0 引言
Termit盆地是西非裂谷系重要的被动裂谷盆地，具有典型窄裂谷与多期叠合发育特征，其形成演化主要受控于白垩纪以来非洲板块的周缘构造活动[6⇓⇓-9]，先后经历早白垩世与古近纪两期裂陷，发育北西—南东向与北北西—南南东向的两组断裂体系[10⇓-12]。局部底辟构造作用与伸展走滑作用使盆地构造更加复杂[12⇓-14]。前人通过剖面解析认为盆地在横向上具有南北分块、东西分带的特征，纵向上呈现上下小、中间大的结构[14-15]，并以此建立Termit盆地的三维可视化模型[11,16]。而对于盆地性质则存在不同认识，部分学者认为西非裂谷系是被中非剪切带诱导而发育的盆地群[12]，Termit盆地早白垩世具有走滑拉分特征[9]，古近纪表现为走滑伸展性质[12]，也有学者通过地震数据认为盆地先后经历正向拉张与斜向拉张，均表现为伸展性质[10,15]。
尽管前人对于Termit盆地结构特征有一定认识，但并未揭示盆地结构的差异变化及时空演化过程。本研究聚焦西非裂谷系的研究热点，利用地震和钻井资料开展剖面精细解析，识别盆地空间结构特征和不同构造样式，开展平衡剖面恢复和定量数据分析，揭示盆地差异时空演化过程，结合区域构造背景分析，明确Termit窄裂谷盆地乃至整个西非裂谷系的成因机制。
1 地质背景
前人通过区域地质剖面分析，揭示盆地北部发育双断结构，强度相当的东、西边界断层控制盆地的形成演化[10]（见图1 d）。早期断层垂向断距大，断穿基底，形成地堑—半地堑构造样式。晚期断层垂向断距小，主要分布于早期边界断层附近，与其构成“Y”字型构造样式。
2 Termit盆地地质结构及构造
2.1 盆地地质结构特征
本文选取北东—南西向垂直盆地构造走向的地震剖面进行精细解析，揭示盆地不同部位结构特征。
2.1.1 盆地北部
剖面BB°位于盆地北部，由北东向西南，横跨东部隆起带、Araga地堑、Dinga凹陷与Dinga断阶带，剖面过B-N1井（见图1 b、图2 ）。在盆地北部，主体结构呈东、西边界断层控制的地堑结构样式。
Dinga断阶带位于地堑结构西边界断裂位置，断裂发育规模大，与东边界断裂共同控制白垩纪盆地沉降。古近系加厚明显，揭示盆地沉降中心向Dinga断阶带迁移。同时发育大量次级断裂，主要表现为反“Y”型、堑垒相间与断阶构造样式。
Dinga凹陷地处地堑中央，作为白垩纪沉降中心，沉积巨厚白垩系，古近纪Dinga凹陷为过渡斜坡。Dinga凹陷处于盆地腹部，构造变形弱，发育于古近系构造层的构造变形表现为小位移顺向断阶。
Araga地堑位于凹陷东部，处于地堑东边界断裂位置，与西边界断裂共同控制白垩纪盆地形成与沉积充填，古近纪发育次级断裂，与主断裂构成“Y”型构造样式。部分断裂断面高陡、分支断层发育，具走滑性质。
东部隆起带，构造活动相对稳定，断裂不发育，该区处于盆地边缘，地层沉积厚度较薄。
2.1.2 盆地中部
剖面CC°位于盆地中部，由北东向西南，横跨Trakes斜坡、Fana低凸起、Dinga凹陷与Dinga断阶带，剖面过F-2井（见图1 b、图3 ）。在盆地中部，早白垩世裂陷与古近纪改造现象明显。
Dinga断阶带处于西边界断裂位置，相比盆地北部，白垩纪边界断裂对盆地的控制作用减弱，古近纪构造活动发育大量新生断层，与主断层构成堑、垒相间的断块，主要构造样式为反向断块与反“Y”型样式。通过地震同相轴识别与断层上下盘的对应关系，揭示古近纪裂谷盆地的沉降中心西迁至Dinga断阶带附近，导致古近系在西边界断裂处厚度最大。
Dinga凹陷作为白垩纪盆地的沉降中心，白垩纪之后，由于盆地中心向西迁移，早期凹陷部位转换为晚期断陷斜坡并接受沉积。由于Dinga凹陷处于盆地腹部，构造活动微弱，仅在古近系构造层发育少量正断层，构成小型断陷，对沉积具一定控制作用。
Fana低凸起位于凹陷东部，断裂发育相对集中、数量多、断距大，主要表现为为反向断阶、“Y型”、反“Y”型与堑垒构造样式。这对圈闭的发育和沟通烃源岩起重要作用。该区断层倾角较陡，向下终止于上白垩统构造层，表明低凸起为晚期发育构造。
Trakes斜坡位于东边界断裂以东，在盆地中部，东边界断裂易识别但规模小，断层向下切穿基底，向上终止于上白垩统构造层，因此该断层仅对早白垩世的盆地范围有控制作用。剖面上识别出Trakes斜坡区在古近纪发育张扭性质花状构造，产状高陡，向下深切基底，这些断裂发育对沟通源岩与储集层具有重要作用。
2.1.3 盆地南部
剖面DD°位于盆地南部，由北东向西南，横跨Trakes斜坡、Moul凹陷与Yogou斜坡，剖面过A-1井（见图1 b、图4 ）。在盆地南部，盆地结构呈现西断东超的半地堑结构样式。
Yogou斜坡处于半地堑结构控盆边界断裂以西，地层产状平缓，层厚向西减薄。边界断裂规模大，控制盆地的形成发育，但断裂数量明显少于盆地中部和北部。古近纪改造使Yogou斜坡发育部分新生断层，向下切至基底。
Moul凹陷位于控盆边界断裂东部，是Termit盆地南部主要的沉积区。凹陷的形成主要受边界断裂控制，古近纪改造强烈，发育大量东倾的阶梯状正断层和少量西倾次级断层，构成反向断块与反“Y”型构造样式。在盆地南部，Moul凹陷长期处于沉降中心，地层较全且沉积厚度大。
Trakes斜坡位于Moul凹陷以东，以缓斜坡向东过渡，形成沉积盖层向东超覆的盆地结构。地层产状较缓，东薄西厚。发育高角度走滑断裂，呈现花状构造、单一走滑断裂和地垒等构造样式，构造变形强于盆地中部的同等位置。
2.2 典型构造样式
Termit盆地在成盆演化过程中经历过多期构造应力场的转换，形成丰富的构造样式。
Termit作为被动裂谷盆地[29]，发育典型伸展构造样式。根据断层与断块的组合关系，将其划分为地堑、地垒、半地堑、顺向断块、反向断块、“X”型、“Y”型与反“Y”型等样式（见图5 a—图5 h）。地堑、地垒与半地堑是伸展盆地典型结构单元。顺向断块往往形成于上覆沉积物不断加厚引起的差异压实。反向断块，也称屋脊断块，形成于块体的掀斜运动。“X”型、“Y”型与反“Y”型样式，均是形成于两期裂谷活动。上述构造样式一般不孤立存在，1个构造部位可能发育多种样式。
此外，Termit盆地还发育挤压构造样式，如在盆地东北缘，地层整体南倾并发育地层褶曲现象（见图5 k）。白垩系同相轴平行且连续，古新统与白垩系变形一致，表明褶曲构造的晚期成因。同时，古近系出现地层削截现象，反映出下伏地层受挤压作用发生褶曲后，发生地层夷平剥蚀。
Termit盆地发育的3种不同类型的构造样式，间接反映了盆地经历了复杂的演化过程。
2.3 分区构造差异对比
上述分析表明，Termit盆地整体表现为窄裂谷发育特征，盆地不同部位在演化过程中有不同的构造响应，既存在构造相似性，也存在构造差异性。
构造相似性在于，盆地不同位置均表现为两期裂谷作用的叠加，晚期改造往往集中于边界断裂附近。构造差异性体现在盆地平面结构、盆地纵向结构和两期断层活动强弱等方面：①3条剖面的纵向结构结合平面展布特征（见图1 b），明确Termit盆地北部Dinga凹陷横向较窄、纵向较深，为“窄、深”地质结构特征，两侧构造单元狭长。盆地南部Moul凹陷横向较宽、纵向较浅，为“宽、浅”地质结构特征，两侧构造单元较宽缓。盆地平面结构呈现为北窄南宽，向南撒开的结构形态。②盆地北部表现为东、西边界断层活动强度相当的地堑结构，盆地中部表现为边界断裂“西强东弱”的地堑—半地堑结构，盆地南部表现为“西断东超”的半地堑结构。因此盆地整体结构具有从北部的地堑，逐渐过渡到南部西断东超的半地堑结构特征。③在盆地北部，东、西边界断层活动强烈，古近纪改造主要集中在Dinga断阶带与Araga地堑。在盆地中部，东、西边界断裂活动强度减弱，东侧边界断层减弱明显，古近纪改造集中在Dinga断阶带、Fana低凸起及Trakes斜坡。至盆地南部，西边界断裂活动强度持续减弱，东边界断裂消失，古近纪改造集中在Moul凹陷和Trakes斜坡。因此，Termit盆地的边界断层北部强南部弱、西部强东部弱，古近纪断裂强度南北相当，且集中在主体凹陷两侧。
结合盆地结构的认识，建立盆地结构模式简图（见图6 ）。
3 Termit盆地构造运动学特征
3.1 运动学过程恢复
在明确断裂活动期次的基础上，采用层长守恒的原则，运用2DMove软件开展平衡剖面恢复研究。从现今剖面出发，逐层逐期回剥，依次进行去断距、层拉平等过程，建立关键期构造平衡剖面（见图7 ）。
综合盆地结构与断裂发育情况，可将Termit盆地形成演化过程划分为前裂谷阶段、同裂谷阶段和后裂谷阶段，同裂谷阶段又可划分为裂陷Ⅰ期、拗陷期与裂陷Ⅱ期，共计3阶段5个时期。
前裂谷阶段，即下白垩统沉积前（见图7 a），发育多条先存断裂，其作为构造薄弱带，是Termit盆地的形成演化基础。
裂陷Ⅰ期，即下白垩统沉积期（见图7 b），先存断裂活动形成断陷盆地的主体结构。受初期边界断裂控制，该时期盆地规模十分有限，盆内凹陷贯穿南北。
拗陷期，即上白垩统沉积期（见图7 c—图7 e），受拗陷热收缩影响，盆地范围大幅扩张，同时受海侵影响，盆内沉积巨厚上白垩统海相地层。
裂陷Ⅱ期，即古近系沉积期（见图7 f—图7 g），边界断裂被活化，同时在边界断裂两侧发育大量新生断层。盆地西部断层活动强，沉降中心西迁。由于盆地构造分异，Fana低凸起及相关断裂体系形成，将盆地主体分割为南、北两大凹陷，逐渐形成现今的构造格局。
后裂谷阶段，即新近纪—第四纪（见图7 h），断裂活动微弱，主要为边界断层与部分古近纪断层继承性活动。
整体来看，Termit盆地在中—新生代形成演化过程中主要受早白垩世与古近纪两期裂陷作用。对比两期裂陷作用，认为早白垩世裂陷作用强于古近纪，原因在于早白垩世裂陷作用发育盆地边界断裂，形成盆地主体结构，而古近纪裂陷作用主要表现为对早白垩世盆地的改造。根据断裂发育特征，古近纪的裂陷作用可进一步划分为两幕，分别是Sokor1组沉积期与Sokor2组沉积期，其中Sokor2组沉积期断裂发育规模大、数量多，Sokor2组沉积期的活动强度大于Sokor1组沉积期。
3.2 构造伸展量定量分析
在平衡剖面恢复过程中，通过反演—回剥法得到每期地层的原始未变形长度（Lq），借此计算剖面伸展量（ΔL）、剖面伸展率（r）、剖面伸展速率（v），这些数据对于定量化分析盆地结构与时空变形规律有重要指导作用[32]。具体计算公式如下：
$\Delta L={{L}_{h}}-{{L}_{q}}$
$r=\Delta L/{{L}_{\text{q}}}$
$v=1\ 000\Delta L/{{T}_{s}}$
需要说明的是，由于上白垩统Donga组、Yogou组与Madama组构造活动微弱，同属上白垩统构造层，因此作为整体分析。
通过分析3条剖面的未变形长度，其变形趋势的一致性揭示了3条剖面发育在相同的构造环境下，经历了相似的构造演化过程（见图8 a）。
早白垩世盆地北部的伸展量略大于中部与南部，揭示盆地在该时期的活动强度为北强南弱（见图8 b）。晚白垩世拗陷沉降期，3条剖面长度快速增大（见图8 b），表明晚白垩世受拗陷热收缩影响，盆地范围大幅扩张，导致盆地的伸展量、伸展率与伸展速率在该时期均最大。古近纪伸展量小于白垩纪伸展量，且Sokor1组沉积期的伸展量小于Sokor2组沉积期伸展量（见图8 b），揭示盆地在早白垩世的伸展强度大于古近纪，Sokor2组沉积期的活动强度为大于Sokor1组沉积期。古近纪南、中、北3条剖面的伸展量差别不大，表明在盆地古近纪构造活动强度相当。
剔除拗陷热收缩引起的伸展率，对比剖面伸展率折线图（见图8 c），剖面AA°的整体伸展率约为20.9%，剖面BB°的整体伸展率约为10.2%，剖面CC°的整体伸展率约为11.3%，揭示盆地北部的整体伸展强于盆地中部与南部。
对比盆地各时期的剖面伸展速率（见图8 d），早白垩世的伸展速率各部相当，介于0.04~0.05 mm/a，Sokor1组沉积期的最大伸展速率为0.02 mm/a，Sokor2组沉积期的最大伸展速率为0.09 mm/a。可见早白垩世的伸展速率远小于Sokor2组沉积期的伸展速率，这是因为早白垩世历经34.5 Ma，而Sokor2组沉积期历经10.9 Ma，因此造成了伸展速率的大小反向。
3.3 盆地演化模式
4 成因机制探讨
5 结论
Termit盆地地质结构表现为窄裂谷特征，发育地堑、地垒、半地堑、顺向断块、反向断块、“X”型、“Y”型与反“Y”型等系列伸展-走滑相关构造样式，盆地北部以陡斜坡和双断深凹陷为特征，南部以缓斜坡和断超式凹陷为特征，平面上表现为“南宽北窄，向南撒开”结构特征，纵向上表现为由边界断层控制的地堑—半地堑结构，自北向南具有由地堑向半地堑结构逐渐转换的特征。
Termit盆地的演化过程可划分为“3阶段5期”，即：前裂谷阶段、同裂谷阶段和后裂谷阶段，其中同裂谷阶段又细分为裂陷Ⅰ期、拗陷期和裂陷Ⅱ期。①白垩纪前的前裂谷阶段的先存断裂为盆地的发育奠定基础；②早白垩世裂陷Ⅰ期，先存断裂开始活化，形成地堑—半地堑结构，盆内凹陷贯穿南北；③晚白垩世拗陷期，热收缩使得盆地范围大幅扩张；④古近纪裂陷Ⅱ期，边界断裂活化，发育大量新生断层，盆地沉积中心西迁，Fana低凸起的形成分割了盆地南、北两大凹陷；⑤新近纪—第四纪后裂谷阶段，构造活动微弱，部分断层持续活动。
Termit盆地的形成发育受控于非洲大陆的基底结构及周缘块体相互作用，前寒武纪泛非运动在非洲大陆内部形成的构造薄弱带是盆地发育的基础。早白垩世受南大西洋张裂影响，中西非裂谷系被激活，Termit盆地发育裂陷Ⅰ期，形成盆地雏形。晚白垩世断层活动性微弱，总体上以坳陷为主。古近纪主要受非洲北缘新特提斯洋俯冲汇聚的远程效应影响，Termit盆内强烈构造分异，发育裂陷Ⅱ期，形成系列近南北向断裂，逐渐形成盆地现今构造格局。
符号注释：
Lh——剖面伸展后长度，m；Lq——剖面伸展前长度，m；ΔL——剖面伸展量，m；r——剖面伸展率，%；v——剖面伸展速率，mm/a；Ts——地层沉积时间，a。