北非地區(qū)構(gòu)造演化與含油氣盆地形成*

呂雪雁 曹 喆 劉靜靜 楊光慶 張忠民

中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 102206

2022年中國(guó)石油和天然氣對(duì)外依存度分別在70%和40%以上，能源安全已成為關(guān)乎中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問(wèn)題。全球能源版圖深刻變革帶來(lái)新的戰(zhàn)略機(jī)遇期，務(wù)實(shí)推進(jìn) “一帶一路”能源合作，可以為確保國(guó)家能源資源安全提供有力支撐。中國(guó)與北非國(guó)家的能源合作由來(lái)已久，北非各主要產(chǎn)油國(guó)已成為中國(guó)石油公司 “走出去”的重要目標(biāo)區(qū)。

北非位于非洲板塊的北緣，重要產(chǎn)油國(guó)包括阿爾及利亞、利比亞、突尼斯和埃及等，發(fā)育蒂米蒙、韋德邁阿、古達(dá)米斯—伊利茲、蘇爾特、北埃及與西沙漠等重要含油氣盆地。目前北非地區(qū)已探明油氣資源為1776億桶油當(dāng)量，占全球總量的5.8%；待發(fā)現(xiàn)資源263億桶油當(dāng)量，占全球總量的1.6% （Schenketal.，2013）。受 “阿拉伯之春”事件影響，在長(zhǎng)達(dá)10余年的時(shí)間里，中國(guó)石油公司對(duì)于北非石油地質(zhì)條件研究相對(duì)較少，制約了對(duì)這一地區(qū)油氣資源潛力的認(rèn)識(shí)。

受限于國(guó)際石油公司資料保密等現(xiàn)實(shí)情況，目前國(guó)內(nèi)對(duì)于北非地區(qū)含油氣盆地研究的公開(kāi)發(fā)表資料相對(duì)較少，但已有成果依然為當(dāng)前北非地區(qū)含油氣盆地資源潛力分析提供了較好的借鑒。田納新等（2008）開(kāi)展了利比亞錫爾特盆地油氣地質(zhì)特征及有利區(qū)帶預(yù)測(cè)；胡孝林等 （2013）、趙紅巖等（2013）分析了阿爾及利亞疊合盆地油氣成藏特征及主控因素；于水等 （2017）對(duì)三疊盆地進(jìn)行了中生界—古生界成藏組合研究，指出了三疊盆地有利區(qū)帶；趙國(guó)君等 （2018）開(kāi)展了利比亞古達(dá)米斯盆地含油氣系統(tǒng)研究；黃雷等 （2022）對(duì)北非地區(qū)中生代盆地區(qū)域沉積中心發(fā)育機(jī)制提出新認(rèn)識(shí)，并總結(jié)了油氣差異富集效應(yīng)。

國(guó)外關(guān)于北非地區(qū)構(gòu)造演化和含油氣盆地地質(zhì)條件已有較多研究。在區(qū)域構(gòu)造演化方面，Guiraud等 （2001，2005）總結(jié)了顯生宙以來(lái)非洲和阿拉伯板塊的地球動(dòng)力學(xué)演化過(guò)程，闡述了中北非區(qū)域構(gòu)造演化歷史，指出北非地區(qū)構(gòu)造演化經(jīng)歷了長(zhǎng)期靜止—沉降—裂谷的交替，中間發(fā)生多次擠壓事件；Badalini等 （2002）指出泛非運(yùn)動(dòng)、海西運(yùn)動(dòng)、阿爾卑斯運(yùn)動(dòng)和中生界伸展階段是影響北非地區(qū)含油氣盆地形成的關(guān)鍵構(gòu)造事件；Bumby和Guiraud（2005）探討了岡瓦納大陸裂解與非洲大陸裂谷盆地群形成過(guò)程以及巖漿活動(dòng)之間的關(guān)聯(lián)，并探討了板塊漂移導(dǎo)致的古緯度變化對(duì)岡瓦納大陸古冰川演化的控制作用；Craig等 （2008）指出北非地區(qū)從前寒武到古生代經(jīng)歷多階段構(gòu)造演化，形成一個(gè)前寒武—古生代盆地之間相互聯(lián)系、相互疊置且由長(zhǎng)期存在的穩(wěn)定古隆起分割的復(fù)雜構(gòu)造體系；Frizon de Lamotte等 （2011）指出特提斯洋南緣演化與東地中海盆地和錫爾特盆地的形成息息相關(guān)。

區(qū)域油氣地質(zhì)條件方面，Luning（2000）和Luning等 （2015）綜合運(yùn)用利比亞、突尼斯、阿爾及利亞和摩洛哥等國(guó)家的300余口探井，針對(duì)下志留統(tǒng)和上泥盆統(tǒng)2套區(qū)域性頁(yè)巖開(kāi)展研究工作，指出志留系頁(yè)巖側(cè)向分布不連續(xù)，分布和厚度受控于晚奧陶世冰川作用控制下的早志留世古地貌；上泥盆統(tǒng)區(qū)域性頁(yè)巖則主要受控于海平面升降影響下的缺氧帶分布范圍；Boote等 （1998）對(duì)北非古生界含油氣系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)論述，明確北非西部三疊系河流相砂巖、寒武系—奧陶系和下泥盆統(tǒng)F6砂巖是北非西部古生界含油氣系統(tǒng)的主要儲(chǔ)集層，并根據(jù)源蓋組合對(duì)古生界含油氣系統(tǒng)進(jìn)行了分類，指出海西和奧地利等構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)油氣藏分布具有一定的改造作用。

盆地和油藏尺度上的相關(guān)研究則更為聚焦，僅以古達(dá)米斯盆地為例，Galeazzi等 （2010）刻畫了伊利茲—古達(dá)米斯盆地的含油氣系統(tǒng)；Saadi等（2011）利用遙感數(shù)據(jù)針對(duì)古達(dá)米斯盆地開(kāi)展了盆地結(jié)構(gòu)和構(gòu)造演化史研究；Galushkin等 （2014）開(kāi)展了古達(dá)米斯盆地的埋藏史和熱演化歷史研究；Fr?hlich等 （2010）開(kāi)展了古達(dá)米斯盆地下石炭統(tǒng)MARAR 儲(chǔ)集層的成巖演化研究；Carruba等（2014）通過(guò)分析遙感數(shù)據(jù)、二維地震和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)重建了古達(dá)米斯盆地南部的構(gòu)造演化歷史；Mahmoudi等 （2017）開(kāi)展了古達(dá)米斯盆地志留系A(chǔ)cacus儲(chǔ)集層的油源對(duì)比工作，指出志留系熱頁(yè)巖是Acacus儲(chǔ)集層的供烴來(lái)源；Jabir等 （2021）分析了古達(dá)米斯和杰法拉盆地26口井的測(cè)井和巖心分析數(shù)據(jù)進(jìn)行了該地區(qū)古生界儲(chǔ)集層的沉積學(xué)分析，指出古生界存在9套主要儲(chǔ)集層；Di Giulio等（2021）通過(guò)古達(dá)米斯盆地古生界和古近系砂巖的流體包裹體分析和低溫?zé)崮甏鷮W(xué)分析，指出熱事件可能對(duì)古達(dá)米斯含油氣系統(tǒng)具有重要影響。

客觀來(lái)講，目前很多學(xué)者從各自關(guān)注的角度，針對(duì)北非地區(qū)區(qū)域構(gòu)造演化和油氣地質(zhì)條件，分別作了大量有價(jià)值的研究，但并未明確區(qū)域地質(zhì)演化與含油氣盆地形成以及油氣成藏要素之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。海外油氣戰(zhàn)略選區(qū)工作往往需要面對(duì)領(lǐng)域廣闊且勘探程度不同的多個(gè)盆地，首先要厘清區(qū)域地質(zhì)演化、含油氣盆地形成和生儲(chǔ)蓋分布之間的關(guān)系。明確區(qū)域演化、沉積建造和石油地質(zhì)條件的內(nèi)在關(guān)聯(lián)和對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)于開(kāi)展海外油氣戰(zhàn)略選區(qū)工作意義重大。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化分析，明確盆地成因和演化階段對(duì)于沉積充填的控制作用，并系統(tǒng)闡述北非地區(qū)含油氣盆地形成過(guò)程和生、儲(chǔ)、蓋發(fā)育規(guī)律之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以期為北非地區(qū)戰(zhàn)略選區(qū)和潛力評(píng)價(jià)提供借鑒。

1 北非地區(qū)的現(xiàn)今構(gòu)造格局

北非西部為阿特拉斯山褶皺帶，東部為努比亞地盾，南部為西非克拉通—霍加爾地盾，中部為廣大的撒哈拉地臺(tái)。北非含油氣盆地主要分布在撒哈拉地臺(tái)，自西向東發(fā)育NW 向、近N-S向的15個(gè)盆地和14個(gè)隆起，例如里甘盆地、歐加塔隆起、阿澤隆起、蒂米蒙盆地、阿赫奈特盆地、艾杰里恩隆起、韋德邁阿盆地、穆維迪爾盆地、阿姆吉德隆起、伊利茲盆地、提赫姆布卡隆起、莫祖克盆地、提貝斯提—賈巴扎勒曼隆起、庫(kù)夫拉盆地、烏韋納德隆起、上埃及盆地等（圖1）。

圖1 北非地區(qū)含油氣盆地分布及構(gòu)造單元?jiǎng)澐謭D （據(jù)Craig et al.，2008；有修改）Fig.1 Location of petroliferous basins and division of tectonic units in North A frica（modified from Craig et al.，2008）

2 北非地區(qū)區(qū)域構(gòu)造演化過(guò)程

北非地區(qū)現(xiàn)今構(gòu)造格局的形成與板塊構(gòu)造演化息息相關(guān)。前人從不同角度將北非地區(qū)構(gòu)造演化劃分為多個(gè)階段 （Booteetal.，1998；Badalinietal.；2002；Guiraudetal.，2005；Craigetal.，2008）。作者從盆地形成機(jī)制、盆地形成動(dòng)力學(xué)、盆地類型和沉積充填角度，劃分為晚元古代—早寒武世、寒武紀(jì)—早石炭世、晚二疊世—早白堊世、晚白堊世—現(xiàn)今5個(gè)演化階段。

2.1 晚元古代—早寒武世基底拼合和裂谷發(fā)育階段

北非基底形成于700Ma前的泛非造山運(yùn)動(dòng)，由西非克拉通、東撒哈拉克拉通和無(wú)數(shù)島弧發(fā)生持續(xù)的斜向碰撞、拼接而成 （Craigetal.，2008），包括泛撒哈拉構(gòu)造帶和東非造山帶。泛撒哈拉構(gòu)造帶位于西非古老克拉通東緣，代表西非克拉通與東撒哈拉克拉通的拼接縫合線，從霍加爾地盾向北、西北方向延伸到阿特拉斯山，發(fā)育南北向、北西向陡傾深大斷裂系統(tǒng)（圖1；圖2；圖3；圖4）。東非造山帶位于努比亞地盾及周邊地區(qū)，由數(shù)個(gè)島弧、地塊在泛非造山運(yùn)動(dòng)晚期碰撞拼接形成 （Al-Husseini，2000；Craigetal.，2008）。不同克拉通核和島弧之間形成的碰撞拼接帶構(gòu)成了北非地區(qū)的板塊內(nèi)薄弱地帶，在隨后多期大地構(gòu)造事件中經(jīng)歷不同程度活化，控制北非地區(qū)的盆地類型和構(gòu)造沉積演化。

圖2 北非地區(qū)北部區(qū)域地質(zhì)剖面圖（據(jù) Regan et al.，1986；Craig et al.，2008 修編；剖面位置見(jiàn)圖1中AA`、BB`）Fig.2 Geological section map of the northern part of North Africa（modified from Regan et al.,1986；Craig et al.,2008；section location was shown by AA`、BB`in Fig.1）

圖3 北非地區(qū)`）Fig.3 Geological section map of the `in Fig.1）

圖4 北非地區(qū)北西—南東向地質(zhì)剖面圖 （據(jù)Craig et al.，2008修編；剖面位置見(jiàn)圖1中DD′）Fig.4 Geological section map of North Africa in northwest-southeast direction（modified from Craig et al.，2008；section location was shown by DD′in Fig.1）

板塊規(guī)模碰撞、擠壓、造山作用之后通常緊跟著發(fā)生應(yīng)力松弛。泛非造山作用之后，晚元古代（始寒武世）—早寒武世（650～525Ma），北非地區(qū)發(fā)生NW 向剪切和大型伸展運(yùn)動(dòng)（Craig，2009），在北非西部泛非造山帶伸展破裂形成半地塹，安迪—阿特拉斯裂谷盆地、霍加爾裂谷系，包括里甘裂谷、阿赫奈特裂谷、穆維迪爾裂谷等；東部努比亞地盾和阿拉伯板塊發(fā)生納吉德斷裂伸展形成NE向裂谷盆地，例如阿曼盆地（Al-Husseini，2000）。這是北非—中東地區(qū)比較早的一次裂谷盆地形成期。

2.2 寒武紀(jì)—早石炭世克拉通內(nèi)拗陷發(fā)育階段

泛非造山作用之后，聯(lián)合古陸裂離成岡瓦納板塊、勞倫板塊、波羅的板塊和西伯利亞板塊，岡瓦納板塊和勞倫板塊之間為亞匹特洋，岡瓦納板塊和波羅的板塊之間為通古斯特洋 （Guiraud and Bosworh，1999；Guiraudetal.，2005）。北非地區(qū)位于岡瓦納板塊北緣，在古生代大部分時(shí)間里以低角度傾斜的寬緩陸架面向不同的古大洋。寒武紀(jì)中晚期，阿瓦隆地體從岡瓦納大陸裂離，北非地區(qū)面向瑞克洋；中志留世，匈奴地體從岡瓦納大陸裂離，北非地區(qū)面向古特提斯洋 （Dalziel，1997）。古生代古大洋 （瑞克洋和古特提斯洋）發(fā)育期間，北非地區(qū)穩(wěn)定沉降，大部分地區(qū)作為統(tǒng)一克拉通邊緣坳陷存在，形成側(cè)向連續(xù)性好的被動(dòng)陸緣沉積。寒武紀(jì)—中志留世，差異沉降作用在北非地區(qū)形成低幅度隆起和坳陷，這些隆起沒(méi)有分割盆地，對(duì)沉積相變化控制比較弱，只引起地層厚度的微弱變化。晚志留世，亞匹特洋關(guān)閉在北非地區(qū)導(dǎo)致先前存在的大型構(gòu)造單元發(fā)生活化，盆地內(nèi)和盆地間隆起構(gòu)造幅度得到加強(qiáng)，控制了晚志留世和早泥盆世的沉積充填，尤其是提赫姆布卡隆起、加爾加夫隆起對(duì)晚志留世和泥盆系砂巖的沉積相分布起了重要影響（Eschardetal.，2010）。晚泥盆世北非大部分地區(qū)普遍發(fā)育穩(wěn)定的臺(tái)地沉積，直到石炭紀(jì)。

2.3 晚石炭世—早二疊世海西造山階段

泥盆紀(jì)—中石炭世，瑞克洋最終關(guān)閉；非洲板塊西北部與北美板塊東南部發(fā)生碰撞，形成海西造山帶 （Ruban，2007）。海西造山運(yùn)動(dòng)是對(duì)北非地區(qū)影響最大的一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，發(fā)生NW－SE向擠壓，結(jié)束古生界沉積作用，導(dǎo)致盆地格局發(fā)生根本性變化。

海西變形最終引起北非許多地區(qū)發(fā)生重大隆升和剝蝕，構(gòu)造變形強(qiáng)度由西向東逐漸減弱。西部，泛撒哈拉構(gòu)造帶為西部造山前陸典型的褶皺帶和逆沖變形帶，阿爾及利亞西部早古生代裂谷盆地發(fā)生反轉(zhuǎn)（Craigetal.，2008）。中部東撒哈拉臺(tái)地區(qū)，古隆起被進(jìn)一步抬升分割盆地，例如加爾加夫隆起此時(shí)分割古達(dá)米斯盆地和莫祖克盆地，阿姆吉德隆起和哈西邁薩德隆起分割伊利茲盆地、古達(dá)米斯盆地和韋德邁阿盆地（圖4；圖5）。晚石炭世—早二疊世隆升導(dǎo)致提貝斯提—賈巴扎勒曼隆起、庫(kù)夫拉盆地被抬升。海西變形期也在盆地內(nèi)形成重要的含油氣構(gòu)造帶，例如莫祖克盆地巨型 “大象”油田構(gòu)造的形成起因于海西扭壓作用（Belaidetal.，2010）。

圖5 古達(dá)米斯盆地南北向地質(zhì)剖面 （據(jù)Galeazzi et al.，2010修編；剖面位置見(jiàn)圖1中EE′）Fig.5 Geological section of Ghadames Basin in north-south direction（modified from Galeazzi et al.，2010；section location was shown by EE′in Fig.1）

2.4 晚二疊世—早白堊世裂谷盆地發(fā)育階段

晚二疊世以來(lái)，伴隨著岡瓦納大陸裂解、大西洋和新特提斯洋形成，北非地區(qū)進(jìn)入伸展階段，發(fā)育2期裂谷 （Bumby and Guiraud，2005）。

第1期裂谷，形成于晚二疊世—三疊紀(jì)，與新特提斯洋打開(kāi)有關(guān)的裂谷作用 （新特提斯洋裂谷作用）占主導(dǎo)地位 （Guiraud，1998），在摩洛哥形成阿特拉斯裂谷盆地、在阿爾及利亞和利比亞西部形成三疊盆地 （即古達(dá)米斯盆地和韋德邁阿盆地的上部受到新特提斯洋打開(kāi)影響形成的構(gòu)造旋回），在利比亞蘇爾特盆地東北部形成陸內(nèi)初始裂谷（圖6）。此期裂谷作用持續(xù)到早侏羅世，形成古地中海被動(dòng)大陸邊緣。

圖6 蘇爾特盆地東西向地質(zhì)剖面 （據(jù)Abadi et al.，2008；Khaled et al.，2014修編；剖面位置見(jiàn)圖1中FF′）Fig.6 Geological section of the Sirte Basin in a east-west direction（modified from Abadi et al.，2008；Khaled et al.，2014；section location was shown by FF′in Fig.1）

第2期裂谷，形成于晚侏羅世—早白堊世，與岡瓦納大陸裂解有關(guān)，是北非地區(qū)中生代裂谷盆地發(fā)育的另一個(gè)重要階段。沿著古地中海被動(dòng)大陸邊緣繼續(xù)發(fā)生裂谷作用，形成系列半地塹 （Guiraudetal.，2001）。

2.5 晚白堊世—現(xiàn)今阿爾卑斯造山階段

大約在84Ma，非洲—阿拉伯板塊沿著逆時(shí)針發(fā)生強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致其與歐亞板塊開(kāi)始發(fā)生碰撞，沿著非洲板塊西北邊緣，阿爾卑斯構(gòu)造帶開(kāi)始形成；中部，蘇爾特盆地內(nèi)部發(fā)生局部隆升；東北邊緣從塞倫納卡到帕米爾德發(fā)生敘利亞弧的褶皺作用，大多數(shù)E-W 向到ENE-WSW 向盆地反轉(zhuǎn)或褶皺 （Guiraud，1998）。北非西部在巴列姆—阿普第期發(fā)生區(qū)域擠壓事件，稱為奧地利造山運(yùn)動(dòng)（Maurin and Guiraud，1993）。奧地利造山運(yùn)動(dòng)在北非部分地區(qū)的影響比傳統(tǒng)意義上的阿爾卑斯造山運(yùn)動(dòng)大，導(dǎo)致早白堊世裂谷系統(tǒng)發(fā)生反轉(zhuǎn)，南北走向的泛非期斷層重新活化 （Badalinietal.，2002）。

晚古新世以來(lái)，受中大西洋、南大西洋和北大西洋拉開(kāi)速度和方向改變的影響，北非特提斯邊緣以走滑擠壓應(yīng)力場(chǎng)為主 （Guiraud，1998），沿著板塊邊緣發(fā)育阿爾卑斯構(gòu)造帶形成前陸盆地，例如摩洛哥境內(nèi)的哈爾博—里夫周緣前陸盆地；在佩拉杰陸架上和蘇爾特灣內(nèi)部發(fā)育E-W 向右旋斷裂帶和相關(guān)的拉分盆地，例如潘泰萊里亞地塹、馬耳他地塹 （Guiraudetal.，2005）。板塊內(nèi)受地幔羽影響，漸新世—中中新世發(fā)育紅?！獊喍场獤|非裂谷系（Guiraudetal.，2001），東北部努比亞地盾隆升形成大型物源，為北部大型尼羅河三角洲坳陷盆地的發(fā)育提供充分條件 （Dolsonetal.，2001）。

3 北非地區(qū)的含油氣盆地類型和發(fā)育特點(diǎn)

從構(gòu)造地層演化角度，北非地區(qū)發(fā)育岡瓦納和特提斯2大超級(jí)旋回 （Booteetal.，1998），作者從板塊動(dòng)力學(xué)、成盆機(jī)制等角度，綜合北非地區(qū)區(qū)域構(gòu)造演化 （Dixonetal.，2010）、關(guān)鍵構(gòu)造事件（Badalinietal.，2002）、盆地類型及沉積充填特征（Guiraudetal.，2005），認(rèn)為北非地區(qū)發(fā)育2期大裂谷—拗陷—前陸盆地演化旋回，對(duì)應(yīng)形成岡瓦納和特提斯2大超級(jí)旋回。第1個(gè)盆地演化旋回稱為岡瓦納期成盆旋回，發(fā)生在古生代，開(kāi)始于始寒武世—早寒武世裂谷，經(jīng)歷中晚寒武世—早石炭世拗陷，晚石炭—早二疊世海西造山期發(fā)育前陸盆地。第2個(gè)盆地發(fā)育旋回稱為特提斯期成盆旋回，發(fā)生在晚古生代—新生代，開(kāi)始于晚二疊世—早白堊世裂谷，經(jīng)歷晚白堊世—現(xiàn)今的拗陷和前陸盆地階段。

受區(qū)域構(gòu)造演化差異的影響，北非東部和西部2個(gè)構(gòu)造旋回發(fā)育程度有所不同。西部霍加爾地盾周邊盆地岡瓦納期旋回發(fā)育占主導(dǎo)，特提斯期旋回或者不發(fā)育，或者疊加其上，形成克拉通拗陷疊加盆地，例如蒂米蒙、韋德邁阿、伊利茲、古達(dá)米斯、莫祖克盆地等。從蘇爾特盆地往東，特提斯旋回發(fā)育占主導(dǎo)，形成中新生代裂谷盆地和被動(dòng)陸緣盆地。裂谷盆地以佩拉杰盆地、蘇爾特盆地、埃及西沙漠盆地、蘇伊士灣盆地等為代表，被動(dòng)陸緣盆地以尼羅河三角洲被動(dòng)陸緣坳陷為代表。

3.1 克拉通拗陷疊加盆地

北非地區(qū)阿爾及利亞和利比亞西部的含油氣盆地類型主要為克拉通拗陷疊加盆地，例如蒂米蒙、里甘、古達(dá)米斯、伊利茲和韋德邁阿等盆地。此類盆地的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是發(fā)育古生界和中新生界2大構(gòu)造層序。古生界構(gòu)造層發(fā)育在瑞克洋和古特提斯洋被動(dòng)陸緣背景下，經(jīng)歷海西造山作用改造，沉積厚度具有自西部摩洛哥梅塞塔褶皺帶向東到努比亞地盾變薄的特點(diǎn)（圖2，圖3；Reganetal.，1986；Craigetal.，2008）。中新生界構(gòu)造層發(fā)育在岡瓦納大陸裂解、裂谷和新特提斯洋被動(dòng)陸緣背景，經(jīng)歷阿爾卑斯造山作用改造，厚度變化趨勢(shì)呈現(xiàn)由地中海盆地向南部古老地盾減薄的特點(diǎn)。

始寒武世—早石炭世，北非地區(qū)位于岡瓦納超級(jí)大陸北緣，圍繞古老的西非克拉通和泛非構(gòu)造帶發(fā)育面向原特提斯洋的寬緩陸架，盆地間隆起幅度低，沒(méi)有分割盆地，對(duì)沉積地層厚度產(chǎn)生微弱變化（Craigetal.，2008）。此時(shí)的沉積沉降中心位于西北非，沉積環(huán)境為陸表海，沉積相主要受海平面變化控制（圖7）。奧陶紀(jì)發(fā)生的塔康運(yùn)動(dòng)和志留紀(jì)發(fā)生的加里東運(yùn)動(dòng)，在北非地區(qū)形成區(qū)域不整合面，但是沒(méi)有引起大規(guī)模的隆升和地層剝蝕。晚古生代，岡瓦納大陸和勞亞大陸碰撞形成泛大陸，導(dǎo)致非洲板塊內(nèi)部強(qiáng)烈擠壓和構(gòu)造活化 （海西造山運(yùn)動(dòng)）。海西造山運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致盆地間隆起被進(jìn)一步抬升，盆地分割明顯，同時(shí)古隆起的向北傾伏端構(gòu)造軸向由N-S向改為N-E向（圖1）。

海西造山作用之后，非洲北部進(jìn)入中新生代裂谷盆地發(fā)育階段，沉積沉降中心由西北非向東北非遷移，南部西非克拉通和霍加爾地盾繼續(xù)隆升。中新生界構(gòu)造層疊加在古生界構(gòu)造層之上，分布范圍小于下伏古生界構(gòu)造層，地層厚度具有往北增大的趨勢(shì)。

3.2 中新生代裂谷盆地

非洲板塊東北部在古生代的大部分時(shí)間里屬于古隆起，古生界沉積薄，部分地區(qū)可能長(zhǎng)期遭受剝蝕 （Craigetal.，2008）。晚二疊世以來(lái)，受特提斯洋打開(kāi)、閉合以及西岡瓦納大陸裂解影響，北非地區(qū)進(jìn)入特提斯期成盆旋回，東北非地區(qū)發(fā)生多期裂谷作用，形成佩拉杰盆地、蘇爾特盆地、埃及西沙漠盆地和蘇伊士灣盆地等中新生代裂谷盆地（圖2；圖6）。盆地沉積充填結(jié)構(gòu)以中新生界構(gòu)造層為主，與西部克拉通拗陷疊加盆地的中新生界構(gòu)造層相比厚度更大。

北非地區(qū)早期裂谷發(fā)生在中晚三疊世—侏羅紀(jì)，與新特提斯洋打開(kāi)有關(guān)，例如佩拉杰盆地早期裂谷和埃及西沙漠早期裂谷，裂谷中沉積陸相—海相碎屑巖、碳酸鹽巖以及蒸發(fā)巖。晚白堊世裂谷作用發(fā)生在阿爾比—桑冬期形成蘇爾特盆地，沉積厚層海相頁(yè)巖和碳酸鹽巖。蘇伊士灣盆地形成于漸新世—中中新世裂谷作用 （Alsharhan，2003），沉積海相泥頁(yè)巖、砂巖和蒸發(fā)巖。晚白堊世裂谷和漸新世裂谷作用與新特提斯洋閉合、非洲—阿拉伯板塊與歐亞板塊碰撞引起側(cè)向走滑作用有關(guān)。

3.3 被動(dòng)陸緣盆地

尼羅河三角洲盆地位于非洲東北部，東地中海尼羅河入?？冢懮虾秃Ｉ涎由觳糠?，是發(fā)育在中生代裂谷之上的大型新生代拗陷盆地。盆地基底為伸展型陸殼，埋深通?？蛇_(dá)9～10 km （Frizon de Lamotteetal.，2011），沉積了從中生代開(kāi)始到第四紀(jì)的地層（圖8）。盆地演化經(jīng)歷中新生代裂谷作用和晚中新世以來(lái)的持續(xù)沉降。白堊系—始新統(tǒng)為海陸過(guò)渡相的海相碎屑巖、碳酸鹽巖或混合沉積。漸新世以來(lái)盆地開(kāi)始發(fā)育三角洲沉積，沉積物來(lái)自古尼羅河。晚中新世以來(lái)，尼羅河三角洲盆地繼續(xù)發(fā)生沉降，發(fā)育生長(zhǎng)斷層，大量沉積物進(jìn)入海盆，并一直持續(xù)到現(xiàn)今。

圖8 尼羅河三角洲盆地南北向地質(zhì)剖面圖 （據(jù)Gao et al.，2019修編，剖面位置見(jiàn)圖1中GG′）Fig.8 Geological profile of the Nile Delta Basin in a north-south direction（modified from Gao et al.，2019；section location was shown by GG′in Fig.1）

比較北非地區(qū)東部及西部盆地類型和沉積充填特征可以發(fā)現(xiàn)，蘇爾特盆地及其以東盆地類型為裂谷型和拗陷型，沉積充填以中新生界為主；蘇爾特盆地以西，盆地類型為拗陷疊加盆地，古生界和中生界都發(fā)育，新生界沉積薄；西非克拉通—霍加爾地盾北緣盆地主要發(fā)育古生界，中新生代以來(lái)持續(xù)隆升，只在局部地方保留中新生代地層。北非地區(qū)現(xiàn)今盆地類型和沉積充填特點(diǎn)，受控于古生代瑞克洋、古特提斯洋和中新生代新特提斯洋演化的差異性。

4 北非含油氣盆地源、儲(chǔ)、蓋發(fā)育規(guī)律

4.1 北非地區(qū)烴源巖分布

北非地區(qū)發(fā)育古生界、中新生界2大套烴源巖（圖9）。古生界志留系和泥盆系烴源巖形成于被動(dòng)陸緣和海侵背景，中新生界烴源巖形成于裂谷盆地發(fā)育期。總體上北非地區(qū)烴源巖具有從西到東時(shí)代變新的特點(diǎn)。古生界烴源巖主要分布在西部克拉通拗陷疊加盆地，其中，下志留統(tǒng)富含筆石頁(yè)巖是古生界—三疊系油氣藏的主力烴源巖，根據(jù)IHS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，整個(gè)北非地區(qū)43%的已發(fā)現(xiàn)油氣儲(chǔ)量來(lái)自這套烴源巖。中生界烴源巖主要分布在東部中生代裂谷盆地，其中蘇爾特盆地已發(fā)現(xiàn)油氣資源的76%來(lái)自于上白堊統(tǒng)海相頁(yè)巖，占整個(gè)北非已發(fā)現(xiàn)油氣儲(chǔ)量的20%（圖10）。古近系和新近系烴源巖主要分布在北東部的蘇爾特、佩拉杰和尼羅河三角洲等盆地。

圖9 北非地區(qū)含油氣盆地演化階段及源儲(chǔ)蓋層縱向分布特征 （據(jù)Macgregor et al.，1998；有較大改動(dòng)）Fig.9 Evolution stages and vertical and horizontal distribution characteristics of source，reservoir，and cap rocks in petroliferous basins in North Africa（modified from Macgregor et al.，1998）

圖10 北非地區(qū)不同時(shí)代烴源巖貢獻(xiàn)油氣儲(chǔ)量（數(shù)據(jù)源自IHS數(shù)據(jù)庫(kù)，2021）Fig.10 Oil and gas reserves contributed by different source rocks in North Africa（data from IHS，2021）

4.1.1 下志留統(tǒng)烴源巖

北非地區(qū)志留系烴源巖廣泛分布在西部拗陷盆地，包括里甘盆地、蒂米蒙盆地、阿赫奈特盆地、韋德邁阿盆地、古達(dá)米斯盆地、伊利茲盆地和莫祖克盆地，是北非地區(qū)最重要的烴源巖。根據(jù)IHS數(shù)據(jù)庫(kù)2021年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，志留系烴源巖為北非古生界—三疊系油氣藏提供了40%以上的油氣資源量。志留系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐富層段通常位于志留系頁(yè)巖底部，厚度十幾米至70m，有機(jī)質(zhì)含量一般在2%～17%之間，Ⅰ型或Ⅰ型與Ⅱ型干酪根，因?yàn)镚R值普遍大于200 API，通常被稱為熱頁(yè)巖（Luning，2000）。烴源巖的形成與氣候變化、海平面升降密切相關(guān)。早志留世，隨著氣候變暖，冰川融化，海水從西北部侵入北非地區(qū)寬緩陸架上，在奧陶紀(jì)末不整合面之上的地形洼地中形成局部缺氧環(huán)境，沉積富有機(jī)質(zhì)和筆石的海相頁(yè)巖。志留系烴源巖分布廣泛，厚度較大，底部有機(jī)質(zhì)最豐富。這一高有機(jī)質(zhì)層段具高GR值，通常被稱為熱頁(yè)巖。熱頁(yè)巖層段的分布可能受冰蝕谷、古水深及溫暖洋流等復(fù)雜因素的控制。

4.1.2 上泥盆統(tǒng)烴源巖

上泥盆統(tǒng)弗拉斯階熱頁(yè)巖主要分布在古達(dá)米斯盆地、伊利茲盆地、阿赫奈特盆地和里甘盆地等，具有與志留系熱頁(yè)巖類似的高伽馬值、高有機(jī)質(zhì)含量特點(diǎn)，是北非地區(qū)古生界第2重要的烴源巖，為北非古生界—三疊系油氣藏提供了約10%的油氣資源量 （Luningetal.，2015）。上泥盆統(tǒng)弗拉斯階熱頁(yè)巖整體分布特點(diǎn)與下志留統(tǒng)熱頁(yè)巖一致，但是厚度變化更大，在古達(dá)米斯盆地厚度為25～100m，在伊利茲盆地厚度為25～220m。烴源巖有機(jī)質(zhì)類型為Ⅰ型、Ⅱ型富油型干酪根，TOC含量在古達(dá)米斯盆地較高，一般在8%～14% 以上，伊利茲盆地為2%～6%。弗拉斯階熱頁(yè)巖是中泥盆世構(gòu)造運(yùn)動(dòng)之后，大規(guī)模海侵背景下局部缺氧環(huán)境中的沉積物，在海西運(yùn)動(dòng)抬升比較強(qiáng)烈以及構(gòu)造反轉(zhuǎn)區(qū)遭受剝蝕，分布范圍比較局限。

4.1.3 上白堊統(tǒng)烴源巖

晚白堊世也是北非地區(qū)烴源巖發(fā)育的重要時(shí)期。根據(jù)IHS數(shù)據(jù)庫(kù)2021年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，北非地區(qū)已探明可采儲(chǔ)量的27%來(lái)自上白堊統(tǒng)烴源巖。晚白堊世，非洲板塊北邊新特提斯洋關(guān)閉，西部大西洋打開(kāi)，非洲板塊相對(duì)歐亞板塊發(fā)生位移，形成扭張背景下的多個(gè)裂谷（Bumby and Guiraud，2005），控制發(fā)育阿爾比階—賽諾曼階、土倫階—桑冬階、馬斯特里赫特階多套烴源巖，其中油氣產(chǎn)量貢獻(xiàn)最大的為蘇爾特盆地土倫—康潘階Rakb群海相泥頁(yè)巖，TOC含量為7%～12%，有機(jī)質(zhì)類型Ⅱ型為主（Hallett and El Ghoul，1996）?？傮w上，不同盆地上白堊統(tǒng)烴源巖厚度變化大，最厚可達(dá)到50m。

4.1.4 漸新統(tǒng)—上新統(tǒng)烴源巖

北非地區(qū)新生代發(fā)育多個(gè)穩(wěn)定沉降中心，控制形成古新統(tǒng)、始新統(tǒng)、漸新統(tǒng)、中新統(tǒng)、上新統(tǒng)多套烴源巖，主要位于北非東部的佩拉杰、蘇爾特以及尼羅河三角洲等盆地。目前已經(jīng)鉆遇的包括蘇爾特盆地的古新統(tǒng)頁(yè)巖 （Bradyetal.，1980），佩拉杰盆地和蘇爾特盆地的始新統(tǒng)頁(yè)巖 （Bezan and Malak，1996）、尼羅河三角洲盆地的漸新統(tǒng)、中新統(tǒng)和上新統(tǒng)多套頁(yè)巖 （Halimetal.1996）。這些新生代頁(yè)巖大多受控于海平面的升降，發(fā)育于穩(wěn)定沉降的拗陷構(gòu)造背景。

4.2 北非地區(qū)儲(chǔ)集層分布

北非地區(qū)儲(chǔ)集層時(shí)代從前寒武紀(jì)基底—第四系都有分布，根據(jù)IHS數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，中新生界油氣藏探明油氣儲(chǔ)量是古生界油氣藏的2倍（圖11）。古生界油氣藏主要分布在寒武系 （包括前寒武結(jié)晶基底）、奧陶系、泥盆系和志留系。中新生界油氣藏主要分布在三疊系、白堊系、古近系和新近系。不同時(shí)代油氣藏在盆地中的分布具有明顯的規(guī)律性。古生界油氣藏主要分布在北非西部克拉通拗陷疊加盆地，例如古達(dá)米斯盆地、伊利茲盆地、哈西邁薩德隆起、莫祖克盆地和蒂米蒙盆地。中生代油氣藏在克拉通拗陷疊加盆地和中生代裂谷盆地中都有分布，例如三疊系油氣藏主要分布在韋德邁阿盆地、提勒蓋穆特隆起和古達(dá)米斯盆地；白堊系油氣藏主要分布在蘇爾特盆地和埃及西沙漠盆地。新生界油氣藏分布在中新生代裂谷盆地和拗陷盆地，例如古近系油氣藏主要分布在佩拉杰盆地和蘇爾特盆地，新近系油氣藏主要分布在尼羅河三角洲盆地。總體上，北非地區(qū)油氣分布具有自西向東、自南向北油氣藏時(shí)代變新的特點(diǎn)，東北非的尼羅河三角洲油氣藏時(shí)代最新，集中分布中新統(tǒng)—上新統(tǒng)。

圖11 北非地區(qū)不同時(shí)代儲(chǔ)集層油氣儲(chǔ)量（數(shù)據(jù)源自IHS數(shù)據(jù)庫(kù)，2021）Fig.11 Oil and gas reserves in different reservoirs in North Africa（data from IHS，2021）

4.2.1 古生界儲(chǔ)集層

北非地區(qū)古生界儲(chǔ)集層主要包括寒武系、奧陶系、志留系和泥盆系砂巖（圖9），以海陸過(guò)渡相和淺海相為主，主要分布在西部克拉通拗陷疊加盆地和東部裂谷盆地的裂谷前層系（圖12）。

圖12 北非西部寒武系—奧陶系儲(chǔ)集層沉積相平面分布圖Fig.12 Sedimentary facies of the Cambrian-Ordovician reservoirs in North Africa

寒武系儲(chǔ)集層在西部克拉通拗陷疊加盆地和東部蘇爾特裂谷盆地、蘇伊士灣裂谷盆地的裂谷前層系中都獲得油氣發(fā)現(xiàn)，但是儲(chǔ)量主要分布在哈西邁薩德隆起、蘇爾特盆地和蘇伊士灣盆地，包括底部河流相砂巖和上部淺海相砂巖 （Zouzouetal.，2018），孔隙度一般在2%～12%之間，平均約8%；滲透率0～1000×10－3μm2（Bessa，2004）。優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層發(fā)育與不整合面附近的風(fēng)化剝蝕有關(guān)，基底古隆起以及海西不整合面附近是儲(chǔ)集層發(fā)育的有利位置 （Booteetal.，1998）。

奧陶系儲(chǔ)集層在西部克拉通拗陷疊加盆地和東部蘇爾特裂谷盆地、佩拉杰裂谷盆地的裂谷前層系中都獲得油氣發(fā)現(xiàn)，但是儲(chǔ)量主要分布在西部克拉通拗陷疊加盆地，例如哈西邁德盆地、伊利茲盆地和莫祖克盆地，包括奧陶系下部淺海相和上部冰河和冰海相砂巖 （Salaheddinetal.，2010）。物源區(qū)位于南部，沉積物通過(guò)NNW 至NNE方向的冰川河谷網(wǎng)狀溝道輸送到淺海盆地 （Salaheddinetal.，2010）。奧陶系儲(chǔ)集層的特點(diǎn)是砂巖厚度受古河道和古地形控制，在古河道系統(tǒng)的構(gòu)造低部位，儲(chǔ)集層厚度增大，向河道兩側(cè)變薄或者尖滅，在地形高點(diǎn)上缺失。儲(chǔ)集層品質(zhì)受碎屑泥質(zhì)含量的控制，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層發(fā)育在冰蓋近端冰河、冰海沉積環(huán)境，巖性為粗粒砂巖，孔隙度和滲透率最大分別可達(dá)18%和1000×10－3μm2（Messaoudi and Khelif，1998）。

志留系儲(chǔ)集層在西部克拉通拗陷疊加盆地和東部北埃及裂谷盆地的裂谷前層系中都獲得油氣發(fā)現(xiàn)，但是儲(chǔ)量主要分布在伊利茲盆地和古達(dá)米斯盆地，包括伊利茲盆地F6砂巖下段的河流相砂巖和古達(dá)米斯盆地Acacus組下段的三角洲相砂巖，孔隙率通常大于20% （Alemetal.，1998）。

泥盆系儲(chǔ)集層在伊利茲盆地、古達(dá)米斯盆地和蒂米蒙盆地發(fā)現(xiàn)大量油氣，也是阿赫奈特盆地和里甘盆地的重要儲(chǔ)集層，包括河流相—海陸過(guò)渡相—淺海相砂巖，平均孔隙度為16%，最高可達(dá)30%，滲透率高達(dá)幾個(gè)達(dá)西。優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層發(fā)育在河口灣，平均孔隙度在7%～16%之間，不整合面附近個(gè)別油氣藏儲(chǔ)集層發(fā)育裂縫，孔隙度和滲透率分別高達(dá)25%和7240×10－3μm2（Alemetal.，1998）。

4.2.2 中生界儲(chǔ)集層

北非地區(qū)中生界儲(chǔ)集層主要包括三疊系、侏羅系、白堊系（圖9）。三疊系和中下侏羅統(tǒng)儲(chǔ)集層巖性主要為砂巖，以河流相為主；上侏羅統(tǒng)和白堊系儲(chǔ)集層砂巖和碳酸鹽巖都有發(fā)育，沉積環(huán)境以淺海相和河流相為主。中生界儲(chǔ)集層在西部克拉通拗陷盆地和東部裂谷盆地均有發(fā)育。

三疊系儲(chǔ)集層主要分布在西部克拉通拗陷疊加盆地，包括堤勒赫姆特隆起、韋德邁阿盆地、哈西邁薩德隆起和古達(dá)米斯盆地（圖13），是北非地區(qū)最重要的油氣儲(chǔ)集層之一，巖性為河流相砂巖，平均孔隙度介于9%～12%之間，滲透率可超過(guò)100×10－3μm2（Ghalemetal.，1980）。由于三疊系是北非地區(qū)海西不整合面之上的首套沉積，因此地層分布具有填平補(bǔ)齊特點(diǎn)，厚度橫向變化大。物源來(lái)自周邊的古隆起，包括阿拉爾隆起、達(dá)哈爾隆起和納夫薩隆起以及加爾加夫隆起等。

圖13 北非三疊系砂巖儲(chǔ)集層平面分布圖Fig.13 Distribution of the Triassic sandstone reservoir in North Africa

侏羅系儲(chǔ)集層主要分布在東部裂谷盆地，是佩拉杰盆地、阿布—加拉迪盆地、北埃及盆地和蘇伊士灣盆地的重要儲(chǔ)集層；包括下侏羅統(tǒng)陸相砂巖、中侏羅統(tǒng)河流相—過(guò)渡相—淺海相砂巖以及中上侏羅統(tǒng)白云巖。砂巖儲(chǔ)集層孔滲性好，孔隙度在7%～15%之間，滲透率為 （100～600）×10－3μm2（Yehiaetal.，1998）。

白堊系儲(chǔ)集層主要分布在東部裂谷盆地，如蘇爾特盆地、北埃及盆地、阿布加拉迪盆地；巖性包括河流—過(guò)渡相—淺海砂巖、砂屑灰?guī)r和生物礁灰?guī)r等。砂巖儲(chǔ)集層孔隙度在7%～25%之間，平均17%；滲透率最高達(dá)1000×10－3μm2（Sghair and El Alam i，1996）；碳酸鹽巖儲(chǔ)集層孔隙度和滲透率分別高達(dá)25%和200×10－3μm2（El Ansari，1984）。

4.2.3 新生界儲(chǔ)集層

北非地區(qū)新生界儲(chǔ)集層包括古新統(tǒng)、始新統(tǒng)、漸新統(tǒng)、中新統(tǒng)和上新統(tǒng)，主要分布在東部裂谷盆地和三角洲盆地，具有自西向東儲(chǔ)集層時(shí)代逐漸變新的特點(diǎn)。古新統(tǒng)和始新統(tǒng)儲(chǔ)集層為碳酸鹽巖，漸新統(tǒng)、中新統(tǒng)和上新統(tǒng)儲(chǔ)集層為砂巖。

古新統(tǒng)儲(chǔ)集層主要分布在蘇爾特盆地。古新世受海平面變化控制，在盆地不同構(gòu)造單元發(fā)育生物礁儲(chǔ)集層。高水位期，盆地西側(cè)壘塊及周邊發(fā)育淺海相生物礁儲(chǔ)集層，孔隙度和滲透率分別高達(dá)38%和900×10－3μm2（Sheibanietal.，1999）；低水位期，盆地東部地塹中發(fā)育小型珊瑚礁體，孔隙度高達(dá)35%，滲透率高達(dá)500×10－3μm2（Bradyetal.，1980）。

始新統(tǒng)儲(chǔ)集層主要分布在蘇爾特盆地和蘇伊士灣盆地。蘇爾特盆地始新統(tǒng)儲(chǔ)集層巖性為白云巖，形成于海退序列中的潮上環(huán)境，平均孔隙率為20%，最大值為30%；滲透率值最高達(dá)250×10－3μm2（Hallett and Clark-Lowes，2016）。蘇伊士灣盆地始新統(tǒng)儲(chǔ)集層為淺海相碳酸鹽巖，儲(chǔ)集層基質(zhì)孔隙滲透性通常較差；受風(fēng)化、淋濾作用改造，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層主要發(fā)育在中新統(tǒng)底部不整合面附近，孔隙度高達(dá)23%，滲透率高達(dá)1993×10－3μm2（Alsharhan，2003）。

漸新統(tǒng)儲(chǔ)集層主要分布蘇爾特盆地東部和尼羅河三角洲盆地。蘇爾特盆地漸新統(tǒng)砂巖儲(chǔ)集層形成于海侵背景下的淺海相，孔隙度介于15%～25%之間，滲透率可達(dá)1500×10－3μm2（Hallett and Clark-Lowes，2016）。尼羅河三角洲盆地漸新統(tǒng)砂巖儲(chǔ)集層形成于陸架斜坡溝道—濁積扇環(huán)境，平均孔隙度和滲透率分別為23%和216×10－3μm2（Dolsonetal.，2001）。

中新統(tǒng)儲(chǔ)集層主要分布在尼羅河三角洲盆地和蘇伊士灣盆地。尼羅河三角洲盆地中新統(tǒng)儲(chǔ)集層為古尼羅河三角洲沉積體系下的各種砂巖，平均孔隙度22%，滲透率高達(dá)2000×10－3μm2（El-Heinyetal.，1990；Halimetal.，1996）。蘇伊士灣盆地中新統(tǒng)儲(chǔ)集層為海相砂巖和碳酸鹽巖。砂巖最常見(jiàn)的是扇三角洲相，孔隙度介于13%～25%之間，滲透率為 （20～1500）×10－3μm2（Turco and Shehata，1994）。碳酸鹽巖儲(chǔ)集層為珊瑚礁相，形成于傾斜斷塊隆起上，最大孔隙度為20%，滲透率為 （80～260）×10－3μm2（Sultanetal.，1990）。

上新統(tǒng)儲(chǔ)集層主要分布在尼羅河三角洲盆地，少量分布在蘇伊士灣盆地和佩拉杰盆地，為淺海相、三角洲相砂巖，平均孔隙率為37.7%，平均滲透率為2384×10－3μm2（Cowanetal.，1998；Freeman and Gunter，1998；Alsharhan，2003）。

4.3 北非地區(qū)蓋層分布

北非地區(qū)發(fā)育志留系、三疊系—侏羅系、白堊系—古近系和新近系共4套區(qū)域蓋層和多套層內(nèi)蓋層，區(qū)域蓋層發(fā)育具有從西向東時(shí)代依次變新的特點(diǎn)（圖9）。

第1套區(qū)域蓋層為志留系頁(yè)巖，廣泛分布在西部克拉通拗陷疊加盆地（圖14），主要封蓋寒武系、奧陶系和志留系油氣藏。第2套區(qū)域蓋層為上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)蒸發(fā)巖和頁(yè)巖，廣泛分布在西部克拉通拗陷疊加盆地中，對(duì)三疊系底部砂巖和海西不整合面下的古生界油氣藏形成封蓋。志留系頁(yè)巖和上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)蒸發(fā)巖—頁(yè)巖2套區(qū)域蓋層在西部克拉通拗陷疊加盆地垂向疊置，導(dǎo)致古生界生成的油氣很難運(yùn)移到三疊系之上的儲(chǔ)集層中（圖9）。第3套區(qū)域蓋層為上白堊統(tǒng)—始新統(tǒng)海相頁(yè)巖和局限性蒸發(fā)巖，主要分布在蘇爾特盆地；該盆地只有少量油氣通過(guò)局部斷層運(yùn)移到始新統(tǒng)白云巖，絕大多數(shù)油氣被區(qū)域蓋層封蓋在白堊系儲(chǔ)集層。第4套區(qū)域蓋層為上中新統(tǒng)蒸發(fā)巖，主要分布在尼羅河三角洲盆地和蘇伊士灣盆地，是中新統(tǒng)儲(chǔ)集層的有利蓋層。總體來(lái)看，在蒂米蒙、阿赫奈特等北非西部克拉通拗陷疊加盆地，撒哈拉臺(tái)地內(nèi)古生界沉積相對(duì)穩(wěn)定，區(qū)域蓋層對(duì)下伏儲(chǔ)集層油氣聚集起到直接的封蓋作用（圖14）。上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)、上白堊統(tǒng)—始新統(tǒng)和上中新統(tǒng)3套蒸發(fā)巖區(qū)域蓋層的形成分別對(duì)應(yīng)于中新生代發(fā)生的裂谷事件晚期。北非地區(qū)優(yōu)質(zhì)區(qū)域蓋層的發(fā)育受盆地演化和海平面變化控制明顯，自西向東時(shí)代逐漸變新，具有明顯的規(guī)律性。

圖14 北非地區(qū)區(qū)域蓋層平面分布Fig.14 Distribution of regional seal in North Africa

5 結(jié)論

1）受控于泛非基底拼合運(yùn)動(dòng)、海西造山運(yùn)動(dòng)、新特提斯洋開(kāi)啟和阿爾卑斯運(yùn)動(dòng)，北非地區(qū)主要經(jīng)歷5個(gè)構(gòu)造演化階段，晚元古代—早寒武世泛非基底拼合和裂谷發(fā)育階段、寒武紀(jì)—早石炭世克拉通內(nèi)拗陷發(fā)育階段、晚石炭—早二疊世海西造山階段、晚二疊世—早白堊世裂谷盆地發(fā)育階段和晚白堊世—現(xiàn)今阿爾卑斯造山階段。

2）北非地區(qū)發(fā)育2大裂谷—拗陷—前陸盆地演化旋回。古生代岡瓦納旋回開(kāi)始于始寒武世—早寒武世裂谷，經(jīng)歷中晚寒武世—早石炭世拗陷和晚石炭—早二疊世海西造山期前陸階段。中新生代特提斯期成盆旋回開(kāi)始于晚二疊世—早白堊世裂谷，經(jīng)歷晚白堊世—現(xiàn)今的拗陷階段和前陸階段。

3）受區(qū)域構(gòu)造演化差異的影響，北非地區(qū)發(fā)育克拉通疊加拗陷盆地、中新生代裂谷盆地和被動(dòng)陸緣盆地。西部克拉通拗陷疊加盆地發(fā)育古生界和中新生界2大構(gòu)造層序，古生界構(gòu)造層沉積自西向東逐漸變薄，中新生界沉積趨勢(shì)與之相反。中新生代裂谷盆地和被動(dòng)陸緣盆地構(gòu)造層序厚度變化特點(diǎn)與克拉通拗陷疊加盆地相反，中新生界構(gòu)造層沉積自東向西逐漸減薄。

4）受盆地發(fā)育控制，西部克拉通拗陷疊加盆地?zé)N源巖以古生界志留系、泥盆系泥巖為主，東部以中生界白堊系和新生界古近系、新近系為主。西部克拉通拗陷疊加盆地儲(chǔ)集層主要包括古生界和三疊系；東部裂谷盆地儲(chǔ)集層包括裂谷期中生界、新生界和裂谷前古生界層系。