南海西北次海盆新生代构造 沉积特征及伸展模式 探讨

通过对穿越西北次海盆的3条地震测线以及一条深反射地震剖面的解释,对其新生代的构造 沉积特征进行研究,探讨了伸展模型,并进而对其新生代的构造演化过程和动力学机制进行了分析。结果显示：西北次海盆在30 Ma时开始发育,断层的活动期集中在渐新世,并大致以海盆中部的岩浆岩凸起为轴对称分布,对渐新统的沉积起控制作用。海盆扩张东强西弱,西部显示出更多的陆缘裂谷盆地的特征。25 Ma后扩张轴向南跃迁,西北次海盆的海底扩张运动停止,进入裂后沉降阶段。构造展布方向受到其南侧的中-西沙地块的影响,大致沿其北部边界展布。深反射地震剖面所反映的深部地壳结构也显示出大致沿海盆中轴对称的特征,显示研究区很可能为纯剪的变形模式。     

正断层三维生长和连接过程研究：以南海北部陆丰凹陷为例

正断层生长和侧向连接是最基本的三维地质构造问题，深入剖析其三维时 空演化过程对理解沉积盆地内正断层系统的形成与演化至关重要。 南海扩张时间和影响范围一直是国内外地学界研究的热点问题之一。南海北部珠江口盆地陆丰凹陷发育大量正断层，并覆盖有高精度二维地震反射剖面，成为研究上述问题的理想地区之一。本研究以陆丰凹陷为研究对象，开展三维构造解析和建模研究，为正断层系统三维时 空演化过程提供一个实例。研究结果表明：陆丰凹陷主控断层F1的生长和连接过程主要分三个阶段：晚白垩世—早古新世，两条断层分别形成并以孤立断层模式分别向两侧生长；早古新世—早渐新世，断层发生侧向连接作用合并为F1断层，连接处发育侧断坡；晚渐新世—中中新世，F1断层继续向两侧生长。基于F1断层定量分析（生长指数和断距），发现F1断层活动强度表现为先增加然后突然降低，其转折时间对应于T60界面，~23 Ma，较好地对应了西北次海盆扩张终止时间，说明南海北部扩张已经影响到陆丰凹陷。结合前人对珠江口盆地构造变形和演化研究，初步认为南海北部扩张波及的范围已跨过陆丰凹陷向大陆方向继续延伸，其北部边界可能对应于华南大陆南缘的滨海断裂带。本研究可为正断层系统三维生长过程研究提供案例，同时为南海扩张过程研究提供基础数据支撑。     

南海中北部陆架-陆坡区新生代构造-沉积演化

南海中北部陆架-陆坡区作为南海地区的一个重要地质构造单元,记录了大陆张裂到海盆扩张的丰富信息。通过对研究区地震剖面的解释,分析了该地区新生代的构造与沉积特征,同时通过平衡剖面恢复工作,建立了新生代演化模型。研究显示南海中北部陆架-陆坡区新生代构造演化可以分为三个阶段：古新世—始新世的裂陷阶段、渐新世—早中新世的裂陷-坳陷过渡阶段以及中中新世以来的坳陷阶段。沉积环境经历了河流-湖泊、浅海和深海的演化过程。南海北部陆缘下NW-SE方向流动的地幔流的存在使得伸展活动具有由北向南发育的机制。同时陆坡区盆地（如白云凹陷）显示出韧性伸展的特征,这与地幔上涌热岩石圈伸展引起的该区域地壳强烈韧性减薄和颈缩变形相关。     

南海北部渐新世末的构造事件

ODP1148站以及珠江口盆地沉积物均记录了渐新世末发生的重大地质构造事件, 这一构造事件在时间上与南海扩张轴发生跳跃的时间十分吻合, 是渐新世以来南海构造演化史上最为重大的构造事件, 涉及到南海扩张、盆地类型转化、沉积物源变迁等一系列相关联的重大地质事件.伴随这一地质构造事件, 南海北部沉积物成分发生剧烈改变, 出现渐新世-中新世地球化学成分上的跳跃, 在深海沉积中发生沉积间断及滑塌事件, 并使珠江口盆地由断陷型盆地转为坳陷型盆地, 白云凹陷由渐新世晚期的浅水陆架环境转为中新世以后的深水陆坡环境.可以认为, 这次构造运动奠定了我国现代的地理格局, 也标志着我国东部陆相盆地最佳烃源岩形成期的结束, 在南海乃至东亚地区影响深远.      

南海北部深水区荔湾凹陷构造演化及其石油地质意义

荔湾凹陷北与白云凹陷相邻,南与双峰盆地(南海西北次海盆)相接,发育于洋陆过渡边界,具有独特的结构构造特征。选取荔湾凹陷为研究对象,在3D地震资料解释的基础上,以断裂特征分析厘定凹陷性质、构造古地貌恢复解析凹陷结构,进而指出古地貌恢复和构造演化对油气勘探的影响。研究获得三方面的创新性认识:①荔湾凹陷为洋陆过渡壳上发育的断坳,断坳作用占主导地位;②32Ma的底辟作用将荔湾凹陷改造为"四洼三凸"的构造格局,恩平组沉积期凹陷北部是一个连通的洼陷;③恩平组沉积期连通洼陷的古地貌有利于三角洲(烃源岩)的发育,背斜型圈闭的定型受控于32Ma的底辟作用,是荔湾凹陷油气勘探的有利目标。     

南海北部深水区荔湾凹陷构造演化及其石油地质意义

荔湾凹陷北与白云凹陷相邻,南与双峰盆地（南海西北次海盆）相接,发育于洋陆过渡边界,具有独特的结构构造特征。选取荔湾凹陷为研究对象,在3D地震资料解释的基础上,以断裂特征分析厘定凹陷性质、构造古地貌恢复解析凹陷结构,进而指出古地貌恢复和构造演化对油气勘探的影响。研究获得三方面的创新性认识：①荔湾凹陷为洋陆过渡壳上发育的断坳,断坳作用占主导地位;②32Ma的底辟作用将荔湾凹陷改造为“四洼三凸”的构造格局,恩平组沉积期凹陷北部是一个连通的洼陷;③恩平组沉积期连通洼陷的古地貌有利于三角洲（烃源岩）的发育,背斜型圈闭的定型受控于32Ma的底辟作用,是荔湾凹陷油气勘探的有利目标。     

南海北部白垩纪—渐新世早期沉积环境演变及构造控制*

南海北部珠江口—琼东南盆地白垩系—下渐新统记录了华南大陆边缘从主动陆缘向被动陆缘的转换过程。基于盆地构造-地层、单井相、地震相等特征的综合分析,结合南海中南部的沉积环境和区域构造演化,探讨南海北部白垩纪—渐新世早期的沉积环境演变及构造控制背景。研究发现: (1)南海北部白垩系广泛分布,古新统分布极为有限; 始新世早-中期,琼东南盆地只在部分凹陷深部发育了小规模的滨浅湖相和扇三角洲相沉积,珠江口盆地白云凹陷以大规模发育的湖泊相为特征; 始新世晚期—渐新世早期,琼东南盆地和珠江口盆地白云凹陷都受到海侵作用的影响,以海岸平原相和滨浅海相为主。 (2)构造演变包括5期:包括白垩纪安第斯型大陆边缘的“弧—盆”体系发育期,古新世区域隆升剥蚀山间盆地发育期,始新世早-中期裂陷发育,始新世晚期—渐新世早期陆缘破裂期,渐新世晚期东部海盆稳定扩张期。最后,探讨了南海盆地中生代末/新生代初的动力学转换过程及特征。     

苏丹-南苏丹穆格莱德盆地苏夫焉凹陷构造特征及演化

通过识别地震剖面构造样式、恢复骨干剖面构造演化历史,研究了苏丹-南苏丹穆格莱德盆地苏夫焉凹陷构造特征及其构造演化。结果表明：苏夫焉凹陷整体为南陡北缓的地堑结构,构造格局呈现东西分区、南北分带,正断层相关构造样式可识别出“两类五种”,其中以基底卷入型铲式正断层、沉积盖层旋转型平面正断层为主。伴随中非剪切带以及周缘板块的构造演化,凹陷经历了早白垩世巴雷姆期-晚白垩世土伦期、晚白垩世末期-古近纪古新世、新近纪至今3期强-弱-弱断坳演化阶段,其中在第一演化阶段的早期-Abu Gabra组第四段、第五段沉积时期,沉积中心位于凹陷中南部,而之后的演化阶段,沉积中心位于紧邻南部边界断层的洼陷带,并由此推测凹陷中部将是深层系（Abu Gabra 4段）油气勘探的有利区。     

西沙海域盆地构造格局及其差异演化过程分析

西沙海域夹持于南海西北次海盆和西南次海盆之间,构造演化过程与南海的扩张和南海西部的走滑作用关系密切.基于覆盖西沙海域的区域地震资料开展了构造—地层解释、盆地结构特征分析和区域构造演化制图,整体上将西沙海域划分出3种类型盆地,即高角度断层控制的盆地、低角度拆离断层控制的盆地和走滑盆地.结合地壳厚度变化和伸展薄化程度,突出断层的构造样式,将西沙海域划分为北部拆离断层构造发育区、东南部拆离断层构造发育区、西部走滑断层发育区和中部高角度断层发育区,进而明确了西沙海域盆地的基本构造格局.同时,以关键构造界面为主线,强调了不同类型断层在岩石圈地壳减薄过程中的作用,阐明了西沙海域盆地的差异构造演化过程.      

南海北部珠江口盆地中段伸展构造模型及其动力学

位于南海北部大陆边缘上的珠江口盆地发育NNE向、NE向、NW向、近EW向等多组基底断裂,盆地结构复杂,并表现出明显的时空差异性。本文基于珠江口盆地中段地震资料解释的构造样式的变化推断地壳中存在一条向南缓倾斜、呈坡坪式形态的拆离断层,古近系构造属于这条拆离断层上盘的伸展构造系统。北部的西江凹陷属于拆离断层伸展构造系统的头部,凹陷边界正断层铲式断层面形态向深层延伸并收敛在拆离断层面上,凹陷表现为半地堑“断陷”样式;中部的番禺低隆起对应于拆离断层的低角度断坪部位,拆离断层上盘断块的伸展位移导致两侧的恩平组超覆在低隆起上;南部的白云凹陷位于拆离断层的深部断坡部位,充填的文昌组和恩平组表现为“断坳”或“坳断”样式;南部隆起位于拆离断层深部断坪部位,其上盘发育的分支断层控制着荔湾凹陷古近系、新近系的发育并使之表现为复杂的断陷断坳构造样式。该模型强调拆离断层上盘与下盘、不同地壳结构层均发生不同程度的伸展变形,且伸展变形方式、应变量等存在时空差异,而拆离断层正是不同构造单元、不同地壳构造层之间的调节性构造面。总体上,拆离断层上盘以脆性伸展构造变形为主,分支断层控制不同构造单元古近纪的构造演化,下盘则是以韧性伸展变形为主,并拖曳上盘发生不均一的伸展应变;西江凹陷的伸展应变量大于拆离断层下盘的伸展应变量,白云凹陷的伸展应变量则小于拆离断层下盘的伸展应变量。以西江凹陷北部边缘的NE向铲式正断层为头部的拆离断层控制了文昌组沉积,但在恩平组沉积期被近EW向高角度正断层切割破坏而被遗弃,拆离断层系统的头部由西江凹陷北部边缘迁移至番禺低隆起。盆地结构及断裂系统的时空差异性受盆地基底先存构造、地壳与岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,但主要是对软流圈流动及岩石圈热结构变化的响应。用软流圈由北西向南东流动拖曳上覆岩石圈发生伸展变形的动力学模型能合理地解释珠江口盆地中段古近系构造的形成和演化。     

珠江口盆地白云凹陷新生代构造演化动力学

白云凹陷构造演化史的研究对在白云凹陷开展油气勘探和深水沉积研究具有重要的意义。通过对断裂与沉积结构平面和剖面特点的分析,结合岩浆活动特点,文中提出白云凹陷是一个复式地堑,推测这种结构特点与凹陷下地壳的强烈韧性减薄和颈缩变形有关,表现为热岩石圈的伸展。其发育机制推测与白云凹陷位于构造转换带上有关,特殊的构造位置使白云凹陷成为强烈构造变形区,岩石圈地壳强烈减薄,伴随伸展过程和地幔上涌,脆性地壳或上地幔中部分熔融物质的出现导致岩石圈强度的急剧降低,在区域伸展应力场下以韧性流变方式减薄。岩浆在构造转换带下聚集并发育主岩浆房,由于白云凹陷南北边缘没有发育正断裂系统,岩浆主要沿垂直伸展的方向运移,因此在珠琼运动一幕和二幕南南东向伸展应力作用下,岩浆向白云凹陷的东部和西部运移至北西向基底深大断裂处,那里由于北西向断裂表现为左行张剪性质而成为压力较低的地区,从而成为岩浆上涌和侵位的地方。在岩浆聚集的地区,活动岩浆体附近的脆性变形被分散的韧性变形所取代,因此在凹陷的东北和西南两个角上,发育了张性和张剪性小断裂群,由于热岩石圈弹性较差,白云凹陷长期持续沉降。白云凹陷的断裂活动和沉积演化史还受到南海海盆扩张活动的影响。     

南海西南次海盆地壳岩石圈伸展破裂过程的构造、沉积和岩浆作用记录

基于跨南海西南次海盆V型尖端区共轭被动大陆边缘的1 000 km长的深反射地震剖面的解释和分析,深入研究南海临界破裂区地壳结构、盆地构造地层格架和岩浆作用特征,阐明地壳岩石圈的伸展破裂过程.结果表明,在南海西南次海盆共轭陆缘可以识别出3条一级界面,即海底、基底（Tg/Tb）和Moho面,根据这些界面可将共轭边缘划分为箱型域、细颈域、楔型域和薄箱型域等多个地壳基底结构构造特征显著不同的构造单元;在西南次海盆V型尖端陆缘盆地充填序列中识别出岩石圈裂解分离的响应界面,即裂后不整合界面T50/Tm,该界面与基底面Tg/Tb限定了陆缘盆地的同裂陷沉积充填序列,其内发育了T70、T60两条重要的幕式构造响应界面,控制了早期高角度正断层控制的断陷盆地系（Tg-T70）、中期拆离断层控制的拆离盆地系（T70-T60）和晚期断坳转换作用控制的坳陷盆地（T60-T50）;西南次海盆V型尖端薄箱型域属于原洋洋壳域,为岩浆型地壳,代表了岩石圈临近裂解分离、但支撑稳定态海底扩张的地幔对流系统还未完全建立起来之前的“临界破裂”状态,发育于23.5~15.5 Ma（T60-Tm）期间.综合考虑地壳初始厚度、断裂活动性和不同时期的盆地原型等,运用平衡剖面技术重建了西南次海盆V型尖端共轭边缘的发育演化过程,建立了南海西南次海盆临界破裂区构造-地层-岩浆相互作用模式,揭示了南海陆缘岩石圈伸展破裂机制.本研究具有重要的理论意义,并对南海的深水油气勘探具有重大的实际应用价值.      

万安盆地构造沉降与沉积速率及其油气资源前景

万安盆地是南海重要的新生代含油气盆地之一,是较为典型的新生代走滑拉张盆地。根据对横穿盆地的地震反射剖面的平衡剖面模拟和构造沉降速率、沉积速率的计算,认为万安盆地曾经历了3次快速的构造沉降。2.6Ma以来,沉积速率最大。万安盆地的沉降与沉积速率和盆地构造演化过程密切相关,各构造演化阶段分别控制了盆地中油气的生成、运聚和保存等成藏条件与过程。     

从东海油气勘探谈台湾海峡油气地质

上海海洋地质调查局从1974年开始对东海进行了包括反射地震、重力、磁法、测深、浅地层剖面等多种疗法的综合调查,基本上建立了东海的新生代地层层序、构造分区及其构造演化历史。台湾海峡在地理上位于东海陆架的西南延伸部位,但其地质演化既具东海陆架盆地早第三纪构造演化的特点,又深受渐新世至中新世南海深海盆扩张的影响。根据地震资料和钻井资料之对比,台西盆地至少经历了古新世、始新世和中新世三次海侵,从而使其既区别于南海之珠江盆地,又有别于东海陆架盆地。     

中南-礼乐断裂带在南海海盆北部的时空展布与深部结构

中南-礼乐断裂带是协调南海各次海盆扩张的重要断裂.深入研究中南-礼乐断裂带时空展布和深部结构对于认识南海海盆多期次海底扩张和构造演化具有重要意义.本文主要基于深反射多道地震的精细剖析,结合重力、磁力与地形等地质与地球物理资料,揭示了中南-礼乐断裂带在南海海盆北部的时空展布特征、内部构造形变及其深部结构特征.结果表明:中南-礼乐断裂带在西北次海盆与东部次海盆之间宽约25~35 km,北延于珠江海谷西侧(18.7°N,115.5°E),南消失于中沙地块东北侧(17.2°N,116.0°E),主要呈NNW向延伸.该断裂带的主控断裂沿大型海山和侵入岩体分布,主要发育时期是渐新世至早中新世,中中新世至晚中新世为继承性活动,其内部断裂对早中新世及以前的地层具有控制作用,表现为正断层.深部结构上,中南-礼乐断裂带两侧Moho面埋深不一,两侧次海盆的沉积厚度和洋壳厚度存在明显差异,表明该断裂带至少是一条地壳级断裂,甚至可能是岩石圈级断裂.      

南海北部陆缘热流变化特征及其影响因素分析

热流调查和构造热演化数值模拟是油气地热研究不可或缺的重要内容。沉积盆地在其演化过程中往往叠加了特殊构造事件。通过热流调查和构造热演化数值计算可以更好地约束这些特殊过程,重建更为真实的构造热演化历史。该文通过对南海北部琼东南盆地和珠江口盆地中段热流变化特征分析和构造热演化数值模拟,探讨了影响其热流变化的主要因素。结果表明,琼东南盆地可分3个热流分区:北部陆架与上陆坡区(50~70mW/m~2)、中央坳陷带深水区(70~85mW/m~2)和盆地东部深水区高热流带(85mW/m~2);珠江口盆地中段从陆架往海盆方向热流呈阶梯式抬高,西江凹陷平均热流为55mW/m~2,番禺低隆起为58mW/m~2,白云凹陷为70mW/m~2,下陆坡区为85mW/m~2;陆坡区高热流不仅与岩石圈强烈减薄相关,而且还受到岩石圈破裂时引起的深部热物质上涌的影响,后者对现今陆坡区还有约20mW/m~2的热流贡献;琼东南盆地东部高热流值则主要受到晚中新世以来的岩体侵位热事件的影响,岩体侵入热事件对现今热流值贡献可达10~25mW/m~2。分析表明,在南海深水盆地开展构造热演化数值计算时,需要考虑沉积过程、海底扩张以及岩浆活动等影响因素。     

南海珠江口盆地走滑构造与油气成藏机制

受南海海盆演化以及邻区构造事件的联合控制,南海北部珠江口盆地内部构造表现出明显的多期走滑特征。走滑拉分作用控制了珠江口盆地现今的构造格局,在区域地质构造研究的基础上,本文通过重磁资料,在区域内共识别出NW和NE两组走滑断层,并根据阳江东凹最新三维地震资料的精细解析,识别出花状构造、雁列式和羽状等多种具显著走滑特征的构造样式,进而研究了各期走滑构造对成盆的控制作用,分析走滑拉分盆地的沉积充填特征及对油气成藏的作用。研究结果表明:盆地走滑构造对油气成藏分布有明显的控制作用,对烃源岩热演化、构造圈闭发育以及油气运移聚集都有重要的控制作用,进而讨论了珠江口盆地走滑构造对油气的富集规律与分布的影响作用,对该盆地的勘探实践具有重要指导意义。     

南海西北次海盆构造演化的沉积响应

通过对南海西北次海盆新获得的地震资料进行综合解释和层序地层分析,揭示了海盆中的沉积对构造演化阶段的响应。始新世-早渐新世陆缘裂陷期,盆地以对称裂谷形式,发育地堑裂谷层序,沉积以近物源为特征,相变大,发育了冲积扇-扇三角洲-湖相沉积,沉积体系的配置受同沉积断裂控制明显,快速沉降和充分的物源供给决定了沉积体系的构成特征。晚渐新世海底扩张期,岩石圈破裂,陆缘进一步拉开并开始海底扩张,出现海相沉积,来自陆坡的陆架边缘三角洲越过陆坡进入海盆,在海盆内沉积了一套向海盆中部逐渐减薄的楔状地层,并伴有大量的火山碎屑沉积物。早-中新世以来热沉降期,随着构造沉降增大,相对海平面总体不断上升,进入深水盆地,形成陆架陆坡体系,大量的碎屑物质以重力流、深水底流等深水作用方式进入海盆;沉降晚期陆架-陆坡物源供应减弱,琼东南中央峡谷成为其主要的物质供应来源通道,在此期间二次海平面下降、回升的综合作用下,海盆内发育了多期以下切水道为特征的低水位域沉积体系。     

多期走滑拉分盆地的沉积响应:以南海北部珠江口盆地为例

南海北部陆缘位于太平洋和新特提斯两大构造域之间,其形成与演化受到多期多向构造叠加作用,珠江口盆地是南海北部陆缘的重要构造单元。自新生代早期珠琼运动以来,由于太平洋板块向华南大陆俯冲在珠江口盆地形成两期强烈的走滑拉分作用,从而导致早期弥散状地堑与后两期拉分盆地的三层盆地叠合现象。本文在综合珠江口盆地的地质、构造物理和数值模拟、南海北部新生代构造演化研究的基础上,探讨了珠江口盆地区域沉积作用对构造的响应过程;并基于其内部次级构造单元阳江东凹的地震剖面资料解剖,进一步检验珠江口盆地地堑式伸展、两期走滑拉分作用对沉积盆地的沉积相空间展布、沉积沉降中心迁移规律的控制作用。研究表明,珠琼运动一幕(~47.8 Ma)伴生的NE向走滑运动控制盆地发育规模较小的辫状三角洲沉积,珠琼运动二幕(~38Ma)伴生的NWW向走滑运动控制三角洲轴向并导致三角洲沉积范围扩大,白云运动(~23 Ma)时期的沉积展布不受NE向走滑断层控制、但三角洲轴向仍与NW-NWW向断裂体系相关;在上述多期构造运动过程中,盆地沉积沉降中心往南迁移,逐渐奠定了三角洲沉积格局。     

海南岛周邻新生代沉积盆地构造与差异性演化特征

海南岛周邻发育有4个重要的新生代沉积盆地,即莺歌海盆地、北部湾盆地、琼东南盆地和珠江口盆地珠三凹陷。根据最新的地球物理数据,重新厘定这些盆地的构造与沉积演化及其与海南岛陆上构造的关联。这些盆地发育NE和NW向断裂构造,但存在极大差异性。前者受红河哀牢山断裂构造影响,表现为张扭性的拉分盆地。而后三个盆地则总体表现为裂陷盆地,夹于江绍 博白断裂与丽水 南澳断裂南段之间。伸展始于古新世,具有四次裂陷作用,并发育NW向走滑伸展断层。晚期岩浆对沉积盆地具有一定改造作用,表现岩浆喷发、热流值高。我们厘定了这些NE向断裂在海南岛延伸,滨海断裂可能延至海南岛东南缘,并表现出明显的地震活动性,推断海南岛新生代构造演化与南海北部陆缘演化具有一致性。