墨西哥湾是大西洋深入北美大陆东南部的海湾，[8] 位于美国佛罗里达半岛、墨西哥尤卡坦半岛以及古巴岛之间。[9] 略呈椭圆形，周围大部分为美国和墨西哥领土环抱。古巴岛居湾口中部，其北侧的佛罗里达海峡与西侧的尤卡坦海峡分别沟通大西洋和加勒比海。[8]
上古生界
在晚古生代的二叠纪至早侏罗世时期，伴随着当时的北美板块与南美板块裂解，背向分离运动发生，岩石圈拉张减薄，地幔物质上涌，形成结晶基底。
下—中侏罗统
早侏罗世时期，北美板块与南美板块之间的背向分离运动继续，在板块背向分离裂谷过程中，拉张作用导致此时期地层构造样式为地堑、半地堑样式，地震剖面上呈典型同裂谷沉积相，层序特征是具有中等振幅的楔状反射，显示正断层控制的沉积特征，且大部分沉积为碎屑岩以及海相泥岩。中侏罗世时期(约166Ma)，尤卡坦板块自北美板块南侧分离，开始发生漂移逆时针自转，巴哈马—佛罗里达板块开始向东漂移，北美板块内部发生张裂，同时南美、北美板块裂解运动速率趋于缓慢。
上侏罗统
在晚侏罗世时期，由于南美板块的分离，古加勒比海槽持续扩张，北美板块的南端形成被动大陆边缘。随着墨西哥湾湾口打开，北大西洋的有孔虫等浮游生物进入墨西哥湾，死亡后堆叠，并伴随着远洋沉积物漂流至墨西哥湾发生沉降。此时沉积环境稳定，形成早期的含有孔虫的浅水碳酸盐岩。碳酸盐岩岩相为浅水碳酸盐岩。
下白垩统
此时期在墨西哥湾盆地东南部被动大陆边缘持续大量发育碳酸盐岩，两侧台地抬升，形成坎佩切断崖以及佛罗里达陡崖，尤卡坦台地、佛罗里达台地与深海盆地分隔，并且尤卡坦板块与北美板块重新拼接至现今的位置，墨西哥湾中部洋壳停止扩张。同时，佛罗里达—巴哈马板块向南东向的运动停止，墨西哥湾也停止扩张。太平洋板块向东俯冲加勒比板块而形成古加勒比大弧。
上白垩统—古近系
晚白垩世早期海平面上升，导致墨西哥湾盆地整体的沉积环境发生变化。早白垩世沉积的部分碳酸盐岩溶解，并且在该时期古加勒比岛弧(大安地列斯岛弧)与北美板块发生碰撞，受到此运动的影响，地层发生挠曲，逐渐形成北古巴前陆盆地。因加勒比板块向北美板块逆冲，在现今的北古巴前陆盆地形成逆冲推覆构造，部分古巴西北部中生代地层发生挤压变形，部分地层暴露剥蚀。上白垩统的烃源岩为深水碳酸盐岩与泥岩，为被动大陆边缘沉积。但从DSDP535和540钻井数据来看，上白垩统的沉积很薄，只有几米至十几米的厚度，在地震剖面上分辨不出其具体特征。[7] 共5张 墨西哥湾