盆地演化通常伴随区域构造环境，特别是区域热-构造机制的演化而同步发生，并且该演化过程通常具有明显的阶段性(汤良杰等, 2001; 何登发等, 2004; 金之钧, 2005; 张光亚等, 2008)。位于非洲中部的Muglad盆地属于典型的陆内被动裂谷盆地(图 1)；自早白垩世以来，受冈瓦纳大陆裂解和周缘板块演化的影响，盆地经历了三期裂谷演化阶段(Genik, 1993; 魏永佩, 1999; Mohamed et al., 2001; 窦立荣, 2003; 魏永佩和刘池阳, 2003; 童晓光等, 2004; 潘校华等, 2005; 田作基等, 2005; 窦立荣等, 2006a, b; 黄彤飞等, 2017; 张光亚等, 2018)。尽管Muglad盆地各演化阶段相继发生，且所处的热-构造体制以及盆地类型性质并没有发生截然的变化，但三期伸展应力场的来源、大小、方向及对盆地的影响各不相同，不同于跨越多个热-构造机制变革期的叠合盆地。Muglad盆地属于新的叠合盆地类型，可采用叠合盆地的研究方法(汤良杰等, 2001; 金之钧, 2005)，通过划分关键构造期、恢复关键构造期原型盆地，研究此类经历多个构造演化阶段的多旋回盆地。我国特殊的地质背景决定了我国缺少形成陆内被动裂谷盆地的条件，致使地质学家对该类盆地的研究较为缺乏。

图 1

Fig. 1

图 1 Muglad盆地的构造单元划分(a)及其在区域地质中的位置(b, 据Guiraud et al., 2005改绘) Fig. 1 Tectonic elements of Muglad Basin (a) and its location in the regional geology (b, modified after Guiraud et al., 2005)

多期裂谷的叠加作用因晚期断裂活动沟通了盆地深部的油源、造成原生油气藏的调整和破坏、进而影响了油气的分布，例如在处于同一构造域、经历了晚白垩世和古近纪2期裂谷断裂活动的西非尼日尔Termit盆地中发现的油气主要分布在晚期裂谷活动强烈的Araga地堑、Dinga断阶带和Fanna转换带(周立宏等, 2017)，而且还可以形成多套成藏组合，渤海湾盆地多期断陷使得探明储量主要分布在以孔店组和沙四段的下部成藏组合、沙二段和沙三段上部为主的中部成藏组合以及东营组-新近系的上部成藏组合(赵文智和池英柳, 2000; 杨菊兰等, 2008)。

受资料详实程度和研究认识程度的制约，以往没有从多旋回叠合盆地的角度研究Muglad裂谷盆地的形成演化及其控油作用。随着勘探程度提高、难度加大，开展关键时期原型盆地恢复和不同时期原型盆地叠加方式的研究，以明确盆地油气分布规律变得尤为迫切。因此，本文从关键构造期划分、关键构造期原型盆地恢复、不同构造期盆地和裂谷作用的叠加方式及对油气生成、运聚的影响四个方面入手，研究多期叠加型被动裂谷盆地的演化。

Muglad盆地位于非洲中部，横跨苏丹-南苏丹两国，面积超过12万平方千米，最大沉积厚度超过15km，是发育在前寒武系结晶基底之上的大型陆内被动裂谷盆地。它属于中-西非裂谷系，紧邻中非断裂带(中非剪切带)。Muglad盆地主体由一系列凸起和凹陷组成，主构造线方向为NW-SE，与NE-SW走向的中非剪切带近于垂直(图 1)。

非洲陆块是冈瓦纳大陆的主要组成部分。前寒武纪末泛非造山运动过程中，一系列陆块的拼合形成冈瓦纳大陆，同时也形成了冈瓦纳大陆统一的陆壳基底(Hoffman, 1991; 1999; Rogers et al., 1995; Smith, 1999; Scotese, 2006)。众所周知，大陆碰撞造山作用是延续上千万年的构造事件。超大陆聚合需要多个陆块之间的一系列大陆碰撞事件来完成。这样看来，冈瓦纳大陆聚合的泛非造山运动持续1亿多年(Rogers et al., 1995)，也就不奇怪了。刚果陆块与南、北Rodinia之间的大洋的关闭是穿时的。最早的碰撞事件发生在莫桑比克航道的南端，时间为800~750Ma (Stern, 1994; Scotese, 2006)。随后，莫桑比克-Hijiaz洋从南(莫桑比克)向北(埃及, 苏丹、南苏丹)逐渐关闭。刚果古陆与北Rodinia之间碰撞事件的最后一幕于发生于阿拉伯与埃及-苏丹-南苏丹之间，发生的时间为ca. 600Ma。Hijiaz岛弧在此过程中被严重破坏(Stern, 1994, 2002)。刚果古陆南缘的Pharusian-Adamastor洋比较宽(>5500km)，消减-闭合的时间也比较长。刚果古陆与南Rodinia最终碰撞缝合可能延续至寒武纪初期(Scotese, 2006)。Muglad盆地位于苏丹和南苏丹境内，前寒武纪结晶基底形成于泛非运动过程中。阿拉伯与埃及-苏丹-南苏丹之间的ca. 600Ma前的碰撞造山作用，对Muglad盆地的前寒武纪结晶基底的形成影响最大。根据野外露头和钻井资料，Muglad盆地白垩系-第四系直接不整合于前寒武纪基底之上，缺失寒武系-侏罗系。根据露头、钻井和地震资料，前寒武系的岩性主要为花岗岩和片麻岩、片岩，见少量石英岩和动力变质的糜棱岩(魏永佩和刘池阳, 2003; 潘校华等, 2005; 窦立荣等, 2006a)。

非洲发育三期裂谷，分别为古生代、中生代和新生代裂谷(图 2)(Winn et al., 1993; Guiraud et al., 2005)。各期裂谷分布走向均有不同，是冈瓦纳大陆裂解过程的记录。Muglad盆地经历了中生代和新生代裂谷作用。

图 2

Fig. 2

图 2 非洲不同时代裂谷分布图(据Winn et al., 1993; Guiraud et al., 2005改绘) Fig. 2 Paleozoic, Mesozoic and Cenozoic rifts in Africa (modified after Winn et al., 1993; Guiraud et al., 2005)

古生代裂谷在非洲南部和中部比较发育，北非发育较少。

中生代裂谷分布广泛，特别是在非洲中部和西部尤为发育，形成中非裂谷系和西非裂谷系。Muglad盆地是中非裂谷系中最大的一个裂谷盆地，中生代裂谷作用发生于白垩纪，可以划分出早白垩世和晚白垩世2个断(裂)陷期。非洲中生代裂谷发育时代主要为侏罗纪-白垩纪；白垩纪为中生代裂谷作用高峰期。在非洲与马达加斯加之间可能存在三叠纪的裂谷作用。

新生代裂谷集中于非洲东部，形成东非裂谷系，由东、西2条大型裂谷带组成，是世界上延伸最长的新生代裂谷带。新生代裂谷作用波及到中非裂谷带的东北段(包括Muglad盆地及其东北侧的中非裂谷盆地)和非洲北部的锡尔特盆地，造成这些地区中生代裂谷的复活。东非裂谷带与红海裂谷、亚丁湾裂谷构成一个完整的大型新生代三岔裂谷系。Muglad盆地的新生代裂谷作用在盆地东部的Kaikang坳陷最明显，发生于古近纪中-晚期至新近纪早-中期，是盆地的第三个断(裂)陷期。

Muglad盆地是发育于前寒武系结晶基底之上的中-新生代裂谷盆地。白垩系-新生界直接不整合于前寒武系之上，缺失寒武系-侏罗系(表 1)。前寒武系结晶基底就是其盆地基底，形成于泛非构造旋回，主要由花岗岩和片麻岩组成。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 Muglad盆地地层表 Table 1 Stratigraphic chart of the Muglad Basin

表 1 Muglad盆地地层表 Table 1 Stratigraphic chart of the Muglad Basin

Muglad盆地的白垩系自下而上由Abu Gabra(简称AG)组、Bentiu组和Darfur群组成。

AG组属于下白垩统，为盆地第一断陷期沉积。勘探界将其自上而下划分为5个岩性段，分别是：AG1~AG5。AG5段岩性以粗砂岩、含砾砂岩为主，为初始断陷期冲积扇-洪积扇沉积物；AG4段岩性以泥岩夹砂岩为主，发育于湖盆扩大、水体加深时期；AG3段岩性以砂岩夹泥岩为主，发育于湖水衰退期；AG2段岩性为砂泥岩互层，发育于水体变深、较为安静的环境；AG1段岩性为砂岩夹泥岩，发育于湖水衰退时期。AG组的泥岩为Muglad盆地最重要的烃源岩。油源对比资料显示，目前盆地内发现的油气绝大多数由该套源岩供烃。AG组与下伏的前寒武系结晶基底呈区域角度不整合接触。

Bentiu组包括下白垩统顶部-上白垩统底部，为盆地第一坳陷期沉积。其岩性主要为大套砂岩，属辫状河沉积。Bentiu组砂岩是Muglad盆地重要的储集层。该组与下伏的AG组呈角度不整合、平行不整合接触关系。

Darfur群属于上白垩统，为盆地第二断陷期沉积，自下而上分为Aradeiba组、Zarqa组、Ghazal组和Baraka组。Aradeiba组岩性主要为灰-红色的砂质泥岩，是盆地重要的区域性盖层。Zarqa组为浅灰色泥岩与灰黄色砂岩-粉砂岩互层。Ghazal组岩性与Zarqa组相似。Baraka组主要由灰黄色砂岩夹灰色泥岩构成。Darfur群与下伏Bentiu组呈平行不整合和整合接触关系，局部见角度不整合接触关系。

Amal组属于古新统，为盆地第二坳陷期沉积。该组岩性为灰色-黄色块状砂岩，属辫状河沉积。Amal组与下伏Darfur群呈角度不整合至平行不整合接触，沉积中心为整合接触。

Nayil组-Tendi组包括始新统-中新统中部地层，为盆地第三断陷期沉积。两个组的岩性也相似，为灰色-深灰色块状泥质岩和砂岩。这套地层分布不稳定，在盆地北部的Sufyan凹陷沉积厚度薄到缺失，而在Kaikang坳陷沉积厚度相对较大。Nayil组与下伏的Amal组呈角度不整合至平行不整合接触，局部为整合接触。

Adok组-Zeraf组为第三坳陷期。其中，Adok组属于中新统上部，Zeraf组属于上新统。两者岩性相似，均为大套砂岩。其分布不稳定。在盆地北部的凹陷沉积厚度薄乃至缺失，而在Kaikang坳陷沉积厚度相对较大。Adok组与下伏的Tendi组呈角度不整合至平行不整合关系。

第四系为成岩性逐渐变差的粗碎屑岩以及未成岩的砂、泥/土，岩性与Zeraf组逐渐过渡，两者的接触关系为整合-平行不整合。

前人将Muglad盆地划分为7套构造层：前寒武纪结晶基底构造层，白垩系AG构造层、Bentiu构造层、Darfur构造层, 古新统Amal构造层, 始新统Nayil-中新统Tendi构造层, 中新统-上新统Adok-Zeraf-第四系构造层(Genik, 1993; 童晓光等, 2004)。这一构造层划分方案最大的特点是将每一个断-坳旋回的断陷期沉积和坳陷期沉积分别视作一个独立的构造层；其次是将第三断坳旋回的坳陷期沉积和后裂谷期沉积(第四系)合并，没有划分开。我们认为：(1)同一断-坳旋回的沉积应该划归一个构造层；(2)第四系(Zeraf组之上的地层)是后裂谷期的沉积，虽然很薄，但是代表一个完全不同的构造阶段，应当划归一个独立的构造层——后裂谷期构造层。这样，将Muglad盆地的地层划分为5个构造层，分别是：盆地基底构造层(前白垩系)、第一断-坳旋回构造层(AG组-Bentiu组)、第二断-坳旋回构造层(Dafur群-Amal组)、第三断-坳旋回构造层(Nayil-Zeraf组)和后裂谷期构造层(第四系)(表 1)。

根据Muglad盆地目前的勘探目的层系与成藏要素的不同，自下而上，可划分出下、中、上三套成藏组合。其中，下组合以下白垩统AG组泥岩为烃源岩，AG组内部薄层砂体为储集层，AG组泥岩为盖层，储盖关系为自生自储自盖型；中组合以下白垩统AG组泥岩为烃源岩，Bentiu组砂岩为储集层，Aradeiba组泥岩为区域盖层，储盖关系为正常型；上组合以下白垩统AG组泥岩为烃源岩，Zarqa组、Ghazal组、Baraka组以及Amal组内部砂岩为储集层，Zarqa组、Ghazal组、Baraka组以及Nayil组内部泥岩为直接盖层，储盖关系为正常型。

Muglad盆地是一个白垩纪-新生代的裂谷盆地，形成演化严格受断裂控制。主干断裂主要为基底卷入平直断面正断层，少量弧形断面正断层；盆地剖面结构以堑垒构造为特征(图 3)。

图 3

Fig. 3

图 3 Muglad盆地4条代表性地震剖面，显示断裂和盆地结构特征(相应的构造剖面见图 4) 图 3-图 7剖面位置见图 1 Fig. 3 Four typical seismic profiles showing the fault features and the structure framework of Muglad Basin (see the respective structural profiles in Fig. 4.) The profile locations in Fig. 3-Fig. 7 are all shown in Fig. 1

图 4

Fig. 4

图 4 Muglad盆地4条代表性构造剖面(相应的地震剖面见图 3) Fig. 4 Four typical structural profiles of the Muglad Basin (see the respective seismic profiles in Fig. 3)

图 5

Fig. 5

图 5 Sufyan凹陷A-A’剖面平衡恢复/构造演化剖面 Fig. 5 The balanced cross section of the Sufyan Sag (the A-A' profile cross the Sufyan Sag)

图 6

Fig. 6

图 6 Fula凹陷平衡剖面(B-B’剖面) Fig. 6 The balanced cross section of the Fula Sag (the B-B' profile cross the Fula Sag)

图 7

Fig. 7

图 7 Kaikang坳陷平衡剖面(过Kaikang南凹陷的D-D’剖面) Fig. 7 The balanced cross section of the Kaikang Depression (the D-D' profile cross the Southern Kaikang Sag)

作为严格受断裂控制的中-新生代裂谷盆地，Muglad盆地断裂异常发育。断裂走向以NW-SE向为主，其次是NE-SW向，少量近N-S向和E-W向(图 1)。正断层是Muglad盆地断裂构造的基本特征，见一些反转构造。主控断层多为基底卷入型平直断面，因此断块发育，正断层相关褶皱不发育。反转构造可以形成断展褶皱(图 3、图 4)。

根据断层断开的地层、断距变化、生长地层、不整合以及断层相关褶皱发育情况分析，Muglad盆地发育3个断裂/正断层活动高峰期和3期构造反转。三个断裂活动高峰期构成Muglad盆地的三个断陷期，分别是早白垩世AG期、晚白垩世Darfur期、始新世-中新世Nayil-Tendi期。每一断陷期之后往往都伴随一期较弱的构造反转期，分别发生于早白垩世末-晚白垩世初、晚白垩世末-古新世、新近纪晚期-第四纪初。构造反转期的构造变形主要是早期形成的正断层反转为逆断层，少量新生逆断层以及逆断层相关的褶皱变形。反转断层和新生的逆断层在接下来的断陷期会再次(负)反转为正断层。第一断陷期(第一个断裂活动高峰期)的断裂活动遍布全盆地，这也是盆地形成期。第二断陷期(第二个断裂活动高峰期)的断裂活动中心已经开始东移，同时中-西部仍有较明显的断裂活动。第三断陷期(第三个断裂活动高峰期)的断裂活动中心东移至Kaikang坳陷一带，盆地中-西部的断裂活动(断陷作用)微弱(图 5、图 6、图 7)。

Muglad盆地以堑-垒构造为基本剖面地质结构特征。既发育地堑(如Sufyan凹陷)(图 3和图 4的A-A’剖面、图 5)，也有半地堑(如Fula凹陷)(图 3和图 4的B-B’和C-C’剖面、图 6)。多期裂谷作用叠加又可以形成叠合-复合地堑(如Kaikang坳陷)(图 3和图 4的D-D’剖面、图 7)。隆起和凸起多由地垒形成。这也是其基本构造变形样式。由于主控断裂基本上都是基底卷入型平直断面正断层，所以Muglad盆地以断块构造为变形特征，断层相关褶皱不甚发育。剖面构造组合特征为多米诺构造或台阶状构造，局部发育正断层断弯褶皱和逆断层(反转断层)断展褶皱。

Muglad盆地作为一个大型裂谷盆地，原型盆地受裂谷作用及其相关的断裂活动控制。裂谷作用及其相关的断裂活动不仅控制了盆地的几何形态，同时控制着盆地及其不同构造部位在不同构造演化阶段的性质和沉积充填特征。

Muglad盆地的构造类型是裂谷盆地。盆地形成演化过程可以划分为三个裂谷旋回，每个旋回由2个阶段组成：早期为断裂控制的断陷阶段，形成狭义的裂谷盆地；晚期为较大范围的热沉降阶段，形成上覆于裂谷之上的坳陷盆地。第一和第二裂谷旋回代表中-西非中生代裂谷作用；第三裂谷旋回是东非新生代裂谷作用在Muglad盆地的叠加。

第一裂谷作用旋回发生于早白垩世-晚白垩世初期。AG组是该旋回断陷阶段的沉积记录，AG组沉积时期的盆地构造类型属于狭义的裂谷盆地; Bentiu组是该旋回坳陷阶段的沉积记录，Bentiu组沉积时期的盆地构造类型属于坳陷盆地。该旋回是中-西非中生代裂谷作用的早期阶段，代表中-西非裂谷作用的起始，裂谷作用遍布整个Muglad盆地。裂谷作用形成NE-SW和NW-SE走向两组正断层，以后者为主。受两组正断层控制，形成多个NE-SW和NW-SE走向的地堑和半地堑，控制着多个沉降中心(图 8)。每个沉降中心由内向外依次沉积了深湖-半深湖相-浅湖相-三角洲相建造。该旋回深湖-半深湖相暗色泥岩是Muglad盆地的主力烃源岩，从而形成了Muglad盆地的多个生烃中心。

图 8

Fig. 8

图 8 Muglad盆地AG组沉积时期原型盆地 Fig. 8 Muglad proto-type basin at the deposition time of the AG Formation

第二裂谷旋回发生于晚白垩世-古新世。Darfur群是该旋回断陷阶段的沉积记录，其沉积时期的盆地构造类型为狭义的裂谷盆地; Amal组是该旋回坳陷阶段的沉积记录，其沉积时期的构造类型为坳陷盆地。该旋回是中-西非裂谷作用的晚期阶段，代表中-西非中生代裂谷作用的结束，裂谷作用与第一旋回的裂谷作用具有一定的继承性，裂谷作用强度有所减弱。断裂基本上都是早期断裂的复活，盆地轮廓与第一旋回基本一致，地堑、半地堑也继承性发育。最明显的变化是，盆地沉积中心总体东移至Kaikang坳陷，其它地区沉降幅度和沉降速率明显放缓，水体变浅，粗碎屑比例加大(图 9)。

图 9

Fig. 9

图 9 Muglad盆地Darfur群沉积时期原型盆地 Fig. 9 Muglad proto-type basin at the deposition time of the Darfur Group

第三裂谷旋回发生于始新世-上新世。该旋回代表东非新生代裂谷作用波及到Muglad盆地，裂谷作用主要发生于东部的Kaikang坳陷，该地区也是盆地新生代最大的沉降中心。在Kaikang坳陷，Nayil组-Tendi组是该旋回断陷阶段的沉积记录，为狭义裂谷盆地沉积；Adok组-第四系是该旋回坳陷阶段的沉积记录，是热沉降阶段坳陷盆地沉积。其它地区裂谷作用很弱，仍为坳陷盆地性质。该旋回盆地的沉积范围明显加大。

盆地沉降与沉积充填特征研究结果显示，三期裂谷作用在盆地各凹陷的发育程度具有明显的差异。依据裂谷作用的不同发育程度，我们将Muglad盆地的凹陷划分为三类——早断型、继承型以及活动型。

早断型凹陷：该类型凹陷在第一裂谷演化旋回阶段发生强烈沉降和沉积充填，而第二、三裂谷演化发育程度弱，以Sufyan凹陷最为典型(图 3和图 4的A-A’剖面、图 5)。Sufyan凹陷现今的残余结构主要由第一裂谷旋回期的AG组和Bentiu组构成；第二裂谷旋回期沉积的地层厚度明显减薄；第三裂谷期沉积的地层在凹陷现今残余地层厚度中比重甚微。根据该凹陷中心钻井数据，Sufyan凹陷第一期裂谷期沉降量约占该凹陷三期总沉降量的75.54%，沉积充填厚度占该总充填的80.3%；早断型凹陷的沉降速率显示出“较强-弱-更弱”的特征(图 10)。

图 10

Fig. 10

图 10 Muglad盆地典型凹(坳)陷沉降曲线(上)与沉降速率(下) Fig. 10 The subsidence curve (upper) and rate (lower) of the typical sags or depressions of the Muglad Basin

继承型凹陷：该类型凹陷在第一、二裂谷演化旋回阶段均发生了较大的沉降，第三裂谷演化旋回阶段则相对较弱，以Fula凹陷、Unity-Bamboo凹陷最为典型(图 3和图 4的B-B’剖面、图 6)。Fula凹陷现今的残余结构主要由第一、二裂谷旋回期地层构成，尽管第二裂谷旋回期沉积的地层厚度减薄，但其厚度仍然较大。相比早断型凹陷，其第三裂谷期沉积的地层(Nayil组+Tendi组)在凹陷现今地层充填中比重有所增加。根据钻井数据，Fula凹陷AG组、Bentiu组、Darfur群以及Amal组沉积时期的总沉降量分别为4598.18m、339.25m、547.4m、99.81m，各占总沉降量的78%、6%、9%与2%，而第三裂谷作用旋回沉降量仅占5%；继承性凹陷的沉降速率显示出“强-较强-弱”的特征(图 10)。

活动型凹陷：该类型凹陷三期断坳演化均较为发育，与前两种类型相比，第三断坳演化对凹陷的影响明显增加，以Kaikang坳陷最为典型(图 3和图 4之D-D’剖面，图 7)。三期裂谷旋回沉积的各套地层在Kaikang坳陷现今的残余结构组成的比例中均较大。尽管第一裂谷旋回期沉积的地层厚度比重最大，但相比早断型凹陷和继承型凹陷，其第三裂谷期沉积的地层在凹陷现今地层充填中比重明显增加，反映出该类型的坳(凹)陷第三裂谷旋回期依旧十分活跃。根据钻井数据，Kaikang坳陷第一裂谷旋回期、第二裂谷旋回期和第三裂谷旋回期的总沉降量分别为7133.29m、5971.31m、1434.4m，各占总沉降量的49%、41%与10%；活动型凹陷的沉降速率显示出“强-较强-较强”的特征(图 10)。

Muglad盆地内部及周缘没有明显的岩浆火山活动(Mchargue et al., 1992; Keller et al., 2006)，符合被动裂谷盆地模型(McKenzie, 1978; Binks and Fairhead, 1992)。与主动裂谷盆地伸展断陷的动力来源不同的是，区域构造事件产生的应力场是被动裂谷盆地演化的主要动力来源(Fairhead and Binks, 1991; Fairhead, 1992; Genik, 1993; 魏永佩和刘池阳, 2003; 童晓光等, 2004; 窦立荣等, 2006a)。

Muglad盆地的演化过程可划分为三个阶段：前白垩纪盆地形成之前的前裂谷期，白垩纪-新近纪同裂谷期以及第四纪后裂谷期。根据裂谷作用的阶段性，同裂谷期又可以进一步划分为三个裂谷旋回，形成三期裂谷。三期裂谷的叠加方式具体表现为主干断裂三期活动强度的差异，该差异主要受三期伸展应力场来源、大小、持续时间，特别是不同期次的伸展应力场方向与先存断裂走向夹角的大小等因素的影响(Mcclay et al., 2005; Morley, 2010; Corti et al., 2013; Brune, 2014; 童亨茂等, 2018)。

距今约为550~130百万年。非洲大陆是由许多稳定克拉通陆核和活动带在晚前寒武纪泛非运动中拼合的结果。此后的几次具有全球意义的造山运动对非洲大陆的影响微弱，褶皱山系仅见于大陆南北两端(熊利平等, 2005)。此时期为地台演化阶段，构造稳定；长期隆起剥蚀，仅局部地区可能有陆相碎屑岩沉积(魏永佩和刘池阳, 2003; 熊利平等, 2005; 张艺琼等, 2015)。

该阶段从早白垩世至新近纪。根据此阶段盆地所处的区域构造事件、应力场性质以及沉降特征的不同，可将其进一步划分出三大关键构造期——早白垩世巴姆雷期-晚白垩世土伦期；晚白垩世康尼亚克期-古新世以及始新世-上新世，分别对应该盆地第一裂谷旋回、第二裂谷旋回和第三裂谷旋回。

早白垩世巴姆雷期-晚白垩世土伦期是Muglad盆地的第一裂谷旋回，其沉积记录是AG组-Bentiu组。当时为大西洋分段张开的初期，是中非剪切带活动强烈时期(图 11a)。中非剪切带所产生的应力场在刚果克拉通东侧的活动带位置由剪切应力向伸展应力的转化，形成强烈的伸展应力场。Muglad盆地长轴方向与该应力场方向近垂直，巨大的伸展分量导致了该盆地的形成及强烈快速的基底沉降与沉积充填，使得盆地进入第一裂谷演化阶段。

图 11

Fig. 11

图 11 早白垩世以来三期裂谷发育时期的板块重建 中西非裂谷系盆地第一裂谷期(早白垩世)(a)、第二裂谷期(晚白垩世)(b)及第三裂谷期(新近纪)(c)古构造背景重建；中西非裂谷系盆地群的位置和形态参考Genik (1993); 古构造事件及推测的应力方向参考文献(Fairhead and Binks, 1991; Genik, 1993; Keller et al., 2006; 张艺琼等, 2015); 古板块位置参考Binks and Fairhead (1992) Fig. 11 The paleo-global tectonics in the three rifting stages of the Muglad since Early Cretaceous (a), (b) and (c) are showing the restoration of Paleotectonics at the first rifting period (Early Cretaceous), the second rifting period (Late Cretaceous) and the third rifting period (Neogene) of the Central and Western Africa rifts, respectively (Fairhead and Binks, 1991; Binks and Fairhead, 1992; Genik, 1993; Keller et al., 2006; Zhang et al., 2015)

该阶段主要受冈瓦纳大陆裂解、大西洋分段张开事件的影响(图 11a)(Fairhead and Binks, 1991; Fairhead, 1992; Guiraud and Maurin, 1992; Genik, 1993)。由于早白垩世早期中大西洋裂开的速度比南大西洋速度快(Genik, 1993; 魏永佩和刘池阳, 2003)，自南向北，非洲大陆受到不同大小的构造应力。这种南北应力的差异导致稳定克拉通之间的构造薄弱带首先发生破裂、走滑错动，从而在刚果克拉通与撒哈拉克拉通之间形成了中非剪切断裂带。当剪切运动向北东方向延伸出刚果克拉通、不再受刚果克拉通的限制，此时基底性质发生变化，由克拉通之间狭窄的区带转变为宽阔的区域，这种基底性质的改变导致了剪切断裂带端部由剪切应力场转换为伸展应力场，导致了断裂带端部的Muglad盆地、Bongor盆地以及断裂带内部的Salamat盆地、Doseo盆地以及Doba盆地的形成。裂谷后期随着伸展应力的释放，盆地性质由裂谷断陷逐渐转换为热沉降坳陷。在早白垩世阿普特期，盆地完全进入了以整体热沉降为特征的坳陷期。

晚白垩世康尼亚克期-古新世是Muglad盆地的第二裂谷旋回，其沉积记录是Darfur群-Amal组。当时为中非剪切带活动的后期，印度板块快速北移的时期。土伦期之后，南大西洋与非洲板块完全分离，此后大西洋活动对中非剪切带与非洲板块的影响不再明显(窦立荣等, 2006a)(图 11b)。印度洋在晚白垩世早期快速张开，在非洲中部形成了自东向西减弱、近NE-SW向伸展应力场(Binks and Fairhead, 1992; Guiraud and Maurin, 1992; Maurin and Guiraud, 1993；孙海涛等, 2010; 李江海等, 2014)。在该伸展应力背景下，Muglad盆地在康尼亚克期进入了第二裂谷期。盆地各凹陷长轴方向与该应力场方向夹角的不同导致了各凹陷伸展分量大小的差异。与该应力场方向近垂直的Kaikang坳陷发生了强烈的伸展，长轴方向与其近平行的Sufyan凹陷获得伸展分量少，表现为第二演化阶段沉降幅度和沉积充填速度均很小，而长轴方向与该应力场方向夹角介于上述两类之间的凹陷，则表现出第二演化阶段基底沉降幅度和沉积充填速度亦介于两者之间，例如Fula凹陷沉积中心Darfur群厚度为969m，介于Sufyan凹陷沉积中心Darfur群320m与Kaikang坳陷沉积中心Darfur群5065m之间(图 1、图 10、图 11)。

Muglad盆地第二裂谷旋回末期，由于中非剪切断裂带逐渐由右行走滑转为左行走滑(Binks and Fairhead, 1992; 魏永佩和刘池阳, 2003; Keller et al., 2006)，造成了剪切带内部盆地发生了一定程度的反转抬升。与此同期，欧洲板块与非洲板块的挤压碰撞在非洲板块内部形成了近南北向的挤压应力场(Genik, 1993; 潘校华等, 2005; 田作基等, 2005; 窦立荣等, 2006a; 余朝华等, 2013; 肖坤叶等, 2014)，也加剧了盆地的反转抬升。这些事件导致了位于剪切带内部、同时长轴方向与挤压应力方向夹角大的Sufyan凹陷发生了挤压反转，而对长轴方向与挤压方向夹角较小、且远离剪切带的Kaikang坳陷影响较小。

在古近纪古新世时(~65Ma)，印度板块完全脱离了非洲塞舌尔群岛(黄宝春等, 2010)，非洲板块伸展活动减弱，盆地内部不再发生明显地差异沉降，盆地在古新世进入了第二坳陷期。

始新世-上新世是Muglad盆地的第三裂谷旋回，其沉积记录是Nayil组-Tendi组-Adok组-Zeraf组。这一地质历史时期，红海裂谷张开(图 11c)。该构造事件在非洲板块内部形成了自东向西减弱、近NE-SW向的伸展应力场(Binks and Fairhead, 1992; 孙海涛等, 2010; 李江海等, 2014)，导致中非剪切带东部盆地正断层活动和断块翘倾作用(魏永佩和刘池阳, 2003; 窦立荣等, 2006a)。受该应力场的影响，盆地于始新世早期进入第三裂谷期。随着该伸展应力的释放，盆地由伸展断陷逐渐转换为热沉降，并于中新世塞拉瓦莱期完全进入了整体坳陷期，接受了Adok组-Zeraf组沉积。

与第二裂谷旋回不同的是，此裂谷旋回作用在Muglad盆地的伸展量减小，具体表现为Sufyan凹陷沉降与沉积充填同比第二演化阶段更小，凹陷对该演化阶段响应记录十分微弱。同样地Fula凹陷和Kaikang坳陷在该演化阶段的沉降与沉积充填同比第二演化阶段幅度和速率均明显减小。

从上新世以来，盆地构造活动趋于停止，进入了准平原化阶段。

三期裂谷作用在盆地范围内发育与叠合的时空差异对油气成藏条件及其分布具有重要控制作用。

早断型凹陷：以第一断坳演化为主要演化阶段，此后两期断坳演化微弱，并缺少构成中、上成藏组合的地质条件。该类凹陷主力成藏组合为下组合，其储盖配置关系为AG组自生自储自盖，主力产油层系为AG组内部薄层砂体，比如Sufyan凹陷目前发现的油气均位于该组合(图 12)。

图 12

Fig. 12

图 12 Muglad盆地三类凹陷纵向成藏组合差异 Fig. 12 Diversity of vertical plays in the Muglad Basin

继承型凹陷：第一、第二断坳演化都具有重要影响，但第三断坳演化微弱、缺乏构成上部成藏组合条件。该类凹陷可发育下组合和中组合两套成藏组合，但主力成藏组合为中部组合，其生储盖配置关系为AG组烃源岩提供油源、Bentiu组辫状河砂体作为储层以及Darfur群的Aradeiba组泥岩提供盖层。Bentiu组为主力产油层系，占目前油气探明储量的85%左右，Fula凹陷该组合占目前探明储量的82%(图 12)。

活动型凹陷：三期断坳演化均具有重要影响，与前两者相比，第三断坳演化发育完整。此类凹陷可发育三套成藏组合。第三断陷期活动的断裂沟通了深部油源，使得油气在浅层的上部成藏组合聚集成藏。目前该类型凹陷发现的油气主要集中在上部和中部成藏组合，在Hilba地区上部组合发现的油气约占46%，中部组合发现的油气约占38%(图 12)。

早断型凹陷的主力成藏组合为下组合，油气主要为断层相关的构造型和岩性地层型油气藏，主要分布在断陷缓坡及中央断裂构造带及三角洲前缘-前三角洲相带。继承型凹陷的主力成藏组合为中组合，油气主要受断裂带控制。活动型凹陷的主力成藏组合为上组合和中组合，油气主要沿长期继承性发育的断裂带和晚期活动的断裂带分布。

(1) Muglad盆地自中生代以来的演化过程可划分为三大构造阶段，分别对应盆地第一裂谷断陷期(早白垩世-晚白垩世初期)、第二裂谷断陷期(晚白垩世-古新世)和第三裂谷断陷期(始新世-上新世)。

(2) 依据三期裂谷作用在各凹陷的发育程度差异及构造沉降和沉积充填过程的不同，将各凹陷裂谷叠加方式划分为早断型、继承型与活动型。其中早断型凹陷以Sufyan凹陷最为典型，继承型凹陷以Fula凹陷最具代表，而活动型则以Kaikang坳陷最为典型。

(3) 造成各凹陷裂谷作用叠加方式不同的主要因素为三期裂谷作用的应力场来源、大小、方向，特别是各凹陷长轴方向与应力场方向夹角大小的差异。第一裂谷作用期的应力场来源主要为由中非剪切带剪切应力转换的伸展应力，该应力诱导了盆地的形成；第二裂谷作用期的应力场来源主要为印度板块快速北移在非洲板块内部形成了自东向西减弱、近NE-SW向伸展应力场，该伸展应力与各凹陷长轴不同夹角的差异导致了各凹陷第二裂谷作用发育程度的差异；第三裂谷作用主要是红海裂谷的形成在非洲板块内部形成了自东向西减弱、近NE-SW向的伸展应力场。

(4) 三期裂谷作用在盆地范围内发育与叠合的时空差异对油气分布具有重要控制作用。在各凹陷纵向上主力成藏组合的差异方面，早断型凹陷的主力成藏组合为AG组自生自储自盖型的下组合，继承型凹陷的主力成藏组合为中组合，而活动型凹陷则以上组合和中组合为主。在平面分布方面，早断型凹陷的主力成藏组合AG组油气主要为断层相关的构造型和岩性地层型油气藏，主要分布在断陷缓坡及中央断裂构造带及三角洲前缘-前三角洲相带；继承型凹陷的主力成藏组合为中组合，主要受断裂带控制；活动型凹陷主力成藏组合为上组合和中组合，主要受继承性断裂和晚期断裂带控制。

致谢      本文写作过程中引用了中国石油集团重大科技专项“海外重点战略大区勘探技术研究与应用”之《苏丹Muglad盆地精细勘探领域评价与目标优选》的大量研究成果及中国石油国际勘探开发有限公司有关资料；李曰俊教授与于炳松教授两位评审专家提出了许多建设性意见与详细的修改建议；编辑部作出了辛勤的工作；在此一并致谢！