中西非叠合裂谷盆地形成与演化

摘要

中西非叠合裂谷盆地是发育在前寒武系结晶基底之上的中-新生代多旋回陆内裂谷盆地,以往的研究主要针对跨不同世代、不同性质原型盆地叠合构成的盆地,但对于由多期裂谷活动形成的叠合裂谷盆地,其叠合改造模式及其动力学机制研究尚不深入。本文基于近年来在中西非裂谷系油气勘探开发中获得的有关地质、地球物理和地球化学资料,结合前人研究成果,重点研究了中西非裂谷系盆地演化阶段、不同阶段原型盆地发育特征、多期叠合、改造类型、模式及其动力学背景。研究表明,自冈瓦纳大陆裂解以来,受非洲大陆周缘板块构造事件及西北非陆块、东北非陆块和中南非陆块间相对运动的影响,中西非裂谷系盆地大致经历了早白垩世、晚白垩世、古近纪-新近纪三个构造演化阶段。早白垩世阶段断裂活动最为强烈,是裂谷盆地主干断裂形成时期,在不同构造部位发育了裂谷盆地、走滑-拉分盆地和坳拉谷盆地三类原型盆地,盆地基底沉降速率最大,地层沉积充填厚度大,沉积体系均为陆相碎屑沉积,奠定了裂谷盆地形成演化的基础;晚白垩世阶段,早白垩世原型盆地继承发展,但盆地间裂谷发育程度差异性凸显,沉积充填特征差异变大,由早白垩世统一陆相沉积体系演变为海、陆相并存的沉积体系;古近纪-新近纪阶段,该裂谷系盆地发育变得更为复杂,差异性进一步加剧,裂谷作用、走滑作用和挤压反转作用在不同盆地同步发生,期间可持续发育裂谷盆地或发生挤压反转和构造变形。根据三个阶段原型盆地在盆地性质、沉积充填、垂向叠加、构造变形等方面的差异,将中西非叠合裂谷盆地划分为“继承叠合型”和“反转改造型”两类,进一步划分为“早断型”、“继承型”、“叠加型”、“晚断Ⅰ型”、“晚断Ⅱ型”以及“裂谷盆地反转型”、“走滑-拉分盆地反转型”、“坳拉谷盆地反转型”八种,并讨论了不同类型叠合盆地特征及其动力学背景。这些成果对于深化裂谷盆地形成演化地质认识,指导在全球该类盆地中优选油气有利富集区和油气勘探均具有重要意义。