自中生代开始，南美洲发育多个不同类型沉积盆地，包括南美地台东缘与大西洋分裂有关的大陆边缘盆地、裂谷盆地等；与安第斯造山带有关的前陆盆地、板内拉张盆地、山间盆地、弧前盆地和挠曲盆地等。根据Zappettini（2005）与卢民杰等（2013）研究，现将其总结概述如下：
1.南美地台
中生界主要出露于南美地台沉积盆地内，为陆间坳陷盆地、大陆边缘盆地、板内裂谷盆地和离岸边缘盆地等。
陆间坳陷盆地主要包括索里莫斯-亚马孙盆地、帕纳伊巴盆地、查考-巴拉那盆地等（图2-7）。其构造沉积史简单，发育大量中生代玄武质熔岩。巴拉那等盆地中发育白垩纪碎屑沉积物。
大陆边缘盆地、板内裂谷盆地和离岸边缘盆地多展布于南美地台离散大陆边缘部位（图2-7），可以划分为3个区域，分别为中大西洋区域（位于亚马孙河以北）、赤道大西洋区域（自亚马孙河到巴西东北角）和南大西洋区域（自巴西东南角至南美大陆最南端）。
中大西洋区域发育圭亚那盆地和卡西珀-福斯杜亚马孙（Cacipore-Foz do Amazonas）盆地等，形成于晚三叠世到早侏罗世之间，其内出露晚三叠世火山岩、粒玄岩以及白垩纪—更新世海进—海退沉积旋回。赤道大西洋区域转换带发育扭张裂谷，控制着区内帕拉-马拉尼昂（Para-Maranhao）/巴雷里尼亚斯（barreirinhas）盆地、塞尔拉（Ceara）盆地和离岸波蒂瓜尔（Off-shore Potiguar）盆地等，出露白垩纪至更新世地层。各盆地沉积地层主要包括陆相、三角洲相和海相的砂岩、页岩和灰岩等。除阿根廷南部相对较早外（约在晚三叠世到早侏罗世），南大西洋区域裂谷作用整体开始于晚侏罗世，区域发育塞尔希陪-阿拉格斯（Sergipe-Alagoas）盆地、库穆鲁沙蒂巴（Cumuruxatiba）盆地、阿尔马达（Almada）/科马努（Camamu）/亚库皮（Jacuipe）盆地以及伯南布哥-帕拉伊巴（Pernambuco-Paraiba）盆地等，沉积地层主要为下白垩统到更新统浅海碎屑岩和灰岩等。
在南美地台陆上区域，大西洋裂谷控制着衰退裂谷盆地以及盆地内构造沉积事件。Tacutu、玛拉诺（Marajo）、波蒂瓜尔（Potiguar）和雷康卡沃-托卡诺-雅托巴（Reconcavo-Tucano-Jatoba）等裂谷盆地下部发育侏罗纪溢流玄武岩，含有白垩系红砂岩和湖沼沉积物。大陆边缘盆地如萨拉多（Salado）、科罗拉多（Calorado）、罗森-彼德巴尔德斯（Rawson-Peninsula de Valdes）、圣豪尔赫湾（Golfo de San Jorge）和圣胡利安-北马尔维纳斯（San Julian-Malvinas Norte）等发育白垩系，其下伏流纹火山岩以及与该火山岩同期岩层，上白垩统局部出露被动大陆边缘海相沉积物。
板内裂谷盆地主要为萨尔塔-洛马斯奥尔梅多（Salta-Lomas de Olmedo）盆地，形成于早白垩世，分布于阿根廷西北部和玻利维亚南部，发育有萨尔塔组碱性玄武岩、砂岩等。该组赋存Cu-Pb-Zn及U-V矿床。
2.安第斯造山带
中生代以来，伴随纳斯卡板块向南美板块俯冲造山，安第斯造山带内形成了前陆盆地、板内拉张盆地、山间盆地和弧前盆地，其内出露的中生界一般平行于安第斯造山带，呈带状展布，与新生界共同构成了造山带的主体地层（图2-8、图2-9）。岩性主要为巨厚火山岩和火山碎屑岩，其次为红色砂岩等陆相红层。海相沉积岩分布相对较为局限（卢民杰等，2013）。沿安第斯造山带各山脉分布有亚诺斯-巴里纳斯-阿普尔（Llanos-Brinas-Apure）、马拉尼翁-乌卡亚利-阿克里（Maranon-Ucayali-Acre）、玛德莱德迪奥斯-贝尼-查考（Madre de Dios-Beni-Chaco）和内乌肯（Neuquen）等前陆盆地。
图2-5 南美洲古生代沉积岩、火山岩、侵入岩和变质岩分布示意图（据Schobenhaus C & Bellizzia A，2001修编）
图2-6 秘鲁区域地层柱状图（高光明等，2016）(www.xing528.com)
图2-7 南美地台沉积盆地（Milani & Thomaz filho，in Cordani et al，Eds，2000）
亚诺斯-巴里纳斯-阿普尔盆地分布范围包括委内瑞拉安第斯山脉和哥伦比亚以东地区，其形成于三叠纪至侏罗纪的裂谷活动，沉积地层主要包括上白垩统到更新统一套浅海相和陆相沉积地层。委内瑞拉境内部分三叠系经历变质作用，形成了蓝片岩相变质岩。
马拉尼翁-乌卡亚利-阿克里盆地在经过元古代堆积和二叠纪抬升后，其中生代地层表现出一系列海进和海退旋回特征，三叠纪—早侏罗世为一套蒸发岩、灰岩和页岩地层，指示海相沉积环境，上覆地层为陆相红砂岩。而白垩纪和马斯特里赫特期分别再次发生海侵事件，发育一套海相沉积地层；与沉积作用同时进行的，是白垩纪—古近纪早期的火山作用，形成了一个火山岩盆地，其在Libertad-Ica地区发育钙碱性火山岩序列，年代学研究表明，Leonia-Graciela长英质熔岩年龄为69.71±0.18～68.92±0.16Ma（锆石U-Pb），Mala山谷玄武岩年龄为67.6Ma（全岩40Ar-39Ar），其内发育火山成因的块状硫化物矿床（图2-10）。至新生代，伴随安第斯造山带形成，盆地内发育陆相沉积岩地层。
图2-8 南美洲中生代沉积岩、火山岩、侵入岩和变质岩分布示意图
（据Schobenhaus C & Bellizzia A，2001修编）
图2-9 安第斯造山带汇聚大陆边缘沉积盆地（Milani & Thomaz filho，in Cordani et al，Eds，2000）
图2-10 秘鲁中部海岸、西科迪勒拉地（岩）层柱状图（Romero，2007）
玛德莱德迪奥斯-贝尼-查考盆地沿海岸科迪勒拉，以及西、东科迪勒拉、次科迪勒拉带展布，主要位于秘鲁和玻利维亚南部，向东至中巴西地盾边缘，于侏罗纪沉积形成一套红色砂岩，白垩纪发生海侵事件，形成一套海相沉积岩，晚白垩世发育碱性玄武岩。新生界主要由陆相砂岩和砾岩组成，厚度超过5000m。中生界在智利出露较好，分布范围较广，整体为一套浅海相碎屑沉积岩系以及火山-沉积岩系。侏罗系—白垩系分布于海岸山带，主要为中-酸性陆相-浅海相火山岩、火山碎屑岩和灰岩，具有多次海进与海退沉积旋回特征。三叠系出露较少，仅在安第斯造山带前缘的奇卡马和奇拉河谷间出露扎纳群，岩性主要为安山岩和火山碎屑岩，夹有少量海相砂岩、页岩和灰岩，最大厚度约为3000m。侏罗纪岩浆弧及弧后盆地在科波亚波地区出露Punde de Cobre地层，岩性主要为火山质安山岩、灰岩、石英岩、砂岩和页岩等，为铁氧化物铜金型矿床和铁氧化物型（火山喷溢型磁铁矿-赤铁矿）矿床的主要赋矿层位，以La Negra组最为典型；而南部圣地亚哥地区出露的Veta Negra地层则属同期异相地层，该地层岩性主要为浅海相-陆相沉积岩和火山沉积岩系，赋存有智利曼陀型铜、银矿床。白垩系主要由陆相和海相沉积物组成，岩性为石英岩、灰岩和泥岩等。
内乌肯盆地主要位于阿根廷境内，其内发育晚三叠世—晚白垩世海相到陆相地层，以库依组、门多萨组和马拉圭组为代表。受安第斯造山带影响，该盆地在新生代发育弧后岩浆作用和薄皮构造。奥斯特拉尔盆地形成于晚侏罗世，发育酸性火山岩沉积，夹有勒迈尔岩组和雅干岩组海相沉积地层。其上覆岩层为海相沉积岩和冲积砂岩。白垩纪发育完整的海进和海退旋回沉积地层。
安第斯造山带内山间盆地主要包括梅迪奥马格莱德（Medio Magdalena）盆地和高原盆地。梅迪奥马格莱德盆地位于哥伦比亚北部，底部为三叠系—侏罗系陆相红色砂岩和火山岩，其上覆白垩系海相沉积岩。第三系（古近系+新近系）为火山碎屑沉积物，厚度超过4000m。高原盆地主要位于玻利维亚，向南延伸到阿根廷境内，向西到达智利境内。其内最老地层为白垩系，上覆第三系（古近系+新近系）同造山期砂岩、页岩、灰岩和蒸发盐岩，以及第四系碎屑沉积岩和湖相蒸发盐岩。
安第斯造山带弧前盆地主要发育在大陆西缘海沟、陆坡和岩浆弧之间，自北向南依次发育波尔本（Borbon）、马纳比（Manabi）、塔拉拉-普罗雷索/瓜亚基尔湾（Talara-Progreso/Golfo de Guayaquil）、特鲁希略（Trujillo）、利马（Lima）、皮斯科（Pisco）、莫利恩都（Mollendo）、马塔基托（Mataquillo）、特木科（Temuco）、瓦尔迪维亚（Valdivia）以及奇洛埃（Chiloe）等盆地。上述各盆地的形成时代与地层特征较为相似，下面将以塔拉拉-普罗雷索盆地为例进行阐述。该盆地位于厄瓜多尔和秘鲁沿海地区，底部为白垩系海相沉积岩。在新近纪，由于洋-陆俯冲碰撞引起区域沉降、碰撞和抬升演化，发育海相和陆相沉积地层，主要岩性有杂砂岩、砂岩和页岩等。
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