西非被动大陆边缘重力滑脱构造发育演化及成因机制

胡望水，李涛，于水，吴婵，何瑶瑶，龙小军

(1.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北荆州434023;2.中海石油 研究中心国际研究部，北京100027;3.中国石化江汉油田分公司勘探研究院，湖北武汉430023)

西非被动大陆边缘重力滑脱构造发育演化及成因机制

胡望水1，李涛1，于水2，吴婵1，何瑶瑶3，龙小军3

(1.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北荆州434023;2.中海石油 研究中心国际研究部，北京100027;3.中国石化江汉油田分公司勘探研究院，湖北武汉430023)

西非被动大陆边缘盆地在晚侏罗世伴随大西洋的裂开而形成，陆内裂陷构造旋回(晚侏罗世-早白垩世阿普特期(Aptian))主要发育陆内裂陷构造;过渡期构造旋回(阿普特期)沉积了一套潟湖相塑性层(盐岩);被动大陆边缘构造旋回(早白垩世阿尔布期(Albian)至今)共发育了两期重力滑脱构造，早白垩世阿尔布期-渐新世发育一期(早期)重力滑脱构造，中新世至今发育了另一期(晚期)重力滑脱构造。西非被动大陆边缘同一期重力滑脱构造具有从早到晚由陆向海的前展式发育规律，且多期重力滑脱构造具有从早到晚由陆向海迁移的进积叠加规律。西非被动大陆边缘重力滑脱构造发育的主要控制因素是大地构造背景、地层掀斜、滑脱面形态，其中大地构造背景控制重力滑脱构造体系类型，地层掀斜是引起地质体重力滑脱和变形的根本、控制构造变形的强度，滑脱面形态控制着重力滑脱构造类型和发育位置;次要控制因素是差异重力负载和塑性滑脱层等。并在此基础上建立了宽缓型凹面斜坡和窄陡型斜坡滑脱面下的西非被动大陆边缘重力滑脱构造成因发育模式。

西非;重力滑脱构造;构造发育演化;成因机制

西非被动大陆边缘，自北向南包括尼日尔三角洲、里奥穆尼、加蓬、下刚果、安哥拉和纳米比亚等盆地(图1)，是世界重要油气聚集地之一(Arthur et al.，2003;邓荣敬等，2008)。但由于非洲政缘问题一直处于低勘探阶段，进入21世纪世界石油问题日益严重及油气的重大利润，促使各国加大西非被动大陆边缘勘探力度、尤其是深水部分。

西非被动大陆边缘主要发育陆内裂陷构造和重力滑脱构造。西非被动大陆边缘盆地群的形成和发育，与中生代以来大西洋裂开和后期的持续扩张作用有关(马君等，2008)，是冈瓦纳大陆解体和大西洋扩张形成的大陆裂谷型和被动大陆边缘型叠合盆地。盆地的发育受西非板块构造演化的影响，经历了晚古生代-早中生代前裂谷构造旋回、中-晚中生代以来的陆内裂陷构造旋回和中生代末-新近纪的被动大陆边缘构造旋回(图2)(Lehner and Ruiter，1977)。自过渡期构造旋回至今西非被动大陆边缘整体的构造体系为重力滑脱构造体系，即由下白垩统阿普特阶的塑性层盐岩形成的塑性构造和被动大陆边缘构造旋回沉积的上覆地层形成的非塑性构造构成了整个西非被动大陆边缘自阿普特期以来深水环境下的重力滑脱构造体系(图3)(Giresse，2005)。由于陆内裂陷构造埋藏深，揭示资料很少，且目前主要的油气勘探层位是重力滑脱构造层(张树林和邓运华，2009)，所以本文重点研究重力滑脱构造的发育演化及成因机制。

尽管前人对西非被动大陆边缘重力滑脱构造做了研究(Séranne and Anka，2005;Hudec and Jackson，2002;Turner，1996)，但目前仅限于构造特征的研究，对构造发育演化和成因机制研究尚不明确。为了更好地开展研究区的油气勘探工作，就需要明确构造的发育演化、弄清其成因机制，为油气勘探提供理论依据。

本文从构造成因角度，重新划分了重力滑脱构造单元;结合构造成因分析了构造发育演化特征;在此基础上详细论证了重力滑脱构造发育成因的控制因素，并建立了西非被动大陆边缘重力滑脱构造的成因发育模式。

图1 西非被动大陆边缘盆地分布图Fig.1 Map showing the location of the West African passive continental marginal basin

1 西非被动大陆边缘重力滑脱构造

西非海岸盆地群自晚侏罗世至早白垩世的陆内裂陷型盆地是随大西洋的裂开而形成的;晚白垩世至今的被动大陆边缘型盆地受大西洋的持续扩张作用控制，且受西非板块构造演化的影响，而形成了西非被动大陆边缘旋回典型的重力滑脱构造。

本文所研究的重力滑脱构造是指在重力作用下的地质体沿滑脱面滑动和变形形成的构造总和(马杏垣，1989;索书田，1983)。

根据西非被动大陆边缘重力滑脱构造的成因及结构特征将重力滑脱构造划分为:重力滑脱伸展构造、重力滑脱底辟构造和重力滑脱冲断构造。这三种亚构造分别发育在重力滑脱构造体系的不同区域，因此按照构造特征又可划分为:重力滑脱伸展构造区、重力滑脱底辟构造区和重力滑脱冲断构造区(图3)。

1.1 重力滑脱伸展构造

重力滑脱伸展构造是指地质体在重力作用下形成的正断裂组合，一般发育在地质体重力势能快速下降的区域。西非被动大陆边缘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。西非被动大陆边缘重力滑脱伸展构造主要以正断裂系为主的一系列地垒、地堑和低幅度正三角型塑性构造组成。

1.2 重力滑脱底辟构造

重力滑脱底辟构造是指地质体在重力作用下形成的底辟构造，一般发育在地质体重力势能相对稳定的区域。本文所指的重力滑脱底辟构造为狭义上上拱幅度较高、构造两侧对称性较好的刺穿构造，不包括塑性地层斜向上拱构造。西非被动大陆边缘重力滑脱底辟构造主要发育在大陆坡的中部和下部，称为重力滑脱底辟构造区。

1.3 重力滑脱冲断构造

重力滑脱冲断构造是指地质体在重力作用下形成的冲断裂及不对称褶皱组合，一般发育在地质体动能向重力势能转换的区域(Nigro and Renda，2004;Storti and Poblet，1997)。西非被动大陆边缘的重力滑脱冲断构造主要发育在下陆坡至深海平原的转换区，称为重力滑脱冲断构造区。西非被动大陆边缘重力滑脱冲断构造主要是以冲断裂系、与冲断裂相关的褶皱和向海倾斜的不对称褶皱组成(Higgins et al.，2007;Rowan et al.，2004)。

2 重力滑脱构造的发育演化

西非被动大陆边缘从晚侏罗世开始发育，晚侏罗世-早白垩世阿普特(Aptian)早期属陆内裂陷型盆地，阿普特阶塑性层(盐岩)沉积期属由陆向海过渡型盆地，早白垩世阿尔布期至今属被动大陆边缘型盆地。陆内裂陷型盆地阶段主要发育伸展裂陷型构造，重力滑脱构造发育在过渡型盆地和被动大陆边缘型盆地阶段。所以本文主要论述阿普特晚期至今的重力滑脱构造发育演化。

2.1 过渡期构造旋回

早白垩世阿普特期塑性地层(盐岩)沉积期是陆相向海相的过渡时期，主要沉积了一套塑性地层，且此时期构造环境稳定、不发育区域性构造，所以将此时期划分为过渡期构造旋回。

受大西洋不同区域裂开时期的差异(南早北晚)影响，西非被动大陆边缘不同盆地之间塑性地层沉积厚度、分布范围都有差异。如南部的安哥拉、下刚果盆地整个盆地均有塑性层(盐岩)分布、厚度平均在2 km(图4)，而北部的里奥穆尼和杜阿拉盆地仅局部分布有塑性层(盐岩)、厚度相对较薄、在50～200 m之间(图5)。

图3 西非被动大陆边缘典型重力滑脱构造地震剖面图(位置见图1AA′)(据Marton et al.，2000修改)Fig.3 Seismic section of typical gravitational décollement structure of the West Africa passive continental margin(For location see Fig.1AA′)(According to Marton et al.，2000 modified)

图4 下刚果盆地重力滑脱构造演化史剖面(位置见图1BB′)Fig.4 Structure evolution profiles of gravitational décollement of the Lower Congo basin(For location see Fig.1BB′)

2.2 被动大陆边缘构造旋回

早白垩世阿尔布期至今，西非大陆边缘属于被动大陆边缘，此阶段称为西非被动大陆边缘构造旋回，发育了典型的重力滑脱构造。按照重力滑脱构造的发育演化过程，结合西非被动大陆边缘演化特征将西非被动大陆边缘构造旋回划分为三个亚构造旋回:被动大陆边缘第一亚构造旋回、被动大陆边缘第二亚构造旋回和被动大陆边缘第三亚构造旋回。

2.2.1 被动大陆边缘第一亚构造旋回

西非被动大陆边缘在晚白垩世三冬期末期发育一期强烈的抬升剥蚀或沉积间断，形成了阿尔布阶-三冬阶与上覆地层之间明显的区域不整合，故将早白垩世阿尔布期-晚白垩世三冬期划分为被动大陆边缘第一亚构造旋回。该时期为早期重力滑脱构造的主要发育期。

被动大陆边缘第一亚构造旋回的重力滑脱构造主要发育在安哥拉、下刚果和里奥穆尼等盆地(图4、5)(Jackson et al.，2008;Vera et al.，2010;Turner，1995)。可以看出早期重力滑脱构造主要发育重力滑脱伸展构造和重力滑脱冲断构造，而重力滑脱底辟构造较少或不发育。

图5 里奥穆尼盆地重力滑脱构造演化史剖面(位置见图 1CC′)Fig.5 Profiles showing gravitational décollement structure evolution of the Rio Muni basin(For location see Fig.1CC′)

2.2.2 被动大陆边缘第二亚构造旋回

西非被动大陆边缘在渐新世末期发育一期强烈的抬升剥蚀或沉积间断，形成了坎潘阶-始新统与上覆地层之间明显的区域不整合，故将晚白垩世坎潘期-渐新世划分为被动大陆边缘第二亚构造旋回。

被动大陆边缘第二亚构造旋回的重力滑脱构造在早期重力滑脱构造基础上继续发育，主要发育在安哥拉、下刚果和里奥穆尼等盆地。其中安哥拉、下刚果盆地发育由重力滑脱伸展构造、重力滑脱底辟构造和重力滑脱冲断构造组成的完整的重力滑脱构造(图4)(Lavier and Steckler，2000;Brun and Fort，2004);而里奥穆尼盆地发育的重力滑脱构造主要发育活动较弱的重力滑脱伸展构造，重力滑脱冲断构造和重力滑脱底辟构造都不发育(图5)(Turner，1995;Turner et al.，2003)。

2.2.3 被动大陆边缘第三亚构造旋回

西非被动大陆边缘中新世至今不发育大型区域性不整合，所以将中新世至今划分为被动大陆边缘第三亚构造旋回。该时期主要为尼日尔三角洲盆地重力滑脱构造的主要发育期。

被动大陆边缘第三亚构造旋回的重力滑脱构造主要发育在尼日尔三角洲等盆地(图6)(Cohen and McClay，1996)，而安哥拉和下刚果盆地重力滑脱构造活动在晚期重力滑脱构造的基础上活动明显减弱(图4、5)(Broucke et al.，2004);里奥穆尼盆地在此时期重力滑脱构造活动已经停止(图5)(Lawrence et al.，2002)。尼日尔三角洲在中新世才开始发育重力滑脱构造，但重力滑脱伸展构造、重力滑脱底辟构造和重力滑脱冲断构造均发育完整，组成了完整的尼日尔三角洲盆地的重力滑脱构造(图6)。

根据西非被动大陆边缘重力滑脱构造的空间发育状况、样式和演化阶段，将其划分为早白垩世阿尔布期-渐新世发育的早期(第一期)重力滑脱构造和中新世至今发育的晚期(第二期)重力滑脱构造。通过上述各演化阶段分析可知，第一期重力滑脱构造主要发育在下刚果和里奥穆尼等盆地，第二期主要发育在尼日尔三角洲和下刚果等盆地。两期重力滑脱构造在不同区域存在较大差异。

3 重力滑脱构造成因分析

西非被动大陆边缘重力滑脱构造受多方面因素控制。

图6 尼日尔三角洲盆地重力滑脱构造演化史剖面(位置见图1DD′)Fig.6 Profiles showing gravitational décollement structure evolution of the Niger Delta basin(For location see Fig.1DD′)

大地构造背景控制着重力滑脱构造体系格架。由于大西洋裂开及扩张时间、方式的差异，特别是大西洋转换断层对板块边缘影响的差异，造成西非被动大陆边缘重力滑脱构造体系之间的差异性。

重力滑脱构造体系内部构造主要受动力、岩性、环境和触发因素等综合作用影响(马杏垣，1989;王同和和谷跃民，1988;王月然等，2009;余一欣等，2011;彭美丽等，2011)。重力滑脱构造体系发育的实质是在重力失去平衡状态下，岩石地层变形、地质体滑动使重力达到新的平衡状态的过程，那么可以看出重力失衡是造成重力滑脱构造发育的动力因素和本质因素。通过研究认为，西非被动大陆边缘重力滑脱构造的主要控制因素是地层掀斜和滑脱面形态;次要控制因素是差异重力负载、塑性滑脱层等。

下面具体分析各因素对重力滑脱构造的控制作用。

3.1 大地构造背景对重力滑脱构造发育的控制

尽管西非被动大陆边缘整体属于统一的被动陆缘，但其不同区域也存在较大差异，被动陆缘构造背景相对板块碰撞边缘要简单得多，且区域性板块稳定、构造活动较少，最主要的区域性构造就是大西洋的转换断层。在这种区域性构造相对不发育的情况下，转换断层对重力滑脱构造体系起着重要的控制作用。

首先，根据转换断层与西非被动大陆边缘的交接关系(Wilson et al.，2003)，将西非被动大陆边缘划分为倾向离散-裂陷型和转换离散-裂陷型两类被动大陆边缘类型。倾向离散-裂陷型边缘与转换断层呈高角度相交，位于2条主转换断裂带之内;而转换离散-裂陷型边缘与错断大洋中脊的主转换断裂带相关联，是大洋转换断裂带的延伸或与之低角度相交。

其次倾向离散-裂陷型边缘显示出岩石圈和地壳渐进式减薄特征，过渡地壳带相对较宽，块体离散方向与大陆边缘近于垂直，即形成板块边缘相对宽缓的大陆坡形态，如下刚果盆地、尼日尔三角洲盆地等发育完整的重力滑脱构造体系(图4、6)(Cramez and Jackson，2000)。转换离散-裂陷型边缘，块体的离散方向与大陆边缘或转换断裂带近于平行，大多数情况下其过渡地壳带比较窄，即形成板块边缘相对窄陡的大陆坡形态，如里奥穆尼盆地等主要发育重力滑脱冲断构造和重力滑脱伸展构造，而重力滑脱底辟构造相对不发育的重力滑脱构造体系(图5)。

综上，大西洋转换断层控制着大陆边缘的类型，大陆边缘类型又控制着大陆坡的形态，大陆坡形态对重力滑脱构造体系起重要的控制作用。

3.2 地层掀斜对重力滑脱构造发育的控制

地层掀斜是控制西非被动大陆边缘重力滑脱构造体系发育的主要因素和启动因素。从本质上讲，重力滑脱构造体系的发育，必须存在重力失衡。由于不均衡的水平或垂直构造运动活动时，如研究区主要是由于洋壳、洋陆过渡壳和陆壳的不均衡热沉降以及非洲板块的不均衡抬升，造成了西非被动大陆边缘地层的掀斜，地层掀斜使地质体获得过剩的重力势能，在适宜的斜坡和滑动面上地质体变形或向下滑动，在此过程中就形成了重力滑脱构造。

地层的掀斜强弱对重力滑脱构造体系的发育强度有重要的控制作用。重力滑脱所需要的能量与地层的掀斜角大小有关。掀斜角越大，能量越大，重力滑脱构造活动越强烈(Mello and Pratson，1999)。所以地层掀斜不仅是重力滑脱构造发育的启动因素，同时控制着重力滑脱构造体系的发育规模和变形强度。

通过对西非地层掀斜程度的统计，可以看出滑脱面在阿尔布(Albian)早期开始发生倾斜;从构造发育情况看，如断裂、水平运动及塑性构造等，可以看出重力滑脱构造体系也是在阿尔布(Albian)早期开始发育，即地层掀斜引起重力滑脱构造的发育。重力滑脱构造发育强度与地层掀斜程度也具有明显的一致性，如下刚果盆地地层掀斜和重力滑脱构造强烈活动期都在晚白垩世-始新世和中新世-上新世(图4)，说明地层掀斜控制着重力滑脱构造体系的发育强度。

3.3 滑脱面形态对重力滑脱构造的控制

根据西非被动大陆边缘滑脱面形态特征，结合被动大陆边缘类型，可将滑脱面形态划分为宽缓型凹面斜坡和窄陡型斜坡。宽缓型凹面斜坡滑脱面是指滑脱面相对较宽、两边相对上倾、中部下凹，且掀斜角较小的斜坡滑脱面，如下刚果盆地和尼日尔三角洲盆地的滑脱面(图4、图6);而窄陡型斜坡滑脱面是指滑脱面相对较窄，且掀斜角较大的斜坡滑脱面，如里奥穆尼盆地的滑脱面(图5)。当然两种滑脱面都存在局部的高低起伏。

滑脱面形态差异主要控制重力滑脱构造体系的变形方式、变形区域和变形过程等。如宽缓型凹面斜坡滑脱面上发育的重力滑脱构造体系受控因素较多，构造体系较复杂，尤其是底辟构造区的变形方式可以是多样的;窄陡型斜坡滑脱面上发育的重力滑脱构造体系为前人(马杏垣，1989)认识的典型重力滑脱构造体系，主要发育重力滑脱伸展构造区和重力滑脱冲断构造区(图5、图7)。

滑脱面的局部高低起伏控制着重力滑脱构造体系下局部构造的发育位置和规模，如重力滑脱伸展构造区斜坡滑脱面的局部快速下倾是正断裂的主要发育部位，下倾的强度控制着正断裂的规模(陈强，1986)，而重力滑脱底辟构造区和重力滑脱冲断构造区的局部凸起是底辟和冲断裂的发育部位，凸起规模与底辟或冲断裂规模成正比(图3)。

3.4 其它因素对重力滑脱构造的控制

除了大地构造背景、地层掀斜和滑脱面形态之外，重力滑脱构造还受其它因素的影响。如差异重力负载和塑性滑脱层等。

(1)西非重力滑脱构造体系三个构造区的差异重力负载所起的控制作用不同。

重力滑脱伸展构造区，发育的正断裂体系多为生长正断裂，正断裂下降盘沉积的地层厚度大于上升盘的沉积地层厚度，造成下降盘重力负载大于上升盘的重力负载，促进了正断裂的发育，因此差异重力负载对生长断裂等局部构造的发育起到了一定的促进作用(Rouby et al.，2002)。

重力滑脱底辟构造区，主要发育底辟构造，该区上覆地层厚度大，平均在5 km左右，远大于重力滑脱伸展构造区和重力滑脱冲断构造区的平均厚度2.5 km。但由于上覆地层厚度不均，造成重力滑脱底辟构造区的差异重力负载，使得塑性层由高压区流向低压区，平衡由上覆地层造成的差异重力负载，使重力负载达到新的平衡，由此差异重力负载造成的塑性层流动方式包括垂向流动和横向流动(邬光辉等，2004)，垂向流动形成了西非重力滑脱底辟构造区最主要的底辟构造(胡望水和薛天庆，1997)，横向流动主要对重力滑脱冲断构造区的冲断构造起一定的控制作用。

重力滑脱冲断构造区，差异重力负载作用相对较弱，主要是冲断裂的上下盘及其控制的上覆褶皱和不对称褶皱的核部和翼部存在差异重力负载作用，高部位重力负载低于低部位重力负载，一定程度上促进了冲断裂和褶皱的发育。

(2)塑性滑脱层是重力滑脱构造体系发育的润滑剂，起到了重要的催化作用。塑性滑脱层性质的差异会导致重力滑脱的最大静摩擦力和动摩擦力的不同，其中屈服点和粘滞性是影响其润滑作用的重要因素，屈服点越低、粘滞性越小润滑作用越明显，可以在掀斜角较低的滑脱面上发育重力滑脱构造，相反则需要更大的掀斜角提供更大的下滑重力分量来克服较大摩擦力。所以塑性滑脱层对重力滑脱构造体系的发育起到了润滑剂的作用，而塑性滑脱层性质(组成成分、纯度、密度、含水饱和度、孔隙率等)则影响着润滑作用的好坏(梁卫国等，2010)。

西非重力滑脱构造体系的盐岩和泥岩作为很好的滑脱层，为重力滑脱构造体系的发育提供了很好的滑动条件。在地层掀斜角不太高(比如只有4°时)的情况下，由于塑性滑脱层的存在，就开始发育重力滑脱构造;而且由于塑性滑脱层广泛分布于西非，平均厚度在1 km左右，所以重力滑脱构造体系发育范围和变形幅度受塑性滑脱层影响明显，从重力滑脱伸展构造区到重力滑脱冲断构造区延伸160 km以上，变形幅度自滑脱层之上至第四系的整套地层都受塑性滑脱层影响。

塑性滑脱层作为重力滑脱构造体系的一部分，其厚度对构造体系的变形起到一定的控制作用。当塑性滑脱层较薄(1 km以下)时，其对整体构造变形的影响较小，主要是润滑剂的作用，如重力滑脱伸展构造;当塑性滑脱层厚度达到1 km以上时，塑性滑脱层对构造的发育可以起到重要的控制作用，如重力滑脱底辟构造及其发育变形过程等。

4 重力滑脱构造成因发育模式

通过对西非被动大陆边缘重力滑脱构造体系构造特征和发育成因的分析，综合构造发育特征和控制因素，建立了西非被动大陆边缘的宽缓型凹面斜坡和窄陡型斜坡滑脱面两类重力滑脱构造体系发育成因模式(图7)。

(1)宽缓型凹面斜坡滑脱面重力滑脱构造成因发育模式

①塑性滑脱层沉积期(图7A):该时期是由陆相向海相过渡的时期，主要是沉积了一套塑性滑脱层，不发育区域性构造运动。

②重力滑脱构造发育早期(图7B～C):仍以沉积为主，即塑性滑脱层之上沉积了一套地层。该期是重力滑脱构造的开始发育期。地层开始掀斜，首先在重力滑脱伸展构造区开始发育伸展正断裂。随着地层的进一步掀斜，重力滑脱底辟构造区开始发育低幅度、长波长的枕状隐刺穿底辟及重力滑脱冲断构造区的不对称褶皱。

图7 西非被动大陆边缘重力滑脱构造成因演化模式(示意)图Fig.7 Evolution model maps of gravitational décollement structure in the West African passive continental margin

③重力滑脱构造发育中期(图7D):是重力滑脱构造的主要发育期，构造格架已基本确定。地层掀斜强烈，已达到一定高度，上覆地层较厚，重力处于极不平衡状态，所以该期重力滑脱构造活动强烈。重力滑脱伸展构造区正断裂在早期的基础上活动强烈，并基本定型;重力滑脱底辟构造区的早期隐刺穿底辟构造受到较大的差异重力负载，发育为刺穿幅度较高的蘑菇状底辟;重力滑脱冲断构造区也由于该期强烈的重力滑脱作用造成前端较强的冲断作用，在早期褶皱的基础上，进一步发育为冲断裂。

④重力滑脱构造发育晚期(图7E):主要是发育中期的继承和延续。由于地层掀斜的减弱而减弱;构造特征与中期相似，主要发育同生构造。差异重力负载作用起到相对重要的控制作用。

(2)窄陡型斜坡滑脱面重力滑脱构造发育模式

①盐岩层沉积期(图7a):与宽缓型的塑性滑脱层沉积期类似，沉积了一套塑性滑脱层，也不发育区域性构造运动;但受滑脱面形态控制，塑性滑脱层分布范围和厚度都小于宽缓型凹面斜坡滑脱面的。

②重力滑脱构造发育早期(图7b～c):重力滑脱构造开始发育。在窄陡型斜坡滑脱面之上，随着地层的掀斜，在上覆地层开始沉积时，就开始发育重力滑脱构造，早于宽缓型凹面斜坡滑脱面的重力滑脱构造。随着地层掀斜的继续，开始在重力滑脱伸展构造区发育重力滑脱伸展构造，重力滑脱底辟构造区构造相对不发育，重力滑脱冲断构造区褶皱变形强烈。

③重力滑脱构造发育中期(图7d):继承和延续了早期重力滑脱构造的发育，是重力滑脱构造的主要发育期。该期地层掀斜强烈，重力滑脱伸展构造继续活动，重力滑脱冲断构造区由早期的褶皱发育为一系列冲断裂。由于窄陡型斜坡滑脱面和较薄的塑性滑脱层和上覆沉积层的控制，盆地的重力滑脱底辟构造基本不发育，仅零星发育低幅度隐刺穿的底辟构造。重力滑脱构造体系在中期已基本定型。

④重力滑脱构造发育晚期(图7e):由于地层掀斜明显减弱，使得重力滑脱构造活动也随之减弱，主要是前期的继承和延续;最终会随着地层掀斜的停止而停止发育。

5 结 论

(1)西非被动大陆边缘盆地在晚侏罗世伴随大西洋的裂开而形成，晚侏罗世-早白垩世阿普特期主要发育陆内裂陷构造，属陆内裂陷构造旋回;阿普特期沉积了一套潟湖相塑性层(盐岩)，属过渡期构造旋回;早白垩世阿尔布期至今，共发育了两期重力滑脱构造，早白垩世阿尔布期-渐新世发育一期(早期)重力滑脱构造，中新世至今发育了另一期(晚期)重力滑脱构造，属被动大陆边缘构造旋回。

(2)西非被动大陆边缘重力滑脱构造具有从早到晚由陆向海的发育规律，即先发育靠陆一侧重力滑脱伸展构造区的重力滑脱伸展构造、然后发育重力滑脱底辟构造区的重力滑脱底辟构造、最后发育靠海一侧重力滑脱冲断构造区的重力滑脱冲断构造。且多期重力滑脱构造具有从早到晚由陆向海迁移的进积叠加规律，如晚期重力滑脱底辟构造覆盖在早期重力滑脱冲断构造之上，晚期重力滑脱冲断构造发育在早期重力滑脱冲断构造的向海一侧。

(3)大地构造背景、地层掀斜和滑脱面形态是西非被动大陆边缘重力滑脱构造发育的主控因素，差异重力负载和塑性滑脱层是次控因素。其中大地构造背景控制重力滑脱构造体系类型，地层掀斜是引起地质体重力滑脱和变形的根本、控制构造变形的强度，滑脱面形态控制着重力滑脱构造结构、类型、发育位置和规模。

(4)西非被动大陆边缘存在宽缓型凹面斜坡滑脱面和窄陡型斜坡滑脱面两种重力滑脱构造成因发育模式。

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Tectonic Revolution and Forming Mechanism of Gravitational Décollement Structures in the Passive Continental Margin of West Africa

HU Wangshui1，LI Tao1，YU Shui2，WU Chan1，HE Yaoyao3and LONG Xiaojun3
(1.Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources，Ministry of Education;Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China;2.International Research Department，CNOOC Research，Beijing100027，China;3.Geophysical Exploration Institute，Jianghan Oilfield Company，SINOPEC，Wuhan430023，Hubei，China)

The passive continental margin of West African basin began to form when the Atlantic Ocean broke up in Late Jurasic，and based on the difference of geodynamic mechanism，the tectonic revolution of the basin could be divided into three epochs.The main style of tectonic development was intracontinental rift in Late Jurassic-Early Cretaceous Aptian stage，which was named as intracontinental rift tectonic cycle epoch.In transitional tectonic cycle epoch(Aptian stage)，the lagoons ductile layer(salinastone)was deposited in the basin.The third tectonic deformation stage is passive continental margin tectonic cycle one(Cenomanian-present)in which the gravitational décollement structure developed，then，the stage could be further divided into two phases:Early Cretaceous Albian period-Oligocene and Miocene-now.The tectonic evolution model of every phase gravitational décollement structure was advanced from land to sea，and there were prograding and superimposed deformation model of every phase from early to late.According to the analysis of the gravitational décollement structure formation mechanism，the main controlled factors included 1)tectonic background，which determined the gravitational décollement structure type，2)stratum tilting，which induced gravity slipping and deforming and controlled the deformation degree，and 3)décollement shape，which controlled its type and forming location.Then，the secondary factors are different gravity loading and ductile décollement layer.Based on the analysis of forming mechanism，this study establishes a gravitational décollement structure mechanism evolution model of wide-gentle type concave slope and narrow-steep type slope slip surface on the West African passive continental margin.

West Africa;gravitational décollement structure;tectonic evolution;forming mechanism

P542;TE121.1

A

1001-1552(2012)02-0186-011

2011-07-06;改回日期:2011-11-01

项目资助:国家重大专项(2008ZX05030-003)“西非被动大陆边缘盆地海底扇等勘探目标评价与优选”部分成果。

胡望水(1963-)，男，博士，教授，博士生导师，主要从事石油地质教学及科研工作。Email:huwangshui@126.com