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。     

珠江口盆地陆架区岩石圈伸展模拟及裂后沉降分析

本文根据伸展盆地发育的挠曲悬臂梁模型,以二维正、反演相结合的方法,计算了珠江口盆地陆架区1530测线北段的岩石圈伸展系数,分析了其裂后沉降规律。由正演模拟,发现盆地1530测线北段的裂陷由北向南逐渐发育,其陆架岩石圈的平均伸展系数为1.2和较大凹陷处的岩石圈理论伸展系数变化在1.08～1.24之间。整条剖面裂后沉降的实测值比理论值大2.5km左右,本文分析造成这一差值的最大可能是裂后异常沉降的存在。由前人成果可知,陆坡区也存在其他大的异常,对于陆架和陆坡区的异常,本文认为它们之间以及它们与其他南海陆缘之间都可能有关联,它们的产生可能是某种共同机制的结果。珠江口盆地陆架区的实测裂后沉降速率明显不同于逐渐减小的理论变化规律,而是存在两期(30～18.5Ma和18.5Ma至今)由快到慢的变化。在30～23.8Ma沉降速率集中在140～190m/Ma,之后23.8～18.5Ma减小至35～65m/Ma。18.5～16Ma的沉降速率迅速增大到300m/Ma,随后16Ma至今又减小至75～110m/Ma。其中18.5～16Ma的沉降速率最大,并与当时陆架坡折的形成和海平面的快速上升相对应,也与前人在陆坡区白云凹陷发现的17.5～15.5Ma裂后重大加速沉积的时间一致,因此本文推测珠江口盆地18.5～17.5Ma可能存在一重大构造事件,引起盆地从陆架到陆坡的裂后快速沉降的发生。但对于构造事件的成因、准确时间及其范围都有待进一步的研究。     

珠江口盆地构造演化旋回及其新生代沉积环境变迁

目前对珠江口盆地中生代以来的演化过程及其与沉积环境演变的响应关系尚缺乏系统性认识.基于珠江口盆地中-新生代岩浆活动、断陷结构样式及其改造、典型构造变形样式、沉积中心的转换等特征的对比分析,将盆地中-新生代的构造演化划分为4个阶段、7个期次：（1）中侏罗世-晚白垩世早期（～170～90 Ma）为古太平洋板块俯冲主控的陆缘岩浆弧-弧前盆地演化阶段;（2）晚白垩世-始新世中期（～90～43 Ma）为太平洋板块俯冲后撤背景下弧后周缘前陆/造山后塌陷-主动裂谷演化阶段;（3）始新世中期-中中新世（～43～10 Ma）为华南挤出-古南海俯冲拖曳主导的被动陆缘演化阶段;（4）晚中新世以来（～10～0 Ma）为菲律宾板块NWW向仰冲主导的挤压张扭演化阶段.～90 Ma、～43 Ma、～10 Ma分别实现了由安第斯型俯冲向西太平洋型俯冲、由主动裂谷向被动陆缘伸展、由被动陆缘伸展向挤压张扭的转换.在此过程中,伴随着古南海和南海的发育-消亡,新生代裂陷期沉积环境由东向西、由南向北逐渐海侵,裂后期由南向北阶段性差异沉降,由陆架浅水向陆坡深水转换,这使得珠一/三、珠二、珠四坳陷的石油地质条件具有显著的分带差异性...     

张性边缘海的成因演化特征及沉积充填模式——以珠江口盆地为例

珠江口盆地的形成和演化过程经历了晚白垩世至渐新世的裂陷-晚渐新世至中中新世的热沉降-晚中新世至今的断块升降3个演化阶段,沉积了陆相-半封闭海相-开阔海相3套不同的沉积体系组合。总结归纳出珠江口盆地新生代3个阶段的沉积充填模式,并发现：裂陷阶段以充填式堆积和河湖沉积为特征,形成盆地最重要的湖相烃源岩--文昌组泥岩;热沉降阶段以海陆交替、海相沉积体系为特征,为形成良好的储盖组合创造了条件,沉积了珠江口盆地内最主要的储油层系--珠海组、珠江组以及韩江组,主要为滨海相、三角洲相等碎屑岩沉积;晚期盆地整体下沉,区域性盖层形成。该沉积组合反映了张性边缘海盆地的演化特点,盆地演化与资源效应表现在裂陷期、热沉降期及断块升降期的生储盖配置,故勘探目的层段为热沉降阶段所形成的三角洲碎屑岩与陆棚碳酸盐岩。     

珠江口盆地白云凹陷北坡上新世以来陆架边缘沉积特征

<正>珠江口盆地白云凹陷自23.8 Ma以来陆架坡折带由之前位于南部隆起带附近,跃迁到白云凹陷北坡;此后陆架坡折带21 Ma以来一直稳定分布持续至今,白云凹陷也由渐新世晚期的浅海陆架环境转为陆坡深水环境[1]。前人针对该区渐新世—中新世的陆架边缘沉积体系展开了相关研究,包括陆架边缘沉积体的平面展布、沉积旋回的划分、充填演化特征、控制因素[2-5]。而针对研究区上新世—第四纪以来的陆架边缘沉积体系研究较少。本文利用2013年广州海洋地质调查局在研究区采集的高分辨率多道地震资料,结合前人对     

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.      

珠江口盆地重要不整合界面与珠江沉积体系演化分析

以珠江口盆地区域二维地震资料、钻井资料为基础, 结合南海扩张演化历史, 重点研究了盆地内部重要不整合面、盆地演化以及对珠江沉积体系演化的控制作用, 旨在为南海北部珠江沉积体系深水油气勘探提供支持和参考。研究结果表明:珠江口盆地除基底外, 发育三个重要的不整合面, 即破裂不整合、陆坡跃迁不整合和陆坡坡度突变不整合;据此将珠江口盆地珠江沉积体系演化划分为四个阶段:裂陷期主要发育河流、湖泊相沉积;断陷陆坡期主要发育陆架边缘三角洲沉积(前积层较陡);拗陷缓陆坡期发育陆架边缘三角洲沉积(前积层较缓);拗陷陡陆坡期主要为三角洲-海底峡谷-海底扇沉积。断陷陆坡期与拗陷缓坡期陆架边缘三角洲的勘探, 应沿陆架坡折横向去勘探;而拗陷陡陆坡期三角洲-海底峡谷-海底扇, 应采取纵向勘探的思路, 垂直于陆架坡折方向寻找油气。     

珠江口盆地坡折带特征及其对沉积体系的控制

本文基于对覆盖全区的二维地震资料研究,在珠江口盆地识别出了大型的陆架坡折及多种小型坡折带,包括侵蚀坡折带、沉积坡折带、断裂坡折带和挠曲坡折带。不同的构造背景发育了不同的坡折带类型。自30Ma年以来,坡折带总体呈向北迁移的趋势。古近纪一早中新世中期以各种小型坡折带为主,主要控制三角洲及扇三角洲等浅水沉积的展布;早中新世中期至今,由于陆架一陆坡体系已形成,坡折带以陆架坡折为主,控制了陆架边缘三角洲及海底扇等较深水沉积的发育。     

南海白云凹陷深水区渐新世-中新世断阶陆架坡折沉积过程响应

南海珠江口盆地白云凹陷深水区在渐新世—中新世经历了后退断阶式的陆架坡折带演化,该过程控制了本地区沉积体系的发育和分布,从而也在一定程度上影响了油气藏的形成与分布。基于近期最新钻井资料、精细沉积学分析和长电缆高质量三维地震资料解释,结合陆架边缘三角洲沉积模式理论,开展了该区断阶陆架坡折控制的沉积过程响应特征研究。发现渐新世陆架坡折带主要的沉积过程响应是珠海组陆架边缘三角洲前积楔-浅海陆架沉积体系,中新世后退断阶陆架坡折主要沉积响应为生长断层复杂化的陆架边缘三角洲与斜坡扇体系, 该发现将有助于指导深水油气勘探。     

珠江口盆地深水区23.8 Ma构造事件地质响应及其形成机制

南海珠江口盆地深水区23.8 Ma发育一次重大构造事件并同时形成了重要的不整合界面.研究表明:(1)23.8 Ma构造事件是珠江口盆地珠二坳陷新生代构造演化的转换面,它是盆地裂陷阶段和裂后阶段的分界面,23.8 Ma之前为断裂控盆,盆地以伸展和走滑断裂系统为主;23.8 Ma之后为断裂和热作用共同控盆,到晚期以热作用为主.(2)23.8 Ma构造事件导致盆地沉积充填的突变,通过微量元素和同位素分析,23.8 Ma以前盆地物源来自东南沿海花岗岩源区,23.8 Ma以后物源来自青藏东侧及云贵高原源区.23.8 Ma界面是南海北部陆架坡折从白云主凹南侧向北侧跳跃的分界面,相应地沉积环境由浅海陆架沉积突变为陆坡深水沉积环境.(3)23.8 Ma构造事件是盆地热体制的转折面,典型钻井热史定量恢复揭示地温梯度在23.8 Ma附近明显存在一个突变面,以23.8 Ma为界,新生代早期到渐新世末显示地温梯度上升,指示盆地经历了拉张过程;23.8 Ma之后显示地温梯度下降,指示盆地经历热沉降过程.(4)23.8 Ma构造事件是火山活动的转化面,23.8 Ma之前显示成分单一的大规模玄武质岩浆喷发作用逐渐增强,而之后玄武质岩浆喷发作用逐渐减弱.总结了23.8 Ma构造事件的动力学模型,提出了软流圈流动主导的地幔热底辟作用是南海破裂成洋的动力来源,南海扩张脊的跃迁及地幔热底辟作用改变是导致23.8 Ma构造事件的主因.      

南海北部珠江口盆地陆架边缘斜坡带层序结构和沉积演化及控制作用

南海盆地是东南亚陆缘最大的、含有丰富油气等资源的边缘海盆地.对于南海大陆斜坡带的发育、沉积演化与南海盆地构造作用及动力学过程的响应关系等方面缺乏深入认识.依据地震、测井及岩心等丰富资料,对南海珠江口盆地东南部陆架边缘斜坡带的层序地层、沉积-地貌演化及其对构造、海平面和沉积物供应变化的响应关系开展了系统性的研究.研究表明盆地的沉积充填可划分为由区域性不整合所限定的7个复合（二级）层序（CS1-CS7）.复合层序CS3-CS7（上渐新统-第四系）均由区域性的海侵-海退旋回构成;其内可进一步划分出由局部不整合或水退-水进的转换面为界的20个次级层序（三级）.研究识别出包括外陆架至陆架边缘三角洲、前三角洲-斜坡扇、陆架边缘前积体、单向迁移的横向底流-斜坡重力流复合水道、大型斜坡下切峡谷、泥质斜坡扇、斜坡滑塌泥石流复合体以及大规模软沉积物变形体等沉积体系或沉积复合体,它们在不同层序具有特定的时空分布,构成多种沉积样式.短周期（三级）的沉积旋回变化与Haq的海平面变化曲线总体上可对比,但长周期的海侵和海退则明显不同,受到了构造隆升和沉降等的控制.陆架边缘沉积演化可划分出裂后早期海底扩张沉积（破裂层序）、裂后晚期海底扩张沉积、后海底扩张等构造-沉积演化阶段.裂谷作用晚期的热隆起、构造差异沉降、裂后热衰减沉降以及上新世以后的东侧碰撞等对主要不整合的形成和海侵-海退产生了重要的影响.晚渐新世至中中新世发育的复合层序（CS3和CS4）记录了裂后海底扩张到停止的大陆斜坡沉积过程;而裂后早期的沉积层序（CS3）为破裂层序,以发育大型的陆架边缘三角洲-前三角洲斜坡扇体系构成的前积层为特征.气候变化和季风加强可能增强了晚渐新世-早中新世和更新世沉积期的沉积物供应,为大规模陆架边缘三角洲体系的发育提供了充足的物源供给.发育于陆架边缘的三角洲-滨岸碎屑体系和共生的前三角洲斜坡扇体系构成区内最重要的油气勘探对象.      

南海北部渐新世末沉积环境及物源突变事件

南海北部沉积物成分在渐新世末(23.8Ma)发生剧烈改变,出现地球化学成分上的突变,并在深海沉积中发生沉积间断及滑塌堆积。这些沉积事件在时间上与南海扩张轴由东西方向转为北东—南西方向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。经过这次构造事件,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,南海北部地区沉积物源由渐新世近源为主转变为中新世远源为主的供给特点;并使南海北部地区自中新世以来总体呈现海侵的特征。这次沉积环境与物源突变事件对南海北部地区油气藏的形成影响深远。     

The structure and stratigraphy of deepwater Sarawak,Malaysia: Implications for tectonic evolution

The structural-stratigraphic history of the North Luconia Province, Sarawak deepwater area, is related to the tectonic history of the South China Sea. The Sarawak Basin initiated as a foreland basin as a result of the collision of the Luconia continental block with Sarawak (Sarawak Orogeny). The foreland basin was later overridden by and buried under the prograding Oligocene-Recent shelf-slope system. The basin had evolved through a deep foreland basin (‘flysch’) phase during late Eocene–Oligocene times, followed by post-Oligocene (‘molasse’) phase of shallow marine shelf progradation to present day.Seismic interpretation reveals a regional Early Miocene Unconformity (EMU) separating pre-Oligocene to Miocene rifted basement from overlying undeformed Upper Miocene–Pliocene bathyal sediments. Seismic, well data and subsidence analysis indicate that the EMU was caused by relative uplift and predominantly submarine erosion between ∼19 and 17 Ma ago. The subsidence history suggests a rift-like subsidence pattern, probably with a foreland basin overprint during the last 10 Ma. Modelling results indicate that the EMU represents a major hiatus in the sedimentation history, with an estimated 500–2600 m of missing section, equivalent to a time gap of 8–10 Ma. The EMU is known to extend over the entire NW Borneo margin and is probably related to the Sabah Orogeny which marks the cessation of sea-floor spreading in the South China Sea and collision of Dangerous Grounds block with Sabah.Gravity modelling indicates a thinned continental crust underneath the Sarawak shelf and slope and supports the seismic and well data interpretation. There is a probable presence of an overthrust wedge beneath the Sarawak shelf, which could be interpreted as a sliver of the Rajang Group accretionary prism. Alternatively, magmatic underplating beneath the Sarawak shelf could equally explain the free-air gravity anomaly. The Sarawak basin was part of a remnant ocean basin that was closed by oblique collision along the NW Borneo margin. The closure started in the Late Eocene in Sarawak and moved progressively northeastwards into Sabah until the Middle Miocene. The present-day NW Sabah margin may be a useful analogue for the Oligocene–Miocene Sarawak foreland basin.     

Sedimentary history of the Tethyan basin in the Tibetan Himalayas

After an epicontinental phase, the sedimentary rocks in the Tibetan Himalayas document a complete Wilson cycle of the Neo-Tethyan (Tethys Ill) evolution between the Gondwana supercontinent and its northward drifting margin (Lhasa block) from the Late Permian to the Eocene.During the Triassic rift stage, the basin was filled with a huge, clastic-dominated sediment wedge with up to > 5 000 m of flysch in the northern zone. Widespread deltaic clastics and shallow-water carbonates of late Norian to earliest Jurassic age in the southern zone mark, in conjunction with decreasing tectonic subsidence, the transition to the drift stage.Some 4 500 m of Jurassic and Early Cretaceous shallow-water carbonates and siliciclastics accumulated on the Tethyan Indian passive margin. Deepening-upward sequences with condensed beds at their tops alternate with repeated progradational packages of shelf sediments. Extensive abyssal sediments with basaltic volcanics in the northern deep-water zone reflect continued ocean spreading and thermal subsidence. Paleomagnetic data, gained separately for the northern Indian plate and the Lhasa block, indicate that the Neo-Tethys reached its maximum width about 110 Ma ago with a spreading rate of 4.8 cm/year, before it commenced to close again.During the remnant basin stage in the Late Cretaceous and Paleogene, a shallowing-upward megasequence, capped by a carbonate platform, developed in the southern inner shelf realm. In the northern slope/basin plain zone, turbidites and chaotic sediments, derived from both the acretionary wedge and the steepening slope of the passive margin, accumulated. The depositional center of the remnant basin shifted southward as a result of flexural subsidence and southward overthrusting.The sediments from the Triassic to the Paleogene are tentatively subdivided into five mega-sequences, which are controlled mainly by regional tectonics. Climatic influence (e.g., carbonate deposition), due to northward plate motion, is partially subdued by terrigenous input and/or increased water depth. During the Oligocene and Miocene, crustal shortening led to rapid uplift and the deposition of fluvial molasse in limited basins.     

南海北部陆缘盆地形成的构造动力学背景

摘要：南海北部陆缘盆地处于印度板块与太平洋及菲律宾海板块之间,但三大板块对南海北部陆缘盆地的影响是不同的。通过对三大板块及古南海演化的研究,可知南海北部陆缘地区应力环境于晚白垩世发生改变。早白垩世处于挤压环境,晚白垩世以来转变为伸展环境并且不同时期的成因不同。晚白垩世-始新世,华南陆缘早期造山带的应力松弛、古南海向南俯冲及太平洋俯冲板块的滚动后退导致其处于张应力环境。始新世时南海北部陆缘裂陷盆地开始产生,伸展环境没有变,但因其是由太平洋板块向西俯冲速率的持续降低及古南海向南俯冲引起的,南海北部陆缘盆地继续裂陷。渐新世-早中新世,地幔物质向南运动及古南海向南俯冲导致南海北部陆缘地区处于持续的张应力环境;渐新世早期南海海底扩张;中中新世开始,三大板块开始共同影响着南海北部陆缘盆地的发展演化。     

南海西南次海盆深部结构研究进展与展望

西南次海盆位于南海渐进式扩张的西南端,共轭陆缘结构和残留扩张脊保留完整,是研究南海深部结构和动力学机制的关键区域。前期研究发现,西南次海盆洋陆过渡带较窄、同扩张断层发育、地震反射莫霍面不清晰、具有慢速扩张等特征。然而,由于不同探测方法获取的地壳结构具有多解性,使得西南次海盆洋陆转换过程、慢速扩张洋壳结构与增生模式以及龙门海山岩石性质与地幔成因机制等基础科学问题尚存争议。为此我们建议在西南次海盆开展地质取样获取海山岩石样品,确定其年龄与性质,分析扩张后海山形成的深部动力过程;并对关键构造部署高精度的地震反射/折射联合探测,结合岩石物理分析,对西南次海盆进行构造成像和物质组成参数正反演,以实现壳幔尺度的地震学透视,为探索西南次海盆洋陆转换过程和洋壳增生模式提供重要的地球物理证据,以丰富和完善南海的动力学演化模式。     

Seafloor magnetic lineation off the Otway/West Tasmania Basins: ridge jumps and the subsidence history of the southeast Australian margins

The seafloor off the Otway/West Tasmanian Basins has an east‐west magnetic lineation attributable to seafloor spreading and notionally identified with the set of seafloor spreading anomalies A8‐A20. Anomaly A20 (45 Ma) lies immediately south of a magnetic quiet zone that extends northward past the continent‐ocean boundary (COB). The Southeast Indian Ocean has a constant angular width between the formerly conjugate margins of Australia and Antarctica, consistent with spreading that started along the entire margin about 96 Ma.The proximity of A20 to the Australian COB in some spreading ridge segments is therefore postulated as due to jumps of the spreading ridge to Australia with concomitant transfer of the older oceanic part of the Australian Plate to the Antarctic Plate. Accordingly, the age of the oldest seafloor at the COB in seven original ridge segments is estimated to step from about 96 to 82, 79, and 75 Ma. Break‐up marks a change in the subsidence of the margin from rapid, during rifting by continental extension, to slow during thermal subsidence of the seafloor. Subsequent ridge jumps to the COB are expected to cause uplift or at least still‐stand of the adjacent continental margin. The subsidence history of the Otway/West Tasmanian margin, as indicated by oil exploration wells, is sympathetic with the timing of the postulated ridge jumps in the adjacent seafloor, as is that of the Great Australian Bight Basin with adjacent seafloor to the west, and of the Bass and Gippsland Basins with the Tasman Sea adjacent to the east. The growth of structure at 80 Ma in the outer Gippsland Basin corresponds with a jump to Australia of the Tasman Sea ridge at 82 and 75 Ma, and at 65 Ma in the Great Australian Bight and Otway Basins to a ridge jump to Australia of the adjacent seafloor. The growth of structure at 60 Ma in the Bass Basin and at 55 Ma in the Gippsland Basin corresponds with the abandonment of the Tasman Sea ridge at A24 (55 Ma) during a re‐organization of spreading in the southwest Pacific.     

琼东南盆地陆坡体系发育特征及其控制因素

琼东南盆地位于南海北部大陆边缘,是发育于前古近系基底之上的裂陷盆地,自中新世以来进入裂后沉降期。10.5Ma以来,随着盆地演化进入加速沉降阶段,盆地水深迅速增大,陆坡体系开始发育。根据陆坡体系的外部形态及其内部沉积构成特征,在空间上自西向东可以将其划分为3段,盆地西部陆坡以快速进积的陆坡楔状体为主要特征;盆地中部陆坡以陡倾的陆坡角度,大量的陆坡峡谷、沟谷和大规模的沉积物重力流等陆坡沉积为特征;盆地东部陆坡以宽缓的陆坡形态为主要特征。研究表明,沉积物供给和断裂活动对陆坡体系的发育都具有重要的控制作用;同时,陆坡发育时期所经历的沉积过程、古地貌形态和相对海平面变化对陆坡体系的发育也具有一定的控制作用。