fā)生，引起中非塊體再次發(fā)生轉(zhuǎn)換構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，在早白堊世構(gòu)造的基礎(chǔ)上疊加發(fā)育轉(zhuǎn)換構(gòu)造；非洲板塊發(fā)生逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，中非轉(zhuǎn)換構(gòu)造走向發(fā)生變化(見圖8(c))。晚白堊世末期，地?；顒?dòng)再次發(fā)生反轉(zhuǎn)，在地幔流反轉(zhuǎn)作用下，非洲板塊也發(fā)生反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而收縮變形，Doseo盆地產(chǎn)生反轉(zhuǎn)構(gòu)造及圈閉，為油氣聚集提供重要場(chǎng)所(見圖8(d))。古近紀(jì)，中非轉(zhuǎn)換裂陷中心遷移至Termit、Muglad等盆地，轉(zhuǎn)換構(gòu)造發(fā)育，其他盆地表現(xiàn)為斷拗作用，轉(zhuǎn)換變?nèi)?見圖8(e))。古近紀(jì)末期，在地幔流反轉(zhuǎn)作用下，中非伸展—轉(zhuǎn)換構(gòu)造再次發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn)，盆地發(fā)生收縮變形，產(chǎn)生反轉(zhuǎn)構(gòu)造及圈閉，早期反轉(zhuǎn)構(gòu)造幅度進(jìn)一步增大，Doseo盆地基本定型(見圖8(f))。隨非洲板塊繼續(xù)發(fā)生逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，中非轉(zhuǎn)換構(gòu)造也繼續(xù)沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)換構(gòu)造變?yōu)榻麼W—SE向。

圖8 中非、西非裂谷系轉(zhuǎn)換型盆地成因演化模式Fig.8 Evolutionary genetic model of the transformation basin in Western and Central Africa Rift Systems

地幔流反轉(zhuǎn)為板塊反向漂移提供動(dòng)力來源。首先，俯沖帶的地幔流在上升過程中把熱能量和地幔物質(zhì)帶到軟流圈；然后，地幔流從軟流圈側(cè)向逐漸移動(dòng)擴(kuò)散到裂陷區(qū)，與裂陷區(qū)的軟流圈一起發(fā)生塌陷作用，并沿地幔柱逐漸下降至核幔的邊界處；最后，通過積累熱能和熱化學(xué)能進(jìn)行后一期的地幔流反轉(zhuǎn)作用。地幔流能量在巖石圈板塊的頂層產(chǎn)生應(yīng)力，并控制各個(gè)板塊發(fā)生反向運(yùn)動(dòng)。板塊的反向運(yùn)動(dòng)受地幔流反轉(zhuǎn)橫向移動(dòng)形成的側(cè)向作用力推動(dòng)，是改變板塊之間相互作用方式的主要原因，同時(shí)伴隨構(gòu)造作用發(fā)生反轉(zhuǎn)。

4 對(duì)油氣成藏的影響

侏羅紀(jì)到古近紀(jì)，Doseo盆地主要經(jīng)歷三期裂陷、三期反轉(zhuǎn)、一期拗陷7個(gè)演化期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。早白堊世，在區(qū)域伸展—轉(zhuǎn)換應(yīng)力場(chǎng)作用下，Doseo盆地經(jīng)歷較強(qiáng)烈的伸展運(yùn)動(dòng)；早白堊世末期，受中非區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)反轉(zhuǎn)影響，在轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作用下，Doseo盆地發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)強(qiáng)度較弱。早白堊世的構(gòu)造作用奠定Doseo盆地隆坳相間的基本構(gòu)造格局。晚白堊世，Doseo盆地再次經(jīng)歷轉(zhuǎn)換裂陷作用，至晚白堊世末期，受中非剪切帶的轉(zhuǎn)換擠壓構(gòu)造變形運(yùn)動(dòng)(Sanonian事件)影響，Doseo盆地轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)，沉積地層產(chǎn)生褶皺而破碎、剝蝕。新生代，Doseo盆地再次經(jīng)歷轉(zhuǎn)換裂陷和轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)，白堊紀(jì)構(gòu)造被進(jìn)一步改造，形成盆地現(xiàn)今格局。

4.1 生儲(chǔ)蓋發(fā)育

早白堊世，Doseo盆地發(fā)生強(qiáng)烈的轉(zhuǎn)換裂陷作用，接受較長期的半深湖—深湖相沉積，發(fā)育強(qiáng)裂陷期兩套生儲(chǔ)蓋組合，為Doseo盆地主力的生儲(chǔ)蓋組合。兩套生儲(chǔ)蓋組合的空間分布受Doseo盆地一級(jí)構(gòu)造單元制約，主要分布于中部坳陷帶，其次分布于中部坳陷帶與南部隆起帶之間的過渡帶。早白堊世末期，下白堊統(tǒng)Barremian烴源巖層埋深約為4 km，烴源巖進(jìn)入生油期。

4.2 油氣富集保存程度

晚白堊世末期，中非裂谷系伸展—轉(zhuǎn)換盆地經(jīng)歷一次強(qiáng)烈的反轉(zhuǎn)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(Sanonian事件)，在轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)擠壓作用下，Doseo盆地沉積地層發(fā)生塑性形變而產(chǎn)生褶皺，發(fā)育大量的反轉(zhuǎn)構(gòu)造。受晚白堊世末期的轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)構(gòu)造作用影響，部分地層遭受剝蝕，缺乏上白堊統(tǒng)沉積末期的地層記錄，地層破碎較嚴(yán)重，裂縫發(fā)育，儲(chǔ)集層蓋層被斷裂破壞。古近紀(jì)末期的第三次轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)構(gòu)造作用使白堊系地層進(jìn)一步發(fā)生褶皺變形，地層破碎程度繼續(xù)加大，裂縫更發(fā)育，蓋層的密封性隨之降低，油氣富集保存程度也隨之降低。

綜上所述，在Doseo盆地的下白堊統(tǒng)成藏組合中，中部坳陷帶的反轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造和西部坳陷帶的轉(zhuǎn)換型地塹構(gòu)造具有較好的成藏潛力；在上白堊統(tǒng)成藏組合中，西部坳陷帶的轉(zhuǎn)換型地塹構(gòu)造、中部坳陷帶的反轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造和北部凸起的轉(zhuǎn)換型多米諾構(gòu)造成藏潛力相對(duì)較好。上白堊統(tǒng)成藏組合的成藏潛力不如下白堊統(tǒng)的，Doseo盆地下白堊統(tǒng)更具有勘探價(jià)值。

5 結(jié)論

(1)中非Doseo盆地是中非裂谷系轉(zhuǎn)換型盆地，盆內(nèi)斷裂呈NE—SW向展布，發(fā)育轉(zhuǎn)換型地塹、轉(zhuǎn)換型多米諾、斜向滑動(dòng)斷層、反轉(zhuǎn)背斜和掀斜斷塊5種構(gòu)造類型；其中，轉(zhuǎn)換型地塹和轉(zhuǎn)換型多米諾構(gòu)造主要分布于盆地的中部坳陷帶和北部凸起帶，反轉(zhuǎn)背斜和掀斜斷塊構(gòu)造主要分布于盆地的中部坳陷帶。

(2)Doseo盆地構(gòu)造演化分為早白堊世強(qiáng)轉(zhuǎn)換裂陷期、早白堊世末期轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)期、晚白堊世弱轉(zhuǎn)換裂陷期、晚白堊世末期轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)期、古近紀(jì)轉(zhuǎn)換拗陷期、古近紀(jì)末期轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)期，以及新近紀(jì)—第四紀(jì)轉(zhuǎn)換裂陷期7個(gè)演化期次；其中，早白堊世轉(zhuǎn)換裂陷期轉(zhuǎn)換剪切作用最強(qiáng)，晚白堊世末構(gòu)造轉(zhuǎn)換反轉(zhuǎn)作用最強(qiáng)，新近紀(jì)—第四紀(jì)轉(zhuǎn)換裂陷作用最弱。地幔流作用控制中非裂谷系轉(zhuǎn)換型盆地的形成。

(3)Doseo盆地主力成藏組合是下白堊統(tǒng)成藏組合，油氣勘探的最有利區(qū)帶為中部坳陷帶的反轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造帶。