特提斯域构造演化背景下北非地区早古生代岩相古地理

【作者】 李依霖； 冯志强； 季汉成； 曹喆； 郭金瑞； 李宗峰； 郑乃熙； 孙润明； 夏昌盛； 鲍志东；

【机构】 中国石油大学(北京)地球科学学院； 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室； 中国石化石油勘探开发研究院；

【摘要】 北非特提斯域即现今非洲撒哈拉沙漠以北的广阔区域,为冈瓦纳大陆北面与欧亚大陆南边的宽阔中生代海相沉积带。该地区油气资源丰富,展现出巨大的勘探潜力。以北非地区中西部盆地为研究对象,结合研究区地质背景及全球特提斯域演化,以沉积学理论体系为指导,综合运地震与地球物理方法,划分区域早古生代地层层序,开展多期构造背景下的沉积体系及演化历程的系统分析,恢复古地貌厚度,重建区域重点阶段岩相古地理,研究认为:(1)北非地区受特提斯域演化的影响共分为四个演化阶段:稳定陆块演化阶段、抬升剥蚀演化阶段、裂谷裂陷演化阶段以及反转隆升演化阶段。先后经历泛非、塔康、加里东、海西、阿尔卑斯等重要造山运动,形成现今构造格局。其中海西造山运动在北非多个地区造成抬升剥蚀,影响最大。(2)北非地区重点盆地地层整体以海西不整合面为界限,主要发育2大沉积旋回。第1旋回为古生界克拉通盆地沉积旋回,主要发育在前寒武系结晶基底之上的古生代地台沉积,至海西运动结束,由寒武系、奥陶系、志留系和下泥盆统地层组成。强烈的海西期造山运动,使得石炭系、二叠系地层在盆地内普遍缺失;第2旋回为中新生界坳陷盆地沉积旋回,主要为中生代陆相夹海相沉积。(3)完成岩相古地理分析:早古生代海平面逐渐下降,海域缩小,陆域扩大,自下而上以碎屑岩沉积为主,主要的沉积环境为冲积扇、辫状河、曲流河、辫状河三角洲沉积以及滨浅海沉积。早寒武世整体以辫状河沉积为主,形成大套砂岩。至晚寒武世,海平面快速上升,由陆相向海相快速交替。奥陶纪整体以辫状河、辫状河三角洲相沉积为主。受气候变冷的条件影响,形成冰碛岩沉积。志留纪冰川融化,海平面迅速上升,形成最大海泛面,沉积大套海相泥岩和热页岩,为北非地区主要的烃源岩形成层段。泥盆纪古特提斯洋洋壳扩张,北非北部地区形成被动陆缘盆地,陆内物缘区范围扩大,整体以发育冲积扇、辫状河、曲流河沉积为主。石炭纪末至二叠纪,劳亚大陆与北非陆块碰撞形成海西造山运动,北非地区整体抬升转为陆相沉积并发生构造反转,三叠纪整体发育冲积扇、辫状河、曲流河沉积,陆内汇水区形成湖泊,东北部有新特提斯洋残留。更多还原