0 引言
乍得Doseo盆地位于中非剪切带内部，是典型的陆内走滑-伸展盆地[8-9,11]；其走滑成因普遍认为与中非剪切带活动相关，受控于中、南大西洋分段张开及北部特提斯洋的俯冲拖拽，也可能存在斜向伸展的成因[1,2,4,12 -13]。在经历早期裂陷以及走滑-断陷阶段后发育多幕次构造反转，在盆内形成多期显著不整合以及背斜褶皱，但是其抬升规模、反转时间及驱动机制的认识存在争议。基于上白垩统—渐新统缺失及区域不整合发育特征，部分学者主张存在晚白垩世晚期（圣通期）和末期共两期显著反转[8,11,13 -15]；另有观点强调白垩纪末[1,12,16 -18]或渐新世—始新世[3,7,10,19]单幕反转，以及多期叠加反转[2,20 -21]。此外，反转驱动机制解释存在非洲地幔柱隆升[22-24]、边缘软流圈环流诱发地幔拆沉[25-27]、地幔对流反转[11,28]及非洲-欧亚板块碰撞挤压[4,8,10,19,21]和中非剪切带走滑应力场转变（由右旋转变为左旋）[6,10,29]等模式。现有争议主要源于前人基于少量露头、二维地震和测井资料对反转构造识别不清，以及由于不整合面和地层的缺失难以精确约束反转时间和开展区域构造事件耦合分析。
同时，目前已有的构造反转研究表明其对油气成藏具有双重控制效应[5,30 -32]，强烈反转构造可以破坏先存圈闭，但反转背斜也可构成优质构造圈闭，而断层活化重塑油气运移路径并形成次生圈闭。勘探实践证实中西非裂谷系以反转背斜及伴生岩性复合圈闭为主要成藏模式[5,9,32 -33]。因此，厘定反转构造几何学特征、期次序列及动力学机制，不仅可揭示壳幔相互作用过程，更能有效约束油气充注历史与成藏时间窗。近年来中国石油国际勘探开发有限公司在Doseo盆地获取的三维地震、测井及岩心新资料，为盆地结构解析提供了数据支撑。本研究基于高精度地震剖面开展构造解析，结合关键井低温热年代学（磷灰石裂变径迹）定量表征隆升-剥蚀历史，通过区域构造事件对比探讨反转动力学机制，以期深化裂谷系演化的地质认识并指导中西非地区油气勘探。
1 地质背景
1.1 构造特征
盆地具典型走滑-伸展复合裂陷结构，整体呈“南北分带，东西分段”的构造格局，北部为陡坡带，南部为缓坡带，中部自西向东划分为西部坳陷，西部隆起，中部坳陷和东部隆起[8,13 -14]（见图1）。盆地内发育多个半地堑或地堑，半地堑以“北断南超”为主，东西向展布并被隆起阻隔。西部勘探程度较低，东部勘探区地质勘探资料相对丰富。北部陡坡带受控于边界断层分段活动，进一步将其细分为Ximenia构造带、Kibea构造带、Celtis断阶带3个二级构造单元。除此之外，东部研究区北部陡坡带和南部缓坡带之间自北向南又可划分出Kibea凹陷、中央低凸起以及Kedeni凹陷3个二级构造单元（见图1b）[9,13]。而作为凹间隆起的分隔区，南部缓坡带发育北倾单斜背景下的构造-沉积复合凹陷[8,32]。
1.2 沉积充填序列
前寒武系基底之上发育3套沉积建造：下白垩统裂陷充填、上白垩统弱伸展沉积及新生代拗陷地层，其中早白垩世的沉积作用尤为显著[13,32,34]（见图2）。Doseo盆地的岩性组成主要为厚层的砂岩、页岩和粉砂岩[35-38]。下白垩统为盆地主力烃源岩-储集层系，自下而上划分为Mangara组、L.Kedeni组、U.Kedeni组、Doba组及Koumra组，构成两个进积-退积旋回（见图2）。Mangara组为湖相砂泥岩互层，厚度逾3 000 m；Kedeni—Doba—Koumra组沉积旋回以湖相泥岩为主（累计2 000 m），夹薄层砂岩。上白垩统Kome组发育三角洲—滨浅湖相砂岩，顶部因白垩纪末隆升剥蚀与始新统呈角度不整合接触。新生界以河流—冲积扇相粗碎屑为主，第四系弱固结砂岩残余厚度250~450 m。整体呈现向上砂岩占比增高、泥质含量降低的沉积演化趋势[39-41]。
2 盆地构造层界面、断裂特征及伸展量
2.1 盆地东部构造界面及断层特征
2.2 盆地中部构造界面及断层特征
2.3 盆地西部构造界面及断层特征
盆地西部可见Borogop隆起将Doseo盆地和Doba盆地分隔（见图5b）。该处地层沉积深度较其他位置浅，在西部坳陷处存在一古隆起。F1断层近乎直立状，受走滑作用影响，F1断层处从盆地形成初期即为负花状构造，但在T8界面之后，基本不再控制地层沉积。
T5界面在F1断层处可观察到Kome组顶部削截以及角度不整合等特征，其上Kome2组则平行上超，F1断层处原负花状构造在压扭作用下受挤压形成巨型背形负花状构造，地层变为背斜并在顶部被削截和剥蚀，并在西部坳陷东侧形成西部隆起。代表此时Borogop隆起开始形成，将原型盆地一分为二，形成Doba和Doseo两个盆地，在此之前二者为统一盆地。T4界面之下继续抬升剥蚀，在隆起两侧削截现象最为显著，而在隆起高部位存在削顶，可见T4将T5界面削截，始新统直接覆盖在Kome组之上。
2.4 盆地伸展量特征
利用3DMove软件计算盆内东至西4个不同位置剖面BB°—EE°的伸展量，发现盆内各构造单元表现出一致的地层伸展-挤压特征：早期Mangara组和Kedeni组伸展量相对较大，平均为1 080~1 663 m，这一时期盆地受到斜向拉伸并且发生走滑伸展；一直持续到Kome组沉积后，受到压扭作用，盆地开始发生挤压反转，Kome组沉积期伸展量显著缩短为101~233 m；Kome2组沉积期，盆地受挤压开始发生再次反转隆升，缩短量由西向东减少，东部为101~166 m，西部可达583 m，同时形成北东—南西向挤压反转背斜，Doseo盆地整体再次发生压扭作用，幅度大于第1次反转；古近纪沉降期Doseo盆地东部构造逐渐停止发育，进入填平补齐阶段，东部坳陷区稳定沉降，伸展量为420~734 m，而伸展主要集中在西部，可达1 057 m。
3 反转构造类型、反转时间及演化过程
3.1 反转构造类型与分布
Doseo盆地反转构造主要指早期控盆及控坳走滑-伸展构造体系在后期挤压应力场下发生的构造重组，表现为剖面上正断层再活化，使断陷期和拗陷期沉积盖层发生形变。通过对上文地震剖面解析，可将Doseo盆地根据伴生断层关系、地层叠置演化等特征划分为断层伴生型、逆冲型、褶皱型和背形负花状反转构造4大类，同时识别出Kibea、Ximenia、Tega、中央低凸起、中部以及西部反转带6个反转构造带（见图6）。
①断层伴生型反转构造。以弱反转强度为特征，先存控盆正断层未发生逆冲或仅发育微量逆冲位移（小于早期伸展位移量），上部构造层不足以抵消原来的正地形落差，仅在边缘内侧形成褶皱或背斜。拗陷中后期地层为主要反转层，变形幅度向上逐渐变大，反转背斜轴面直立，断陷期地层变形不明显（见图2、图3a）。反转变形集中于坳陷中上部地层，形成轴面直立的宽缓背斜，褶皱长宽比达8︰1，断陷期地层未显著变形。此类构造沿北部斜坡反转带北东东向展布，与边界走滑断层耦合发育，盆地内部及南缘缺失。该类反转构造是Doseo盆地主要的反转构造类型，主要在Tega—Ximenia—Kibea反转带处沿边界走滑断层呈北东东向展布，在盆地内部和南侧边缘不发育。
②逆冲型反转构造。先存控坳正断层受强反转作用发生逆冲，并且逆冲位移量大于早期正断层位移量，剖面上表现为逆断层。断陷层和坳陷层均发生反转，同反转沉积层明显可以看见下盘厚度小于上盘，表明此时受到逆冲影响，上盘由早期下降转为上升，并形成褶皱（如F11断层，见图3b）。该构造主要发育于北部Ximenia反转带，与北东向小型逆冲断层平行伴生。
③褶皱型反转构造。反转构造不受先存边界断层影响，断陷层序不发生形变，主要为上覆拗陷期地层发生挤压变形并产生背斜构造，处于该类构造中地层厚度由中间到两翼逐渐减薄（见图5a）。该构造主要发育于盆地中部和斜坡区，如中部反转构造带（简称反转带）。其呈北东向展布，规模较大。
3.2 构造反转时间及尺度限定
本研究基于高精度地震资料解析，揭示出Doseo盆地演化过程中两期关键构造反转事件，分别对应上白垩统内部T5界面与顶部T4界面。为进一步精确限定构造反转事件的时间框架，选取构造反转特征显著的Ximenia反转构造带X101-1井Kedeni组砂岩样品（位置见图1），开展磷灰石裂变径迹（AFT）热年代学分析，并应用HeFTy热年代学模拟软件开展热史反演（见图7）。实测结果径迹年龄为23.2 Ma，径迹长度为10.51 μm。模拟结果模拟径迹年龄为23 Ma，模拟径迹长度为10.62 μm。上述结果显示裂变径迹年龄模拟值与实测值误差控制在±2 Ma范围内，径迹长度分布直方图与模拟曲线呈现高度吻合（见图7b），验证了热史模型的可靠性[42-45]。
磷灰石裂变径迹热史反演揭示了Ximenia构造带样品经历的两幕显著构造抬升冷却事件：第1期发生于晚白垩世晚期（距今80~85 Ma），表现为由80 ℃下降到65 ℃的快速冷却过程，对应上白垩统内部T5界面形成期的构造反转事件；第2期冷却事件出现在始新世—渐新世（距今30~40 Ma），呈现120 ℃到85 ℃的剧烈降温过程，与上白垩统顶部T4界面形成期的构造反转事件对应。两期冷却事件之间存在约45 Ma的稳定升温阶段，对应T5—T4界面间地层持续快速沉降的构造背景，表明该时期盆地保持了相对稳定的构造-沉积环境。
3.3 盆地反转构造演化阶段
基于上述地震资料分析，开展平衡剖面恢复工作，并与热史模拟结果结合，揭示Doseo盆地反转构造演化过程（见图8）。
①裂陷—拗陷阶段（早白垩世—晚白垩世早期，距今85~140 Ma）。冈瓦纳超大陆裂解诱发区域性北西—南东向伸展，先存基底断层再活化形成北东向正断层以及北断南超式半地堑体系。平衡剖面显示沉降中心呈带状分布于东—中部。随后由于中非剪切带右旋走滑分量增强，盆地边界断层转为走滑-伸展复合机制，伸展作用减弱。早白垩世晚期因张扭作用减弱，盆地进入热沉降阶段。
②第1期构造弱反转（晚白垩世，距今80~85 Ma）。盆地发生构造反转，地层冷却抬升（冷却幅度15 ℃），剥蚀厚度可达600~800 m，发育区域性不整合T5。反转强度具显著空间异质性：同一剖面，反转幅度北部大于南部；不同剖面，盆地西部和东部要比中部显著，其中西部反转最为强烈。在东部和西部剖面正型负花状开始形成，并发育褶皱。
③裂陷2期（晚白垩世—古新世，距今40~65 Ma）。伸展应力场恢复但走滑位移分量衰减，地温逐渐升高到120 ℃，盆地持续沉积。地层厚度部分受到边界断层控制，整体厚度一致。局部发育同沉积正断层（断距小于100 m），指示构造活动强度显著降低。
④第2期强烈反转（始新世—渐新世，距今30~40 Ma）。T4界面标志性冷却事件（冷却幅度35 ℃）伴生全盆剥蚀（西部剥蚀量达1 500 m），区域大规模发育断层伴生背斜和褶皱。构造定型表现为：反转强度为第1期反转的2.3倍，中央低凸起带正型负花状构造完全固化，断层相关背斜闭合度增大，揭示反转应力场持续强化特征。该过程使得盆地反转构造最终定型。
⑤反转后拗陷（中新世—现今，距今0~23 Ma）。区域构造应力松弛，盆地转入低速率伸展-拗陷。走滑位移分量消失导致沉积格局继承性发育，全盆新生界厚度仅200~500 m，局部发育小断距北东向正断层，反映克拉通内弱伸展背景下的构造活化。
4 构造反转的地球动力学驱动机制
地震与低温热年代学数据共同揭示，第1期构造反转发生于晚白垩世（距今80~85 Ma），对应于前人提出的“圣通事件”[46-47]。该事件在周缘地区如北非、加纳、苏丹等地均有发育[16-17,24,43]，普遍被认为是一个区域性构造反转[7,10,14,21]。此时非洲板块以北的特提斯洋发生洋内俯冲，并伴随蛇绿岩仰冲[19,48 -50]（见图9a），挤压应力导致非洲东北部边缘发育上白垩统内部区域不整合和长达1 000 km的褶皱带，其挤压应力由北向南逐渐传递，形成一系列不整合以及近东西向背斜[49-50]。非洲-欧洲板块汇聚速率在距今约85 Ma由8 cm/a显著减低到2 cm/a[3,46,48,51]（见图9b）。同时在中西非周缘盆地发生以一系列快速冷却事件（见图9c）。基于基性岩Ce-Y含量比值以及中性岩Sr-Y含量比值计算出的地壳厚度[52-53]在此时显著增加，厚度可达42 km（见图9d），岩浆活动由伸展背景下的基性岩喷发高峰（距今90~125 Ma）转为低谷期（见图9e）[54-56]。Doseo盆地内发育挤压背斜（见图6、图9），但中央低隆起带[5,13]及周缘Bongor、Termit盆地和非洲南部未记录显著变形[10,13,39]，表明该事件影响范围局限于非洲北部至中部，属特提斯俯冲带远程挤压响应的局部表现。
第2期反转开始于始新世晚期，与非洲-欧亚大陆碰撞事件具有成因关联。随着南大西洋扩张完成，非洲板块西缘转为被动陆缘，差异性扩张消失[4,8,13]，特提斯构造域成为主导动力源（见图9a）。非洲板块向欧亚大陆深俯冲引发汇聚速率二次降低（见图9b），此时东北缘阿拉伯块体以及西北非阿特拉斯地区与欧洲板块碰撞，触发阿特拉斯-比利牛斯以及扎格罗斯造山运动[49-50,57 -58]，地壳厚度再次增至45 km（见图9d）。此次反转具有全盆统一性：中央低凸起带构造样式最终定型，西部隆起带剥蚀量达1 500 m，且Bongor、Termit盆地以及非洲板块南部同步响应[1,12,15 -16,43,59]。岩浆活动瞬时沉寂，反映岩石圈刚性增强与挤压应力场的持续作用（见图9e）。
两期反转事件均表现出板块汇聚速率拐点、地壳增厚与岩浆抑制的协同演化特征。构造缩短方向（近东西向）与特提斯构造域走向正交，且缺乏地幔柱活动相关的高热流证据，排除了地幔柱上涌或软流圈环流的主导作用。研究表明，特提斯洋内俯冲（晚白垩世）与非洲-阿拉伯-欧亚板块碰撞（始新世）产生的远程挤压效应，通过刚性岩石圈传递至克拉通内部，是控制Doseo盆地反转的核心机制。
5 构造反转的油气成藏效应
5.1 构造反转影响烃源岩演化并与生烃高峰期匹配
Doseo盆地下白垩统Mangara组、Kedeni组以及Doba组已证实发育多套优质烃源岩，其中Kedeni组以TOC平均值为3.96%、有机质类型为Ⅰ—Ⅱ1型的高丰度特征成为盆内主力烃源岩[8,40 -41]。通过对埋藏史-磷灰石裂变径迹热史联合模拟分析以及镜质体反射率（Ro）等参数综合研究（见图10），发现现今生油门限深度约为1.8~2.0 km，Doba组和Kedeni组上部主要处于早成熟阶段，Kedeni组下部和Mangara组处于中成熟阶段，较年轻地层处于未成熟阶段。同时清晰识别出烃源岩存在两期生烃高峰：第1期生烃高峰出现于晚白垩世（距今80~85 Ma），此时Ro值达到0.7%，标志着有机质进入成熟生烃阶段，开始大量生成石油；第2期生烃高峰为始新世（距今约40 Ma），Ro值为1.0%~1.3%，表明有机质成熟度进一步提升。
5.2 构造反转触发断层活化进而提升油气运移效率
5.3 构造反转控制圈闭形成及油气规模充注成藏
两期反转构造在盆内形成一系列近东西以及北东东向背斜-褶皱圈闭（闭合高度50~150 m）及断层相关圈闭，占已发现圈闭的90%，主要沿北部斜坡带及中央低凸起带分布；南部缓坡带T4/T5不整合面发育砂岩超覆型地层-岩性复合圈闭。
两次生烃高峰分别与晚白垩世和始新世反转圈闭定型期精准匹配（见图10）。晚白垩世与始新世的构造运动提供了油气运移的有效动力，强烈触发了油气向圈闭的大规模充注。因此，Doseo盆地内复杂走滑构造带的圈闭形成始于晚白垩世（圣通期）反转期，后在始新世—渐新世（距今30~40 Ma）反转作用下发生显著变化。从规模对比来看，第2期生烃高峰伴随的构造活动更剧烈，烃源岩成熟度更高，生成与排出的烃类物质总量更大，因而其充注规模显著超过第1期，对区域内油气藏的形成与富集起到了更为核心的作用，是油气大规模成藏的关键时期。
6 结论
基于高精度地震解析、构造刻画以及低温热年代学（AFT）约束，本文系统揭示了Doseo盆地构造反转时序、构造样式及动力学机制，取得以下认识。
盆地发育两个构造反转不整合面：上白垩统内部T5界面，以北斜坡—南缓坡带的削截为特征，上白垩统顶部T4界面，全盆发育高角度剥蚀。同时识别出4类反转构造：断层伴生型（Kibea-Tega反转带）、逆冲型（Ximenia反转带）、无断层褶皱型（中部反转带）及走滑-挤压复合成因的负花状背斜构造（中央低凸起和西部反转带）。
磷灰石裂变径迹热史模拟揭示两期冷却事件，分别为晚白垩世晚期（距今80~85 Ma）和始新世—渐新世（距今30~40 Ma），对应T5与T4界面形成期。
盆地反转构造演化由早白垩世—晚白垩世断-拗陷期（距今85~145 Ma），随后经历晚白垩世晚期弱反转（距今80~85 Ma），短暂弱裂陷后再次经历始新世—渐新世强烈反转（距今30~40 Ma），最终盆地进入反转后拗陷期（距今0~23 Ma）。
地球动力学机制解析表明，两期反转事件分别对应特提斯洋内俯冲与非洲-欧亚大陆碰撞的远程挤压效应，板块边缘动力通过刚性岩石圈传递诱发克拉通内隆升。两期构造反转通过控制圈闭发育、断层活化、油气运移并精准匹配下白垩统烃源岩两期生烃高峰：晚白垩世和始新世，形成动态耦合成藏系统，其中始新世是油气大规模成藏的关键期。