西非被动大陆边缘盆地是目前油气勘探的重点和热点地区之一。尼日尔三角洲盆地位于西非中段(图 1)，油气资源丰富，是西非主要的含油气盆地^[1-2]。已打钻井显示，该盆地深水区油气资源潜力巨大^[3]。

弄清深水区地下构造特征是进行深水油气资源开发的首要前提。尼日尔三角洲深水区构造特征及形成机理的研究是目前的热点和难点，有学者^[4-9]通过地震资料对深水陆坡区泥刺穿及其沉积模式进行大量分析，并通过三维地震对近地表浊流进行研究；Shaw等^[10-11]对尼日尔三角洲深水区逆冲断层的形成机制进行研究。为更好地开展研究区油气勘探工作，本文结合前人研究成果，以现有海上地震资料为依据，对尼日尔三角洲深水区构造特征及形成机理进行阐述，为海上油气勘探提供理论指导。

1 地质背景

尼日尔三角洲从早白垩世晚期Albian期开始发育，经历了早白垩世-晚白垩世Santonian期、晚白垩世Campanian期2个演化阶段，发育了裂陷期湖相、海相沉积和漂移期海相、海陆交互相沉积^[12]。早白垩世Aptian期南大西洋和北大西洋还未连通，中西部的Walvis海岭对大洋循环具有阻隔作用，尼日尔三角洲所在的南大西洋北部仍处于半封闭浅水环境，气候干旱，蒸发作用强，因此发育了一套巨厚盐岩层。始新世之后，持续的海退开启尼日尔三角洲主体的形成，来自非洲大陆陆源碎屑的大量供应使得三角洲沉积体系不断地向海方向推进，新生代海退碎屑岩层序总厚度达9 000~12 000 m。尼日尔三角洲盆地主要沉积物是新生界地层, 自下而上发育3个主要的岩性地层沉积单元：Benin组、Agbada组和Akata组^[13]，均为穿时地层。Akata组为一套均匀的灰色粉砂质欠压实海相页岩，主要发育在缺氧的大陆斜坡；Agbada组是一套砂泥岩互层的近海相沉积岩，主要沉积于三角洲前缘、分支河道和下三角洲平原环境；Benin组是三角洲平原河流相砂岩地层。

2 深水区构造特征与形成机理

尼日尔三角洲是发育于非洲板块与大西洋板块边缘三联点上的裂谷盆地，主要以砂质泥为主，是沉积在新生代大陆架和陆坡上的楔形沉积体(图 2)。受区域伸展应力场和陆坡重力作用的影响^[14-15]，新生代构造样式和构造变形存在明显的分带性。尼日尔三角洲东部盆地从陆向海方向具有3个大的构造分区：北部伸展拉张区、过渡区和挤压逆冲区。

2.1 研究区构造特征

尼日尔三角洲东扇北部伸展区发育一系列弧形、向南倾的大型同沉积断层，伴生大量滚动背斜构造带，平缓的滚动背斜及其伴生构造是尼日尔三角洲陆上及浅海最主要的构造形式(图 3)。滚动背斜大致分为4大类：1)由单条主控断层形成的简单滚动背斜；2)由多条生长断层与主控断层形成的滚动背斜；3)由多条反向断层与主控断层形成的背对式构造；4)顶部塌陷背斜构造(图 4(a))。

过渡区发育大量泥底辟，底部塑性泥岩向上拱起形成穹隆状(图 4(b))。部分上覆地层早期受重力滑脱作用，形成挤压逆冲断层，根部消失在滑动面上；局部受泥拱作用，形成逆冲泥拱背斜构造(图 4(c))，顶部多呈漏斗状强地震反射，下伏地层反射特征较模糊或呈现空白反射。挤压逆冲区具有复杂的逆冲构造样式(图 4(d))，多以断层转折褶皱和逆冲叠瓦系列为主。

尼日尔三角洲M区位于东部扇转换带上(图 5)。资料显示，M区受塑性泥岩的重力滑动作用影响，产生以逆冲断层及泥底辟为主的构造，该区的逆冲及泥底辟作用对构造演化有非常重要的影响。根据各自控制作用的不同，将该区构造分为泥底辟型、冲断-泥底辟混合型和逆冲型3类。

逆冲型构造主要发育在M区南部挤压区，包括内褶皱带、外褶皱带及过渡滑脱褶皱带等构造带。受陆坡重力滑动作用影响，塑性泥岩向南侧移动，形成上陡下缓的逆冲断层、断层转折褶皱及由断层转折褶皱组成的逆冲叠瓦系列，断层面根部在滑动面上消失(图 6(a))。部分断层转折褶皱顶部由于逆冲产生张裂塌陷，形成大量正断层(图 6(b))。

泥底辟是底辟构造的初期产物，其地震反射特征表现为向上拱起的穹隆物，发育到成熟阶段可能会刺穿上覆岩体^[17]。该区泥底辟型呈现漏斗状强地震反射，底部出现弱反射或无反射(图 4(b))。受早期逆冲和晚期泥底辟作用的影响，M区部分地层发育冲断-泥底辟混合型构造(图 7(a))。此类构造地层厚度在泥底辟背斜顶部明显减薄，顶部发生张裂塌陷，断层控制的上覆沉积物受底部泥底辟作用，形成拉张环境，产生大量放射状断层，发育顶部平坦、两翼对称的背斜(图 7(b))。

2.2 构造形成机理

伸展拉张区包括近海及三角洲平原，受底部深源、超压、塑性海相页岩横向流动及斜坡不稳定等因素的共同影响，下伏地质体重力势能快速下降，大量同沉积正断层发育，断层面上陡下缓，断距上小下大，消失于深部。随着同生断层的形成，下降盘沉积厚度大于上升盘，造成下降盘重力负载大于上升盘，在下降盘常伴生滚动背斜(图 8)。这些断层在平面上组合形成一系列由若干断块及滚动背斜组成的构造带，这些构造带的形成年龄沿轴向自北东向南西逐渐变新。

下部古新世-始新世沉积的Akata组塑性泥页岩层，形成以重力滑动为主的构造特征。由于上覆地层厚度大且分布不均匀导致重力滑塌，泥底辟构造区的重力差异促使塑性层(底部泥岩)由高压区向低压区流动。为平衡重力差异造成的负载，M区中部形成泥底辟。随着三角洲向海推进，大陆架外侧在过渡区由于上覆三角洲平原碎屑沉积物快速堆积，发生重力滑脱，形成挤压逆冲环境，产生上陡下缓的逆冲断层(图 4(c))；下部深水陆坡快速沉积的海相泥岩随上覆地层负荷压力增大，形成欠压实状态的粘土，塑性泥岩向上发育，形成冲断-泥底辟构造。同时在外褶皱冲断带发育一系列叠瓦状逆冲断层，以后退式逆冲叠瓦断层为主。

2.3 圈闭特征

西非被动大陆边缘不同阶段构造控制尼日尔三角洲盆地的结构和沉积，发育不同类型的圈闭^[18-19]。尼日尔陆上三角洲及近海地区以伸展构造为主，发育大量滚动背斜、塌顶背斜等与同沉积生长断层有关的构造，其中以简单滚动背斜和多条生长断层控制形成的滚动背斜为主(图 8 (a)、图 8(b))，上盘多以区域性泥岩为盖层，下盘以封闭性断层面作为遮挡，目前所发现的油气主要富集在构造圈闭中。陆坡区泥岩底辟及其相应逆冲断裂构造具备优越的油气成藏条件，底辟-逆冲断裂构造的发育与重力滑动有关，构造圈闭主要为底辟背斜和逆冲背斜圈闭，其储集层以浊积扇砂体为主，上覆厚层海相泥岩作为盖层。

由于尼日尔三角洲盆地的快速沉积和泥岩欠压实，M区南部逆冲型构造带形成底辟背斜-逆冲背斜圈闭。局部构造走向与逆冲断层一致，由下往上各层位均形成圈闭，圈闭幅度大、面积小、继承性好。北部地区发育部分生长断层和滚动背斜，主要为背对式构造(图 8(c))和顶部塌陷背斜构造(图 8(d))。背对式构造由反向断层和主控断层共同作用形成，顶部塌陷背斜构造主要由页岩上隆造成的滚动背斜顶部坍塌形成。Agbada组的砂泥互层形成良好的储集层与盖层，对上覆生长断层的后期沉积起到一定作用，同时泥底辟上涌，在顶部形成裂隙带，为油气提供运移通道，封闭性断层作为油气运移遮挡，形成良好的生储盖组合。

3 结语

尼日尔三角洲盆地由陆向洋方向具有3个大的构造分区：伸展拉张区、过渡区和挤压逆冲区。伸展拉张区发育大量的同沉积正断层，其下降盘常伴生滚动背斜；过渡区由于下部海相泥岩形成泥拱，发育大规模底辟构造；过渡区转换带陆坡下部挤压逆冲区以后退式逆冲叠瓦断层为主。

转换带M区构造根据控制作用不同分为3种类型：泥底辟型、冲断-泥底辟混合型、逆冲型。M区南部挤压区形成逆冲型构造，主要发育上陡下缓的逆冲断层、断层转折褶皱及由断层转折褶皱组成的逆冲叠瓦系列。冲断-泥底辟混合型构造主要分布于M区中部，早期受重力滑脱作用影响形成挤压环境，发育上陡下缓的逆冲断层。M区上覆地层受重力差异影响形成泥底辟，后受下部塑性物质的泥拱作用形成穹隆背斜，顶部形成局部拉张环境，产生大量放射状断层。M区南部圈闭主要以底辟背斜、逆冲断背斜圈闭为主，北部地区发育部分生长断层和滚动背斜圈闭。