南海西南海盆花岗岩的发现及其构造意义

在水深约2800m～4000m、地壳厚度大致为8-10km的南海西南海盆,广州海洋地质调查局1:100万海洋区域地质调查在3个测站拖网获得花岗岩和沉积－变质岩样品。经显微构造分析与鉴定,这3个测站的样品分别为细粒黑云母花岗岩、石英变沉积岩和花岗闪长岩。全岩Ar-Ar 和K-Ar同位素年龄测定1yDG测站细粒黑云母花岗岩年龄为109.7 Ma和114.2Ma,离子探针测出其锆石年龄为120Ma,证实该花岗岩石形成于早白垩世晚期,因而极有可能属于华南东部中生代花岗岩带的元素。以往有诸多学者认为南海西南海盆的形成是海底扩张所引起的,地壳性质属于洋壳。花岗岩的发现使西南海盆地壳属洋壳的认识受到严重挑战。     

南海西南次海盆构造特征及其沉积响应

本文对穿过南海西南次海盆的逾1000 km的多道地震测线CFT剖面进行了地震界面特征的识别和地震层序的划分,分段分析了拆离断层对其减薄陆壳的拆离作用。结合前人研究成果,对南海西南次海盆地壳结构特征开展了分析,并总结了其构造特征。西南次海盆在发生陆缘张裂—海盆扩张、洋壳出现—扩张后稳定沉积这一系列过程中,可划分为4个阶段的沉积响应：A阶段(古新世之前)——前裂谷阶段,表现为地壳在拉张应力下产生小的断层;B阶段（始新世—早渐新世）——陆缘的裂谷阶段,地壳在拉张应力下拉张减薄,A阶段产生的断层出现了旋转,出现了大型掀斜的拆离断层,沉积物为同裂谷沉积,该阶段以产生了破裂不整合结束;C阶段（晚渐新世—早中新世）——海盆扩张阶段,海盆开始扩张,张应力从陆缘转移到了洋盆;D阶段（中中新世以来）——海盆扩张结束以后,以一套稳定沉积为特征。     

南海西南次海盆两侧陆缘中生代晚期构造接触关系

为探究南海西南次海盆两侧陆缘地块在中生代晚期构造接触关系及其对南海形成演化的影响,利用过南海西南次海盆两侧陆缘采集的地球物理资料以及公开发表的数据资料,对两侧陆缘的地壳结构及前新生界构造变形特征进行了研究.研究结果显示,西南次海盆两侧陆缘的地壳结构及物质组成存在差异,属于性质不同的两个微地块;两侧陆缘前新生代地层在晚中...     

南海西南次海盆剪刀式扩张

南海西南次海盆的平面形态比较独特,是一个往北东开口、尖角指向西南的“V”字型海盆。正确认识其扩张运动学特征是研究南海新生代扩张与构造演化的关键一环。本文利用反射地震剖面、重力异常和磁异常资料、IODP大洋钻孔资料等,详细分析了西南次海盆的地质构造特征。研究结果揭示,次海盆边缘扩张期的上超层序自北东而西南特征相同,是海盆同一时间开启形成的沉积;作为西南次海盆与东部次海盆的构造分界,中南-礼乐断裂带并非完全呈S—N向延伸,而是一条南、北两端均朝西弯曲、略呈弧形的断裂带,此为西南次海盆扩张期间呈扇形推移所导致;西南次海盆西部一条断层面西倾的断裂带在此分隔了扩张海盆区与过渡壳区,两区之上发育一套扩张期间沉积的层序,覆盖在扩张区的洋壳之上和过渡壳区的古近系之上,证实两区经历了同步拉张的过程。由此证实,西南次海盆的扩张运动学模式为“剪刀式扩张”。即海盆的扩张自北东而西南同时开启,扩张速率却自北东而西南逐渐减慢,导致越往西洋壳区越窄,使得海盆西部尖角区域成为有拉张而无扩张、面积较窄的过渡壳区,因而形成呈“V”字型展布的西南次海盆。     

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。     

南海西南次海盆基底形态特征及控制因素

本文解释了横穿南海西南次海盆的两条多道地震测线,对南海西南次海盆的基底形态特征进行了描述和分类,并讨论了基底形态与扩张速率之间的对应关系。研究结果表明,西南次海盆基底可以分为两种类型：类型1为岩浆作用主导的平坦基底,局部有岩浆侵入;类型2为构造作用主导的掀斜断块。扩张速率的计算表明：N3测线所代表的西南次海盆北东段的半扩张速率在13~36 mm/a之间周期性变化,而在NH973-1所代表的中段半扩张速率基本稳定在19 mm/a左右,未有明显变化。海盆基底的类型变化与扩张速率的对应关系明显,在扩张速率较快的区域以类型1为主,而在扩张速率慢的区域以类型2为主。西南次海盆北东段扩张速率呈现周期性变化,相应海盆基底也表现为相间排列;而西南次海盆中段的基底比较单一,以类型2为主。南海西南次海盆北东段扩张时间更久,并可能存在周期性活动的岩浆房;而海盆中段海底扩张发生较晚,岩浆作用较弱,从而造成西南次海盆从北东到南西不同的基底形态特征。     

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.      

南海西南次海盆与东部次海盆地质与地球物理分析

在对南海西南次海盆和东部次海盆的地质和地球物理特征分析和对比的基础上,提出了南海东部次海盆的地球物理场异常和地质构造均呈EW向分布,而西南次海盆则表现为NE向分布。并利用插值切割法对南海深海盆的磁力异常场进行了分析处理,提出了其显示的地球动力学过程的差异,并对南海西南次海盆和东部次海盆的演化史进行了探讨：东部次海盆是在晚渐新世－早中新世通过SN向的海底扩张形成的,而西南次海盆是在中始新世至早渐新世通过NE向的大陆边缘裂谷作用形成的。     

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。     

南海海盆重力异常场特征及构造演化

卫星重力测高能提供高分辩率的空间重力异常资料。本文解译了南海地块细结构的重力异常特征 ,并探讨了南海海盆的形成与演化     

重磁电联合反演在银—额盆地勘探中的应用

依据大地电磁测深连续二维反演结果初步确定构造与地层,通过综合分析区内物性特征给定地层与岩石的物性参数,建立正演地质—地球物理初始模型,在地质、钻井、地震资料约束下进行重磁电联合反演,不断修改地质—地球物理模型和大地电磁测深连续二维反演结果,使重磁正演数据和实测数据拟合度达到最佳。在银—额盆地构造与地层解释中的应用结果表明,重磁电联合反演可以有效克服单方法解释的多解性,准确识别地质层位,大大提高定量解释的精度。     

东海盆地长江坳陷新生代反转构造研究

通过对长江坳陷中的反转构造研究,认为在长江坳陷中与反转构造相关的背斜构造、推覆构造、地垒构造对油气的存储具有很重要的意义。长江坳陷的构造演化阶段划分为五期:晚白垩世古新世断陷阶段;古新世末期始新世早期挤压反转阶段;始新世坳陷阶段;始新世末期的构造抬升阶段;中新世后的区域沉降阶段。用平衡剖面的方法验证了所解释的地震剖面的合理性,模拟了剖面中重点构造的形成与演化过程,定量地描述了地层拉伸、地层缩短量及褶皱隆升量,为研究有利圈闭提供了重要参考数据。     

中建南盆地新生代层序地层特征

中建南盆地是在晚白垩世末南海中南部的一次张性构造运动──礼乐运动作用下开始形成的。盆地的发育经历了中、晚始新世之间的西卫运动造成区域抬升,使中建南盆地的下伏地层遭受变形、隆升和剥蚀;晚渐新世─中中新世的南海中央海盆扩张──南海运动;中中新世末期的万安运动和中新世末期南海整体沉降作用。共划分了6个层序组,8个层序,即A层序组(含A层序)、B层序组(含B层序)、C层序组(含C1层序和C2层序)、D层序组(含D层序)、E层序组(含E1层序和E2层序)和F层序组(含F层序)。     

吐哈盆地中央构造带正反转演化特征

吐哈盆地中央构造带由火焰山构造和七克台构造组成。中央构造带形成于三叠纪晚期至侏罗纪早期,表现为伸展构造特征,生长断层上盘地层厚度明显大于下盘,并于断层上盘所在的台北凹陷形成沉降中心。晚侏罗世,由于拉萨陆块与欧亚大陆的碰撞作用导致吐哈盆地由伸展盆地转变为挤压盆地,中央构造带也于此时发生构造反转,由早期的伸展正断层转变为挤压逆断层。发生于55Ma的喜山构造事件对天山地区产生了深刻的影响,但影响时间略有滞后,大致发生在晚渐新世至早中新世,中央构造带即在此次构造事件中强烈变形,逆冲出露于地表。     

南海北部深水盆地沉积-构造的差异性及其油气意义

南海北部深水区自西向东依次分布着琼东南盆地、珠江口盆地、台西南盆地等新生代被动陆缘盆地,这些盆地经历了大致相当的从裂陷到坳陷的构造演化史,但在张裂活动过程中存在着明显的沉积-构造的差异性。构造沉降特征分析显示:在同一构造带上自西向东有盆地主要构造沉降发生的时段逐步变晚的趋势;在不同构造带上自北向南有盆地主要构造沉降发生的时段逐步变晚的趋势。这种沉积-构造的差异性对烃源岩的发育类型、分布及生储盖组合等方面有明显的控制作用,表现为:裂谷期构造沉降幅度大的盆地,陆相烃源岩发育,以陆生陆储陆盖型成藏组合为主;裂后期构造沉降幅度大的盆地,海相烃源岩发育规模较大,海生海储海盖型成藏组合及混生海储海盖型生储盖组合所占分量逐渐增多。推测渐新统湖相-湖沼相及海陆过渡相源岩和中新统海相烃源岩应是南海北部深水区油气的主要来源,陆生海储海盖型、海生海储海盖型及混生海储海盖型生储盖组合应是深水区基本生储盖组合类型。     

重磁资料在北黄海盆地综合地球物理解释中的应用

由于受多种因素的影响,北黄海盆地地震反射资料品质较差,信噪比较低,浅层多次波尤其是短周期多次波极为发育,中深层反射波组特征不明显,浅层出现强反射屏蔽现象,为此,采取重、磁、震三方面资料相结合的地球物理综合解释方法尤其必要.通过分析地球物理场特征,在对照分析重、磁、震平面和剖面资料的基础上,选取重点剖面线进行重、震联合反演并进行综合解释,提出了重磁解释结果与地震解释结果不吻合之处,为进一步研究北黄海盆地打下基础.     

南海卫星重力研究

用卫星雷达测高确定海面高度可以容易地转换成重力异常。南海应用密轨道的GEOSAT/GM和ERS-1卫星测高数据获得了高分辨率的重力复盖。在这个新的重力图上揭示出许多有意义的、过去未能清楚显示的构造特征,其中包括扩张脊,转换断层,岩石层弹性板厚度,大陆边缘性质,以及新的沉积盆地。     

南海中央海盆条带状磁异常特征与海底扩张

在我国南海中央海盆中分布着大范围的规律性很强的条带状磁异常(近50万km²)。对它们进行分析、对比与解释,认为这是我国疆界内存在的由中央扩张脊型海底扩张产生的磁条带地层的反映,是洋壳增生的一个实例。它发生在新生代第三纪中晚期,距今32.3Ma～1.7Ma,具有太平洋西部边缘海底扩张型特点。对国内外地学界有争议的南中国海的形成与演化有了进一步的认识,对南海深部地质构造、地壳结构的研究和矿产资源开发等都具有重要意义。     

南海北部氧同位素3期时上部海水结构的变化*

南海北部海水物理化学性质不但受东亚季风的影响,还受到珠江陆源输入的影响。文章根据对南海北部ODP 1144站浮游有孔虫属种组合变化和氧同位素分析,以及浮游有孔虫表层海水温度转换函数的研究结果表明:南海北部MIS 3期的表层海水温度在H2~H6事件时明显降低,并在H4~H5(45.66~38.77kaB.P.) 期间,表层海水冬季温度变化频繁,且幅度较大。35~29kaB.P. ,浮游有孔虫暖水种含量减少,浮游有孔虫氧同位素值增重,同时高生产力属种Neogloboquadrina dutertrei的含量增加,说明冬季风在该阶段强化。此外,52~46kaB.P.期间,N.dutertrei含量增加,浮游有孔虫氧同位素较低,表层海水温度没有明显的变化,所以此时南海北部的高生产力可能与珠江陆源输入的增加有关,指示东亚夏季风的加强。