下刚果盆地重力滑脱伸展构造生长发育特征

于 水 （中海石油研究总院国际研究部，北京100027）

胡望水，李 涛 （长江大学地球科学学院 油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学），湖北 荆州434023）

何瑶瑶 （中石化江汉油田分公司物探研究院，湖北 武汉430023）

陈 川，马琳芮 （长江大学地球科学学院 油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学），湖北 荆州434023）

饶 勇 （中海石油研究总院国际研究部，北京100027）

下刚果盆地重力滑脱伸展构造生长发育特征

于 水 （中海石油研究总院国际研究部，北京100027）

胡望水，李 涛 （长江大学地球科学学院 油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学），湖北 荆州434023）

何瑶瑶 （中石化江汉油田分公司物探研究院，湖北 武汉430023）

陈 川，马琳芮 （长江大学地球科学学院 油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学），湖北 荆州434023）

饶 勇 （中海石油研究总院国际研究部，北京100027）

下刚果盆地大陆坡上部阿尔布期 （Albian）至今主要发育重力滑脱伸展构造。根据构造发育特征和发育位置，将重力滑脱伸展构造区划分为：后缘构造带、中部构造带和前缘构造带。下刚果盆地重力滑脱伸展构造区构造活动最早在后缘构造带发生，其次是中部构造带，最后是前缘构造带。其中中部构造带构造活动最强、主要发育正断裂，及相关的盐构造、地垒和地堑，且生长正断裂至今仍在活动；后缘构造带构造活动强度次之，仍以正断裂为主，盐构造不明显，白垩纪之后该构造带构造活动基本停止；前缘构造带构造活动强度最弱，主要发育盐构造及盐构造相关的褶皱和断裂，该构造带阿尔布期之后构造活动开始减弱，白垩纪之后基本停止。通过对构造演化规律的研究，发现阿尔布期和始新世－中新世是下刚果盆地重力滑脱伸展构造的2个主活动期。

下刚果盆地；重力滑脱；伸展构造；构造发育特征

下刚果 （Lower Congo Basin）盆地位于非洲西部被动大陆边缘中南部，沿加蓬、刚果 （布）、安哥拉的卡宾达、刚果 （金）和安哥拉海岸西侧分布 （图1）［1］。总面积为16.851×104km2，其中海域面积为15.091×104km2，陆上面积为1.76×104km2。盆地北部以马永巴高原 （Mayumba）为界，南部以安布里什高原 （Ambrlz）为界，东部与前寒武系基底相邻，西部与大西洋洋壳相连［2，3］。

下刚果盆地的形成和发育，与中生代以来南大西洋裂开和后期的持续扩张作用有关［4，5］。下刚果盆地晚侏罗世－早白垩世阿普特期 （Aptian）发育陆内裂陷构造体系、阿普特期以盐岩沉积为主、阿尔布期至今发育被动大陆边缘重力滑脱构造体系［6～9］。下刚果盆地靠陆一侧的大陆坡上部主要以重力滑脱伸展构造为主［10］（图2）。笔者主要论述了该区域重力滑脱伸展构造的生长发育特征，为以后下刚果盆地重力滑脱伸展构造相关的油气勘探提供依据。

1 重力滑脱伸展构造

在重力作用下，由于重力势能降低、地质体伸展变形所产生的构造总和统称为重力滑脱伸展构造［11，12］。重力滑脱伸展构造一般发育在地质体重力势能快速下降的区域，下刚果盆地的重力滑脱伸展构造主要发育在大陆坡的上部，称为重力滑脱伸展构造区 （图2）。该盆地的重力滑脱伸展构造主要是以正断裂为主的一系列地垒、地堑和低幅度正盐构造及相关褶皱组成 （图3）。

1.1 构造单元划分

根据构造发育特征和发育位置，将重力滑脱伸展构造区划分为：后缘构造带、中部构造带和前缘构造带（图3）。

1）后缘构造带 后缘构造带位于重力滑脱伸展构造区的上部，以正断裂为主，这些正断裂仅断开阿尔布阶至上白垩统，断裂活动较弱、且发育规模较小。受控于构造带所处的重力滑脱伸展构造区上部的位置，盐岩层很薄，未能形成明显的盐构造。

2）中部构造带 中部构造带位于重力滑脱伸展构造区的中部，以生长正断裂为主，还发育有盐构造。中部构造带断裂活动强烈、发育规模大，大部分断裂断开阿尔布阶至上新统，断裂底部收敛于盐岩层，白垩系以上沉积地层受生长正断裂控制明显。该构造带多发育正三角形盐构造，多分布在生长正断裂下盘的底部。

图1 下刚果盆地位置和构造纲要图

图2 下刚果盆地地震剖面图 （剖面位置见图1）

3）前缘构造带 前缘构造带位于重力滑脱伸展构造区的下部，多发育枕状盐构造、正断裂和褶皱。该构造带与中部构造带和后缘构造带相比，断裂活动强度较弱、发育规模较小，且绝大部分断裂断开层位为阿尔布阶和上白垩统，在剖面上形态上陡下缓，呈铲状，而且断裂底部同样收敛于阿普特阶盐岩层拆离面上。盐构造规模较中部构造带和后缘构造带稍大，也多位于正断层的下盘，受盐构造影响在其上部多发育褶皱 （图3）。前缘构造带白垩系以上沉积地层，基本不受盐岩活动影响。

1.2 构造类型

通过对下刚果盆地重力滑脱伸展构造区构造特征的分析，发现该区主要发育生长正断裂、地垒、地堑、盐构造及褶皱等构造类型。

图3 下刚果盆地重力滑脱伸展构造地震剖面图 （剖面位置见图1）

1）生长正断裂 生长正断裂发育在整个重力滑脱伸展构造区，是重力滑脱伸展构造区最主要的构造，但其所处的位置不同发育特征也存在差异。重力滑脱伸展构造区前缘构造带和后缘构造带正断裂倾角小 （30～50°），垂直断距小 （约200m），断开层位少 （阿尔布阶和上白垩统），平面延伸短；中部构造带生长正断裂倾角大 （60～75°），垂直断距大 （800～1200m），断开层位多 （阿尔布阶～上新统），平面延伸长，说明重力滑脱伸展构造区的重力滑脱伸展构造由陆向海断裂活动强度呈弱－强－弱展布规律。

2）地垒、地堑 受中部构造带的主干生长正断裂控制，地垒和地堑主要分布在重力滑脱伸展构造区的中部构造带，发育宽度在3～10km。重力滑脱伸展构造区前缘构造带和后缘构造带正断裂活动较弱，不易形成大型垒堑式结构。

3）盐构造 受盐岩层厚度及滑脱面掀斜程度控制，盐构造主要分布在重力滑脱伸展构造区的中部构造带和前缘构造带。该区域盐岩层原始厚度100～300m，盐构造上拱平均幅度约400m，由中部构造带盐构造上拱幅度 （310m）至前缘构造带盐构造上拱幅度 （700m）逐渐增大。其中盐构造均发育在正断裂的下盘，可知盐构造与正断裂的发育密切相关。

4）褶皱 褶皱主要分布在重力滑脱伸展构造区的前缘构造带。可以看出褶皱与该构造带的盐构造分布具有很好的一致性，说明盐构造是控制褶皱发育的重要因素［13］。

2 下刚果盆地重力滑脱伸展构造生长发育特征

下刚果盆地重力滑脱伸展构造区在阿普特期盐岩层沉积期之后继续沉积阿尔布阶。随着阿尔布阶的继续沉积，重力滑脱伸展构造开始发育，首先在后缘构造带开始发育正断裂，当上覆沉积地层达到一定厚度、地层倾斜程度达到一定高度时，在重力极不平衡的状态下，中部构造带开始发育大规模的生长正断裂，之后在前缘构造带受弱伸展作用的控制多发育盐构造及其相关的正断裂和褶皱，至此重力滑脱伸展构造雏形形成。可以看出重力滑脱伸展构造的发育是从早到晚由陆向海推进的前展式发育模式。

2.1 典型构造发育特征

2.1.1 生长正断裂的发育特征

下刚果盆地重力滑脱伸展构造区自阿尔布期开始发育正断裂，直到现今仍有正断裂在活动。

阿尔布期正断裂首先在后缘构造带开始发育，以前展式的方式扩展到前缘构造带，该时期的断裂活动较弱，阿尔布期之后前缘构造带正断裂活动基本停止，晚白垩世之后后缘构造带正断裂也停止活动，白垩纪之后仅剩中部构造带生长正断裂在活动，且中部构造带正断裂在始新世和中新世活动最强，中新世之后活动逐渐减弱。

从生长正断裂的生长指数 （生长指数由图4统计所得）可以看出阿尔布期较弱 （1.12），晚白垩世有所增强 （1.47～1.81），到始新世－中新世达到最大 （1.89～3.49），中新世之后逐渐减小 （上新世为1.18），可以看出重力滑脱伸展构造区的生长正断裂从早到晚断裂活动强度呈弱－强－弱的发育特征，其中始新世－中新世生长断裂活动最强。地垒和地堑的发育特征主要受正断裂的控制，与正断裂相关，这里就不再赘述。

图4 下刚果盆地重力滑脱伸展构造发育史剖面图 （图1中剖面BB′）

2.1.2 盐构造的发育特征

下刚果盆地重力滑脱伸展构造区盐构造开始发育于阿尔布期，晚白垩世之后基本停止活动。

阿尔布期盐构造首先在后缘构造带开始发育，同样逐渐向前缘构造带扩展。后缘构造带因原始盐岩层很薄所以形成的盐构造不明显；中部构造带受强烈的生长正断裂活动的控制，盐构造发育相对较好，多在生长正断裂的下盘形成正三角形盐构造；前缘构造带是3个带中盐岩层最厚的区域，所以该构造带以盐构造为主。由于重力滑脱伸展构造区盐岩层总体较薄，所以在沉积了上白垩统之后，上覆地层已经很厚，盐构造也逐渐停止活动并定型。

下刚果盆地重力滑脱伸展构造区的盐构造与生长正断裂的分布具有一致性，即盐构造大多发育在生长正断裂的下盘。从盐构造的上拱幅度 （上拱幅度由图4统计所得）可以看出阿尔布期较弱 （160m），晚白垩世强烈 （260m），始新世－中新世基本不活动 （10m），故白垩纪之后盐构造活动基本停止，可以看出重力滑脱伸展构造区的盐构造由早到晚构造活动强度呈弱－强－弱的发育特征，其中晚白垩世盐构造活动最强。前缘构造带的褶皱发育特征与该构造带的盐构造发育一致，受盐构造控制，每个盐构造都对应一个褶皱。褶皱与盐构造同时开始活动，但受沉积作用的影响，具有一定的滞后性，所以渐新世之后褶皱才停止发育 （见图4）。

2.2 各构造单元构造发育特征

下刚果盆地阿尔布期至今发育的重力滑脱伸展构造，平面分布上存在较大差异，不同构造带重力滑脱伸展构造发育的类型和强度都有差异。

1）后缘构造带 后缘构造带阿尔布早期开始发育正断裂，断层生长指数在1.15左右 （表1），到晚白垩世断层生长指数达到1.7左右，可以看出后缘构造带正断裂在晚白垩世活动最强，白垩纪之后正断裂停止活动。后缘构造带的盐构造不明显，盐岩层主要作为滑脱层存在。

表1 断层生长指数统计表

2）中部构造带 中部构造带生长正断裂阿尔布期断层生长指数为1.12，晚白垩世为1.81，到渐新世和中新世达到3.44～3.49，上新世为1.16，可以看出中部构造带生长正断裂在始新世和中新世活动最强，中新世之后逐渐减弱。中部构造带盐构造主要在阿尔布期－晚白垩世活动，白垩纪之后盐构造停止活动。

3）前缘构造带 前缘构造带阿尔布期盐构造开始活动，随后受盐构造控制开始发育正断裂，从图3上可以看出阿尔布阶褶皱为同沉积褶皱、正断裂为同生正断裂，故盐构造和正断裂的主要活动期是阿尔布期；之后晚白垩统褶皱为披覆褶皱、且正断裂停止活动，所以前缘构造带在阿尔布期之后构造活动逐渐减弱，白垩纪之后构造活动基本停止。

3 下刚果盆地重力滑脱伸展构造演化规律

下刚果盆地重力滑脱伸展构造自阿尔布期开始活动，前缘构造带自阿尔布期之后构造活动逐渐减弱，晚白垩世之后基本停止；后缘构造带自晚白垩世之后逐渐减弱并停止；中部构造带至今仍在活动。其中盐构造活动白垩纪之后基本停止。

3.1 阿尔布期－晚白垩世

下刚果盆地自阿尔布期开始发育重力滑脱伸展构造，开始先发育盐构造、在盐构造和滑脱作用的控制下开始发育正断裂，阿尔布期以盐构造活动为主，晚白垩世以生长正断裂活动为主。阿尔布期的盐活动影响了正断裂的发育，而晚白垩世的正断裂活动反作用于盐构造的继续发育。

阿尔布期－晚白垩世重力滑脱伸展构造区的3个构造带都在活动，其中中部构造带构造活动最强，前缘构造带和后缘构造带活动较弱。晚白垩世结束之后前缘构造带和后缘构造带构造活动基本停止。

3.2 古近纪－现今

古近纪至今，下刚果盆地的重力滑脱伸展构造活动主要以中部构造带为主，且以发育生长正断裂为主，始新世和中新世生长正断裂活动达到最强，并控制着始新统和中新统的沉积［14］，中新世之后中部构造带构造活动开始减弱。前缘构造带和后缘构造带以稳定沉积为主，偶有次级正断裂发育。

4 结 论

1）下刚果盆地重力滑脱伸展构造以生长断裂和盐构造为主，还发育受其控制的地垒、地堑和褶皱。

2）下刚果盆地重力滑脱伸展构造区中部构造带构造活动最强、主要发育生长正断裂，及相关的盐构造、地垒和地堑；后缘构造带构造活动强度次之，主要发育正断裂，盐构造不明显；前缘构造带构造活动强度最弱，主要发育盐构造，还发育与盐构造相关的褶皱和断裂。

3）下刚果盆地重力滑脱伸展构造自阿尔布期开始发育，阿尔布期和始新世－中新世是重力滑脱伸展构造的2个主发育期；其中前缘构造带和后缘构造带构造活动终止于晚白垩世，中部构造带的生长正断裂至今仍在活动。

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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

国家科技重大专项 （2008ZX05030－003）。

于水 （1963－），男，1986年大学毕业，高级工程师，现主要从事石油地质研究工作。

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